CN108919926A - 一种用于高密度服务器的喷淋式冷却系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，包括机柜、风机、冷凝装置、固定支架、储液槽和喷淋装置；风机设于机柜靠近顶部的侧面上；冷凝装置设于机柜内部且位于风机之下；固定支架固定在机柜内部用于放置服务器或电气配件；储液槽位于机柜底部且盛装电子冷却液；喷淋装置包括循环液泵、液管和喷淋头；循环液泵置于储液槽中，液管一端与循环液泵连接，另一端包括多个延伸至固定支架上方的分支，喷淋头设置与分支上。本发明运用喷淋直接接触式热质交换和接触式蒸发冷却传热基理，通过内部气液循环过程，有效解决超级计算机和高密度服务高性能运行的环境需求，安全兼容高性能和节能要求高的超级计算机系统等场景。
Description
技术领域
本发明涉及服务器散热液体冷却技术领域，尤其涉及一种用于高密度服务器的喷淋式冷却系统及装置。
背景技术
随着超级计算技术和产品的迅速发展，计算机的性能和信息处理能力得到了大幅提升。与此同时，芯片集成、封装密度和工作频率的急速提高，系统的功耗也几乎同步增加，普通风冷型散热技术很难满足高密度服务器的性能需求。液冷技术作为全球新兴的数据中心冷却技术，具有散热效率高、能效比高、环境噪音低等特点，依托液冷相变传热和喷淋直接接触式传热原理，开展超级计算机和高密服务器环境保障的技术研究，对未来数据中心的发展和市场的推广具有较高价值。
发明内容
针对现有技术的需求，提供一种用于高密度服务器的喷淋式冷却系统及装置。
本发明的具体技术方案为：一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，其特征在于：包括机柜、风机、冷凝装置、固定支架、储液槽和喷淋装置；所述风机设于机柜靠近顶部的侧面上；所述冷凝装置设于机柜内部且位于风机之下；所述固定支架固定在机柜内部用于放置服务器或电气配件；所述储液槽位于机柜底部且盛装电子冷却液；所述喷淋装置包括循环液泵、液管和喷淋头；所述循环液泵置于储液槽中，所述液管一端连接循环液泵，另一端包括多个延伸至固定支架的分支，所述喷淋头设置与分支上。
更进一步的，还包括过滤装置，所述过滤装置位于储液槽中且位于循环水泵进口处。过滤装置可过滤小颗粒电解质、水滴等杂质，放置在储液槽的循环水泵前及时过滤循环系统中的杂质。
更进一步的，所述电子冷却液为沸点在34-72℃的电子氟化液。该电子冷却液为相变电子冷却液，具有粘度低、不易燃、不导电、安全性能非常高等特性。
更进一步的，所述机柜为密封机柜并包括可开合的正门。正门可以开合用于维护。
更进一步的，还包括安全阀，所述安全阀设在所述机柜外侧。安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。
更进一步的，还包括与所述冷凝装置连通且设置在机柜外侧的供回水快速接头。
更进一步的，所述固定支架设有多个通孔。固定支架用于固定服务器和服务器用电气配件，通孔可以及时排除冷却液和增强传热效果。
具体原理如下：储液槽中的电子冷却液，通过循环液泵分配到每个服务器顶端喷淋装置，在喷淋过程中，服务器发热元器件与冷却液充分接触，冷却液吸收热量汽化，在风机作用下到冷凝装置中进行冷却，冷却液在重力作用下，重新回到储液槽中，至此，完成一次电子冷却液循环过程。冷凝装置外接快速快速接头与外机连接，通过介质水将系统热量散发到自然环境中，至此完成二次冷却循环过程。过滤装置可过滤小颗粒电解质、水滴等杂质，及时过滤掉循环系统中的杂质。
有益效果：本发明运用喷淋直接接触式热质交换和接触式蒸发冷却传热基理，通过内部气液循环过程，有效解决超级计算机和高密度服务高性能运行的环境需求，安全兼容高性能和节能要求高的超级计算机系统等场景。
附图说明：
图1为本发明的一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如附图所示，一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，包括机柜1、风机2、冷凝装置3、固定支架4、储液槽5和喷淋装置6；风机2设于机柜1靠近顶部的侧面上；冷凝装置3设于机柜1内部且位于风机2之下；固定支架4通过焊接固定在机柜1内部用于放置服务器或电气配件；储液槽5位于机柜1底部且盛装电子冷却液；喷淋装置6包括循环液泵61、液管62和喷淋头63；循环液泵61置于储液槽5中，液管62一端连接循环液泵61，另一端包括多个延伸至固定支架4的分支，喷淋头63设置与分支上。
更进一步的，还包括过滤装置7，过滤装置7位于储液槽5中且位于循环水泵进口处。过滤装置7可过滤小颗粒电解质、水滴等杂质，放置在储液槽5的循环水泵前及时过滤循环系统中的杂质。
更进一步的，电子冷却液为沸点在34-72℃的电子氟化液。该电子冷却液为相变电子冷却液，具有粘度低、不易燃、不导电、安全性能非常高等特性。
更进一步的，机柜1为密封机柜1并包括可开合的正门。正门可以开合用于维护。
更进一步的，还包括安全阀8，安全阀8设在机柜1外侧。安全阀8是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。
更进一步的，还包括与冷凝装置3连通且设置在机柜1外侧的供回水快速接头9。
更进一步的，固定支架4设有多个通孔。固定支架4用于固定服务器和服务器用电气配件，通孔可以及时排除冷却液和增强传热效果。
实施例1
在具体运行测试中，使用6U，单机功率900w的高密度服务器，采用喷淋式冷却系统及装置，以附图为例，以实测CPU核心温度作为浸没式服务器系统冷却效果指标。
(1)、6U服务器机组由上往下布置，对应喷淋装置安装在服务器正上方，喷头个数6～8个/组，所选用冷却液为3M电子氟化液，其沸点为61℃，热传导系数0.059w/m·k，密度1680kg/m3，汽化热94kJ/kg，CPU主频2.4GHz，冷却水供回水温度25～35℃，冷却系统运行稳定后，实测CPU温度为58～62℃。
(2)、同上述1机组方案，不同在于CPU主频3.0GHz，冷却系统运行稳定后，实测CPU温度为61～66℃。
Claims (7)
1.一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，其特征在于：包括机柜(1)、风机(2)、冷凝装置(3)、固定支架(4)、储液槽(5)和喷淋装置(6)；所述风机设于机柜(1)靠近顶部的侧面上；所述冷凝装置(3)设于机柜(1)内部且位于风机(1)之下；所述固定支架(4)固定在机柜(1)内部用于放置服务器或电气配件；所述储液槽(5)位于机柜(1)底部且盛装电子冷却液；所述喷淋装置(6)包括循环液泵(61)、液管(62)和喷淋头(63)；所述循环液泵(61)置于储液槽(5)中，所述液管(62)一端与循环液泵(61)连接，另一端包括多个延伸至固定支架(4)上方的分支，所述喷淋头(63)设置与分支上。
