[發明專利]液冷散熱系統及數據中心

在審

• 申請號: 202110237458.9
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112739182A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 默蓬勃;伊波力;郭雙江;宋景亮
• 申請（專利權）人: 曙光數據基礎設施創新技術（北京）股份有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 董艷芳

本發明提供了一種液冷散熱系統及數據中心，涉及散熱技術領域，該液冷散熱系統包括通過管路依次連接形成回路的浸沒液冷刀箱、換熱器和儲液緩沖罐，浸沒液冷刀箱用于容納待散熱的主板，主板浸沒在第一冷媒中；換熱器、儲液緩沖罐和浸沒液冷刀箱按照由高到低的高度位置設置，使得第一冷媒依靠重力作用在回路中循環流動。該液冷散熱系統中第一冷媒依靠重力作用在回路中循環流動，也即該液冷散熱系統不需要泵之類的動力裝置，僅依靠第一冷媒液位的高度差產生的壓力差為動力實現循環，有效降低了散熱系統的電損耗，實現了節能效果。

技術領域

本發明涉及散熱技術領域，尤其是涉及一種液冷散熱系統及數據中心。

背景技術

隨著5G、人工智能、大數據的快速推進，數據中心產業規模迅速擴大。隨著計算機設備的更新換代，IT設備的功率密度越來越高，機房面積越來越大，機房的數量越來越多，世界能源越來越緊張。在全球能源問題日趨突出的情況下，如何運用新的技術降低機房制冷所消耗的電能，建設綠色環保機房，已成為機房行業建設者們關注的核心問題。

數據中心的冷卻散熱耗電占數據中心除服務器耗電之外的絕大部分，因此，如何低能耗的解決數據中心散熱問題成為降低PUE(Power Usage Effectiveness，能源利用效率)的關鍵因素。

發明內容

本發明的目的在于提供一種液冷散熱系統及數據中心，以降低散熱系統的電損耗，實現節能效果。

第一方面，本發明實施例提供了一種液冷散熱系統，包括通過管路依次連接形成回路的浸沒液冷刀箱、換熱器和儲液緩沖罐，所述浸沒液冷刀箱用于容納待散熱的主板，所述主板浸沒在第一冷媒中；所述換熱器、所述儲液緩沖罐和所述浸沒液冷刀箱按照由高到低的高度位置設置，使得所述第一冷媒依靠重力作用在所述回路中循環流動。

進一步地，所述浸沒液冷刀箱包括刀箱殼體、以及設置在所述刀箱殼體上的進液口、出汽口、低壓穿壁密封插件和高壓穿壁密封插件；所述進液口位于所述刀箱殼體側壁的底部，所述出汽口位于所述刀箱殼體側壁的頂部，所述低壓穿壁密封插件用于通過軟線排與所述主板的低壓插件連接，所述高壓穿壁密封插件用于通過軟線排與所述主板的高壓插件連接。

進一步地，所述浸沒液冷刀箱還包括設置在所述刀箱殼體內部的第一液位計、第一溫度傳感器和第一壓力傳感器，以及設置在所述刀箱殼體上的泄壓閥。

進一步地，所述刀箱殼體內部還設置有限位加強板，所述限位加強板用于將所述刀箱殼體的內部空間分隔成多個子空間，每個所述子空間用于容納一塊所述主板。

進一步地，所述限位加強板包括結構加強板、以及設置在所述結構加強板上的主板卡槽、連通孔和匯流槽；所述結構加強板固定在所述刀箱殼體的內壁上，所述主板卡槽用于固定限定所述主板的位置，所述匯流槽設置在所述結構加強板的底部。

進一步地，所述換熱器包括第一冷媒存儲區和第二冷媒存儲區；所述第一冷媒存儲區用于存儲來自于所述浸沒液冷刀箱的第一冷媒，所述第一冷媒存儲區的蒸汽進口位于所述第一冷媒存儲區的液體出口的上方；所述第二冷媒存儲區用于存儲第二冷媒，所述第二冷媒用于吸收所述第一冷媒的熱量，以使所述第一冷媒冷卻降溫；所述第二冷媒存儲區的進液口處設置有第一電動閥和流量計，所述第一電動閥用于調節所述第二冷媒的流量，所述流量計用于檢測所述第二冷媒的流量。

進一步地，所述儲液緩沖罐上設置有抽氣孔，所述抽氣孔用于實現所述液冷散熱系統的封閉和開放；所述儲液緩沖罐內部設置有第二液位計和第二壓力傳感器。

進一步地，所述浸沒液冷刀箱與所述換熱器之間的蒸汽管路上設置有第二電動閥，所述第二電動閥用于調節所述第一冷媒的蒸汽從所述浸沒液冷刀箱移動到所述換熱器的阻力；所述儲液緩沖罐與所述浸沒液冷刀箱之間的管路上設置有單向閥、過濾器和第二溫度傳感器。