CN115348808A - 一种用于数据中心的液冷***和一种数据中心的机柜 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种用于数据中心的液冷***和一种数据中心的机柜，液冷***包括：板式换热组件、喷淋换热组件、多个冷板组件、供冷组件；供冷组件分别与板式换热组件和喷淋换热组件连接；供冷组件用于向板式换热组件和喷淋换热组件提供冷却液，将对板式换热组件和喷淋换热组件返回的冷却液进行降温处理；板式换热组件还与冷板组件的输入端连接；板式换热组件用于向多个冷板组件提供从供冷组件输出的冷却液；多个冷板组件与芯片组件连接，用于吸收芯片组件运行过程中所释放的热量；多个冷板组件的输出端与喷淋换热组件连接，喷淋换热组件还与板式换热组件连接；喷淋换热组件用于对多个冷板组件输出的冷却液进行降温处理并输送至板式换热组件。

Description

一种用于数据中心的液冷***和一种数据中心的机柜

技术领域

本发明涉及数据中心散热的技术领域，特别是涉及一种用于数据中心的液冷***和一种数据中心的机柜。

背景技术

随着信息化的日趋成熟，与之相关的数据中心行业也是快速崛起；而随着业务的不断增加，数据中心的能耗也是在高速增长。

对于数据中心来说，能耗主要包括两部分：一部分是由服务器主板、CPU (CentralProcessing Unit，中央处理器)等IT(Internet Technology，互联网技术)设备运行过程所产生的，另一部分是由用于为服务器主板、CPU等IT 设备进行散热的散热***产生的。

目前，数据中心的散热***主要采用的是风冷的方式；即，以空气为冷媒，通过将服务器主板、CPU等IT设备散发出的热量传递给散热器模块；然后采用风扇或空调制冷方式将热量吹走。

然而，风冷的方式来进行散热存在诸多问题，例如：风冷热传导过程复杂、热阻总和大、换热效率较低、换热过程高低温热源间温差大。随着数据中心能耗密度不断提升，风冷散热的方式已然无法满足服务器等设备的散热需求。

为了降低散热***能耗，以及提高散热***的效率，液体冷却技术应运而生；以低能耗、高散热效率、低噪音等优势逐步显露出对风冷技术的替代作用。

现有的数据中心所采用的液冷技术主要包括浸没式液冷和冷板式液冷；浸没式液冷和冷板式液冷都是将冷却水直接输送到部署有IT设备的机柜进行冷却，具体的，浸没式液冷是将整个IT设备浸入冷却水中，冷板式液冷将冷却水输入至一个板式换热模块中，然后这一个板式换热模块与多个冷板式散热模块进行热交换，每个冷板式散热模块与一个IT设备的芯片组件固定，以对IT设备进行散热。

但是，在冷板式液冷中，板式换热模块与多个冷板式散热模块进行热交换后，输入回冷却塔的冷却液温度较高，冷却塔重新降低冷却液的温度，可能产生大量的能耗。而在浸没式液冷中，由于需要将整个IT设备浸入冷却液中；该方法中IT设备造价较高，并且容易漏液。

发明内容

鉴于上述问题，提出了以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于数据中心的液冷***和一种数据中心的机柜，包括：

一种用于数据中心的液冷***，包括：板式换热组件、喷淋换热组件、多个冷板组件、供冷组件；

所述供冷组件分别与所述板式换热组件和所述喷淋换热组件连接；所述供冷组件用于向所述板式换热组件和所述喷淋换热组件提供冷却液，以及将对所述板式换热组件和所述喷淋换热组件返回的冷却液进行降温处理；

所述板式换热组件还与所述多个冷板组件的输入端连接；所述板式换热组件用于向所述多个冷板组件提供从所述供冷组件输出的冷却液；

所述多个冷板组件与IT互联网技术设备的芯片组件连接，所述多个冷板组件用于吸收所述芯片组件运行过程中所释放的热量；

所述多个冷板组件的输出端与所述喷淋换热组件连接，所述喷淋换热组件还与所述板式换热组件连接；所述喷淋换热组件用于对所述多个冷板组件输出的冷却液进行降温处理，并输送至所述板式换热组件。

可选地，所述喷淋换热组件包括一壳体，和位于所述壳体内部的喷淋组件、换热管组、支架；

所述喷淋组件位于所述壳体的顶部，所述换热管组位于所述喷淋组件的下部，所述支架的一端与壳体连接，所述支架的另一端与所述换热管组连接；所述支架用于将所述换热管组固定在所述壳体内部；

所述换热管组的进液端与所述多个冷板组件的输出端连接，所述换热管组的出液端与所述板式换热组件连接；

所述喷淋组件与所述供冷组件连接，所述喷淋组件用于向所述换热管组喷淋冷却液，以降低所述换热管组中的冷却液的温度；

所述壳体的下部设置一排液管，所述排液管与所述供冷组件连接。

可选地，所述换热管组包括依次连接的多组换热管，所述多组换热管并排设置在所述壳体内；

任一换热管包括蛇形管，和套设在所述蛇形管外的换热翅片组。

可选地，所述蛇形管包括直管部分和弯管部分，所述换热翅片组在所述蛇形管的直管部分倾斜设置，所述支架的另一端与蛇形管的弯管部分连接；

相邻换热管的换热翅片组的倾斜方向相反。

可选地，所述喷淋组件包括喷淋总管，和分别与所述喷淋总管连接的多个喷淋支管；所述喷淋总管与所述供冷组件连接；

所述多个所述喷淋支管平行间隔设置，喷淋支管上间隔设置多个喷头。

可选地，所述喷淋换热组件的二次侧输入端与所述多个冷板组件的输出端连接，所述喷淋换热组件的二次侧输出端与板式换热组件的二次侧输入端连接；

所述板式换热组件的二次侧输出端设置有第七控制阀，所述板式换热组件的二次侧输入端设置有第八控制阀；所述板式换热组件的二次侧输入端和所述板式换热组件的二次侧输出端之间并联有第五控制阀，所述第五控制阀在所述第八控制阀的输入端与所述第七控制阀的输出端之间；

