Устройство непосредственного жидкостного охлаждения изделий вычислительной техники

Полезная модель относится к устройствам для охлаждения изделий электронной техники, в частности, к устройствам непосредственного жидкостного охлаждения изделий вычислительной техники.
Из уровня техники известны устройства для охлаждения изделий вычислительной техники, в которых отведение от электронных компонентов нагретой охлаждающей жидкости осуществляется за счет ее перелива из камеры резервуара, в которой они установлены, в секцию или камеру, где осуществляется его отведение в гидравлический узел.
Так, например, в охранных документах (RU 2645721 C2, опубл. 2018.02.28, ЕР 2932349 В1, опубл. 30.08.2017, ES 2642774 T3, опубл. 20.11.2017, JP 6228228 B2, опубл. 08.11.2017, МХ 353993 В, опубл. 07.02.2018, PL 2932349 T3, опубл. 28.02.2018, US 10405457 B2, опубл. 03.09.2019, US 10820446 B2, опубл. 27.10.2020, WO 2014109869 A1, опубл. 17.07.2014, МПК G12B 15/04, G06F 1/20, H05K 7/20) раскрывается устройство для охлаждения изделий вычислительной техники, предусматривающее их установку в корпус с охлаждающей жидкостью. Подача охлаждающей жидкости осуществляется через множество отверстий в распределительной перегородке, установленной параллельно днищу резервуара. Отбор нагретой охлаждающей жидкости осуществляется за счет ее перелива через боковую стенку резервуара в переливную камеру, смонтированную на внешней стороне этой стенки. Таким образом, корпус устройства в поперечном разрезе имеет прямоугольную форму с выступом в верхней части, образованным переливной камерой. Охлаждающая жидкость из переливной камеры подается в гидравлический узел. Насосы смонтированы под переливной камерой, а теплообменники установлены на ее стенке.
Недостатком данного устройства является то, что переливная камера представляет собой отдельный составной элемент и монтируется на резервуар, в который устанавливают охлаждаемые изделия вычислительной техники, что усложняет конструкцию устройства. Кроме того, подача охлаждающей жидкости к распределительной перегородке осуществляется при помощи трубопроводов, частично размещенных в резервуаре, что затрудняет техническое обслуживание устройства.
В охранных документах (WO 2020183038 A1, опубл. 17.09.2020, МПК H05K 7/20) раскрывается устройство для охлаждения изделий вычислительной техники, предусматривающее их установку в корпус с охлаждающей жидкостью. Подача охлаждающей жидкости осуществляется через отверстия в распределительной перегородке, установленной параллельно днищу резервуара. Отбор нагретой охлаждающей жидкости осуществляется за счет ее перелива через боковые стенки резервуара в переливные секции, представляющие собой выступающие части резервуара. Таким образом, резервуар в поперечном разрезе имеет прямоугольную форму с двумя симметричными выступами в верхней части, а торцевые стенки имеют Т-образную форму. Охлаждающая жидкость из переливных камер подается в гидравлический узел, который выполнен в виде отдельного модуля и установлен внутри резервуара вплотную к одной из его торцевых стенок.
Недостатком данного устройства является расположение гидравлического узла внутри резервуара, что усложняет техническое обслуживание устройства и увеличивает объем резервуара. Кроме того, в данном охранном документе недостаточно детально раскрывается, как именно выполнены выступы. Исходя из приведенного описания можно предположить, что выступы состоят из нескольких составных частей, что усложняет конструкцию известного устройства.
Задачей полезной модели является расширение арсенала средств охлаждения изделий вычислительной техники.
Технический результат полезной модели заключается в расширении арсенала средств охлаждения изделий вычислительной техники, а именно в упрощении конструкции и технического обслуживания, повышении удобства эксплуатации, уменьшении объема резервуара.
Технический результат достигается тем, что устройство непосредственного жидкостного охлаждения изделий вычислительной техники состоит из корпуса, включающего гидравлический узел и резервуар с крышкой, предназначенный для заполнения охлаждающей жидкостью, имеющий прямоугольную форму в нижней части и ступенчатый выступ в верхней части, с распределительной перегородкой с отверстиями, установленной параллельно днищу, разделяющей резервуар на нижнюю распределительную камеру и верхнюю камеру, перегородкой, которая не доходит до уровня верхнего края резервуара, отделяет полость выступа от внутреннего объема резервуара с образованием переливной секции, и на которой смонтированы крепежные изделия для установки и фиксации изделий вычислительной техники внутри верхней камеры резервуара, согласно полезной модели, выступ образован дважды изогнутой под прямым углом верхней частью передней стенки резервуара, перегородка установлена вертикально вдоль контура первого изгиба передней стенки, крепежная планка с крепежными изделиями для установки и фиксации изделий вычислительной техники внутри верхней камеры резервуара установлена вдоль задней стенки на ее внутренней стороне выше уровня первого изгиба передней стенки, в верхней части выступа выше уровня верхнего края перегородки выполнены прямоугольные отверстия, предназначенные для установки универсальных коммуникационных патч-панелей, а под этими отверстиями на внутренней стороне выступа выше уровня верхнего края перегородки установлен блок распределения питания, гидравлический узел установлен снаружи резервуара под горизонтальной гранью выступа и сообщен с переливной секцией посредством выпускных отверстий, выполненных на горизонтальной грани выступа, и нижней распределительной камерой посредством впускных отверстий, выполненных на днище резервуара.
