CN210663446U - 一种制冷及热量回收装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种制冷及热量回收装置，涉及制冷领域。用于解决对数据中心机柜的精确、安全高效的制冷，以及热量回收问题。包括：机柜、服务器箱体、分液箱、回液箱、余热回收装置。在服务器箱体内上部设置分液箱，分液箱底面设置有漏液孔，分液箱连接在供液总管上。通过利用分液箱底面的漏液孔对服务器箱体内的服务器进行喷淋，达到降温制冷的作用。在回液总管上设置余热回收装置，对回液总管中高温冷却液的热量进行回收利用。本申请实施例应用于数据中心机柜制冷及热量回收。

Description

一种制冷及热量回收装置

技术领域

本实用新型涉及制冷领域，尤其涉及一种制冷及热量回收装置。

背景技术

随着信息网络的建设和发展，作为信息基础设施的数据中心承担的计算量越来越大，对计算效率的要求越来越高。随之数据中心单机柜功率密度也不断攀升，单机柜功耗及散热量大大提高。为应对数据中心制冷压力，现有很多制冷方式，冷板式、浸没式及喷淋式。喷淋式液冷方案结合冷板式和浸没式的优点，逐渐成为高功率密度机柜首选制冷解决方案。但是冷却液回液中的大量热量没有回收利用，引起资源的浪费。喷淋式液冷方案需要实现更为精确安全的控制策略，对控制***提出了更高的要求，如冷却液流量、温度、漏液检测告警等。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种制冷及热量回收装置，用于对现有数据中心机柜内服务器进行制冷及热量回收。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种制冷及热量回收装置，该装置包括：机柜、服务器箱体、分液箱、回液箱、供液总管、回液总管和余热回收装置；其中，服务器箱体设置在机柜内部；分液箱设置在服务器箱体内上部，分液箱底面设置有漏液孔，分液箱连接在供液总管上；分液箱，用于当供液总管将冷却液输入分液箱时，使冷却液从漏液孔喷淋在服务器上；回液箱设置在服务器箱体内底部，回液箱用于收集从服务器上流下的冷却液；回液箱连接回液总管；余热回收装置设置在回液总管上，用于对回液总管中的冷却液进行预冷，并且回收利用冷却液中的热量。

本实用新型的实施例提供的一种制冷及热量回收装置，将服务器箱体设置在机柜内部，分液箱设置在服务器箱体内上部，分液箱底面设置有漏液孔，分液箱连接在供液总管上。通过利用分液箱底面的漏液孔对服务器箱体内的服务器进行喷淋，达到降温制冷的作用。将回液箱设置在服务器箱体内底部，利用回液箱来收集从服务器上流下的冷却液。在回液总管上设置余热回收装置，从而达到对回液总管中高温冷却液的热量进行回收利用的结果。

附图说明

图1为本实用新型的实施例提供的一种制冷及热量回收装置的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的一种服务器箱体结构示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的一种控制模块结构示意图。

附图标记：

图中10.机柜，101.服务器箱体，102.分液箱，103.回液箱，104.温度传感器，105.电磁流量调节阀，106.第一截止阀，107.第二截止阀，108.漏液槽，109.漏液检测装置，201.换热器，202.冷却塔，203.回液总管，204.供液总管，205.第一循环泵，206.流量计，207.补液罐，208.补液泵，209.第二循环泵，30.余热回收装置，301.供水管，302.回水管，40.控制模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“/”表示“或”的意思，例如，A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。此外，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

