CN108089679A - 浸没式液冷***及其形成方法 - Google Patents

浸没式液冷***及其形成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108089679A
CN108089679A CN201711448606.1A CN201711448606A CN108089679A CN 108089679 A CN108089679 A CN 108089679A CN 201711448606 A CN201711448606 A CN 201711448606A CN 108089679 A CN108089679 A CN 108089679A
Authority
CN
China
Prior art keywords
immersion liquid
cooling system
liquid cooling
condenser coil
forming method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711448606.1A
Other languages
English (en)
Inventor
沈卫东
崔新涛
韩磊
刘佳伟
武英俊
吴宏杰
王晨
张鹏
彭晶楠
李星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shuguang Energy Saving Technology (beijing) Ltd By Share Ltd
Original Assignee
Shuguang Energy Saving Technology (beijing) Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shuguang Energy Saving Technology (beijing) Ltd By Share Ltd filed Critical Shuguang Energy Saving Technology (beijing) Ltd By Share Ltd
Priority to CN201711448606.1A priority Critical patent/CN108089679A/zh
Publication of CN108089679A publication Critical patent/CN108089679A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/32—Alkaline compositions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2200/00—Indexing scheme relating to G06F1/04 - G06F1/32
    • G06F2200/20—Indexing scheme relating to G06F1/20
    • G06F2200/201—Cooling arrangements using cooling fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

本发明公开了一种浸没式液冷***，包括：冷却槽，冷却槽内部填充有绝缘的冷却剂、并设置有冷凝盘管，冷凝盘管设置在冷却剂的液面上方；其中，冷凝盘管的至少部分表面为超疏水表面。本发明通过对冷凝盘管的表面进行超疏水处理，能够强化凝结换热的效果。

