CN216697189U - 一种浸没式液冷箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浸没式液冷箱，包括液冷机箱、设置于液冷箱内的主控制板、电源、循环槽、泵机、出液管、以及进液管；其中，所述液冷机箱上设置有进液口以及出液口，所述进液口与所述出液口分别连接进液管与出液管；所述循环槽通过型材固定在液冷机箱内，循环槽内设置有分液板；所述循环槽顶部还设置有溢流槽，靠近溢流槽的位置处设置有液位检测器和温度传感器；所述溢流槽设置有出水口，所述出水口通过导管连接泵机。本实用新型浸没式液冷箱散热效率高，且整机液冷机箱集成度较高，体积小。

Description

一种浸没式液冷箱

技术领域

本实用新型属于高密度芯片服务器技术领域，尤其涉及一种浸没式液冷箱。

背景技术

对于芯片服务器，适宜的运行温度是其高效运行的基本条件，随着芯片服务器从低算力到高算力，从低密度到高密度，从低性能到高性能，高性能芯片服务器对于散热技术的要求越来越高，而现有的散热技术以风冷、水冷板式制冷、单相浸没式液冷和两相浸没式液冷为主要解决方案。

其中，针对风冷散热方案，其对于大功率单机效率太低，容易造成设备运行高温，而且风冷散热容易受到外接环境温度的影响，如冬季气温低，风冷散热也许可以满足需求，而夏季气温高，风冷散热效果有限，无法满足计算设备的散热要求；而针对水冷板式散热方案，其主要媒介为水，散热效率高于风冷，但是存在水冷板长时间使用锈蚀、水凝露，或是流道泄露短路的风险，而且对于不同的散热器件需要单独设计水冷板，经济性不高。所以目前主要采用浸没式液冷方案，浸没式液冷方案中，两相浸没式冷却液成本高，且由于是气液转化，对设备密封性要求极高，如密封不好，不仅环保性不好，气态逃逸造成的漏液导致整个系统经济性不高。而对于单相浸没式方案，主要分为上溢式和下喷式,上溢式方案冷流从发热体底部进入，热量随着液体抬升，顶部最热液体被抽走进入制冷器进行外部散热；该方式对于密集型的散热器散热效率较高，但是比较消耗液体，需要将散热器件全部浸没在冷却液体之中；而下喷式散热方式，冷流由上方对底部散热器件进行精准喷淋，进行热交换之后，热流随着重力被抽入回收池进行散热。该方式能够节省冷却液，但是对于高密度散热器件的散热效率不高。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浸没式液冷箱，以解决解决小体积、高密度的大功率设备的快速散热问题，使得设备能够处在一个目标的工作温度下运行，并且通过硬件调频使得高算力服务器能够超出额定频率稳定运行。

为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

一种浸没式液冷箱，包括液冷机箱、设置于液冷箱内的主控制板、电源、循环槽、泵机、出液管、以及进液管；其中，所述液冷机箱上设置有进液口以及出液口，所述进液口与所述出液口分别连接进液管与出液管；所述循环槽通过型材固定在液冷机箱内，循环槽内设置有分液板；所述循环槽顶部还设置有溢流槽，靠近溢流槽的位置处设置有液位检测器和温度传感器；所述溢流槽设置有出水口，所述出水口通过导管连接泵机。

