CN207185078U - 一种液浸式电子设备冷却系统 - Google Patents

Abstract

一种液浸式电子设备冷却系统，包括：机柜和电子设备；所述机柜包括机柜外壳和机柜内胆；所述机柜内胆内盛放有液体；所述机柜外壳套装设置在机柜内胆，二者间具有一腔体；所述机柜内胆的中上部的四周设有溢流口，这样机柜内胆内盛放的液体超过溢流口位置会通过溢流口溢出流入机柜外壳；所述机柜内胆上设有机柜内胆进液口；机柜外壳上设有机柜外壳出液口；所述电子设备放置在所述机柜内胆中且至少部分浸没在所述液体中，所述液体对所述电子设备进行冷却。本申请解决了数据中心散热效率低、能耗大的技术问题。

Description

一种液浸式电子设备冷却系统

技术领域

本申请涉及数据服务领域，具体而言，涉及一种液浸式电子设备冷却系统。

背景技术

随着社会及经济的飞速发展，计算机的应用领域越来越广泛。相较于传统的计算机，服务器具有更加优良的稳定性、扩展性和性能。随着社会经济的进一步发展，各大型企业对服务器的性能要求进一步提高，服务器性能的提高导致服务器在运行过程中产生的热量增多，为了保证服务器正常的运行，需要更高效的散热方式。

当前服务器机柜采用单一的冷风模式散热，在服务器系统背面用风扇组成风扇墙来提供系统风流的动力，工作介质采用 已获得的空气。随着CPU平台的不断更新，主板走线越来越密集、CPU功耗越来越高，导致热密度不断增大，传统的冷风模式已经不能满足高热密度的散热功能。此外，目前机房多为空调机房，机柜需求风量大，机房普遍存在送风不足的问题，对高功耗的机柜，需要风扇墙很高的转速，随之而来的即是噪声的超标，并且系统风扇和机房空调负荷高，消耗能量过大， PUE（Power Usage Effectiveness）只能做到1.3-1.5，有待进一步改进。

针对上述数据中心散热效率低、能耗大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种液浸式电子设备冷却系统，以至少解决数据中心散热效率低、能耗大的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是： 一种液浸式电子设备冷却系统，其特征在于：包括：

机柜，所述机柜包括机柜外壳和机柜内胆；所述机柜内胆内盛放有液体；所述机柜外壳套装设置在机柜内胆，二者间具有一腔体；所述机柜内胆的中上部的四周设有溢流口，这样机柜内胆内盛放的液体超过溢流口位置会通过溢流口溢出流入机柜外壳；所述机柜内胆上设有机柜内胆进液口；机柜外壳上设有机柜外壳出液口；

电子设备，所述电子设备放置在所述机柜内胆中且至少部分浸没在所述液体中，所述液体对所述电子设备进行冷却。

进一步地，所述机柜内胆进液口设置在所述机柜内胆的底部；所述机柜外壳出液口设置在机柜外壳内盛放溢出液体的底部。

进一步地，还包括储液罐、第一循环泵、热交换器以及连接管道；所述储液罐位机柜下方，第一循环泵设置在储液罐和热交换器之间，第一循环泵驱动储液罐内液体流经热交换器中与另一介质A进行换热冷却，然后经机柜内胆进液口送入机柜内胆；电子设备部分浸在机柜内胆内的液体中，由机柜内胆内的不导电液体对电子设备进行散热；在不导电液体吸收电子设备散发的热量的过程中，热的不导电液体上升经溢流口溢出，由于重力作用，液体向下滴落进入机柜外壳的底部，经机柜外壳出液口回流到储液罐。

进一步地，在储液罐与机柜外壳出液口之间连接一个第二循环泵，第二循环泵驱动机柜外壳内的溢出液体通过机柜外壳出液口进入储液罐，这样储液罐与机柜的位置不受安装限制。

进一步地，所述液体为不导电液体。

进一步地，所述电子设备全部浸没在所述液体中。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：本实用新型电子设备至少部分的浸没在机柜内胆内盛放的液体中，这样电子设备在运转时产生的热量与液体进行热交换，从而达到冷却服务器的目的；并且冷的液体经机柜内胆进液口送入机柜内胆中与电子设备进行热交换，被加热的液体往机柜内胆的上部走，经溢流口进入机柜外壳，经机柜外壳出液口输出进行散热，该电子设备冷却系统使用的部件简单，而且这个电子设备冷却系统对服务器进行冷却使用的是液体的固有属性，不需要额外的能量输入，通过直冷的方式达到了冷却服务器的目的，冷却速度快且耗能小，解决了现有技术中数据中心散热效率低、能耗大的问题。

