[發明專利]一種用于數據中心刀片式服務器兩相浸沒式液冷系統

在審

• 申請號: 202110377947.4
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113093890A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 李羽白;李洋;劉軒羽;彭春陽;李玉龍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;G06F1/18
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

1.一種用于數據中心刀片式服務器兩相浸沒式液冷系統，其特征在于，該用于數據中心刀片式服務器兩相浸沒式液冷系統包括刀片式服務器模塊、蒸氣式壓縮制冷模塊和環境冷卻模塊；

所述的刀片式服務器模塊包括刀片式服務器(1)、箱體(2)、氟化液(3)、硅油油膜(4)、儲液罐(5)、二位二通電磁閥Ⅰ(6)、二位二通電磁閥Ⅱ(7)、二位二通電磁閥Ⅲ(8)和二位二通電磁閥Ⅳ(9)；其中刀片式服務器(1)置于箱體(2)底部，且全部浸沒在氟化液(3)中，并由硅油油膜(4)覆蓋；當刀片式服務器(1)處于工作狀態時，刀其開始產生熱量；在產熱初始階段，氟化液(3)未達到沸點，氟化液(3)利用顯熱來吸收刀片式服務器(1)在工作過程中所產生的熱量；隨著刀片式服務器(1)產熱的不斷積累，當氟化液(3)達到沸點時，氟化液(3)開始沸騰，利用潛熱來吸收刀片式服務器(1)所放出的熱量；沸騰產生的氟化液(3)蒸氣通過箱體(2)上部的管道排出，管道上安裝有二位二通電磁閥Ⅰ(6)控制管道的通斷，排出的氟化液(3)蒸氣通過蒸氣壓縮式制冷模塊或環境冷卻模塊進行液化并回流至儲液罐(5)，并且各個刀片式服務器模塊中箱體(2)的氣相區域、液相區域分別對應相互聯通，保持各箱體(2)內各部分壓力的均衡；各箱體(2)的氣相區域通過二位二通電磁閥Ⅱ(7)聯通，液相區域通過二位二通電磁閥Ⅲ(8)聯通；當刀片式服務器模塊出現故障時，將硅油油膜(4)通過二位二通電磁閥Ⅳ(9)排出，并關閉二位二通電磁閥Ⅰ(6)、二位二通電磁閥Ⅱ(7)、二位二通電磁閥Ⅲ(8)后進行維修；

所述的蒸氣式壓縮制冷模塊包括二位三通電磁閥Ⅰ(10)、二位三通電磁閥Ⅱ(11)、冷端換熱盤管Ⅰ(12)、熱端換熱盤管Ⅰ(13)、熱端換熱器(14)、壓縮機(15)、膨脹閥(16)和風扇Ⅰ(17)；其中通過打開二位三通電磁閥Ⅰ(10)、二位三通電磁閥Ⅱ(11)，阻斷氟化液蒸氣進入環境冷卻模塊，使氟化液蒸氣進入蒸氣壓縮式制冷模塊，使用蒸氣壓縮式制冷模塊對氟化液蒸氣進行冷凝，氟化液蒸氣通過熱端換熱盤管Ⅰ(13)，將熱量通過風扇17的強迫對流傳遞給冷端換熱盤管Ⅰ(12)中的低溫制冷劑，通過蒸氣式壓縮制冷循環將制冷劑中的熱量傳遞給外界環境；冷凝后的氟化液蒸氣通過二位三通電磁閥Ⅱ(11)回流至儲液罐(5)中；

環境冷卻模塊包括二位三通電磁閥Ⅰ(10)、二位三通電磁閥Ⅱ(11)、熱端換熱盤管Ⅱ(18)和風扇Ⅱ(19)；其中通過打開二位三通電磁閥Ⅰ(10)、二位三通電磁閥Ⅱ(11)，阻斷氟化液蒸氣進入蒸氣壓縮式制冷模塊，使氟化液蒸氣進入環境冷卻模塊，使用環境冷卻模塊對氟化液蒸氣進行冷凝，氟化液蒸氣通過熱端換熱盤管Ⅱ(18)，將熱量通過風扇Ⅱ(19)的強迫對流傳遞給外界冷空氣中，冷凝后的氟化液蒸氣通過二位三通電磁閥Ⅱ(11)回流至儲液罐(5)中。

2.根據權利要求1所述的用于數據中心刀片式服務器兩相浸沒式液冷系統，其特征在于，所述的刀片式服務器模塊的箱體(2)之間與儲液罐(5)相互聯通，保證液面一致且及時的補液。

3.根據權利要求1或2所述的用于數據中心刀片式服務器兩相浸沒式液冷系統，其特征在于，所述的刀片式服務器模塊的箱體(2)上都有一個低于液面的排液管，在維修過程中將硅油油膜(4)排出，便于維修。

4.根據權利要求1或2所述的用于數據中心刀片式服務器兩相浸沒式液冷系統，其特征在于，所述的刀片式服務器模塊的箱體(2)所連接的管道上均有二位二通電磁閥，當某個刀片式服務器模塊故障時，在保證系統正常運行的前提下，將該部分隔離，便于維修。

5.根據權利要求3所述的用于數據中心刀片式服務器兩相浸沒式液冷系統，其特征在于，所述的刀片式服務器模塊的箱體(2)所連接的管道上均有二位二通電磁閥，當某個刀片式服務器模塊故障時，在保證系統正常運行的前提下，將該部分隔離，便于維修。