CN111405809A - 一种电子设备冷却*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子设备冷却***，该***包括至少一组冷却子***，每组冷却子***包括环路热管和浸没装置，环路热管的蒸发端与电子设备的目标发热部件相连，环路热管的冷凝端与浸没装置相连；环路热管，用于将目标发热部件的热量从蒸发端传递到冷凝端；浸没装置，用于对冷凝端进行浸没冷凝操作。应用本发明实施例所提供的技术方案，较大地降低了对冷却液的要求，较大降低了冷却液的用量，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心冷却技术领域，特别是涉及一种电子设备冷却***。
背景技术
随着电子信息产业的发展，电子设备(如服务器等IT设备)的功率密度快速升高，但是在电子设备高速运行的过程中会产生大量的热量，需要进行散热处理。
现有的电子设备散热方式大都采用将电子设备整体浸没在冷却液中，电子设备内的发热器件可以和冷却液直接接触，大大提高了传热效果。但是目前这种全浸没式的电子设备冷却方式存在很多不足，从而导致其无法大规模应用。首先，由于电子设备整体浸没于冷却液中，电子设备组成的材料复杂，很难保证所有的材料均不与冷却液发生化学反应，因此对冷却液提出了很高的要求(绝缘性、导热性、挥发性、无毒性等)，冷却液的成本高昂。将整个电子设备全浸没在冷却液中，冷却液的用量很大。
综上所述，如何有效地解决现有的电子设备冷却方式对冷却液的要求高，冷却液的用量大，成本高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子设备冷却***，该***较大地降低了对冷却液的要求，较大降低了冷却液的用量，降低了成本。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种电子设备冷却***，包括：
至少一组冷却子***，每组冷却子***包括环路热管和浸没装置，所述环路热管的蒸发端与电子设备的目标发热部件相连，所述环路热管的冷凝端与所述浸没装置相连；
所述环路热管，用于将所述目标发热部件的热量从所述蒸发端传递到所述冷凝端；
所述浸没装置，用于对所述冷凝端进行浸没冷凝操作。
在本发明的一种具体实施方式中，所述冷凝端的热管高度小于所述蒸发端的热管高度。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括冷气密封装置，所述冷气密封装置包括：
壳体；
设置于所述壳体内，部署有多个U位的横梁，用于利用各所述U位支撑安装各所述电子设备；
第一盲板，用于对所述横梁中未安装设备部件的U位进行封堵。
在本发明的一种具体实施方式中，所述冷气密封装置还包括：
第二盲板，用于对所述横梁中安装设备部件的U位进行封堵；
设置于各所述设备部件四周的第一毛刷，用于对所述第二盲板与各所述设备部件之间的缝隙进行封堵。
在本发明的一种具体实施方式中，所述浸没装置包括第一进液干管、第一出液干管、与所述第一进液干管相连通的第一进液支管、与所述第一出液干管相连通的第一出液支管、分别设置于所述第一进液支管和所述第一出液支管的第一调节阀、以及设置于所述第一进液支管和所述第一出液支管顶部且与所述第一进液支管和所述第一出液支管相连通浸没槽。
在本发明的一种具体实施方式中，所述浸没装置还包括：
设置于所述第一进液干管和所述第一出液干管底部的第一接液槽。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
设置于所述壳体的风扇开口。
在本发明的一种具体实施方式中，所述冷却子***还包括气液换热装置，所述气液换热装置包括：
第二进液干管、第二出液干管、与所述第二进液干管相连通的第二进液支管、与所述第二出液干管相连通的第二出液支管、分别设置于所述第二进液支管和所述第二出液支管的第二调节阀、设置于所述第二进液支管和所述第二出液支管的换热翅片、罩接于所述换热翅片外部的导流罩、设置于所述导流罩与所述风扇开口之间的风扇；其中，所述第二进液支管和所述第二出液支管顶部相连通。
