浸沒式液冷服務器、用于服務器的浸沒式液冷方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種浸沒式液冷服務器、用于服務器的浸沒式液冷方法。
【背景技術】
[0002]目前所使用的計算機大都依靠冷空氣給機器降溫，但在數據中心里，僅僅依靠風冷已經不足以滿足高熱流密度服務器的散熱要求。水冷或液冷有兩大好處:它能把冷卻劑直接導向熱源，而不是像風冷那樣間接制冷；和風冷相比，每單位體積所傳輸的熱量即散熱效率高達3500倍。水冷散熱器在08年左右就出現在市場，惠普、IBM等服務器和其他一些專注于數據中心技術的公司都先后推出過水冷散熱產品。
[0003]蒸發(fā)冷卻從熱學原理上，是利用制冷劑沸騰時的汽化潛熱帶走熱量。由于液體的汽化潛熱比比熱要大很多，因此蒸發(fā)冷卻的冷卻效果更為顯著。而在制冷劑蒸發(fā)成制冷劑蒸氣后，需要不斷地將制冷劑蒸汽冷卻為液態(tài)，并將冷卻后的液態(tài)制冷劑送回蒸發(fā)腔中。由此造成了結構復雜，并且容易造成能量在服務器中散失，降低了散熱效果。
[0004]現有技術中，在制冷劑上方加裝冷卻元件來使上升的制冷劑蒸氣冷凝為制冷劑液滴下落至制冷劑槽中，在此情況下可以省略上述導出、冷卻、送回制冷劑的裝置。但是，由于冷卻元件各部分的冷卻能力有所不同，以及隨著發(fā)熱元件所發(fā)出的熱量的增加而造成冷卻元件的冷卻能力不足以完全冷凝所有上升的制冷劑蒸氣，制冷劑蒸氣穿過冷卻元件向上流動，進而造成能量在服務器中散失。此外，冷卻元件的冷卻能力不足，導致制冷劑蒸氣無法及時冷卻，使得制冷劑溫度上升，整個制冷劑槽的壓力也隨之上升，無法完成制冷需要。此夕卜，泄露的制冷劑蒸汽會增加密閉空間內的化學試劑濃度，即使制冷劑對于環(huán)境和人體無害，也會令用戶產生擔憂。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現有技術中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可避免制冷劑蒸氣泄漏的浸沒式液冷服務器和用于服務器的浸沒式液冷方法。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種浸沒式液冷服務器，包括:用于容納制冷劑的制冷劑槽；設置在制冷劑槽中的被制冷劑浸沒的發(fā)熱元件以及位于制冷劑的液面上方的冷卻元件；還包括:在冷卻元件的上方設置風扇或風機，風扇或風機吹出的氣流的方向平行于制冷劑的液面以構成位于冷卻元件上方的風幕。
[0007]根據本發(fā)明，冷卻元件為冷凝盤管。
[0008]根據本發(fā)明，設置相對的兩個風扇或風機，相對的兩個風扇或風機吹出的相反方向的氣流構成風幕。
[0009]根據本發(fā)明，兩個風扇或風機分別設置在冷卻元件的兩端。
[0010]根據本發(fā)明，發(fā)熱元件為服務器主板。
[0011 ] 根據本發(fā)明，制冷劑為電絕緣制冷劑。
[0012] 根據本發(fā)明，制冷劑的沸點在30°C — 60°C之間。
[0013]本發(fā)明另一方面提供了一種用于服務器的浸沒式液冷方法，包括如下步驟:容納于制冷劑槽中的制冷劑吸收浸沒在其中的發(fā)熱元件的熱量而蒸發(fā)沸騰成制冷劑蒸氣，制冷劑蒸氣向上流動；冷卻元件與向上流動的制冷劑蒸氣換熱，將制冷劑蒸氣冷凝成制冷劑液滴，制冷劑液滴因重力作用滴落回到制冷劑槽中；通過設置在冷卻元件上方的風扇或風機所吹出的平行于制冷劑的液面的氣流，構造位于冷卻元件上方的風幕。
[0014]根據本發(fā)明，冷卻元件為冷凝盤管。
[0015]根據本發(fā)明，設置相對的兩個風扇或風機，相對的兩個風扇或風機吹出的相反方向的氣流構成風幕。