所述喷淋换热组件的二次侧输入端设置有第十控制阀，所述喷淋换热组件的二次侧输出端设置有第九控制阀；所述喷淋换热组件的二次侧输入端和所述喷淋换热组件的二次侧输出端之间并联有第六控制阀，所述第六控制阀在所述第十控制阀输入端与所述第九控制阀输出端之间。

可选地，所述供冷组件包括第一冷却塔、第二冷却塔、第一冷水机组和第二冷水机组；

所述第一冷却塔与第一冷水机组的一次侧连接，所述第一冷水机组的二次侧与所述板式换热组件的一次侧连接；所述第一冷水机组的一次侧输出端与所述第一冷水机组的二次侧输入端之间并联有第二控制阀，所述第一冷水机组的一次侧输入端与所述第一冷水机组的二次侧输出端之间并联有第一控制阀；

所述第二冷却塔与所述第二冷水机组的一次侧连接，所述第二冷水机组的二次侧与所述喷淋换热组件的一次侧连接；所述第二冷水机组的一次侧输出端与所述第二冷水机组的二次侧输入端之间并联有第四控制阀，所述第二冷水机组的一次侧输入端与所述第二冷水机组的二次侧输出端之间并联有第三控制阀。

可选地，所述多个冷板组件与所述芯片组件交替层叠设置；

任一冷板组件包括依次叠放的第一冷板、散热块和第二冷板；

所述第一冷板靠近所述散热块的一侧上开设有第一流道，所述第二冷板靠近所述散热块的一侧上开设有第二流道，所述散热块上设置有进液管口和出液管口，所述进液管口同时连接所述第一流道和所述第二流道的入口，所述出液管口同时连接所述第一流道和所述第二流道的出口；

所述进液管口与所述板式换热组件连接，所述出液管口与所述喷淋换热组件连接。

可选地，所述第一冷板远离所述散热块的一侧上设有第一导向槽，所述第二冷板远离所述散热块的一侧上设有第二导向槽；所述第一导向槽与所述芯片组件上的第一导向条契合，所述第二导向槽与所述芯片组件上的第二导向条契合；

所述板式换热组件连接与所述进液管口的位置设置有第十一控制阀，所述喷淋换热组件与所述出液管口的位置设置有第十二控制阀。

本发明实施例还提供了一种数据中心的机柜，其特征在于，包括：芯片组件，和如上的液冷***中的冷板组件

本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的一种数据中心的液冷***，包括：板式换热组件、喷淋换热组件、多个冷板组件、供冷组件；供冷组件分别与板式换热组件和喷淋换热组件连接；供冷组件用于向板式换热组件和喷淋换热组件提供冷却液，以及将对板式换热组件和喷淋换热组件返回的冷却液进行降温处理；板式换热组件还与多个冷板组件的输入端连接；板式换热组件用于向多个冷板组件提供从供冷组件输出的冷却液；多个冷板组件与IT互联网技术设备的芯片组件连接，多个冷板组件用于吸收芯片组件运行过程中所释放的热量；多个冷板组件的输出端与喷淋换热组件连接，喷淋换热组件还与板式换热组件连接；喷淋换热组件用于对多个冷板组件输出的冷却液进行降温处理，并输送至板式换热组件。通过本发明实施例，实现了对多个冷板组件输出的冷却液进行逐级冷却，相比板式换热组件单独工作，可以增加冷却液的换热时间和换热接触面积，从而提高换热效率，进而降低数据中心的能耗，达到节能减排的效果；且板式换热组件和喷淋换热组件也可根据冷却条件单独工作，不仅能够节能减排，而且在各自的冷却***需要维修时另一个冷却***交替运行，不影响服务器的正常工作。

另外，芯片组件和冷板组件交替叠层设置，一个冷板组件能够对两侧的芯片组件进行冷却，芯片组件两侧均能得到降温冷却，增大了芯片组件的散热面积，散热效果好，起到了降低能耗的作用，并且当一个冷板组件进行维修时，其他冷板组件能够对芯片组件进行冷却，并不影响芯片组件的正常运行，另外芯片组件与冷板组件为插接，便于连接与拆卸。

且喷淋换热组件换热翅片组在蛇形管上倾斜设置，蛇形管相邻直管部分上套设的换热翅片组倾斜方向相反，在喷淋时能够延长液体与换热翅片接触的时间，换热充分，换热效果好；滤板避免换热管组上的杂物进入蓄水空间，使循环水保持洁净。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种用于数据中心的液冷***的结构示意图；

图2是本发明实施例的一种喷淋换热组件的结构示意图；

图3是本发明实施例的一种喷淋换热组件的剖面的结构示意图；

图4是本发明实施例的另一种液冷***的结构示意图；

图5是本发明实施例的一种冷板组件的***图；

图6是本发明实施例的一种第一冷板的结构示意图；

图7是本发明实施例的一种第一盖板的结构示意图；

图8是本发明实施例的一种散热块的结构示意图；

图9是本发明实施例的一种芯片组件的结构示意图；

图10是本发明实施例的一种芯片组件和冷板组件连接的结构示意图。

附图标记说明：

1、机柜；

2、冷板组件；21、第一冷板；211、第一导向槽；212、第一流道；213、第一入口；214、第一出口；22、第一盖板；221、第一连接孔；222、第二连接孔；223、第二固定挡板；23、散热块；231、第一管口；232、散热片组；233、进液管口；234、第二管口；235、出液管口；236、第三管口；237、第四管口；24、第二盖板；241、第一固定挡板；242、第三连接孔；243、第四连接孔；25、第二冷板；251、第二流道；252、第二入口；253、第二出口；254、第二导向槽；

