專利名稱：液體冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體冷卻系統(tǒng)，其具有多個安裝在支架或者開關(guān)柜中并分別為了冷卻電子部件而單獨設(shè)置的冷卻單元，以及還具有用于監(jiān)視冷卻溫度的監(jiān)視和控制裝置。
背景技術(shù)：
這種液體冷卻系統(tǒng)在DE 19609651C2中結(jié)合開關(guān)柜空調(diào)裝置給出。在此，該液體冷卻系統(tǒng)例如作為帶有氣體/水熱交換器的冷卻設(shè)備或者冷卻單元構(gòu)成并表現(xiàn)為整個空調(diào)裝置的一個部件，該部件借助于一個設(shè)置在上一級的監(jiān)視和控制裝置被監(jiān)視和控制以及調(diào)節(jié)。結(jié)合該監(jiān)視和控制裝置利用該冷卻裝置可以根據(jù)不同的應(yīng)用情況以及用戶的希望實現(xiàn)空調(diào)的多種控制概念。在此，也可以局部地冷卻單個電子部件，為此控制配置給這些部件的吹風(fēng)單元。如果在一個支架或者開關(guān)柜中配置多個較高計算能力的電子部件，則尤其是在計算單元區(qū)域中會積累非常高的熱量，這些熱量也很難利用這種冷卻裝置來克服。
在WO 97/34345中給出了一種開關(guān)柜監(jiān)視和控制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中還內(nèi)置了一個帶有冷卻設(shè)備和風(fēng)扇以及熱交換器的空調(diào)設(shè)備。在該文獻中沒有詳細描述排除單個部件區(qū)域中的熱量的冷卻概念。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種本文開始部分所述類型的液體冷卻系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)尤其在具有產(chǎn)生較高熱量的電子部件的支架或者開關(guān)柜的高封裝密度下也能可靠地冷卻并避免對電子部件的熱損害。
上述技術(shù)問題是通過權(quán)利要求1的特征來解決的。這里，冷卻單元被構(gòu)成為液體冷卻單元并通過分支機構(gòu)與集成在支架或者開關(guān)柜中的、總的中央液體管路系統(tǒng)連接，以及監(jiān)視和控制裝置構(gòu)造用來，監(jiān)視在該中央液體管路系統(tǒng)中的冷卻溫度，并且在下列情況下輸出一個故障信號液體回流分支中超過了預(yù)先給定的或者可預(yù)先給定的邊界溫度，或者前向分支中的溫度和回流分支中的溫度之間的差超過預(yù)先給定的或者可預(yù)先給定的邊界溫度差，或者液流低于預(yù)先給定的或者可預(yù)先給定的邊界值。
利用配置給電子部件的液體冷卻單元將使電子部件高效率地得到冷卻。在此，通過對中央液體管路系統(tǒng)中的冷卻溫度和/或流體的監(jiān)視可以可靠地確定過度發(fā)熱，并在必要時通過輸出一個對應(yīng)的故障信號顯示或者在系統(tǒng)中進行相應(yīng)的處理來加以考慮。
由此，可靠并以簡單的措施阻止了待冷卻的電子部件的損害，即，將該故障信號用來觸發(fā)警報和/或斷開所有電子部件的公共供電。
一種特別高效的冷卻這樣地實現(xiàn)，即，冷卻單元具有與溫度敏感的發(fā)熱電子元件熱耦合的、流通有冷卻液體的冷卻元件。
由此得到一種具有簡單連接可能性的概略結(jié)構(gòu)，即，中央液體管路系統(tǒng)具有一個帶有前向通道和回流通道的管路單元，該管路單元垂直取向地安裝在支架或者開關(guān)柜中，并且在其長度上等距離地設(shè)置了耦合部件來構(gòu)成分支機構(gòu)。
下列措施有助于具有易安裝可能性的簡單結(jié)構(gòu)，即，將中央液體管路系統(tǒng)在支架或者開關(guān)柜中延伸的片段，設(shè)置在一個垂直的框架構(gòu)件上、設(shè)置在安裝匯流排上或者設(shè)置在外殼部分的內(nèi)側(cè)。
在此，如下給出有益的結(jié)構(gòu)可能性在框架構(gòu)件之上或者之內(nèi)集成了一個垂直的、面向支架或者開關(guān)柜內(nèi)室的、在其長度上開啟的槽，中央液體管路系統(tǒng)的片段設(shè)置于其內(nèi)。
對于高效冷卻的不同結(jié)構(gòu)變換在于，中央液體管路系統(tǒng)與一個空氣/液體熱交換器和/或一個液體/液體熱交換器連接；還在于，該液體/液體熱交換器與回流冷卻裝置連接。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。
