用于液冷系统的分液装置.pdf

本发明涉及一种用于液冷系统的分液装置，其特征在于，包括：壳体、位于壳体中的两个静压箱，每个所述静压箱均设置有总端口和至少两个分支端口；其中，所述两个静压箱的所述至少两个分支端口彼此一一对应地间接流体连通。本发明的用于液冷系统的分液装置结构简单、分液和集气均匀。

权利要求书
1.  一种用于液冷系统的分液装置，其特征在于，包括：
壳体(1)；
位于壳体(1)中的两个静压箱，每个所述静压箱均设置有总端口和至少两个分支端口；
其中，一个所述静压箱的所述至少两个分支端口，与另一个所述静压箱的所述至少两个分支端口彼此一一对应地间接流体连通。

2.  根据权利要求1所述的用于液冷系统的分液装置，其特征在于，
所述两个静压箱均构造为：所述总端口与所述至少两个分支端口设置于所述静压箱的相对的两个侧壁上。

3.  根据权利要求2所述的用于液冷系统的分液装置，其特征在于，
所述两个静压箱均构造为：设置有所述至少两个分支端口的侧壁的内表面的面积，大于或等于所述分支端口的截面积的10倍。

4.  根据权利要求2或3所述的用于液冷系统的分液装置，其特征在于，
所述两个静压箱的设置有所述至少两个分支端口的侧壁，均面对于所述壳体(1)的同一端壁(10)，并与其平行。

5.  根据权利要求4所述的用于液冷系统的分液装置，其特征在于，
所述壳体(1)的所述端壁(10)上设置有助拔器。

6.  根据权利要求5所述的用于液冷系统的分液装置，其特征在于，
所述助拔器为两个箱耳(13)，所述两个箱耳(13)分别设置于所述壳体(1)的所述端壁(10)的两端。

7.  根据权利要求1所述的用于液冷系统的分液装置，其特征在于，
所述两个静压箱相互平行、并且彼此错开地叠置。

8.  根据权利要求7所述的用于液冷系统的分液装置，其特征在于，
所述两个静压箱中的位于下方的静压箱的总端口，为供液态制冷剂注入的总端口，该静压箱的分支端口为供液态制冷剂排出的分支端口；
所述两个静压箱中的位于上方的静压箱的分支端口，为供所述液态制冷剂气化后的气化产物注入的分支端口，该静压箱的主端口为供所述气化 产物排出的总端口。

