阅读说明：本技术 一种浸没式冷却装置 (A kind of immersion cooling device ) 是由 张文宾 刘一航 于 2019-06-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种浸没式冷却装置,包括通过管道依次相连以形成循环的容纳箱、冷凝器以及水泵,该循环的循环介质的液态转变为气态的温度介于30-70度之间,该循环的循环介质的固态转变为液态的温度介于-110至-70度之间；所述容纳箱内固定有电子发热源,所述容纳箱的顶部设置有半导体冷却片,所述容纳箱内间隔设置有多个导热凸棱,所述电子发热源的壳体的底板上设置有多个凹槽,各所述导热凸棱一一对应的卡接于各所述凹槽中；所述壳体底板和所述导热凸棱均为铝合金材质。本发明提供的浸没式冷却装置,将电子发热源浸没到液体介质中,利用液体介质的相变进行降温,如此相比空气对流冷却极大的提升了冷却效率,以应对数据爆炸时代要求的发热冷却需求。(The present invention provides a kind of immersion cooling devices, including being sequentially connected by pipeline to form storage case, condenser and the water pump of circulation, the liquid of the circulatory mediator of the circulation is changed into gaseous temperature between 30-70 degree, and the Solid State Transformation of the circulatory mediator of the circulation is the temperature of liquid between -110 to -70 degree；Electronic heating source is fixed in the storage case, semiconductor cooling fin is provided at the top of the storage case, multiple thermally conductive fins are arranged at intervals in the storage case, multiple grooves are provided on the bottom plate of the shell of the electronic heating source, each thermally conductive fin is connected in correspondingly in each groove；The Housing Base and the thermally conductive fin are aluminum alloy material.Immersion cooling device provided by the invention, electronic heating source is immersed into liquid medium, cooled down using the phase transformation of liquid medium, so cooling efficiency is greatly improved compared to cross-ventilation cooling, to cope with the fever cooling requirement of data explosion requirements of the times.)

一种浸没式冷却装置

技术领域

本发明涉及冷却技术，具体涉及一种浸没式冷却装置。

背景技术

随着信息技术的快速发展，数据量的传输和处理都呈几何级数上升，如5G技术相对4G技术对数据传输发生的质的提升，同时，电子元器件也高度集成化，如此导致了计算机、物联网、各类智能终端等等电子元器件的发热量也同步的发生了几何级的上升。

传统的冷却方式为空气冷却，采用风扇进行强制的空气对流，辅之以导热效率极高的结构设计，两者结合实现散热，但是这一传统散热方式已经难以满足如今计算机等领域的散热需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种浸没式冷却装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种浸没式冷却装置，包括通过管道依次相连以形成循环的容纳箱、冷凝器以及水泵，该循环的循环介质的液态转变为气态的温度介于30-70度之间，该循环的循环介质的固态转变为液态的温度介于-110至-70度之间；

所述容纳箱内固定有电子发热源，所述容纳箱内间隔设置有多个导热凸棱，所述电子发热源的壳体的底板上设置有多个凹槽，各所述导热凸棱一一对应的卡接于各所述凹槽中；

所述壳体底板和所述导热凸棱均为铝合金材质。

上述的浸没式冷却装置，所述循环介质为纳米级胶囊组成的混合液体，该混合液体包含97％重量份的九氟丁基甲醚(C4F9OCH3)材料和3％重量份的由酚醛树脂包裹的胆甾型液晶热敏材料，混合液体经乳化处理形成58℃±2℃的相变温度点。

上述的浸没式冷却装置，所述壳体的底板为V字形。

上述的浸没式冷却装置，所述底板为V形块，所述V形块的顶面布置电子发热源的各发热件，所述V形块上开设所述凹槽。

上述的浸没式冷却装置，所述冷凝器连接于所述容纳箱的顶部，所述冷凝器与所述容纳箱之间设置有半导体冷却片。

上述的浸没式冷却装置，所述容纳箱的底部设置有移动结构。

上述的浸没式冷却装置，所述冷凝器包括散热翅片和风扇，所述风扇朝向所述散热翅片。

上述的浸没式冷却装置，所述壳体的侧板为铝合金材质，所述容纳箱内设置有铝合金凸出件，所述铝合金凸出件抵接电子发热源的发热件。

上述的浸没式冷却装置，所述电子发热源为集成电路板、存储设备、运算设备、检测设备中的一者或者多者集成。

上述的浸没式冷却装置，所述容纳箱和冷凝器之间的管道上设置有膨胀阀。

在上述技术方案中，本发明提供的浸没式冷却装置，将电子发热源浸没到液体介质中，利用液体介质的相变进行降温，如此相比空气对流冷却极大的提升了冷却效率，以应对数据***时代要求的发热冷却需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例提供的浸没式冷却装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的容纳箱的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的容纳箱的内部的俯视图；

图4为本发明另一种实施例提供的浸没式冷却装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的底板的部分结构示意图；

图6为图5的A-A剖视图。

附图标记说明：

1、管道；2、容纳箱；3、冷凝器；4、水泵；5、膨胀阀；6、电子发热源；7、导热凸棱；8、凹槽；9、半导体冷却片；10、风扇；11、铝合金凸出件；12、底板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-6所示，本发明实施例提供的一种浸没式冷却装置，包括通过管道1依次相连以形成循环的容纳箱2、冷凝器3以及水泵4，该循环的循环介质的液态转变为气态的温度介于30-70度之间；所述容纳箱2内固定有电子发热源6，所述容纳箱2内间隔设置有多个导热凸棱7，所述电子发热源6的壳体的底板12上设置有多个凹槽8，各所述导热凸棱7一一对应的卡接于各所述凹槽8中；所述壳体底板12和所述导热凸棱7均为铝合金材质。