附图说明

图1为本实用新型液浸式电子设备冷却系统的机柜剖面示意图。

图2为本实用新型液浸式电子设备冷却系统的机柜结构示意图。

图3为本实用新型液浸式电子设备冷却系统第一种实施方式结构示意图。

图4为本实用新型液浸式电子设备冷却系统第二种实施方式结构示意图。

图5为本实用新型液浸式电子设备冷却系统第三种实施方式结构示意图。

图6为本实用新型液浸式电子设备冷却系统第四种实施方式结构示意图。

图中：1、机柜，11、机柜外壳； 12、机柜内胆；13、机柜盖；14、集液盘、2、储液罐； 3、第一循环泵；4、热交换器； 5、 电子设备；6、溢流口；7、机柜内胆进液口；8、机柜外壳出液口；9、第二循环泵；10、不导电液体。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本实用新型，以下所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

请参考图1和图2所示，本实用新型的液浸式电子设备冷却系统包括：机柜1，所述机柜1包括机柜外壳11和机柜内胆12；所述机柜内胆12内盛放有液体10；所述机柜外壳11套装设置在机柜内胆12，二者间具有一腔体；所述机柜内胆12的中上部的四周设有溢流口6，这样机柜内胆12内盛放的液体12超过溢流口6位置会通过溢流口6溢出机柜内胆12流入机柜外壳11；所述机柜内胆12的底部设有机柜内胆进液口7；机柜外壳11内盛放溢出液体10的底部设有机柜外壳出液口8；

电子设备5，放置在所述机柜内胆12中且至少部分浸没在所述液体10中，所述液体10对所述电子设备5进行冷却。

请参考图1所示，该电子设备5至少部分的浸没在机柜内胆12内盛放的液体10中，这样电子设备5在运转时产生的热量与液体10进行热交换，从而达到冷却服务器的目的；并且冷的液体10经机柜内胆进液口7送入机柜内胆12中与电子设备5进行热交换，被加热的液体10往机柜内胆12的上部走，经溢流口6进入机柜外壳11，经机柜外壳出液口8输出进行散热，该电子设备冷却系统使用的部件简单，而且这个电子设备冷却系统对服务器进行冷却使用的是液体的固有属性，不需要额外的能量输入，通过直冷的方式达到了冷却服务器的目的，冷却速度快且耗能小，解决了现有技术中数据中心散热效率低、能耗大的问题。

上述实施例中的电子设备5可以为服务器，机柜1可以为集成数据中心的机柜。在数据中心系统中可以包括一个或多个上述的电子设备，一个或多个电子设备均可以浸没在液体中。

其中，机柜外壳11和机柜内胆12为能够盛放液体的容器，该容器可不被该液体所腐蚀。

所述机柜1的上方安装有机柜盖13，该机柜盖13可以打开，以拆卸电子设备。这样，机柜盖13被打开后，电子设备5可以直接从下往上被拔出来。

为了操作方便，机柜内胆12低于机柜外壳11，即机柜内胆12的顶部相对于机柜外壳11的顶部预留一定的操作空间，机柜的尺寸和形式可以多种多样，维护时电子设备5从机柜内胆12内取出或者放入的形式也可以多种多样。

另外，电子设备5可以全部浸没于机柜内胆12内的液体10中，由机柜内胆12内的不导电液体10对电子设备进行散热。

请参考图3所示实施例，本实用新型液浸式电子设备冷却系统还包括储液罐2、第一循环泵3、热交换器4以及连接管道；所述储液罐2位机柜1下方，第一循环泵3设置在储液罐2和热交换器4之间，第一循环泵3用于驱动储液罐4内不导电液体10流经热交换器4中，与另一介质A进行换热冷却，然后经机柜内胆进液口7送入机柜内胆12；电子设备5全部浸没于机柜内胆12内的液体10中，由机柜内胆12内的不导电液体10对电子设备5进行散热。在不导电液体10吸收电子设备5散发的热量的过程中，热的不导电液体10上升经溢流口6溢出，由于重力作用，液体10向下滴落进入机柜外壳的底部，经机柜外壳出液口8回流到储液罐2，这样可以减少能量的消耗。

