[發明專利]一種機柜冷卻系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202010914540.6
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN114144016A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 閆健
• 申請（專利權）人: 中國聯合網絡通信集團有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本發明公開一種機柜冷卻系統及其控制方法，涉及通信設備技術領域，能夠提升冷液冷量的利用率，降低冷液的能量損耗，提升機柜冷卻系統的能耗比。機柜冷卻系統包括機柜、供液管、回液管和換熱器，機柜包括多個沿豎直方向間隔設置的服務器箱體，服務器箱體內沿豎直方向由上至下間隔設置分液箱、支架和集液盤，分液箱的底部設有多個壓力噴頭，支架用于安裝服務器，多個壓力噴頭的密度分布與服務器的各部件的負荷相適應；換熱器、供液管、分液箱、集液盤、回液管、換熱器依次連通形成冷液循環回路。本發明用于為服務器冷卻降溫。

技術領域

本發明涉及通信設備技術領域，尤其涉及一種機柜冷卻系統及其控制方法。

背景技術

隨著人工智能、云計算、大數據等分布式計算架構的創新和發展，機房內設置的機柜的密度不斷攀升。機柜內設置的室內基帶處理單元(英文：Building Base band Unit，簡稱：BBU)工作時會產生大量熱量，為了保證BBU設備能夠安全穩定的運行，需要設置冷卻系統對BBU設備進行冷卻降溫處理。常見的冷卻系統包括機房的空調系統，以及設置在機柜內的風扇，空調系統對機房內空氣降溫，風扇使機柜的一側進入冷風，一側排出熱風，進而實現對BBU設備的冷卻降溫。

上述利用風冷對BBU設備降溫的方式，功耗高、噪聲大、而且機柜的尺寸較大?，F有技術提供了一種液冷服務器機柜，包括：柜體以及設置于柜體內的進口側主管路、出口側主管路、并列設置且分別連接進口側主管路和出口側主管路的多個支管路，其中：每個支管路上設置有靠近進口側主管路的第一開關閥、靠近出口側主管路的第二開關閥，以及位于第一開關閥和第二開關閥之間的液冷服務器浸沒單元。液冷服務器浸沒單元內設置BBU設備。

但是，現有技術提供的浸沒式液冷系統，冷卻系統的冷液供應量較大，冷液在輸送過程中的損耗也較大。而且，由于BBU設備的各個部件發熱量不同，示例性的，BBU設備的主控傳輸模塊、信道處理板、通信電源模塊負載較大，熱量產生較多，通用擴展傳輸處理單元、防雷單元等負載較小，熱量產生較少，各部件對冷液的冷量的利用率不同，熱量產生較少的部件的冷液冷量利用率較低，冷卻系統的能效較低。

發明內容

本發明的實施例提供一種機柜冷卻系統及其控制方法，能夠提升冷液冷量的利用率，降低冷液的能量損耗，提升機柜冷卻系統能耗比。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一方面，本發明的實施例提供了一種機柜冷卻系統，包括：機柜，機柜包括多個沿豎直方向間隔設置的服務器箱體，服務器箱體內沿豎直方向由上至下間隔設置分液箱、支架和集液盤，分液箱的底部設有多個壓力噴頭，支架用于安裝服務器，多個壓力噴頭的密度分布與服務器的各部件的負荷相適應；供液管，供液管包括供液總管和多條并聯設置的供液支管，供液支管的一端與分液箱連通，另一端與供液總管連通；回液管，回液管包括回液總管和多條并列設置的回液支管，回液支管的一端與集液盤連通，另一端與回液總管連通；換熱器，換熱器的進液端與回液總管連通，出液端與供液總管連通。

可選的，壓力噴頭的工作壓力與服務器的工作負荷正相關。

可選的，機柜冷卻系統還包括：壓力傳感器，壓力傳感器設置于分液箱內，用于檢測分液箱內的壓力；壓力控制閥，串聯設置于供液支管上；控制器，控制器分別與壓力傳感器和壓力控制閥電連接，且被配置為根據壓力傳感器測得的壓力值，控制壓力控制閥的開度。

可選的，機柜冷卻系統還包括：溫度傳感器，設置于服務器的表面，用于檢測服務器的表面溫度，溫度傳感器與控制器電連接；變頻泵，變頻泵設置于供液總管與換熱器之間，且變頻泵與控制器電連接；控制器還被配置為根據溫度傳感器測得的溫度值，控制調節變頻泵的工作頻率。

可選的，變頻泵的數量為兩個，兩個變頻泵并聯設置，且兩個變頻泵相互冗余配置。