液冷装置和包括液冷装置的服务器制造方法及图纸

本申请公开了一种浸没式液冷装置、刀片式服务器和机架式服务器，该液冷装置包括壳体和外部制冷设备，壳体内部包括密闭腔体，在密闭腔体中安装有待散热的电子元器件，并且填充有第一冷却液；在壳体的本体内部开设有至少一条流道；流道与外部制冷设备形成回路，回路中填充有第二冷却液；外部制冷设备用于冷却第二冷却液并且为所述第二冷却液提供循环动力；第二冷却液通过密闭腔体将第一冷却液传导的待散热的电子元器件的热量排出壳体外部，从而对待散热电子元器件进行散热。以解决液冷系统散热效率低、生产成本或者运行成本高、电子元器件维护不便等问题。

【技术实现步骤摘要】
液冷装置和包括液冷装置的服务器本申请是名称为“一种浸没式液冷装置、刀片式服务器和机架式服务器”，专利申请号为201710580412.0，申请日为2017年7月17日的分案申请。
本申请涉及电子元器件冷却装置领域，尤其涉及一种液冷装置和包括液冷装置的服务器。
技术介绍
在电子设备中，随着硬件集成度的提升，电子元器件的功耗显著增大，以往风冷散热的散热效果已无法满足电子设备的散热需求，液体冷却(简称液冷)技术作为一种高效冷却方式，已经在IT领域得到初步应用。常用的液体冷却方式为板级液冷和浸没式液冷，其中，板级液冷是指电子设备内部电子元器件先将热量传导到散热块上，然后通过散热块与整板导热垫接触，导热垫将热量传导至电子设备的上盖，然后，上盖再通过水将热量传导到电子设备外部，以此达到散热的目的。浸没式液冷是指将电子设备整体沉浸在带有冷却液的密闭容器中，通过冷却液的流动传导电子设备的热量。但是，浸没式液冷该方式在设备维护时，需要首先将电子设备整体从冷却液内取出，再拆卸故障模块，而此时设备整体沾满冷却液，不易进行拆卸操作和维护。现有技术中，板级液冷方式的最大散热效率仅能达到80％。而浸没式液冷方式的最大散热效率却能够达到100％，因此，对电子设备的散热越来越倾向采用浸没式冷却。但是，上述浸没式液冷方式存在着电子元器件的维护和部署不方便、成本较高等问题，无法满足规模应用的需求。亟需开发一种便于电子元器件维护和部署，成本低而且散热率高的液冷装置。
技术实现思路
本申请提供了一种浸没式液冷装置，以解决液冷系统散热效率低、生产成本或者运行成本高、电子元器件维护不便等问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了如下几方面：第一方面，提供一种浸没式液冷装置，该液冷装置包括壳体和与所述壳体相连接的外部制冷设备，在壳体内部开设有一条或者多条流道，流道与外部制冷设备形成回路，回路中填充有第二冷却液，外部制冷设备用于冷却第二冷却液并且为第二冷却液提供循环动力，第一冷却液填充于密闭腔体中，在所述流道与所述制冷设备形成的闭合回路中填充有第二冷却液，第二冷却液在所述流道和所述制冷设备之间循环流动，通过与密闭腔体将第一冷却液传导的待散热的电子元器件的热量排出壳体外部，以此实现对待散热的电子元器件散热。在一种可能的实现方式中，待散热的电子元器件固定设置于印制电路板(PCB板)上形成设备单板上，设备单板固定安装在壳体中，使得待散热的电子元器件设置于密闭腔体内部。在另一种可能的实现方式中，所述壳体包括中空的壳主体、与所述壳主体底端密封连接的底板和与所述主体顶端密封连接的顶板，其中，所述底板和所述顶板中至少一个与所述壳主体为可拆卸连接，构成可拆卸的壳体。在另一种可能的实现方式中，在所述壳主体与可拆卸连接的所述顶板和/或所述底板连接处设置有密封件。在另一种可能的实现方式中，在设备单板上还设置有连接器，用于与背板或者其它电子元器件电连接，所述连接器伸出壳体外部或者卡嵌于壳体本体上，所述连接器用于与背板或者其它电子元器件电连接。在另一种可能的实现方式中，流道设置于壳主体本体的内部、顶板本体的内部和底板本体的内部中的一种或者多种。在另一种可能的实现方式中，所述流道包括主流道和分流道，所述分流道与所述主流道连通。在另一种可能的实现方式中，所述流道在所述壳体上的两个端口分别为所述壳体进液口和所述壳体出液口，在所述外部制冷设备上设置有制冷进液口和制冷出液口，所述壳体上的两个端口和所述外部制冷设备上的所述制冷进液口和所述制冷出液口之间形成密封通道，用于所述第二冷却液在所述流道与所述冷却设备冷却之间循环，其中，在所述壳体进液口上设置有壳体进液快速接头，在所述壳体出液口设置有所述壳体出液快速接头，在所述制冷进液口上设置有与所述壳体出液快速接头匹配的制冷进液快速接头，在所述制冷出液口上设置有与所述壳体进液快速接头匹配的制冷出液快速接头，所述进液快速接头和所述出液快速接头用于密封所述第二冷却液。在另一种可能的实现方式中，在所述壳体与所述外部制冷设备之间，还连通有用于驱动所述第二冷却液循环的动力设备和用于净化第二冷却液的净化设备。在另一种可能的实现方式中，所述第一冷却液为硅矿物油和/或氟化液；所述第二冷却液为水和/或添加剂与水形成的组合物。