CN113970962A - 一种用于电子设备的浸没式冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种用于电子设备的浸没式冷却系统，属于冷却技术领域，包括：液冷箱，具有适于流通电绝缘冷却液的腔体，该腔体内设有发热元件；热交换器，设于所述液冷箱的外部，所述热交换器的进口管路与所述液冷箱的出液口连通；输送泵，连通在所述热交换器的出口管路与所述液冷箱的进液口之间；其中，所述液冷箱的出液口以及进液口的位置均可调节，通过调节其位置来改变电绝缘冷却液的流通路径。本发明通过对进液口和出液口的位置、开口尺寸、数量进行调节，来调整流经发热元件的却液流的流量、流速，以满足发热元件的冷却需求。

Description

一种用于电子设备的浸没式冷却系统

技术领域

本发明涉及冷却技术领域，具体涉及一种用于电子设备的浸没式冷却系统。

背景技术

发热是计算机行业所面临的一个重大难题。零部件运行时的温度越高，它就越容易出现故障；高温尽管不会引起灾难性故障，但它会使数据处理出现错误、高温运行会引起功率波动，这就导致在中央处理器(CPU)或主板上进行处理数据的地方都将会出现错误。

对于大型固定式超级计算机，通常的做法是把超级计算机的有源处理部件浸没在惰性绝缘液体里进行冷却。该惰性绝缘液体一般流过有源处理部件，然后被泵送到外部热交换器里进行冷却，最后才返回到主腔室。

上述的浸没式冷却系统，冷却液流经发热部件的流速和流量一般为固定式，不能根据发热部件的功耗和所需温度规格进行调整。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的流经发热部件的冷却液的流速及流量不可调的缺陷，从而提供一种用于电子设备的浸没式冷却系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供的浸没式冷却系统，包括：

液冷箱，具有适于流通电绝缘冷却液的腔体，该腔体内设有发热元件；

热交换器，设于所述液冷箱的外部，所述热交换器的进口管路与所述液冷箱的出液口连通；

输送泵，连通在所述热交换器的出口管路与所述液冷箱的进液口之间；

其中，所述液冷箱的出液口以及进液口的位置均可调节，通过调节其位置来改变电绝缘冷却液的流通路径。

进一步地，所述液冷箱的出液口以及进液口的开口尺寸均可调节。

进一步地，所述液冷箱的腔体内具有间隔设置的多个发热元件，与所述发热元件对应的进液口以及出液口的数量可进行调节。

进一步地，所述液冷箱的进液口具有与所述发热元件一一对应的多个，所述液冷箱的出液口具有至少一个。

进一步地，所述液冷箱的出液口具有与所述发热元件一一对应的多个，所述液冷箱的进液口具有至少一个。

进一步地，所述液冷箱上设置有与所述输送泵连通进液槽，所述进液口开设在所述进液槽上；所述液冷箱上设置有与所述热交换器的进口管路连通出液槽，所述出液口开设在所述出液槽上。

进一步地，所述热交换器具有串联设置的多个。

进一步地，所述输送泵具有并联设置的多个。

进一步地，所述电绝缘冷却液采用氟化液。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的用于电子设备的浸没式冷却系统，通过浸没式冷却系统对电子设备中的发热元件进行降温，通过调节出液口与进液口的位置，来改变电绝缘冷却液的流通路径，进而调节流经发热元件的冷却液的流量。通过调节出液口以及进液口的开口尺寸，来改变电绝缘冷却液的流量，进而满足发热元件不同的散热需求。发热元件与进液口之间以及发热元件与出液口之间均可以是一对一、多对一，通过调节对应数量，进而调节流经发热元件的冷却液的流量和流速。通过对进液口和出液口的位置、开口尺寸、数量进行调节，来调整流经发热元件的却液流的流量、流速，以满足发热元件的冷却需求。