圖1示出一個液體冷卻系統(tǒng)構(gòu)造例子的示意圖。
具體實施例方式
圖1示出了一個用于冷卻設(shè)置在支架2中的多個電子部件1的液體冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造例子的示意圖，其中，各電子部件作為主要的熱量產(chǎn)生源至少具有一個在包含該電子部件1的外殼中的、具有高計算能力的中央處理器(CPU)1.1。
為了冷卻作為集成組件構(gòu)成的電子部件1，特別是處理器單元或者計算單元1.1，在組件體上以緊的導(dǎo)熱接觸安裝了具有管道的冷卻單元4，通過該冷卻單元4引導(dǎo)冷卻液體經(jīng)過盡可能長的路徑。具有冷卻單元4的液體冷卻單元通過各自的前向分支管路和回流分支管路，經(jīng)過對應(yīng)的分支機構(gòu)5.1與在支架中延伸的、中央液體管路系統(tǒng)5的垂直片段中的耦合元件連接。中央液體管路系統(tǒng)5同樣具有冷卻液體的前向分支管路5.2和回流分支管路5.3，其中，在支架2或者開關(guān)柜中設(shè)置的垂直片段優(yōu)選地作為具有前向分支管路5.2和回流分支管路5.3的管路單元5.4構(gòu)成。
在管路單元5.4的下部其通過前向分支管路5.2和回流分支管路5.3的另一片段連接到水/水熱交換器6，后者在設(shè)置在電子設(shè)備機殼3中。在電子設(shè)備機殼3中設(shè)置有對開關(guān)柜或支架2的監(jiān)控裝置9，該監(jiān)控裝置除其它外還連接在前向分支管路5.2和回流分支管路5.3上，以便采集那里的液體或水的溫度。
為了冷卻液體也可以考慮簡單的再冷卻設(shè)備或者風(fēng)扇裝置。
水/水熱交換器6通過其它管路連接到再冷卻設(shè)備7，該設(shè)備7保證對冷卻液體的可靠冷卻并提供了將形成的熱量釋放到例如具有待冷卻電子部件的支架2或者開關(guān)柜所在的空間的外部，以避免過高的室內(nèi)溫度。
此外，中央液體管路系統(tǒng)5的垂直段的上部區(qū)域通過其它管路連接到設(shè)置在支架2或者開關(guān)柜上的空氣/水熱交換器8，通過該熱交換器實現(xiàn)了液體的進一步冷卻，并且此外也可以在對應(yīng)的結(jié)構(gòu)中降低部件區(qū)域以及開關(guān)柜的內(nèi)部空間中的一般溫度。
另外，在支架2中例如還設(shè)置一個監(jiān)視器-鍵盤單元10和服務(wù)器開關(guān)控制器，它們由于產(chǎn)生很小的熱量而不必連接在中央液體管路系統(tǒng)5上。
如果監(jiān)控裝置9例如借助于在液體管路中或上的溫度傳感器或者液體流動監(jiān)視器確定出，例如在回流分支管路5.3中的絕對溫度或者在前向分支管路5.2和回流分支管路5.3之間的溫度差超過了一個預(yù)先給定的或者可預(yù)先給定的閾值，則監(jiān)控裝置輸出一個故障信號或者一個故障提示，據(jù)此可以例如接通一個報警燈或者一個報警聲響，或者控制一個用于為用戶提供信息的顯示，其中也可以通過網(wǎng)絡(luò)連接傳遞到遠距離的監(jiān)視位置。一種優(yōu)選的措施在于，這樣構(gòu)造監(jiān)視和控制裝置9，使得在出現(xiàn)故障信號時斷開支架2或者開關(guān)柜中的電子部件1的總的供電，從而保證在該通常是昂貴的裝置中不會發(fā)生溫度損害。還可以對故障信號進一步進行計算機處理和/或在故障存儲裝置中進行存儲以用于診斷或隨后的分析。在此，監(jiān)視和控制裝置9構(gòu)成上一級監(jiān)視系統(tǒng)，利用該監(jiān)視系統(tǒng)還可以記錄和監(jiān)視其它傳感器信號，以及控制和調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的不同執(zhí)行器，如在本文開始部分提到的文獻DE 19609651C2和WO 97/34345中詳細解釋的那樣。
在支架2或者開關(guān)柜中設(shè)置的、中央液體管路系統(tǒng)5的垂直段優(yōu)選地構(gòu)成為具有前向通道和回流通道的管路單元，并且可以分開安裝在支架2或者開關(guān)柜的內(nèi)部空間，例如設(shè)置在一個垂直的框架構(gòu)件上、設(shè)置在安裝匯流排上或者設(shè)置在外殼部分的內(nèi)側(cè)。優(yōu)選的特別還有這樣的結(jié)構(gòu)，其中垂直框架構(gòu)件具有一個在其長度上朝向支架2或者開關(guān)柜內(nèi)部空間的、在斷面上例如為U形的槽，管路單元也可以事后放入并固定(如卡鎖)在其中。在管路單元5.4的長度上以均勻的距離構(gòu)成具有耦合元件的連接部位，用于接入通向電子部件1的分支管路。