3、芯片组件；31、第一导向条；32、第二导向条；

4、第一冷却塔；4a、第一循环泵；4b、第一进水阀；

5、第二冷却塔；5a、第二进水阀；5b、第二循环泵；

6、第一冷水机组；6a、第一控制阀；6b、第二控制阀；

7、第二冷水机组；7a、第三控制阀；7b、第四控制阀；

8、板式换热组件；8a、第三循环泵；8b、第五控制阀；8c、第七控制阀；8d、第八控制阀；

9、喷淋换热组件；9a、第四循环泵；9b、第六控制阀；9c、第九控制阀；9d、第十控制阀；91、顶板；92、壳体；93、喷淋组件；931、喷淋总管；932、喷淋支管；933、喷头；94、换热管组；941、进液端；942、出液端；943、换热管；9431、换热翅片组；9432、蛇形管；944、进液连接管； 945、出液连接管；95、支架；96、滤板；97、排液管；

10、供冷组件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在实际应用中，如果仅采用冷板式液冷的方式，来降低数据中心的IT 设备的芯片组件的温度的话；板式换热模块输送回冷却塔的冷却液温度较高，可能导致冷却塔在降低冷却液温度的时候，产生大量的能耗；而如果还采用浸没式液冷的方式来增加冷却液与芯片组件的接触，进而减少冷却液温度的升高幅度的话，又由于对IT设备生产要求较高，可能会导致其他方面的投入增大。

基于此，本发明实施例在部署有冷板式液冷的液冷***的基础上，添加了喷淋换热组件，以通过喷淋的方式预先降低板式换热模块输送回冷却塔的冷却液温度，从而降低板式换热模块输送回冷却塔的冷却液温度，进而使得减少冷却塔在降低冷却液温度时所产生的能耗。由于喷淋降热的方式降温效率更高，相对于直接通过冷却塔来降低冷却液的温度的现有技术来说，本发明实施例所提供的液冷***可以通过更少的能耗，来实现对数据中心的降温。

图1示出了本发明实施例的一种用于数据中心的液冷***的结构示意图；如图1所示，本发明实施例提供的液冷***，包括：板式换热组件8、喷淋换热组件9、多个冷板组件2、供冷组件10；

供冷组件10分别与板式换热组件8和喷淋换热组件9连接；供冷组件 10用于向板式换热组件8和喷淋换热组件9提供冷却液，以及将对板式换热组件8和喷淋换热组件9返回的冷却液进行降温处理；板式换热组件8还与多个冷板组件2的输入端连接；板式换热组件8用于向多个冷板组件2提供从供冷组件10输出的冷却液；多个冷板组件2与IT互联网技术设备的芯片组件3连接，多个冷板组件2用于吸收芯片组件3运行过程中所释放的热量；多个冷板组件2的输出端与喷淋换热组件9连接，喷淋换热组件9还与板式换热组件8连接；喷淋换热组件9用于对多个冷板组件2输出的冷却液进行降温处理，并输送至板式换热组件8。

在实际应用中，供冷组件10既可以用于向板式换热组件8和喷淋换热组件9提供低温状态下的冷却液，也可以用于对板式换热组件8和喷淋换热组件9输送回来的、高温状态下的冷却液进行降温处理，并将降温处理后的冷却液再输出送板式换热组件8和喷淋换热组件9。

板式换热组件8可以与多个冷板组件2的输入端连接，以便将供冷组件 10输送来的低温状态下的冷却液输送给多个冷板组件2；多个冷板组件2可以与机柜中的IT设备的芯片组件3连接，例如：多个冷板组件2可以紧靠芯片组件3，从而使得冷板组件2中的冷却液可以将芯片组件3在运行过程中所释放的热量吸走，从而达到降低芯片组件3温度的目的。

当冷却液流出冷板组件2时，可能已经从低温状态变成了高温状态；为了避免资源的浪费，冷却液还可以流回供冷组件10，以在供冷组件10中重新变成低温状态。

如果直接由供冷组件10对高温状态下的冷却液进行降温的话，可能会产生大量的能耗；为了降低液冷***的能耗，本发明实施例在冷板组件2的输出端与板式换热组件8之间，部署一喷淋换热组件9，以通过喷淋换热的方式，预先对高温状态下的冷却液进行第一次降温；通过增加冷却液的换热时间和换热接触面积来提高换热效率，进而降低液冷***的能耗，达到节能减排的效果。

具体的，多个冷板组件2的输出端可以分别与喷淋换热组件9连接，以便将高温状态下的冷却液输送至喷淋换热组件9进行第一次降温；然后，喷淋换热组件9可以将第一次降温后的冷却液输送至板式换热组件8，以便由板式换热组件8输送回供冷组件10进行第二次降温。

如图2，示出了本发明实施例的一种喷淋换热组件9的结构示意图；如图3，示出了本发明实施例的一种喷淋换热组件9的剖面的结构示意图。其中，喷淋换热组件9可以包括一壳体92，和位于壳体92内部的喷淋组件93、换热管组94、支架95；喷淋组件93位于壳体92的顶部，换热管组94位于喷淋组件93的下部，支架95的一端与壳体92连接，支架95的另一端与换热管组94连接；支架95用于将换热管组94固定在壳体92内部；换热管组 94的进液端941与多个冷板组件2的输出端连接，换热管组94的出液端942 与板式换热组件8连接；喷淋组件93与供冷组件10连接，喷淋组件93用于向换热管组94喷淋冷却液，以降低换热管组94中的冷却液的温度；壳体 92的下部设置一排液管97，排液管97与供冷组件10连接。

