浸泡式冷却设备和浸泡式冷却系统技术方案

本公开提出了一种浸泡式冷却设备和浸泡式冷却系统。所述浸泡式冷却设备包括流模块，所述流模块适于耦接至发热电子部件并浸泡在浸泡式冷却流体中。所述流模块包括：壳体，所述壳体内具有通道；入口，所述入口安装在壳体上并流体地耦接至所述通道，所述入口适于浸入浸泡式冷却流体中；泵，所述泵位于所述通道中以用于加速通过所述入口进入所述通道的浸泡式冷却流体的流动；以及流体分配接口，所述流体分配接口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道。述通道。述通道。

【技术实现步骤摘要】
浸泡式冷却设备和浸泡式冷却系统


[0001]本公开总体上涉及信息技术(Information Technology，IT)设备的浸泡式冷却，更具体但不排他地，涉及一种浸泡式冷却设备和浸泡式冷却系统。

技术介绍

[0002]像云计算中心这样的现代数据中心容纳了大量的诸如服务器、刀片式服务器、路由器、边缘服务器、电源单元(Power Supply Unit，PSU)、电池备份单元(Battery Backup Unit，BBU)之类的IT设备。单个IT设备通常设置在计算中心的机架中，每个机架中有多个IT设备。机架通常被分组至数据中心内的集群中。
[0003]随着IT设备的计算能力越来越强，它消耗越来越多的电力，并产生越来越多的热量，IT设备中的这些热量需被去除才能保持正常运行。已经开发了各种冷却解决方案来满足这种日益增长的散热需求。一种解决方案是浸泡式冷却，将IT设备本身浸入浸泡式冷却流体中。浸泡式冷却流体可以是单相冷却流体或两相冷却流体；在以上任何一种情况下，IT设备的热量都会转移到其所浸入的冷却流体中。但是浸泡式解决方案不能有效地处理高功率部件，因此它们不能充分支持高功率密度服务器。这样的浸泡式解决方案也是低效的，并且对于超大规模部署来说可能不是一个好的解决方案。

