一种喷淋相变冷却服务器散热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种喷淋相变冷却服务器散热系统，包括机箱、冷凝盖板、密封接头、进出液管、喷淋装置、热扩展板和绝缘冷却工质；所述喷淋装置包括吸液管路，驱动泵，分液管和喷头；吸液管路上设有驱动泵，驱动泵出口连接多个分液管，每个分液管底部沿长度方向设有多个喷头，绝缘冷却工质流入分液支管并从喷淋头喷出，洒在机箱内的发热器件上；所述冷凝盖板通过两个密封接头与进出液管连接；所述冷凝盖板设置在机箱1上端，用于冷凝绝缘冷却工质。本系统提高了散热能力，提高了电子器件的性能。提高了电子器件的性能。提高了电子器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种喷淋相变冷却服务器散热系统


[0001]本技术属于服务器散热系统领域，特别是一种喷淋相变冷却服务器散热系统。

技术介绍

[0002]随着信息化时代的来临，大数据、区块链、5G等技术得到迅速发展及深度结合，各种各类数据的集中程度和总体规模大幅提高，迫使数据中心提高通信及计算能力，以满足海量数据的处理需求。随着大量机架式、刀片式服务器的采用，单个机柜内的设备数量，发热功率急剧增加，如何解决服务器内电子器件的散热问题成为了本行业亟待解决的关键问题。
[0003]目前机架式服务器所采用的冷却技术中，主要采用风冷的冷却形式，部分高功率密度的服务器采用水冷+风冷的组合冷却、浸没式冷却及喷淋冷却油。风冷冷却通常在机架上安装冷却高转速冷却风机，该冷却方式主要针对低功耗密度，且工作时噪声大，存在散热死角，容易出现局部热点问题。水冷+风冷的组合冷却常常用于高功耗器件，依靠冷却水带走大功耗芯片热量，风冷冷却其他无法水冷的器件，该冷却方式虽然解决了高功率密度服务器的散热问题，但同样具有工作时噪声大，容易出现局部热点问题。喷淋冷却油冷却的散热能力优于风冷冷却，但本质上还是通过显热进行热交换，传热能力提高有限。浸没式冷却是将发热器件浸没在绝缘冷却工质中，依靠绝缘冷却工质的蒸发相变带走热量，传热效率高，但浸没式冷却需要大量绝缘冷却工质，使其浸没所有发热器件，由于绝缘冷却工质价格昂贵，是制约浸没式冷却大量使用的瓶颈之一。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种喷淋相变冷却服务器散热系统，采用将绝缘冷却工质喷淋至发热器件表面，吸热蒸发成为蒸汽，随后在冷凝模块表面冷凝放热的方式排出服务器内部产生的热量，以解决高功耗密度、工作噪声大的散热问题，采用喷淋方向与喷淋流量大小可设计的喷淋系统，以解决浸没式冷却价格昂贵的成本问题。
[0005]实现本技术目的的技术解决方案为：
[0006]一种喷淋相变冷却服务器散热系统，包括机箱、冷凝盖板、密封接头、进出液管、喷淋装置、热扩展板和绝缘冷却工质；
[0007]所述喷淋装置包括吸液管路，驱动泵，分液管和喷头；吸液管路上设有驱动泵，驱动泵出口连接多个分液管，每个分液管底部沿长度方向设有多个喷头，绝缘冷却工质流入分液支管并从喷淋头喷出，洒在机箱内的发热器件上；
[0008]所述冷凝盖板通过两个密封接头与进出液管连接；所述冷凝盖板设置在机箱1上端，用于冷凝绝缘冷却工质。
[0009]本技术与现有技术相比，其显著优点是：
[0010]采用喷淋装置将冷却工质喷洒到发热器件上，通过相变带走服务器内产生的热量
并传递给冷却液，实现热量高效传递，解决服务器噪声大的问题；通过喷淋头的合理布置，解决需大量冷却工质浸没所有发热器件带来的昂贵制作成本问题，实现小成本散热；通过喷淋大面积覆盖，且能够将喷淋液滴进行超微雾化，解决局部过热区域的热量排放问题。
附图说明
[0011]图1为喷淋冷却服务器散热系统结构示意图(前视图)。
[0012]图2为喷淋冷却服务器散热系统结构示意图(后视图)。
[0013]图3为喷淋冷却服务器散热系统结构示意图(内部视图)。
[0014]图4为喷淋冷却服务器散热系统中的喷淋装置示意图。
[0015]图5为喷淋冷却服务器散热系统中的机箱结构示意图。
[0016]图6为喷淋冷却服务器散热系统中的冷凝盖板结构示意图。
[0017]图7为喷淋冷却服务器散热系统中的热扩展板结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步的介绍。
