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一种电子设备、液冷系统及其流量调控方法与流程

  • 国知局
  • 2024-08-08 16:48:06

本技术涉及电子器件散热,尤其涉及一种电子设备、液冷系统及其流量调控方法。

背景技术:

1、信息通信技术(information communications technology,ict)设备的发热功率和散热需求,在高性能计算(high performance computing,hpc)和人工智能(artificialintelligence,ai)等技术的强力拉动下不断地提高。

2、其中,传统风冷系统不仅难以解决如此高热流密度散热,并且,其能源利用效率(power usage efficiency,pue)也难以达到能源利用要求;然而,液冷技术却可以在保证ict设备高效散热的同时,减少用于散热系统的功耗。

3、故而,液冷技术在近些年得以高速发展,被广泛应用于解决各类ict设备的散热问题,其中,ict数据中心主流的液冷技术主要包括三类:机架级的门式换热器(heatexchanger,hx)、冷板液冷和浸没液冷。

4、示例性的,为了实现对ict设备的散热,通常通过液冷柜中的液体循环泵,进行变频调节,从而达到流量调节的目的,然而,现有的调节方式只能调节箱体的整体流量,无法根据单个ict设备的启停状态,进行及时地感知和流量调节。

5、因此,如何解决目前无法根据单个ict设备的启停状态,进行及时地感知和流量调节,以进一步提效节能,是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种热源模组、电子设备及液冷系统,用以解决目前无法根据单个ict设备的启停状态,进行及时地感知和流量调节的问题,从而实现提效节能。

2、第一方面,本技术实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:热源模组、散热器以及记忆合金阀片;

3、所述热源模组包括热源芯片和主板,所述热源芯片的底部与所述主板的正面连接,所述热源芯片的顶部与所述散热器的基座连接;

4、所述记忆合金阀片与所述散热器的基座连接,所述记忆合金阀片的温度小于预设的阀片温度阈值时,所述记忆合金阀片与所述散热器的基座所处的平面垂直,以封闭所述散热器中的各个散热流道,或者,所述记忆合金阀片的温度不小于所述阀片温度阈值时,导通所述散热器中的各个散热流道。

5、上述实施例中,记忆合金阀片与散热器的基座连接,这样,便可以准确地感知热源芯片的温度,并且,可以在确定热源芯片处于工作状态或者热源芯片的温度不小于温度阈值时,自动发生相应的形变,以确保能够及时导通散热器中的各个散热流道,从而实现液体流量的实时自动调节和热源芯片的高效散热;同理,在确定热源芯片处于工作状态或者热源芯片的温度小于温度阈值时,封闭散热器中的各个散热流道,从而避免不必要的流量和冷量浪费;此外,通过记忆合金阀片根据热源芯片的温度变化,也解决了目前无法根据单个ict设备的启停状态,进行及时地感知和流量调节的问题,从而实现提效节能。

6、可选的,所述热源芯片的顶部与所述散热器的基座通过导热界面材料tim连接,所述tim用于应对两个接触面之间的不平整度和粗糙度造成的接触不良,以便将所述热源芯片产生的热量高效传导至所述散热器。

7、可选的,所述电子设备还包括第一封堵块和/或第二封堵块,所述第一封堵块与所述主板的背面连接,所述第二封堵块与所述散热器的顶部平面连接。

8、可选的,所述电子设备还包括第三封堵块和/或第四封堵块,所述第三封堵块位于所述热源模组的一侧,所述第四封堵块位于所述热源模组的另一侧。

9、上述可选的实施例中,在这种连接方式下,可确保所有液体流量用于热源模组的散热,而非旁通损失掉。

10、第二方面,本技术实施例还提供了一种液冷系统,所述液冷系统包括液冷箱体、循环泵、回液管、换热器以及如上述第一方面提供的任意一种电子设备;

11、所述液冷箱体设置有安装槽,所述电子设备垂直插拔地设置于所述安装槽内;

