[發(fā)明專利]一種機柜及液冷系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010067803.4
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111065251A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林俊峰;劉俊杰;范耀先
• 申請（專利權(quán)）人: 許昌許繼晶銳科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 李天龍

本發(fā)明涉及一種機柜及液冷系統(tǒng)。液冷系統(tǒng)包括液冷倉、倉內(nèi)換熱器、倉外換熱器和換熱回路，液冷倉用于容納液冷倉冷卻工質(zhì)，液冷倉冷卻工質(zhì)用于冷卻設(shè)置在液冷倉內(nèi)的倉內(nèi)發(fā)熱部件，換熱回路串聯(lián)倉內(nèi)換熱器與倉外換熱器，供換熱回路冷卻工質(zhì)在倉內(nèi)換熱器與倉外換熱器之間流動，倉外換熱器設(shè)置在液冷倉外，與柜體空氣進行熱交換，用于冷卻設(shè)置在柜體內(nèi)的倉外發(fā)熱部件，倉內(nèi)換熱器設(shè)置在液冷倉內(nèi)，以通過液冷倉冷卻工質(zhì)冷卻換熱回路中的換熱回路冷卻工質(zhì)。本發(fā)明的液冷系統(tǒng)能夠同時對液冷倉內(nèi)和液冷倉外的發(fā)熱部件進行冷卻，提高了液冷系統(tǒng)對發(fā)熱部件的兼容性，降低了機柜維護成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機柜及液冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)＋和云計算等信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為信息技術(shù)必要的基礎(chǔ)設(shè)施逐漸向大規(guī)模高密度的發(fā)展方向發(fā)展，電子信息設(shè)備的高密度發(fā)展帶來的一個突出問題是機柜內(nèi)服務器的發(fā)熱量急劇增加。

大多數(shù)商用數(shù)據(jù)中心的服務器機柜采用空氣冷卻的方式，空氣比熱容小、換熱溫差大導致機柜冷卻效率較低、能耗較大。為了提高冷卻效率、降低能耗，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了浴缸式液冷機柜、噴淋式機柜等采用液冷方式散熱的機柜，上述液冷方式中采用液冷工質(zhì)直接與機柜中服務器的發(fā)熱部件接觸對發(fā)熱部件進行冷卻，具有較好的能源利用率，可有效提高機柜的散熱效率，但是機柜中網(wǎng)絡設(shè)備的發(fā)熱部件，如交換機和UPS，以及服務器中的部分發(fā)熱部件，如風扇和機械硬盤等，不適合通過與液冷工質(zhì)直接接觸的方式進行長期冷卻，一旦長期運行極易導致上述發(fā)熱部件發(fā)生故障，進而增加機柜的維修成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種液冷系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中液冷系統(tǒng)對發(fā)熱部件的兼容性差的技術(shù)問題；相應的本發(fā)明的目的還在于提供一種機柜，以解決現(xiàn)有技術(shù)機柜中的服務器液冷系統(tǒng)對發(fā)熱部件的兼容性差而導致機柜維護成本高的技術(shù)問題。

本發(fā)明的液冷系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案：液冷系統(tǒng)包括：液冷倉，用于設(shè)置在柜體內(nèi)，用于容納液冷倉冷卻工質(zhì)，液冷倉冷卻工質(zhì)用于冷卻設(shè)置在液冷倉內(nèi)的倉內(nèi)發(fā)熱部件；液冷換熱裝置，用于冷卻液冷倉冷卻工質(zhì)；液冷系統(tǒng)還包括倉外換熱器、倉內(nèi)換熱器和換熱回路；換熱回路為封閉回路，用于串聯(lián)倉內(nèi)換熱器與倉外換熱器，供換熱回路冷卻工質(zhì)在倉內(nèi)換熱器與倉外換熱器之間流動；倉外換熱器設(shè)置在液冷倉外，用于與柜體空氣進行熱交換，冷卻設(shè)置在柜體內(nèi)且處于液冷倉外的倉外發(fā)熱部件；倉內(nèi)換熱器設(shè)置在液冷倉內(nèi)，以通過液冷倉冷卻工質(zhì)冷卻換熱回路中的換熱回路冷卻工質(zhì)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的液冷系統(tǒng)中，可與液冷倉冷卻工質(zhì)直接接觸的倉內(nèi)發(fā)熱部件設(shè)置在液冷倉內(nèi)，換熱回路冷卻工質(zhì)在倉內(nèi)換熱器與倉外換熱器之間流動，換熱回路冷卻工質(zhì)通過倉內(nèi)換熱器，以使液冷倉內(nèi)的液冷倉冷卻工質(zhì)為換熱回路冷卻工質(zhì)降溫冷卻，降溫后的低溫換熱回路冷卻工質(zhì)通過倉外換熱器吸熱后降低柜體內(nèi)空氣的溫度，以通過在柜體內(nèi)且于液冷倉外營造的低溫空氣實現(xiàn)倉外發(fā)熱部件的降溫冷卻，避免將倉外發(fā)熱部件設(shè)置在液冷倉內(nèi)，本發(fā)明的液冷系統(tǒng)能夠同時對液冷倉內(nèi)和液冷倉外的發(fā)熱部件進行冷卻，提高了液冷系統(tǒng)對發(fā)熱部件的兼容性，降低了機柜維護成本。

進一步地，所述液冷倉的開口朝上布置，且液冷倉為密封倉，所述換熱回路從上向下插入液冷倉內(nèi)。換熱回路從上向下插入液冷倉內(nèi)，以使倉內(nèi)換熱器設(shè)置在液冷倉內(nèi)，便于液冷倉與倉內(nèi)換熱器的安裝。

進一步地，所述倉外換熱器為蒸發(fā)器，所述倉內(nèi)換熱器為冷凝器，所述蒸發(fā)器的出口端連接有壓縮機，所述冷凝器的出口端連接有節(jié)流裝置，所述壓縮機和節(jié)流裝置均串聯(lián)在所述換熱回路中。蒸發(fā)器、節(jié)流裝置、冷凝器和壓縮機串聯(lián)的結(jié)構(gòu)可使液冷系統(tǒng)具有較好的換熱效率，進而可提高倉外發(fā)熱部件的冷卻效率。

進一步地，液冷系統(tǒng)還包括風機和凈化單元，風機用于設(shè)置在柜體內(nèi)，以實現(xiàn)柜體內(nèi)氣流的循環(huán)，所述凈化單元用于過濾凈化柜體內(nèi)的空氣。凈化單元可對柜體內(nèi)氣態(tài)的液冷倉冷卻工質(zhì)進行吸附，以減少從液冷倉內(nèi)流失的液冷倉冷卻工質(zhì)對倉外發(fā)熱部件正常工作的影響。