[發明專利]包括無風扇無冷卻器式液-氣冷卻裝置的數據中心

有效

• 申請號: 201780002719.0
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN109247082B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 高天翼;崔巖;孫曉鋼;阿里·海達里
• 申請（專利權）人: 百度時代網絡技術（北京）有限公司;百度（美國）有限責任公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;G06F1/20
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 馬曉亞;王艷春

數據中心冷卻系統包括：殼體，將操作中的IT部件的電子器件機架容納在其中；制冷劑分配單元(CDU)，位于殼體內以控制冷卻液體的液流。一個或多個液體冷卻設備設置在IT部件上，以從CDU接收第一液體、交換或提取從IT部件生成的熱量、將第一液體轉換成具有更高溫度的第二液體以及將第二液體傳輸回到CDU。CDU聯接至散熱系統以將所交換的熱量散至外部環境。數據中心冷卻系統包括氣流輸送系統，該氣流輸送系統生成直接或間接的氣流使其傳播通過電子器件機架的服務器，以在沒有冷卻器和IT風扇的情況下將通過服務器產生的熱量散至外部環境。

技術領域

本發明的實施方式大體涉及數據中心。更具體地，本發明的實施方式涉及用于數據中心中的電子機架的無風扇無冷卻器(chiller)式液-氣冷卻裝置。

背景技術

散熱是計算機系統和數據中心設計中的突出因素。高性能電子器件(諸如，封裝在服務器內部的高性能CPU和GPU)的數量穩步增加，因而使得在服務器的普通操作期間生成和散發的熱量的量增加。如果服務器在其中操作的環境被允許溫度隨著時間升高，則在數據中心內使用的服務器的可靠性會降低。對于數據中心中的這些服務器的正常操作，維持適當的熱環境是至關重要的。特別在對這些高性能服務器進行冷卻的情況下，需要更高效的散熱方案。數據中心的電力的大部分被用于冷卻系統。隨著數據中心內的高密度服務器的數量增加，更多部分的電力被數據中心同等地消耗以冷卻服務器內的電子器件。因此，為電子機架和數據中心設計冷卻系統變得更加關鍵，所述冷卻系統可處理不斷增加的熱密度并且同時可提高能量效率。

在傳統的數據中心結構中，機房空調(CRAC)或機房空氣處理機(CRAH)使房間再循環空氣遍布數據中心房間循環。傳統地，CRAC/CRAH對返回空氣進行冷卻并且將所冷卻的空氣通過鼓風機風扇供應至數據中心機房和服務器。CRAC/CRAH單元從所述空氣提取熱量并且將其傳遞至冷卻器機站、冷卻塔或外界大氣。信息技術(IT)風扇和CRAC/CRAH鼓風機兩者均用于使氣流運動，從而使其路徑遍及IT設備和CRAC/CRAH單元。運行服務器風扇、CRAC/CRAH風扇和冷卻器需要大部分的冷卻能量。省去冷卻器和這些空氣移動設備可實現節省大部分的冷卻能量。

發明內容

本公開的實施方式提供了一種數據中心系統。

在本公開的一方面，數據中心系統包括：殼體，將操作中的信息技術(IT)部件的多個電子器件機架容納在其中；制冷劑分配單元(CDU)，位于殼體內以控制冷卻液體的液流；一個或多個冷卻設備，設置在IT部件上，以從CDU接收第一液體、利用第一液體交換從IT部件生成的熱量、將第一液體轉換成具有較高溫度的第二液體、以及將攜帶所交換的熱量的第二液體傳輸回CDU，從而形成第一液體回路，其中一個或多個CDU將第一液體回路聯接至散熱系統以在沒有冷卻器單元(chiller)的情況下將所交換的熱量攜帶至殼體外的外部環境；以及氣流輸送系統，生成來自較冷的/較冰冷的環境的氣流使得所述氣流傳播通過電子器件機架的服務器，以交換由于服務器的操作而由服務器產生的熱量以及以將攜帶所交換的熱量的氣流排放回殼體外的外部環境。

在本公開的另一方面，數據中心系統包括：殼體，將操作中的信息技術(IT)部件的多個電子器件機架容納在其中；制冷劑分配單元(CDU)，位于殼體內以控制冷卻液體的液流；一個或多個冷卻設備，設置在IT部件上，以從CDU接收第一液體、利用第一液體交換從IT部件生成的熱量、將第一液體轉換成具有較高溫度的第二液體、以及將攜帶所交換的熱量的第二液體傳輸回到CDU，從而形成第一液體回路，其中一個或多個CDU將第一液體回路聯接至散熱系統以在沒有冷卻器單元的情況下將所交換的熱量攜帶至殼體外的外部環境；以及氣流輸送系統，由非污染空氣生成封閉回路氣流使得所述氣流傳播通過電子器件機架的服務器，從而交換因服務器的操作而由服務器產生的熱量，以及通過氣-氣熱交換器將所交換的熱量散除到殼體外的外部環境。

附圖說明

通過示例的方式而不是限制的方式在附圖的圖中示出本發明的實施方式，在附圖中，相同的引用物表示相同的元件。