CN113473823A - 一种单相浸没式液冷机柜 - Google Patents
一种单相浸没式液冷机柜 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种单相浸没式液冷机柜,该液冷机柜包括机柜壳体,在机柜壳体内沿第一方向排列有若干子分液腔,子分液腔内设有分液子管,分液子管上设有若干分液通孔,若干分液子管串联成沿着第一方向延伸的分液主管;然后,在每个子分液腔的竖直上方放置电子设备,若干电子设备的第二进液口一一对应并相互隔离的联通至若干子分液腔;这样,从机柜壳体的第一进液口流入分液主管后,冷却液从若干分液子管可以分流至与其分别对应的若干子分液腔内,再从若干子分液腔相互隔离的流经若干电子设备后汇流至机柜壳体的第一出液口,从而实现对各电子设备相互独立的液冷散热;解决了现有液冷机柜很难满足各电子设备对冷却液流量差异化需求的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及液冷散热技术领域,尤其涉及一种单相浸没式液冷机柜。
背景技术
单相浸没式液冷机柜用于对电子设备进行液冷散热。通常来说,单相浸没式液冷机柜侧壁的下方设有进液口,侧壁的上方设有出液口,然后,将电子设备置于单相浸没式液冷机柜的内部,冷却液从下方的进液口流入并从上方的出液口流出,其中,在流经电子设备时冷却液会与电子设备发生热交换,热交换后温度升高的冷却液再在外部冷源处释放热量;即,冷却液在液冷机柜内部时吸收电子设备产生的热量,然后在外部释放热量后再流入液冷机柜,如此循环实现液冷散热。
此外,由于单相浸没式液冷机柜的内部通常会同时放置多个电子设备,为保证对多个电子设备同时液冷散热,现有技术的液冷机柜还会在机柜内部水平的放置一块均流板,均流板上方为电子设备,均流板下方为与进液口联通的分液腔,同时,均流板上设有均流孔阵列,这样,通过均流板隔离出分液腔可以实现分液设计。
然而,发现,上述多个电子设备的散热量可能存在区别,甚至差异较大,这就导致每个电子设备对冷却液的流量需求并不一致,而上述的均流板并不能满足这种差异化的需求;也就是说,现有的液冷机柜很难满足各电子设备对冷却液流量差异化的这种需求。
发明内容
针对上述技术问题的至少一个方面,本申请实施例提供了一种单相浸没式液冷机柜,该液冷机柜包括机柜壳体,在机柜壳体内沿第一方向排列有若干子分液腔,子分液腔内设有分液子管,分液子管上设有若干分液通孔,若干分液子管串联成沿着第一方向延伸的分液主管;然后,在每个子分液腔的竖直上方放置电子设备,若干电子设备的第二进液口一一对应并相互隔离的联通至若干子分液腔;这样,从机柜壳体的第一进液口流入分液主管后,冷却液从若干分液子管可以分流至与其分别对应的若干子分液腔内,再从若干子分液腔相互隔离的流经若干电子设备后汇流至机柜壳体的第一出液口,从而实现对各电子设备相互独立的液冷散热;
或者从另一角度来说,针对在机柜壳体内沿第一方向排列的若干电子设备,本申请实施例在各电子设备的竖直下方分别设置一子分液腔,若干子分液腔与若干电子设备的第二进液口一一对应并相互隔离的联通,这样,从机柜壳体的第一进液口流入分液主管后,冷却液从若干分液子管可以分流成若干支流,若干支流相互隔离的分别流经若干电子设备,即,若干支流之间为并联,从而实现对各电子设备相互独立的液冷散热;
在上述基础上,方便理解的,针对各电子设备对冷却液流量差异化的这种需求,本实施例的液冷机柜例如可通过调整分液子管上分液通孔的数量、孔径大小、位置等来满足上述需求,从而解决了现有液冷机柜很难满足各电子设备对冷却液流量差异化需求的技术问题,实现了液冷机柜内各电子设备的发热量与对应冷却液循环量相匹配的技术效果,结构简单,易于实现。
本申请实施例提供一种单相浸没式液冷机柜,所述液冷机柜包括:
机柜壳体,所述机柜壳体具有供冷却液流入的第一进液口和供所述冷却液流出的第一出液口;
子分液腔,设于所述机柜壳体内,若干所述子分液腔在所述机柜壳体内沿第一方向排列;
分液子管,设于所述子分液腔,若干所述分液子管串联成沿所述第一方向延伸的分液主管,所述分液主管的端部在所述机柜壳体上形成所述第一进液口;
其中,所述分液子管上设有若干分液通孔,若干所述分液通孔用于供所述冷却液从所述分液子管流入所述子分液腔;
若干所述子分液腔的竖直上方用于一一对应的放置若干电子设备,所述电子设备具有第二进液口和第二出液口,若干所述第二进液口一一对应并相互隔离的联通至若干所述子分液腔,若干所述第二出液口联通至所述第一出液口;
以使所述冷却液自所述分液主管分流至若干所述子分液腔,并分别相互隔离的流经若干所述电子设备后汇流至所述第一出液口。
本公开实施例中,所述机柜壳体包括第一侧壁和第一底板,所述第一侧壁和所述第一底板形成容置空间,所述容置空间内设有沿所述第一方向延伸的均流板;
所述均流板与所述第一底板之间形成分液腔,所述分液腔通过若干第一隔板隔离形成若干所述子分液腔;
所述均流板用于承载若干所述电子设备,所述均流板上设有若干均流通孔阵列,若干所述均流通孔阵列与若干所述子分液腔一一对应。
本公开实施例中,所述电子设备具有朝向所述均流板的第二底板,其中,所述第二底板上设有所述第二进液口,所述第二底板覆盖所述均流通孔阵列所在的区域。
本公开实施例中,所述均流板的竖直上方为承载区,所述承载区通过若干第二隔板隔离形成若干子承载区,若干所述子承载区与若干所述子分液腔一一对应。
本公开实施例中,所述机柜壳体的第一底板上设有至少一对沿所述第一方向延伸的第三隔板,一对所述第三隔板之间形成溢流区,所述溢流区的两侧为散热区;其中,
若干所述子分液腔和若干所述电子设备均位于所述散热区;
沿竖直方向,所述第三隔板的高度小于所述机柜壳体的第一侧壁的高度,所述第一进液口位于所述散热区的底部,所述第一出液口位于所述溢流区的底部。
本公开实施例中,相对所述机柜壳体,所述第一进液口和所述第一出液口同侧设置;所述第二出液口设于所述电子设备靠近所述第三隔板的一侧。
本公开实施例中,相对所述分液子管的轴线所在的水平面,所述分液通孔的喷射方向朝下布置。
本公开实施例中,若干所述分液通孔沿所述第一方向呈等间距排列。
本公开实施例中,所述电子设备包括主要热源区,所述主要热源区相对所述电子设备水平方向的中线对称,所述中线平行于所述第一方向,所述主要热源区内竖直放置有一个或多个第一发热板;其中,
相对竖直方向,所述分液子管对应所述电子设备的中间区域;
若干所述分液通孔形成至少两列分液通孔列,至少两列所述分液通孔列相对所述第一方向呈镜像对称设置。本公开实施例中,所述第一发热板上呈阵列状布置有若干发热元件;其中,沿着竖直向上的方向,相邻所述发热元件的间距逐渐增大。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本申请实施例提供了一种单相浸没式液冷机柜,该液冷机柜包括机柜壳体,在机柜壳体内沿第一方向排列有若干子分液腔,子分液腔内设有分液子管,分液子管上设有若干分液通孔,若干分液子管串联成沿着第一方向延伸的分液主管;然后,在每个子分液腔的竖直上方放置电子设备,若干电子设备的第二进液口一一对应并相互隔离的联通至若干子分液腔;这样,从机柜壳体的第一进液口流入分液主管后,冷却液从若干分液子管可以分流至与其分别对应的若干子分液腔内,再从若干子分液腔相互隔离的流经若干电子设备后汇流至机柜壳体的第一出液口,从而实现对各电子设备相互独立的液冷散热;
或者从另一角度来说,针对在机柜壳体内沿第一方向排列的若干电子设备,本申请实施例在各电子设备的竖直下方分别设置一子分液腔,若干子分液腔与若干电子设备的第二进液口一一对应并相互隔离的联通,这样,从机柜壳体的第一进液口流入分液主管后,冷却液从若干分液子管可以分流成若干支流,若干支流相互隔离的分别流经若干电子设备,即,若干支流之间为并联,从而实现对各电子设备相互独立的液冷散热;
