[发明专利]一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用

说明书

本发明公开了一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用，所述冷却介质为全氟‑4‑甲基‑2‑戊烯、全氟‑2‑甲基‑3‑戊酮、全氟‑2‑甲基‑2,3‑环氧戊烷、全氟己酮中的一种或两种以上混合物。本发明提供的浸没式相变冷却介质具有高电绝缘性能、低粘度、较低沸点、高气化潜热、良好的兼容性和稳定性、不可燃且可抑制燃烧、低全球变暖潜能值（GWP）、零臭氧消耗潜能值（ODP）等特点。

技术领域

本发明属于液冷介质领域，特别涉及一种浸没式相变冷却介质及其在电子设备的冷却系统中的应用。

背景技术

当今社会，随着人工智能、云计算、区块链、大数据技术的蓬勃发展，使实际业务对底层IT基础设施的性能要求越来越高，直接导致服务器等基础设施的功耗不断增加。在单机柜服务器数量不变的情况下，数据中心整机柜的功耗呈现快速增长的趋势，给机房散热带来前所未有的挑战，这也成为了制约数据中心发展的重大瓶颈。

目前数据中心常用的散热手段是通多装配大功率空调和强制通风的方法。但这种方法能耗巨大，空间要求大，同时伴随着很大的噪声。为降低能耗，某些单位将数据中心建在山洞中，海底，北极圈内等，这些方案虽然能降低一部分能耗，但建设成本高昂，同时受到环境要求的限制。后来发展到使用热管和冷板冷却，这两种冷却方式都是通过导热材料间接地将热量带走，冷却液没有直接接触发热器件，因此换热效率较低。目前新兴的冷却技术是浸没式冷却技术。浸没式冷却技术是一种以液体作为传热介质，将发热器件完全或部分浸没在液体中，发热器件与液体直接接触并进行热交换的冷却技术。浸没冷却按照热交换过程中传热介质是否存在相变，可分为单相浸没和相变浸没。

浸没式冷却介质主要可分为三种：水、矿物油、氟碳介质。由于水容易引入杂质离子使其电绝缘性下降，从而容易造成设备短路。矿物油具有较高的电绝缘性能，但矿物油具有可燃性，一旦设备产生电火花或有外来火源、静电等都容易发生燃烧爆炸。最后是被普遍认可的氟碳介质冷却液。氟碳介质冷却液具有高绝缘性、低粘度、低/无毒、良好的兼容性和稳定性、不可燃性、低全球变暖潜能值(GWP)、零臭氧消耗潜能值(ODP)等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿色环保、安全、高效的浸没式相变氟碳冷却介质，其能够应用于数据中心服务器、超级计算机或集成处理服务器的冷却系统中。

本发明采用全氟-4-甲基-2-戊烯、全氟-2-甲基-3-戊酮、全氟-2-甲基-2,3-环氧戊烷中的一种或两种以上的混合物作为浸没式相变冷却介质。

所述的浸没式相变冷却介质在电子设备的冷却系统中的应用，其特征在于所述电子设备为数据中心服务器、超级计算机、矿机或集成处理服务器。

所述的浸没式相变冷却介质在电子设备的冷却系统中的应用，其特征在于将数据中心服务器、超级计算机的主机CPU、矿机或集成处理服务器的电路板浸没于所述冷却介质中，即能进行冷却。

本发明取得的有益效果是：

1)本发明提供的浸没式相变冷却介质具有高电绝缘性能、低粘度、较低沸点、高气化潜热、良好的兼容性和稳定性、不可燃且可抑制燃烧、低全球变暖潜能值(GWP)、零臭氧消耗潜能值(ODP)等特点。本发明提供的几种浸没式相变冷却介质的主要成分的化学特性如下表1所示：

表1