具体的，壳体92内部可以为一空腔；空腔内可以部署有喷淋组件93、换热管组94、支架95；壳体92的顶部设置一顶板91，顶板91与壳体92 固定连接。

喷淋组件93可以与供冷组件10连接，以将供冷组件10所提供的低温状态下的冷却液喷淋到位于喷淋组件93下部的换热管组94上，来对换热管组94中的高温状态下的冷却液进行降温处理。

作为一示例，喷淋组件93可以包括喷淋总管931，和分别与喷淋总管 931连接的多个喷淋支管932；喷淋总管931与供冷组件10连接；多个喷淋支管932平行间隔设置，喷淋支管932上间隔设置多个喷头933。

为了提高喷淋组件93的喷淋冷却液的效率，可以平行间隔设置多个喷淋支管932，每个喷淋直管上可以间隔设置多个喷头933，以便冷却液可以从多个喷头933喷淋至下部的换热管组94中，从而对换热管组94中的冷却液进行降温。

换热管组94中的冷却液经过降温处理后，可以通过换热管组94的出液端942输送至板式换热组件8，并经由板式换热组件8输送至供冷组件10 进行再次降温。

作为一示例，换热管组94可以包括依次连接的多组换热管，多组换热管并排设置在壳体92内；任一换热管包括蛇形管9432，和套设在蛇形管9432 外的换热翅片组9431。

为了提高喷淋换热组件9的降温效率，换热管可以包括蛇形管9432，和套设在蛇形管9432外的换热翅片组9431；通过增加换热管的表面积，来增加换热管中的冷却液与从喷淋组件93中喷淋出的冷却液的接触面积，从而提高喷淋换热组件9的降温效率。

在实际应用中，蛇形管9432包括直管部分和弯管部分，换热翅片组9431 在蛇形管9432的直管部分倾斜设置，支架95的另一端与蛇形管9432的弯管部分连接；相邻换热管的换热翅片组9431的倾斜方向相反。

具体的，换热翅片组9431可以在蛇形管9432的直管部分倾斜设置，以进一步增加换热管中的冷却液与从喷淋组件93中喷淋出的冷却液的接触面积。另外，还可以通过将相邻换热管的换热翅片组9431的倾斜方向设置成相反的方向，来增加喷淋下来的冷却液与换热翅片组9431的接触时间，从而提高喷淋换热组件9的降温效率。

喷淋下来的冷却液可以通过壳体92下部设置的排液管97流回至供冷组件10，以便喷淋换热组件9循环利用。

当然，为了保证供冷组件10中的冷却液的洁净，可以在壳体92内设置一滤板96，滤板96可以设置在换热管组94和排液管97之间；滤板96下部可以形成一蓄水空间，喷淋的冷却液吸收换热管组94的热量后流入蓄水空间，并通过排液管97排至供冷组件10。

如图4，示出了本发明实施例的另一种液冷***的结构示意图；其中，喷淋换热组件9的二次侧输入端可以与多个冷板组件2的输出端连接，喷淋换热组件9的二次侧输出端与板式换热组件8的二次侧输入端连接；板式换热组件8的二次侧输出端设置有第七控制阀8c，板式换热组件8的二次侧输入端设置有第八控制阀8d；板式换热组件8的二次侧输入端和板式换热组件 8的二次侧输出端之间并联有第五控制阀8b，第五控制阀8b在第八控制阀8d的输入端与第七控制阀8c的输出端之间；喷淋换热组件9的二次侧输入端设置有第十控制阀9d，喷淋换热组件9的二次侧输出端设置有第九控制阀 9c；喷淋换热组件9的二次侧输入端和喷淋换热组件9的二次侧输出端之间并联有第六控制阀9b，第六控制阀9b在第十控制阀9d输入端与第九控制阀 9c输出端之间。

在实际应用中，如果需要对液冷***进行检修的话，可能需要停止液冷***的运行；进而，可能导致数据中心无法正常提供服务；基于此，本发明实施例可以将板式换热组件8和喷淋换热组件9设置成可以独立工作的组件。

具体的，可以设置喷淋换热组件9的二次侧输入端(即位于喷淋换热组件9的二次侧，且用于向喷淋换热组件9进行输入的一端，后续相关内容的解释类似，便不再赘述)与多个冷板组件2的输出端连接，喷淋换热组件9 的二次侧输出端与板式换热组件8的二次侧输入端连接。

然后，可以在板式换热组件8的二次侧输出端设置一第七控制阀8c，在板式换热组件8的二次侧输入端设置一第八控制阀8d；以及在板式换热组件 8的二次侧输入端和板式换热组件8的二次侧输出端之间并联设置一第五控制阀8b，第五控制阀8b可以在第八控制阀8d的输入端与第七控制阀8c的输出端之间。

同时，可以在喷淋换热组件9的二次侧输入端设置一第十控制阀9d，在喷淋换热组件9的二次侧输出端设置一第九控制阀9c；以及，在喷淋换热组件9的二次侧输入端和喷淋换热组件9的二次侧输出端之间并联设置一第六控制阀9b，第六控制阀9b可以在第十控制阀9d输入端与第九控制阀9c输出端之间。

通过对第七控制阀8c、第八控制阀8d、第五控制阀8b、第九控制阀9c、第十控制阀9d和第六控制阀9b的开合状态进行控制，可以实现仅运行板式换热组件8、仅运行喷淋换热组件9，或者同时运行板式换热组件8和喷淋换热组件9。

例如：在板式换热组件8需要维修清理时，可以开启第五控制阀8b、第九控制阀9c和第十控制阀9d，并关闭第六控制阀9b、第七控制阀8c和第八控制阀8d；从而，启用喷淋换热组件9来对芯片组件3降温。

在喷淋换热组件9需要维修清理时，可以开启第六控制阀9b、第七控制阀8c和第八控制阀8d，并关闭第五控制阀8b、第九控制阀9c和第十控制阀9d；从而，启用板式换热组件8来对芯片组件3降温。

