液冷换热设备及数据中心的制作方法

1.本技术涉及换热设备领域，特别涉及一种液冷换热设备及数据中心。

背景技术：

2.随着能耗要求的提高，传统的风冷方式难以满足日益增长的算力要求，数据中心制冷行业将迎来一次洗牌，液冷逐渐得到更广泛的应用。
3.为了实现在全年运行期间内液冷服务器容器内冷却液的冷却作用，则需要通过液冷换热设备将液冷服务器容器与外部散热系统连接进行换热，从而将液冷服务器容器内的冷却液温度控制在一个合理的范围内，进而保证液冷服务器的正常运行。
4.但是，现有的液冷换热设备内的部件大多是依次并列设置，这也就导致外形尺寸过大，在一定程度上影响数据中心内服务器的安放量。

技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种液冷换热设备及数据中心，缩小液冷换热设备的体积，从而提高数据中心内服务器的安放量。
6.为实现上述目的，本技术一方面提供一种液冷换热设备，至少包括箱体、换热部件、泵体、过滤部件和控制箱，其中所述换热部件具有内进液口、内出液口、外进液口和外出液口；所述换热部件、泵体、过滤部件和控制箱安装在所述箱体内，其中所述换热部件位于所述泵体和所述过滤部件之间，所述控制箱位于所述泵体或所述过滤部件的正上方；所述内进液口与内回液管路的一端连通，所述泵体串联在所述内回液管路上，所述内出液口与内进液管路的一端连通，所述过滤部件串联在所述内进液管路上；所述外进液口与外进液管路的一端连通，所述外出液口与外回液管路的一端连通；所述内回液管路、所述内进液管路、所述外进液管路和所述外回液管路在所述泵体和所述过滤部件所在平面上的投影，位于所述泵体和所述过滤部件之间。
7.作为上述技术方案的进一步改进：所述内回液管路的另一端和所述内进液管路的另一端分别通过管道连接器连接有管道接口，与所述内回液管路连接的管道接口和与所述内进液管路连接的管道接口均位于所述箱体的同一侧；所述管道接口为直角接口，以使得所述管道接口在安装时可以绕所连接的管路的另一端旋转180
°
设置。
8.作为上述技术方案的进一步改进：所述内回液管路、所述内进液管路、所述外进液管路和所述外回液管路均分别由硬管路和软管路构成；其中，所述内回液管路位于所述泵体的两端分别连接有所述软管路。
9.作为上述技术方案的进一步改进：所述外进液管路的另一端和所述外回液管路的另一端分别位于所述箱体的同一侧。
10.作为上述技术方案的进一步改进：所述内回液管路上串联有第一温度传感器，所述内进液管路上串联有第二温度传感器；所述外进液管路上串联有电控调节阀；所述控制箱分别与所述泵体、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述电控调节阀电性连
接。
11.作为上述技术方案的进一步改进：所述内进液管路和/或所述内回液管路上设置有第一支路，所述第一支路上连接有充放液接口；所述充放液接口包括充放液截止阀和快接接口，所述充放液截止阀一端与所述第一支路连通，所述充放液截止阀的另一端与所述快接接口连通。
12.作为上述技术方案的进一步改进：所述内进液管路上串联有电导率仪；所述电导率仪位于所述过滤部件和所述内进液管路的另一端之间。
13.作为上述技术方案的进一步改进：所述内回液管路、所述内进液管路、所述外进液管路和所述外回液管路上分别串联有若干开关阀；若干所述开关阀沿对应管路依次间隔设置。
14.作为上述技术方案的进一步改进：所述内进液管路和/或所述内回液管路上设置有第二支路，所述第二支路通过球阀连接有压力传感器。
15.为实现上述目的，本技术另一方面还提供一种数据中心，包括液冷服务器容器和上述所述的液冷换热设备；所述内回液管路的另一端和所述内进液管路的另一端分别与所述液冷服务器容器的内部连通。