在上述基础上,方便理解的,针对各电子设备对冷却液流量差异化的这种需求,本实施例的液冷机柜例如可通过调整分液子管上分液通孔的数量、孔径大小、位置等来满足上述需求,从而解决了现有液冷机柜很难满足各电子设备对冷却液流量差异化需求的技术问题,实现了液冷机柜内各电子设备的发热量与对应冷却液循环量相匹配的技术效果,结构简单,易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中所述液冷机柜的结构示意图。
图2为图1俯视时的透视结构示意图。
图3为本申请实施例中所述液冷机柜的侧视结构示意图。
图4为本申请另一实施例中所述液冷机柜的侧视结构示意图。
图5为本申请实施例中所述液冷机柜另一方向的侧视结构示意图。
图6为本申请实施例中所述电子设备的俯视剖面图。
图7为本申请实施例中所述第一发热板的结构示意图。
图8为本申请实施例中所述机柜壳体内设有多对所述第三隔板的结构示意图。
图9为本申请另一实施例中所述电子设备的俯视剖面图。
其中,附图标记:
10-机柜壳体,11-第一进液口,12-第一出液口,13-第一侧壁,14-第一底板,15-均流板,16-均流通孔阵列,17-第三隔板,
20-分液腔,21-子分液腔,22-第一隔板,
30-分液主管,31-分液子管,32-分液通孔,
40-承载区,41-子承载区,42-第二隔板,
50-溢流区,
60-散热区,
70-电子设备,71-主要热源区,72-次要热源区,73-第二底板,74-第一发热板,76-发热元件,
X-第一方向,Y-第二方向。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案,下面将参考附图详细地描述本申请的示例实施例,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例性实施例的限制。
本申请实施例提供一种单相浸没式液冷机柜,液冷机柜包括机柜壳体10、子分液腔21和分液子管31;机柜壳体10具有供冷却液流入的第一进液口11和供冷却液流出的第一出液口12;子分液腔21设于机柜壳体10内,若干子分液腔21在机柜壳体10内沿第一方向X排列;分液子管31设于子分液腔21,若干分液子管31串联成沿第一方向X延伸的分液主管30,该分液主管30的端部在机柜壳体10上形成第一进液口11;其中,分液子管31上设有若干分液通孔32,若干分液通孔32用于供冷却液从分液子管31流入子分液腔21;若干子分液腔21的竖直上方用于一一对应的放置若干电子设备70,该电子设备70具有第二进液口和第二出液口,若干第二进液口一一对应并相互隔离的联通至若干子分液腔21,若干第二出液口联通至第一出液口12;以使冷却液自分液主管30分流至若干子分液腔21,并分别相互隔离的流经若干电子设备70后汇流至第一出液口12。
首先,参看图1,本实施例单相浸没式液冷机柜的机柜壳体上设有第一进液口和第一出液口,冷却液从第一进液口流入机柜壳体内部,在与设于机柜壳体内部的电子设备交换热量后温度升高并从第一出液口流出,流出的冷却液经外部冷源降温后再从该第一进液口流入机柜壳体内部,如此循环实现对电子设备的液冷散热。
其次,请具体参看图1~图4,本实施例中,该机柜壳体的内部设有若干子分液腔,若干子分液腔沿第一方向X排列,其中,结合图1,该第一方向例如为一水平方向;然后,在每个子分液腔内设有分液子管,若干个分液子管串联成沿着第一方向延伸的分液主管,并且,该分液主管的端部在机柜壳体上形成上述的第一进液口,即,冷却液从机柜壳体的第一进液口流入分液主管;其中,在每个分液子管上设有若干分液通孔,这样,冷却液从上述的分液主管即可分流至若干子分液腔;方便理解的,通过对每个分液子管上分液通孔的数量、孔径大小、位置等的调整,可改变各流路的局部阻力,进而对冷却液流入每个子分液腔的流量进行调整。
