具有雙冷源裝置的冷卻裝置及伺服器的製作方法

2023-12-02 10:03:26 2

本實用新型涉及一種伺服器冷卻技術領域，具體地說是一種冷卻能力強、冷源裝置具有互為備份功能的具有雙冷源裝置的冷卻裝置及伺服器。

背景技術：

隨著移動數據、雲計算和大數據業務的迅猛發展，數據中心建設規模越來越大，數據中心擁有者對數據中心節能的訴求，也逐漸突顯出來。在傳統伺服器中，往往使用大量的風扇或者精密空調為發熱比較高的處理器進行冷卻，而一旦風扇出現問題，伺服器就會因CPU過熱而出現故障，此外空氣中也會有許多灰塵，伺服器內部不可避免的會堆積大量灰塵，而灰塵累計過多會影響系統的散熱，造成伺服器溫度過高、設備出錯以及伺服器癱瘓，且散熱裝置能耗高，需消耗大量的能源。

近年來，出現了許多數據中心節能新技術，例如液體對伺服器的冷卻，液體冷卻能夠很容易的將伺服器運行產生的熱量覆蓋並轉移。隨著採用電子冷媒技術的直接浸沒式液冷伺服器的產生，該裝置具有高實用性、高密度、超低PUE等優點，勢必會撼動業內對於數據中心節能降耗的技術認知。

如專利ZL201410410395.2，名稱為「一種浸入式冷卻伺服器裝置」，該伺服器箱體的機箱由隔離板分為上下兩部分，上部分為冷凝換熱區，下部分為蒸發換熱區；箱體下部的內部裝有冷凍液，伺服器放置在冷凍液內，產生的熱量由冷凍液吸收，冷凍液受熱蒸髮帶走熱量，氣體上升到冷凝換熱區與換熱器換熱，冷卻變為液態後回到蒸發散熱區，熱量排出機外。採用冷凍液蒸發冷卻的方式對伺服器進行散熱，顯然要比這種間接冷卻的風冷模式要高效的多，因為蒸發冷卻是利用液體沸騰時的汽化潛熱來帶走熱量，而由於液體的汽化潛熱要比它的比熱大很多，所以，蒸發冷卻這種高效的降溫方式逐漸被人們應用到計算機中。但是，還存在如下的問題：1、蒸發汽化的冷凍液冷卻速度相對較慢；2、當冷凝換熱區出現故障時，沒有輔助的換熱裝置給汽化的冷卻液降溫。

因此，如何才能保證吸熱汽化的冷卻液快速冷卻，實現伺服器設備的快速有效降溫，避免冷源裝置故障造成換熱失效，是目前迫切需要解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的技術任務是針對以上不足，提供一種既能實現對汽化的冷卻液快速冷卻、又能防止因冷源裝置故障而造成伺服器無法冷卻的問題，提供了具有雙冷源裝置的冷卻裝置及伺服器。

本實用新型的技術任務是按以下方式實現的，

具有雙冷源裝置的冷卻裝置包括箱體、冷卻液和兩組冷源裝置；用於浸泡伺服器的液態絕緣的冷卻液充滿箱體下部；兩組冷源裝置均設置有製冷裝置和熱量交換模塊，兩組冷源裝置的熱量交換模塊均設置在箱體內部、且位於冷卻液上方。

所述的具有雙冷源裝置的冷卻裝置，兩組冷源裝置的熱量交換模塊上下對稱布置，位於下方的熱量交換模塊其頂面的截面為圓弧形。

所述的具有雙冷源裝置的冷卻裝置，兩組冷源裝置均為蒸發冷源裝置，每組蒸發冷源裝置的熱量交換模塊均採用蒸發器，每組蒸發冷源裝置的製冷裝置均包括壓縮式制冷機組、冷凍水和冷凍水循環泵；每組蒸發冷源裝置的蒸發器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路。

所述的具有雙冷源裝置的冷卻裝置，兩組冷源裝置均為換熱冷源裝置，每組換熱冷源裝置的熱量交換模塊均採用冷板，每組換熱冷源裝置的製冷裝置均包括冷卻水循環泵、板式換熱器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組；每組換熱冷源裝置的冷板、冷卻水循環泵和板式換熱器通過管路連接形成供冷卻水循環的封閉迴路；每組換熱冷源裝置的板式換熱器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路。

所述的具有雙冷源裝置的冷卻裝置，一組冷源裝置為蒸發冷源裝置，蒸發冷源裝置的熱量交換模塊採用蒸發器，蒸發冷源裝置的製冷裝置包括壓縮式制冷機組、冷凍水和冷凍水循環泵；蒸發冷源裝置的蒸發器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路；另一組冷源裝置為換熱冷源裝置，換熱冷源裝置的熱量交換模塊均採用冷板，換熱冷源裝置的製冷裝置包括冷卻水循環泵、板式換熱器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組；換熱冷源裝置的冷板、冷卻水循環泵和板式換熱器通過管路連接形成供冷卻水循環的封閉迴路；換熱冷源裝置的板式換熱器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路。