2.根据权利要求1所述的一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，其特征在于：还包括过滤装置(7)，所述过滤装置(7)位于储液槽(5)中且位于循环水泵(61)的进口处。
3.根据权利要求1所述的一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，其特征在于：所述电子冷却液为沸点在34-72℃的电子氟化液。
4.根据权利要求1所述的一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，其特征在于：所述机柜(1)为密封机柜并包括可开合的正门。
5.根据权利要求1所述的一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，其特征在于：还包括设在机柜(13)侧面的安全阀(8)。
6.根据权利要求1所述的一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，其特征在于：还包括设置在机柜外侧且与冷凝装置(2)连通的供回水快速接头(9)。
7.根据权利要求1所述的一种用于高密度服务器的喷淋式冷却装置，其特征在于：所述固定支架(4)设有多个通孔。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109831901A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-31 | 北京丰联奥睿科技有限公司 | 一种液冷服务器机柜 |
| CN109831900A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-31 | 北京丰联奥睿科技有限公司 | 一种液冷服务器机柜 |
| CN110139543A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-16 | 北京丰联奥睿科技有限公司 | 一种漏斗式液冷服务器机柜 |
| CN110475465A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-11-19 | 山东大学 | 一种射流孔高度变化的热管系统 |
| WO2022198537A1 (en) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Jet impingement cooling device and method of manufacturing the same |
| US11531383B1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-12-20 | Amazon Technologies, Inc. | Mist cooling for computer systems |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106413350A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-02-15 | 广东合新材料研究院有限公司 | 一种液冷喷淋机柜及其液冷喷淋系统 |
| CN106413338A (zh) * | 2016-06-16 | 2017-02-15 | 广东合新材料研究院有限公司 | 一种用于计算机及数据中心散热的工质接触式冷却系统 |
| CN106959737A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-07-18 | 曙光节能技术（北京）股份有限公司 | 用于服务器的液冷装置及刀片服务器 |
-
2018
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106413338A (zh) * | 2016-06-16 | 2017-02-15 | 广东合新材料研究院有限公司 | 一种用于计算机及数据中心散热的工质接触式冷却系统 |
| CN106413350A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-02-15 | 广东合新材料研究院有限公司 | 一种液冷喷淋机柜及其液冷喷淋系统 |
| CN106959737A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-07-18 | 曙光节能技术（北京）股份有限公司 | 用于服务器的液冷装置及刀片服务器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 黄日新: "工业专用阀门选用手册", 31 May 1998, 机械工业出版社, pages: 9 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109831901A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-31 | 北京丰联奥睿科技有限公司 | 一种液冷服务器机柜 |
| CN109831900A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-31 | 北京丰联奥睿科技有限公司 | 一种液冷服务器机柜 |
| CN110139543A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-16 | 北京丰联奥睿科技有限公司 | 一种漏斗式液冷服务器机柜 |
| CN110475465A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-11-19 | 山东大学 | 一种射流孔高度变化的热管系统 |
| US11531383B1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-12-20 | Amazon Technologies, Inc. | Mist cooling for computer systems |
| WO2022198537A1 (en) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Jet impingement cooling device and method of manufacturing the same |
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