2.本发明提供的用于电子设备的浸没式冷却系统，多个热交换器串联设置，能够增加整个冷却系统的散热能力；此外，当其中一个出现故障时，可避免整个热交换系统失效。

3.本发明提供的用于电子设备的浸没式冷却系统，多个输送泵并联设置，能够增大冷却液的循环速度，进而提高散热能力；此外，当其中一个出现故障时，可避免整个泵送系统失效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中提供的浸没式冷却系统示意图。

附图标记说明：

1、液冷箱；2、热交换器；3、输送泵；4、发热元件；5、出液口；6、进液口；7、进液槽；8、出液槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例中提供的用于电子设备的浸没式冷却系统，包括：液冷箱1、热交换器2以及输送泵3。

在本实施例中，浸没式冷却系统用于对电子设备中的发热元件4进行降温，电子设备一般为计算机，发热元件4为处理器、存储器、独立显卡、电源等。所述液冷箱1具有适于流通电绝缘冷却液的腔体，发热元件4固定在该腔体内，通过流通的电绝缘冷却液对发热元件4进行降温。所述热交换器2固定在液冷箱1体的外部，其进口管路与所述液冷箱1的出液口5连通，热交换器2的出口管路通过输送泵3与所述液冷箱1的进液口6连通，该输送泵3用来提供流通动力。所述液冷箱1的出液口5以及进液口6的位置均可调节，通过调节其位置来改变电绝缘冷却液的流通路径，以调节电绝缘冷却液流经发热元件4的流量。

如图1所示，所述进液口6以及出液口5的位置可左右调节的设于所述液冷箱1上，以图示中具有三个发热元件4的冷却系统为例进行具体描述，其中每个发热元件4均对应有进液口6和出液口5。当位于中部的发热元件4较位于左右两侧的发热元件4的功耗高、且所需温度规格较低时，可将位于左右两侧的出液口5向中部移动，使电绝缘冷却液的流通路径朝向中部倾斜，流经中部发热元件4的电绝缘冷却液流量明显增加；还可将位于左右两侧的进液口6向中部移动，使大量的电绝缘冷却液能够流经中部的发热元件4。

如图1所示，所述液冷箱1的出液口5以及进液口6的开口尺寸均可调节，以图示中具有三个发热元件4的冷却系统为例进行具体描述，其中每个发热元件4均对应有进液口6和出液口5。根据发热元件4的功耗以及所需温度规格，对其对应的进液口6以及出液口5的开口尺寸进行调节，功耗越高、温度规格越低的发热元件4，其对应的进液口6和出液口5的开孔尺寸越大，以满足其散热需求。

如图1所示，所述液冷箱1的腔体内具有间隔设置的多个发热元件4，与所述发热元件4对应的进液口6以及出液口5的数量可进行调节。以图示中具有三个发热元件4的冷却系统为例进行具体描述，其中每个发热元件4均对应有进液口6和出液口5。当位于中部的发热元件4较位于左右两侧的发热元件4的功耗高、且所需温度规格较低时，可对左右两侧的出液口5进行封堵，或者对左右两侧的出液口5中的其中一个进行封堵，减少了出液口5的数量，使流经中部发热元件4的电绝缘冷却液流量明显增加，同时增大了电绝缘冷却液的流通速率；还可将位于左右两侧的进液口6进行封堵，或者对左右两侧的进液口6中的其中一个进行封堵，使大量的电绝缘冷却液能够流经中部的发热元件4。

在上述实施例中，所述电绝缘冷却液采用氟化液，其具有不导电、比热大、沸点高、密度低等特性。

根据发热元件4的功耗以及所需温度规格，对其进液口6和出液口5的位置、数量以及开口尺寸中的其中一个或多个进行调节，以改变流经发热元件4的电绝缘冷却液的流通路径、流速以及流量，以满足发热元件4的散热需求，实现按需分配。

