一种车船两用式水冷机柜的制作方法

本实用新型涉及水冷机柜技术领域，特别涉及一种车船两用式水冷机柜。

背景技术：

电子设备的使用场景，根据需求不同，可能是在陆上或是船上，由于电子设备在运行时，存在发热量大的问题，因此需要及时将其工作过程中产生的热量及时带走，常用方式是采用自然冷却来降低温度，这种方式送风压力小，冷却时间长，受限于结构安装位置的限制，制冷量有限，仅能够满足一般发热量的电子器件，对发热量大的电子冷却设备效果不佳，从而影响其正常运行的性能，因此需要配套水冷机柜，使用冷却液来带走电子设备热量。

对于发热量大且存在位置变化的电子设备，现有的解决方案是在各使用位置处均放置水冷机柜，其位置不可移动，存在以下问题：

1)占用空间大，集成度不高，设备利用率不高，造成资源浪费；

2)由于现有设备设计时未考虑在水箱内增加加热装置，当环境温度较低时，需要靠水泵自身运行产生的热量来将冷却液温度提升，需要较长时间；

3)电子设备与水冷机柜的连接时采用螺纹形式较多，经常拆卸存在螺纹失效风险；

4)有些冷却设备对电子设备供液时，由于传感器布置不合理，不能保证给电子设备的流量满足使用要求；

5)现有水冷机柜出现故障时，其电气控制单元检修不变，需要拆卸无关器件较多。机柜前门打开往往无法固定，给操作带来干扰。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的电子设备冷却耗时较长、设备利用率不高等问题，本实用新型提供了一种车船两用式水冷机柜。

具体技术方案如下：

一种车船两用式水冷机柜，包括柜体和电气控制单元，所述柜体顶端设置有高温冷媒水入口和出水口，所述高温冷媒水入口与用冷设备的高温冷媒水出口通过快装卡箍相连，所述出水口与用冷设备的进水口通过快装卡箍相连，所述柜体内设置有水箱、车用水冷系统、船用冷却系统和水泵，所述车用水冷系统和船用水冷系统分别与水箱和水泵相连，所述车用水冷系统包括依次相连的淡水过滤器、淡水冷却阀门、淡水板式换热器和车载制冷供液系统，所述船用冷却系统包括依次相连的海水冷却阀门、海水板式换热器、海水供液系统和海水过滤器，所述柜体顶端的高温冷媒水入口和出水口处均设置流量计、温度传感器和压力传感器，所述柜体正面一侧设置有转架，所述电气控制单元设置在转架表面，且所述转架背部设置有盖板，所述水箱、车用水冷系统、船用冷却系统、水泵、流量计、温度传感器和压力传感器均与电气控制单元相连。

优选的，所述柜体右侧门下端依次设置有海水进口、海水出口、淡水进口和淡水出口，所述海水进口和海水出口与海水供液系统相连，所述淡水进口和淡水出口与车载制冷供液系统相连。

优选的，所述转架上方设置有定外块、锁杆和转架导向杆，所述定位块固定设置在转架上表面，所述转架导向杆的两端分别固定设置在柜体的门框处，所述锁杆一端设置在定位块处，另一端与转架导向杆活动连接。

优选的，所述柜体底部和背面均设置有减震器。

优选的，所述水箱顶部设置有排气阀，右侧设置有液位计、加液阀和加液泵，左侧设置有液位观察窗和水箱清洗窗，下部设置有加热器，底部设置有单向阀和排水阀，所述单向阀顶部连通至水箱液面最高点。

