一種全浸泡式冷卻裝置的製作方法

2024-03-27 16:30:05

本實用新型涉及一種全浸泡式冷卻裝置，屬於超級計算機和液冷散熱系統技術領域。

背景技術：

現階段超級計算機中心散熱系統需要消耗電能非常大，這是因為首先此系統需要超級計算機中心的室內溫度要保持在18-21攝氏度左右，維持此低溫會讓中央空調消耗大量的電能；其次由於伺服器在高負荷工作時晶片發出的熱量非常高，而晶片面積小，導致熱流密度非常高，現有階段數據中心散熱系統是使用風冷技術，因為空氣的熱傳導效率非常低，容易出現局部溫度過高，此時會影響伺服器正常工作，嚴重甚至導致伺服器宕機。當冷卻系統發生故障時，會導致伺服器內部溫度急劇增高，影響伺服器配件使用壽命或直接發生故障，所以使用風冷技術散熱的系統容錯率也偏低。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型要解決的技術問題是提供一種全浸泡式冷卻裝置。

本實用新型的一種全浸泡式冷卻裝置，它包含機櫃、過濾器、水泵和冷水機組，機櫃與冷水機組之間連接有過濾器和水泵，其中機櫃是由機櫃外殼、風扇、冷水盤管和伺服器組成，機櫃外殼的底部安裝有數個風扇，機櫃外殼的內部四周布設有冷水盤管，冷水盤管的進口與冷水機組出水端的水泵連接，冷水盤管的出口與冷水機組的回水端連接，機櫃外殼的內部均勻分布有數個伺服器，伺服器是由伺服器機殼、主板電子元器件、散熱鰭片和冷卻油組成，伺服器機殼內設置有主板電子元器件，伺服器機殼的外表面均勻設置有散熱鰭片，伺服器機殼的內部充裝有冷卻油。

作為優選，所述的機櫃的上表面設置玻璃門，其下表面可拆卸，伺服器均勻分布在機櫃中。

作為優選，所述的伺服器機殼採用高傳熱係數材料製成可密封的殼體，其內部充滿冷卻油，伺服器的晶片等發熱元件全浸泡在冷卻油中。

本實用新型的有益效果：它結構設計合理，操作簡單，使用方便，通過將伺服器全部浸泡在冷卻油中的數據中心冷卻系統，此冷卻油絕緣，導熱效率高，比熱容大，粘度小，而且與伺服器的元器件材料兼容，解決了超級計算機中心能耗高、容易出現局部溫度過高和冷卻系統容錯率低等問題。

附圖說明

為了易於說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型中機櫃的內部結構示意圖；

圖3為本實用新型中伺服器的結構示意圖；

圖4為圖3的側視圖。

1-機櫃；1-1-機櫃外殼；1-2-風扇；1-3-冷水盤管；1-4-伺服器；1-4-1-伺服器機殼；1-4-2-主板電子元器件；1-4-3-散熱鰭片；1-4-4-冷卻油；2-過濾器；3-水泵；4-冷水機組。

具體實施方式

如圖1-圖4所示，本具體實施方式採用以下技術方案：它包含機櫃1、過濾器2、水泵3和冷水機組4，機櫃1與冷水機組4之間連接有過濾器2和水泵3，其中機櫃1是由機櫃外殼1-1、風扇1-2、冷水盤管1-3和伺服器1-4組成，機櫃外殼1-1的底部安裝有數個風扇1-2，機櫃外殼1-1的內部四周布設有冷水盤管1-3，冷水盤管1-3的進口與冷水機組4出水端的水泵3連接，冷水盤管1-3的出口與冷水機組4的回水端連接，機櫃外殼1-1的內部均勻分布有數個伺服器1-4，伺服器1-4是由伺服器機殼1-4-1、主板電子元器件1-4-2、散熱鰭片1-4-3和冷卻油1-4-4組成，伺服器機殼1-4-1內設置有主板電子元器件1-4-2，伺服器機殼1-4-1的外表面均勻設置有散熱鰭片1-4-3，伺服器機殼1-4-1的內部充裝有冷卻油1-4-4。

其中，所述的機櫃1的上表面設置有玻璃門，其下表面可拆卸，伺服器1-4均勻分布在機櫃1中；所述的伺服器機殼1-4-1採用高傳熱係數材料製成可密封的殼體，其內部充滿冷卻油1-4-4，伺服器1-4的晶片等發熱元件全浸泡在冷卻油1-4-4中。

本具體實施方式由於主板電子元器件1-4-2的熱量通過內部的冷卻油1-4-4均勻導到伺服器機殼1-4-1，伺服器機殼1-4-1外表連接散熱鰭片1-4-3，表面積遠遠大於晶片的面積，相同的熱量情況下使得熱流密度大大降低。

本具體實施方式當伺服器1-4負荷較低或者室外空氣溫度較低的時候，可以將機櫃1的下表面拆卸掉，此時只使用風扇1-2進行風冷，伺服器1-4的熱量通過伺服器1-4內部的冷卻油1-4-4傳導到伺服器機殼1-4-1表面被風扇1-2帶動空氣強制對流帶走；當伺服器1-4負荷非常高，風冷已經很難滿足散熱要求的時候，將機櫃1的下表面密封起來，同時在機櫃1也灌滿冷卻油1-4-4，伺服器1-4全浸泡在機櫃1的冷卻油1-4-4中，此時風扇1-2和冷水機組4同時啟用，冷水進入每個機櫃1分布在機櫃1內部的四周的冷水盤管1-3，此時伺服器1-4的熱量通過伺服器1-4內部的冷卻油1-4-4傳導到伺服器機殼1-4-1，再伺服器機殼1-4-1傳到機櫃1中的冷卻油中，伺服器1-4的熱量使得冷卻油升溫，同時冷水通過冷水盤管1-3給冷卻油降溫，根據伺服器1-4負荷調節冷水供應量，使得冷卻油溫度保持恆定，伺服器正常運行，風扇1-2轉動，增加冷卻油的擾動，提高換熱效率和均勻性，機櫃1外層可使用保溫材料防止冷量損失，有多個機櫃1的時候，冷水管路採用分流的形式分別供應到各個機櫃1，為防止冷水管路雜質過多損壞水泵，在冷水迴路中增加過濾器2。

本具體實施方式結構設計合理，操作簡單，使用方便，通過將伺服器全部浸泡在冷卻油中的數據中心冷卻系統，此冷卻油絕緣，導熱效率高，比熱容大，粘度小，而且與伺服器的元器件材料兼容，解決了超級計算機中心能耗高、容易出現局部溫度過高和冷卻系統容錯率低等問題。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。