以下，对本实用新型实施例所提供的一种制冷及热量回收装置的发明构思进行介绍：

为了解决由数据中心承担的计算量越来越大，对计算效率的要求越来越高，数据中心单机柜功率密度不断攀升，单机柜功耗及散热量大大提高而引起的现有机房制冷装置的制冷效率低，冷却液回液中的大量热量没有回收利用，引起资源的浪费，制冷效果不明显的问题。同时为了克服喷淋式制冷装置的缺陷，不能实现更为精确安全的制冷效果。本实用新型提出一种制冷及热量回收装置，由服务器箱体、分液箱、回液箱、余热回收装置、温度传感器、电磁流量调节阀组成，该制冷及热量回收装置实现了对冷却液流量检测、温度检测、漏液检测、服务器温度控制、冷却液中热量回收等多方面一体的装置，对液冷实现更为精确、安全的控制。该制冷及热量回收装置可以根据服务器的实时温度来调节制冷效果，最大限度的控制服务器的温度在正常范围之内。并且制冷及热量回收装置对控制***提出了更高的要求，如冷却液流量、温度、漏液检测告警等。同时还可回收利用冷却液回液中大量的热量。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种制冷及热量回收装置的结构示意图，该制冷及热量回收装置包括：机柜10、服务器箱体101、分液箱102、回液箱103、供液总管204、回液总管203和余热回收装置30。

具体的，服务器箱体101设置在机柜10内部。如图2所示，分液箱102设置在服务器箱体101内上部，分液箱102底面设置有漏液孔，分液箱102连接在供液总管204上。分液箱102，用于当供液总管204将冷却液输入分液箱102时，使冷却液从漏液孔喷淋在服务器上。回液箱103设置在服务器箱体101内底部，回液箱103用于收集从服务器上流下的冷却液。回液箱103连接回液总管203。余热回收装置30设置在回液总管203上，用于对回液总管203中的冷却液进行预冷，并且回收利用冷却液中的热量。

可选的，分液箱通过供液支管与供液总管204连接，回液箱通过回液支管与回液总管203连接。

可选的，余热回收装置30包括：供水管301和回水管302。供水管301和回水管302连接冷却水***。冷却水***包括：居民生活热水***、居民供热***中的一种。

当经过余热回收装置30对回液总管203中冷却液热量的交换后，若冷却液的温度降低到阈值时，换热器201和冷却塔202可以不对冷却液进行进一步的制冷降温。

在一种实现方式中，余热回收装置30通过供水管301和回水管302与居民供热***连接，余热回收装置30通过将回液总管203中冷却液的热量交换给居民供热***。

可选的，制冷及热量回收装置还包括：温度传感器104、电磁流量调节阀105。其中，温度传感器104设置在服务器箱体101内，用于检测服务器箱体101内的温度。电磁流量调节阀105设置在回液支管上，用于当温度传感器104检测到服务器箱体101内的温度达到阈值时，增加电磁流量调节阀105的开度。

需要说明的是，如图3所示，本实用新型包括有一个控制模块40，用于对各部件进行控制。具体的，控制模块40可以由单片机以及相关的电路组合构成，其中单片机中存储有用于当温度传感器104达到阈值时使电磁流量调节阀105调节开度的计算机程序指令。其中，这些计算机程序指令是本领域技术人员在具体应用时，可以利用现有的程序代码实现的，在此不再赘述。

在一种实现方式中，在机柜10背部设置供液总管204和回液总管203，服务器箱体101通过供液支管和回液支管与供液总管204和回液总管203连接。示例性的，如图1所示，在机柜10中包括有多个服务器箱体101，每个服务器箱体101中的服务器单独工作。当机柜没有满载业务时，可以让相应的服务器箱体101不工作。同时，与服务器箱体101相对应的制冷模块可以通过第一截止阀106和第二截止阀107来阻断其工作。

可选的，温度传感器104设置在服务器箱体101内，用于检测服务器箱体101内的温度，具体包括：温度传感器104设置在服务器箱体101内，用于检测服务器箱体101内的服务器芯片温度及回液箱103内回液的温度。能够及时检测到服务器内的温度，保障设备的正常工作。

在一种实现方式中，将温度传感器104设置在服务器箱体101内服务器工作时温度最高的处理器芯片的部位，这样可以最大限度的掌握服务器的工作状态，确保对服务器的制冷更为精确、同时更加能保障设备的安全。

