CN219421431U - 液冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷设备。所述液冷设备包括箱体和服务器，所述服务器设置于所述箱体内，所述箱体内设置有冷媒；所述热管蒸发器设置于所述箱体内，所述热管蒸发器与所述冷凝器之间管路连接，且所述热管蒸发器位于所述冷凝器的下方；在所述热管蒸发器处于工作状态时，所述热管蒸发器能够驱动冷媒蒸发并传递至所述冷凝器内，冷媒经所述冷凝器降温后通过重力回流至所述热管蒸发器内，以此实现了冷媒的循环降温，保证了冷媒对箱体内的服务器的降温效果，同时也避免了冷媒驱动装置的布置带来的成本增加，降低了液冷设备的整体功耗。

Description

液冷设备

技术领域

本实用新型涉及数据中心制冷技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种液冷设备。

背景技术

近年来，随着5G移动通信、互联网、云计算、大数据、物联网、AR/VR、人工智能等新型技术的快速发展，数据中心作为能源使用规模较大的用户，其在运行过程中会产生较多的热量，而热量的聚集会影响数据中心的运行效率。目前，一些数据中心会将服务器浸没于液冷设备内，利用液冷设备对服务器进行降温，从而改善服务器的散热效果。

现有的液冷设备降温方案中，一般采用柜式结构，采用绝缘的冷却液，通过水泵驱动循环与外部的板式换热器进行热交换，而板式换热器的另一端有室外的冷却塔或者冷水机组提供冷量，最终实现热量的逐级传递，排至室外。然而，水泵等驱动装置的设置也增加了液冷设备的整体功耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种液冷设备，旨在解决现有技术中液冷设备整体功耗较大的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种液冷设备。

所述液冷设备包括：

箱体和服务器，所述服务器设置于所述箱体内，所述箱体内设置有冷媒；

冷凝器，所述冷凝器设置于所述箱体外；

热管蒸发器，所述热管蒸发器设置于所述箱体内，所述热管蒸发器与所述冷凝器之间管路连接，且所述热管蒸发器位于所述冷凝器的下方；

在所述热管蒸发器处于工作状态时，所述热管蒸发器能够驱动冷媒蒸发并传递至所述冷凝器内，冷媒经所述冷凝器降温后通过重力回流至所述热管蒸发器内。

可选地，所述冷凝器和所述热管蒸发器之间的高度差值范围为2米至5米。

可选地，所述液冷设备包括多个所述热管蒸发器，多个所述热管蒸发器均匀布置于所述箱体内，多个所述热管蒸发器与所述冷凝器之间管路连接。

可选地，所述热管蒸发器为铜盘管蒸发器或者冷板蒸发器。

可选地，在所述热管蒸发器处于工作状态时，工作参数包括箱体温度和冷凝器温度，所述箱体温度的范围为50℃至60℃，所述冷凝器温度的范围为0至30℃。

可选地，所述液冷设备包括两组所述箱体、所述冷凝器和所述热管蒸发器的组合，两组所述箱体、所述冷凝器和所述热管蒸发器的组合并联设置。

可选地，所述冷凝器为风冷冷凝器或者水冷冷凝器。

可选地，所述风冷冷凝器包括风扇，所述风扇用于对流经的冷媒进行吹风降温。

可选地，所述箱体设置于所述液冷设备的内部，所述风冷冷凝器设置于所述液冷设备的顶部。

可选地，所述水冷冷凝器为板式换热器或者管壳式换热器，所述板式换热器和所述管壳式换热器用于对流经的冷媒进行换热降温。

本实用新型的一个技术效果在于，利用热管蒸发器的自身特性以及冷凝器和热管蒸发器之间的高度差值便能够驱动冷媒在管路内不断循环，以此实现冷媒的循环降温，保证了冷媒对箱体内的服务器的降温效果，同时也避免了冷媒驱动装置的布置带来的成本增加，降低了液冷设备的整体功耗。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型实施例的一种液冷设备的一个示意图；

图2是本实用新型实施例的一种液冷设备的一个风冷冷凝示意图；

图3是本实用新型实施例的一种液冷设备的一个水冷冷凝示意图；

图4是本实用新型实施例的一种液冷设备的另一个示意图。

附图标记说明：

1、箱体；2、冷凝器；3、热管蒸发器。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种液冷设备。

所述液冷设备包括：

箱体1和服务器，所述服务器设置于所述箱体1内，所述箱体1内设置有冷媒；

冷凝器2，所述冷凝器2设置于所述箱体1外；

热管蒸发器3，所述热管蒸发器3设置于所述箱体1内，所述热管蒸发器3与所述冷凝器2之间管路连接，且所述热管蒸发器3位于所述冷凝器2的下方；

在所述热管蒸发器3处于工作状态时，所述热管蒸发器3能够驱动冷媒蒸发并传递至所述冷凝器2内，冷媒经所述冷凝器2降温后通过重力回流至所述热管蒸发器3内。

如图1所示，将服务器设置于箱体1内，箱体1内设置有冷媒，以能够利用箱体1内的冷媒对服务器进行冷却降温，避免服务器温度过高而影响正常工作，从而保证服务器的正常工作。其中，服务器包括服务器本身、服务器配套的电源以及服务器配套的布线***等数据中心设备。

