一种浸没式冷却系统及浸没式冷却方法与流程

本发明涉及电子设备冷却技术，特别是涉及一种浸没式冷却系统及浸没式冷却方法。

背景技术：

1、随着互联网的发展，数据量呈指数级增长，边缘计算应运而生。边缘计算通过在靠近数据源的地方部署计算和存储资源，以减少数据传输延迟，提高响应速度。然而，边缘计算用设备，如边缘服务器，往往需要部署在各种恶劣的户外环境中，如高温、低温、湿度大、灰尘多等。这些环境对边缘计算用设备的散热提出了极高的要求。

2、相关技术中，一般采用空气冷却的方式对边缘计算用设备进行冷却，然而，由于空气的热传导效率低、能耗高，已经难以满足高密度计算设备的散热需求；浸没式冷却系统由于其高效的热传导性能和优越的环境适应性，逐渐成为数据中心冷却的首选方案；然而，相关技术中的浸没式冷却系统主要应用于室内环境，无法适应恶劣的户外环境。

3、因此，如何有效提高浸没式冷却系统的适用性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种浸没式冷却系统及浸没式冷却方法，用于提高对恶劣环境的适应能力，提高散热效率。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种浸没式冷却系统，包括：

4、浸没冷却机箱，内设有供冷却液填充的第一腔室，所述第一腔室内用于放置待冷却设备；

5、内循环散热器，位于所述第一腔室内，用于安装在所述待冷却设备上，使所述待冷却设备的热量传递至所述冷却液；

6、外循环换热器，安装在所述浸没冷却机箱外部，并与所述浸没冷却机箱连通，所述第一腔室内的冷却液经过所述外循环换热器冷却后，流回所述第一腔室内；

7、流量泵，与所述外循环换热器连接，用于调节所述外循环换热器的流量；

8、温度检测部件，安装在所述第一腔室内，用于获取所述冷却液的温度；

9、控制器，与所述流量泵和所述温度检测部件连接，用于根据所述冷却液的温度控制所述流量泵的流量。

10、另一方面，还包括：

11、外循环风扇模组，设置于所述外循环换热器的一侧，所述外循环风扇模组与所述控制器连接，用于冷却所述外循环换热器；

12、所述控制器还用于根据所述冷却液的温度，控制所述外循环风扇模组动作。

13、另一方面，还包括：

14、拓展机箱，内设有第二腔室，所述拓展机箱与所述浸没冷却机箱贴合设置；

15、且所述外循环换热器、所述流量泵和所述外循环风扇模组均安装在所述第二腔室内，且所述外循环换热器、所述流量泵以及所述浸没冷却机箱之间均通过液冷管路连接。

16、另一方面，所述流量泵位于所述外循环换热器与所述浸没冷却机箱之间，且所述流量泵与所述浸没冷却机箱之间的液冷管路上以及所述外循环换热器与所述浸没冷却机箱之间的液冷管路上均设有电磁阀；所述控制器与所述电磁阀连接，用于根据所述冷却液的温度控制所述电磁阀开启或关闭。

17、另一方面，所述拓展机箱内还设有泵支架，所述流量泵安装在所述泵支架上；所述泵支架与所述流量泵之间，以及所述外循环换热器与所述拓展机箱之间均设有弹性部件。

18、另一方面，还包括泄压阀和压力传感器，所述泄压阀安装在所述浸没冷却机箱上，所述压力传感器安装在所述第一腔室内；所述控制器与所述泄压阀和所述压力传感器连接，用于根据所述压力传感器获取的所述第一腔室的压力，控制所述泄压阀的开启或关闭。

19、另一方面，所述浸没冷却机箱包括箱体和盖板，所述箱体与所述盖板可拆卸密封连接，所述第一腔室位于所述箱体与所述盖板之间；

20、还包括内加热片，所述内加热片安装在所述盖板靠近所述第一腔室的一侧；所述控制器与所述内加热片连接，以控制所述内加热片开启或关闭。

21、另一方面，所述外循环换热器包括外循环冷板和若干外循环翅片，各所述外循环翅片平行布置，并安装在所述外循环冷板上；所述外循环冷板上还设有若干挡板，用于将所述外循环冷板分隔为串联连接的若干通道，各所述通道内均布置有若干所述外循环翅片。

22、另一方面，所述浸没冷却机箱上设有进口和出口，所述进口与所述出口位于所述浸没冷却机箱的对立面；所述浸没冷却机箱内设有若干分隔板，各所述分隔板均由靠近所述进口的一侧向靠近所述出口的一侧延伸。

23、另一方面，所述分隔板具有至少两组，分别位于靠近所述进口的一侧和靠近所述出口的一侧，所述待冷却设备设置于相邻两组所述分隔板之间，以供所述冷却液在流经所述分隔板后流动至所述待冷却设备的位置。