在本发明一实施例中，供冷组件10可以包括第一冷却塔4、第二冷却塔5、第一冷水机组6和第二冷水机组7；第一冷却塔4与第一冷水机组6的一次侧连接，第一冷水机组6的二次侧与板式换热组件8的一次侧连接；第一冷水机组6的一次侧输出端与第一冷水机组6的二次侧输入端之间并联有第二控制阀6b，第一冷水机组6的一次侧输入端与第一冷水机组6的二次侧输出端之间并联有第一控制阀6a；第二冷却塔5与第二冷水机组7的一次侧连接，第二冷水机组7的二次侧与喷淋换热组件9的一次侧连接；第二冷水机组7的一次侧输出端与第二冷水机组7的二次侧输入端之间并联有第四控制阀7b，第二冷水机组7的一次侧输入端与第二冷水机组7的二次侧输出端之间并联有第三控制阀7a。

在实际应用中，供冷组件10可以由冷却塔和水冷机组组成；由于本发明实施例中的液冷***包括板式换热组件8和喷淋换热组件9，因此可以分别为板式换热组件8和喷淋换热组件9设置对应的冷却塔和水冷机组。

具体的，可以为板式换热组件8设置第一冷却塔4和第一冷水机组6，为喷淋换热组件9设置第二冷却塔5和第二冷水机组7。

第一冷却塔4可以与第一冷水机组6的一次侧连接，第一冷水机组6的二次侧可以与板式换热组件8的一次侧连接；从而，第一冷却塔4的输出的冷却液可以先在第一冷水机组6中进行再次降温后，再输送给板式换热组件 8。

第二冷却塔5可以与第二冷水机组7的一次侧连接，第二冷水机组7的二次侧可以与喷淋换热组件9的一次侧连接，从而，第二冷却塔5的输出的冷却液可以先在第二冷水机组7中进行再次降温后，再输送给喷淋换热组件 9。

作为一示例，为了进一步减少液冷***的能耗，可以在第一冷水机组6 的一次侧输出端与第一冷水机组6的二次侧输入端之间并联设置一第二控制阀6b，第一冷水机组6的一次侧输入端与第一冷水机组6的二次侧输出端之间并联设置一第一控制阀6a；和/或；在第二冷水机组7的一次侧输出端与第二冷水机组7的二次侧输入端之间并联设置一第四控制阀7b，在第二冷水机组7的一次侧输入端与第二冷水机组7的二次侧输出端之间并联设置一第三控制阀7a。

通过对第一控制阀6a、第二控制阀6b、第三控制阀7a和第四控制阀7b 的开合状态进行控制，可以有选择的控制第一冷水机组6和第二冷水机组7 的开合。

例如：当环境温度较高时，可以关闭第一控制阀6a、第二控制阀6b、第三控制阀7a和第四控制阀7b，以保证降温的效果；而当环境温度适中时，则可以开启第三控制阀7a和第四控制阀7b，以停用第二冷水机组7；而当环境温度较低时，可以开启第一控制阀6a、第二控制阀6b、第三控制阀7a 和第四控制阀7b，以停用第一冷水机组6和第二冷水机组7；从而，可以根据实际情况，有选择地对供冷组件10的部件的运行状态进行控制，进而减少不必要的能耗的浪费。

在实际应用中，每个芯片组件3上若仅固定一个冷板组件2的话，可能导致芯片组件3仅能通过一侧进行散热，进而导致散热所需能耗较大。为了提高散热效率，在本发明一实施例中，多个冷板组件2可以与芯片组件3交替层叠设置；任一冷板组件2包括依次叠放的第一冷板21、散热块23和第二冷板25；第一冷板21靠近散热块23的一侧上开设有第一流道212，第二冷板25靠近散热块23的一侧上开设有第二流道251，散热块23上设置有进液管口233和出液管口235，进液管口233同时连接第一流道212和第二流道251的入口，出液管口235同时连接第一流道212和第二流道251的出口；进液管口233与板式换热组件8连接，出液管口235与喷淋换热组件9连接。

如图5，示出了本发明实施例的一种冷板组件2的***图；如图6，示出了本发明实施例的一种第一冷板21的结构示意图；如图7，示出了本发明实施例的一种第一盖板22的结构示意图；如图8，示出了本发明实施例的一种散热块23的结构示意图；如图9，示出了本发明实施例的一种芯片组件3 的结构示意图；如图10，示出了本发明实施例的一种芯片组件3和冷板组件 2连接的结构示意图。

在本发明实施例中，为了提高冷板组件2的散热效率，可以将冷板组件 2设计成两面散热的结果；具体的，冷板组件2可以包括依次叠放的第一冷板21、散热块23和第二冷板25；第一冷板21靠近散热块23的一侧上开设有第一流道212，第二冷板25靠近散热块23的一侧上开设有第二流道251，散热块23上设置有进液管口233和出液管口235，进液管口233同时连接第一流道212和第二流道251的入口，出液管口235同时连接第一流道212和第二流道251的出口；进液管口233与板式换热组件8连接，出液管口235 与喷淋换热组件9连接。

板式换热组件8将低温状态下的冷却液通过进液管口233输送至第一流道212和第二流道251，从而使得冷板组件2的第一冷板21和第二冷板25 都具备散热的能力。其中，第一流道212和第二流到可以为蛇形槽结构。

进而，在部署冷板组件2和芯片组件3时，依次交替层叠，使得每个芯片组件3的两侧都设置有一个冷板组件2；每个芯片组件3都可以通过上下接触的冷板进行散热，从而提高了芯片组件3的散热效率；且即使芯片组件 3一侧的冷板组件2需要维修，也可以通过另一侧的冷板组件2进行降温。