在一些实施中，所述液冷机箱顶部设置有液冷机箱上盖，其中，液冷机箱上盖与液冷机箱本体为可拆卸连接。

在一些实施中，所述液冷机箱上盖设置有可视窗口。

在一些实施中，所述液冷机箱的两侧设有扣入式提手。

在一些实施中，所述液冷机箱的前面板上设有LED显示屏幕，所述LED显示屏幕下埋设有实体按键。

在一些实施中，所述溢流槽的出水口处设置有过滤网，以用于对冷却液中的杂质进行过滤。

在一些实施中，所述循环槽内还设置有温度检测器，所述温度检测器设置于出水口位置处，以用于检测出水口的热流温度。

在一些实施中，所述液位检测器为液位传感器，所述温度检测器为温度传感器。

在一些实施中，所述主控制板设有以太网接入和无线接入两种方式。

在一些实施中，所述液冷机箱的两侧设有扣入式提手，后部设置有外接电源口和网线。

本实用新型技术方案的有益效果是：

相较于现有技术，本实用新型浸没式液冷箱全过程只循环冷却液，没有与水的二次热交换，较好的提高了散热效率，不存在漏水使电源短路风险；冷却液与散热芯片直接接触，拥有较大的散热面积，相对于风冷散热器具有更高散热效率；且整机液冷机箱集成度较高，体积小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型一个实施例浸没式液冷箱的立体结构图示；

图2是本实用新型一个实施例浸没式液冷箱的另一角度立体结构图示；

图3是本实用新型一个实施例浸没式液冷箱的内部结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例浸没式液冷箱的循环槽的内部结构示意图；

图5是本实用新型一个实施例浸没式液冷箱的分液板的结构示意图；

图6是本实用新型一个实施例浸没式液冷箱的主控制板的原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型实施例和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，“多个”的含义是两个或两个以上，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

参照图1图2所示，作为本实用新型一实施例,提供一种浸没式液冷箱100，所述浸没式液冷箱100包括液冷机箱8、设置于液冷机箱8内的主控制板1、电源、循环槽9、泵机3、出液管2、以及进液管1；其中，液冷机箱8上设置有进液口以及出液口，所述进液口与出液口分别连接有进液管1和出液管2；所述循环槽9通过型材固定在液冷机箱8内，循环槽内设置有分液板10；所述循环槽顶部还设置有溢流槽5，靠近溢流槽5的位置设置有液位检测器7和温度传感器；溢流槽5设置有出水口，出水口通过导管连接泵机3。

具体的，液冷机箱顶部设置有液冷机箱上盖14，所述液冷机箱上盖14与液冷机箱本体为可拆卸连接，且通过密封垫圈进行密封，从而便于放置和维护芯片服务器11，且可防止杂质进入液冷机箱内部。液冷机箱上盖14设置有可视窗口12，便于查看液冷机箱内部的芯片服务器11的工作状态。在一些实施例中，液冷机箱的底部设置有硅胶脚垫80，以方便放置，防止尖锐物品刮擦到机箱。在一些实施例中，液冷机箱的两侧设有扣入式提手81，方便搬运；而液冷机箱后部设置外接电源口82和网线83。需要说明的是，所述扣入式提手81以及所述外接电源口82和网线83也可以设置在液冷机箱的其他位置，在本实用新型实施例中不作特别限定，无论采取何种设置方式，只要不脱离本实用新型的主旨，皆应属于本实用新型专利的保护范围。

进一步的，在一些实施例中，所述液冷机箱的前面板上设有LED显示屏幕，LED显示屏幕下埋设有实体按键84，所述实体按键84采用一体式隐藏式设计，使用一个按键即可完成机器的本地控制，如：上下电、循环系统管理、异常报错处理等功能。

所述液位检测器7用于检测循环槽的液位高度，以为主控制系统提供液位高度的判断数据。所述溢流槽5的出水口处设置有过滤网4，以用于对冷却液中的杂质进行过滤。在一些实施例中，所述循环槽9内还设置有温度检测器6，所述温度检测器6设置于出水口位置处，以用于检测出水口的热流温度，为主控制系统提供温度判断数据。在一些实施例中，所述液位检测器7为液位传感器，所述温度检测器5为温度传感器。

参照图4、图6所示，所述主控制板13设有以太网接入和无线接入两种方式，用户可以通过手机移动端查看工作状态，并发送系统设置指令。具体的，主控制板可通过本地控制和远程控制两种方式，对液冷循环机箱进行操作和管理。其中，主控制板包括有状态检测模块、状态控制模块以及状态显示模块。