權(quán)利要求
1.一種液體冷卻系統(tǒng)，其具有多個安裝在支架(2)或者開關(guān)柜中并分別為冷卻電子部件(1)而單獨設(shè)置的冷卻單元(4)，以及用于監(jiān)視冷卻溫度的監(jiān)視和控制裝置(9)，其特征在于，所述冷卻單元(4)作為液體冷卻單元構(gòu)成并通過分支機構(gòu)(5.1)與集成在所述支架(2)或者開關(guān)柜中的、公共中央液體管路系統(tǒng)(5)連接，以及所述監(jiān)視和控制裝置構(gòu)造用來監(jiān)視在該中央液體管路系統(tǒng)(5)中的冷卻溫度，并且在下列情況下輸出一個故障信號在液體回流分支(5.3)中的溫度超過預(yù)先給定的邊界溫度，或者在前向分支(5.2)中的溫度和在回流分支(5.3)中的溫度之間的差超過預(yù)先給定的邊界溫度差，或者液流低于預(yù)先給定的邊界值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，將所述故障信號用來觸發(fā)警報和/或斷開所有電子部件(1)的總供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻單元(4)具有與溫度敏感的、產(chǎn)生熱量的電子元件熱耦合的、其中流通過冷卻液體的冷卻元件。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述中央液體管路系統(tǒng)(5)具有一個帶有前向通道和回流通道的管路單元(5.4)，該管路單元(5.4)垂直取向地安裝在所述支架(2)或者開關(guān)柜中，并且在其長度上等距離地設(shè)置了耦合部件以構(gòu)成分支機構(gòu)(5.1)。
5.根據(jù)上述利要求中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，將所述中央液體管路系統(tǒng)(5)在支架(2)或者開關(guān)柜中延伸的片段，設(shè)置在一個垂直的框架構(gòu)件上、設(shè)置在至少一個安裝匯流排上或者設(shè)置在外殼部分的內(nèi)側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，在所述框架構(gòu)件之上或者之內(nèi)集成了一個垂直的、面向所述支架(2)或者開關(guān)柜的內(nèi)部空間的、在其長度上開啟的槽，所述中央液體管路系統(tǒng)(5)的片段設(shè)置于其中。
7.根據(jù)上述利要求中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述中央液體管路系統(tǒng)(5)與一個空氣/液體熱交換器(8)和/或一個液體/液體熱交換器(6)連接。
8.根據(jù)利要求7所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述液體/液體熱交換器(6)與一個再冷卻裝置(7)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及液體冷卻系統(tǒng)，其具有多個安裝在支架(2)或開關(guān)柜中并分別為冷卻電子部件(1)而單獨設(shè)置的冷卻單元(4)，和用于監(jiān)視冷卻溫度的監(jiān)視和控制裝置(9)。如下得到高效冷卻和溫度監(jiān)視冷卻單元(4)構(gòu)成為液體冷卻單元并通過分支機構(gòu)(5.1)與集成在支架(2)或開關(guān)柜中的中央液體管路系統(tǒng)(5)連接；監(jiān)視和控制裝置用于監(jiān)視中央液體管路系統(tǒng)(5)中的冷卻溫度，并在下列情況下輸出故障信號液體回流分支(5.3)中超過預(yù)先給定的邊界溫度，或前向分支(5.2)中的溫度和回流分支(5.3)中的溫度之差超過預(yù)先給定的邊界溫度差，或者液流低于預(yù)先給定的邊界值。
文檔編號F25D17/00GK1698025SQ200480000154
公開日2005年11月16日 申請日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者邁克爾·尼古萊, 馬丁·多里赫, 海因里?！に固乩速e, 馬庫斯·海恩, 喬爾格·克雷林 申請人:利塔爾兩合公司