技术实现思路

[0004]根据本公开的一方面，提供了一种浸泡式冷却设备，包括：流模块，所述流模块适于耦接至发热电子部件并浸泡在浸泡式冷却流体中，所述流模块包括：壳体，所述壳体内具有通道，入口，所述入口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道，所述入口适于浸入所述浸泡式冷却流体中，泵，所述泵位于所述通道中以用于加速通过所述入口进入所述通道的所述浸泡式冷却流体的流动，以及流体分配接口，所述流体分配接口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道。
[0005]根据本公开的另一方面，提供了一种浸泡式冷却设备，包括：冷却装置，所述冷却装置适于热耦接至发热电子部件；流模块，所述流模块适于流体地耦接至所述冷却装置，所述流模块和所述冷却装置均适于浸入浸泡式冷却流体中，所述流模块包括：壳体，所述壳体内具有通道，入口，所述入口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道，所述入口适于浸入所述浸泡式冷却流体中，泵，所述泵位于所述通道中以用于加速通过所述入口进入所述通道的所述浸泡式冷却流体的流动，以及流体分配接口，所述流体分配接口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道和所述冷却装置。
[0006]根据本公开的另一方面，提供了一种浸泡式冷却系统，包括：信息技术IT容器，所述IT容器内具有浸泡式冷却流体；浸泡冷却式服务器，所述浸泡冷却式服务器浸入所述浸泡式冷却流体中，所述服务器包括至少一个发热部件；冷却装置，所述冷却装置适于热耦接至所述发热部件；以及流模块，所述流模块适于流体地耦接至所述冷却装置并浸入所述浸泡式冷却流体中，所述流模块包括：壳体，所述壳体内具有通道，入口，所述入口安装在所述
壳体上并流体地耦接至所述通道，所述入口适于浸入所述浸泡式冷却流体中，泵，所述泵位于所述通道中以用于加速通过所述入口进入所述通道的所述浸泡式冷却流体的流动，以及流体分配接口，所述流体分配接口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道。
附图说明
[0007]以下参考附图描述本公开的非限制性和非穷举性实施例，其中，除非另有规定，否则在各个视图中，相同的附图标记指代相同的部件，在附图中：
[0008]图1A和图1B是浸泡冷却式服务器的实施例的侧视图，其中，图1A是分解图，图1B是组装图；
[0009]图1C是浸泡冷却式服务器的另一实施例的分解侧视图；
[0010]图2A是浸泡式冷却设备的实施例的俯视图；
[0011]图2B是使用图2A的浸泡式冷却设备的服务器的实施例的侧视图；
[0012]图3A和图3B分别是使用浸泡式冷却设备实施例的服务器的侧视图和俯视图；
[0013]图4是使用多个浸泡式冷却设备的高密度服务器的实施例的俯视图；
[0014]图5是包括多个具有浸泡式冷却设备的服务器的IT机柜的实施例的侧视图；以及
[0015]图6是包括用于两相浸泡式冷却的浸泡式冷却设备实施例的IT机柜的侧视图。
具体实施方式
[0016]描述了用于服务器的增强型浸泡式冷却的浸泡式冷却设备和系统的实施例。描述了具体细节以提供对实施例的理解，但相关领域的技术人员将认识到，本公开可以在没有一个或多个所描述的细节的情况下实施或者可以使用其他方法、部件、材料等来实施。在一些情况下，虽然没有示出或详细描述众所周知的结构、材料、或操作，但是这些结构、材料、或操作仍然包含在本公开的范围内。
[0017]在本说明书中，对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着所描述的特征、结构、或特性可以包括在至少一个所描述的实施例中，因此“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现不必全部指代同一实施例。此外，所描述的特征、结构、或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。如在本申请中所使用的，诸如“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“侧部”、“横向”、“纵向”等方向术语指的是附图中所示的实施例的方位，任何方向术语在实际使用时都不应被解释为暗示或要求所描述的实施例具有特定方位。
[0018]下面描述了一种服务器设计架构的实施例，用于高效地设计和操作在不同的浸泡环境中的高功率密度芯片和服务器。实施例使得能够高性能和高效的热管理不断增加功率密度的芯片和服务器。通过本公开的实施例，可以提供一种用于增强型浸泡式冷却的服务器和冷却系统。
[0019]所描述的实施例包括用于管理浸泡式流体流的高可用性流模块。流模块包括被设计成浸入浸泡式冷却流体的直接入口端和出口端。流模块包括适配表面，该适配表面用于与服务器冷却装置连接或直接向发热部件提供冷却流。流模块的内部设计包括主动浸泡式流体推进器和专用通道。在一实施例中，该设计用于在单相环境或两相环境中操作。在一实施例中，用于发热部件的冷却装置被封装在流模块上。所公开的实施例的特征和优点包括：解决浸入环境中的服务器热点问题；提高流体管理电源使用效率；高功率密度芯片热管理；
高效的相变管理和冷却设计；适应不同的服务器硬件、芯片、处理器和配置结构；本地化的精密冷却设计和管理；易于部署、操作和服务；可扩展以适应未来功率和密度的增加；不同热环境之间的高度互操作性。
[0020]在一方面，浸泡式冷却设备包括流模块，流模块适于耦接至发热电子部件并浸泡在浸泡式冷却流体中。流模块包括：壳体，壳体内具有通道；入口，安装在壳体上并流体地耦接至通道，入口适于浸入浸泡式冷却流体中；泵，位于通道中以用于加速通过入口进入通道的浸泡式冷却流体的流动；以及流体分配接口，安装在壳体上并流体地耦接至通道。
[0021]在一实施例中，浸泡式冷却设备还包括热耦接至发热电子部件且流体地耦接至流体分配接口的冷却装置。在一实施例中，流体分配接口包括出口，以及冷却装置包括入口，流体分配接口的出口流体地耦接至冷却装置的入口。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浸泡式冷却设备，包括：流模块，所述流模块适于耦接至发热电子部件并浸泡在浸泡式冷却流体中，所述流模块包括：壳体，所述壳体内具有通道，入口，所述入口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道，所述入口适于浸入所述浸泡式冷却流体中，泵，所述泵位于所述通道中以用于加速通过所述入口进入所述通道的所述浸泡式冷却流体的流动，以及流体分配接口，所述流体分配接口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道。2.根据权利要求1所述的浸泡式冷却设备，还包括：热耦接至所述发热电子部件且流体地耦接至所述流体分配接口的冷却装置。3.根据权利要求2所述的浸泡式冷却设备，其中，所述流体分配接口包括出口，以及所述冷却装置包括入口，所述流体分配接口的出口流体地耦接至所述冷却装置的入口。4.根据权利要求3所述的浸泡式冷却设备，其中，所述流体分配接口包括入口，以及所述冷却装置包括出口，所述冷却装置的出口流体地耦接至所述流体分配接口的入口。5.根据权利要求4所述的浸泡式冷却设备，其中，所述流体分配接口的出口通过柔性流体管线流体地耦接至冷板的入口，以及所述冷板的出口通过柔性流体管线流体地耦接至所述流体分配接口的入口。6.根据权利要求2所述的浸泡式冷却设备，还包括适配表面，所述适配表面用于将所述冷却装置定位在所述壳体上，并为所述流体分配接口提供流体连接器。7.根据权利要求1所述的浸泡式冷却设备，其中，所述流体分配接口包括排出口，所述排出口引导来自所述通道的所述浸泡式冷却流体以使所述浸泡式冷却流体冲击所述发热电子部件。8.根据权利要求1所述的浸泡式冷却设备，其中，所述浸泡式冷却流体是两相流体；以及其中，所述壳体以所述入口在所述壳体的顶部和所述流体分配接口在所述壳体的底部来被竖向地定位；以及其中，所述浸泡式冷却设备还包括带有液体入口和蒸汽出口的蒸发器，所述蒸发器的液体入口流体地耦接至所述流体分配接口。9.根据权利要求8所述的浸泡式冷却设备，其中，所述蒸汽出口位于液相的所述两相流体的表面的上方。10.一种浸泡式冷却设备，包括：冷却装置，所述冷却装置适于热耦接至发热电子部件；流模块，所述流模块适于流体地耦接至所述冷却装置，所述流模块和所述冷却装置均适于浸入浸泡式冷却流体中，所述流模块包括：壳体，所述壳体内具有通道，入口，所述入口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道，所述入口适于浸入所述浸泡式冷却流体中，泵，所述泵位于所述通道中以用于加速通过所述入口进入所述通道的所述浸泡式冷却
流体的流动，以及流体分配接口，所述流体分配接口安装在所述壳体上并流体地耦接至所述通道和所述冷却装置。11.根据权利要求10所述的浸泡式冷却设备，其中，所述冷却装置是包括入口的冷板，所述流体分配接口包括出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：高天翼，
申请(专利权)人：百度美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：