[實(shí)用新型]一種服務(wù)器冷卻浸沒(méi)式液冷組合裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821310428.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209472923U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周濤濤;許夢(mèng)婷;周亮;周進(jìn);黃旭;周平;孫明迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京佳力圖機(jī)房環(huán)境技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種服務(wù)器冷卻浸沒(méi)式液冷組合裝置，其特征在于：包括金屬箱體和第一冷凝管束；金屬箱體內(nèi)盛裝有冷卻液；冷卻液浸沒(méi)服務(wù)器；第一冷凝管束位于冷卻液液面下，第一冷凝管束與第一冷卻水分配單元連通。本實(shí)用新型的服務(wù)器及電氣設(shè)備完全浸沒(méi)在電子氟化液體中，液體與發(fā)熱元器件充分接觸，換熱效果顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及服務(wù)器散熱液體冷卻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種服務(wù)器冷卻浸沒(méi)式液冷組合系統(tǒng)和裝置。

背景技術(shù)

微電子芯片技術(shù)的快速發(fā)展，電子元器件的小型化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)，使得芯片組裝密度不斷提高，組件和設(shè)備服務(wù)器的熱流密度不斷加大，如果不采取合理的散熱控制技術(shù)，將嚴(yán)重影響電子元器件的性能和壽命。

目前，計(jì)算機(jī)服務(wù)器芯片主要采用風(fēng)冷冷卻技術(shù)，即用空氣來(lái)直接冷卻電子設(shè)備的發(fā)熱元器件，利用設(shè)備元器件之間的間隙和殼體進(jìn)行熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射換熱，實(shí)現(xiàn)發(fā)熱元件熱量向周圍環(huán)境散熱和冷卻的目的，風(fēng)冷冷卻技術(shù)一般用于服務(wù)器熱流密度不高的場(chǎng)所，當(dāng)服務(wù)器熱流密度高于80w/cm2，風(fēng)冷所面臨的高能耗，局部熱島效應(yīng)以及噪音問(wèn)題將非常明顯，產(chǎn)品的可靠性也會(huì)進(jìn)一步降低。

浸沒(méi)式液冷技術(shù)是液體冷卻中效率較高的冷卻方式，主要是將服務(wù)器電子元器件浸沒(méi)在不導(dǎo)電的液體中，熱量從發(fā)熱元器件傳到冷卻液體，然后利用外部流體循環(huán)或者蒸發(fā)冷卻散熱傳到外部環(huán)境中，從而達(dá)到高效冷卻的效果。浸沒(méi)式液冷技術(shù)根據(jù)選擇浸沒(méi)工質(zhì)不同，可分為單相浸沒(méi)和相變浸沒(méi)兩種技術(shù)。以水和空氣為例，10kW的設(shè)備，控制設(shè)備溫升為10度，則需要空氣3250m3/h，冷卻水為900L/h，兩者體積相差275倍。由此可見(jiàn)，風(fēng)冷冷卻不是最佳選擇，采用液冷冷卻技術(shù)遠(yuǎn)勝于風(fēng)冷技術(shù)。

關(guān)于液冷技術(shù)，大量研究和實(shí)際應(yīng)用主要停留在冷板式液冷服務(wù)器，而浸沒(méi)式液冷技術(shù)還主要處于理論研究和試驗(yàn)階段，距離實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用需求還存在嚴(yán)重貧瘠。在最新研究中，一種傳熱性熱優(yōu)于水同時(shí)具有絕緣性能的電子氟化液受到行業(yè)關(guān)注，這一優(yōu)勢(shì)打破了常規(guī)冷卻系統(tǒng)中礦物油冷卻和冷板冷卻，冷卻液體不能和電子元器件直接接觸的行業(yè)局限性。而進(jìn)一步選用電子氟化液與冷卻對(duì)象進(jìn)行直接熱交換，可提高液冷的冷卻效率。

發(fā)明內(nèi)容：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明涉及的設(shè)計(jì)方案，是在電子氟化液冷 卻液基礎(chǔ)上來(lái)設(shè)計(jì)一套可同時(shí)滿足單相和相變傳熱兩套方案的液冷 系統(tǒng)，該系統(tǒng)中服務(wù)器發(fā)熱元器件完全浸沒(méi)在液體中，通過(guò)直接接觸 進(jìn)行熱量傳遞，能大大提高冷卻系統(tǒng)的效率，同時(shí)豐富了系統(tǒng)設(shè)計(jì)多 種液冷方案的選擇。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種服務(wù)器冷卻浸沒(méi)式液冷組合裝置，包 括金屬箱體和第一冷凝管束；金屬箱體內(nèi)盛裝有冷卻液；冷卻液浸沒(méi) 服務(wù)器；第一冷凝管束位于冷卻液液面下，第一冷凝管束與第一冷卻 水分配單元連通。

更進(jìn)一步的，還包括位于金屬箱體底部的用于固定服務(wù)器的支座。 支座上設(shè)有卡槽，相鄰卡槽之間設(shè)有間隔。卡遭用于固定服務(wù)器。卡 槽之間的間隔使得服務(wù)器之間留有間隙。有利于服務(wù)器和冷卻液熱交 換生成的氣泡充分形成和脫離，增強(qiáng)沸騰傳熱效果，同時(shí)便于單個(gè)服 務(wù)器的操作和維護(hù)。

更進(jìn)一步的，支座為高度可調(diào)的支座。通過(guò)支座來(lái)調(diào)整服務(wù)器高 度尺度，以滿足不同深度服務(wù)器的需求。高度可調(diào)的支座為現(xiàn)有技術(shù)，

更進(jìn)一步的，冷卻液包括沸點(diǎn)在34-61℃的相變電子氟化液和沸 點(diǎn)在75-170℃的單相電子氟化液或礦物冷卻油。電子氟冷卻液為一種 無(wú)赦透明粘度低，不易燃，不導(dǎo)電，安全性能非常高的液體，其特性 與水不相容。相變傳熱方案選用相變電子氟化液；單相傳熱方案選用 單相電子氟化液或礦物冷卻油。兩種類型的冷卻液應(yīng)用于不同性能服 務(wù)機(jī)組。

更進(jìn)一步的，還包括位于冷卻液液面上方的第二冷凝管束，第二 冷凝管束與第二冷卻水分配單元連通。該結(jié)構(gòu)適用于相變傳熱方案。

更進(jìn)一步的，還包括設(shè)置于金屬箱體側(cè)面的風(fēng)扇，風(fēng)扇靠近金屬 箱體頂部。風(fēng)扇從下往上吸風(fēng)，完成箱體內(nèi)部汽化液的快速循環(huán)，增 強(qiáng)冷凝管束的換熱效率。