设备散热循环水冷装置及其控制系统的制作方法

本发明属于设备散热技术领域，尤其涉及一种设备散热循环水冷装置及其控制系统。

背景技术：

算力设备主要是利用算力芯片来进行计算，算力芯片在计算的过程中会产生大量的热量。现有算力设备的散热方式是在算力芯片背面设置水冷板，采用工业用水(常温状态)直接灌入到水冷板内对算力芯片进行降温，而对于企业在中国的南方地区投资设厂的情况，由于南方高温天气使得存储的水温度升高，导致流入算力设备的水对算力芯片的降温效果不明显，难以及时有效的散热，且企业人员需不定期检测水的温度以确定是否满足算力设备进行作业的要求，低效而难以管控，影响算力设备的使用寿命及企业运行效率。

技术实现要素：

本发明提供一种设备散热循环水冷装置及其控制系统，旨在解决高温地区的储存的水冷在输入设备前水冷温度偏高，导致设备水冷降温效果不明显，难以有效散热，以及水冷温度管控效率低下，影响设备的使用寿命及企业运行效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种设备散热循环水冷装置，包括储水装置、水冷控制器、设备组、管道电磁阀、水泵、第一管道和第二管道，所述储水装置外侧壁安装有水冷控制器，所述储水装置外侧设置有设备组，所述储水装置底部通过第一管道与设备组连通以输出水冷，所述储水装置顶部通过第二管道与设备组连通以回流水冷，所述第一管道上设有管道电磁阀，所述第二管道上设有水泵，所述水冷控制器与储水装置、管道电磁阀、水泵电连接。

优选地，所述水冷控制器包括箱体、电源、控制板、显示器和调节按钮，所述箱体安装于所述储水装置外侧壁上，所述箱体内设有控制板，所述控制一侧设有电源，所述箱体顶部设有显示器，所述显示器一侧设有调节按钮，所述控制板与所述电源、显示器和调节按钮电连接。

优选地，所述储水装置包括储水罐、制冷片、隔温板、水位检测器、温度传感器和储水电磁阀，所述储水罐内设有竖直安装的制冷片，所述制冷片将所述储水罐分成温水腔体和水冷腔体，位于所述水冷腔体下方设有隔温板，所述隔温板下方与所述储水罐内壁形成储水腔体，所述隔温板上设有一贯穿的通管，所述通管在位于所述储水腔体一侧设有储水电磁阀，所述温水腔体上部内侧设有水位检测器，所述水冷腔体底部设有温度传感器，所述控制板与所述制冷片、水位检测器、温度传感器防水性电连接。

优选地，所述制冷片位于所述温水腔体的一侧面制热，所述制冷片位于所述水冷腔体的一侧面制冷。

优选地，所述温水腔体上部设有补水开关，所述补水开关位于所述水位检测器上方。

优选地，所述温水腔体底部设有排水开关。

优选地，所述设备组包括算力设备、软管和水冷开关，所述设备组由若干算力设备按顺序排列组成，每一所述算力设备通过软管分别与所述第一管道、第二管道连接，所述软管在位于所述第一管道的一侧设有水冷开关。

优选地，所述算力设备包括算力板、算力芯片和水冷板，所述算力板上嵌设有若干算力芯片，所述算力板背面设有水冷板，供水冷在所述水冷板内疏通时对所述算力芯片进行降温。

优选地，所述设备组为至少2组，每一所述设备组均与所述第一管道、第二管道连通。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种控制系统，包括控制芯片，所述控制芯片与与如上任意一项所述设备散热循环水冷装置连接控制。

本发明相对于现有技术的有益效果：

本发明提供一种设备散热循环水冷装置及其控制系统，通过改进优化储水装置的结构，使储水装置内存储的水冷能够直接供应设备组的使用，无需担心高温天气对水冷温度波动的影响，有效管控水冷温度并对设备组进行循环供水的散热降温，确保设备的使用寿命及提高企业运行效率。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明设备散热循环水冷装置的装配结构示意图；