如图1至图3所述，将热管蒸发器3设置于箱体1内，热管蒸发器3与箱体1外的冷凝器2之间管路连接，且设置热管蒸发器3位于冷凝器2的下方，以能够利用热管蒸发器3自身以及热管蒸发器3和冷凝器2的位置关系来驱动冷媒在管路内循环，从而在实现便捷地对箱体1内的服务器冷却降温的同时，节省了冷媒驱动装置的布置，降低了液冷设备的整体功耗，也提高了液冷设备的能源利用率和***可靠性。其中，冷媒可以为蒸发温度较低的相变氟利昂介质，其在不同温度下密度存在差异。

具体地，在热管蒸发器3处于工作状态时，热管蒸发器3能够吸收其所处位置的箱体1的部分热量，以使箱体1内形成温度差，也即箱体1内不同位置的冷媒也具有温度差，使得箱体1内不同位置的冷媒相应形成密度差，从而能够利用该密度差驱动温度较高的低密度冷媒蒸发并沿着管路传递至冷凝器2内，冷凝器2对这些冷媒进行冷凝降温并产生低温冷媒。而由于冷凝器2的位置高于热管蒸发器3，也即冷凝器2和热管蒸发器3之间具有高度差，使得冷凝器2产生的低温冷媒能够在重力的作用下沿管路再传输回热管蒸发器3，从而形成冷媒的一个循环。

本实用新型实施例利用热管蒸发器3的自身特性以及冷凝器2和热管蒸发器3之间的高度差值便能够驱动冷媒在管路内不断循环，以此实现冷媒的循环降温，保证了冷媒对箱体1内的服务器的降温效果，同时也避免了冷媒驱动装置的布置带来的成本增加，降低了液冷设备的整体功耗，也提高了液冷设备的能源利用率和***可靠性。另外，由于无需另外布置冷媒驱动装置以及相关布线结构，也节省了该液冷设备的生产装配成本，降低了该液冷设备的生产装配难度。

可选地，所述冷凝器2和所述热管蒸发器3之间的高度差值范围为2米至5米。

具体地，本实用新型实施例设置冷凝器2和热管蒸发器3之间的高度差值范围可以为2米至5米，也即冷凝器2高出热管蒸发器3 2米至5米，以能够保证足够的重力驱动冷凝器2产生的低温冷媒能够沿管路传输回热管蒸发器3。其中，根据管路的布置以及管路自身的尺寸等因素，也可以相应调整冷凝器2和热管蒸发器3之间的高度差值，以保证较优的重力驱动力。

可选地，所述液冷设备包括多个所述热管蒸发器3，多个所述热管蒸发器3均匀布置于所述箱体1内，多个所述热管蒸发器3与所述冷凝器2之间管路连接。

如图2和图3所示，本实用新型实施例设置液冷设备还可以包括多个热管蒸发器3，以能够利用多个热管蒸发器3进行换热。将多个热管蒸发器3均匀布置于箱体1内，且多个热管蒸发器3与冷凝器2之间管路连接，能够在利用热管蒸发器3的自身特性以及冷凝器2和热管蒸发器3之间的高度差值驱动冷媒在管路内不断循环，以此实现冷媒的循环降温，保证冷媒对箱体1内的服务器的降温效果的同时，利用多个均匀布置的热管蒸发器3还能够对箱体1内的冷媒进行均匀降温，以保证箱体1内的服务器表面的温度一致性，从而保证箱体1内的服务器的正常运行。

可选地，所述热管蒸发器3为铜盘管蒸发器或者冷板蒸发器。

具体地，本实用新型实施例设置热管蒸发器3可以为铜盘管蒸发器、冷板蒸发器或者其他换热器，以能够根据液冷设备的不同布置需求选择合适类型的换热器作为热管蒸发器3，并利用其冷热两端的密度差来驱动冷媒蒸发以及传输。

可选地，在所述热管蒸发器3处于工作状态时，工作参数包括箱体温度和冷凝器温度，所述箱体温度的范围为50℃至60℃，所述冷凝器温度的范围为0至30℃，在该箱体温度范围和冷凝器温度范围内，能够保证该液冷设备良好的降温冷却效果，也能够保证箱体1内的冷媒便捷循环。

可选地，所述液冷设备包括两组所述箱体1、所述冷凝器2和所述热管蒸发器3的组合，两组所述箱体1、所述冷凝器2和所述热管蒸发器3的组合并联设置。

如图4所示，本实用新型实施例设置液冷设备可以包括两组箱体1、冷凝器2和热管蒸发器3的组合，也即液冷设备可以包括两套独立运行的冷媒循环***，每套冷媒循环***包括一组箱体1、冷凝器2和热管蒸发器3的组合。且设置两组箱体1、冷凝器2和热管蒸发器3的组合并联设置，也即两套冷媒循环***通过管路并联连接，以便于两套冷媒循环***能够备份使用，当其中一套冷媒循环***异常时便可使用另外一套，保证了该液冷设备的降温散热效果。