在本发明的一种具体实施方式中，所述气液换热装置还包括：
设置于所述第二进液干管和第二出液干管底部的第二接液槽。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
设置于所述壳体的出线口；
设置于所述出线口的第二毛刷；
设置于壳体侧壁的走线槽，用于承接所述出线口引出的出线。
应用本发明实施例所提供的电子设备冷却***，包括：至少一组冷却子***，每组冷却子***包括环路热管和浸没装置，环路热管的蒸发端与电子设备的目标发热部件相连，环路热管的冷凝端与浸没装置相连；环路热管，用于将目标发热部件的热量从蒸发端传递到冷凝端；浸没装置，用于对冷凝端进行浸没冷凝操作。通过设置包括环路热管和浸没装置的冷却子***，利用环路热管的蒸发端将电子设备目标发热部件的热量传递到冷凝端，再利用浸没装置对冷凝端进行冷凝操作，从而使得冷凝装置中的冷却液不与电子设备直接接触，较大地降低了对冷却液的要求，只需要对环路热管的冷凝端进行冷却，相较于现有的将整个电子设备进行浸没的冷却方式，较大降低了冷却液的用量，降低了成本。
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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施例中一种电子设备冷却***的结构框图；
图2为本发明实施例中另一种电子设备冷却***的结构框图；
图3为本发明实施例中一种环路热管的结构示意图；
图4为本发明实施例中一种冷气密封装置的结构示意图；
图5为本发明实施例中一种浸没装置的结构示意图；
图6为本发明实施例中一种浸没装置的侧视图；
图7为本发明实施例中冷气密封装置的另一种结构示意图；
图8为本发明实施例中一种气液换热装置的结构示意图；
图9为本发明实施例中一种电子设备冷却***的结构示意图。
附图中标记如下：
1-电子设备冷却***、2-冷却子***、3-环路热管、31-蒸发端、32-冷凝端、4-浸没装置、41-第一进液干管、42-第一出液干管、43-第一进液支管、44-第一出液支管、45-第一调节阀、46-浸没槽、47-第一接液槽、5-冷气密封装置、51-壳体、52-横梁、53-第一盲板、54-第二盲板、55-风扇开口、56-出线口、57-第二毛刷、58-走线槽、6-气液换热装置、61-第二进液干管、62-第二出液干管、63-第二进液支管、64-第二出液支管、65-第二调节阀、66-换热翅片、67-导流罩、68-风扇、69-第二接液槽。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
参见图1和图2，图1为本发明实施例中一种电子设备冷却***的结构框图，图2为本发明实施例中另一种电子设备冷却***的结构框图，该电子设备冷却***1可以包括：
至少一组冷却子***2，每组冷却子***2包括环路热管3和浸没装置4，环路热管3的蒸发端31与电子设备的目标发热部件相连，环路热管3的冷凝端32与浸没装置4相连；
环路热管3，用于将目标发热部件的热量从蒸发端31传递到冷凝端32；
浸没装置4，用于对冷凝端32进行浸没冷凝操作。
如图1和图2所示，本发明实施例所提供的电子设备冷却***1可以包括至少一组冷却子***2，其中图1所示为电子设备冷却***1中仅包括一组冷却子***2的情况，图2所示为电子设备冷却***1中包括多组冷却子***2的情况。每组冷却子***2包括环路热管3和浸没装置4，环路热管3的蒸发端31与电子设备的目标发热部件相连，环路热管3的冷凝端32与浸没装置4相连；环路热管3，用于将目标发热部件的热量从蒸发端31传递到冷凝端32；浸没装置4，用于对冷凝端32进行浸没冷凝操作。
