一种冷板与浸没结合的液冷技术装置制造方法及图纸

一种冷板与浸没结合的液冷技术装置，包括浸没式腔体

【技术实现步骤摘要】
一种冷板与浸没结合的液冷技术装置


[0001]本专利技术属于电子信息
，具体涉及一种冷板与浸没结合的液冷技术装置
。

技术介绍

[0002]随着人工智能与云计算等信息技术的高速发展，对数据的计算能力的要求越来越高
。
数据中心是提供算力的基础设施，其耗电量不断增长，
2022
年我国数据中心耗电量达
2700
亿千瓦时，超过2座三峡电站年发电量
。
除
IT
设备本身用能外，数据中心冷却系统占据最大的能耗：按国家标准数据中心能耗指标
PUE1.5
估算，冷却系统约站整体能耗的
25
％左右，在实际中有的数据中心能耗占比甚至更大，故数据中心冷却技术节能潜力巨大
。
液体冷却是数据中心的一种高效冷却方式，按液体组织形式分为冷板式
、
浸没式
、
喷淋式三种，冷板式是将微细通道散热器替换空冷翅片散热器，布置在高功率芯片表面，冷却液直接通到微细通道内，电子芯片发热通过导热至微细通道散热器带走
。
浸没式是将电子芯片完全浸没至绝缘冷却液中，通常在芯片仍布置翅片散热器，电子芯片发热通过浸没液体循环带走
。
喷淋式是将冷却液淋在散热器表面，利用冷却液流动带走热量
。
[0003]现有液冷技术存在明显适用特点，冷板式仅作用于高功率芯片散热，对于
IT
设备内其他部件散热无法解决，一般需要空气冷却进行辅助，即冷板式数据中心同时需要液冷
、
空冷两套技术条件与设备
。
浸没式对于局部热点需要增加强化传热设置，以免产生芯片过热或冷却液汽化
(
相变沸腾过程可能反而传热恶化，损坏电子器件
)
，浸没式单位体积功率有待提高
。
喷淋式需对不同电子设备内部发热情况进行定制研发
。
[0004]中国专利
CN 217591401 U
将电子芯片包括在冷板内部，是一种将浸没思路应用在冷板式，但是仍没有解决冷板式的上述问题
。
中国专利
CN 219145973 U
设计了一种浸没式均温散热器，但是其为被动散热，相较冷却能力有限
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种冷板与浸没结合的液冷技术装置，以提高液冷数据中心冷却效率，降低数据中心能耗
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种冷板与浸没结合的液冷技术装置，包括浸没式腔体
、
微细通道散热器冷板和冷却系统；
[0008]浸没式腔体包括浸没冷池，以及可拆卸设置在浸没冷池顶部的封闭盖板，浸没冷池侧壁底部设有进液口，浸没冷池底部
、
进液口高度以上设有开孔底板，在开孔底板以上设有多个服务器槽位，服务器槽位的边界设置出液挡板，出液挡板另一侧为排液池，排液池底部设有出液口，浸没冷池液面以上设置一排线缆穿孔，用以穿过服务器电源线；
[0009]浸没冷池上部设有微细通道冷板供回液管路，并在服务器槽位处留有快速接头，设置在服务器槽位的服务器内的芯片上方设置微细通道散热器冷板，微细通道散热器冷板和快速接头通过金属软管连接；
[0010]冷却系统用于对浸没式腔体和微细通道散热器冷板中的冷却液通过换热器进行冷却
。
[0011]本专利技术进一步的改进在于，冷却系统包括冷却循环管路
、
循环泵
、
换热器
、
制冷管路
、
泵和制冷设备；冷却循环管路和循环泵与换热器构成一个循环回路，制冷管路
、
泵和制冷设备与换热器构成另一个循环回路
。
[0012]本专利技术进一步的改进在于，浸没冷却腔体设置微细通道散热器冷板的供回液管路与快速接头，且快速接头根据服务器槽位设置在浸没式腔体四周或底部
。
[0013]本专利技术进一步的改进在于，浸没冷池进液口
、
出液口和微细通道冷板供回液管路接入冷却循环管路
。
[0014]本专利技术进一步的改进在于，冷却循环管路分为浸没冷却支路和冷板冷却支路，且两个支路上分别设置有调节阀
