一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统技术方案

本发明专利技术涉及冷却装置技术领域，公开一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统，包括内置有冷却液的冷却箱体，在冷却箱体内密封转动设有转轴，转轴上端固定有可供冷却液蒸汽进入的冷却气室，转轴的转动受控于第一驱动机构，在冷却气室上设有冷却扰动机构，冷却扰动机构包括铰接设于冷却气室侧壁上且可上下翻转的散热板，散热板与冷却气室之间设有两端与两者密封连接的弹性收缩件，并在散热板内设置有通过弹性收缩件与冷却气室连通的冷却流道，散热板的上下翻转受控于第二驱动机构，在散热板靠近冷却箱体的侧面上设有随着冷却气室的转动对冷却箱体侧壁空气进行扰动的扇叶，该浸没式液冷散热系统能够显著降低能耗以及设备成本，且更为安全环保。更为安全环保。更为安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统


[0001]本专利技术涉及冷却装置
，具体为一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统。

技术介绍

[0002]随着大数据技术的广泛应用，数据中心内部计算设备的能耗不断升高。研究表明，随着数据中心温度的升高，数据计算设备的故障率随之升高，因此，必须保证数据计算设备处于正常的工作温度中。
[0003]浸没式冷却成为新的冷却方式，现有的浸没式冷却装置一般包括有一个冷却箱，内置有冷却液，数据计算设备浸没于冷却液中，冷却液的沸点较低(如美德FMD
‑
50,一旦超过50℃就立即达到沸腾)，一旦冷却液沸腾，就能随蒸汽带走大量热量。公告号为CN111669952A的中国专利公开一种数据中心浸没式散热装置，包括液冷机柜、冷却液和若干振荡热管，冷却液填充在液冷机柜中，振荡热管的振荡热管的蒸发去伸入液冷机柜中，振荡热管的冷凝却位于液冷机柜的外侧，振荡热管的管束中灌注有机溶剂介质。
[0004]上述方案的实施需要冷却机柜外部的空气温度＜有机溶剂介质沸点＜冷却液沸点，才能够进行冷却液的冷却，而冷却机柜本身就处于散热状态，其附近空气温度必然较高，已知冷却液沸点的温度一般为50℃，冷却机柜附近的温度在无外部冷却装置冷却下，必然不会低于35℃
‑
40℃，这在夏季尤为明显，导致散热效果不理想甚至无法进行散热，这就导致一方面需要选用适当的有机溶剂，另一方面该有机溶剂的有效冷却需要外部动力的配合，例如配置空调将室温控制在20℃以下或将振荡热管的蒸发区浸没到外接冷却设备中进行冷却，故而，仍然需要通过消耗外部大量的能耗才可能控制冷却机柜内部冷却液压力和温度的平衡，且达到上述目的需要设置大量的振荡热管，且振荡热管需要密封有机介质，造价必然昂贵，能耗也巨大，而有机介质一般均含有毒性，一旦泄露，会污染环境，故存在严重的安全隐患。

