(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202111522710.7
(22)申请日 2021.12.13
(71)申请人 长城超云(北京)科技有限公司
地址 100176 北京市北京经济技术开发区
地盛北街1号院18号楼二层201室
(72)发明人 张晶 孙振 白文飞 吕风恩
田锋
(74)专利代理机构 北京超凡宏宇专利代理事务
所(特殊普通合伙) 11463
代理人 毕翔宇
(51)Int.Cl.
H05K 7/20(2006.01)
(54)发明名称一种液冷循环系统(57)摘要本发明涉及液冷数据中心技术领域，具体而言，涉及一种液冷循环系统，用于对服务器内的高功率密度部件进行冷却，包括第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路包括多条液冷管路，所述液冷管路与服务器内的高功率密度部件一一对应设置，多条所述液冷 管路并联或串联设置，所述第一换热管路的输入端和输出端连通后形成第一回路，所述第一换热管路的输入端和输出端分别与所述第二换热管路的两端连通，形成第二回路，所述第一回路与所述第二回路通过控制器进行切换。本申请通过冷却液流入液冷管路并流经液冷板而带走服务器内的高功率密度部件的热量，能够对服务器内的高功率密度部件
进行很好的散热。权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 114144045 A 2022.03.04
C N 114144045
A
1.一种液冷循环系统，用于对服务器内的高功率密度部件进行冷却，其特征在于，包括第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路包括多条液冷管路，所述液冷管路与服务器内的高功率密度部件一一对应设置，多条所述液冷管路并联或串联设置，所述第一换热管路的输入端和输出端连通后形成第一回路，所述第一换热管路的输入端和输出端分别与所述第二换热管路的两端连通，形成第二回路，所述第一回路与所述第二回路通过控制器进行切换。
2.根据权利要求1所述的液冷循环系统，其特征在于，所述液冷管路上设置有液冷板
(2)，所述液冷板(2)与服务器内的部件一一对应设置。
3.根据权利要求2所述的液冷循环系统，其特征在于，所述液冷管路上还设置有电动平衡调节阀(18)，所述电动平衡调节阀(18)设置于靠近所述液冷板(2)的进液端的一侧。
4.根据权利要求1所述的液冷循环系统，其特征在于，所述第一回路还包括进液管路
(4)、出液管路(5)和连接管路(6)；
多条所述液冷管路并联设置；
所述进液管路(4)的出液端通过分液器(3)与多条所述液冷管路的进液端连通，所述出液管路(5)的进液端通过集液器(17)与多条所述液冷管路的出液端连通；
所述进液管路(4)的进液端与所述出液管路(5)的出液端通过连接管路(6)连通。
5.根据权利要求4所述的液冷循环系统，其特征在于，所述进液管路(4)的进液端通过第一三通电动阀(7)分别与所述连接管路(6)的出液端、所述第二换热管路的出液端连通，所述出液管路(5)的出液端通过第二三通电动阀(8)分别与所述连接管路(6)的进液端、所述第二换热管路的进液端连通。
6.根据权利要求5所述的液冷循环系统，其特征在于，所述进液管路(4)上设置有动力泵(9)，所述动力泵(9)的输出端通过分液器(3)与多条所述液冷管路的进液端连通，所述动力泵(9)的输入端与所述第一三通电动阀(7)连接。
7.根据权利要求4所述的液冷循环系统，其特征在于，所述进液管路(4)上设置有流量传感器(12)、第一温度传感器(13)及第一压力传感器(14)。
8.根据权利要求4所述的液冷循环系统，其特征在于，所述出液管路(5)上设置有第二温度传感器(15)和第二压力传感器(16)。
9.根据权利要求5所述的液冷循环系统，其特征在于，所述第二换热管路上设置有换热器组件(1)。
10.根据权利要求9所述的液冷循环系统，其特征在于，所述第二换热管路上还设置有
换热管件(20)，所述换热管件(20)用于连接换热器组件(1)与第二三通电动阀(8)。权 利 要 求 书1/1页CN 114144045 A
一种液冷循环系统
技术领域
[0001]本发明涉及液冷数据中心技术领域，具体而言，涉及一种液冷循环系统。
背景技术
[0002]数据中心作为信息化发展的重要基础设施，随着5G边缘计算、大数据、人工智能、云计算、区块链等技术不断发展，人们对服务器的计算性能需求不断提升，这也使得服务器内部各部件功耗设计值呈线性增长趋势，例如：CPU、GPU等关键电子芯片，服务器整机热流密度不断提升使得能源消耗问题日益突出，因此对于新型绿、可靠、高密度数据中心建设需求应运而生。
[0003]其中，制冷系统是数据中心机房中除IT负载外耗能最大的部分，也成为制约单柜功率密度的关键因素之一，传统的服务器散热采用风冷架构，而服务器内部硬件：CPU与网卡、内存、硬盘等散热密度与机柜级散热密度相差近一个数量级，传统风冷数据中心中存在局部热岛效应的问题，因此需要解决传统服务器散热不够好的问题。
发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种液冷循环系统，为了解决传统服务器散热不够好的问题。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的：
[0006]一种液冷循环系统，用于对服务器内的高功率密度部件进行冷却，包括第一换热管路和第二换热管路，所述第一换热管路包括多条液冷管路，所述液冷管路与服务器内的高功率密度部件一一对应设置，多条所述液冷管路并联或串联设置，所述第一换热管路的输入端和输出端连通后形成第一回路，所