9.  根据权利要求1所述的用于液冷系统的分液装置，其特征在于，
所述两个静压箱均构造为：所述总端口连接有一个总管，所述总管上设置有压力传感器。

10.  根据权利要求1所述的用于液冷系统的分液装置，其特征在于，
所述壳体(1)的高度(H)为设定值。

说明书用于液冷系统的分液装置
技术领域
本发明涉及一种用于液冷系统的分液装置。
背景技术
随着航天、气象等领域的日益发展，长时间、高运算次数的需求日益凸显，高密度服务器已经成为未来服务器的引导方向。由此，由于使用高密度服务器所带来的散热问题也亟需解决。
在传统的服务器制冷领域，主要依靠风冷或者水冷解决服务器的散热问题，即：依靠空气或者水的显热实现服务器内部热量的转移。但其解决散热的能力已经远远无法满足高密度服务器的需求。
而在传统空调中，主要依靠分液器实现冷媒的均匀分配。但传统的分液器都是采用分液头形式，利用各个支路的长度区别，实现各支路的阻力一致，已实现分液均匀的效果。现用空调系统的分液器采用分液头结合细铜管的形式，若分支管路过多，分液头本身体积就会过于庞大，其分支管路数目众多，形成盘形的管路，将占用极大的空间；且为了保证各个支路的冷媒量均匀，分支管路需已最远端需冷单元距分液头的距离作为最小长度进行盘制，导致分液头处阻力降明显，这些都对系统的部件设计不利。
由此，传统服务器制冷领域的制冷方法以及传统和现用空调中的制冷方法均不能满足高密度服务器的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、分液和集气均匀的用于液冷系统的分液装置。
为实现上述目的，本发明提供一种用于液冷系统的分液装置，包括：壳体；位于壳体中的两个静压箱，每个静压箱均设置有总端口和至少两个 分支端口；其中，两个静压箱的至少两个分支端口彼此一一对应地间接流体连通。
根据本发明，两个静压箱均构造为：总端口与至少两个分支端口设置于静压箱的相对的两个侧壁上。
根据本发明，两个静压箱均构造为：设置有至少两个分支端口的侧壁的内表面的面积，大于或等于分支端口的截面积的10倍。
根据本发明，两个静压箱的设置有至少两个分支端口的侧壁，均面对于壳体的同一端壁，并与其平行。
根据本发明，壳体的端壁上设置有助拔器。
根据本发明，助拔器为两个箱耳，两个箱耳分别设置于壳体的端壁的两端。
根据本发明，两个静压箱相互平行、并且彼此错开地叠置。
根据本发明，两个静压箱中的位于下方的静压箱的总端口，为供液态制冷剂注入的总端口，该静压箱的分支端口为供液态制冷剂排出的分支端口；两个静压箱中的位于上方的静压箱的分支端口，为供液态制冷剂气化后的气化产物注入的分支端口，该静压箱的主端口为供气化产物排出的总端口。
根据本发明，两个静压箱均构造为：总端口连接有一个总管，总管上设置有压力传感器。
根据本发明，壳体的高度为设定值。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的用于液冷系统的分液装置，通过两个静压箱中的一个静压箱的分支端口为吸热装置供应液态制冷剂，通过两个静压箱中的另一个静压箱的分支端口接受由待吸热装置排出的气化后的制冷剂。由此，通过位于壳体1中的两个静压箱进行分液和集气，能够将液态制冷剂平均分配，并使得收集的液态制冷剂的气化产物均匀混合以保证分液装置的平稳运行。并且，分液装置的结构简单，可适用于例如可利用空间小的高密度服务器中。
本发明的用于液冷系统的分液装置，两个静压箱均构造为：总端口与 至少两个分支端口设置于静压箱的相对的两个侧壁上，设置有至少两个分支端口的侧壁的内表面的面积，大于或等于分支端口的截面积的10倍。并且，两个静压箱的设置有至少两个分支端口的侧壁，均面对于壳体的同一端壁，并与其平行。由此，可进一步保证并优化均匀分配。
本发明的用于液冷系统的分液装置，两个静压箱相互平行、并且彼此错开地叠置。由此使得壳体内的空间利用率高，一方面可减小其自身的体积，另一方面可为设置保温件和传感器提供空间。
附图说明
图1是本发明的用于液冷系统的分液装置的一个实施例的示意图。
具体实施方式
如下参照附图描述本发明的实施例，其中，本发明涉及的“上”和“下”以图1中示出的定位。换言之，在本发明的分液装置实际应用时，重力的指向方向为由“上”指向“下”的方向。
参照图1，本发明的用于液冷系统的分液装置的一个实施例，包括壳体1、位于壳体1中的两个静压箱。每个静压箱均设置有总端口和至少两个分支端口，其中，两个静压箱的至少两个分支端口彼此一一对应地间接流体连通。即，两个静压箱中的一个静压箱的每个分支端口分别与另一个静压箱的一个分支端口间接流体连通。而“间接流体连通”意为从其中一个分支端口流出的流体经过其他设备后流入另一分支端口，而并非直接流入另一分支端口。在本实施例中，两个静压箱的相应的两个分支端口之间连接待吸热装置。两个静压箱中的一个静压箱的分支端口向待吸热装置供应液态制冷剂，另一个静压箱的分支端口接受由待吸热装置排出的气化后的制冷剂。由此，通过位于壳体1中的两个静压箱进行分液和集气，能够将液态制冷剂平均分配，并使得收集的液态制冷剂的气化产物均匀混合以保证分液装置的平稳运行。并且，该分液装置的结构简单，可适用于例如可利用空间小的高密度服务器中。
