一种喷淋冷却式交换机及交换机组的制作方法

本发明涉及散热技术领域，具体涉及一种喷淋冷却式交换机及交换机组。

背景技术

目前随着计算机技术的迅猛发展，在云计算和大数据应用的促进下，数据中心迎来了一个新的建设高潮。然而目前大型数据中心及高密服务器多采用传统风冷散热模式，仍然面临高能耗、pue值偏高的问题。

交换机是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备，可以在网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。目前随着数据中心建设的迅猛发展，以太网交换机市场呈现稳步上升趋势。在以往的数据中心中，交换机的功率不大，对交换机的散热主要采用风冷的方式。如今随着高性能计算机的发展，交换机的功率密度也逐渐增加，传统的风冷散热模式已不能满足现有散热需求，必须寻求更好的换热方式。

技术实现要素：

本发明提供了一种喷淋冷却式交换机及交换机组，通过向交换机内部发热元器件喷洒绝缘液体，从而实现对交换机内部发热元件的快速冷却。

为实现上述目的，本发明提供了一种喷淋冷却式交换机，包括交换机本体和冷却装置，所述交换机本体包括交换机外壳和多个设置于所述交换机外壳内的散热单元，所述散热单元包括壳体、分别位于壳体内的发热元件和喷淋结构，所述喷淋结构设置于所述发热元件的上侧并可向所述发热元件喷洒绝缘液体，所述壳体的上部设有与所述喷淋结构连接的进液口，所述壳体的下部设有回液口，所述进液口与回液口分别通过管道与所述冷却装置连接并形成一个闭合回路，所述冷却装置内设有驱动所述绝缘液体在所述闭合回路内循环运动的泵。

作为优选方案，所述冷却装置包括进液管、回液管和用于连接所述进液管和回液管的冷却液散热结构，多个所述散热单元的进液口分别与所述进液管的一端连接，多个所述散热单元的回液口分别与所述回液管的一端连接，所述冷却液散热结构包括储液箱和散热器，所述回液管的另一端与所述储液箱的进液口连接，所述进液管的另一端与所述储液箱的出液口连接，所述泵设置于所述进液管内，所述散热器设置于所述进液管的外壁。

作为优选方案，所述外壳的上侧设有分液箱，所述进液管通过所述分液箱与多个所述散热单元的进液口连接，所述分液箱的下端连接有多个分别与分液箱连通的出液管，多个所述出液管分别与多个所述散热单元的进液口连接并分别为多个所述散热单元的喷淋结构提供绝缘液体。

作为优选方案，所述喷淋结构为布液板，所述布液板的下端开设有多个喷淋孔。

作为优选方案，所述冷却液散热结构还包括用于对进入散热单元的绝缘液体进行过滤的过滤器，所述过滤器设置于所述进液管内并位于所述散热器与所述分液箱之间，所述泵设置于所述储液箱与散热器之间。

作为优选方案，每个所述出液管上均设有用于调节进入散热单元的绝缘液体的流量的流量调节阀。

作为优选方案，所述散热器为设置于所述进液管的外壁的风扇。

作为优选方案，所述绝缘液体为非相变的绝缘液体。

作为优选方案，所述绝缘液体为可相变的绝缘液体，所述外壳的上端和壳体的上端均设有排气孔。

为实现上述相同目的，本发明还提供了一种喷淋冷却式交换机组，包括多个所述的交换机本体和一个所述冷却装置，所述冷却装置设置于所述交换机本体的外部，所述交换机本体的所有回液口均通过管道与所述冷却装置的进液口连接，所述交换机本体的所有进液口均通过管道与所述冷却装置的出液口连接。

上述技术方案所提供的一种喷淋冷却式交换机及交换机组，通过向交换机内部发热元器件喷洒绝缘液体，绝缘液体直接与交换机内部的发热元器件直接接触，接触面积大、传热效率高，从而实现对交换机内部发热元器件的快速散热。