参见图3，环路热管3(Loop Heat Pipe，LHP)是指一种回路闭合环型热管。一般由蒸发器、冷凝器、储液器以及蒸气和液体管线构成。其工作原理为对蒸发器施加热载荷，工质在蒸发器毛细芯外表面蒸发，产生的蒸气从蒸气槽道流出进入蒸气管线，继而进入冷凝器冷凝成液体并过冷，回流液体经液体管线进入液体干道对蒸发器毛细芯进行补给，如此循环，而工质的循环由蒸发器毛细芯所产生的毛细压力驱动，无需外加动力。由于冷凝段和蒸发段分开，环路式热管广泛应用于能量的综合应用以及余热的回收。
目标发热部件可以为电子设备的主要发热部件，如服务器的CPU，当然也可以包括电子设备的其他发热部件，本发明实施例对此不做限定。
由于与浸没装置4直接接触的为环路热管3的冷凝端32，电子设备并不直接与浸没装置4接触，冷凝端32对液体的适应能力很强，因此浸没装置4中盛放的冷却液可以为水，利用水对环路热管3的冷凝端32进行冷凝操作，从而起到对电子设备的目标发热部件进行间接冷凝的作用。相较于现有的利用昂贵的冷却液将整个电子设备进行浸没的冷却方式，较大降低了冷却液的用量，降低了成本。
应用本发明实施例所提供的电子设备冷却***，包括：至少一组冷却子***，每组冷却子***包括环路热管和浸没装置，环路热管的蒸发端与电子设备的目标发热部件相连，环路热管的冷凝端与浸没装置相连；环路热管，用于将目标发热部件的热量从蒸发端传递到冷凝端；浸没装置，用于对冷凝端进行浸没冷凝操作。通过设置包括环路热管和浸没装置的冷却子***，利用环路热管的蒸发端将电子设备目标发热部件的热量传递到冷凝端，再利用浸没装置对冷凝端进行冷凝操作，从而使得冷凝装置中的冷却液不与电子设备直接接触，较大地降低了对冷却液的要求，只需要对环路热管的冷凝端进行冷却，相较于现有的将整个电子设备进行浸没的冷却方式，较大降低了冷却液的用量，降低了成本。
在本发明的一种具体实施方式中，如图3所示，冷凝端32的热管高度小于蒸发端31的热管高度。
如图3所示，可以将设置冷凝端32的热管高度小于蒸发端31的热管高度。通过将环路热管3的冷凝端32顶部的热管高度h应尽量小，使得环路热管3克服重力做的功小，从而提高了整体效率。
在本发明的一种具体实施方式中，如图4所示，该电子设备冷却***1还可以包括冷气密封装置5，冷气密封装置5包括：
壳体51；
设置于壳体51内，部署有多个U位的横梁52，用于利用各U位支撑安装各电子设备；
第一盲板53，用于对横梁52中未安装设备部件的U位进行封堵。
如图4所示，本发明实施例所提供的电子设备冷却***1还可以包括冷气密封装置5，冷气密封装置5可以包括壳体51，还可以包括设置于壳体51内的横梁52，该横梁52部署有多个U位，利用各U位支撑安装各电子设备。还可以包括用于对横梁52中未安装设备部件的U位进行封堵的第一盲板53，使冷空气仅能通过电子设备流出，防止冷量的浪费。
在本发明的一种具体实施方式中，如图4所示，冷气密封装置5还可以包括：
第二盲板54，用于对横梁52中安装设备部件的U位进行封堵；
设置于各设备部件四周的第一毛刷，用于对第二盲板54与各设备部件之间的缝隙进行封堵。
如图4所示，冷气密封装置5还可以包括用于对横梁52中安装设备部件的U位进行封堵的第二盲板54，还包括设置于各设备部件四周用于对第二盲板54与各设备部件之间的缝隙进行封堵的第一毛刷。使冷空气仅能通过电子设备流出，进一步防止冷量的浪费。
在本发明的一种具体实施方式中，如图5所示，浸没装置4包括第一进液干管41、第一出液干管42、与第一进液干管41相连通的第一进液支管43、与第一出液干管42相连通的第一出液支管44、分别设置于第一进液支管43和第一出液支管44的第一调节阀45、以及设置于第一进液支管43和第一出液支管44顶部且与第一进液支管43和第一出液支管44相连通浸没槽46。
