Расширительный бак системы жидкостного охлаждения

Полезная модель относится к системам охлаждения радиоэлектронной аппаратуры и может применяться при построении систем жидкостного охлаждения, например, компактных суперЭВМ. Расширительный бак системы жидкостного охлаждения выполнен в виде герметичного резервуара для частичного заполнения жидким хладагентом и содержит отверстия для подвода и отвода жидкого хладагента, заливочное отверстие, средство для поддержания атмосферного давления. Заливочное отверстие выполнено в крышке резервуара. Средство для поддержания атмосферного давления выполнено в виде гофрированного стакана, закрепленного в дополнительном отверстии в крышке резервуара. Технический результат заключается в повышении надежности системы жидкостного охлаждения и увеличении срока службы. 1 илл.

Полезная модель относится к системам охлаждения радиоэлектронной аппаратуры и может применяться при построении систем жидкостного охлаждения, например, компактных суперЭВМ.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является расширительный бак системы жидкостного охлаждения Reserator кампании Zalman (см. http://zalman.com/eng/product/Product_Read.asp?idx=342). Система жидкостного охлаждения Reserator, содержащая теплосъемник для процессора ZM-WB5 Plus, теплосъемник для видеокарты ZM-GWB3, теплосъемник для охлаждения видеопамяти ZM-RWB1, теплосъемник для чипсета ZM-NWB1, хладагент ZM-G200 (пропилен гликоль с антикоррозийными добавками), гибкие соединительные трубки и выносной радиатор (размер 150 мм×150 мм×592 мм), внутри которого располагаются расширительный бак и насос, производительностью 300 л/ч предназначена для охлаждения персональных компьютеров. Расширительный бак системы жидкостного охлаждения Reserator выполнен в виде герметичного резервуара цилиндрической формы, частично заполняемый жидким хладагентом. В резервуаре имеются заливочное отверстие, патрубки для подвода и отвода жидкого хладагента.

Недостатками данного устройства являются:

- отсутствие возможности стабилизации давления в расширительном баке, что приводит к деформации контура, выполненного из гибких соединительных трубок;

- габаритные размеры расширительного бака являются причиной выполнения радиатора с резервуаром выносным.

Технический результат заключается в повышении надежности системы жидкостного охлаждения и увеличении срока службы.

Данный технический результат достигается тем, что в расширительном баке системы жидкостного охлаждения, выполненном в виде герметичного резервуара для частичного заполнения жидким хладагентом, в резервуаре выполнены отверстия для подвода и отвода жидкого хладагента и заливочное отверстие, расположенное в крышке резервуара, новым является то, что в крышке резервуара выполнено дополнительное отверстие, в котором закреплено средство для поддержания атмосферного давления в виде гофрированного стакана.

Применение указанного средства позволяет поддерживать в расширительном баке системы жидкостного охлаждения атмосферное давление, что увеличивает срок службы и повышает надежность системы жидкостного охлаждения.

На фигуре приведен вариант реализации расширительного бака системы жидкостного охлаждения для компактной супер-ЭВМ.

Расширительный бак системы жидкостного охлаждения (фиг.) выполнен в виде герметичного резервуара 1 и содержит отверстие 2 для подвода жидкого хладагента, отверстие 3 для отвода жидкого хладагента, заливочное отверстие 4, средство 5 для поддержания атмосферного давления, защитную решетку 6 и крышку 7.

Отверстие 2 для подвода жидкого хладагента расположено в боковой стенке резервуара 1. Отверстие 3 для отвода жидкого хладагента выполнено в нижней поверхности резервуара 1. Заливочное отверстие 4 выполнено в крышке 7.

Средство 5 для поддержания атмосферного давления выполнено в виде гофрированного стакана 5, закрепленного в дополнительном отверстии (на фиг. не показано) в крышке 7, снабженном защитной решеткой 6.

В качестве резервуара 1 может быть применен герметичный резервуар EK-Reservoir Combo DCP 4.0, выполненный из прозрачного материала.

В качестве гибких соединительных трубок могут применяться трубки ПВХ ProModz Cooled Silence Tubing. Трубки используют для соединения расширительного бака с теплосъемниками для подачи жидкого хладагента (на фиг. не показано).

Гофрированный стакан 5 выполняют из резины.

Расширительный бак системы жидкостного охлаждения работает следующим образом.

Предварительно к отверстию 3 подсоединяют помпу (на фиг. не показана), к отверстию 2 - гибкие соединительные трубки (на фиг. не показано). Систему охлаждения заполняют жидким хладагентом.

При заполнении системы охлаждения жидкий хладагент поступает в резервуар 1 через заливочное отверстие 4. Через отверстие 3 жидкий хладагент поступает в контур охлаждения (на фиг. не показан), а вытесненный из контура воздух через отверстие 2 поступает в резервуар 1 и при открытом заливочном отверстии 4 - наружу. Хладагент доливают до полного заполнения контура и части резервуара 1, так чтобы жидкость не соприкасалась с гофрированным стаканом 5, но полностью закрывала отверстие 2. После этого заливочное отверстие 4 закрывают герметично крышкой (на фиг. не показана). При включении радиоэлектронной аппаратуры начинают работать система жидкостного охлаждения и охлаждаемые ею устройства. Происходит изменение температурного режима в расширительном баке, что приводит к значительным изменениям давления в воздушной подушке. Поскольку в системе жидкостного охлаждения контур циркуляции жидкого хладагента выполнен из гибких соединительных трубок, при изменении давления происходит деформация этих гибких соединительных трубок, что со временем может привести к нарушению целостности контура. С целью уменьшения разброса давлений расширительный бак снабжен средством 5 для поддержания атмосферного давления. Средство 5 для поддержания атмосферного давления, выполненное в виде гофрированного стакана, работает следующим образом. При работающей системе охлаждения происходит повышение температуры жидкого хладагента, а, следовательно, и увеличение его объема. Избыток объема жидкого хладагента через отверстие 2 поступает в резервуар 1, что приводит к повышению давление в нем. При этом гофрированный стакан 5 сжимается, внутри резервуара 1 устанавливается рабочий уровень жидкого хладагента, соответствующий установившемуся тепловому режиму. При охлаждении системы происходит обратный процесс.

Минимально допустимый уровень жидкого хладагента в резервуаре определен тем, что отверстие 2 должно быть всегда погружено в жидкий хладагент.

Использование предлагаемого расширительного бака позволяет поддерживать атмосферное давление в резервуаре, что достигается оснащением расширительного бака средством в виде гофрированного стакана.

Современные компоненты систем охлаждения (эффективные радиаторы, более мощные помпы и т.д.) позволяют уменьшить габариты расширительного бака, благодаря чему бак можно установить внутри корпуса персональных ЭВМ.

Был изготовлен опытный образец с габаритными размерами 80 мм×144 мм×88 мм, испытания которого подтвердили его работоспособность и достижение заявленного технического результата.

Расширительный бак системы жидкостного охлаждения, выполненный в виде герметичного резервуара для частичного заполнения жидким хладагентом, в резервуаре выполнены отверстия для подвода и отвода жидкого хладагента и заливочное отверстие, расположенное в крышке резервуара, отличающийся тем, что в крышке резервуара выполнено дополнительное отверстие, в котором закреплено средство для поддержания атмосферного давления в виде гофрированного стакана.