一种部分浸没式液冷服务器冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了一种部分浸没式液冷服务器冷却系统，包括服务器机箱、箱盖、散热组片、散热器、集油箱和油泵；箱盖盖合在机箱上，形成一个封闭的腔体；连接有芯片的主板设置在腔体内；机箱两侧分别开设有与腔体连通的进油口和出油口；机箱内靠近进油口一侧设置有分液盒；出油口通过通油管道依次连通散热器、集油箱和油泵，通油管道的另一个端口与进油口连通，形成循环闭路；机箱内填充有液体工质，液体工质将主板、芯片和散热组片浸没；出油口位于液体工质液面下方。本发明专利技术传热效率高，实现节能环保的效果，能够有效的针对芯片等发热元件的局部流动冷却，并且容易均温，有利于发热芯片更加有效地散热，同时节约成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件的散热冷却领域，尤其涉及一种部分浸没式液冷服务器冷却系统。
技术介绍
目前服务器部件中大量使用集成电路，众所周知，高温是集成电路的大敌，不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。目前集成芯片的散热主要通过在集成芯片上部设置散热器，散热器与发热部件表面接触吸收热量，然后通过风扇强制空气对流，将热量通过空气传递到远处，来完成服务器的散热。目前的散热方法存在以下缺点：1、服务器中发热元件产生的热量主要通过空气对流带走，空气的导热效果相对较差，要想达到服务器工作的适宜温度，服务器放置的环境温度要求在25℃左右；由于电子器件需要绝缘保护，为了防止电子器件表面结露，空气的湿度需要控制在适宜范围内，从而导致空调的使用率高，能耗大，节能环保效果差。2、服务器内部散热器需要采用风扇来进行强制空气对流冷却，不仅增加了风扇功耗，并且噪声提高，影响服务器的使用环境。由于电子器件的使用环境要求无尘，采用空气冷却对空气的清洁度要求很高。3、为了保证电子器件绝缘，服务器内部散热器与发热体之间并非直接接触，而是通过导热硅脂来连接或者直接悬空，这样大大增加了接触热阻，削弱了传热效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种部分浸没式液冷服务器冷却系统，解决了现有散热方式能耗大、散热效果不好的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一种部分浸没式液冷服务器冷却系统，包括服务器机箱、箱盖、散热组片、散热器、集油箱和油泵；所述箱盖盖合在所述机箱上，形成一个封闭的腔体；连接有芯片的主板设置在所述腔体内；所述散热组片设置在所述芯片上方；所述机箱两侧分别开设有与所述腔体连通的进油口和出油口；所述机箱内靠近所述进油口一侧设置有分液盒；所述出油口通过通油管道依次连通所述散热器、集油箱和油泵，所述通油管道的另一个端口与所述进油口连通，形成循环闭路；所述机箱内填充有液体工质，所述液体工质将所述主板、芯片和散热组片浸没；所述出油口位于所述液体工质液面下方。进一步的，所述主板通过支架设置在所述机箱底部，与机箱底部之间具有间隙。再进一步的，所述集油箱与所述油泵之间设置有过滤器。再进一步的，所述散热组片的连接端与所述芯片贴合，散热组片的散热端为散热凸起。再进一步的，所述散热组片的材质为金属。再进一步的，所述散热器为风冷散热器。再进一步的，所述散热器为水冷散热器。再进一步的，所述液体工质为油液。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果如下：本专利技术的冷却系统，由于冷却工质的比热容比空气的比热容大，液冷散热效率高于风冷，而且基于冷却工质与芯片等发热元件直接接触，热阻几乎趋于零，传热效率高；整体系统中仅有油泵和油冷散热器的功耗，与传统散热器的空调能耗相比大大降低，实现节能环保的效果；采用半浸没式液冷系统，一方面冷却工质与发热芯片充分接触，能够有效的针对芯片等发热元件的局部流动冷却，并且容易均温，与非浸没式相比，冷却工质与发热芯片接触时间延长，有利于发热芯片更加有效地散热，与整体浸没式相比，冷却工质的用量明显减少，有利于降低整体重量，同时节约成本。附图说明下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术部分浸没式液冷服务器冷却系统结构示意图；图2为机箱内部结构示意图；附图标记说明：1、机箱；101、箱盖；102、进油口；103、分液盒；104、主板；105、芯片；106、散热组片；107、出油口；2、通油管道；3、散热器；4、集油箱；5、过滤器；6、油泵；7、腔体；8、液体工质；9、支架。