На чертеже показан поперечный разрез резервуара предлагаемого устройства.
Устройство непосредственного жидкостного охлаждения изделий вычислительной техники представляет собой корпус, состоящий из резервуара 1 с крышкой (на чертеже не показана) и гидравлического узла (на чертеже не показан), смонтированных в общем каркасе.
Резервуар 1 выполнен с возможностью заполнения охлаждающей жидкостью. Резервуар 1 выполнен прямоугольным в нижней части и имеет ступенчатый выступ 2 в верхней части, образованный дважды изогнутой под прямым углом передней стенкой. Таким образом, торцевые стенки имеют Г-образную форму.
Вдоль контура первого изгиба передней стенки вертикально установлена перегородка 3, не доходящая до уровня верхнего края резервуара. Перегородка 3 отделяет полость выступа 2 от внутреннего объема резервуара с образованием переливной секции 4.
В верхней части выступа 2 выше уровня верхнего края перегородки 3 выполнены прямоугольные отверстия 5, которые предназначены для установки универсальных коммуникационных патч-панелей. Под отверстиями 5 на внутренней стороне выступа 2 выше уровня верхнего края перегородки 3 установлен блок распределения питания 6.
На горизонтальной грани выступа 2 выполнены выпускные отверстия для отведения нагретой охлаждающей жидкости из переливной секции 4 в гидравлический узел.
Вдоль задней стенки на ее внутренней стороне выше уровня первого изгиба передней стенки установлена крепежная планка 7. Верхний край крепежной планки 7 доходит до уровня верхнего края перегородки 3.
В нижней части резервуара параллельно его днищу установлена распределительная перегородка 8, разделяющая внутренний объем резервуара 1 на нижнюю распределительную камеру 9 и верхнюю камеру 10. На распределительной перегородке 8 выполнены отверстия для подачи охлаждающей жидкости из нижней распределительной камеры 9 в верхнюю камеру 10. Эти отверстия расположены таким образом, чтобы при установке над ними изделий вычислительной техники центры ортогональных проекций нагревающихся электронных компонентов на поверхность распределительной перегородки 8 совпадали с центрами этих отверстий, причем диаметр каждого такого отверстия пропорционален мощности тепловыделения того электронного компонента, на ортогональной проекции которого это отверстие расположено. Нижняя распределительная камера 9 выполняет роль распределительного коллектора для организации пропорциональной подачи охлаждающей жидкости к электронным компонентам через отверстия на распределительной перегородке 8, служит для выравнивания давления по всей поверхности распределительной перегородки 8. На днище резервуара выполнены впускные отверстия для подачи охлаждающей жидкости из гидравлического узла в нижнюю распределительную камеру 9.
Перегородка 3 и крепежная планка 7 снабжены крепежными изделиями для установки и фиксации изделий вычислительной техники в верхней камере 10 резервуара 1.
Под горизонтальной гранью выступа 2 снаружи резервуара 1 смонтирован гидравлический узел, который сообщен с переливной секцией 4 посредством выпускных отверстий, выполненных на горизонтальной грани выступа 2, и с нижней распределительной камерой 9 посредством впускных отверстий, выполненных на днище резервуара.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Изделия вычислительной техники устанавливают внутри резервуара 1 и фиксируют при помощи крепежных изделий, выполненных на перегородке 3 и крепежной планке 7.
Охлаждающая жидкость при помощи насосов гидравлического узла через впускные отверстия, выполненные на днище резервуара, подается в нижнюю распределительную камеру 9, затем через отверстия, выполненные на распределительной перегородке 8, поступает в верхнюю камеру 10 и заполняет ее до уровня перелива через перегородку 3. Охлаждающая жидкость переливается через перегородку 3 в переливную секцию 4, а затем через выпускные отверстия, выполненные на горизонтальной грани выступа 2, отводится из переливной секции 4 в гидравлический узел. Охлажденная в гидравлическом узле охлаждающая жидкость подается через впускные отверстия, выполненные на днище резервуара, обратно в нижнюю распределительную камеру 9.
В качестве охлаждающей жидкости используются синтетические или натуральные масла.
Упрощение технического обслуживания и повышение удобства эксплуатации предлагаемого устройства достигается за счет расположения гидравлического узла снаружи резервуара под выступом, на вертикальной грани которого также расположен блок распределения питания и предполагаются к установке универсальные коммуникационные патч-панели. Такое расположение составных частей предлагаемого устройства облегчает и упрощает доступ к ним во время технического обслуживания и работы устройства, а также позволяет уменьшить общий объем резервуара и количество охлаждающей жидкости. Упрощение конструкции предлагаемого устройства достигается за счет того, что выступ образован изгибами передней стенки резервуара, а не представляет собой отдельный составной элемент.