液体冷却装置及具有该装置的服务器的制造方法_2

文档序号:8565106阅读:来源:国知局
上。优选地,液态冷却媒介20为沸点在35?75摄氏度的氟化液。
[0038]本实施例中,可选地,为了增强冷却管路30与预留空间13处的冷媒蒸汽之间的热量交换效率,冷却管路30采用铜管弯折而成的多路回路结构,冷却管路30还可以采用其他高导热率材料制成和/或其他弯折结构,以增强冷却管路30的导热效率及冷却管路30与预留空间13的接触面积。可选地,冷却管路30经辅助支架与箱盖12连接,或者冷却管路30经辅助支架与箱体本体11内的侧壁连接。本实施例中,冷却箱体10上设有供冷却管路30出入的出入口,冷却管路30的出口与设置与冷却箱体10外部的换热器40的入口连通,冷却管路30的入口与换热器40的入口连通,冷却管路30中装有冷媒,通过换热器40驱动冷媒循环流动,以不断将冷却箱体10内的冷媒蒸汽液化所释放的热量带走。
[0039]优选地,换热器40为制冷机,冷却管路30内的冷媒选用制冷剂,优选制冷剂为氟利昂。这样,就不需额外提供动力装置驱动,通过制冷机的工作,将冷却管路30中的氟利昂反复进行气液转换,不断将热量散热至外界空气。
[0040]在其他实施例中,可选地,换热器40为散热器,冷却管路30内的冷媒为便于热量交换的冷却液;散热器与冷却管路30之间设有循环泵,以保证冷却液在冷却管路30内循环流动,以进行热量交换。
[0041]优选地,为了方便操作人员对冷却箱体10内的压强变化的监测,冷却箱体10上设有用于实时监测冷却箱体10内压强变化的压力变送器50。优选地,压力变送器50的输出端通信连接本地监控终端或者远程监控终端,以便于监控人员及时了解冷却箱体10内的压强变化值,了解系统的运行状况是否正常。优选地,压力变送器50通过箱盖12上的螺纹孔安装在箱盖12上。
[0042]优选地,冷却箱体10上设有压力安全阀60,用于冷却箱体10内的压力值达到预设阈值时对冷却箱体10进行泄压。压力安全阀60是为了防止系统压力过高而设置,当工作发热件满载运行时,不断产生大量热量,会导致液态冷却媒介20不断蒸发,若冷却管路30不能及时将冷媒蒸汽液化,会导致冷却箱体10中压力升高,若此压力值达到压力安全阀60的安全值时,压力安全阀60会自动打开对冷却箱体10进行泄压,保证系统安全运行,此情况仅存在于极少的极限情况下。优选地,压力安全阀60通过箱盖12上的螺纹孔安装在箱盖12上。
[0043]优选地,液体冷却装置还包括用于检测冷却箱体10内气体温度的温度检测仪及用于控制换热器40开启/关闭的控制器70 ;控制器70根据温度检测仪的温度信号控制换热器40的工作。待冷却箱体10内蒸汽温度达到控制器70设置的温度值时,控制器70会自动启动换热器40,换热器40便会运行,进而带动冷却管路30中冷媒的循环,提高散热速度;待冷却箱体10内蒸汽温度降至控制器70设置的温度值以下时,控制器70会自动关闭换热器40,同时冷却管路30中的冷媒会停止循环流动,降低散热速度,以此可节省能耗。
[0044]根据本实用新型的另一方面,还提供一种服务器,包括上述的液体冷却装置,其中,工作发热件为服务器的主板板卡。工作中,冷却箱体10中的主板板卡会随着服务器的运行不断产生热量,参照图3,而液体冷却装置主要通过以下两种方式对主板板卡进行散执.^.
[0045]1、由于服务器的主板板卡与液态冷却媒介20直接接触,液态冷却媒介20与冷却箱体10也直接接触,故在主板板卡产生热量后会立即传递给周围液态冷却媒介20,由于氟化液有优良的导热性能,可将板卡所产生的热量及时传导至金属材质的冷却箱体10,从而通过冷却箱体10较大的散热面积将热量散发至外部空气中。此时,若服务器的主板板卡温度保持在合理范围内,冷却装置的其余系统均无需启动,即冷却管路30的循环系统均处于关闭状态,整个系统只需通过冷却箱体10表面的自然散热达到降温目的;
[0046]2、以上冷却箱体10表面的自然散热方式一般可以满足系统空载或负载较低时的散热要求,当负载较高甚至满载时,服务器CPU等电子元件会产生很高热量,这些热量会全部传递给周围液态冷却媒介20,一部分热量会由上述第一种方式进行耗散,而来不及耗散的热量会持续累积,导致冷媒温度升高,待升至其沸点(由液态冷却媒介20类型及冷却箱体10内压力共同决定)时,液态冷却媒介20会发生蒸发,并带走液体中的热量,传至冷媒蒸汽,此蒸汽存在并密闭于冷却箱体内冷媒介质的上部空间。蒸汽不断累积,气体温度也会逐渐上升,由于冷却箱体10上装有控制器70,该控制器70可实时监测蒸汽温度,待达到其预先设置的值后,可使冷却箱体10外部的换热器40自动启动,从而可以使冷却管路30中的低温冷媒反复循环。由于冷却箱体10中上部的蒸汽与冷却管路30直接接触,热量可直接传导至冷却管路30,而蒸汽由于放热又发生液化,并回落至箱体本体11中,而热量传递至冷却管路30后,由于冷却管路30中低温冷媒的循环,会不断将热量通过冷却箱体10出口带出至外部的换热器40,并最终散发至空气中。冷却箱体10中冷媒介质如此反复进行气液相变循环,不断将热量带走,与常规水冷相比,可以带走更多热量,散热效率更好。
[0047]从以上的描述可知,本实施例液体冷却装置及具有该装置的服务器,具有以下优占.V.