再次,继续结合图1~图4,若干子分液腔的竖直上方用于一一对应的放置若干电子设备,或者说,在每个子分液腔的竖直上方放置一个电子设备,其中,该电子设备具有供冷却液流入其内的第二进液口和供冷却液从其内流出的第二出液口(第二进液口和第二出液口在图中未示出);本实施例中,若干个第二进液口一一对应并相互隔离的联通至若干子分液腔,即,若干个第二进液口与若干个子分液腔一一对应的联通,并且,若干个第二进液口之间为相互隔离的状态;这样,各子分液腔内的冷却液可以相对独立的流过与其对应的电子设备并进行液冷散热;然后,若干个第二出液口联通至机柜壳体的第一出液口,即,冷却液从各电子设备吸收热量后汇流至第一出液口并流出。
本实施例中,方便理解的,在机柜壳体内的若干电子设备中,一方面,例如对于发热量较大的电子设备,可以通过增加该电子设备对应分液子管上分液通孔的数量、孔径大小等调节冷却液流量偏大,从而在竖直方向使底端流入该电子设备和顶端流出该电子设备的冷却液温差偏小,保证电子设备顶部附近发热元件的温度不至于过高;另一方面,例如对于发热量较小的电子设备,可以通过减小该电子设备对应分液子管上分液通孔的数量、孔径大小等调节冷却液流量偏小,从而在保证该电子设备顶部附近发热元件的温度不至于过高的情况下,最大限度减轻散热系统的负担。
总体来说,根据各电子设备发热量的不同,可以通过调整电子设备对应分液子管上分液通孔的数量、孔径大小等调节冷却液流量,从而实现液冷机柜内各电子设备的发热量与对应冷却液循环量相匹配的技术效果。
本申请实施例提供了一种单相浸没式液冷机柜,该液冷机柜包括机柜壳体,在机柜壳体内沿第一方向排列有若干子分液腔,子分液腔内设有分液子管,分液子管上设有若干分液通孔,若干分液子管串联成沿着第一方向延伸的分液主管;然后,在每个子分液腔的竖直上方放置电子设备,若干电子设备的第二进液口一一对应并相互隔离的联通至若干子分液腔;这样,从机柜壳体的第一进液口流入分液主管后,冷却液从若干分液子管可以分流至与其分别对应的若干子分液腔内,再从若干子分液腔相互隔离的流经若干电子设备后汇流至机柜壳体的第一出液口,从而实现对各电子设备相互独立的液冷散热;
或者从另一角度来说,针对在机柜壳体内沿第一方向排列的若干电子设备,本申请实施例在各电子设备的竖直下方分别设置一子分液腔,若干子分液腔与若干电子设备的第二进液口一一对应并相互隔离的联通,这样,从机柜壳体的第一进液口流入分液主管后,冷却液从若干分液子管可以分流成若干支流,若干支流相互隔离的分别流经若干电子设备,即,若干支流之间为并联,从而实现对各电子设备相互独立的液冷散热;
在上述基础上,方便理解的,针对各电子设备对冷却液流量差异化的这种需求,本实施例的液冷机柜例如可通过调整分液子管上分液通孔的数量、孔径大小、位置等来满足上述需求,从而解决了现有液冷机柜很难满足各电子设备对冷却液流量差异化需求的技术问题,实现了液冷机柜内各电子设备的发热量与对应冷却液循环量相匹配的技术效果,结构简单,易于实现。
关于上述若干个第二进液口与若干个子分液腔21一一对应的联通,一种可能实施方式中,机柜壳体10包括第一侧壁13和第一底板14,第一侧壁13和第一底板14形成容置空间,容置空间内设有沿第一方向X延伸的均流板15;均流板15与第一底板14之间形成分液腔20,分液腔20通过若干第一隔板22隔离形成若干子分液腔21;均流板15用于承载若干电子设备70,均流板15上设有若干均流通孔阵列16,若干均流通孔阵列16与若干子分液腔21一一对应。