24、另一方面，每组所述分隔板中，靠近所述进口或所述出口处的所述分隔板的宽度，向远离所述进口或所述出口处的所述分隔板的宽度，逐渐减小；且，靠近所述进口或所述出口处的相邻所述分隔板之间的间距，向远离所述进口或所述出口处的相邻所述分隔板之间的间距，逐渐增加。

25、另一方面，所述浸没冷却机箱内还设有若干导流板，各所述导流板将所述第一腔室分隔形成第一区域、第二区域和第三区域；所述待冷却设备的电源模块位于所述第一区域，处理元件位于所述第二区域，存储模块位于所述第三区域；且位于所述第二区域两侧所述导流板之间的宽度高于其他相邻所述导流板之间的宽度。

26、另一方面，位于所述第二区域两侧的所述导流板上设有导流边，所述导流边朝向靠近所述第二区域的方向弯折，以在所述第二区域形成聚流区；且所述第二区域与所述进口和/或所述出口的位置相对应。

27、一种浸没式冷却方法，采用上述浸没式冷却系统，包括：

28、获取所述冷却液的温度；

29、在所述冷却液的温度小于等于第一温度值时，对所述冷却液和/或所述外循环换热器进行加热；

30、在所述冷却液的温度高于所述第一温度值并小于等于第二温度值时，启动所述流量泵；实时获取所述待冷却设备和所述冷却液的温度，并根据所述待冷却设备和所述冷却液的温度控制所述流量泵的流量。

31、另一方面，所述浸没式冷却系统还包括外循环风扇模组，所述外循环风扇模组用于冷却所述外循环换热器；还包括：

32、在所述冷却液的温度高于所述第二温度值且持续第一预设时间后，控制所述外循环风扇模组和所述流量泵开启；

33、当所述冷却液的温度小于等于所述第二温度值且持续第二预设时间后，控制所述外循环风扇模组关闭，且保持所述流量泵开启；

34、且所述第二预设时间高于所述第一预设时间。

35、本发明所提供的浸没式冷却系统，其有益效果在于：通过所述浸没冷却机箱的设置，在所述浸没冷却机箱内设有用于冷却液的第一腔室，并将所述待冷却设备设置于所述第一腔室内，能够对所述待冷却设备进行浸没式冷却，提高对所述待冷却设备的冷却效率；同时，为了提高所述待冷却设备的散热效率，在所述待冷却设备上布置有所述内循环散热器，所述内循环散热器可以包括若干翅片，以增加对所述待冷却设备的散热效率；进一步，为了满足对所述冷却液的冷却效果，而在所述浸没冷却机箱的外部设置了所述外循环换热器，通过将所述浸没冷却机箱内部的冷却液引入到所述外循环换热器的内部，通过所述外循环换热器再对所述冷却液进行冷却，从而进一步提高对所述冷却液的散热需求。

36、进一步，通过设置所述流量泵，所述流量泵与所述外循环换热器连接，所述温度检测部件用于获取所述冷却液的温度，所述控制器根据所述温度检测部件获取的所述冷却液的温度，来判断对所述流量泵如何调节，从而实现对所述冷却液温度的精确控制；例如，当所述冷却液的温度太高时，可以通过增加所述流量泵的流量，来实现对所述待冷却设备的快速降温，当所述冷却液的温度太低时，可以降低所述流量泵的流量，来维持所述待冷却设备的温度。

37、本发明所提供的浸没式冷却系统，能够通过所述外循环换热器实现对所述浸没冷却机箱内部冷却液的降温，并通过所述内循环散热器，提高所述待冷却设备的散热效率，同时利用所述温度检测部件的设置，能够对所述冷却液的温度进行检测，方便所述控制器通过对所述流量泵的控制，实现对所述冷却液温度的控制，从而满足对所述待冷却设备的温度控制；该浸没式冷却系统的冷却效率高，通过内循环和外循环的结合，能够适应恶劣的户外环境，为边缘计算用设备，例如边缘服务器，提供高效的冷却效果，在保护边缘计算用设备稳定运行的同时，满足高防护等级的需求。

38、本发明所提供的浸没式冷却方法，其有益效果在于：通过获取所述冷却液的温度，并根据所述冷却液的温度来确定是否启动所述流量泵，并在所述冷却液的温度小于等于第一温度值时，先对所述冷却液和/或所述外循环换热器进行加热，从而保证在所述浸没式冷却系统在启动之前，先将所述冷却液的温度升高至所需要的温度，避免所述冷却液温度过低，而造成所述浸没式冷却系统中各部件的功能受损，适用于严寒的户外环境中；同时，在所述冷却液的温度高于所述第一温度值并小于等于第二温度值时，启动所述浸没式冷却中的流量泵；并实时获取所述待冷却设备和所述冷却液的温度，并根据所述待冷却设备和所述冷却液的温度控制所述流量泵的流量；此时，便可以对所述待冷却设备进行常规的散热、冷却操作，保证所述待冷却设备的性能稳定性，从而适用于不同的外界环境。