一种两相浸没式冷却装置，包括上箱体、下箱体、发热元件以及冷凝器，上箱体包括首尾依次相接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁共同形成第一空腔。下箱体的第二空腔中容纳有冷却液和发热元件。发热元件浸没于冷却液中。冷凝器包括设置于第一空腔中的多排多列冷凝管，多排多列冷凝管自第一侧壁至第三侧壁或者自第二侧壁至第四侧壁布置、并自上箱体的底部向上布满所述第一空腔体。下箱体可拆卸地并密封地连接于上箱体的底端以使第二空腔与第一空腔相连通形成一容纳腔，本申请的两相浸没式冷却装置可满足具有高热负荷的发热元件的冷却需求和两相浸没式冷却装置小型化的需求。却需求和两相浸没式冷却装置小型化的需求。却需求和两相浸没式冷却装置小型化的需求。
【技术实现步骤摘要】
一种两相浸没式冷却装置
[0001]本专利技术涉及一种两相浸没式冷却装置，尤其涉及一种上箱体布有冷凝器的两相浸没式冷却装置。
技术介绍
[0002]随着计算机芯片、物联网、新能源汽车的电池、电子器件，居家数字化电器设备，数字医疗、边缘计算的芯片和电子器件、量子计算的芯片和电子器件、机器人的芯片和电子器件、机械设备的发热部件或电子设备的发热部件的功率及热流密度的快速提高，发热元件的冷却技术也经历了一代又一代的快速发展。经历过了被动散热方式的冷却，强化空气冷却，热虹吸式回路热管冷却，液体冷却和浸没式单相冷却技术的不断发展后，浸没式两相冷却方法是目前最具发展前途和最有效的服务器冷却技术之一。
[0003]两相浸没式冷却装置包括一个箱体、发热元件、冷却液、盖体以及冷凝器。所述发热元件容纳于下部分的箱体中并浸没于所述冷却液中。现有一种方案是将冷凝器组装在盖体中，然而这种情况下冷凝器的换热面积非常有限，不能满足大功率高热密度发热元件的冷却需求。为克服这一不足，现有一种方案是将冷凝器沿着箱体的内壁面排布，以增加冷凝器的换热面积，以冷却具有更高热流密度的发热元件。这种情况下，所述冷凝器远离所述多个内侧壁包围形成的空腔，能使所述发热元件上下穿过所述空腔，方便地将所述发热元件安装至下部分的箱体中或将所述发热元件从下部分的箱体中取出。然而，由于上部分的箱体的内部需预留供所述发热元件穿过的空腔，使得上部分的箱体内部留给冷凝器的空间十分有限，导致单位体积的箱体中可容纳的冷凝器较小，冷凝能力有限。该种两相浸没式冷却装置仅能满足具有低热负荷的发热元件的冷却需求。为了满足具有更高热负荷的发热元件(例如数据中心的高热负荷的服务器)的冷却要求，解决的方案是增大箱体的体积，例如增加箱体的高度、长度或宽度，以使上部分的箱体内部沿着壁面有更大的容积容纳下更大尺寸的冷凝器。可是，这样做的结果就使得浸没式两相冷却装置的高度越来越高，或尺寸越来越大，成本也越来越高。而高度越来越高，周边尺寸越来越大的上部空腔的功能仅仅是为了发热元件无障碍地上下通过。但是，随着社会各方面的高速发展，人们对机构的空间利用率也提出了更高的要求，对发热元件的冷却装置这种空间要求更为严苛的产品，尤其是数据中心对于更小的占地面积，更高的容量的浸没式两相冷却装置更加迫切的需求，简洁、小巧和成本低的结构显得尤其重要。另还有一种方案是在箱体的上部布有冷凝器盘管，然而由于箱体为一体结构，使得服务器不易通过上部的空腔上下穿过，并且盘管的中间部分没有冷凝管，使得冷凝盘管的换热能力受到限制。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种单位体积的上箱体中可容纳更大冷凝能力的冷凝器的两相浸没式冷却装置，以满足具有大功率高热负荷的发热元件的冷却需求和小型化的需求。
[0005]本申请第一方面提供一种两相浸没式冷却装置，包括上箱体、下箱体、发热元件以及冷凝器，所述上箱体包括首尾依次相接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁共同形成第一空腔，所述下箱体具有第二空腔，所述第二空腔中容纳有冷却液，所述发热元件设置于所述第二空腔中并浸没于所述冷却液中。所述冷凝器包括多排多列冷凝管，每排每列冷凝管自所述第一侧壁至所述第三侧壁或者自所述第二侧壁至所述第四侧壁布置，自所述上箱体的底部向上布置，以布满所述第一空腔；所述下箱体可拆卸地并密封地连接于所述上箱体的底端以使所述第二空腔与所述第一空腔相连通形成一容纳腔。
[0006]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括风扇，所述风扇位于所述冷凝器的上方或下方。
[0007]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括设置于所述容纳腔中的至少一感测器，所述至少一感测器包括温度感测器、湿度感测器、压力感测器和液面感测器中至少一者。
[0008]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括密封地设置于所述上箱体上的第一双面插座，所述第一双面插座的内插座用于与所述风扇以及所述至少一感测器电连接，所述第一双面插座的外插座用于与外部电源和所述至少一感测器的外部连线电连接。
[0009]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括设置于所述下箱体上的液面感测器，所述液面感测器与所述容纳腔相连通并用于检测所述冷却液的液面高度。