作为一示例，第一冷板21远离散热块23的一侧上设有第一导向槽211，第二冷板25远离散热块23的一侧上设有第二导向槽254；第一导向槽211 与芯片组件3上的第一导向条31契合，第二导向槽254与芯片组件3上的第二导向条32契合；板式换热组件8连接与进液管口233的位置设置有第十一控制阀，喷淋换热组件9与出液管口235的位置设置有第十二控制阀。

第一导向槽211与芯片组件3上的第一导向条31契合，第二导向槽254 与芯片组件3上的第二导向条32契合；从而，使得冷板组件2和芯片组件3 可以整齐地堆叠，且不易移位。

在一示例中，第十一控制阀和第十二控制阀可以在将冷板组件2拔出时关闭，在冷板组件2***时开启，以避免冷却液流出。

作为另一示例，第一冷板21和散热块23之间还可以设置一第一盖板22，以及第二冷板25和散热块23之间还可以设置一第二盖板24。

第一冷板21与第一盖板22可以固定连接(例如：可以通过螺丝连接)，第二盖板24与第二冷板25也可以固定连接。

第二盖板24上侧可以设置有第一固定挡板241，第一固定挡板241可以包括首尾相接的四个侧板，第一固定挡板241的四个侧板可以形成安装散热块23的槽部，散热块23下部嵌设在第一固定挡板241形成的槽部内，并与第一固定挡板241固定连接。

第一盖板22下侧可以设置有第二固定挡板223，第二固定挡板223与第一固定挡板241结构相同，散热块23上部嵌设在第二固定挡板223形成的槽部内，并与第二固定挡板223固定连接，第一盖板22和第二盖板24在散热块23两侧对称设置。

第一盖板22贯穿开设有第一连接孔221和第二连接孔222，第二盖板 24贯穿开设有第三连接孔242和第四连接孔243；散热块23上设置的进液管口233和出液管口235设置在散热片组232两侧，散热块23上侧设置有第一管口231和第二管口234，散热块23下侧设置有第三管口236和第四管口237，第一管口231穿过第一连接孔221分别连通进液管口233和第一入口213，第二管口234穿过第二连接孔222分别连通出液管口235和第一出口214，第三管口236穿过第三连接孔242分别连通进液管口233和第二入口252，第四管口237穿过第四连接孔243243分别连通出液管口235和第二出口253；第一盖板22和第二盖板24均起到连接以及密封的作用。

在一示例中，进液管口233可以通过第七控制阀8c连通板式换热组件8 的二次侧输出端，或者通过第五控制阀8b、第九控制阀9c连通喷淋换热组件9的二次侧输出端。

出液管口235可以通过第六控制阀9b、第八控制阀8d连通板式换热组件8的二次侧输入端，或者通过第十控制阀9d连通喷淋换热组件9的二次侧输入端。

在本发明一实施例中，喷淋组件93可以连通第二冷水机组7的二次侧输出端或者第二冷却塔5的出水端；换热管组94的进液端941可以穿过壳体92并通过第十控制阀9d连通冷板组件2上的出液管口235，换热管组94 的出液端942可以穿过壳体92并通过第八控制阀8d连通板式换热组件8的二次侧输入端或者通过第五控制阀8b连通冷板组件2上的进液管口233。

多组换热管943上部通过进液连接管944连通，多组换热管943下部通过出液连接管945连通，进液连接管944连通进液端941，出液连接管945 连通出液端942。

在本发明一实施例中，板式换热组件8的一次侧输出端设置有第三循环泵8a，喷淋换热组件9的一次侧输出端设置有第四循环泵9a，第一冷却塔4 回水端设置有第一循环泵4a，第二冷却塔5回水端设置有第二循环泵5b，通过第一循环泵4a、第二循环泵5b、第三循环泵8a和第四循环泵9a来驱动液冷***中的冷却液的移动。

在本发明另一实施例中，第一冷却塔4出水端设置有第一进水阀4b，第二冷却塔5出水端设置有第二进水阀5a，第一进水阀4b和第二进水阀5a用于给冷却塔补充冷却液。

为了对本发明进行进一步的说明，以下针对上述实施例进行说明：

1、当外部气温很高时，例如夏季，或者服务器中各芯片组件负载处于高峰时，第一控制阀6a、第二控制阀6b关闭，第三控制阀7a、第四控制阀 7b关闭，第五控制阀8b、第六控制阀9b关闭，第七控制阀8c、第八控制阀 8d、第九控制阀9c以及第十控制阀9d开启，第一冷却塔4、第二冷却塔5、第一冷水机组6、第二冷水机组7、板式换热组件8、喷淋换热组件9运行，板式换热组件8一次侧连通第一冷水机组6二次侧，喷淋总管931连通第二冷水机组7二次侧输出端，排液管97连通第二冷水机组7二次侧输入端，冷板组件2的出液管口235通过第十控制阀9d连通喷淋换热组件9的进液端941，冷板组件2的进液管口233通过第七控制阀8c连通板式换热组件8 的二次侧输出端。

由于喷淋换热组件9与板式换热组件8串联，喷淋换热组件9能够对冷板组件2输出的温度高的介质进行初步冷却，再输入板式换热组件8进一步冷却，相对于现有技术中直接通过一个板式换热模块与多个冷板进行热交换来说大大降低了冷水机组的能耗，起到节能的效果。

2、当外部气温适中时，例如春秋季，或者服务器中各芯片组件负载适中时，关闭第二冷水机组7，开启第三控制阀7a、第四控制阀7b，第一控制阀6a、第二控制阀6b关闭，第五控制阀8b、第六控制阀9b关闭，第七控制阀8c、第八控制阀8d、第九控制阀9c以及第十控制阀9d开启，第一冷却塔4、第二冷却塔5、第一冷水机组6、板式换热组件8、喷淋换热组件9 运行，板式换热组件8一次侧连通第一冷水机组6二次侧，喷淋总管931连通第二冷却塔5出水端，排液管97连通第二冷却塔回水端，冷板组件2的出液管口235通过第十控制阀9d连通喷淋换热组件9的进液端941，冷板组件2的进液管口233通过第七控制阀8c连通板式换热组件8的二次侧输出端。