[0048]1、本实施例采用冷却箱体10的壁体散热与气液相变转换散热两种方式相结合的冷却技术,解决了服务器核心单元的高效散热难题,且可适用于高密度服务器集群,散热效率高,节省能耗;
[0049]2、采用全封闭、无风扇的浸入式液冷技术,从根源上解决了噪声及粉尘的问题;
[0050]3、实现了液态冷却媒介20在密闭的冷却箱体10内相变循环与外置换热器的制冷通道相互独立的结构,很好地解决了系统可维护性问题,且利于服务器的功能扩展及灵活布局;
[0051]4、通过独有的自适应外置换热器制控制和泄压模式,保证了服务器节能和长时间安全稳定运行。
[0052]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种液体冷却装置,其特征在于,包括储存有液态冷却媒介(20)的冷却箱体(10); 所述冷却箱体(10)内放置待冷却的工作发热件,所述工作发热件浸泡在所述液态冷却媒介(20)内;所述液态冷却媒介(20)为绝缘的氟化液;所述工作发热件为承载有电子工作元件的板卡; 所述工作发热件产生的热量经所述液态冷却媒介(20)传递至所述冷却箱体(10)并经所述冷却箱体(10)传导至外界空气。
2.根据权利要求1所述的液体冷却装置,其特征在于, 所述冷却箱体(10)包括箱体本体(11)及箱盖(12),所述箱体本体(11)与所述箱盖(12)密封连接,所述箱体本体(11)的内壁设有用于固定所述工作发热件的限位部。
3.根据权利要求2所述的液体冷却装置,其特征在于, 所述箱体本体(11)内设有供所述液态冷却媒介(20)进行气液相转换的预留空间(13),所述预留空间(13)处设有冷却管路(30),所述冷却箱体(10)之外设有换热器(40),所述冷却管路(30)的出口与所述换热器(40)的入口连通,所述冷却管路(30)的入口与所述换热器(40)的出口连通,所述液体冷却媒介(20)通过所述冷却管路(30)进行气液相变转换以散热。
4.根据权利要求3所述的液体冷却装置,其特征在于, 所述换热器(40)为制冷机,所述冷却管路(30)内设有便于热量交换的制冷剂,所述制冷剂为氟利昂。
5.根据权利要求3所述的液体冷却装置,其特征在于, 所述换热器(40)为散热器,所述冷却管路(30)内设有便于热量交换的冷却液;所述散热器与所述冷却管路(30)之间设有循环泵。
6.根据权利要求4或者5所述的液体冷却装置,其特征在于, 所述冷却管路(30)与所述箱盖(12)连接,或者 所述冷却管路(30)与所述箱体本体(11)内的侧壁连接。
7.根据权利要求6所述的液体冷却装置,其特征在于, 所述冷却箱体(10)上设有用于实时监测所述冷却箱体(10)内压强变化的压力变送器(50)。
8.根据权利要求7所述的液体冷却装置,其特征在于, 所述冷却箱体(10)上设有压力安全阀(60),用于所述冷却箱体(10)内的压力值达到预设阈值时对所述冷却箱体(10)进行泄压。
9.根据权利要求6所述的液体冷却装置,其特征在于, 所述液体冷却装置还包括用于检测所述冷却箱体(10)内气体温度的温度检测仪及用于控制所述换热器(40)开启/关闭的控制器(70); 所述控制器(70)根据所述温度检测仪的温度信号控制所述换热器(40)的工作。
10.一种服务器,其特征在于,包括如权利要求1至9任一所述的液体冷却装置,所述工作发热件为所述服务器的主板板卡。
【专利摘要】本实用新型公开了一种液体冷却装置及具有该装置的服务器,该液体冷却装置包括储存有液态冷却媒介的冷却箱体;冷却箱体内放置待冷却的工作发热件,工作发热件浸泡在液态冷却媒介内;液态冷却媒介为绝缘的氟化液;工作发热件为承载有电子工作元件的板卡;工作发热件产生的热量经液态冷却媒介传递至冷却箱体并经冷却箱体传导至外界空气。优选地,吸热后的液态冷却媒介还可经冷却管路进行气液相变换散热。本实用新型通过壁体散热与气液相变转换散热两种方式相结合的冷却技术,解决了服务器核心单元的高效散热的难题,尤其适用于高密度布置的板卡的散热环境,且成本低,便于系统的扩展使用。
【IPC分类】H05K7-20, G06F1-20
【公开号】CN204272576
【申请号】CN201420788471
【发明人】刘衡竹, 彭顷砡, 魏月兴, 谭林, 吴立珍, 刘革, 杜文广, 高雪梅, 裴向东, 赵晓霞, 周文桂, 唐国粟, 苏安鑫
【申请人】吕梁市军民融合协同创新研究院
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年12月11日
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