优选的，所述淡水过滤器包括端盖a、滤筒a和过滤网，所述过滤网设置在滤筒内部，且与滤筒螺纹连接，所述端盖a设置在滤筒两端。

优选的，所述海水过滤器包括端盖b、滤筒b、过滤板，所述过滤板设置在滤筒内部，所述端盖b设置在滤筒两端，所述滤筒b下部设置有排水口，所述排水口的出口处从内至外依次设置有密封垫和堵头。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1)本实用新型将海水板式换热器、淡水板式换热器、淡水过滤器、海水过滤器、水箱、电气控制单元等集成在标准机柜内，尺寸紧凑，占地空间小，水冷机柜内设置有海水过滤器和淡水过滤器，均为便于拆卸设计，操作清洗滤芯方便，无需拆卸其余器件；本实用新型水冷机柜通过调节球阀，可选择不同的板式换热器进行换热，适应电子设备在车载和船载的使用环境，提升了水冷设备利用率，节约成本。

2)本实用新型水冷机柜内部水箱采用带加热设计，当供液温度较低时，自动开启，保证冷却液温度范围，防止冷却液温度过低造成电子设备产生冷凝水。

3)水冷机柜对外设备连接形式均为快装卡箍，提高了设备换接的可靠性和转场效率；水冷机柜内传感器设置合理，能监控供液所需的各个参数，避免对电子设备造成损伤。

4)本实用新型水箱上设置手动加液口和自动加液泵，提高了冷却液需要补充时加液的便利性，水箱底部和机柜下部均设置放液球阀，可快速排干机柜和水箱内冷却液，水箱侧面设置清洗窗，用于对水箱进行清洗除污。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理图；

图2为本实用新型的内部布局结构示意图；

图3为本实用新型的外观布局结构示意图；

图4为本实用新型的门和转架限位结构示意图；

图5为本实用新型的海水和淡水进出口结构示意图；

图6为本实用新型的淡水过滤器结构示意图；

图7为本实用新型的海水过滤器结构示意图。

图中，1-水箱、2-淡水过滤器、3-海水板式换热器、4-淡水板式换热器、5-海水过滤器、 6-水泵、7-温度传感器、8-压力传感器、9-流量计、10-快装卡箍、12-液位计、13-单向阀、 17-液位观察窗、18-水箱清洗窗、19-排气阀、20-电气控制单元、21-阀门、22-排水阀、23- 加热器、24-加液阀、25-加液泵、27-淡水冷却阀门、28-海水冷却阀门、29-旁通阀、30-用冷设备、31-海水阀门、32-淡水阀门、33-供水阀、34-回水阀、46-加/放液阀、37-转架、44- 前门、47-减震器、48-左侧门、49-机架、38-定位块、39-锁杆、40-转架导向杆、41-限位螺钉、42-后盖、43-柜门导向杆、44-前门、51-海水进口、52-淡水进口、53-海水出口、54-淡水出口、55-右侧门、56-端盖b、57-滤筒b、58-过滤板、59-支架b、60-排水口、61-密封垫、 62-堵头、63-端盖a、64-滤筒a、65-支架a、66-过滤网、68-出水口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明公开了一种车船两用式水冷机柜，包括柜体和电气控制单元20，如图2所示，柜体顶端设置有高温冷媒水入口和出水口68，高温冷媒水入口与用冷设备30的高温冷媒水出口通过快装卡箍10相连，出水口68与用冷设备30的进水口通过快装卡箍10相连，本申请中的借口均为两用接口，接口数量根据设备数量来定，本申请中设置为三进三出。柜体内设置有水箱1、车用水冷系统、船用冷却系统和水泵6，车用水冷系统和船用水冷系统分别与水箱1和水泵6相连，水冷机柜的海水板式换热器3和淡水板式换热器4共用水箱1、水泵6及其他回路，有效减小水冷机柜设备尺寸，减少传感器使用，降低设备的制造成本。

如图1所示，水箱1顶部设置有排气阀19，右侧设置有液位计12、加液阀24和加液泵25，左侧设置有液位观察窗17和水箱清洗窗18，下部设置有加热器23，底部设置有单向阀13和排水阀22，单向阀13顶部连通至水箱1液面最高点，在水箱1与板式换热器之间设置有流量计9。

如图3和4所示，柜体正面一侧设置有转架37，电气控制单元20设置在转架37表面，且转架37背部设置有盖板42，转架37上方设置有定外块、锁杆39和转架导向杆40，定位块38固定设置在转架37上表面，转架导向杆40的两端分别固定设置在柜体的门框处，锁杆39一端设置在定位块38处，另一端与转架导向杆40活动连接，转架37可以在任意位置悬停。水冷机柜前门44设置有柜门导向杆43和限位螺钉41，限位螺钉41设置在前门 44内表面的上端，柜门导向杆43的一端与限位螺钉41相连，另一端与柜体相连，通过柜门导向杆43、限位螺钉41可以保证前门44可在任意位置悬停。水箱1、车用水冷系统、船用冷却系统、水泵6、流量计9、温度传感器7和压力传感器8均与电气控制单元20相连，本实用新型中的电气控制单元20为若干按键或旋钮，每个按键都对应一个控制元件，本实用新型中多处设置若干不同类型的传感器，如流量计、温度传感器和压力传感器等，各个传感器名称相同，作用相同，但是均为单独设置，互不干扰。如图3所示，柜体底部和背面均设置有减震器47。如图5所示，柜体右侧门55下端依次设置有海水进口51、海水出口53、淡水进口52和淡水出口54，海水进口51和海水出口53与海水供液系统相连，淡水进口52和淡水出口54与车载制冷供液系统相连。

如图1和2所示，车用水冷系统包括依次相连的淡水过滤器2、淡水冷却阀门2721、淡水板式换热器4和车载制冷供液系统，船用冷却系统包括依次相连的海水冷却阀门2821、海水板式换热器3、海水供液系统和海水过滤器5，柜体顶端的高温冷媒水入口和出水口68 处均设置流量计9、温度传感器7和压力传感器8。如图6所示，淡水过滤器2包括端盖a63、滤筒a64和过滤网66，过滤网66设置在滤筒b57内部，且与滤筒b57螺纹连接，端盖a63 设置在滤筒b57两端。端盖a63为易拆卸式结构，过滤网66可根据用冷设备30对过滤精度的不同而进行定制。如图7所示，海水过滤器5包括端盖b56、滤筒b57、过滤板58，过滤板58设置在滤筒b57内部，端盖b56设置在滤筒b57两端，滤筒b57下部设置有排水口 60，排水口60的出口处从内至外依次设置有密封垫61和堵头62，其中过滤板58为易拆卸清洗设计。

工作原理：水冷机柜通过快装卡箍10与用冷设备30连接，如图1所示，高温冷媒水经过流量计9接入水冷机柜内，经过温度传感器7和压力传感器8检测后两路去往淡水过滤器2，另外一路去往水箱1，经过水箱1缓冲后去往淡水过滤器2，三路流量汇合通过淡水过滤器2后接入板式换热器，经过换热器换热后的冷媒水经过水泵6输送给用冷设备30，在输送前，各路冷媒水均经过温度传感器7、压力传感器8和流量计9的检测，确保流量满足用冷设备30需求，避免温度、流量和压力对电子设备造成损坏。

水冷机柜的冷媒水在经过过滤器接入板式换热器前，若机柜用于车载环境时，通过开启淡水冷却阀门27同时关闭海水冷却阀门28，机柜通过淡水板式换热器4与车载制冷供液系统进行热交换，从而带走用冷设备30热量。当机柜用于船载环境时，通过关闭淡水冷却阀门27同时开启海水冷却阀门28，机柜通过海水板式换热器3与海水供液系统进行热交换，从而带走用冷设备30热量。设备处在不同环境，采用不同板式换热器与用冷设备30连接，扩展了水冷机柜的使用场景，能够有效地降低能耗。

本实用新型可满足单一水冷机柜适用车载或船载时的场景，同时能够精确控制流量和冷却液温度，提高了装置适用广度和集成度，便于操作。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。