CN106964240A - 用于浸没液冷系统的气汽分离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于浸没液冷系统的气汽分离器，包括：腔体，腔体还设置有与浸没液冷系统连通的气体入口，以及气体出口，气体出口设置有分离膜，其中，分离膜可透过制冷剂蒸汽或空气。本发明能够通过分离膜将空气与制冷剂蒸汽分离。

Description

用于浸没液冷系统的气汽分离器

技术领域

本发明涉及液冷系统技术领域，更具体而言，涉及一种用于浸没液冷系统的气汽分离器。

背景技术

目前所使用的计算机大都依靠冷空气给机器降温，但在数据中心，仅靠风冷已经不足以满足高热流密度服务器的散热要求。传统的风冷模式均采用间接接触冷却的方式进行，在传热过程复杂，存在接触热阻及对流换热热阻，热阻总和大，换热效率较低，换热过程高低温热源间温差较大，需要较低的室外低温热源引导换热过程进行。

液冷即利用工作流体作为中间热量传输的媒介，将热量由热区传递到远处再进行冷却。由于液体比空气的比热大很多，散热速度也远远大于空气，因此制冷效率远高于风冷散热。水冷或液冷有两大好处：一是它把冷却剂直接导向热源，而不是像风冷那样间接制冷；二是和风冷相比，每单位体积所传输的热量即散热效率高达3500倍。

液冷散热系统最大的特点有两个：均衡CPU的热量和低噪声工作。由于液体的比热容超大，因此能够吸收大量的热量而保持温度不会明显的变化，液冷系统中CPU的温度能够得到好的控制，突发的操作都不会引起CPU内部温度瞬间大幅度的变化。由于换热器的表面积很大，所以只需要低转速的风扇对其进行散热就能起到不错的效果，因此液冷大多搭配转速较低的风扇。此外，泵的工作噪声一般也不会很明显，这样整体的散热系统与风冷系统相比就非常安静。

蒸发冷却从热学原理上，是利用制冷剂沸腾时的汽化潜热带走热量。由于液体的汽化潜热比比热要大很多，因此蒸发冷却的冷却效果更为显著。

在有相变发生的浸没式液冷系统中，由于系统中原有的空气无法完全排出，而在系统工作中，由于有相变发生，也有会制冷剂蒸汽产生，因此需将空气和制冷剂蒸汽进行分离，将空气排出系统，而目前市面上没有能满足我们需求的此种气汽分离器。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种通过分离膜将空气与制冷剂蒸汽分离的用于浸没液冷系统的气汽分离器。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于浸没液冷系统的气汽分离器，包括：腔体，腔体还设置有与浸没液冷系统连通的气体入口，以及气体出口，气体出口设置有分离膜，其中，分离膜可透过制冷剂蒸汽或空气。

根据本发明的一个实施例，气体出口构造为腔体的一个侧壁，并且分离膜覆盖气体出口。

根据本发明的一个实施例，气体入口通过吸气装置与浸没液冷系统连通。

根据本发明的一个实施例，吸气装置包括压缩机。

根据本发明的一个实施例，分离膜构造为可透过制冷剂蒸汽，并且腔体中还设置有用于检测制冷剂蒸汽浓度的检测装置。

根据本发明的一个实施例，腔体还包括空气排出口，空气排出口构造为当检测装置的检测浓度低于设定值时开启。

根据本发明的一个实施例，腔体还设置有泄压阀。

本发明的有益技术效果在于：

本发明涉及的用于浸没液冷系统的气汽分离器，包括用于通入制冷剂蒸汽与空气的腔体，当向腔体中通入制冷剂蒸汽与空气的混合气体时，腔体中的分离膜可选择性地透过制冷剂蒸汽或空气，以达到将二者分离的目的。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例气汽分离器的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种用于浸没液冷系统的气汽分离器，包括腔体10，腔体10还设置有与浸没液冷系统连通的气体入口12，以及气体出口14，气体出口14设置有分离膜16，其中，分离膜16可透过制冷剂蒸汽或空气。

应该可以理解，在一个可选实施例中，分离膜16可以透过空气，以便将空气从气体出口14排出。或者，在另一个可选实施例中，分离膜也可以透过制冷剂蒸汽，而将空气保留在腔体10中。

另外，还应该可以理解的是，上述分离膜16例如可以是诸如硅铝酸盐、磷铝酸盐或其他类似结构的分子筛。当然，也可以使用其他能够选择性透过制冷剂蒸汽或空气的分离膜，只要能够将制冷剂蒸汽与空气分离即可，本发明不局限于此。

