[發明專利]一種通訊設備的液冷漏液的防護方法及裝置

有效

• 申請號: 201810018995.2
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN110022659B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 秦振;柴宏生;朱壽禮
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H05K7/14
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 秦力軍

本發明公開了一種通訊設備的液冷漏液的防護方法及裝置。一種通訊設備的液冷漏液的防護方法，包括：為安裝在機柜內的每個機框內的每層單板設置液冷背板和電源及信號背板，并使所述液冷背板、電源及信號背板分區隔離設置；在每層單板與所述液冷背板的液冷連接接口的下方設置用于接收漏液的承液槽，并對所述承液槽內的漏液狀態進行監測；對監測到的漏液狀態進行判斷后，對所述機柜和機框進行分級關斷處理。本發明降低了漏液引起信號短路、電源短路的可能性；并且減小了局部漏液故障影響范圍。

技術領域

本發明涉及用于解決通訊設備液冷漏液的技術領域，特別涉及一種通訊設備的液冷漏液的防護方法及裝置。

背景技術

傳統的通訊設備，都是通過強制風冷散熱，在機框中有多個風機。風冷存在以下問題：能耗大，占比有效功率一般超過10％，不符合綠色節能的要求；風機的噪音也是通訊設備噪音的最主要來源、大多數情況下是唯一來源。隨著技術的發展，市場的發展，器件功耗越來越大，功率密度不斷提高，對于處理器、交換芯片這些高功耗器件，根據技術發展路線圖，在2年之后，會到風冷散熱能力的瓶頸。

液冷技術是利用冷卻效率較高的液體傳熱介質，例如水、油或乙二醇等來進行熱交換。具體是通過液體傳熱介質流經換熱器，帶走熱量，到冷源進行冷熱交換。液冷相對風冷優勢：高比熱容，熱容量高，同樣的ΔT，帶走的熱量多；高熱導率，傳熱快；制冷效果強，可支持功率密度高；能耗小(用于制冷的功耗比有效功耗小，室外冷源還可以采用環境自然制冷)；在設備終端無噪音，僅冷源的泵有聲音(小規模的應用，冷源在室內，噪音也小；大規模的應用，冷源是在室外的冷卻塔，噪音沒有影響，要求低)。

基于以上優點，液冷散熱的方式可用于大功率設備及高功率密度的器件或模塊。

液體傳熱介質和發熱器件之間熱交換方式有兩種：直接接觸式的浸沒式液冷和間接接觸式水冷。

直接接觸浸沒式液冷，需要不導電液體，價格昂貴，維護更換困難；而且浸沒式液冷，對單板插拔方式有影響，對機框結構需要全密封，意味著使用場景受到限制。基于以上這些因素，浸沒式液冷只在一些特殊領域才會使用。

目前在通訊電子產品中應用的液冷方案主要是間接接觸式水冷，即傳熱液體在管道和冷板內流動，冷板表面接觸到發熱器件。使用的導熱液體材料，是工質水，導電。而100％可靠的東西是不存在的，或者是代價過高的，在實際產品中，往往是失效率在一定范圍內的元件。液冷系統也存在失效、泄露的可能，而最容易發生泄露的是管道接口，以及插拔快接頭的結合部位。

在設備運行過程中，液冷系統(包括管路、接頭等)不可避免的會發生泄露，或者滲漏。如果導熱液體掉到單板上會發生信號短路，發生故障；如果導熱液體到了電源模塊、電源線路上，則會引發電源短路，損毀，甚至引發著火。

為了避免液冷漏液引發的一系列問題，目前的通訊產品給出一些解決方案。

如圖1所示，通常機柜是固定的，在機柜的高度方向上可以布置多個機框，而每個機框是根據業務情況隨機后裝的。在機柜運行工作中，新增的機框整體是在機柜的深度方向上從前往后插進去的。在機柜中，每2個機框中間空一定空間，前端可用于走線，后端可用于放盛水盤。

如圖1和2b所示，目前一個機框內的所有單板的后端面是平齊的，且位于同一層的所有單板對應一個背板。如圖1、2a、2b和2c所示，一個背板用來支撐單板并用來給單板提供電源和信號(電氣信號，如以太網等)，即背板上面既有電源，又有信號；此外，液冷的盲插快接頭也安裝在同一個背板的同一面上。

結合附圖以及上述結構描述，可以得出目前的機框內單板、背板的結構布置，以及液冷漏液的解決方案存在以下問題：

1、由于電源、信號及液冷快接頭均位于背板的同一面并且垂直分布，當液冷快接頭處出現漏液時，液體在向下滴落的過程中，會滴到位于其下方的電源、信號的電路元器件、連接器、PCB上，容易引起信號短路，電源短路。