另外，根据实际液冷设备内部的布置，还可以设置多组箱体1、冷凝器2和热管蒸发器3的组合，也即液冷设备可以包括多套独立运行的冷媒循环***，每套冷媒循环***包括一组箱体1、冷凝器2和热管蒸发器3的组合，进一步保证了该液冷设备的降温散热效果。

可选地，所述冷凝器2为风冷冷凝器或者水冷冷凝器。

具体地，本实用新型实施例设置冷凝器2可以为风冷冷凝器或者水冷冷凝器，利用风冷冷凝器和水冷冷凝器均可对流入的高温冷媒进行降温并产生低温冷媒，便于冷媒在管路内的循环。而根据冷凝器2在液冷设备内的具体布置位置，可以选择风冷冷凝器或者水冷冷凝器之一对冷媒进行降温。

可选地，所述风冷冷凝器包括风扇，所述风扇用于对流经的冷媒进行吹风降温。

如图2所示，本实用新型实施例设置风冷冷凝器可以包括风扇，利用风扇能够对流经的高温冷媒进行吹风降温，并产生低温冷媒，而这些低温冷媒能够在在重力的作用下沿管路再传输回热管蒸发器3，从而形成冷媒的循环降温，保证了冷媒对箱体1内的服务器的降温效果。

可选地，所述箱体1设置于所述液冷设备的内部，所述风冷冷凝器设置于所述液冷设备的顶部。

具体地，本实用新型实施例设置在采用风冷冷凝时，可以将箱体1设置于液冷设备的内部比如底部，而将风冷冷凝器设置于液冷设备的顶部或者其他部位，以能够在利用风冷冷凝器对流入的高温冷媒进行降温并产生低温冷媒的同时，也提高了该液冷设备内部各结构的布置便捷性，以能够适用于各种布置需求。

可选地，所述水冷冷凝器为板式换热器或者管壳式换热器，所述板式换热器和所述管壳式换热器用于对流经的冷媒进行换热降温。

如图3所示，本实用新型实施例设置水冷冷凝器可以为板式换热器或者管壳式换热器，利用板式换热器和管壳式换热器均可对流入的高温冷媒进行换热降温，并产生低温冷媒，而这些低温冷媒能够在在重力的作用下沿管路再传输回热管蒸发器3，从而形成冷媒的循环降温，保证了冷媒对箱体1内的服务器的降温效果。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种液冷设备，其特征在于，包括：

箱体(1)和服务器，所述服务器设置于所述箱体(1)内，所述箱体(1)内设置有冷媒；

冷凝器(2)，所述冷凝器(2)设置于所述箱体(1)外；

热管蒸发器(3)，所述热管蒸发器(3)设置于所述箱体(1)内，所述热管蒸发器(3)与所述冷凝器(2)之间管路连接，且所述热管蒸发器(3)位于所述冷凝器(2)的下方；

在所述热管蒸发器(3)处于工作状态时，所述热管蒸发器(3)能够驱动冷媒蒸发并传递至所述冷凝器(2)内，冷媒经所述冷凝器(2)降温后通过重力回流至所述热管蒸发器(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种液冷设备，其特征在于，所述冷凝器(2)和所述热管蒸发器(3)之间的高度差值范围为2米至5米。

3.根据权利要求1所述的一种液冷设备，其特征在于，所述液冷设备包括多个所述热管蒸发器(3)，多个所述热管蒸发器(3)均匀布置于所述箱体(1)内，多个所述热管蒸发器(3)与所述冷凝器(2)之间管路连接。

4.根据权利要求1所述的一种液冷设备，其特征在于，所述热管蒸发器(3)为铜盘管蒸发器或者冷板蒸发器。

5.根据权利要求1所述的一种液冷设备，其特征在于，在所述热管蒸发器(3)处于工作状态时，工作参数包括箱体温度和冷凝器温度，所述箱体温度的范围为50℃至60℃，所述冷凝器温度的范围为0至30℃。

6.根据权利要求1所述的一种液冷设备，其特征在于，所述液冷设备包括两组所述箱体(1)、所述冷凝器(2)和所述热管蒸发器(3)的组合，两组所述箱体(1)、所述冷凝器(2)和所述热管蒸发器(3)的组合并联设置。

7.根据权利要求1所述的一种液冷设备，其特征在于，所述冷凝器(2)为风冷冷凝器或者水冷冷凝器。

8.根据权利要求7所述的一种液冷设备，其特征在于，所述风冷冷凝器包括风扇，所述风扇用于对流经的冷媒进行吹风降温。

9.根据权利要求7所述的一种液冷设备，其特征在于，所述箱体(1)设置于所述液冷设备的内部，所述风冷冷凝器设置于所述液冷设备的顶部。

10.根据权利要求7所述的一种液冷设备，其特征在于，所述水冷冷凝器为板式换热器或者管壳式换热器，所述板式换热器和所述管壳式换热器用于对流经的冷媒进行换热降温。