Description

浸没式液冷***及其形成方法
技术领域
本发明涉及冷却***技术领域，具体来说，涉及一种浸没式液冷***及其形成方法。
背景技术
目前所使用的计算机大都依靠冷空气给机器降温，但在数据中心里，仅仅依靠风冷已经不足以满足高热流密度服务器的散热要求。水冷或液冷有两大好处：它能把冷却剂直接导向热源，而不是像风冷那样间接制冷；和风冷相比，每单位体积所传输的热量即散热效率高达3500倍。水冷散热器在08年左右就出现在市场，惠普、IBM等服务器巨头和其他一些专注于数据中心技术的公司都先后推出过水冷散热产品。
蒸发冷却从热学原理上，是利用制冷剂沸腾时的汽化潜热带走热量。由于液体的汽化潜热比比热要大很多，因此蒸发冷却的冷却效果更为显著。
目前，市面上的液冷服务器采用的制冷剂大多为水。众所周知，有杂质的水是一种良导体，会造成电路板短路。虽然目前的水冷散热器厂家保证其产品完全密封无泄漏，但这始终是一种隐患，使得大多数服务器厂家对这一技术望而却步。
如果在全浸式液冷***中使用绝缘制冷剂来吸收服务器的热量，利用冷凝盘管上来冷却制冷剂蒸汽，一旦冷凝盘管的冷却能力不足，会导致制冷剂的蒸汽无法及时冷却，从而使得制冷剂温度上升，***的压力也随之上升，无法完成制冷需要求。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明提出一种浸没式液冷***及其形成方法，能够强化凝结换热的效果。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式液冷***，包括：冷却槽，冷却槽内部填充有绝缘的冷却剂、并设置有冷凝盘管，冷凝盘管设置在冷却剂的液面上方；其中，冷凝盘管的至少部分表面为超疏水表面。
优选的，超疏水表面为水的接触角大于150°、滚动角小于10°的表面。
在一个实施例中，浸没式液冷服务器用于为服务器主板进行散热。
根据本发明的另一方面，提供了一种浸没式液冷***的形成方法，浸没式液冷***为上述的浸没式液冷服务器，形成方法包括：对冷凝盘管的至少部分表面进行超疏水处理以形成超疏水表面。
在一个实施例中，超疏水处理包括：对冷凝盘管的至少部分表面进行清洗；对至少部分表面进行化学刻蚀；对至少部分表面进行烘干；对至少部分表面进行表面氟化、再进行烘干。
其中，使用NaOH溶液和K2S2O8溶液的混合溶液进行化学刻蚀，并且化学刻蚀的刻蚀时间为30分钟。
其中，表面氟化包括：在室温下将至少部分表面进入氟硅烷和乙醇的混合溶液中1小时。
其中，清洗包括：依次用盐酸、丙酮和去离子水进行清洗。
本发明通过对冷凝盘管的表面进行超疏水处理，能够强化凝结换热的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的浸没式液冷***的示意图；
图2是根据本发明实施例的浸没式液冷***的形成方法的超疏水处理方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例的浸没式液冷***10包括：冷却槽12，冷却槽12内部填充有绝缘的冷却剂、并设置有冷凝盘管14，冷凝盘管14设置在冷却剂的液面上方；其中，冷凝盘管14的至少部分表面为超疏水表面。
本发明的上述技术方案，通过在浸泡式液冷***中，对冷凝盘管14的表面进行超疏水处理，能够强化凝结换热的效果。
需要说明的是，润湿性是固体表面结构与性质、液体的表面与界面的性质以及固液两相分子间相互作用等微观特性的宏观表现，其大小可以用接触角来表征。固体表面润湿性可以用接触角来衡量。与水的接触角大于90°的表面称为疏水表面，而小于90°的表面称为亲水表面，小于10°的表面称为超亲水表面。超疏水表面是与水的接触角大于150°、滚动角小于10°的表面。接触角越大，表面的疏水性能则越好。
疏水表面具有较大的接触角和较低的自由能,气体在固体表面形成液滴的接触角越大，则液滴脱离直径越小。液滴脱落直径直接影响冷凝传热系数，脱落直径越小，则冷凝换热系数越大。因此，对冷凝盘管表面进行超疏水处理，能够强化其冷凝换热效果。
继续结合图1所示，浸没式液冷服务器用于为服务器主板30进行散热。冷却槽12的内部为制冷剂20，冷却槽12的上端为冷凝盘管14，冷凝盘管14内部流动的为冷却水。整个服务器主板30被浸泡在制冷剂20中，在CPU启动后，利用服务器主板30上的CPU与元器件产生的热量使制冷剂20沸腾，变为制冷剂蒸汽。制冷剂蒸汽上升，在冷却槽12上方的冷凝盘管14的外表面上被冷却，重新变成液滴。冷凝液滴在重力作用下滴落回到冷却槽12中，从而完成整个制循环。通过对冷凝盘管14的表面进行超疏水处理，能够强化对服务器主板30的冷凝换热效果。
另外，本发明还提出了一种浸没式液冷***的形成方法，该浸没式液冷***为上述的浸没式液冷服务器10，该浸没式液冷***10的形成方法包括：对冷凝盘管的至少部分表面进行超疏水处理以形成超疏水表面。
在一个实施例中，超疏水处理包括：对冷凝盘管的至少部分表面进行清洗；对至少部分表面进行化学刻蚀；对至少部分表面进行烘干；对至少部分表面进行表面氟化、再进行烘干。
其中，可以使用NaOH溶液和K2S2O8溶液的混合溶液进行化学刻蚀，并且化学刻蚀的刻蚀时间为30分钟。
其中，表面氟化可以包括：在室温下将至少部分表面进入氟硅烷和乙醇的混合溶液中1小时。
在一个实施例中，清洗包括：依次用盐酸、丙酮和去离子水进行清洗。
图2示例性的示出了超疏水处理方法的流程图。在步骤S202处，进行清洗。将冷凝盘管的至少部分表面用砂纸打磨后，先用盐酸，再分别用丙酮和去离子水清洗，以除去表面的油脂和污染物；在步骤S204处，化学刻蚀将清洗后的冷凝盘管的至少部分表面用NaOH溶液与K2S2O8溶液的混合溶液刻蚀，刻蚀30分钟后取出，清洗吹干，放入烘箱中烘干1小时。在步骤S206处，进行表面氟化。室温下将处理后的冷凝盘管的至少部分表面浸入氟硅烷和乙醇的混合溶液中1小时，取出后在烘箱加热1小时，即可得使得冷凝盘管的至少部分表面成为疏水表面。
应当理解，也可采用其他适当的方法对冷凝盘管表面进行超疏水处理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浸没式液冷***，其特征在于，包括：
冷却槽，所述冷却槽内部填充有绝缘的冷却剂、并设置有冷凝盘管，所述冷凝盘管设置在所述冷却剂的液面上方；
其中，所述冷凝盘管的至少部分表面为超疏水表面。
2.根据权利要求1所述的浸没式液冷***，其特征在于，所述超疏水表面为水的接触角大于150°、滚动角小于10°的表面。
3.根据权利要求1所述的浸没式液冷***，其特征在于，其中，所述浸没式液冷服务器用于为服务器主板进行散热。
4.一种浸没式液冷***的形成方法，其特征在于，所述浸没式液冷***为权利要求1-3任意一项所述的浸没式液冷服务器，所述形成方法包括：对所述冷凝盘管的至少部分表面进行超疏水处理以形成所述超疏水表面。
5.根据权利要求4所述的浸没式液冷***的形成方法，其特征在于，所述超疏水处理包括：
对所述冷凝盘管的所述至少部分表面进行清洗；
对所述至少部分表面进行化学刻蚀；
对所述至少部分表面进行烘干；
对所述至少部分表面进行表面氟化、再进行烘干。
6.根据权利要求5所述的浸没式液冷***的形成方法，其特征在于，
使用NaOH溶液和K2S2O8溶液的混合溶液进行所述化学刻蚀，并且所述化学刻蚀的刻蚀时间为30分钟。
7.根据权利要求5所述的浸没式液冷***的形成方法，其特征在于，所述表面氟化包括：
在室温下将所述至少部分表面进入氟硅烷和乙醇的混合溶液中1小时。
8.根据权利要求5所述的浸没式液冷***的形成方法，其特征在于，所述清洗包括：依次用盐酸、丙酮和去离子水进行清洗。
CN201711448606.1A 2017-12-27 2017-12-27 浸没式液冷***及其形成方法 Pending CN108089679A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711448606.1A CN108089679A (zh) 2017-12-27 2017-12-27 浸没式液冷***及其形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711448606.1A CN108089679A (zh) 2017-12-27 2017-12-27 浸没式液冷***及其形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108089679A true CN108089679A (zh) 2018-05-29