图2为本发明设备散热循环水冷装置中的算力板装配结构示意图；

图3为本发明设备散热循环水冷装置中的水冷板结构示意图；

图4为本发明设备散热循环水冷装置的总装结构示意图；

附图说明：1、储水装置；101、储水罐；102、制冷片；103、隔温板；104、水位检测器；105、温度传感器；106、储水电磁阀；107、温水腔体；108、水冷腔体；109、储水腔体；110、通管；

2、水冷控制器；201、箱体；202、电源；203、控制板；204、显示器；205、调节按钮；

3、设备组；301、算力设备；302、软管；303、水冷开关；304、算力板；305、算力芯片；306、水冷板；

4、管道电磁阀；5、水泵；6、第一管道；7、第二管道；8、补水开关；9、排水开关。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例提供了一种设备散热循环水冷装置，参考图1所示，包括储水装置1、水冷控制器2、设备组3、管道电磁阀4、水泵5、第一管道6和第二管道7，所述储水装置1外侧壁安装有水冷控制器2，所述储水装置1外侧设置有设备组3，所述储水装置1底部通过第一管道6与设备组3连通以输出水冷，所述储水装置1顶部通过第二管道7与设备组3连通以回流水冷，所述第一管道6上设有管道电磁阀4，所述第二管道7上设有水泵5，所述水冷控制器2与储水装置1、管道电磁阀4、水泵5电连接，所述设备组3与外部供电电源连接。

本实施例中，将储水装置1、第一管道6、设备组3和第二管道7依顺序相互连通，使储水装置1中的水冷能够循环供应使用，可节约用水；利用水冷控制器2控制第一管道6上的管道电磁阀4，以控制储水装置1中输出水冷或中止(暂停)输出水冷；水冷控制器2控制第二管道7上的水泵5将设备组3中输出的水冷(水冷相对于输入前温度升高了)回收至储水装置1中，以循环利用。其中，不同于传统采用的多个水箱制冷输送的方式，本实施例中仅需要一个储水装置1便可以实现制冷，占用安装的面积减少，安装简单方便。

需要说明的是，本实施例中的所描述的储水装置1制冷并非把水制冷到零度以下的温度，而是将带有一定温度的水进行降温(例如，南方地区的高温天气使储水装置1内的水温度升高，或者经设置组输出的水温度偏高)，以控制水的温度在一定安全可用的使用范围内，确保储水装置1输出的水冷可供设备组3散热，保障设备组3的使用寿命及企业正常运行效率。

具体的，所述储水装置1包括储水罐101、制冷片102、隔温板103、水位检测器104、温度传感器105和储水电磁阀106，所述储水罐101内设有竖直安装的制冷片102，所述制冷片102将所述储水罐101分成温水腔体107和水冷腔体108，位于所述水冷腔体108下方设有隔温板103，所述隔温板103下方与所述储水罐101内壁形成储水腔体109，所述隔温板103上设有一贯穿的通管110，所述通管110在位于所述储水腔体109一侧设有储水电磁阀106，所述温水腔体107上部内侧设有水位检测器104，所述水冷腔体108底部设有温度传感器105，所述控制板203与所述制冷片102、水位检测器104、温度传感器105防水性电连接。

在一个实施例中，以改进优化储水罐101结构，使储水罐101形成三个密封良好的腔体，包括温水腔体107、水冷腔体108和储水腔体109。其中，温水腔体107与水冷腔体108之间用制冷片102隔开，制冷片102位于温水腔体107的一侧面制热，位于水冷腔体108的一侧面制冷，制冷片102包括但不限于散热铝材的制冷片102；水冷腔体108与储水腔体109之间用隔温板103隔开，隔温板103可以是聚氨酯泡沫塑料保温材料、高级橡塑保温材料或聚苯乙烯泡沫塑料保温材料制作而成，隔温板103具有使水冷腔体108内水的温度不传导影响到储水腔体109内水的温度，使储水腔体109内的水冷可直接用于设备组3的降温使用。