具体地，在本实施例中，为简化描述，两个静压箱中的位于上方的静 压箱称为第一静压箱2，位于下方的静压箱称为第二静压箱3。而第一静压箱2的总端口称为第一总端口4，第一静压箱2的分支端口称为第一分支端口5。第二静压箱3的总端口称为第二总端口6，第二静压箱3的分支端口称为第二分支端口7。
继续参照图1，在本实施例中，第二静压箱3的第二总端口6为供液态制冷剂注入的总端口，第二静压箱3的上述至少两个第二分支端口7为供液态制冷剂排出的分支端口。换言之，液态制冷剂由第二静压箱3的第二总端口6进入到第二静压箱3中，并且分配到第二静压箱3的每个第二分支端口7排出。其中，经过第二静压箱3将液态制冷机的部分动压转换为静压，以使液态制冷机平均地分配。可理解，在本实施例中，第二静压箱3为分液箱。
由每个第二分支端口7流出的液态制冷剂被提供至对应的待吸热装置中，吸收待吸热装置的散热。液态制冷剂吸热后气化形成气化产物(可理解，该气化产物可为气液混合态或气态)。可理解，每个第二分支端口7对应为一个待吸热装置供应液态制冷剂，在本实施例中，待吸热装置为刀片服务器中的刀片。
而第一静压箱2的上述至少两个第一分支端口5为供液态制冷剂气化后的气化产物注入的分支端口，第一静压箱2的第一总端口3为供气化产物排出的总端口。换言之，上述吸热形成的气化产物经过上述至少两个第一分支端口5注入到第一静压箱2中。从每个第一分支端口5注入的气化产物在第一静压箱2中汇聚，之后共同从第一静压箱2的第一总端口4排出。经过第一静压箱2将气化产物的部分动压转换为静压，以使由不同的第一分支端口5流入的气化产物均匀地混合并平缓的由第一总端口4，以保证分液装置的稳定运行。可理解，在本实施例中，第一静压箱2为集气箱。而每个第一分支端口5对应流体连通于一个待吸热装置，以接收由待吸热装置中排出的液态制冷剂的气化产物。由此，也构成了“两个静压箱的至少两个分支端口彼此一一对应地间接流体连通”。
具体地，在本实施例中，第一静压箱2具有长方形外壳，并且外壳限定了内腔。此外，第一静压箱2具有一个第一总端口4和至少两个第一分 支端口5，并且第一总端口4与上述至少两个第一分支端口5设置于第一静压箱2的相对的两个侧壁上(长方形外壳的侧壁形成了第一静压箱2的侧壁)。换言之，上述至少两个第一分支端口5设置在第一静压箱2的一个侧壁上，而第一总端口4位于与该侧壁相对置的另一侧壁上。并且，第一总端口4和上述至少两个第一分支端口5均与第一静压箱2的内腔流体连通，以使得由每个第一分支端口5进入第一静压箱2的气化产物汇集到第一总端口4流出第一静压箱2。此外，设置有第一分支端口5的侧壁的内表面的面积大于或等于每个第一分支端口5的截面积的10倍。综上，上述结构的设置，一方面，有利于当第一静压箱2配置在壳体1中并将该分液装置配置在刀片式服务器时，第一分支端口5可从刀片式服务器的正面连接于刀片，连接在第一总端口4的管路可从刀片式服务器的背面穿出，以从刀片式服务器的背面导出气化产物。另一方面，该结构所决定的气化产物的流动方向更有利于气化产物的均匀混合和平缓的排出。
相同地，第二静压箱3具有长方形外壳，并且外壳限定了内腔。并且，第二静压箱3具有一个第二总端口6和至少两个第二分支端口7，并且第二总端口6与上述至少两个第二分支端口7设置于第二静压箱3的相对的两个侧壁上(长方形外壳的侧壁形成了第二静压箱3的侧壁)。换言之，上述至少两个第二分支端口7设置在第二静压箱3的一个侧壁上，而第二总端口6位于与该侧壁相对置的另一侧壁上。并且，第二总端口6和上述至少两个第二分支端口7均与第二静压箱3的内腔流体连通，以使得由第二总端口6进入第二静压箱3的液态制冷剂分配到每个第二分支端口7流出第二静压箱3。此外，设置有第二分支端口7的侧壁的内表面的面积，大于或等于每个第二分支端口7的截面积的10倍。综上，上述结构的设置，一方面，当第二静压箱3配置在壳体1中并将该分液装置配置在刀片式服务器时，第二分支端口7可从刀片式服务器的正面连接于刀片，连接在第二总端口6的管路可从刀片式服务器的背面穿出，以从刀片式服务器的背面注入液态制冷剂。另一方面，该结构所决定的液态制冷剂的流动方向更有利于液态制冷剂的均匀分配。
综上，在本实施例中，两个静压箱均构造为：总端口与至少两个分支 端口设置于静压箱的相对两个侧壁上，设置有上述至少两个分支端口的侧壁的内表面的面积大于或等于分支端口的截面积的10倍。