伺服器，包括具有雙冷源裝置的冷卻裝置，具有雙冷源裝置的冷卻裝置包括箱體、冷卻液和兩組冷源裝置；用於浸泡伺服器的液態絕緣的冷卻液充滿箱體下部；兩組冷源裝置均設置有製冷裝置和熱量交換模塊，兩組冷源裝置的熱量交換模塊均設置在箱體內部、且位於冷卻液上方。伺服器安裝在箱體的下部、且浸泡在冷卻液內。

所述的伺服器，兩組冷源裝置的熱量交換模塊上下對稱布置，位於下方的熱量交換模塊其頂面的截面為圓弧形。

所述的伺服器，兩組冷源裝置均為蒸發冷源裝置，每組蒸發冷源裝置的熱量交換模塊均採用蒸發器，每組蒸發冷源裝置的製冷裝置均包括壓縮式制冷機組、冷凍水和冷凍水循環泵；每組蒸發冷源裝置的蒸發器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路。

所述的伺服器，兩組冷源裝置均為換熱冷源裝置，每組換熱冷源裝置的熱量交換模塊均採用冷板，每組換熱冷源裝置的製冷裝置均包括冷卻水循環泵、板式換熱器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組；每組換熱冷源裝置的冷板、冷卻水循環泵和板式換熱器通過管路連接形成供冷卻水循環的封閉迴路；每組換熱冷源裝置的板式換熱器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路。

所述的伺服器，一組冷源裝置為蒸發冷源裝置，蒸發冷源裝置的熱量交換模塊採用蒸發器，蒸發冷源裝置的製冷裝置包括壓縮式制冷機組、冷凍水和冷凍水循環泵；蒸發冷源裝置的蒸發器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路；另一組冷源裝置為換熱冷源裝置，換熱冷源裝置的熱量交換模塊均採用冷板，換熱冷源裝置的製冷裝置包括冷卻水循環泵、板式換熱器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組；換熱冷源裝置的冷板、冷卻水循環泵和板式換熱器通過管路連接形成供冷卻水循環的封閉迴路；換熱冷源裝置的板式換熱器、冷凍水循環泵和壓縮式制冷機組通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路。

本實用新型的具有雙冷源裝置的冷卻裝置及伺服器和現有技術相比，具有以下優點：

1、兩組冷源裝置可以同時工作對伺服器降溫，當一組冷源裝置系統出現故障，另外一組冷源裝置可以正常工作，可保證伺服器仍能安全運行，兩組冷源裝置具有互為備份的作用；

2、換熱冷源裝置通過板式換熱器進行換熱，不僅冷卻速度快、效率高，並且壓縮式制冷機組不需要一直不停歇的工作，延長了壓縮式制冷機組的使用壽命；

3、兩組冷源裝置的熱量交換模塊上下對稱布置，位於下方的熱量交換模塊其頂面為圓弧形頂面，當氣態的冷卻液到達上方的熱量交換模塊液化，滴落在下方的熱量交換模塊的頂面上，冷卻液會沿著圓弧形頂面滑落，被液化的冷卻液再次滴入進入箱體下部對伺服器進行冷卻；

4、結構簡單，換熱速度快，換熱均勻，提高了伺服器工作的穩定性，增加了產品的競爭力，具有很好的推廣和使用價值。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

附圖1為實施例1的結構示意圖；

附圖2為實施例2或實施例5的結構示意圖；

附圖3為實施例3或實施例6的結構示意圖；

附圖4為實施例4的結構示意圖。

圖中：1、蒸發器，2、冷凍水循環泵，3、壓縮式制冷機組，4、冷卻液，5、伺服器，6、冷板，7、板式換熱器，8、冷卻水循環泵,9、箱體。

具體實施方式

參照說明書附圖和具體實施例對本實用新型的具有雙冷源裝置的冷卻裝置及伺服器作以下詳細地說明。

實施例1：

如圖1所示，本實用新型的具有雙冷源裝置的冷卻裝置,包括箱體9、冷卻液4和兩組蒸發冷源裝置；用於浸泡伺服器5的液態絕緣的冷卻液4充滿箱體9下部；兩組蒸發冷源裝置均設置有製冷裝置和熱量交換模塊，每組蒸發冷源裝置的熱量交換模塊均採用蒸發器1，每組蒸發冷源裝置的製冷裝置均包括壓縮式制冷機組3、冷凍水和冷凍水循環泵2；每組蒸發冷源裝置的蒸發器1、冷凍水循環泵2和壓縮式制冷機組3通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路。兩個蒸發器1均設置在箱體9內部、且位於冷卻液4上方。兩個蒸發器1上下對稱布置，位於下方的蒸發器1其頂面的截面為圓弧形。圖中箭頭指向為冷凍水的循環方向。