此时第二冷却塔5直接对喷淋换热组件9提供冷却水，喷淋换热组件9 能够对冷板组件2输出的温度高的介质进行初步冷却，再输入板式换热组件 8进一步冷却，根据温度或负载情况关闭第二冷水机组7，降低能耗，起到节能效果。

2、当外部温度较低时，例如冬季，或者服务器中各芯片组件负载较低时，关闭第一冷水机组6、第二冷水机组7；开启第一控制阀6a、第二控制阀6b、第三控制阀7a、第四控制阀7b，第五控制阀8b、第六控制阀9b关闭，第七控制阀8c、第八控制阀8d、第九控制阀9c以及第十控制阀9d开启，第一冷却塔4、第二冷却塔5、板式换热组件8、喷淋换热组件9运行，板式换热组件8一次侧连通第一冷却塔4，喷淋总管931连通第二冷却塔5 出水端，排液管97连通第二冷却塔回水端，冷板组件2的出液管口235通过第十控制阀9d连通喷淋换热组件9的进液端941，冷板组件2的进液管口 233通过第七控制阀8c连通板式换热组件8的二次侧输出端。

此时第二冷却塔5直接对喷淋换热组件9提供冷却水，第一冷却塔4直接对板式换热组件8进行冷却，喷淋换热组件9能够对冷板组件2输出的温度高的介质进行初步冷却，再输入板式换热组件8进一步冷却，根据温度或负载情况关闭第一冷水机组6、第二冷水机组7，进一步降低能耗，起到节能效果。

4、在板式换热组件8、第一冷水机组6、第一冷却塔4一侧冷却管路需要维修清理时，将第五控制阀8b开启，第七控制阀8c、第八控制阀8d、第六控制阀9b关闭，第三控制阀7a、第四控制阀7b关闭，第九控制阀9c以及第十控制阀9d开启，喷淋总管931连通第二冷水机组7二次侧输出端，排液管97连通第二冷水机组7二次侧输入端，冷板组件2的出液管口235 通过第十控制阀9d连通喷淋换热组件9的进液端941，冷板组件2的进液管口233通过第五控制阀8b、第九控制阀9c连通喷淋换热组件9的出液端942；

5、在喷淋换热组件9、第二冷水机组7、第二冷却塔5一侧冷却管路需要维修清理时，将第五控制阀8b关闭，第七控制阀8c、第八控制阀8d、第六控制阀9b开启，第九控制阀9c以及第十控制阀9d关闭，第一控制阀6a、第二控制阀6b开启，板式换热组件8一次侧连通第一冷水机组6二次侧，冷板组件2的进液管口233通过第七控制阀8c连通板式换热组件8的二次侧输出端，冷板组件2的出液管口235通过第六控制阀9b、第八控制阀8d 连通板式换热组件8的二次侧输入端。

本发明实施例提供的一种数据中心的液冷***，包括：板式换热组件、喷淋换热组件、多个冷板组件、供冷组件；供冷组件分别与板式换热组件和喷淋换热组件连接；供冷组件用于向板式换热组件和喷淋换热组件提供冷却液，以及将对板式换热组件和喷淋换热组件返回的冷却液进行降温处理；板式换热组件还与多个冷板组件的输入端连接；板式换热组件用于向多个冷板组件提供从供冷组件输出的冷却液；多个冷板组件与IT互联网技术设备的芯片组件连接，多个冷板组件用于吸收芯片组件运行过程中所释放的热量；多个冷板组件的输出端与喷淋换热组件连接，喷淋换热组件还与板式换热组件连接；喷淋换热组件用于对多个冷板组件输出的冷却液进行降温处理，并输送至板式换热组件。通过本发明实施例，实现了对多个冷板组件输出的冷却液进行逐级冷却，相比板式换热组件单独工作，可以增加冷却液的换热时间和换热接触面积，从而提高换热效率，进而降低数据中心的能耗，达到节能减排的效果；且板式换热组件和喷淋换热组件也可根据冷却条件单独工作，不仅能够节能减排，而且在各自的冷却***需要维修时另一个冷却***交替运行，不影响服务器的正常工作。

另外，芯片组件和冷板组件交替叠层设置，一个冷板组件能够对两侧的芯片组件进行冷却，芯片组件两侧均能得到降温冷却，增大了芯片组件的散热面积，散热效果好，起到了降低能耗的作用，并且当一个冷板组件进行维修时，其他冷板组件能够对芯片组件进行冷却，并不影响芯片组件的正常运行，另外芯片组件与冷板组件为插接，便于连接与拆卸。

且喷淋换热组件换热翅片组在蛇形管上倾斜设置，蛇形管相邻直管部分上套设的换热翅片组倾斜方向相反，在喷淋时能够延长液体与换热翅片接触的时间，换热充分，换热效果好；滤板避免换热管组上的杂物进入蓄水空间，使循环水保持洁净。