12、所述循环泵的液体入口与所述液冷箱体的液体出口通过所述回液管连通,所述循环泵的液体出口与所述液冷箱体的液体入口连通。

13、所述换热器位于回液管和循环泵之间。

14、上述实施例中,电子设备垂直插拔地设置于安装槽内,这样,可以确保能对电子设备进行相应的运维插拔操作;同时,循环泵的液体入口与液冷箱体的液体出口通过回液管连通,循环泵的液体出口与液冷箱体的液体入口连通,并且,换热器被设置于回液管和循环泵之间,这样,可以将液冷箱体的液体出口的热流体的热量,传递给换热器的冷流体,即实现热量交换,从而可以能够实现液体地循环冷却;此外,循环泵可根据系统的总流阻和液体入口与液体出口的温差进行流量调节,从而实现在满足电子设备散热要求的情况下流量最小,从而消耗最少的循环泵功。

15、可选的,所述液冷箱体还包括位于所述液冷箱体的底部的供液总管,所述供液总管上设置有单向阀,所述单向阀与所述电子设备插入的槽位对应,所述单向阀的阀门顶片与所述单向阀的单向阀片紧贴且用于顶开所述单向阀片。

16、上述可选的实施例中,采用了供液总管+单向阀的设计,即在液冷箱体底端设计和供液总管配合的结构,当没有电子设备插入的槽位时,供液总管处被单向阀密闭,以减小不必要的流量浪费和旁通效应,当有电子设备插入该槽位时,则电子设备底部的阀门顶片会将供液总管上的单向阀片顶开,从而打开流路,液体便会进入ict设备内,以进行后续的散热操作。

17、第三方面,本技术实施例还提供了一种如本技术实施例第二方面所提供的任意一种液冷系统的流量调控方法,包括:

18、在所述液冷系统的运行过程中,获取当前时刻所述液冷系统中,各散热器各自的散热出口液温;其中,每个散热出口液温表征:相应经过液体冷却后的热源模组的热源温度;

19、在确定获得的各个散热出口液温,满足预设的流量调控条件时,通过所述循环泵,控制所述液冷箱体中的液体流量。

20、可选的,若满足以下条件之一,则确定获得的各个散热出口液温,满足预设的流量调控条件,包括:

21、所述各个散热出口液温中,存在大于预设的散热出口液温阈值的散热出口液温;

22、或,基于所述各个散热出口液温,获得所述液冷箱体的箱体出口液温,所述箱体出口液温大于预设的箱体出口液温阈值;

23、或,所述箱体出口液温不大于所述箱体出口液温阈值,且所述液冷箱体出入口之间的液温变化量小于预设的液温变化阈值。

24、可选的,所述通过所述循环泵,控制所述液冷箱体中的液体流量,包括:

25、若所述各个散热出口液温中,存在大于所述散热出口液温阈值的散热出口液温,则通过所述循环泵,增大所述液冷箱体中的液体流量;

26、若所述箱体出口液温大于所述箱体出口液温阈值,则通过所述循环泵,增大所述液冷箱体中的液体流量;

27、若所述箱体出口液温不大于所述箱体出口液温阈值,且所述液温变化量小于所述液温变化阈值,则通过所述循环泵,减小所述液冷箱体中的液体流量。

28、可选的,所述通过所述循环泵,控制所述液冷箱体中的液体流量,还包括:

29、若所述箱体出口液温不大于所述箱体出口液温阈值,且所述液冷箱体出入口之间的液温变化量不小于所述液温变化阈值,则通过所述循环泵,保持所述液冷箱体中的液体流量。

30、基于上述的液冷系统的流量调控方法,通过检测设备出口液体温度,以及预设的流量调控条件,来实现循环泵转速的改变,从而控制液冷箱体内液体的流量,节省了循环泵的功率,进而实现了提效节能的目的。

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