[实用新型]模块化高性能计算机表贴式蒸发冷却装置

说明书

本实用新型属于冷却技术领域，旨在解决现有的冷却装置不便于应用于分布式热源的问题，提供了一种模块化高性能计算机表贴式蒸发冷却装置，包括冷凝器、冷却器和多个冷却液盒，冷凝器与冷却器通过回液总管连通；多个冷却液盒与多个发热元件紧密接触，且多个冷却液盒并联设置；多个冷却液盒的出口通过多个集气管与冷凝器连通，入口通过多个分液管与冷却器连通；本实用新型采用分级冷凝冷却，有效减小冷凝器和冷却器的容量，实现集成化设计，同时有效缩短循环回路的路径，而且无需在柜体外外置冷凝器，可完全实现冷却装置的单元化、模块化。

技术领域

本实用新型属于冷却技术领域，具体涉及一种模块化高性能计算机表贴式蒸发冷却装置。

背景技术

随着高性能计算机的高速发展，其计算速度、数据处理能力不断提高，相应地能耗也不断增加，然而若芯片等核心部件的温度升高，对计算机性能及工作寿命均有不同程度的影响；因此，高性能计算机冷却成为亟需解决的关键问题之一。

作为一种传统冷却方式，空冷系统原理简单，操作简单，具有良好的安全可靠性；目前，高性能计算机普遍采用的冷却方式为空冷，然而，空冷系统的冷却效率较低，并且面对集成度、复杂度越来越高的高性能计算机，空冷系统较难在复杂系统中实现均匀的温度分布；不仅如此，在实际应用中还需面对噪音，以及冷却系统自身的能耗问题。

蒸发冷却技术利用蒸发冷却介质的潜热实现冷却；与传统的冷却方式利用工质比热吸热相比，蒸发冷却技术冷却效率高，温度分布均匀性好；该技术所采用的蒸发冷却工质具有绝缘性好、不燃不爆、安全稳定、无毒环保的特点，保证系统运行的安全可靠性；不仅如此，自循环蒸发冷却系统不需要提供外部动力，且运行压力较低，具有自调节自适应的能力，易于运行和维护。

中国专利200910243551.X公开了一种高性能计算机表贴式蒸发冷却装置，该装置用于冷却高性能计算机的刀片计算单元上的主要发热元件，其包括冷却液盒、集气总管、集液总管、冷凝器及回液管、出气管，但是冷凝器需要安装在计算机机柜的顶部，这样的设置受限于冷凝器的结构和安装，不易于实现模块化设计和应用，不便于应用于分布式热源，并且当高性能计算机采用节点式计算的运行方式，集中设置的冷凝器会给各并联液路带来不可避免的影响。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的冷却装置不便于应用于分布式热源的问题，本实用新型提供了一种模块化高性能计算机表贴式蒸发冷却装置，其特征在于，该装置包括冷凝器、冷却器和多个冷却液盒，所述冷凝器与所述冷却器通过回液总管连通；多个所述冷却液盒与多个发热元件紧密接触，且多个所述冷却液盒并联设置；多个所述冷却液盒的出口通过多个集气管与所述冷凝器连通，入口通过多个分液管与所述冷却器连通；

在工作状态下，计算机各分布式热源的热量通过设置的多个所述冷却液盒的金属表面传递至其内部的蒸发冷却工质，蒸发冷却工质吸热相变，相变后的混合两相态工质通过集气管流入冷凝器，在冷凝器中完成第一级冷凝，冷凝为饱和液态工质；饱和液态工质沿回液总管流入冷却器，在冷却器中完成第二级冷却，冷却至预设温度；在由液态工质与气态工质的密度差所产生的静态压头驱动下，被冷却至适合温度的液态工质通过分液管流回多个所述冷却液盒内部，继续下一阶段循环。

在一些优选实施例中，多个所述冷却液盒间隔设置；

多个所述集气管间隔设置；

多个所述分液管间隔设置；

每个所述集气管远离所述冷却器的一端均设置有单向控制装置。

在一些优选实施例中，所述单向控制装置为单向阀。

在一些优选实施例中，所述回液总管与所述冷凝器的设定连接部连接；

所述设定连接部为所述冷凝器的本体的底部或者中下部。

在一些优选实施例中，所述预设温度为T，T∈(0，50℃)。