[0016]相比于現有技術，本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]本發(fā)明的浸沒式液冷服務器，通過冷卻元件與蒸發(fā)出的制冷劑蒸氣換熱，制冷劑蒸氣冷凝成制冷劑液滴，制冷劑液滴由于其自身的重力而滴落回到制冷劑槽中，由此實現了制冷劑在制冷劑槽中的循環(huán)。進一步，通過在冷卻元件上方設置風扇或風機來形成風幕密封，防止無法充分被冷卻元件冷卻而穿過冷卻元件向上運動的制冷劑蒸氣逃逸散失，使得更多的制冷劑蒸氣通過冷卻元件來冷卻，強化冷凝換熱。
[0018]本發(fā)明的用于服務器的浸沒式液冷方法，制冷劑吸收浸沒在其中的發(fā)熱元件的熱量而蒸發(fā)成制冷劑蒸氣，制冷劑蒸氣向上運動，冷卻元件與向上運動的制冷劑蒸氣換熱，將制冷劑蒸氣冷凝成制冷劑液滴，制冷劑液滴下落直至與浸沒發(fā)熱元件的制冷劑混合。由此形成了循環(huán)。進一步，通過在冷卻元件上方設置風扇或風機來形成風幕密封，防止無法充分被冷卻元件冷卻而穿過冷卻元件向上運動的制冷劑蒸氣逃逸散失，使得更多的制冷劑蒸氣通過冷卻元件來冷卻，強化冷凝換熱。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的浸沒式液冷服務器的一個實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下參見附圖描述本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0021]參見圖1，本發(fā)明的浸沒式液冷服務器的一個實施例，包括制冷劑槽2、設置在制冷劑槽2中的發(fā)熱元件3以及設置在制冷劑槽2中的冷卻元件4。其中，制冷劑槽2用于容納制冷劑I，發(fā)熱元件3被制冷劑I浸沒，冷卻元件4位于制冷劑I的液面上方。
[0022]本實施例的浸沒式液冷服務器，制冷劑I吸收發(fā)熱元件3的熱量而被蒸發(fā)沸騰成制冷劑蒸氣，制冷劑蒸氣向上運動，在其碰到冷卻元件4的時候與冷卻元件4換熱，制冷劑蒸氣冷凝成制冷劑液滴，制冷劑液滴由于其自身的重力而下落至制冷劑槽2中，由此實現了制冷劑I在制冷劑槽2中的循環(huán)。由于，本發(fā)明的浸沒式液冷服務器的制冷劑I循環(huán)是在制冷劑槽2中實現的，使得該結構簡單且避免了熱量散失到服務器中，進而提高了散熱效果。
[0023]具體地，在本實施例中，發(fā)熱元件3完全浸沒于制冷劑I中，即制冷劑槽2中容納的制冷劑I的量，允許在整個制冷劑循環(huán)過程中發(fā)熱元件3始終全部浸沒于制冷劑I中，進而提尚散熱效果。
[0024]進一步參照圖1，在冷卻元件4的上方設置有風扇或風機5 ( S卩，可選擇使用風扇或選擇使用風機)，風扇或風機5吹出的氣流的方向平行于制冷劑I的液面以構成位于冷卻元件4上方的風幕。S卩，在冷卻元件4的上方與制冷劑I液面垂直地安裝風扇或風機5，由此，風扇或風機5所吹出的氣流是平行于制冷劑I的液面的，并且形成了位于冷卻元件4上方的平行于制冷劑I的液面的風幕。具體到本實施例，設置相對的兩個風扇或風機5，相對的兩個風扇或風機5吹出的相反方向的氣流構成風幕。即，相對的兩個風扇或風機5朝向對方吹風，相反方向的氣流構成了風幕。優(yōu)選地，如圖1示出，在冷卻元件4的相對兩端分別設置一個風扇或風機5。
[0025]由此，在兩個風扇或風機5開始轉動后，兩個風扇或風機5相向而吹，形成風幕密封，防止無法充分被冷卻元件4冷卻而穿過冷卻元件4向上運動的制冷劑蒸氣逃逸散失，使得更多的制冷劑蒸氣通過冷卻元件來冷卻，強化冷凝換熱。此效果，尤其是在冷卻元件4的冷卻能力不足時更為有益。
[0026]此外，本實施例中的發(fā)熱元件3為服務器主板。服務器主板安裝在機箱內，一般為矩形電路板，上面安裝了組成計算機的主要電路系統(tǒng)，一般有B1S芯片、I/O控制芯片、鍵盤和面板控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。
[0027]另外，制冷劑I為本領域技術人員公知的電絕緣制冷劑，由