本實用新型的具有雙冷源裝置的冷卻裝置用於對伺服器進行冷卻，使用時，將伺服器5安裝在箱體9內，伺服器5產生的熱量，將周圍的冷卻液4汽化，汽化後的冷卻液4上升遇到低溫的蒸發器1後被蒸發器1吸走熱量從而液化，被液化的冷卻液4再次滴入進入箱體9下部對伺服器5進行冷卻。

實施例2：

如圖2所示，本實用新型的具有雙冷源裝置的冷卻裝置,包括箱體9、冷卻液4和兩組換熱冷源裝置；用於浸泡伺服器5的液態絕緣的冷卻液4充滿箱體9下部；兩組換熱冷源裝置均設置有製冷裝置和熱量交換模塊，每組換熱冷源裝置的熱量交換模塊均採用冷板6，每組換熱冷源裝置的製冷裝置均包括冷卻水循環泵8、板式換熱器7、冷凍水循環泵2和壓縮式制冷機組3；每組換熱冷源裝置的冷板6、冷卻水循環泵8和板式換熱器7通過管路連接形成供冷卻水循環的封閉迴路；每組換熱冷源裝置的板式換熱器7、冷凍水循環泵2和壓縮式制冷機組3通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路。兩個冷板6均設置在箱體9內部、且位於冷卻液4上方。兩個冷板6上下對稱布置，位於下方的冷板6其頂面的截面為圓弧形。圖2中實線箭頭指向為冷卻水的循環方向，虛線箭頭指向為冷凍水的循環方向。

本實用新型的具有雙冷源裝置的冷卻裝置用於對伺服器進行冷卻，使用時，將伺服器5安裝在箱體9內，伺服器5產生的熱量，將周圍的冷卻液4汽化，汽化後的冷卻液4上升遇到低溫的冷板6後被冷板6吸走熱量從而液化，被液化的冷卻液4再次滴入進入箱體9下部對伺服器5進行冷卻。

實施例3：

如圖3所示，本實用新型的具有雙冷源裝置的冷卻裝置,包括箱體9、冷卻液4和兩組換熱冷源裝置；用於浸泡伺服器5的液態絕緣的冷卻液4充滿箱體9下部；兩組換熱冷源裝置均設置有製冷裝置和熱量交換模塊，一組冷源裝置為蒸發冷源裝置，蒸發冷源裝置的熱量交換模塊採用蒸發器1，蒸發冷源裝置的製冷裝置包括壓縮式制冷機組3、冷凍水和冷凍水循環泵2；蒸發冷源裝置的蒸發器1、冷凍水循環泵2和壓縮式制冷機組3通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路；另一組冷源裝置為換熱冷源裝置，換熱冷源裝置的熱量交換模塊均採用冷板6，換熱冷源裝置的製冷裝置包括冷卻水循環泵8、板式換熱器7、冷凍水循環泵2和壓縮式制冷機組3；換熱冷源裝置的冷板6、冷卻水循環泵8和板式換熱器7通過管路連接形成供冷卻水循環的封閉迴路；換熱冷源裝置的板式換熱器7、冷凍水循環泵2和壓縮式制冷機組3通過管路連接形成供冷凍水循環的封閉迴路。蒸發器1和冷板6均設置在箱體9內部、且位於冷卻液4上方。蒸發器1和冷板6上下對稱布置，位於下方的蒸發器1其頂面的截面為圓弧形。圖2中實線箭頭指向為冷卻水的循環方向，虛線箭頭指向為冷凍水的循環方向。

本實用新型的具有雙冷源裝置的冷卻裝置用於對伺服器進行冷卻，使用時，將伺服器5安裝在箱體9內，伺服器5產生的熱量，將周圍的冷卻液4汽化，汽化後的冷卻液4上升遇到低溫的蒸發器1和冷板6後被吸走熱量從而液化，被液化的冷卻液4再次滴入進入箱體9下部對伺服器5進行冷卻。

實施例4：

如圖4所示，本實用新型的伺服器，包括實施例1中的具有雙冷源裝置的冷卻裝置，伺服器5安裝在箱體9的下部、且浸泡在冷卻液4內。

實施例5：

如圖2所示，本實用新型的伺服器，包括實施例2中的具有雙冷源裝置的冷卻裝置，伺服器5安裝在箱體9的下部、且浸泡在冷卻液4內。

實施例6：

如圖3所示，本實用新型的伺服器，包括實施例3中的具有雙冷源裝置的冷卻裝置，伺服器5安裝在箱體9的下部、且浸泡在冷卻液4內。

通過上面具體實施方式，所述技術領域的技術人員可容易的實現本實用新型。但是應當理解，本實用新型並不限於上述的具體實施方式。在公開的實施方式的基礎上，所述技術領域的技術人員可任意組合不同的技術特徵，從而實現不同的技術方案。

除說明書所述的技術特徵外，均為本專業技術人員的已知技術。