16.由此可见，本技术提供的技术方案，采用将换热部件设置在泵体和过滤部件之间，控制箱位于泵体或过滤部件的正上方，利用换热部件与泵体和过滤部件之间的高度差安装控制箱，合理布置空间，减少空间占用。同时，内回液管路、内进液管路、外进液管路和外回液管路在泵体和过滤部件所在平面上的投影，位于所述泵体和所述过滤部件之间，从而进一步的限制管路的设置范围，进一步缩小液冷换热设备的体积，从而在数据中心面积一定的情况下，提高数据中心内服务器的安放量。
17.进一步的，在内进液管路上串联过滤部件，由过滤部件对内循环液体中进入液冷服务器容器中的冷却液进行过滤，保证进入液冷服务器容器中的冷却液清洁程度。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本技术提供的一种实施方式中液冷换热设备的主视示意图；
20.图2是本技术提供的一种实施方式中液冷换热设备的右视示意图；
21.图3是图2的a部放大视图；
22.图4是本技术提供的一种实施方式中液冷换热设备的左视示意图；
23.图5是本技术提供的一种实施方式中液冷换热设备的外循环流向示意图；
24.图6是本技术提供的一种实施方式中液冷换热设备的内循环流向示意图；
25.图7是本技术提供的一种实施方式中液冷换热设备与液冷服务器容器连接的结构示意图；
26.图中：1、箱体；2、换热部件；21、内进液口；22、内出液口；23、外进液口；24、外出液口；3、泵体；4、过滤部件；5、控制箱；6、内回液管路； 61、第一温度传感器；62、开关阀；63、球
阀；64、压力传感器；7、内进液管路；71、管道连接器；72、管道接口；73、第二温度传感器；74、充放液接口；741、充放液截止阀；742、快接接口；75、电导率仪；8、外进液管路；81、电控调节阀；9、外回液管路；10、液冷服务器容器。
具体实施方式
27.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。本技术使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
28.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.随着能耗要求的提高，传统的风冷方式难以满足日益增长的算力要求，数据中心制冷行业将迎来一次洗牌，液冷逐渐得到更广泛的应用。
30.为了实现在全年运行期间内液冷服务器容器内冷却液的冷却作用，则需要通过液冷换热设备将液冷服务器容器与外部散热系统连接进行换热，从而将液冷服务器容器内的冷却液温度控制在一个合理的范围内，进而保证液冷服务器的正常运行。
31.但是，现有的液冷换热设备内的部件大多是依次并列设置，这也就导致外形尺寸过大，在一定程度上影响数据中心内服务器的安放量。此外，现有的液冷换热设备在日常运行过程中经常会出现突发情况和元器件损坏或需要维护的情形，在维修时通常需要将整个液冷换热设备内的冷却液进行排放，操作极为繁琐，且效率低下。
32.基于上述的问题，因此急需一种液冷换热设备及数据中心，缩小液冷换热设备的体积，从而提高数据中心内服务器的安放量，同时提高维护效率。
33.下面将结合附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本技术所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
34.在一种可实现的实施方式中，请参见图1至图6所示，一种液冷换热设备，至少可以包括箱体1、换热部件2、泵体3、过滤部件4和控制箱5，其中换热部件2具有内进液口21、内出液口22、外进液口23和外出液口24，内进液口 21和内出液口22位于换热部件2内部连通，外进液口23和外出液口24位于换热部件2内部连通，并且内进液口21和内出液口22与外进液口23和外出液口 24并不连通，从而使得内循环冷却液和外循环冷却液可以换热却不相互交融。