具体的,请结合图1、图3、图4,该机柜壳体例如呈方形,包括第一底板和周向设置的第一侧壁,第一侧壁和第一底板形成一容置空间,在容置空间内设有沿第一方向延伸的均流板;在均流板的下方,均流板与第一底板之间形成分液腔,在分液腔内设置沿第一方向间隔排列的若干第一隔板,这样,该分液腔即可被分割为若干子分液腔;均流板的上方用于放置若干电子设备,若干电子设备与若干子分液腔在竖直方向一一对应,然后,电子设备与对应的子分液腔之间通过均流通孔阵列联通。
本实施例中,方便理解的,该均流板一方面可以隔离出分液腔,另一方面还可以作为电子设备的承载体,结构简单;均流板上在对应每个子分液腔的区域设有均流通孔阵列,该均流通孔阵列由若干个均流通孔构成,用于在水平方向使冷却液较均匀的从子分液腔流入对应的电子设备,起到均流效果,提高电子设备的液冷散热均匀性。
在一实施方式中,电子设备70具有朝向均流板的第二底板73,其中,第二底板73上设有第二进液口,第二底板覆盖均流通孔阵列16所在的区域。
即,本实施例公开了实现若干个第二进液口之间为相互隔离状态的一种可能结构,具体结合图3,该第二进液口设于电子设备朝向均流板的第二底板,并且,该第二底板覆盖均流通孔阵列所在的区域;或者说,该电子设备的第二底板覆盖与其对应的均流通孔阵列的全部均流通孔,这样若干子分液腔内的冷却液即可相互隔离的流入对应的电子设备,各电子设备之间的冷却液支流为一种并联状态。
此时,方便理解的,在均流板上方,冷却液几乎全部位于电子设备内部;此处需要说明的是,在实际使用时,由于各电子设备间会存在间隙以及电子设备的第二底板与均流板之间也会存在间隙,因此,在由下方的子分液腔流入上方的电子设备过程中,冷却液不可避免的会流入这些间隙;也即是,绝大部分的冷却液都是在电子设备的内部,少量冷却液存在于电子设备之间的间隙。
在一实施方式中,均流板15的竖直上方为承载区40,承载区40通过若干第二隔板42隔离形成若干子承载区41,若干子承载区41与若干子分液腔21一一对应。
即,本实施例公开了实现若干个第二进液口之间为相互隔离状态的另一种可能结构,具体结合图1、图4,在均流板的竖直上方设有若干第二隔板,与第一隔板类似的,若干第二隔板将承载区分割为若干子承载区,并且,若干子承载区与若干子分液腔一一对应,然后一个子承载区用于放置一个电子设备,或者说,若干电子设备通过第二隔板隔离,这样也能使若干个第二进液口之间为相互隔离的状态,然后,若干子分液腔内的冷却液即可相互隔离的流入对应的电子设备,各电子设备之间的冷却液支流为一种并联状态。
方便理解的,若干第二隔板例如在竖直方向与若干第一隔板分别对齐,或者,该第二隔板也可是第一隔板竖直向上延伸形成的。
此时,方便理解的,在均流板上方,电子设备是浸没在子承载区的冷却液中。
一种可能实施方式中,机柜壳体10的第一底板14上设有至少一对沿第一方向X延伸的第三隔板17,一对第三隔板17之间形成溢流区50,溢流区50的两侧为散热区60;其中,若干子分液腔21和若干电子设备70均位于散热区60;沿竖直方向,第三隔板17的高度小于机柜壳体10的第一侧壁13的高度,第一进液口11位于散热区60的底部,第一出液口12位于溢流区50的底部。
即,本实施例公开了若干第二出液口联通至第一出液口的一种可能结构,具体请结合图1,沿第一方向延伸并且平行的一对第三隔板设于机柜壳体的内部,这样,一对第三隔板之间形成溢流区,溢流区的两侧为散热区,也就是说,在溢流区的两侧,一个第三隔板与机柜壳体的第一侧壁均形成一个散热区;其中,上述的子分液腔、电子设备、分液子管以及第一隔板均位于散热区;然后,在竖直方向,该第三隔板的高度小于机柜壳体第一侧壁的高度,这样,冷却液在流过电子设备后,从电子设备的第二出液口流出并溢流到溢流区,再从溢流区的第一出液口流出机柜壳体。