附图说明

图1为本发明散热单元的结构示意图；

图2为本发明一种喷淋冷却式交换机的结构示意图；

图3为本发明一种喷淋冷却式交换机组的结构示意图。

其中：1、进液管；2、分液箱；3、浮球阀；4、出液管；5、交换机本体；6、散热单元；7、回液分管；8、回液管；9、冷却装置；10、储液箱；11、泵；12、散热器；13、过滤器；14、流量调节阀；61、布液板；62、壳体；63、回液口；64、发热元件；65、绝缘液体；66、进液口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1-2所示为本发明所提供的一种喷淋冷却式交换机，包括交换机本体5和冷却装置9，所述交换机本体5包括交换机外壳和多个设置于所述交换机外壳内的散热单元6，所述散热单元6包括壳体62、分别位于壳体62内的发热元件64和喷淋结构，所述喷淋结构设置于所述发热元件64的上侧并可向所述发热元件64喷洒绝缘液体65，所述壳体62的上部设有与所述喷淋结构连接的进液口66，所述壳体62的下部设有回液口63，所述进液口66与回液口63分别通过管道与所述冷却装置9连接并形成一个闭合回路，所述冷却装置9内设有驱动所述绝缘液体65在所述闭合回路内循环运动的泵11。本实施例中，所述发热元件64为交换机内部的工作时会产生热量的元器件，如交换机内部的各种板卡和电源模块等，通过对交换机内部每个发热元件64进行单独散热，从而实现交换机整体的散热，具体地，通过向交换机内部发热元器件喷洒绝缘液体65，绝缘液体65直接与交换机内部的发热元器件直接接触，接触面积大、传热效率高，从而实现对交换机内部发热元器件的快速散热。

进一步地，所述冷却装置9包括进液管1、回液管8和用于连接所述进液管1和回液管8的冷却液散热结构，多个所述散热单元6的进液口66分别与所述进液管1的一端连接，多个所述散热单元6的回液口63分别与所述回液管8的一端连接，本实施例中，每个所述回液口63均通过一个回液分管7与所述回液管8的上端连接，所述冷却液散热结构包括储液箱10和散热器12，所述回液管8的另一端与所述储液箱10的进液口66连接，所述进液管1的另一端与所述储液箱10的出液口连接，所述泵11设置于所述进液管1内，所述散热器12设置于所述进液管1的外壁。具体地，绝缘液体65从进液口66进入喷淋结构，再由喷淋结构所喷洒出的绝缘液体65下落至发热元件64的表面并将发热元件64进行热量交换、实现对发热元件64的散热，被加热后的绝缘液体65再从回液口63流出并流向冷却装置9，流入冷却装置9的绝缘液体65被冷却装置9冷却，然后再次流向交换机本体5对其内部发热元件64进行冷却，如此循环，即可实现对交换机的持续冷却。

更进一步地，所述外壳的上侧设有分液箱2，所述进液管1通过所述分液箱2与多个所述散热单元6的进液口66连接，所述分液箱2的下端连接有多个分别与分液箱2连通的出液管4，多个所述出液管4分别与多个所述散热单元6的进液口66连接并分别为多个所述散热单元6的喷淋结构提供绝缘液体65。具体地，进液管1将绝缘液体65引入分液箱2，绝缘液体65在分液箱2里汇集，然后在绝缘液体65自身的重力作用下使绝缘液体65进入各个进液管1并到达各个喷淋结构，优选地，所述喷淋结构为布液板61，所述布液板61的下端开设有多个喷淋孔，每个所述出液管4上均设有用于调节进入散热单元6的绝缘液体65的流量的流量调节阀14，通过设置流量调节阀14以控制到达每层布液板61的流量一致，布液板61将绝缘液体65均匀喷淋到发热元件64上，实现散热。此外，如图2所示，本实施例中，所述进液管1通过浮球阀3与分液箱2连接。

本实施例中，所述冷却液散热结构还包括用于对进入散热单元6的绝缘液体65进行过滤的过滤器13，所述过滤器13设置于所述进液管1内并位于所述散热器12与所述分液箱2之间，所述泵11设置于所述储液箱10与散热器12之间，通过设置过滤器13，防止绝缘液体65中的杂质进入交换机，从而保证了进入交换机的绝缘液体65的绝缘性能。

此外，本实施例中，所述散热器12为设置于所述进液管1的外壁的风扇。所述绝缘液体65为非相变的绝缘液体65，采用非相变的绝缘液体65，绝缘液体65在受热后不会转化为气态。

如图3所示，本实施例还提供了一种喷淋冷却式交换机组，包括多个如权利所述的交换机本体5和一个所述冷却装置9，所述冷却装置9设置于所述交换机本体5的外部，所述交换机本体5的所有回液口63均通过管道与所述冷却装置9的进液口66连接，所述交换机本体5的所有进液口66均通过管道与所述冷却装置9的出液口连接。如此，通过设置一个冷却装置9，即可实现同步对多个交换机进行快速冷却，节约成本及冷却所需空间。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述绝缘液体65为可相变的绝缘液体65，所述外壳的上端和壳体62的上端均设有排气孔。由于绝缘液体65为可相变的绝缘液体65，其受热会转化为气态，故设置排气孔，可方便交换机内的气体排出。

本实施例的其它结构与实施例1的相同，在此不再进行赘述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。