[發(fā)明專利]一種浸沒式相變冷卻介質(zhì)及其在電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010147784.6
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111343837A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶楊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江諾亞氟化工有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發(fā)明公開了一種浸沒式相變冷卻介質(zhì)及其在電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用，所述冷卻介質(zhì)為全氟?4?甲基?2?戊烯、全氟?2?甲基?3?戊酮、全氟?2?甲基?2,3?環(huán)氧戊烷、全氟己酮中的一種或兩種以上混合物。本發(fā)明提供的浸沒式相變冷卻介質(zhì)具有高電絕緣性能、低粘度、較低沸點(diǎn)、高氣化潛熱、良好的兼容性和穩(wěn)定性、不可燃且可抑制燃燒、低全球變暖潛能值（GWP）、零臭氧消耗潛能值（ODP）等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于液冷介質(zhì)領(lǐng)域，特別涉及一種浸沒式相變冷卻介質(zhì)及其在電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

當(dāng)今社會，隨著人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使實(shí)際業(yè)務(wù)對底層IT基礎(chǔ)設(shè)施的性能要求越來越高，直接導(dǎo)致服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施的功耗不斷增加。在單機(jī)柜服務(wù)器數(shù)量不變的情況下，數(shù)據(jù)中心整機(jī)柜的功耗呈現(xiàn)快速增長的趨勢，給機(jī)房散熱帶來前所未有的挑戰(zhàn)，這也成為了制約數(shù)據(jù)中心發(fā)展的重大瓶頸。

目前數(shù)據(jù)中心常用的散熱手段是通多裝配大功率空調(diào)和強(qiáng)制通風(fēng)的方法。但這種方法能耗巨大，空間要求大，同時伴隨著很大的噪聲。為降低能耗，某些單位將數(shù)據(jù)中心建在山洞中，海底，北極圈內(nèi)等，這些方案雖然能降低一部分能耗，但建設(shè)成本高昂，同時受到環(huán)境要求的限制。后來發(fā)展到使用熱管和冷板冷卻，這兩種冷卻方式都是通過導(dǎo)熱材料間接地將熱量帶走，冷卻液沒有直接接觸發(fā)熱器件，因此換熱效率較低。目前新興的冷卻技術(shù)是浸沒式冷卻技術(shù)。浸沒式冷卻技術(shù)是一種以液體作為傳熱介質(zhì)，將發(fā)熱器件完全或部分浸沒在液體中，發(fā)熱器件與液體直接接觸并進(jìn)行熱交換的冷卻技術(shù)。浸沒冷卻按照熱交換過程中傳熱介質(zhì)是否存在相變，可分為單相浸沒和相變浸沒。

浸沒式冷卻介質(zhì)主要可分為三種：水、礦物油、氟碳介質(zhì)。由于水容易引入雜質(zhì)離子使其電絕緣性下降，從而容易造成設(shè)備短路。礦物油具有較高的電絕緣性能，但礦物油具有可燃性，一旦設(shè)備產(chǎn)生電火花或有外來火源、靜電等都容易發(fā)生燃燒爆炸。最后是被普遍認(rèn)可的氟碳介質(zhì)冷卻液。氟碳介質(zhì)冷卻液具有高絕緣性、低粘度、低/無毒、良好的兼容性和穩(wěn)定性、不可燃性、低全球變暖潛能值(GWP)、零臭氧消耗潛能值(ODP)等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種綠色環(huán)保、安全、高效的浸沒式相變氟碳冷卻介質(zhì)，其能夠應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、超級計(jì)算機(jī)或集成處理服務(wù)器的冷卻系統(tǒng)中。

本發(fā)明采用全氟-4-甲基-2-戊烯、全氟-2-甲基-3-戊酮、全氟-2-甲基-2,3-環(huán)氧戊烷中的一種或兩種以上的混合物作為浸沒式相變冷卻介質(zhì)。

所述的浸沒式相變冷卻介質(zhì)在電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用，其特征在于所述電子設(shè)備為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、超級計(jì)算機(jī)、礦機(jī)或集成處理服務(wù)器。

所述的浸沒式相變冷卻介質(zhì)在電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用，其特征在于將數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、超級計(jì)算機(jī)的主機(jī)CPU、礦機(jī)或集成處理服務(wù)器的電路板浸沒于所述冷卻介質(zhì)中，即能進(jìn)行冷卻。

本發(fā)明取得的有益效果是：

1)本發(fā)明提供的浸沒式相變冷卻介質(zhì)具有高電絕緣性能、低粘度、較低沸點(diǎn)、高氣化潛熱、良好的兼容性和穩(wěn)定性、不可燃且可抑制燃燒、低全球變暖潛能值(GWP)、零臭氧消耗潛能值(ODP)等特點(diǎn)。本發(fā)明提供的幾種浸沒式相變冷卻介質(zhì)的主要成分的化學(xué)特性如下表1所示：

表1