进一步，所述第一循环泵3也可以设置热交换器4和机柜内胆进液口7之间。

在本实施例中，储液罐2内热的不导电液体10经第一循环泵3的抽压力进入热交换器4与热交换器4内另一介质A进行热交换，所述介质A为外界冷空气，外界冷空气经热交换器4与热的不导电液体10热交换后成为热空气，热空气被全部排到大气中。

进一步，所述介质A吸收不导电液体10的热量之后，与其他冷源进行热交换，其他冷源可以是冷水塔、地源热泵、空气或者人工冷源（废冷）。

进一步，所述介质A吸收不导电液体10的热量，可以用于供暖热利用。

通过上述实施例，减少了现有系统中通过使用气体冷却设备的设备柜中放置的风扇，取消了冷源的冷水机组，从而降低了数据中心冷却系统的冷却能耗，同时采用不导电工质直接冷却电子设备，提高了冷却系统的冷却能力，消除设备运行噪声。

请参考图4所示实施例，本实施例相对于图3所示实施例，储液罐2的位置不受限制，在储液罐2与机柜外壳出液口8之间设置一个第二循环泵9，第二循环泵9用于驱动不导电液体10通过机柜外壳出液口8进入储液罐2，其他部件的安装与运行方式与图3所示实施例一样。

请参考图5所示实施例，本实施例相对于图3所示实施例，在机柜内胆12与机柜外壳11之间腔体位于溢流口6下部设置一周集液盘14，机柜外壳出液口8与集液盘14连通，这样机柜内胆12内的液体10经溢流口6溢出流入集液盘14，由于重力作用，经机柜外壳出液口8回流到储液罐2，其他部件的安装与运行方式与图3所示实施例一样。

请参考图6所示实施例，本实施例相对于图3所示实施例，在机柜内胆12与机柜外壳11之间腔体位于溢流口6下部设置一周集液盘14，机柜外壳出液口8与集液盘14连通；另外，储液罐2的位置不受限制，在储液罐2与机柜外壳出液口8之间设置一个第二循环泵9，这样机柜内胆12内的液体10由于重力作用经溢流口6溢出流入集液盘14，第二循环泵9用于驱动集液盘14内不导电液体10通过机柜外壳出液口8进入储液罐2，其他部件的安装与运行方式与图3所示实施例一样。

需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为的部件或部件组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的部件名称的限制，因为依据本申请，某些部件可以实现上述对应部件的功能的也在本申请的保护范围之内。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的部件并不一定是本申请所必须的。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种系统中的全部或部分部件可以通过硬件来完成。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种液浸式电子设备冷却系统，其特征在于：包括：

机柜，所述机柜包括机柜外壳和机柜内胆；所述机柜内胆内盛放有液体；所述机柜外壳套装设置在机柜内胆，二者间具有一腔体；所述机柜内胆的中上部的四周设有溢流口，这样机柜内胆内盛放的液体超过溢流口位置会通过溢流口溢出流入机柜外壳；所述机柜内胆上设有机柜内胆进液口；机柜外壳上设有机柜外壳出液口；

电子设备，所述电子设备放置在所述机柜内胆中且至少部分浸没在所述液体中，所述液体对所述电子设备进行冷却。

2.根据权利要求1所述的液浸式电子设备冷却系统，其特征在于：所述机柜内胆进液口设置在所述机柜内胆的底部；所述机柜外壳出液口设置在机柜外壳内盛放溢出液体的底部。

3.根据权利要求1所述的液浸式电子设备冷却系统，其特征在于：还包括储液罐、第一循环泵、热交换器以及连接管道；所述储液罐位机柜下方，第一循环泵设置在储液罐和热交换器之间，第一循环泵驱动储液罐内液体流经热交换器中与另一介质A进行换热冷却，然后经机柜内胆进液口送入机柜内胆；电子设备部分浸在机柜内胆内的液体中，由机柜内胆内的不导电液体对电子设备进行散热；在不导电液体吸收电子设备散发的热量的过程中，热的不导电液体上升经溢流口溢出，由于重力作用，液体向下滴落进入机柜外壳的底部，经机柜外壳出液口回流到储液罐。

4.根据权利要求3所述的液浸式电子设备冷却系统，其特征在于：在储液罐与机柜外壳出液口之间连接一个第二循环泵，第二循环泵驱动机柜外壳内的溢出液体通过机柜外壳出液口进入储液罐，这样储液罐与机柜的位置不受安装限制。

5.根据权利要求1所述的液浸式电子设备冷却系统，其特征在于：所述液体为不导电液体。

6.根据权利要求1所述的液浸式电子设备冷却系统，其特征在于：所述电子设备全部浸没在所述液体中。