如图5所示，各组冷却子***2中的浸没装置4可以包括第一进液干管41、第一出液干管42、与第一进液干管41相连通的第一进液支管43、与第一出液干管42相连通的第一出液支管44、分别设置于第一进液支管43和第一出液支管44的第一调节阀45、以及设置于第一进液支管43和第一出液支管44顶部且与第一进液支管43和第一出液支管44相连通浸没槽46。浸没装置4可以设置于壳体51顶部外侧的一侧或两侧，将第一进液支管43和第一出液支管44成对设置，在两者顶部设置浸没槽46，并在第一进液支管43、第一出液支管44上均设置第一调节阀45，通过第一调节阀45可以调节浸没槽46内的液位和液流量。相连的第一进液支管43、第一出液支管44、浸没槽46、第一调节阀45为一组浸没装置4，整个电子设备冷却***1内可以根据需要设置多组浸没装置4。各浸没装置4之间相互独立可独立调节，以应对不同电子设备中不同发热部件的制冷需求。
在本发明的一种具体实施方式中，如图5所示，浸没装置4还可以包括：
设置于第一进液干管41和第一出液干管42底部的第一接液槽47。
如图5所示，本发明实施例所提供的浸没装置4还可以包括设置于第一进液干管41和第一出液干管42底部的第一接液槽47。第一进液干管41、第一出液干管42并排布置于接液槽内。第一接液槽47用于承接第一进液干管41、第一出液干管42、第一进液支管43、第一出液支管44、第一调节阀45、浸没槽46表面可能产生的冷凝水以及可能产生的漏水。参见图6，图6为本发明实施例中一种浸没装置4的侧视图。
在本发明的一种具体实施方式中，如图7所示，该电子设备冷却***1还可以包括：
设置于壳体51的风扇68开口55。
如图7所示，本发明实施例所提供的电子设备冷却***1还可以包括设置于壳体51的风扇68开口55，用于安装换热用的风扇68。
在本发明的一种具体实施方式中，如图8所示，冷却子***2还包括气液换热装置6，气液换热装置6包括：
第二进液干管61、第二出液干管62、与第二进液干管61相连通的第二进液支管63、与第二出液干管62相连通的第二出液支管64、分别设置于第二进液支管63和第二出液支管64的第二调节阀65、设置于第二进液支管63和第二出液支管64的换热翅片66、罩接于换热翅片66外部的导流罩67、设置于导流罩67与风扇68开口55之间的风扇68；其中，第二进液支管63和第二出液支管64顶部相连通。
如图8所示，冷却子***2还包括气液换热装置6。气液换热装置6包括第二进液干管61、第二出液干管62、与第二进液干管61相连通的第二进液支管63、与第二出液干管62相连通的第二出液支管64、分别设置于第二进液支管63和第二出液支管64的第二调节阀65、设置于第二进液支管63和第二出液支管64的换热翅片66、罩接于换热翅片66外部的导流罩67、设置于导流罩67与风扇68开口55之间的风扇68；其中，第二进液支管63和第二出液支管64顶部相连通。气液换热装置6的具体换热方式可以为空气-冷水换热方式，气液换热装置6可以设置于壳体51底部外侧的一侧或两侧。第二调节阀65用于调节第二进液支管63和第二出液支管64内的水流量。第二进液支管63和第二出液支管64顶部联通，构成一个子回路。设置于第二进液支管63和第二出液支管64的换热翅片66用于和流经的空气换热，对空气降温。换热翅片66外部设置导流罩67，导流罩67与风扇68开口55配合，可将换热后的空气全部导入壳体51内对电子设备的其他未接有环形热管的蒸发端31的部件进行降温。相连的第二进液支管63、第二出液支管64、第二调节阀65、风扇68、导流罩67、换热翅片66组成一个气液换热装置6，每个电子设备冷却***1内可以含有多个气液换热装置6，各气液换热装置6相互独立，可独立调节。
在本发明的一种具体实施方式中，如图8所示，气液换热装置6还包括：
设置于第二进液干管61和第二出液干管62底部的第二接液槽69。
如图8所示，该气液换热装置6还可以包括设置于第二进液干管61和第二出液干管62底部的第二接液槽69。第二进液干管61、第二出液干管62并排布置于第二接水槽内。第二接液槽69用于承接第二进液干管61、第二出液干管62、第二进液支管63、第二出液支管64、第二调节阀65表面可能产生的冷凝水以及可能产生的漏水。如图9所示，图9为本发明实施例中一种电子设备冷却***1的结构示意图。
