CN111343837A - 一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用 - Google Patents
一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111343837A CN111343837A CN202010147784.6A CN202010147784A CN111343837A CN 111343837 A CN111343837 A CN 111343837A CN 202010147784 A CN202010147784 A CN 202010147784A CN 111343837 A CN111343837 A CN 111343837A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling medium
- cooling
- perfluoro
- methyl
- electronic equipment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
- H05K7/208—Liquid cooling with phase change
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用，所述冷却介质为全氟‑4‑甲基‑2‑戊烯、全氟‑2‑甲基‑3‑戊酮、全氟‑2‑甲基‑2,3‑环氧戊烷、全氟己酮中的一种或两种以上混合物。本发明提供的浸没式相变冷却介质具有高电绝缘性能、低粘度、较低沸点、高气化潜热、良好的兼容性和稳定性、不可燃且可抑制燃烧、低全球变暖潜能值（GWP）、零臭氧消耗潜能值（ODP）等特点。
Description
技术领域
本发明属于液冷介质领域，特别涉及一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用。
背景技术
当今社会，随着人工智能、云计算、区块链、大数据技术的蓬勃发展，使实际业务对底层IT基础设施的性能要求越来越高，直接导致服务器等基础设施的功耗不断增加。在单机柜服务器数量不变的情况下，数据中心整机柜的功耗呈现快速增长的趋势，给机房散热带来前所未有的挑战，这也成为了制约数据中心发展的重大瓶颈。
目前数据中心常用的散热手段是通多装配大功率空调和强制通风的方法。但这种方法能耗巨大，空间要求大，同时伴随着很大的噪声。为降低能耗，某些单位将数据中心建在山洞中，海底，北极圈内等，这些方案虽然能降低一部分能耗，但建设成本高昂，同时受到环境要求的限制。后来发展到使用热管和冷板冷却，这两种冷却方式都是通过导热材料间接地将热量带走，冷却液没有直接接触发热器件，因此换热效率较低。目前新兴的冷却技术是浸没式冷却技术。浸没式冷却技术是一种以液体作为传热介质，将发热器件完全或部分浸没在液体中，发热器件与液体直接接触并进行热交换的冷却技术。浸没冷却按照热交换过程中传热介质是否存在相变，可分为单相浸没和相变浸没。
浸没式冷却介质主要可分为三种：水、矿物油、氟碳介质。由于水容易引入杂质离子使其电绝缘性下降，从而容易造成设备短路。矿物油具有较高的电绝缘性能，但矿物油具有可燃性，一旦设备产生电火花或有外来火源、静电等都容易发生燃烧爆炸。最后是被普遍认可的氟碳介质冷却液。氟碳介质冷却液具有高绝缘性、低粘度、低/无毒、良好的兼容性和稳定性、不可燃性、低全球变暖潜能值(GWP)、零臭氧消耗潜能值(ODP)等特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绿色环保、安全、高效的浸没式相变氟碳冷却介质，其能够应用于数据中心服务器、超级计算机或集成处理服务器的冷却系统中。
本发明采用全氟-4-甲基-2-戊烯、全氟-2-甲基-3-戊酮、全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷中的一种或两种以上的混合物作为浸没式相变冷却介质。
所述的浸没式相变冷却介质在电子设备的冷却系统中的应用，其特征在于所述电子设备为数据中心服务器、超级计算机、矿机或集成处理服务器。
所述的浸没式相变冷却介质在电子设备的冷却系统中的应用，其特征在于将数据中心服务器、超级计算机的主机CPU、矿机或集成处理服务器的电路板浸没于所述冷却介质中，即能进行冷却。
本发明取得的有益效果是：
1)本发明提供的浸没式相变冷却介质具有高电绝缘性能、低粘度、较低沸点、高气化潜热、良好的兼容性和稳定性、不可燃且可抑制燃烧、低全球变暖潜能值(GWP)、零臭氧消耗潜能值(ODP)等特点。本发明提供的几种浸没式相变冷却介质的主要成分的化学特性如下表1所示：
表1
| 化学名 | 全氟-4-甲基-2-戊烯 | 全氟己酮 | 全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷 |
| 分子量 | 300 | 316 | 316 |
| 沸点/℃ | 47 | 49.2 | 54.7 |
| 介电常数 | 1.88 | 1.95 | 1.96 |
| 毒性 | 无毒 | 无毒 | 无毒 |
| 可燃性 | 不可燃 | 不可燃 | 不可燃 |
从表1可以看出，本发明提供的浸没式相变冷却介质有着足够的安全性能，不可燃、不爆、不无毒及对环境友好。
2)与现有技术常用的水和矿物油冷却介质相比，本发明的冷却液具有更好的安全效果及冷却性能。与现有技术已有的氟碳冷却介质相比，本发明的冷却介质具有材料相容性更好，不会对设备中的芯片、线路造成溶胀腐蚀。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
将一台普通的台式电脑主机外壳换成液冷装置，液冷装置内装有冷却液及热交换管网，热交换管网悬挂在冷却液的上方，电脑主机的所有配件浸没在冷却液中。冷却液遇热汽化形成的气体，向上流动接触到热交换管网时被冷却下来(热交换管网内通入普通自来水进行冷却降温)。电脑主机外联显示器。通过安装鲁大师来检测CPU的温度。机身配数显温度计显示冷却液温度，计算机配置见下表2：
表2
| 配件 | 主板 | 电源 | CPU | 内存 | 硬盘 |
| 技术参数 | Mini-ATX | 500W | Ryzen32200G | 8GBDDR4 | 240GBSSD |
在CPU 100％运行(用软件进行烤机)的情况下，运行24h、试验结果如下表3所示：
表3
| 化学名 | 全氟-4-甲基-2-戊烯 | 全氟己酮 | 全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷 |
| CPU温度 | 70 | 71 | 71 |
| 冷却液温度 | 38 | 39 | 39 |
对照例一：
与实施例1相同配置的台式电脑，用普通风扇对CPU换热，运行相同的烤机程序，通过鲁大师对CPU温度检测。显示CPU温度为98℃。计算机出现死机现象。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。
Claims (3)
1.一种浸没式相变冷却介质，其特征在于该冷却介质为全氟-4-甲基-2-戊烯、全氟-2-甲基-3-戊酮、全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷中的一种或两种以上混合物。
2.如权利要求1所述的浸没式相变冷却介质在电子设备的冷却系统中的应用，其特征在于所述电子设备为数据中心服务器、超级计算机、矿机或集成处理服务器。