可选的，制冷及热量回收装置还包括：换热器201和冷却塔202。其中，换热器201包括第一冷却液出口、第一冷却液入口、第二冷却液出口、第二冷却液入口。供液支管与第一冷却液出口连接，回液支管与第一冷却液入口连接。第二冷却液出口和第二冷却液入口与冷却塔202连接。冷却塔202内包括风机，风机用于当温度传感器104检测到服务器箱体101内的温度达到阈值时，提高转速。通过提高冷却塔202内的风机，来加快对冷却液的降温，以使得冷却液在对服务器制冷时能够有更好的效果。

可选的，制冷及热量回收装置还包括：供液总管204和回液总管203。其中，供液支管通过供液总管204与第一冷却液出口连接，回液支管通过回液总管203与第一冷却液入口连接。通过供液总管204和回液总管203的连接使得在相应服务器箱体101不工作时，不影响其他的服务器箱体101正常工作。

可选的，制冷及热量回收装置还包括：第一截止阀106、第二截止阀107、第一循环泵205、流量计206。其中，第一截止阀106设置在回液支管上，第二截止阀107设置在供液支管上。第一循环泵205设置在回液总管203上，第一循环泵205用于当温度传感器104检测到服务器箱体101内的温度达到阈值，并且电磁流量调节阀105开关达到最大时，提高转速。流量计206设置在所述供液总管204上，用于检测所述供液总管204中冷却液的流量。

在一种实现方式中，通过控制第一截止阀106和第二截止阀107可以达到对该服务器箱体101的单独控制，使得机柜10中多个服务器箱体101单独工作，当机柜10没有满载业务时，机柜10中没有业务的服务器箱体101可以停止工作，并且关闭对应服务器箱体101的制冷及热量回收装置的第一截止阀106和第二截止阀107。

当温度传感器104检测到服务器箱体101内的温度达到阈值时，制冷及热量回收装置调节电磁流量调节阀105、第一循环泵205和冷却塔202内的风机。优先调节顺序依次为：电磁流量调节阀105、冷却塔202内的风机、第一循环泵205。

在一种实现方式中，当温度传感器104检测到服务器箱体101内的温度达到阈值时，控制模块40控制电磁流量调节阀105的开度达到最大。一定时间内，若温度传感器104检测到服务器箱体101内的温度依然达到阈值时，控制模块40再控制冷却塔202内的风机转速逐渐增大，直到风机转速达到最大。再过一定时间，若温度传感器104检测到服务器箱体101内的温度依然达到阈值时，控制模块40再控制第一循环泵205转速逐渐增大，直到第一循环泵205转速达到最大。

可选的，制冷及热量回收装置还包括：补液罐207、补液泵208。其中，补液罐207通过补液管连接在第一循环泵205的冷却液入口处，补液泵208设置在补液管上，用于当流量计206检测到供液总管204中冷却液的流量低于阈值时，为供液总管204补充冷却液，并稳定供液总管204的压力值。

可选的，制冷及热量回收装置还包括：第二循环泵209。其中第二循环泵209设置在第二冷却液入口处，用于使冷却塔202中的冷却液循环。

可选的，制冷及热量回收装置还包括：漏液槽108、漏液检测装置109。其中，漏液槽108设置在服务器的下方。漏液检测装置109设置在漏液槽108内，用于检测漏液槽108内是否有冷却液，并且当检测到漏液槽108内有冷却液时发出报警。

可选的，漏液检测装置109还包括：报警信号灯和/或蜂鸣器。报警信号灯，用于当检测到漏液槽108内有冷却液时闪烁。蜂鸣器，用于当检测到漏液槽108内有冷却液时发出蜂鸣声报警。

在一种实现方式中，当漏液检测装置109检测到漏液槽108内有冷却液时，漏液检测装置109的报警信号灯开始闪烁。并且，蜂鸣器开始发出蜂鸣声报警。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何在本实用新型揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种制冷及热量回收装置，其特征在于，包括：机柜、服务器箱体、分液箱、回液箱、供液总管、回液总管和余热回收装置；其中，