所述状态检测模块接收温度传感器、液位传感器和泵机等器件自带的反馈信号，形成控制器的输入信号。

所述状态控制模块由主控制器通过判断控制器的输入信号，自动调整循环系统的工作状态，如：温度过高时，则调大风机、调高泵速，循环系统故障时，则自动给芯片服务器断电，而液位突然降低，则判断系统故障，自动断电放置漏液，或者当判断系统异常时，控制蜂鸣器报警，提醒运维人员紧急维护。

所述状态显示模块通过屏幕对状态检测的数据和异常情况进行实时反馈，并能够开机使用时引导用户操作。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，所述液冷机箱与循环槽之间使用型材固定，使得承重全部在型材上，防止循环槽承重变形，且可方便更换循环槽，例如：替换不同规格和结构设计的循环槽，甚至是不同材质的循环槽。

参照图5所示，所述分液板10上设置有复数个出液孔101，以用于对冷夜进行精准分流。高密度芯片服务器11放置于循环槽9内，冷液通过进液口进入循环槽，通过分液板精准分流进入高密度芯片服务器，进行充分换热，当液位高度到达溢流槽高度时，热流进入溢流槽，由出水口在重力和吸力的双重作用下，进入泵机，由泵机排出液冷机箱进入外部冷风机，通过外部冷风机外部冷却后，冷液重新进入机箱，循环往复，完成冷却作用。

本实用新型冷液箱全过程只循环冷却液，没有与水的二次热交换，较好的提高了散热效率，不存在漏水使电源短路风险；冷却液与散热芯片直接接触，拥有较大的散热面积，相对于风冷散热器具有更高散热效率；且整机液冷机箱集成度较高，体积小。

可以理解的是，以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型创作所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型创作的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型创作所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创作构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本专利的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本实用新型创作的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

此外，本实用新型创作的范围不旨在限于说明书中所述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施例。本领域普通技术人员将容易理解，可以利用执行与本文所述相应实施例基本相同功能或获得与本文所述实施例基本相同结果的目前存在的或稍后要开发的上述披露、过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这些过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其范围内。

Claims (10)

1.一种浸没式液冷箱，其特征在于：包括液冷机箱、设置于液冷箱内的主控制板、电源、循环槽、泵机、出液管、以及进液管；其中，所述液冷机箱上设置有进液口以及出液口，所述进液口与所述出液口分别连接进液管与出液管；所述循环槽通过型材固定在液冷机箱内，循环槽内设置有分液板；所述循环槽顶部还设置有溢流槽，靠近溢流槽的位置处设置有液位检测器和温度传感器；所述溢流槽设置有出水口，所述出水口通过导管连接泵机。

2.如权利要求1所述的浸没式液冷箱，其特征在于：所述液冷机箱顶部设置有液冷机箱上盖，其中，液冷机箱上盖与液冷机箱本体为可拆卸连接。

3.如权利要求2所述的浸没式液冷箱，其特征在于：所述液冷机箱上盖设置有可视窗口。

4.如权利要求1所述的浸没式液冷箱，其特征在于：所述液冷机箱的两侧设有扣入式提手。

5.如权利要求1所述的浸没式液冷箱，其特征在于：所述液冷机箱的前面板上设有LED显示屏幕，所述LED显示屏幕下埋设有实体按键。

6.如权利要求1所述的浸没式液冷箱，其特征在于：所述溢流槽的出水口处设置有过滤网，以用于对冷却液中的杂质进行过滤。

7.如权利要求1所述的浸没式液冷箱，其特征在于：所述循环槽内还设置有温度检测器，所述温度检测器设置于出水口位置处，以用于检测出水口的热流温度。

8.如权利要求7所述的浸没式液冷箱，其特征在于：所述液位检测器为液位传感器，所述温度检测器为温度传感器。

9.如权利要求1-7任一项所述的浸没式液冷箱，其特征在于：所述主控制板设有以太网接入和无线接入两种方式。

10.如权利要求1-7任一项所述的浸没式液冷箱，其特征在于：所述液冷机箱的两侧设有扣入式提手，后部设置有外接电源口和网线。

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