本申请公开的浸没式液冷装置，将待散热的电子元器件封装于填充有第一冷却液的金属制密封壳体中，在所述密封壳体的本体上开设有与外部冷却设备连通的流道，在流道中充满用于在密封壳体本体和外部冷却设备之间循环的第二冷却液，电子元器件在运行时产生的热量直接传递给第一冷却液，第一冷却液再通过金属制的密封壳体将热量传递给低温的第二冷却液，完成电子元器件与外界的热交换，密封壳体内直接与电子元器件接触的第一冷却液使用量小，而且各个密封壳体之间相互独立，便于对电子元器件的维护，提升了维护效率。另一方面，由于循环于密闭腔体与外部冷却设备之间的第二冷却液可以使用廉价的水或者其它廉价冷却介质，从而解决了全浸没式或者节点式液体冷却需要消耗大量昂贵的冷却液，降低了液冷系统的成本。而且通过流道位置和数量的设计，提升了液冷系统的散热效率。第二方面，本申请还提供一种设置有液冷装置的刀片式服务器，所述刀片式服务器中设置有如第一方面及第一方面任意一种可能实现方式中所述的浸没式液冷装置。在刀片式服务器中设置至少一个壳体和至少一个外部制冷设备，即，在刀片式服务器中可以设置一个壳体，也可以设置多个壳体，多个壳体可以共用一个外部制冷设备，也可以每个壳体分别配置一个外部制冷设备。第三方面，本申请还提供一种设置有液冷装置的机架式服务器，所述机架式服务器中设置有如第一方面及第一方面任意一种可能实现方式中所述的浸没式液冷装置。在机架式服务器中设置至少一个壳体和至少一个外部制冷设备，即，在刀片式服务器中可以设置一个壳体，也可以设置多个壳体，多个壳体可以共用一个外部制冷设备，也可以每个壳体分别配置一个外部制冷设备。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本申请提供的一种浸没式液冷装置的纵剖结构示意图；图2为本申请提供的另一种浸没式液冷装置的纵剖结构示意图；图3为本申请提供的另一种浸没式液冷装置的纵剖结构示意图；图4为本申请提供的一种壳体的分解结构示意图；图4a为本申请提供的另一种壳体的分解结构示意图；图5为本申请提供的一种顶板横剖俯视图；图6为本申请提供的另一种顶板横面俯视图；图7为本申请提供的图6示出的顶板纵面俯视图；图8为本申请提供的一种具有主流道和分流道的顶板立体结构示意图；图9为本申请提供的一种液冷式刀片式服务器的结构示意图；图10为本申请提供的一种液冷式机架式服务器的结构示意图。具体实施方式图1为本申请提供的一种液冷装置的纵剖结构示意图。如图1所示，所述液冷装置包括壳体和外部制冷设备2。图4进一步示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液冷装置，其特征在于，所述液冷装置包括：/n第一散热结构，包括壳体，所述壳体用于容纳待散热的电子元器件，所述待散热的电子元器件浸没在冷却液中，所述冷却液用于传导待散热电子元器件产生的热量；/n第二散热结构，包括流道，所述流道与外部制冷设备组成回路，用于传导所述冷却液吸收的所述待散热电子元器件产生的热量；/n所述制冷设备，用于通过与所述流道组成的回路为所述第二散热结构吸收的热量提供冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种液冷装置，其特征在于，所述液冷装置包括：
第一散热结构，包括壳体，所述壳体用于容纳待散热的电子元器件，所述待散热的电子元器件浸没在冷却液中，所述冷却液用于传导待散热电子元器件产生的热量；
第二散热结构，包括流道，所述流道与外部制冷设备组成回路，用于传导所述冷却液吸收的所述待散热电子元器件产生的热量；
所述制冷设备，用于通过与所述流道组成的回路为所述第二散热结构吸收的热量提供冷却。


2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述第一散热结构中填充第一冷却液，所述第二散热结构中填充第二冷却液。


3.根据权利要求1或2所述装置，其特征在于，所述第一散热结构包括壳主体、底板与顶板，其中，所述底板和所述顶板中至少一个与所述壳主体为可拆卸连接。


4.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述底板与所述壳主体底端密封连接，以及所述顶板与所述壳主体顶端密封连接形成所述腔体。


5.根据权利要求3所述装置，其特征在于，在所述壳主体与可拆卸连接的所述顶板和/或所述底板连接处设置有密封件。


6.根据权利要求1至5中任一所述装置，其特征在于，所述待散热的电子元器件按照预设的位置和连接方式安装于印制电路板PCB上形成设备单板上，并且通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡航空，姚希栋，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44