35.其中，换热部件2、泵体3、过滤部件4和控制箱5安装在箱体1内，其中换热部件2位于泵体3和过滤部件4之间，控制箱5位于泵体3或过滤部件4 的正上方。由于，换热部件2与泵体3和过滤部件4相比存在一定的高度空间，从而可以将控制箱5安装在泵体3或过滤部件4的正上方的高度空间内，从而合理利用空间，缩小液冷换热设备的体积。
36.内进液口21与内回液管路6的一端连通，内回液管路6的另一端与液冷服务器容器10连通，内出液口22与内进液管路7的一端连通，内进液管路7的另一端与液冷服务器容器10连通，从而构成内循环回路。其中，泵体3串联在内回液管路6上，泵体3用于给内循环回路内的冷却液循环提供动力。过滤部件4串联在内进液管路7上，从而对进入液冷服务器容器10内的冷却液进行过滤。
37.外进液口23与外进液管路8的一端连通，外出液口24与外回液管路9的一端连通。外进液管路8的另一端和外回液管路9的另一端可以与外部换热设备连通，例如可以是冷却塔设备等。
38.内回液管路6、内进液管路7、外进液管路8和外回液管路9在泵体3和过滤部件4所在平面上的投影，位于泵体3和过滤部件4之间。如此，对于内回液管路6、内进液管路7、外进液管路8和外回液管路9的连通管路的安装范围进行限制，进一步的缩小液冷换热设备的体积，从而在数据中心面积一定的情况下，提高数据中心内服务器的安放量。
39.在实际应用中，换热部件2可以采用板式换热器。过滤部件4可以采用竖直式过滤器。同时，为了使得内回液管路6、内进液管路7、外进液管路8和外回液管路9可以在泵体3和过滤部件4之间限定的范围内进行安装，内回液管路6、内进液管路7、外进液管路8和外回液管路9可以均分别由硬管路和软管路构成，软管路可以补偿尺寸和装配误差，方便整体管路的布局安装。硬管路则可以用于连接例如温度传感器、阀体和压力传感器等部件。
40.需要注意的是，在内回液管路6中位于泵体3的两端可以分别连接有软管路，这样位于泵体3两端的软管，可以降低泵体3运行引起的震动对其他零部件造成的影响，有利于设备的稳定运行。
41.在一种可实现的实施方式中，请再次参见图3所示，内回液管路6的另一端和内进液管路7的另一端分别通过管道连接器71连接有管道接口72，与内回液管路6连接的管道接口72和与内进液管路7连接的管道接口72均位于箱体1 的同一侧，从而方便从同一侧与液冷服务器容器10连接，避免额外增设管路，节省成本。
42.进一步，管道接口72为直角接口，从而使得管道接口72在安装时可以绕所连接的管路的另一端旋转180
°
设置。在实际使用中，可以根据液冷服务器容器10位于液冷换热设备的所在侧(可以在左侧或右侧)，将管道接口72调节朝向液冷服务器容器10，然后再用管道接口72对齐进行连接，从而可以实现对两侧中任意一侧的液冷服务器容器10都可以进行使用，通用性强。
43.其中管道接口72可以采用法兰连接和卡箍连接等。
44.同样的，外进液管路8的另一端和外回液管路9的另一端分别位于箱体1 的同一侧，避免外进液管路8和外回液管路9与外部换热设备连接时，额外增设管路，节省成本。
45.在一种可实现的实施方式中，请参见图7所示，内回液管路6上串联有第一温度传感器61，内进液管路7上串联有第二温度传感器73。外进液管路8上串联有电控调节阀81。控制箱5分别与泵体3、第一温度传感器61、第二温度传感器73和电控调节阀81电性连接。
46.控制箱5实时接收第一温度传感器61检测液冷服务器容器10的出液口处的温度，液冷服务器容器10的出液口处的温度可以表征内循环回路中的冷却液对于液冷服务器容器10内设备的散热情况。当控制箱5判断第一温度传感器61 与系统中第一预设温度存在差值时，可以通过pid算法，计算泵体3的转速调节量，调节泵体3的转速，从而调节泵体3的流量，进而调节对液冷服务器容器10的制冷效果。
47.同时，控制箱5还接收第二温度传感器73检测内出液口22处的温度，内出液口22处的温度可以表征外循环回路中的冷却液对于内循环回路中冷却液换热情况。