在本发明一实施例中，还提供了一种数据中心的机柜，该机柜中可以部署有IT设备的芯片组件，以及如上述液冷***中的冷板组件。

其中，液冷***还包括：板式换热组件、喷淋换热组件、多个冷板组件。

供冷组件分别与板式换热组件和喷淋换热组件连接；供冷组件用于向板式换热组件和喷淋换热组件提供冷却液，以及将对板式换热组件和喷淋换热组件返回的冷却液进行降温处理；

板式换热组件还与多个冷板组件的输入端连接；板式换热组件用于向多个冷板组件提供从供冷组件输出的冷却液；

多个冷板组件与IT互联网技术设备的芯片组件连接，多个冷板组件用于吸收芯片组件运行过程中所释放的热量；

多个冷板组件的输出端与喷淋换热组件连接，喷淋换热组件还与板式换热组件连接；喷淋换热组件用于对多个冷板组件输出的冷却液进行降温处理，并输送至板式换热组件。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种用于数据中心的液冷***和一种数据中心的机柜，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于数据中心的液冷***，其特征在于，包括：板式换热组件、喷淋换热组件、多个冷板组件、供冷组件；

所述供冷组件分别与所述板式换热组件和所述喷淋换热组件连接；所述供冷组件用于向所述板式换热组件和所述喷淋换热组件提供冷却液，以及将对所述板式换热组件和所述喷淋换热组件返回的冷却液进行降温处理；

所述板式换热组件还与所述多个冷板组件的输入端连接；所述板式换热组件用于向所述多个冷板组件提供从所述供冷组件输出的冷却液；

所述多个冷板组件与IT互联网技术设备的芯片组件连接，所述多个冷板组件用于吸收所述芯片组件运行过程中所释放的热量；

所述多个冷板组件的输出端与所述喷淋换热组件连接，所述喷淋换热组件还与所述板式换热组件连接；所述喷淋换热组件用于对所述多个冷板组件输出的冷却液进行降温处理，并输送至所述板式换热组件。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，

所述喷淋换热组件包括一壳体，和位于所述壳体内部的喷淋组件、换热管组、支架；

所述喷淋组件位于所述壳体的顶部，所述换热管组位于所述喷淋组件的下部，所述支架的一端与壳体连接，所述支架的另一端与所述换热管组连接；所述支架用于将所述换热管组固定在所述壳体内部；

所述换热管组的进液端与所述多个冷板组件的输出端连接，所述换热管组的出液端与所述板式换热组件连接；

所述喷淋组件与所述供冷组件连接，所述喷淋组件用于向所述换热管组喷淋冷却液，以降低所述换热管组中的冷却液的温度；

所述壳体的下部设置一排液管，所述排液管与所述供冷组件连接。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，

所述换热管组包括依次连接的多组换热管，所述多组换热管并排设置在所述壳体内；

任一换热管包括蛇形管，和套设在所述蛇形管外的换热翅片组。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，

所述蛇形管包括直管部分和弯管部分，所述换热翅片组在所述蛇形管的直管部分倾斜设置，所述支架的另一端与蛇形管的弯管部分连接；

相邻换热管的换热翅片组的倾斜方向相反。

5.根据权利要求2-4任一项所述的***，其特征在于，

所述喷淋组件包括喷淋总管，和分别与所述喷淋总管连接的多个喷淋支管；所述喷淋总管与所述供冷组件连接；

所述多个所述喷淋支管平行间隔设置，喷淋支管上间隔设置多个喷头。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，

所述喷淋换热组件的二次侧输入端与所述多个冷板组件的输出端连接，所述喷淋换热组件的二次侧输出端与板式换热组件的二次侧输入端连接；

所述板式换热组件的二次侧输出端设置有第七控制阀，所述板式换热组件的二次侧输入端设置有第八控制阀；所述板式换热组件的二次侧输入端和所述板式换热组件的二次侧输出端之间并联有第五控制阀，所述第五控制阀在所述第八控制阀的输入端与所述第七控制阀的输出端之间；

所述喷淋换热组件的二次侧输入端设置有第十控制阀，所述喷淋换热组件的二次侧输出端设置有第九控制阀；所述喷淋换热组件的二次侧输入端和所述喷淋换热组件的二次侧输出端之间并联有第六控制阀，所述第六控制阀在所述第十控制阀输入端与所述第九控制阀输出端之间。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，

所述供冷组件包括第一冷却塔、第二冷却塔、第一冷水机组和第二冷水机组；

所述第一冷却塔与第一冷水机组的一次侧连接，所述第一冷水机组的二次侧与所述板式换热组件的一次侧连接；所述第一冷水机组的一次侧输出端与所述第一冷水机组的二次侧输入端之间并联有第二控制阀，所述第一冷水机组的一次侧输入端与所述第一冷水机组的二次侧输出端之间并联有第一控制阀；

所述第二冷却塔与所述第二冷水机组的一次侧连接，所述第二冷水机组的二次侧与所述喷淋换热组件的一次侧连接；所述第二冷水机组的一次侧输出端与所述第二冷水机组的二次侧输入端之间并联有第四控制阀，所述第二冷水机组的一次侧输入端与所述第二冷水机组的二次侧输出端之间并联有第三控制阀。

8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，

所述多个冷板组件与所述芯片组件交替层叠设置；

任一冷板组件包括依次叠放的第一冷板、散热块和第二冷板；

所述第一冷板靠近所述散热块的一侧上开设有第一流道，所述第二冷板靠近所述散热块的一侧上开设有第二流道，所述散热块上设置有进液管口和出液管口，所述进液管口同时连接所述第一流道和所述第二流道的入口，所述出液管口同时连接所述第一流道和所述第二流道的出口；

所述进液管口与所述板式换热组件连接，所述出液管口与所述喷淋换热组件连接。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，

所述第一冷板远离所述散热块的一侧上设有第一导向槽，所述第二冷板远离所述散热块的一侧上设有第二导向槽；所述第一导向槽与所述芯片组件上的第一导向条契合，所述第二导向槽与所述芯片组件上的第二导向条契合；

所述板式换热组件连接与所述进液管口的位置设置有第十一控制阀，所述喷淋换热组件与所述出液管口的位置设置有第十二控制阀。

10.一种数据中心的机柜，其特征在于，包括：芯片组件，和如上述权利要求1-9任一项所述液冷***中的冷板组件。

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