技术实现思路

[0005]针对上述的浸没式散热装置造价高且存在安全隐患的问题，本专利技术的目的在于提供一种造价合理且安全性高的应用于数据中心的浸没式液冷散热系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统，包括内置有冷却液的冷却箱体，在冷却箱体内密封转动设置有一转轴，转轴上端固定有可相对冷却箱体转动且可供冷却箱体内的冷却液蒸汽进入的冷却气室，转轴的转动受控于第一驱动机构，在冷却气室上设置有冷却扰动机构，冷却扰动机构包括铰接设置于冷却气室侧壁上且可上下翻转的散热板，散热板与冷却气室之间设置有两端与两者密封连接的弹性收缩件，并在散热板内设置有通过弹性收缩件与冷却气室连通的冷却流道，散热板的上下翻转受控于第二驱动机构，在散热板靠近冷却箱体的侧面上设置有随着冷却气室的转动对冷却箱体侧壁空气进行扰动的扇叶。
[0007]根据上述方案：通过第一驱动机构驱使冷却气室相对冷却箱体转动配合，在冷却气室外壁上设置冷却扰动机构，该冷却扰动机构包括散热板，散热板内部设置的冷却流道由于直接与空气接触且距离冷却箱体较远，其本身温度会低于冷却气室温度，蒸汽进入冷却气室后会向温度低的方向流动，当其流至冷却流道内后会加速冷凝并呈冷却液蓄积在冷却流道内，而冷却气室的转动同步带动散热板转动，从而扰动冷却板附近的空气，加速空气对流来加速散热板的散热，进一步加速蒸汽的冷凝，而扇叶的设置通过扰动散热板与冷却气室夹角处的空气，进一步加速冷却箱体外部以及散热板下方空气的对流，加速对散热板和冷却箱体的散热，从而加速冷却液的冷却以及蒸气的冷凝速度，随着第二驱动机构的设置，驱使散热板同步进行上下翻转运动，该设置不仅增加了空气扰动的体积，还能够在上升后将蓄积在冷却流道内的冷却液倒入至冷却气室，能够加速冷却气室内蒸汽的冷凝，过多的冷却液会直接经冷却气室落入到冷却箱体内，通过上述多重冷却效果的提升，能够显著提高散热系统的散热性能，且结构制造难度适当，造价合理，无安全隐患问题，也无需利用水资源，十分环保。
[0008]进一步的，在散热板的外壁上向外延伸设置有若干散热翅片。
[0009]根据上述方案：散热翅片能够快速将冷却流道内蒸汽的热量传导至空气中，来提高蒸汽的冷凝速度。
[0010]进一步的，所述冷却流道沿冷却气室侧壁的长度方向间隔设置有若干条。
[0011]进一步的，第一驱动机构包括固定于冷却箱体底部的电机，转轴的下端密封延伸至冷却箱体底部外与电机配合，在转轴与电机之间设置有省力齿轮组。
[0012]根据上述方案：通过省力齿轮组，能够降低电机的输出功率，达到省力效果，节省能耗，降低电机过载的风险。
[0013]进一步的，第二驱动机构包括一气缸，转轴内部中空，气缸固定于转轴内部，在气缸的活塞杆端部与散热板之间设置有随着活塞杆的伸缩驱使散热板上下翻转的牵拉机构。
[0014]根据上述方案：将气缸设置于转轴内部，就能够实现散热板沿转轴周向转动的同时能够上下翻转。
[0015]进一步的，所述牵拉机构包括设置于转轴和/或冷却气室上端以及散热板上端之间的省力滑轮组以及两端分别与省力滑轮组以及气缸的活塞杆端部固定连接的拉绳。
[0016]根据上述方案：通过省力齿轮组和拉绳，在活塞杆的伸缩杆的伸缩过程中，拉绳进行牵拉或释放，来实现散热板的上下翻转切换，且省力滑轮组能够达到省力的效果。
[0017]进一步的，在冷却箱体上设置有至少一根开口向下设置的冷凝管，冷凝管的下端位于冷却箱体内且其上端延伸至冷却气室外部。
[0018]根据上述方案：冷凝管上端延伸至冷却气室外温度低于其位于冷却箱体的一端，故，冷却箱体内的蒸汽会沿着冷凝管向上移动并在逐步降低的温度中加速冷凝下落，加速冷却液的冷却。
[0019]进一步的，冷凝管与冷却气室密封转动配合，在冷却气室外于冷凝管的外环壁上向外延伸设置有散热叶，冷凝管的转动受控于一联动机构的配合，该联动机构的配合受控于转轴的转动。
[0020]根据上述方案：当冷凝管与冷却气室转动配合后，散热叶的设置能够快速扰动冷却气室上端的空气，加速冷却气室上端空气的冷却，从而提高冷却气室内蒸汽的热交换效
率，加速蒸汽的冷凝速度。
[0021]进一步的，联动机构包括于冷却箱体内壁以转轴为中心固定设置的内齿环以及在冷却箱体内于冷凝管上固定设置的与内齿环啮合的第一配合齿轮。
[0022]根据上述方案：联动机构的设置借助转轴的转动可实现多组冷凝管的同步转动，无需增设驱动机构，结构巧妙。
[0023]进一步的，扇叶固定于散热板靠近冷却箱体外壁的端面上，扇叶沿散热板的旋转面径向分布，扇叶与散热板之间存在小于90
°
的倾斜夹角。
[0024]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0025]1、通过第一驱动机构驱使冷却气室相对冷却箱体转动配合，在冷却气室外壁上设置冷却扰动机构，该冷却扰动机构包括散热板，散热板内部设置的冷却流道由于直接与空气接触且距离冷却箱体较远，其本身温度会低于冷却气室温度，蒸汽进入冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统，包括内置有冷却液的冷却箱体(1)，其特征在于：在冷却箱体(1)内密封转动设置有一转轴(9)，转轴(9)上端固定有可相对冷却箱体(1)转动且可供冷却箱体(1)内的冷却液蒸汽进入的冷却气室(2)，转轴(9)的转动受控于第一驱动机构，在冷却气室(2)上设置有冷却扰动机构，冷却扰动机构包括铰接设置于冷却气室(2)侧壁上且可上下翻转的散热板(3)，散热板(3)与冷却气室(2)之间设置有两端与两者密封连接的弹性收缩件，并在散热板(3)内设置有通过弹性收缩件与冷却气室(2)连通的冷却流道(301)，散热板(3)的上下翻转受控于第二驱动机构，在散热板(3)靠近冷却箱体(1)的侧面上设置有随着冷却气室(2)的转动对冷却箱体(1)侧壁空气进行扰动的扇叶(5)。2.根据权利要求1所述的一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统，其特征在于：在散热板(3)的外壁上向外延伸设置有若干散热翅片(4)。3.根据权利要求1所述的一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统，其特征在于：所述冷却流道(301)沿冷却气室(2)侧壁的长度方向间隔设置有若干条。4.根据权利要求1所述的一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统，其特征在于：第一驱动机构包括固定于冷却箱体(1)底部的电机(17)，转轴(9)的下端密封延伸至冷却箱体(1)底部外与电机(17)配合，在转轴(9)与电机(17)之间设置有省力齿轮组。5.根据权利要求1所述的一种应用于数据中心的浸没式液冷散热系统，其特征在于：第二驱动机构包括一气缸(11)，转轴(9)内部中空，气缸(11)固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：白瑞晨，
申请(专利权)人：兰洋宁波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：