上述实施例涉及的用于浸没液冷系统的气汽分离器，包括用于通入制冷剂蒸汽与空气的腔体10，当向腔体10中通入制冷剂蒸汽与空气的混合气体时，腔体10中的分离膜16可选择性地透过制冷剂蒸汽或空气，以达到将二者分离的目的。

再次参照图1，根据本发明的一个实施例，气体出口14构造为腔体10的一个侧壁，并且分离膜16覆盖气体出口14。这样，分离膜16选择性透过空气或制冷剂蒸汽后，空气或制冷剂蒸汽可以直接从气体出口14排出，而无需设置额外的容纳空间。

根据本发明的一个实施例，气体入口12通过吸气装置18与浸没液冷系统连通。这样，浸没液冷系统产生的制冷剂蒸汽与存留在浸没液冷系统中的空气混合，被吸气装置18通入腔体10中，加快空气或制冷剂蒸汽透过分离膜16的速率。

根据本发明的一个实施例，吸气装置包括压缩机。这样，可以通过吸气装置18加速通入空气和制冷剂蒸汽的混合气体，并使得腔体10内的压强升高，以进一步提升分离膜16的工作效率。

根据本发明的一个实施例，分离膜16构造为可透过制冷剂蒸汽，并且腔体10中还设置有用于检测制冷剂蒸汽浓度的检测装置。这样，制冷剂蒸汽通过分离膜16后从气体出口排出，可以进行冷凝并可以进行循环利用。

进一步地，根据本发明的一个实施例，腔体10还包括空气排出口，空气排出口构造为当检测装置的检测浓度低于设定值时开启。这样，当腔体10中的混合气体中的制冷剂蒸汽低于一定设定值时，开启空气排出口以将空气排出。

根据本发明的一个实施例，腔体10还设置有泄压阀。当腔体10中的压强过大时，通过泄压阀进行泄压。

在本发明的一个实施例中，将服务器主板直接浸没在充满制冷剂的密闭腔体中，采用相变换热技术解决高密度服务器散热问题。当制冷剂被加热沸腾，成为气态，制冷剂蒸汽被送出服务器腔体，被冷凝器冷凝后重新送入服务器腔体中。由于系统中原有空气无法完全排出，在维护过程中也会带入空气，因此需分离制冷剂蒸汽和空气。

在该实施例中，将空气和制冷剂蒸汽的混合气体，通过压缩机或其他吸气装置将混合气体引入一个密闭腔体10内，腔体10的一个侧壁为分离膜16。该膜能够使得空气通过，从而排出外界，而制冷剂蒸汽则被保留下来，并送出进行冷凝。

或者，在另一个实施例中，使用分离膜16使得制冷剂蒸汽通过，空气留在腔体10内。制冷剂蒸汽被引出冷凝，而空气则通过检测装置，检测其中的制冷剂蒸汽浓度低于某设定值时，开启密闭腔体10将空气排出到外界大气中。

进一步地，在可选实施例中，还设置有泄压阀，在气汽分离器内的压力超过某设定值时，进行泄压。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于浸没液冷系统的气汽分离器，其特征在于，包括：腔体(10)，所述腔体(10)还设置有与所述浸没液冷系统连通的气体入口(12)，以及气体出口(14)，所述气体出口(14)设置有分离膜(16)，

其中，所述分离膜(16)可透过制冷剂蒸汽或空气。

2.根据权利要求1所述的气汽分离器，其特征在于，所述气体出口(14)构造为所述腔体(10)的一个侧壁，并且所述分离膜(16)覆盖所述气体出口(14)。

3.根据权利要求1所述的气汽分离器，其特征在于，所述气体入口(12)通过吸气装置(18)与所述浸没液冷系统连通。

4.根据权利要求3所述的气汽分离器，其特征在于，所述吸气装置包括压缩机。

5.根据权利要求1所述的气汽分离器，其特征在于，所述分离膜(16)构造为可透过制冷剂蒸汽，并且所述腔体(10)中还设置有用于检测所述制冷剂蒸汽浓度的检测装置。

6.根据权利要求5所述的气汽分离器，其特征在于，所述腔体(10)还包括空气排出口，所述空气排出口构造为当所述检测装置的检测浓度低于设定值时开启。

7.根据权利要求1所述的气汽分离器，其特征在于，所述腔体(10)还设置有泄压阀。