[0019]本技术的一种喷淋冷却服务器散热系统，包括机箱1、冷凝盖板2、密封接头3、进出液管4、液位显示器5、网络接口6、电源接口7、防液透气阀8、喷淋装置9、热扩展板11和绝缘冷却工质。其中喷淋装置9包括吸液管路13，驱动泵12，分液管14 和喷头15。其中机箱1包括漏液隔板16、倾斜隔板17和底板18。其中冷凝盖板2包括流道19、冷凝针翅20和接头安装孔21。
[0020]如图1所示，服务器一侧有两个密封接头3，两个密封接头3一端均与冷凝盖板2 连接，另一端分别与进出液管4连接，由此将外界冷却液引入冷凝盖板2，控制冷凝盖板2温度。服务器前部安装液位显示器5，实时显示机箱内部绝缘冷却工质的体积，方便服务器维护人员观测。
[0021]如图2所示，服务器尾部安装有网络端口6、电源端口7和防液透气阀8，其中防液透气阀8根据气液分子大小不同，允许空气分子通过但截留液体分子，从而实现内部绝缘冷却工质不外泄的情况下保持机箱内外压差一致。
[0022]如图3所示，服务器内部放置了功能板10，在功能板的发热器件上安装了热扩展板 11，同时服务器内部安装了喷淋装置9，并注入了绝缘冷却工质，绝缘冷却工质包括但不局限于氟化液。
[0023]如图4所示，喷淋装置9的吸液管路13上沿长度方向开有多处小孔，可以使得沿吸液管路的绝缘冷却工质被均匀的吸入，减少绝缘冷却工质在局部位置被吸干的几率。
[0024]如图5所示，机箱1的底部设计有两层结构，功能板10安装在漏液隔板16上，漏液隔板上开设有小孔，沿板面均匀分布，可使得绝缘冷却工质快速往下层流动，在漏液隔板16下放置倾斜隔板17，倾斜隔板17与机箱1四周侧壁、底板18之间形成集液槽，收集从漏液隔板16流下的绝缘冷却工质。吸液管路13设置在集液槽内，此结构特征可大大减少绝缘冷却工质的使用，在少量绝缘冷却工质的情况下依然可以实现较高的液位，从而覆盖吸液管路13。机箱1四周侧壁上设计有密封圈凹槽，通过与冷凝盖板2螺钉紧固后压缩密封圈形成密封机箱。
[0025]如图6所示，冷凝盖板2尾部设计密封接头安装孔21，与流道19相通，外部冷却液经过流道19后带走冷凝盖板2上的热量，从而控制冷凝盖板2保持较低温度。冷凝盖板内面上设计圆锥状冷凝针翅20(锥尖向下)，可增加冷凝面积的同时快速滴落冷凝液，同时表面涂覆疏水性涂层，有助于增强冷凝侧换热系数。
[0026]如图7所示，热扩展板11安装在功能板10上，热扩展板11一面与发热器件贴合，由于热扩展板11具有较高导热系数，可以将发热器件的热量迅速扩展，增加蒸发区面积，热扩展板11包括但不局限于铝板、铜板、均热板。热扩展板11另一面设计倾斜面，当绝缘冷却工质喷洒在该面时，一部分冷却工质吸热蒸发，另一部分冷却工质沿倾斜面快速流走，减少该面的液膜厚度，提高冷却效率。
[0027]服务器内部注入了绝缘冷却工质，喷淋装置的吸液管路8被浸没在绝缘冷却工质内，吸液管路13上设有驱动泵12，当驱动泵12启动时，绝缘冷却工质从吸液管路8进入，吸液管路13通过驱动泵12连接多个分液管14，被增压驱动流入分液管14，每个分液管14底部沿长度方向设有多个喷头15，绝缘冷却工质流入分液管14并从喷淋头喷出，形成小颗粒状或雾状，洒在机箱1内的热扩展板11上。绝缘冷却工质吸收热扩展板11 上的热量一部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷淋相变冷却服务器散热系统，其特征在于，包括机箱(1)、冷凝盖板(2)、密封接头(3)、进出液管(4)、喷淋装置(9)、热扩展板(11)和绝缘冷却工质；所述喷淋装置(9)包括吸液管路(13)，驱动泵(12)分液管(14)和喷头(15)；吸液管路(13)上设有驱动泵(12)，驱动泵(12)出口连接多个分液管(14)，每个分液管(14)底部沿长度方向设有多个喷头(15)，绝缘冷却工质流入分液管(14)并从喷淋头喷出，洒在机箱(1)内的发热器件上；所述冷凝盖板(2)通过两个密封接头(3)与进出液管连接；所述冷凝盖板(2)设置在机箱(1)上端，用于冷凝绝缘冷却工质。2.根据权利要求1所述的一种喷淋相变冷却服务器散热系统，其特征在于，所述机箱(1)的底部设计有两层结构，包括漏液隔板(16)、倾斜隔板(17)和底板(18)；所述机箱(1)中间设有漏液隔板(16)，漏液隔板(16)下设有倾斜隔板(17)，倾斜隔板(17)与机箱(1)四周侧壁、底板(18)之间形成集液槽，吸液管路(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑞，徐德好，
申请(专利权)人：南京艾科美热能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：