如图1所示，所述液冷箱1上设置有与所述输送泵3连通进液槽7，所述进液口6开设在所述进液槽7上；多个进液口6通过进液槽7与输送泵3，不仅方便与输送泵3的连接，并且进液槽7起到缓存作用、以使电绝缘冷却液不间断地进行流通。所述液冷箱1上设置有与所述热交换器2的进口管路连通出液槽8，所述出液口5开设在所述出液槽8上；多个出液口5通过出液槽8与输送泵3，不仅方便与热交换器2的连接，并且进液槽7起到缓存作用、避免流量过大对热交换器2造成压力损伤。

在本实施例中，进液槽7以及出液槽8均通过多块拼接板与液冷箱1进行隔离，其中，出液口5以及进液口6均是通过去除对应位置的拼接板而形成；出液口5以及进液口6的开口大小，通过调整去除对应位置拼接板的大小或数量来实现的；出液口5以及进液口6的位置，通过去除不同位置的拼接板来实现的；出液口5以及进液口6的数量，通过对某个或多个位置的进行去除拼接板或封堵拼接板来实现的。其中，所述拼接板的移动方式具有以下三种方式：平行推拉式，使进/出液口与液冷箱的侧壁平齐；向液冷箱内摆动，使进/出液口伸入液冷箱内部；向液冷箱外摆动，使进/出液口位于对应的进/出液槽内。

如图1所示，图示中的热交换器2具有串联设置的两个，还可以是两个以上，能够增加对整个冷却系统的散热能力，使电绝缘冷却液的温度更低；另外，当其中一个出现故障时，另外的一个或多个可以起到备用效果，可避免整个热交换系统失效。

如图1所示，图示中的输送泵3具有并联设置的两个，还可以是两个以上，能够增大冷却液的循环速度，以提高整个系统的散热能力；另外，其中一个出现故障时，另外的一个或多个可以起到备用效果，可避免整个泵送系统失效。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种用于电子设备的浸没式冷却系统，其特征在于，包括：

液冷箱(1)，具有适于流通电绝缘冷却液的腔体，该腔体内设有发热元件(4)；

热交换器(2)，设于所述液冷箱(1)的外部，所述热交换器(2)的进口管路与所述液冷箱(1)的出液口(5)连通；

输送泵(3)，连通在所述热交换器(2)的出口管路与所述液冷箱(1)的进液口(6)之间；

其中，所述液冷箱(1)的出液口(5)以及进液口(6)的位置均可调节，通过调节其位置来改变电绝缘冷却液的流通路径。

2.根据权利要求1所述的用于电子设备的浸没式冷却系统，其特征在于，所述液冷箱(1)的出液口(5)以及进液口(6)的开口尺寸均可调节。

3.根据权利要求1或2所述的用于电子设备的浸没式冷却系统，其特征在于，所述液冷箱(1)的腔体内具有间隔设置的多个发热元件(4)，与所述发热元件(4)对应的进液口(6)以及出液口(5)的数量可进行调节。

4.根据权利要求3所述的用于电子设备的浸没式冷却系统，其特征在于，所述液冷箱(1)的进液口(6)具有与所述发热元件(4)一一对应的多个，所述液冷箱(1)的出液口(5)具有至少一个。

5.根据权利要求3所述的用于电子设备的浸没式冷却系统，其特征在于，所述液冷箱(1)的出液口(5)具有与所述发热元件(4)一一对应的多个，所述液冷箱(1)的进液口(6)具有至少一个。

6.根据权利要求1所述的用于电子设备的浸没式冷却系统，其特征在于，所述液冷箱(1)上设置有与所述输送泵(3)连通进液槽(7)，所述进液口(6)开设在所述进液槽(7)上；所述液冷箱(1)上设置有与所述热交换器(2)的进口管路连通出液槽(8)，所述出液口(5)开设在所述出液槽(8)上。

7.根据权利要求1所述的用于电子设备的浸没式冷却系统，其特征在于，所述热交换器(2)具有串联设置的多个。

8.根据权利要求1所述的用于电子设备的浸没式冷却系统，其特征在于，所述输送泵(3)具有并联设置的多个。

9.根据权利要求1所述的用于电子设备的浸没式冷却系统，其特征在于，所述电绝缘冷却液采用氟化液。

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