Family

ID=62180083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711448606.1A Pending CN108089679A (zh) 2017-12-27 2017-12-27 浸没式液冷***及其形成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108089679A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112188808A (zh) * 2020-10-12 2021-01-05 大连理工大学 一种基于热电制冷的两相浸没式液冷机箱
WO2022012408A1 (zh) * 2020-07-14 2022-01-20 北京嘉楠捷思信息技术有限公司 浸没式液冷散热装置的余热利用***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102022936A (zh) * 2010-11-12 2011-04-20 北京工业大学 一种改进的用于微电子散热的高效单向传热热管
CN104407683A (zh) * 2014-11-05 2015-03-11 曙光信息产业(北京)有限公司 Cpu外壳以及cpu外壳的加工方法
CN104597994A (zh) * 2014-12-31 2015-05-06 曙光信息产业(北京)有限公司 浸没式液冷服务器、用于服务器的浸没式液冷方法
CN204856354U (zh) * 2015-07-24 2015-12-09 曙光信息产业(北京)有限公司 一种服务器主板用液冷***
CN106968010A (zh) * 2017-04-20 2017-07-21 沈阳航空航天大学 一种铝镁合金超疏水表面的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102022936A (zh) * 2010-11-12 2011-04-20 北京工业大学 一种改进的用于微电子散热的高效单向传热热管
CN104407683A (zh) * 2014-11-05 2015-03-11 曙光信息产业(北京)有限公司 Cpu外壳以及cpu外壳的加工方法
CN104597994A (zh) * 2014-12-31 2015-05-06 曙光信息产业(北京)有限公司 浸没式液冷服务器、用于服务器的浸没式液冷方法
CN204856354U (zh) * 2015-07-24 2015-12-09 曙光信息产业(北京)有限公司 一种服务器主板用液冷***
CN106968010A (zh) * 2017-04-20 2017-07-21 沈阳航空航天大学 一种铝镁合金超疏水表面的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022012408A1 (zh) * 2020-07-14 2022-01-20 北京嘉楠捷思信息技术有限公司 浸没式液冷散热装置的余热利用***
CN112188808A (zh) * 2020-10-12 2021-01-05 大连理工大学 一种基于热电制冷的两相浸没式液冷机箱

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104597994B (zh) 浸没式液冷服务器、用于服务器的浸没式液冷方法
Pambudi et al. The immersion cooling technology: Current and future development in energy saving
WO2018195885A1 (zh) 一种用于浸没式液冷***的气汽分离方法及装置
CN104519722B (zh) 液体冷却装置及具有该装置的服务器
CN104571420B (zh) 浸没式液冷服务器、用于服务器的浸没式液冷方法
US20160073548A1 (en) Cooling module, cooling module mounting board and electronic device
CN108966603A (zh) 一种服务器冷却浸没式液冷组合装置
CN106714505A (zh) 服务器散热***
US11903166B2 (en) Systems and methods for immersion cooling with subcooled spray
JP2008304093A (ja) 気化冷却システム
US11452239B2 (en) Method for enhancing boiling performance of chip surface
CN108089679A (zh) 浸没式液冷***及其形成方法
CN110456893A (zh) 一种增强型浸泡式冷却机箱
CN103338619A (zh) 服务器
CN206283774U (zh) 一种液冷服务器冷却***
CN111669952A (zh) 一种数据中心浸没式散热装置
EP4285698A1 (en) Systems and methods for immersion cooling with subcooled spray
JP6070036B2 (ja) ループ型サーモサイフォン及び電子機器
WO2020226115A1 (ja) 伝熱部材及び冷却システム
CN112629156A (zh) Novec1230作为沉浸式绝缘冷却液的应用
CN103268808A (zh) 一种浸渍式蒸发冷却变压器
CN104602486A (zh) 液冷服务器
US11187444B2 (en) Air-vapor separation device for separating air from refrigerant vapor and method thereof
CN104317374A (zh) 散热装置和方法
JP7282098B2 (ja) スーパーコンピュータ用の高効率相変化コンデンサ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180529

RJ01 Rejection of invention patent application after publication