[0010]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括设置于所述箱体顶部的安全阀门，当所述容纳腔中的气压高于预设气压时，打开所述安全阀门直至所述容纳腔中的气压低于预设气压，以保证所述两相浸没式冷却装置在安全的压力下工作。
[0011]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括冷却液管理系统，用于向所述容纳腔中补充冷却液。
[0012]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括控制器，所述控制器与至少一风扇、至少一感测器、至少一冷凝器、至少一液面感测器、至少一安全阀门、至少一冷却液管理系统、至少一警报器电连接；所述至少一液面感测器和所述至少一警报器、所述至少一冷却液管理系统、所述安全阀门电连接，当所述液面感测器检测到的所述冷却液的液面高度低于预设高度时，所述控制器控制所述警报器发出警报并控制所述冷却液管理系统向所述容纳腔中补充冷却液。
[0013]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括密封地设置于所述下箱体上的第二双面插座，插座的里面连接发热组件连线和连接检测器的连线插头，所述第二双面插座的外插座用于与所述发热元件的外部连线和所述液面感测器的外部连线电连接。
[0014]在一些实施方式中，所述下箱体通过法兰连接、卡钩连接、咬缝连接、卡箍连接、或螺钉连接的方式与所述上箱体可拆卸地连接。
[0015]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括盖体，所述盖体可拆卸地连接于所述上箱体背离所述下箱体的一端并覆盖所述上箱体以密封所述容纳腔。
[0016]在一些实施方式中，所述两相浸没式冷却装置还包括设置于所述上箱体上的抽气阀门，所述抽气阀门用于与真空泵相连接以将所述容纳腔中的不凝气体抽出。
[0017]在一些实施方式中，所述发热元件包括应用于数据中心的服务器、应用于新能源
汽车的电池、电子芯片或电子器件、应用于居家智能数字化电器的电子芯片或设备、应用于数字医疗的电子芯片或电子器件、应用于边缘计算的电子芯片或电子器件、应用于量子计算的芯片、应用于机器人的芯片、应用于机械设备的发热部件或电子设备的发热部件。
[0018]本申请提供的两相浸没式冷却装置的上箱体中无需预留供所述发热元件穿过的空腔，使得单位体积的上箱体中可安装换热面积更大的冷凝器，以满足具有高热负荷的发热元件的冷却需求和小型化的需求；上箱体和下箱体可拆卸地连接，使得所述发热元件可直接在所述下箱体中方便的进行组装、更换和保养。
附图说明
[0019]图1为本申请一实施方式提供的两相浸没式冷却装置的立体结构示意图。
[0020]图2为图1所示两相浸没式冷却装置沿II
‑
II的剖视图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两相浸没式冷却装置，包括上箱体、下箱体、发热元件以及冷凝器，所述上箱体包括首尾依次相接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁共同形成第一空腔，所述下箱体具有第二空腔，所述第二空腔中容纳有冷却液，所述发热元件设置于所述第二空腔中浸没于所述冷却液中，其特征在于，所述冷凝器包括多排多列冷凝管，每排每列冷凝管自所述第一侧壁至所述第三侧壁或者自所述第二侧壁至所述第四侧壁布置，并自所述上箱体的底部向上，以布满所述第一空腔；所述下箱体可拆卸地并密封地连接于所述上箱体的底端以使所述第二空腔与所述第一空腔相连通形成一容纳腔。2.如权利要求1所述的两相浸没式冷却装置，其特征在于，所述两相浸没式冷却装置还包括风扇，所述风扇设置于所述容纳腔中并位于所述冷凝器的上方或下方。3.如权利要求1所述的两相浸没式冷却装置，其特征在于，所述两相浸没式冷却装置还包括设置于所述容纳腔中的至少一感测器，所述至少一感测器包括温度感测器、湿度感测器、压力感测器和液面感测器中至少一者。4.如权利要求1所述的两相浸没式冷却装置，其特征在于，所述两相浸没式冷却装置还包括密封地设置于所述上箱体上的第一双面插座，所述第一双面插座的内插座用于与风扇以及至少一感测器电连接，所述第一双面插座的外插座用于与外部电源和所述至少一感测器的外部连线电连接。5.如权利要求1所述的两相浸没式冷却装置，其特征在于，所述两相浸没式冷却装置还包括控制器、警报器和冷却液管理系统，所述控制器与液面感测器、所述警报器和所述冷却液管理系统电连接，当所述液面感测器检测到的所述冷却液的液面高度低于预设高度时，所述控制器控制所述警报器发出警报并控制所述冷却液管理系统向所述容纳腔中补充冷却液。6.如权利要求5所述的两相浸没式冷却装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王纯，阮文宏，
申请(专利权)人：富联精密电子天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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