本实施例中,请结合图1,第二方向Y为垂直于第一方向X的另一水平方向,该机柜壳体沿第二方向的中间区域为溢流区,溢流区的两侧各有一个散热区,该第一进液口位于散热区对应第一侧壁的底部,该第一出液口位于溢流区对应第一侧壁的底部;在冷却液循环流动时,冷却液首先从两侧散热区的底部流入机柜壳体内部,然后再分别溢流到中间的溢流区,然后冷却液再从溢流区的第一出液口流出机柜壳体。
基于上述并请结合图8,该机柜壳体内还可以设有多对第三隔板,其中,一对第三隔板的两个第三隔板之间形成溢流区,溢流区的两侧为散热区,也就是说,沿第二方向,溢流区和散热区呈一种间隔设置;其中,上述的子分液腔、电子设备、分液子管以及第一隔板均位于散热区;然后,在竖直方向,该第三隔板的高度小于机柜壳体第一侧壁的高度,这样,例如针对中间的某一散热区而言,冷却液在流过电子设备后,从电子设备的第二出液口流出并可以从两侧溢流到溢流区,再从溢流区的第一出液口流出机柜壳体。
当然,为了实现若干第二出液口联通至第一出液口,上面设置溢流区和散热区只是一种可能结构,还可以通过其它结构形式实现,例如在机柜壳体第一侧壁顶端的外侧设置溢流槽等。
在一实施方式中,相对机柜壳体10,第一进液口11和第一出液口12同侧设置;第二出液口设于电子设备70靠近第三隔板17的一侧。
本实施例中,相对机柜壳体,该第一进液口和第一出液口为同侧设置,这样,方便外接管路和维修;然后,电子设备的第二出液口设于靠近第三隔板的一侧,这样能够尽量缩短溢流路径,提高效率。
此外,方便理解的,在散热区的分液腔,该分液主管可以是一端在第一侧壁上形成一个第一进液口,或者,该分液主管还可以是两端在相对的两个第一侧壁上分别形成两个第一进液口;类似的,该溢流区可以设置一个第一出液口,或者,该溢流区可以设置两个相对的第一出液口;这样通过增加第一进液口和第一出液口的数量可以进一步增加冷却液的循环量。
一种可能实施方式中,相对分液子管31的轴线所在的水平面,分液通孔32的喷射方向朝下布置。
即,相对分液子管的轴线所在的水平面,冷却液从分液子管喷出时的角度为朝下布置;举例来说,请参看图3、图5,该分液子管垂直于轴线的截面例如呈圆形,轴线所在的水平面将该圆形分割为上半弧和下半弧,然后,若干分液通孔位于圆形的下半弧上;通过设置分液通孔的喷射方向朝下布置,冷却液从分液子管喷出后首先会到子分液腔的底部,然后再竖直向上流动进入电子设备,这样利于冷却液首先在子分液腔内充分均匀分布然后再流入电子设备,增加了液冷散热的均匀性。
方便理解的,关于上述分液通孔的喷射方向朝下布置,该喷射方向应为一种斜向下方的喷射,即,结合图5,分液通孔与竖直向上方向的夹角R应为大于90度同时小于180度。
在一实施方式中,若干分液通孔32沿第一方向X呈等间距排列。
即,沿着第一方向,若干分液通孔在分液子管上是等间距排列的,这样有利于冷却液均匀地充满子分液腔。
此外,再结合上述均流通孔阵列的设置,一方面,对于冷却液流入子分液腔,通过将分液通孔呈等间距排列以及喷射方向朝下布置,可以使冷却液在流入子分液腔时均匀分布;另一方面,对于冷却液流出子分液腔,通过均流通孔阵列的布置,可以进一步使冷却液在流入电子设备时均匀分布。
在一实施方式中,电子设备70包括主要热源区71,主要热源区71相对电子设备70水平方向的中线对称,该中线平行于第一方向X,主要热源区71内竖直放置有一个或多个第一发热板74;其中,相对竖直方向,该分液子管31对应电子设备70的中间区域;若干分液通孔32形成至少两列分液通孔列,至少两列分液通孔列相对第一方向X呈镜像对称设置。