所述服务器箱体设置在所述机柜内部；所述分液箱设置在所述服务器箱体内上部，所述分液箱底面设置有漏液孔，所述分液箱连接在所述供液总管上；所述分液箱，用于当所述供液总管将冷却液输入所述分液箱时，使冷却液从所述漏液孔喷淋在服务器上；

所述回液箱设置在所述服务器箱体内底部，所述回液箱用于收集从所述服务器上流下的冷却液；所述回液箱连接所述回液总管；

所述余热回收装置设置在所述回液总管上，用于对所述回液总管中的冷却液进行预冷，并且回收利用冷却液中的热量。

2.根据权利要求1所述的制冷及热量回收装置，其特征在于，所述装置还包括：温度传感器和电磁流量调节阀；其中，

所述温度传感器设置在所述服务器箱体内，用于检测所述服务器箱体内的温度；

所述电磁流量调节阀设置在所述回液支管上，用于当所述温度传感器检测到所述服务器箱体内的温度达到阈值时，增加所述电磁流量调节阀的开度。

3.根据权利要求1所述的制冷及热量回收装置，其特征在于，所述余热回收装置包括：供水管和回水管；其中，

所述供水管和所述回水管连接冷却水***；

所述冷却水***包括：居民生活热水***、居民供热***中的一种。

4.根据权利要求2所述的制冷及热量回收装置，其特征在于，

所述温度传感器设置在所述服务器箱体内，用于检测所述服务器箱体内的温度，具体包括：所述温度传感器设置在所述服务器箱体内，用于检测所述服务器箱体内的服务器芯片温度及所述回液箱内回液的温度。

5.根据权利要求2所述的制冷及热量回收装置，其特征在于，所述装置还包括：换热器和冷却塔；其中，

所述换热器包括第一冷却液出口、第一冷却液入口、第二冷却液出口、第二冷却液入口；所述供液总管与所述第一冷却液出口连接，所述回液总管与所述第一冷却液入口连接；所述第二冷却液出口和所述第二冷却液入口与所述冷却塔连接；

所述冷却塔内包括风机，所述风机用于当所述温度传感器检测到所述服务器箱体内的温度达到阈值时，提高转速。

6.根据权利要求2所述的制冷及热量回收装置，其特征在于，

所述分液箱通过供液支管与所述供液总管连接，所述回液箱通过回液支管与所述回液总管连接。

7.根据权利要求6所述的制冷及热量回收装置，其特征在于，所述装置还包括：第一截止阀、第二截止阀、第一循环泵、流量计；其中，

所述第一截止阀设置在所述回液支管上，所述第二截止阀设置在所述供液支管上；

所述第一循环泵设置在所述回液总管上，所述第一循环泵用于当所述温度传感器检测到所述服务器箱体内的温度达到阈值，并且所述电磁流量调节阀开关达到最大时，提高转速；

所述流量计设置在所述供液总管上，用于检测所述供液总管中冷却液的流量。

8.根据权利要求7所述的制冷及热量回收装置，其特征在于，所述装置还包括：补液罐、补液泵；其中，

所述补液罐通过补液管连接在所述第一循环泵的冷却液入口处，所述补液泵设置在所述补液管上，用于当所述流量计检测到所述供液总管中冷却液的流量低于阈值时，为所述供液总管补充冷却液，并稳定供液总管的压力值。

9.根据权利要求5所述的制冷及热量回收装置，其特征在于，所述装置还包括：第二循环泵；其中，

所述第二循环泵设置在所述第二冷却液入口处，用于使所述冷却塔中的冷却液循环。

10.根据权利要求1所述的制冷及热量回收装置，其特征在于，所述装置还包括：漏液槽、漏液检测装置；其中，

所述漏液槽设置在所述服务器的下方；

所述漏液检测装置设置在所述漏液槽内，用于检测所述漏液槽内是否有冷却液，并且当检测到所述漏液槽内有冷却液时发出报警。

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