3.如权利要求2所述的浸没式相变冷却介质在电子设备的冷却系统中的应用，其特征在于将数据中心服务器、超级计算机的主机CPU、矿机或集成处理服务器的电路板浸没于所述冷却介质中，即能进行冷却。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010147784.6A CN111343837A (zh) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | 一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010147784.6A CN111343837A (zh) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | 一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111343837A true CN111343837A (zh) | 2020-06-26 |
Family
ID=71187247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010147784.6A Withdrawn CN111343837A (zh) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | 一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111343837A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112360706A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-12 | 浙江诺亚氟化工有限公司 | 一种浸没式液态相变冷却介质及其在风力发电机组中的应用 |
| CN113473801A (zh) * | 2020-07-15 | 2021-10-01 | 曙光数据基础设施创新技术(北京)股份有限公司 | 一种用于浸没相变冷却电子设备的冷媒介质及系统 |
| CN113755140A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-07 | 浙江巨化技术中心有限公司 | 一种包含多支化杂化促进剂的组合物、及其用于液冷剂的用途以及浸没式液冷系统 |
| CN113789160A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-14 | 浙江巨化技术中心有限公司 | 一种包含聚乙二醇硫氮杂化改性体的组合物、及其用于液冷剂的用途以及浸没式液冷系统 |
-
2020
- 2020-03-05 CN CN202010147784.6A patent/CN111343837A/zh not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113473801A (zh) * | 2020-07-15 | 2021-10-01 | 曙光数据基础设施创新技术(北京)股份有限公司 | 一种用于浸没相变冷却电子设备的冷媒介质及系统 |
| CN112360706A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-12 | 浙江诺亚氟化工有限公司 | 一种浸没式液态相变冷却介质及其在风力发电机组中的应用 |
| CN113755140A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-07 | 浙江巨化技术中心有限公司 | 一种包含多支化杂化促进剂的组合物、及其用于液冷剂的用途以及浸没式液冷系统 |
| CN113789160A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-14 | 浙江巨化技术中心有限公司 | 一种包含聚乙二醇硫氮杂化改性体的组合物、及其用于液冷剂的用途以及浸没式液冷系统 |
| CN113755140B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-08-18 | 浙江巨化技术中心有限公司 | 一种包含多支化杂化促进剂的组合物、及其用于液冷剂的用途以及浸没式液冷系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111343837A (zh) | 一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用 | |
| CN111726971A (zh) | 一种浸没式液态相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用 | |
| CN111475002A (zh) | 一种冷却液及其在电子设备的冷却系统中的应用 | |
| CN106714505A (zh) | 服务器散热系统 | |
| CN107502309B (zh) | 一种冷却液及其制备方法 | |
| WO2022267932A1 (zh) | 一种组合物、液冷剂及其应用以及浸没冷却系统 | |
| CN103616940A (zh) | 刀片式服务器 | |
| Shah et al. | Computational form factor study of a 3rd generation open compute server for single-phase immersion cooling | |
| CN112360706B (zh) | 一种浸没式液态相变冷却介质及其在风力发电机组中的应用 | |
| CN113773812B (zh) | 一种包含杂环促进剂的组合物、及其用于液冷剂的用途以及浸没式液冷系统 | |
| CN113755140B (zh) | 一种包含多支化杂化促进剂的组合物、及其用于液冷剂的用途以及浸没式液冷系统 | |
| CN113604202B (zh) | 一种组合物、浸没式液冷剂及其应用以及浸没式液冷系统 | |
| CN110437809B (zh) | 一种计算机冷却液及应用 | |
| CN113717698B (zh) | 一种组合物、含氟烯烃齐聚物液冷剂及其制备方法以及浸没冷却系统 | |
| CN113861949B (zh) | 一种传热组合物及其应用以及浸没冷却系统 | |
| CN115717057A (zh) | 一种单相浸没式冷却介质、冷却系统和冷却方法 | |
| CN113969144B (zh) | 一种组合物及其用于液冷剂的用途以及液冷系统 | |
| CN111793475B (zh) | 一种热传递装置及方法 | |
| CN104349648A (zh) | 复合式散热组件 | |
| CN113789160B (zh) | 一种包含聚乙二醇硫氮杂化改性体的组合物、及其用于液冷剂的用途以及浸没式液冷系统 | |
| Chowdhury et al. | Raising Inlet air temperature for a hybrid-cooled server retrofitted with liquid cooled cold plates | |
| CN206196229U (zh) | 一种浸入式电子产品及电子设备散热系统 | |
| CN115572579B (zh) | 一种液冷用全氟化合物组合物及其在浸没式冷却中的应用 | |
| US20240130086A1 (en) | Multimode immersion cooling | |
| CN114599196A (zh) | 一种封闭式自循环传热装置及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200626 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |