[發(fā)明專利]一種自然冷源液冷數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)及散熱方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811030379.5
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN108882657A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金波
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州云海信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 朱曉熹

1.一種自然冷源液冷數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)，其特征是，包括蒸發(fā)式冷凝器、水蒸發(fā)噴淋裝置、汽液分離器、制冷劑儲液罐、制冷泵、服務(wù)器CPU冷板和制冷劑分集器，所述蒸發(fā)式冷凝器上部設(shè)有水蒸發(fā)噴淋裝置，所述蒸發(fā)式冷凝器的出口端通過管路與制冷劑儲液罐連接，所述制冷劑儲液罐的出口端通過管路與制冷泵連接，所述制冷泵的出口端連接制冷劑液管，所述制冷劑液管上設(shè)有至少一個制冷劑分集器，所述制冷劑分集器連接制冷劑液管，所述服務(wù)器CPU冷板的一端與制冷劑液管連接，另一端與汽液混合管連接，所述汽液混合管的出口端與汽液分離器相連，所述汽液分離器的頂部還設(shè)有制冷劑氣管，所述的制冷劑氣管的出口與蒸發(fā)式冷凝器的入口相連，所述汽液分離器的底部通過管路與制冷劑儲液罐出口端的管路相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然冷源液冷數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)，其特征是，所述服務(wù)器CPU冷板設(shè)有多個，每一個服務(wù)器CPU冷板對應(yīng)一個服務(wù)器芯片，所述服務(wù)器CPU冷板緊貼于服務(wù)器芯片；所述制冷劑液管和汽液混合管上設(shè)有多個連接端口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然冷源液冷數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)，其特征是，所述服務(wù)器CPU冷板為密封腔體，服務(wù)器CPU冷板的一端下部設(shè)有制冷劑入口，另一端上部設(shè)有汽液混合物出口，所述制冷劑入口與制冷劑液管上的連接端口連接，所述汽液混合物出口與汽液混合管上的連接端口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自然冷源液冷數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)，其特征是，所述服務(wù)器CPU冷板內(nèi)腔的制冷劑由制冷劑入口流向汽液混合物出口，制冷劑在服務(wù)器CPU冷板內(nèi)腔中流動并吸熱相變產(chǎn)生汽泡。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然冷源液冷數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)，其特征是，所述服務(wù)器CPU冷板內(nèi)設(shè)有制冷劑流動管道或流動槽道。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然冷源液冷數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)，其特征是，所述蒸發(fā)式冷凝器、水蒸發(fā)噴淋裝置和制冷劑儲液罐設(shè)于室外。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然冷源液冷數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)，其特征是，所述制冷劑為氟化液。

8.一種自然冷源液冷數(shù)據(jù)中心散熱方法，其特征是，包括以下步驟：

(1)、通過制冷劑泵使制冷劑經(jīng)管路流向緊貼于服務(wù)器芯片處的服務(wù)器CPU冷板，冷板內(nèi)的制冷劑被加熱發(fā)生相變，吸收CPU產(chǎn)生的熱量，汽液兩相流體從服務(wù)器CPUC冷板中流至汽液混合管后進入汽液分離器，經(jīng)過汽液分離后，汽態(tài)制冷劑流入室外蒸發(fā)式冷凝器，蒸發(fā)式冷凝器將來自室內(nèi)的汽態(tài)制冷劑冷凝至液態(tài)，并進入制冷劑儲液罐；在制冷劑泵的驅(qū)動作用下，分離后的液態(tài)制冷劑與冷凝后的儲液罐流出的液態(tài)制冷劑匯合后再流入室內(nèi)液冷分集器，完成整個循環(huán)；

(2)、當室外溫度較低或由于服務(wù)器CPU使用功率較小時，制冷劑泵和冷媒分配單元可調(diào)控較少的制冷劑進入冷板，多余制冷劑進入儲液罐，減少制冷劑泵功耗，對CPU進行降溫；室外僅用風機對汽液兩相冷媒進行冷卻，不采用噴淋；

(3)、當室外溫度較高或由于服務(wù)器CPU使用功率較大時，增加進入服務(wù)器CPU冷板的制冷劑流量，使更多的熱量在CPU處被制冷劑帶走，室外采用風機和噴淋共同對汽液兩相冷媒進行冷卻。