技术简介:
本专利针对水冷负载电阻散热差、密封性不足的问题,提出一种金属管结构方案。通过双层金属管夹层填充导热绝缘粉,外管缩径压紧形成密封腔体,内管设支撑条增强结构稳定性并提升散热效率,软管连接实现冷却液循环。该设计兼顾高导热性与密封性,适用于恶劣环境。
关键词:水冷负载电阻,金属管结构,导热绝缘粉
1.本发明涉及电阻技术领域,具体涉及一种水冷负载金属管电阻。
背景技术:2.随着数据中心的发展,对测试负载的要求越来越多,要求体积小功率大,噪音小。水冷负载可以很好满足数据中心的使用,水冷负载中的主要元件之一就是电阻,电阻的性能好坏直接影响到水冷负载的测试性能。
技术实现要素:3.针对现有技术存在上述技术问题,本发明提供一种水冷负载金属管电阻,其散热性能、密封性能优良,能够在较恶劣的环境下使用。
4.为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
5.提供一种水冷负载金属管电阻,包括电阻单元,电阻单元包括排列的多条电阻管,每条电阻管包括金属材质的内管和外管,内管同轴地穿在外管中,且内管的外壁与外管的内壁之间留有环形的容纳腔,容纳腔设有螺旋弹簧状的电阻丝,容纳腔填充有导热绝缘粉,从而使得电阻丝与内管和外管分隔开;外管被拉长以缩径压紧导热绝缘粉;内管中贯穿设有支撑条;各条电阻管的内管端部经由软管首尾依次连通形成用于流通冷却液的冷却通道,各电阻管的电阻丝经由导线相互串联或并联。
6.具体的,支撑条的径向截面呈“*”形或十字形。
7.具体的,支撑条一体成型在内管中。
8.具体的,导热绝缘粉为氧化镁粉。
9.具体的,在外管的两端灌装有硅胶,从而将外管的端部密封起来。
10.具体的,内管为铜管或铝管;外管为铜管或铝管。
11.具体的,所述电阻单元的数量为多个,多个电阻单元分层架设在支架上,多个电阻单元的冷却通道的进水端连通同一条进水总管,多个电阻单元的多条内管的出水端连通同一条出水总管。
12.具体的,支架设有卡箍,卡箍将电阻管的外管箍紧于支架。
13.具体的,所述软管与内管之间可插拔地连接。
14.具体的,所述软管呈u形弯曲状。
15.本发明的有益效果:
16.本发明的一种水冷负载金属管电阻,在内管设置支撑条,一方面能够增加内管的强度,在外管拉长缩管时避免内管变形,另一方面,增加了内管与冷却液的接触面积,增加了散热性能;采用外管缩管压缩中间采用导热绝缘粉,导热性能好,电阻丝与空气隔绝,不易氧化,稳定性高,不会像像黄金薄膜类似的绝缘材料,在焊接的时候要考虑绝缘层的耐温问题,可在恶劣环境下使用;整体电阻单元加工工艺简单,安装方便,成本低;中间采用软管连接,易于安排,防止安装公差导致无法安装。
附图说明
17.图1为实施例中的一种水冷负载金属管电阻的结构示意图。
18.图2为实施例中的单个电阻单元的结构示意图。
19.图3为实施例中的单个电阻单元的局部分解图。
20.附图标记:
21.支架1、卡箍11;
22.电阻单元2、内管21、支撑条211、外管22、电阻丝23、导热绝缘粉24、软管25;
23.进水总管3、出水总管4。
具体实施方式
24.以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。
25.本实施例的一种水冷负载金属管电阻,如图1至图3所示,包括支架1和多个电阻单元2,多个电阻单元2分层架设在支架1上,每组电阻单元2包括排列的多条电阻管,每条电阻管包括金属材质的内管21和外管22,内管21采用铜管或铝管,外管22采用铜管或铝管,内管21同轴地穿在外管22中,且内管21的外壁与外管22的内壁之间留有环形的容纳腔,容纳腔设有螺旋弹簧状的电阻丝23,容纳腔填充有导热绝缘粉24,从而使得电阻丝23与内管21和外管22分隔开;导热绝缘粉24为氧化镁粉。外管22被拉长以缩径压紧导热绝缘粉24;内管21中贯穿设有支撑条211;各条电阻管的内管21端部经由软管25首尾依次连通形成用于流通冷却液的冷却通道,多个电阻单元2的冷却通道的进水端连通同一条进水总管3,多个电阻单元2的多条内管21的出水端连通同一条出水总管4。各电阻管的电阻丝23经由导线相互串联或并联。在外管22的两端灌装有硅胶,从而将外管22的端部密封起来。
26.制造时:
27.1)将内管21装入外管22中,一端用橡胶堵头堵住;
28.2)将弹簧电阻丝23装入到内管21与外管22之间环形容纳腔内,然后在内管21与外管22之间填入氧化镁粉,固定电阻丝23;
29.3)对外管22进行拉长缩管,将氧化镁粉压紧压实,两端用硅胶密封,电阻丝23用导线引出做成单根电阻棒;
30.4)将多条内管21用软管25弯头连接,做成电阻单元2;
31.5)将电阻单元2与进水总管3和出水总管4之间相连。
32.本实施例中,支撑条211的径向截面呈“*”形,实际可以改为十字形、三角形、四边形等其它形状。本实施例中,支撑条211一体成型在内管21中,实际可以改为可抽离地过盈配合穿插于内管21中。
33.本实施例中,支架1设有卡箍11,卡箍11将电阻管的外管22箍紧于支架1。该方案采用卡箍11连接,拆装方便,便于更换。
34.本实施例中,所述软管25与内管21之间可插拔地连接,便于改变冷却液流经各电阻管的先后顺序,达到冷却更均匀更有针对性的目的。具体的,所述软管25呈u形弯曲状。
35.本实施例中的金属管电阻主要的优势是内管21和外管22两层都是采用金属管,内管21进行通水冷却电阻丝23,内部电阻丝23通过氧化镁粉导热到内管21,然后通过水来冷却。现有的水冷电阻通常是要么在陶瓷上饶电阻丝23,陶瓷内部通水,这种结构密封性难以
实现,要么是电阻丝23绝缘分隔在金属管内部,整条金属管泡在水里,这种结构需要外筒,一般应用于大功率场景,小功率不适用。因此,本实施例的金属管电阻结合了这两个方面来实现一种新的冷却结构,优势就是密封性好,功率范围更适用。
36.一般而言,如果用陶瓷做绝缘,就不会有外层管,一般是直接在瓷管上绕电阻丝23,这种水冷电阻密封性不好,而本实施例的电阻是在传统金属管绕黄金薄膜再绕电阻丝23结构改良而来的,这种结构密封性好做,但是传统结构由于黄金薄膜耐温性的问题,电阻不能耐很高的温度,绝缘性能不可靠,而且电阻丝23与金属管上的传热也不是很好,而本实施例中的结构采购了氧化镁粉做绝缘,能耐高温,导热性能又好,外管22的作用就是将氧化镁粉成型,同时保护了电阻丝23,可以使电阻在恶劣环境下使用。
37.在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
40.最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。