。
[0015]本专利技术进一步的改进在于，制冷设备采用风冷机组或水冷机组
。
[0016]本专利技术进一步的改进在于，制冷设备采用的冷却液为水或制冷剂
。
[0017]本专利技术进一步的改进在于，微细通道散热器冷板的通道尺寸根据芯片种类
、
尺寸和功率，等于或大于芯片表面
。
[0018]本专利技术进一步的改进在于，浸没式腔体采用的冷却液为氟化液或油类，微细通道散热器冷板采用的冷却液为氟化液或水
。
[0019]本专利技术进一步的改进在于，微细通道散热器冷板与服务器内的芯片之间设置有导热材料，导热材料为导热硅脂
。
[0020]相较现有技术，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
[0021]1、
本专利技术利用浸没冷却替代了冷板式应用中的空气冷却系统，大幅减小了液体冷却与空气冷却双套系统同存的复杂性
。
[0022]2、
本专利技术利用冷板高效主动散热，对高温芯片直接进行冷却，可以实现更高功率的
IT
架构
。
[0023]3、
本专利技术将冷板与浸没有机耦合，实现了系统的高效串并联运行，同时进一步降低了整体能耗
。
[0024]4、
本专利技术具有模块化应用潜力，对于不同服务器芯片功率与个数不同，只需更换冷板模块
。
[0025]5、
本专利技术大幅提高了液冷技术的单位体积功率密度，有助于提高数据中心单位面积算力
。
[0026]6、
本专利技术可适用多台高功率服务器同时浸没，或单台服务器封闭，即单台服务器为浸没式腔体
。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的正视结构示意图
。
[0028]图2是本专利技术的浸没腔体侧视结构示意图
。
[0029]图3是本专利技术的浸没腔体俯视结构示意图
。
[0030]附图标记说明：
[0031]1‑
封闭盖板，2‑
浸没冷池，3‑
服务器槽位，4‑
开孔底板，5‑
进液口，6‑
出液挡板，7‑
出液口，8‑
微细通道散热器冷板，9‑
快速接头，
10
‑
金属软管，
11
‑
线缆穿孔，
12
‑
冷却循环管路，
13
‑
调节阀，
14
‑
循环泵，
15<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种冷板与浸没结合的液冷技术装置，其特征在于，包括浸没式腔体
、
微细通道散热器冷板和冷却系统；浸没式腔体包括浸没冷池，以及可拆卸设置在浸没冷池顶部的封闭盖板，浸没冷池侧壁底部设有进液口，浸没冷池底部
、
进液口高度以上设有开孔底板，在开孔底板以上设有多个服务器槽位，服务器槽位的边界设置出液挡板，出液挡板另一侧为排液池，排液池底部设有出液口，浸没冷池液面以上设置一排线缆穿孔，用以穿过服务器电源线；浸没冷池上部设有微细通道冷板供回液管路，并在服务器槽位处留有快速接头，设置在服务器槽位的服务器内的芯片上方设置微细通道散热器冷板，微细通道散热器冷板和快速接头通过金属软管连接；冷却系统用于对浸没式腔体和微细通道散热器冷板中的冷却液通过换热器进行冷却
。2.
根据权利要求1所述的一种冷板与浸没结合的液冷技术装置，其特征在于，冷却系统包括冷却循环管路
、
循环泵
、
换热器
、
制冷管路
、
泵和制冷设备；冷却循环管路和循环泵与换热器构成一个循环回路，制冷管路
、
泵和制冷设备与换热器构成另一个循环回路
。3.
根据权利要求2所述的一种冷板与浸没结合的液冷技术装置，其特征在于，浸没冷却腔体设置微细通道散热器冷板的供回液管路与快...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，陶文铨，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：