述第一换热管路的输入端和输出端分别与所述第二换热管路的两端连通，形成第二回路，所述第一回路与所述第二回路通过控制器进行切换。
[0007]进一步的，所述液冷管路上设置有液冷板，所述液冷板与服务器内的部件一一对应设置，通过冷却液流入液冷管路并流经液冷板而带走服务器内的高功率密度部件的热量，能够对服务器内的高功率密度部件进行很好的散热。
[0008]进一步的，所述液冷管路上还设置有电动平衡调节阀，所述电动平衡调节阀设置于靠近所述液冷板的进液端的一侧，这样设置的目的是，在液冷管路中的冷却液流动过程中，克服因重力势差以及液冷管路内沿程阻力而产生的阻力不均而导致冷却液分配不均的情况，同样的解决了服务器机柜内不同液冷板之间因换热量需求不同，各个液冷板内由于冷却液流阻不均而导致循环回路无法达到所需流量的情况。
[0009]进一步的，所述第一回路还包括进液管路、出液管路和连接管路，多条所述液冷管路并联设置，所述进液管路的出液端通过分液器与多条所述液冷管路的进液端连通，所述出液管路的进液端通过集液器与多条所述液冷管路的出液端连通，所述进液管路的进液端与所述出液管路的出液端通过连接管路连通。
[0010]进一步的，所述进液管路的进液端通过第一三通电动阀分别与所述连接管路的出液端、所述第二
换热管路的出液端连通，所述出液管路的出液端通过第二三通电动阀分别与所述连接管路的进液端、所述第二换热管路的进液端连通。
[0011]进一步的，所述进液管路上设置有动力泵，所述动力泵的输出端通过分液器与多条所述液冷管路的进液端连通，所述动力泵的输入端与所述第一三通电动阀连接。[0012]进一步的，所述动力泵与所述第一三通电动阀之间设置有混流器。
[0013]进一步的，在动力泵的输出端，即动力泵的出口位置与分液器的进液端之间、分液器的每个出液端与所对应的液冷板的进液端之间、集液器的每个进液端与所对应的液冷板的出液端之间、以及集液器出口端与出液管路之间均优选使用快插接头进行连接，可以做到快速断开系统回路且不漏液，便于检修，提高机房整体安全性。
[0014]进一步的，所述第一回路上还设置有排气阀，优选在进液管路上以及在出液管路上均设置排气阀，并且优选将排气阀设置于第一回路上的最高点(最高点即最高位置)，用于排除第一回路内的不凝性气体，保证第一回路运行时的换热性能。
[0015]进一步的，所述进液管路上设置有流量传感器、第一温度传感器及第一压力传感器，用于实时监测进液管路内部的进液温度、压力及总流量状态。
[0016]进一步的，所述出液管路上设置有第二温度传感器和第二压力传感器，用于实时监测回液温度和回液压力。
[0017]进一步的，所述第二换热管路上设置有换热器组件，通过换热器组件实现对回液管路排出的液体进行换热，使其达到合适的温度。
[0018]进一步的，所述换热器组件包括冷凝器和变频调速风机，换热器组件具体通过冷凝器和变频调速风机之间的配合使用，实现换热的作用。
[0019]进一步的，所述第二换热管路上还设置有换热管件，所述换热管件用于连接换热器组件与第二三通电动阀。
[0020]进一步的，所述换热管件采用固‑液相变蓄热材料体，固‑液相变蓄热材料体的相变温度点依据进入动力泵后经第一温度传感器所检测的进液温度以及当地室外最高气温决定，与高功率密度部件换热后的热流体与采用固‑液相变蓄热材料体的换热管件先进行一次换热，有效增加换热性能，减少能耗损失，使系统更加节能。
[0021]进一步的，所述的流量传感器、第一温度传感器、第一压力传感器、电动平衡调节阀、冷凝器、变频调风机、第二温度传感器、第二压力传感器、第一三通电动阀和第二三通电动阀均与控制器电性连
接，控制器是根据出液管路中经过第二温度传感器检测的回液温度与经过换热器组件后液体温度情况控制第一三通电动阀和第二三通电动阀的开度大小及通路情况，以及进行动态调节变频调速风机、冷凝器、动力泵的动作，以保证稳定的进液温度和最佳的能源利用。
[0022]本发明相比于现有技术的有益效果是：
[0023]本申请设置有多条液冷管路，液冷管路上设置有液冷板，液冷板与服务器内的高功率密度部件一一对应设置，通过动力泵的压差作用，冷却液流入液冷管路并流经液冷板而带走服务器内的高功率密度部件的热量，能够对服务器内的高功率密度部件进行很好的散热。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0025]图1为本发明实施例1的整体框架结构示意图。
[0026]图中：
[0027]1‑换热器组件；2‑液冷板；3‑分液器；4‑进液管路；5‑出液管路；6‑连接管路；7‑第一三通电动阀；8‑第二三通电动阀；9‑动力泵；10‑混流器；11‑排气阀；12‑流量传感器；13‑第一温度传感器；14‑第一压力传感器；15‑第二温度传感器；16‑第二压力传感器；17‑集液器；18‑电动平衡调节阀；19‑膨胀罐；20‑换热管件。
具体实施方式
[0028]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029]因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0031]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0033]在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0034]下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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