本实施例中,请结合图2、图6以及图9,分液子管上分液通孔的布局与电子设备内主要热源的分布有关,首先参看图6,图6为电子设备水平方向截面的一种结构示意图,例如电子设备70可以包括两个主要热源区71,两个主要热源区71相对电子设备水平方向的中线对称,或者说,两个主要热源区71分列于电子设备70相对第一方向X的两侧,然后,两个主要热源区71之间的区域为次要热源区72;其中,次要热源区用于竖直放置电源装置,主要热源区用于竖直放置一个或多个第一发热板74。此时,相对竖直方向,该分液子管应对应电子设备的中间区域,并且,分液子管上形成例如两列分液通孔列,两列分液通孔列相对第一方向镜像对称设置;或者,该分液子管上也可以形成例如三列或四列分液通孔列,三列或四列分液通孔列相对第一方向镜像对称设置。
然后请参看图9,图9为电子设备水平方向截面的另一种结构示意图,例如电子设备70可以包括中间的一个主要热源区71,主要热源区71相对第一方向X的两侧为次要热源区72;其中,两侧的次要热源区用于竖直放置电源装置,中间的主要热源区用于均匀的竖直放置一个或多个第一发热板74,例如一个、两个、三个等第一发热板74。类似的,相对竖直方向,该分液子管应对应电子设备的中间区域,并且,分液子管上形成例如两列分液通孔列,两列分液通孔列相对第一方向镜像对称设置;或者,该分液子管上也可以形成例如三列或四列分液通孔列,三列或四列分液通孔列相对第一方向镜像对称设置。
方便理解的,上述分液通孔与竖直向上方向的夹角R应为大于90度同时小于180度,并且,该夹角R的大小还与主要热源区距离上述中线的距离呈一种负相关关系,譬如,距离越大,夹角R越小,距离越小,夹角R越大。
此外,结合上述,举例来说,电子设备内部可以设有一对第一发热板,两个第一发热板分列于电子设备相对第一方向的两侧,两个第一发热板之间为电源装置,其中,该第一发热板(例如算力板)为产生热量的主要部件,电源装置为产生热量的次要部件;本实施例根据一对第一发热板的布局,将若干分液通孔排列为相对第一方向对称的两列分液通孔列,可以有针对性的进行液冷散热,提高液冷散热均匀性和效率。
在一实施方式中,第一发热板74上呈阵列状布置有若干发热元件76;其中,沿着竖直向上的方向,相邻发热元件76的间距逐渐增大。
本实施例中,沿着竖直向上的方向,考虑到冷却液不断吸收热量、温度逐渐升高,该第一发热板上的发热元件的间距是逐渐增大的,这样,发热元件对应第一发热板的散热面积是逐渐增大的,从而使得冷却液与发热元件之间的温差逐渐减小,进而使发热元件的温度梯度小于冷却液的温度梯度,靠近出液端附近的发热元件不至于过热。
请同时结合图1~图3,一种可实施的结构中,机柜壳体内的一对第三隔板隔离出中间的一个溢流区和两侧的两个散热区;在每个散热区设有一个均流板,每个分液腔设有两个第一隔板,两个第一隔板将分液腔隔离成三个子分液腔,分液主管自第一进液口沿第一方向贯穿上述两个第一隔板设置,分液主管在对应每个子分液腔的部分设有两列分液通孔列,每列分液通孔列包括四个分液通孔,并且分液通孔与竖直向上方向的夹角R为135度;然后,对应六个子分液腔放置有六台电子设备,即每侧三台电子设备。
其中,根据每台电子设备的发热量,对应每个子分液腔的分液通孔的孔径可调,例如,一种情况为,当六台电子设备的发热量为相同时,六台电子设备需要的冷却液流量相同,此时,根据流体力学并考虑到冷却液在分液主管具有一定的流速,自第一进液口沿着第一方向三个子分液腔对应的分液通孔的孔径分别为10 mm、8 mm和9 mm,此时,三台电子设备对应冷却液流量的离散程度S为0.165。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种单相浸没式液冷机柜,其特征在于,所述液冷机柜包括:
机柜壳体(10),所述机柜壳体(10)具有供冷却液流入的第一进液口(11)和供所述冷却液流出的第一出液口(12);
子分液腔(21),设于所述机柜壳体(10)内,若干所述子分液腔(21)在所述机柜壳体(10)内沿第一方向(X)排列;
分液子管(31),设于所述子分液腔(21),若干所述分液子管(31)串联成沿所述第一方向(X)延伸的分液主管(30),所述分液主管(30)的端部在所述机柜壳体(10)上形成所述第一进液口(11);