进一步地，所述温水腔体107上部设有补水开关8，所述补水开关8位于所述水位检测器104上方，所述温水腔体107底部设有排水开关9。

在一个可选的实施中，由于制冷片102工作时可一面制冷另一面制热，位于温水腔体107一侧面的制冷片102发热一定需要降温以不烧坏制冷片102，因此，在温水腔体107内倒入一定水量的水，当温水腔体107内的水使用次数多了或便浑浊了，可通过温水腔体107底部设有排水开关9排放出去，再通过温水腔体107上部设有补水开关8给温水腔体107倒入干净的水。

进一步地，所述水冷控制器2包括箱体201、电源202、控制板203、显示器204和调节按钮205，所述箱体201安装于所述储水装置1外侧壁上，所述箱体201内设有控制板203，所述控制一侧设有电源202，所述箱体201顶部设有显示器204，所述显示器204一侧设有调节按钮205，所述控制板203与所述电源202、显示器204和调节按钮205电连接。

本实施例中，控制板203与电源202、显示器204、调节按钮205、制冷片102、水位检测器104、温度传感器105电连接，正常工作是储水腔体109中的水冷通过第一管道6向设备组3输入，经过对设备组3降温散热后输出热水(水冷温度相对于降温前升高了)，热水通过第二管道7回流至水冷腔体108内存储进行制冷。当温度传感器105检测到水冷腔体108中水的温度信号(例如，35度)传送给控制板203时，控制板203控制制冷片102工作，使温水腔体107制热，水冷腔体108制冷；当温度传感器105再次检测到水冷腔体108中水的温度信号(例如，15度)传送给控制板203时，此时控制板203断开管道电磁阀4和水泵5后，打开储水电磁阀106，使水冷腔体108中已经制冷的水冷补充到储水腔体109内，如此循环反复，从而实现循环用水并散热降温的目的，节约用水的同时，解决企业在南方地区或高温天气中设备组3的水冷散热的问题，强化了企业运行效率。

其中，水冷控制器2上的显示器204用于显示温度传感器105检测到水冷腔体108中水的温度，以及水位检测器104检测到温水腔体107内水位的高度。调节按钮205用于根据显示温度传感器105检测到的温度，调节制冷片102制冷的温度高度。

进一步地，所述设备组3包括算力设备301、软管302和水冷开关303，所述设备组3由若干算力设备301按顺序排列组成，每一所述算力设备301通过软管302分别与所述第一管道6、第二管道7连接，所述软管302在位于所述第一管道6的一侧设有水冷开关303。

进一步地，参考图2和图3所示，所述算力设备301包括算力板304、算力芯片305和水冷板306，所述算力板304上嵌设有若干算力芯片305，所述算力板304背面设有水冷板306，供水冷在所述水冷板306内疏通时对所述算力芯片305进行降温。

进一步地，参考图4所示，为本发明算力设备301散热的水冷装置的总装结构示意图。所述设备组3为至少2组，每一所述设备组3均与所述第一管道6、第二管道7连通。

在一个实施例中，企业在工厂中部署多个用于放置算力设备301的支架，每个支架由几层(例如5层)组成，每层摆放多台算力设备301(例如20台)，每层形成一个设备组3，将整个支架上的算力设备301进行了分组管理，简单明了，每个设备组3均与第一管道6、第二管道7连通，每一第一管道6内的水冷均向每一台算力设备301输入水冷后，通过第二管道7回流至水冷腔体108中，在控制板203的控制下进一步重复上述制冷片102制冷的工作。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种控制系统，包括控制芯片，所述控制芯片与与如上任意一项所述设备散热循环水冷装置连接控制。

本实施例中的控制系统应用于设备散热循环水冷装置中，采用控制芯片嵌设与控制板203上，通过控制芯片驱动控制板203进行一系列的调控，包括控制管道电磁阀4、水泵5和储水电磁阀106的开闭，调节制冷片102制冷温度的高低，获取温度传感器105检测到的温度信号的转换等。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。