48.当控制箱5判断第二温度传感器73与系统中第二预设温度存在差值时，可以通过pid算法，计算电控调节阀81的开口调节量，调节电控调节阀81的开口，从而电控调节阀81的流量。如此，可以通过温度监控，同时对外循环回路和内循环回路流量进行调节，合理调节用于对液冷服务器容器10内设备换热的冷却液温度和外循环回路对内循环回路的换热温度，保证液冷服务器容器10内设备的正常运行。
49.进一步的，由于内循环回路内的冷却液正在长期运行后，会出现挥发等情形导致冷却液缺少的问题，为了便于补充冷却液，内进液管路7和/或内回液管路6上设置有第一支路，第一支路上连接有充放液接口74。
50.具体的，充放液接口74包括充放液截止阀741和快接接口742，充放液截止阀741一端与第一支路连通，充放液截止阀741的另一端与快接接口742连通。如此，当需要补液时，可将外部补液设备接口连接在快接接口742上，然后打开充放液截止阀741进行补液。待补充完成后，先关闭充放液截止阀741，然后将外部补液设备接口从快接接口742上取下。
51.进一步的，内进液管路7上串联有电导率仪75。电导率仪75位于过滤部件 4和内进液管路7的另一端之间，以测量内进液管路7内进入液冷服务器容器 10内的液体的电导率，当测量的电导率值高于预设值时，会触发报警，由操作人员处理，以保证液冷服务器容器10内服务器的正常运行。
52.内进液管路7和/或内回液管路6上设置有第二支路，第二支路通过球阀63 连接有压力传感器64。其中球阀63为常开，当压力传感器64需要维护时，可以关闭对应的球阀63，从而方便维修。
53.进一步的，内回液管路6、内进液管路7、外进液管路8和外回液管路9上分别串联有若干开关阀62。若干开关阀62沿对应管路依次间隔设置，从而在后续维修中，无需将全部液体放出后进行维修，只需关闭对应维修点两端的开关阀62即可，维修更加便捷。
54.基于相同的发明构思，请参见图7所示，本技术还提供了数据中心，包括液冷服务器容器10和上述的液冷换热设备。内回液管路6的另一端和内进液管路7的另一端分别与液冷服务器容器10的内部连通。
55.需要指出的是，关于液冷换热设备的具体结构可以参考上述内容，在此不再赘述。
56.由此可见，本技术提供的技术方案，采用将换热部件设置在泵体和过滤部件之间，控制箱位于泵体或过滤部件的正上方，利用换热部件与泵体和过滤部件之间的高度差安装控制箱，合理布置空间，减少空间占用。同时，内回液管路、内进液管路、外进液管路和外回液管路在泵体和过滤部件所在平面上的投影，位于所述泵体和所述过滤部件之间，从而进一步的限制管路的设置范围，进一步缩小液冷换热设备的体积，从而在数据中心面积一定的情况下，提高数据中心内服务器的安放量。
57.进一步的，在内进液管路上串联过滤部件，由过滤部件对内循环液体中进入液冷服务器容器中的冷却液进行过滤，保证进入液冷服务器容器中的冷却液清洁程度。
58.同时，内回液管路、内进液管路、外进液管路和外回液管路可以均分别由硬管路和软管路构成，软管路可以补偿尺寸和装配误差，方便整体管路的布局安装。进一步的，在内回液管路中位于泵体的两端可以分别连接有软管路，如此，位于泵体两端的软管可以降低泵体运行引起的震动对其他零部件造成的影响，有利于设备的稳定运行。
59.以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种液冷换热设备，至少包括箱体(1)、换热部件(2)、泵体(3)、过滤部件(4)和控制箱(5)，其中所述换热部件(2)具有内进液口(21)、内出液口(22)、外进液口(23)和外出液口(24)；其特征在于，所述换热部件(2)、泵体(3)、过滤部件(4)和控制箱(5)安装在所述箱体(1)内，其中所述换热部件(2)位于所述泵体(3)和所述过滤部件(4)之间，所述控制箱(5)位于所述泵体(3)或所述过滤部件(4)的正上方；所述内进液口(21)与内回液管路(6)的一端连通，所述泵体(3)串联在所述内回液管路(6)上，所述内出液口(22)与内进液管路(7)的一端连通，所述过滤部件(4)串联在所述内进液管路(7)上；所述外进液口(23)与外进液管路(8)的一端连通，所述外出液口(24)与外回液管路(9)的一端连通；所述内回液管路(6)、所述内进液管路(7)、所述外进液管路(8)和所述外回液管路(9)在所述泵体(3)和所述过滤部件(4)所在平面上的投影，位于所述泵体(3)和所述过滤部件(4)之间。