其中,所述分液子管(31)上设有若干分液通孔(32),若干所述分液通孔(32)用于供所述冷却液从所述分液子管(31)流入所述子分液腔(21);
若干所述子分液腔(21)的竖直上方用于一一对应的放置若干电子设备(70),所述电子设备(70)具有第二进液口和第二出液口,若干所述第二进液口一一对应并相互隔离的联通至若干所述子分液腔(21),若干所述第二出液口联通至所述第一出液口(12);
以使所述冷却液自所述分液主管(30)分流至若干所述子分液腔(21),并分别相互隔离的流经若干所述电子设备(70)后汇流至所述第一出液口(12)。
2.根据权利要求1所述的液冷机柜,其特征在于,所述机柜壳体(10)包括第一侧壁(13)和第一底板(14),所述第一侧壁(13)和所述第一底板(14)形成容置空间,所述容置空间内设有沿所述第一方向(X)延伸的均流板(15);
所述均流板(15)与所述第一底板(14)之间形成分液腔(20),所述分液腔(20)通过若干第一隔板(22)隔离形成若干所述子分液腔(21);
所述均流板(15)用于承载若干所述电子设备(70),所述均流板(15)上设有若干均流通孔阵列(16),若干所述均流通孔阵列(16)与若干所述子分液腔(21)一一对应。
3.根据权利要求2所述的液冷机柜,其特征在于,所述电子设备(70)具有朝向所述均流板(15)的第二底板(73),其中,所述第二底板(73)上设有所述第二进液口,所述第二底板(73)覆盖所述均流通孔阵列(16)所在的区域。
4.根据权利要求2所述的液冷机柜,其特征在于,所述均流板(15)的竖直上方为承载区(40),所述承载区(40)通过若干第二隔板(42)隔离形成若干子承载区(41),若干所述子承载区(41)与若干所述子分液腔(21)一一对应。
5.根据权利要求1所述的液冷机柜,其特征在于,所述机柜壳体(10)的第一底板(14)上设有至少一对沿所述第一方向(X)延伸的第三隔板(17),一对所述第三隔板(17)之间形成溢流区(50),所述溢流区(50)的两侧为散热区(60);其中,
若干所述子分液腔(21)和若干所述电子设备(70)均位于所述散热区(60);
沿竖直方向,所述第三隔板(17)的高度小于所述机柜壳体(10)的第一侧壁(13)的高度,所述第一进液口(11)位于所述散热区(60)的底部,所述第一出液口(12)位于所述溢流区(50)的底部。
6.根据权利要求5所述的液冷机柜,其特征在于,相对所述机柜壳体(10),所述第一进液口(11)和所述第一出液口(12)同侧设置;所述第二出液口设于所述电子设备(70)靠近所述第三隔板(17)的一侧。
7.根据权利要求1所述的液冷机柜,其特征在于,相对所述分液子管(31)的轴线所在的水平面,所述分液通孔(32)的喷射方向朝下布置。
8.根据权利要求7所述的液冷机柜,其特征在于,若干所述分液通孔(32)沿所述第一方向(X)呈等间距排列。
9.根据权利要求8所述的液冷机柜,其特征在于,所述电子设备(70)包括主要热源区(71),所述主要热源区(71)相对所述电子设备(70)水平方向的中线对称,所述中线平行于所述第一方向(X),所述主要热源区(71)内竖直放置有一个或多个第一发热板(74);其中,
相对竖直方向,所述分液子管(31)对应所述电子设备(70)的中间区域;
若干所述分液通孔(32)形成至少两列分液通孔列,至少两列所述分液通孔列相对所述第一方向(X)呈镜像对称设置。
10.根据权利要求9所述的液冷机柜,其特征在于,所述第一发热板(74)上呈阵列状布置有若干发热元件(76);其中,沿着竖直向上的方向,相邻所述发热元件(76)的间距逐渐增大。
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