具体实施方式如图1-2所示，一种部分浸没式液冷服务器冷却系统，包括服务器机箱1、箱盖101、散热组片106、散热器3、集油箱4和油泵6。所述箱盖101盖合在所述机箱1上，形成一个封闭的腔体7。连接有芯片105的主板104是发热元件，下端安装支架9固定在机箱底部，与机箱1底部之间具有间隙，使芯片105与主板104都被油液包围，吸热效果更好。所述散热组片106的连接端通过导热硅脂贴合在所述芯片105上方，散热组片的散热端为凸起，所述散热组片106的材质可以为金属，增加导热率，本具体实施例中凸起为长条状，等间距排列，增大与导热油液的接触的散热面积；当然也可以采用环形凸起，按周向排列。所述机箱1两侧分别开设有与所述腔体7连通的进油口102和出油口107，所述机箱1内靠近所述进油口102一侧安装有分液盒103，使从进油口102进来的导热油液通过分液盒103的分液进入机箱1内，本实施例所采用的液体工质8为导热油液，导热油液将所述主板104、芯片105和散热组片106浸没，所述出油口107位于所述液体工质8液面下方，出油口107具体设置在机箱侧壁的非顶端，可以是机箱侧壁的中间部位，以保证导热油液不会充满整个机箱，减少导热油液的用量，有利于降低整体重量，同时节约成本。所述出油口107通过通油管道2依次连通所述散热器3、集油箱4、过滤器5和油泵6，所述通油管道2的另一个端口与所述进油口102连通，形成循环闭路，导热油液吸收热量后，从出油口107流出，经散热器3散热，流入集油箱4中，油泵6将导热油液吸过过滤器5过滤杂质，导回机箱1中继续吸热，从而完成一个散热循环。上述实施例中的所述散热器3可以为风冷散热器，也可以为水冷散热器。本专利技术的冷却系统可以采用质量轻、成本低的材质做机箱和箱盖，对服务器外壳部分改动小，所以机柜装配也具有兼容性的优势，采用的油路供给系统比空调(或冷却机组)简单，易于更换和维修。本专利技术的动作过程如下：冷却系统未工作时，导热油液储存在集油箱中；当冷却系统启动后，集油箱中的导热油液通过油泵的抽吸经进油口输送到分液盒中，经过分液盒后，导热油集聚并分流到机箱中，直至油量能够浸没服务器外壳中的散热组片、主板、芯片以及其他的发热元件；在此过程中，导热油液与发热元件产生热量交换，完成传热过程，随后，加热后的导热油液经出油口流入通油管道，经散热器冷却后重新回流至集油箱，如此循环。以上所述的实施例仅是对本专利技术的优选方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部分浸没式液冷服务器冷却系统，其特征在于：包括服务器机箱(1)、箱盖(101)、散热组片(106)、散热器(3)、集油箱(4)和油泵(6)；所述箱盖(101)盖合在所述机箱(1)上，形成一个封闭的腔体(7)；连接有芯片(105)的主板(104)设置在所述腔体(7)内；所述散热组片(106)设置在所述芯片(105)上方；所述机箱(1)两侧分别开设有与所述腔体(7)连通的进油口(102)和出油口(107)；所述机箱(1)内靠近所述进油口(102)一侧设置有分液盒(103)；所述出油口(107)通过通油管道(2)依次连通所述散热器(3)、集油箱(4)和油泵(6)，所述通油管道(2)的另一个端口与所述进油口(102)连通，形成循环闭路；所述机箱(1)内填充有液体工质(8)，所述液体工质(8)将所述主板(104)、芯片(105)和散热组片(106)浸没；所述出油口(107)位于所述液体工质(8)液面下方。

【技术特征摘要】
1.一种部分浸没式液冷服务器冷却系统，其特征在于：包括服务器机箱(1)、箱盖(101)、散热组片(106)、散热器(3)、集油箱(4)和油泵(6)；所述箱盖(101)盖合在所述机箱(1)上，形成一个封闭的腔体(7)；连接有芯片(105)的主板(104)设置在所述腔体(7)内；所述散热组片(106)设置在所述芯片(105)上方；所述机箱(1)两侧分别开设有与所述腔体(7)连通的进油口(102)和出油口(107)；所述机箱(1)内靠近所述进油口(102)一侧设置有分液盒(103)；所述出油口(107)通过通油管道(2)依次连通所述散热器(3)、集油箱(4)和油泵(6)，所述通油管道(2)的另一个端口与所述进油口(102)连通，形成循环闭路；所述机箱(1)内填充有液体工质(8)，所述液体工质(8)将所述主板(104)、芯片(105)和散热组片(106)浸没；所述出油口(107)位于所述液体工质(8)液面下方。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，吕松浩，黎汉华，
申请(专利权)人：广东合一新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44