[发明专利]一种浸没式冷却装置

说明书

本发明公开了一种浸没式冷却装置，由尖头冷却柜、蒸气动力混流扇、回流换热管组成；所述蒸气动力混流扇包括动力扇和混流扇；所述回流换热管由绝缘冷却液回流内管和传热流体外管组成；所述传动杆上部固定于所述尖头冷却柜的顶部，所述动力扇布置于所述尖头冷却柜的尖头顶细流道处，所述混流扇浸没在所述绝缘冷却液中；所述绝缘冷却液回流内管上部与所述尖头冷却柜的顶部连通，下部与所述尖头冷却柜下部相连；在所述尖头冷却柜内灌注有绝缘冷却液。本实用使用浸没式冷却方法对大数据中心的高功率计算设备进行冷却，该装置能够有效提高大数据中心的散热效率并降低大数据中心的冷却能耗，从而实现节能减排的目的。

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，具体涉及的是一种基于浸没式冷却的大数据中心高效冷却散热装置。

背景技术

近年来，随着大数据技术的广泛应用，数据中心的数量逐年增加。由于数据中心内部计算设备能耗高，在其工作中转化并耗散了大量热能。研究表明：数据中心温度越高，数据计算设备故障率越高，因此必须保证其正常工作温度。目前广泛采取的温控措施是使用传统的风冷冷却方法，这种方法不仅进一步增加了数据中心的能耗，而且将热量直接排放到环境中，造成了热能的浪费且加剧了温室效应。同时，空气的低导热率和工作计算设备的空间位置分布不均衡会导致数据中心的温度均匀性较差，易造成局部高温而导致计算设备故障。

针对现有技术的不足，本发明提出了一种浸没式冷却装置。使用绝缘冷却液浸没计算设备，在计算设备散热时利用绝缘冷却液的气化带走其热量，由于冷却液气化潜热较大且气化过程冷却液温度不变，因此能够保证热量及时高效的排出，且有效避免了局部高温的出现。同时，本发明利用装置内绝缘冷却液气化后的蒸气驱动力驱动混流扇加强绝缘冷却液扰流，从而进一步强化对计算设备的散热。此外，本方案设置了套管式回流换热管，高温冷却液蒸气在回流换热管内冷凝并将热量传递给传热流体，热量可由传热流体供给外部用热设备，从而达到了热能回收利用的目的，减少了能源的浪费，对节能减排有着十分积极的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供了一种浸没式冷却装置，该装置能够实现对设备的高效散热，达到保障设备运行安全的目的。

一种浸没式冷却装置，由尖头冷却柜、蒸气动力混流扇、回流换热管组成；所述尖头冷却柜由上部的圆锥形导气顶、下部的矩形柜体、柜体内的绝缘冷却液和其内浸没的高功率计算设备组成；所述蒸气动力混流扇由传动杆和连传动杆上部固定的动力扇和传动杆下部固定的混流扇组成；所述回流换热管由绝缘冷却液回流内管和传热流体外管组成；所述传动杆上部通过滑轮固定于所述尖头冷却柜的顶部，所述动力扇布置于所述尖头冷却柜的尖头顶细流道处，所述混流扇浸没在绝缘冷却液中；所述绝缘冷却液回流内管上部与所述的尖头冷却柜的顶部连通，下部与所述矩形柜体相连。

本发明散热装置采用浸没式冷却方法，使用所述绝缘冷却液浸没计算设备，在计算设备工作时利用所述的绝缘冷却液的气化实现对计算设备的冷却。本发明使用圆锥状尖顶作为聚流通道，通过所述蒸气动力混流扇有效利用气化后的绝缘冷却液的蒸汽动力，加强了绝缘冷却液的扰动，从而进一步强化所述高功率计算设备的散热。此外，本发明使用了套管式换热管，可以通过所述的传热流体外管将热量回收。

为强化高功率计算设备的散热，使用浸没式冷却的散热方式。将高功率计算设备浸没在绝缘冷却液中，绝缘冷却液的气化温度略高于高功率计算设备的高效工作温度。当高功率计算设备的温度升高时，通过绝缘冷却液的气化定点带走热量，保证高功率计算设备的正常工作。

本发明设置了蒸汽动力混流扇以强化绝缘冷却液的扰动，从而进一步提高绝缘冷却液对高功率计算设备的冷却效果。当浸没式冷却装置在工作时，绝缘冷却液气化，气化后的蒸气通过圆锥形导气顶聚集并向上流动，带动动力扇转动，并进一步通过传动杆带动混流扇转动。混流扇浸没在绝缘冷却液中，能够带动其发生扰动，从而起到强化换热的目的。

可以通过传热流体将热量回收，实现热能的回收利用。