继续参照图1，在本实施例中，第一静压箱2和第二静压箱3均设置于壳体1中，其中，可通过本领域技术人员公知的方法，将第一静压箱2和第二静压箱3固定于壳体1中。例如通过焊接、卡接、螺栓连接等方式。
此外，在本实施例中，两个静压箱相互平行、并且彼此错开地叠置。即第一静压箱2和第二静压箱3相互平行并且彼此错开地叠置。换言之，如图1示出的，第一静压箱2叠置于第二静压箱3的上方，并且沿壳体1的高度H方向，第一静压箱2和第二静压箱3的投影不重合。由此实现上述“彼此错开”。
另外，在本实施例中，两个静压箱的设置有上述至少两个分支端口的侧壁均面对于所述壳体的同一端壁10，并且均与端壁10平行。具体地，第一静压箱2的设置有第一分支端口5的侧壁(即第一侧壁8)面对壳体1的端壁10，并且第一侧壁8平行于端壁10。第二静压箱3的设置有第二分支端口7的侧壁(即第二侧壁9)面对端壁10，并且第二侧壁9平行于端壁10。进而，可理解，第一侧壁8至端壁10的距离与第二侧壁9至端壁10的距离不同，即实现了上述“彼此错开”。优选地，第一侧壁8至端壁10的距离小于第二侧壁9至端壁10的距离。该结构，一方面使得壳体1内的空间利用率高，减小其自身的体积。另一方面可为设置保温件和传感器提供空间。
进一步参照图1，在壳体1的端壁10上设置有多个第一进口11和多个第一出口(在图1中被第一进口11挡住而未示出)。多个第一出口与上述至少两个第二分支端口7一一对应地通过管路流体连通。由此，刀片上的冷却剂入口可与第一出口可拆卸地流体连通，以从第二静压箱3经过相应的第二分支端口7、第一出口向刀片中导入液态制冷剂。多个第一进口11与上述至少两个第一分支端口5一一对应地通过管路流体连通。由此，刀片上的冷却剂出口可与第一进口11可拆卸地流体连通，以将刀片中的气化产物经过相应的第一进口11、第一分支端口5导入第一静压箱2中。由于第一侧壁8平行于端壁10，故连通第一进口11和第一分支端口5的所 有管路彼此平行且等长。同样，由于第二侧壁9平行于端壁10，故连通第一出口和第二分支端口7的所有管路彼此平行且等长。上述结构，一方面，使得壳体1内的构建布置整齐，有利于空间的利用，减小其自身的体积。另一方面，等长的管路有利于该分液装置在运行时的稳定性。
此外，在壳体1的与端壁10相对的端壁上设置有第二进口14和第二出口15。两个静压箱均构造为：总端口连接有一个总管，总管上设置有压力传感器。即，第一总端口4连接有一个总管(即第一总管13)。第二总端口6连接有一个总管(即第二总管12)。第一总管13由第二出口14穿出壳体1，以在分液装置安装于刀片式服务器中时，由刀片式服务器的背后穿出。第二总管12由第二出口15穿出壳体1，以在分液装置安装于刀片式服务器中时，由刀片式服务器的背后穿出。其中，在第一总管13上设置有压力传感器，在连通第一分支端口的管路上设置压力传感器，可观测第一静压箱2的流体进出的压力变化。第二总管12上设置有压力传感器，在连通第二分支端口7的管路上设置压力传感器，可观测第二静压箱3的流体进出的压力变化。
另外，可选地，壳体1的端壁10上设置有助拔器。
如图1示出的，在本实施例中，助拔器为两个箱耳，两个箱耳分别设置于端壁10的两端。具体地，箱耳为由端壁10延伸出的、具有空腔的凸起。在该分液装置可滑动地支撑于例如刀片式服务器中时，操作者可通过拉动箱耳来从刀片式服务器中拉出分液装置。
此外，壳体1的高度H为设定值，在本实施例中为1U。并且上述至少两个第一分支端口5、上述至少两个第二分支端口7、上述多个第一进口11和上述多个第一出口的数量均为14个。
而在本实施例中，两个静压箱的结构、形状和尺寸完全相同。当然，在其他可选的实施例中，两个静压箱的结构、形状和尺寸可不同，只要能够保证上述分液和集气功能即可。
本发明所使用的制冷剂，是本领域技术人员公知的制冷剂，例如氨、氟利昂等。上述实施例中所提及的“上述至少两个”意为“所有”，例如，“上述至少两个第一分支端口5设置在第一静压箱2的一个侧壁上”意为 “所有第一分支端口5设置在第一静压箱2的一个侧壁上”。当然，本发明不限于此，根据不同的实际需要，“上述至少两个”也可意为“部分”，即例如，“上述至少两个第一分支端口5”意为“所有第一分支端口5中的部分第一分支端口5”。
实际中，在刀片服务器的机柜中插入刀片的方向即为由刀片式服务器的正面指向背面的方向。而可理解，对应于插在机柜的一排刀片，本发明的分液装置水平放置构成水平分液装置(即端面10垂直于水平面竖直放置)。当然不局限于此，在应用于其他高密度服务器时，分液装置可竖直放置(即端面10水平放置)。
而综上所述，具有本发明的分液装置的液冷系统，在运行时的稳定性好。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。