2.根据权利要求1所述液冷换热设备，其特征在于，所述内回液管路(6)的另一端和所述内进液管路(7)的另一端分别通过管道连接器(71)连接有管道接口(72)，与所述内回液管路(6)连接的管道接口(72)和与所述内进液管路(7)连接的管道接口(72)均位于所述箱体(1)的同一侧；所述管道接口(72)为直角接口，以使得所述管道接口(72)在安装时可以绕所连接的管路的另一端旋转180
°
设置。3.根据权利要求1或2所述液冷换热设备，其特征在于，所述内回液管路(6)、所述内进液管路(7)、所述外进液管路(8)和所述外回液管路(9)均分别由硬管路和软管路构成；其中，所述内回液管路(6)位于所述泵体(3)的两端分别连接有所述软管路。4.根据权利要求3所述液冷换热设备，其特征在于，所述外进液管路(8) 的另一端和所述外回液管路(9)的另一端分别位于所述箱体(1)的同一侧。5.根据权利要求3所述液冷换热设备，其特征在于，所述内回液管路(6)上串联有第一温度传感器(61)，所述内进液管路(7)上串联有第二温度传感器(73)；所述外进液管路(8)上串联有电控调节阀(81)；所述控制箱(5)分别与所述泵体(3)、所述第一温度传感器(61)、所述第二温度传感器(73)和所述电控调节阀(81)电性连接。6.根据权利要求5所述液冷换热设备，其特征在于，所述内进液管路(7)和/或所述内回液管路(6)上设置有第一支路，所述第一支路上连接有充放液接口(74)；所述充放液接口(74)包括充放液截止阀(741)和快接接口(742)，所述充放液截止阀(741)一端与所述第一支路连通，所述充放液截止阀(741)的另一端与所述快接接口(742)连通。7.根据权利要求6所述液冷换热设备，其特征在于，所述内进液管路(7)上串联有电导率仪(75)；所述电导率仪(75)位于所述过滤部件(4)和所述内进液管路(7)的另一端之间。8.根据权利要求7所述液冷换热设备，其特征在于，所述内回液管路(6)、所述内进液管路(7)、所述外进液管路(8)和所述外回液管路(9)上分别串联有若干开关阀(62)；
若干所述开关阀(62)沿对应管路依次间隔设置。9.根据权利要求8所述液冷换热设备，其特征在于，所述内进液管路(7)和/或所述内回液管路(6)上设置有第二支路，所述第二支路通过球阀(63)连接有压力传感器(64)。10.一种数据中心，其特征在于，包括液冷服务器容器(10)和权利要求1 至9任意一项所述的液冷换热设备；所述内回液管路(6)的另一端和所述内进液管路(7)的另一端分别与所述液冷服务器容器(10)的内部连通。

技术总结

本申请公开了一种液冷换热设备及数据中心，液冷换热设备至少包括箱体、换热部件、泵体、过滤部件和控制箱，其中所述换热部件具有内进液口、内出液口、外进液口和外出液口，其中所述换热部件位于所述泵体和所述过滤部件之间，所述控制箱位于所述泵体或所述过滤部件的正上方；所述内进液口与内回液管路的一端连通，所述泵体串联在所述内回液管路上，所述内出液口与内进液管路的一端连通，所述过滤部件串联在所述内进液管路上；所述内回液管路、所述内进液管路、所述外进液管路和所述外回液管路在所述泵体和所述过滤部件所在平面上的投影，位于所述泵体和所述过滤部件之间。本申请可以缩小液冷换热设备的体积，从而提高数据中心内服务器的安放量。心内服务器的安放量。心内服务器的安放量。