具体的，容纳箱2、冷凝器3以及水泵4通过管道1依次相连，同时，水泵4又通过管道1连接容纳箱2，如此容纳箱2、冷凝器3以及水泵4通过管道1连接成环状结构的循环，该环状结构的循环内的循环介质为液气相变材料，且液态转变为气态的温度介于30-70度之间，也即相变温度介于30-70度之间，适宜于用水泵4输送，且理化性质稳定的绝缘液体均可考虑作为发明实施例中的循环介质，但优选的，所述循环介质为纳米级胶囊组成的混合液体，该混合液体包含97％重量份的九氟丁基甲醚(C4F9OCH3)材料和3％重量份的由酚醛树脂包裹的胆甾型液晶热敏材料，混合液体经乳化处理形成58℃±2℃的相变温度点，该循环介质的热力学特征是：高绝缘特性，传热特性和物化特性优良，热稳定性与流动性好，潜热大，满足环保规定要求。该液态混合工质具有高绝缘性，其击穿电压＞(室温)kV/2.5mm，体积电阻率≥6×10E10Ω·m。所以电子元件浸泡在该循环介质中不会出现短路；由于该循环介质具有的高绝缘性，可应用在4万伏以下的高压场合。该循环介质有灭弧功能，能将电路可能产生的火花及时灭掉；该循环介质具有相变特性，在到达设置相变温度点时其会由液态转变成为气态，此时携带走大量热量，当低于该相变温度点时又变回液态。

本实施例中，容纳箱2内固定电子发热源6，这里电子发热源6指的是各类能够发热的计算机、通信领域的电子元器件或者电子机构，如计算机主机、各类服务器等等，又如集成电路板、存储设备、运算设备、检测设备中的一者或者多者集成，容纳箱2内盛有循环介质，也即电子发热源6的至少部分被浸没在循环介质中，电子发热件在使用过程中大量发热，其散发的热量加热循环介质，使得其发生相变变成气体，气体沿着管道1流动到冷凝器3，在冷凝器3内冷却形成液体，在水泵4的驱动力下液体重新流回容纳箱2，完成循环。由于电子发热件被循环介质浸没，且散热过程由于相变使得散热效率极高。浸没式散热装置为现有技术，本实施例的散热循环可以参考现有技术中各类的浸没式散热装置，本实施例的创新之处在于，电子发热源6的壳体的底板12上设置有多个凹槽8，而容纳箱2内设置有多个导热凸棱7，各导热凸棱7与各凹槽8一一对应的卡接，如此一方面使得电子发热源6较为紧密的连接到容纳箱2中，另一方面，电子发热源6的壳体较为紧密连接到导热凸棱7上，如此极大的提升电子发热源6的散热面积，其底板12和导热凸棱7均为散热面积。进一步的提升散热效率。

本发明实施例提供的浸没式冷却装置，将电子发热源6浸没到液体介质中，利用液体介质的相变进行降温，如此相比空气对流冷却极大的提升了冷却效率，以应对数据***时代要求的发热冷却需求。

本发明提供的另一个实施例中，如图5-6所示，进一步的，所述壳体的底板12为V字形，V字形结构可以提升换热面积，更进一步的，所述底板12为V形块，所述V形块的顶面布置电子发热源6的各发热件，所述V形块上开设所述凹槽8，如此V形块一方面接受各发热件如集成电路板、灯具、电子元件发出的热量，另一方面自身的高导热率将热量传递给导热凸棱7。而且V形块便于开设凹槽8。

本发明提供的再一个实施例中，如图2-4所示，进一步的，所述壳体的侧板为铝合金材质，所述容纳箱2内设置有铝合金凸出件11，所述铝合金凸出件11抵接电子发热源6的发热件，也即容纳箱2内通过铝合金凸出件11和导热凸棱7双重与壳体相连，如此提升散热效率；所述循环介质为纳米级胶囊组成的混合液体，该混合液体包含97％重量份的九氟丁基甲醚(C4F9OCH3)材料和3％重量份的由酚醛树脂包裹的胆甾型液晶热敏材料，混合液体经乳化处理形成58℃±2℃的相变温度点，其具有比容小、升温快、流动性好，具有导热速度快的特性，其包裹铝合金凸出件11可以很快的将热量传导给所述容纳箱2的箱体，所述冷凝器3连接于所述容纳箱2的顶部，所述冷凝器3与所述容纳箱2之间设置有半导体冷却片9，如此将冷凝器3和容纳箱2设计为一体式结构，通过半导体冷却片9增加冷凝器3与容纳箱2之间的传热量。

本发明提供的再一个实施例中，优选的，所述容纳箱2的底部设置有移动结构如带刹车的滚轮，如此便于浸没式冷却装置的整体移动。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述冷凝器3包括散热翅片和风扇10，所述风扇10朝向所述散热翅片，散热翅片向空气散发热量，以将冷凝器3内的气体变为液体，风扇10加速气体流动以加快散热翅片的散热效果。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述容纳箱2和冷凝器3之间的管道1上设置有膨胀阀5，膨胀阀5用于维持容纳箱2内气体压力的均衡，容纳箱2内同时具有液体和气体，电子发热件不同的发热量使得液体的相变量不同，通过膨胀阀5维持容纳箱2内气体压力的均衡。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述循环介质为纳米级胶囊组成的混合液体，该混合液体包含97％重量份的九氟丁基甲醚(C4F9OCH3)材料和3％重量份的由酚醛树脂包裹的胆甾型液晶热敏材料，该循环的循环介质的固态转变为液态的温度介于-110至-70度之间，其亦可以使用低温环境作业。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。