在本发明的一种具体实施方式中，如图4和图7所示，该电子设备冷却***1还可以包括：
设置于壳体51的出线口56；
设置于出线口56的第二毛刷57；
设置于壳体51侧壁的走线槽58，用于承接出线口56引出的出线。
如图4和图7所示，本发明实施例所提供的电子设备冷却***1还可以包括设置于壳体51的出线口56、设置于出线口56的第二毛刷57、以及设置于壳体51侧壁的走线槽58。走线槽58用于承接出线口56引出的出线。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电子设备冷却***，其特征在于，包括：
至少一组冷却子***，每组冷却子***包括环路热管和浸没装置，所述环路热管的蒸发端与电子设备的目标发热部件相连，所述环路热管的冷凝端与所述浸没装置相连；
所述环路热管，用于将所述目标发热部件的热量从所述蒸发端传递到所述冷凝端；
所述浸没装置，用于对所述冷凝端进行浸没冷凝操作。
2.根据权利要求1所述的电子设备冷却***，其特征在于，所述冷凝端的热管高度小于所述蒸发端的热管高度。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备冷却***，其特征在于，还包括冷气密封装置，所述冷气密封装置包括：
壳体；
设置于所述壳体内，部署有多个U位的横梁，用于利用各所述U位支撑安装各所述电子设备；
第一盲板，用于对所述横梁中未安装设备部件的U位进行封堵。
4.根据权利要求3所述的电子设备冷却***，其特征在于，所述冷气密封装置还包括：
第二盲板，用于对所述横梁中安装设备部件的U位进行封堵；
设置于各所述设备部件四周的第一毛刷，用于对所述第二盲板与各所述设备部件之间的缝隙进行封堵。
5.根据权利要求1所述的电子设备冷却***，其特征在于，所述浸没装置包括第一进液干管、第一出液干管、与所述第一进液干管相连通的第一进液支管、与所述第一出液干管相连通的第一出液支管、分别设置于所述第一进液支管和所述第一出液支管的第一调节阀、以及设置于所述第一进液支管和所述第一出液支管顶部且与所述第一进液支管和所述第一出液支管相连通浸没槽。
6.根据权利要求5所述的电子设备冷却***，其特征在于，所述浸没装置还包括：
设置于所述第一进液干管和所述第一出液干管底部的第一接液槽。
7.根据权利要求3所述的电子设备冷却***，其特征在于，还包括：
设置于所述壳体的风扇开口。
8.根据权利要求7所述的电子设备冷却***，其特征在于，所述冷却子***还包括气液换热装置，所述气液换热装置包括：
第二进液干管、第二出液干管、与所述第二进液干管相连通的第二进液支管、与所述第二出液干管相连通的第二出液支管、分别设置于所述第二进液支管和所述第二出液支管的第二调节阀、设置于所述第二进液支管和所述第二出液支管的换热翅片、罩接于所述换热翅片外部的导流罩、设置于所述导流罩与所述风扇开口之间的风扇；其中，所述第二进液支管和所述第二出液支管顶部相连通。
9.根据权利要求8所述的电子设备冷却***，其特征在于，所述气液换热装置还包括：
设置于所述第二进液干管和第二出液干管底部的第二接液槽。
10.根据权利要求3所述的电子设备冷却***，其特征在于，还包括：
设置于所述壳体的出线口；
设置于所述出线口的第二毛刷；
设置于壳体侧壁的走线槽，用于承接所述出线口引出的出线。
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Citations (9)
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2020
- 2020-02-29 CN CN202010132412.6A patent/CN111405809A/zh active Pending
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