CN108990393A - 一种机柜级服务器冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机柜级服务器冷却系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器，所述压缩机通过电磁阀连接冷凝器，冷凝器通过膨胀阀连接蒸发器，所述蒸发器通过气液分离器连接到压缩机输入端，所述冷凝器和膨胀阀之间设有储液器。压缩机将蒸发器中的制冷剂低压蒸汽吸入压缩机内，经过压缩机的压缩做功，使制冷剂成为压力和温度都较高的蒸汽进入冷凝器；在冷凝器内，高温高压制冷剂蒸汽冷凝为低温高压液体；经膨胀阀后变为低温低压汽液混合物，制冷剂进入蒸发器后吸热并大量汽化，从而降低服务器设备产生的热量。通过蒸发温度控制技术和冷气旁通技术，达到提高服务器冷却可靠性的目的，通过在机柜不同高度设置不同制冷程度的蒸发器，来保证机柜内的所有服务器温度相同。
Description
技术领域
本发明涉及服务器散热领域，具体地说是一种高效的机柜级服务器冷却系统。
背景技术
随着移动数据、云计算和大数据业务的迅猛发展，数据中心建设规模越来越大，单机柜密度增加，服务器设备芯片的发热量也不断增大，传统的微模块数据中心仅单一封闭冷通道或者封闭热通道，特别是在仅封闭冷通道空调底部送风情况下，气流在多孔地板吹出后在机柜高度方向温度会不断升高，造成机柜内高处服务器冷却效果不佳，为提高机柜内服务器冷却的均匀性，需要一种机柜级服务器冷却系统。
发明内容
本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种机柜级服务器冷却系统，通过蒸发温度控制技术和冷气旁通技术，达到提高服务器冷却可靠性的目的。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种机柜级服务器冷却系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器，所述压缩机通过电磁阀连接冷凝器，冷凝器通过膨胀阀连接蒸发器，所述蒸发器通过气液分离器连接到压缩机输入端，所述冷凝器和膨胀阀之间设有储液器；
压缩机将蒸发器中的制冷剂低压蒸汽吸入压缩机内，经过压缩机的压缩做功，使制冷剂成为压力和温度都较高的蒸汽进入冷凝器；在冷凝器内，高温高压制冷剂蒸汽冷凝为低温高压液体；经膨胀阀后变为低温低压汽液混合物，制冷剂进入蒸发器后吸热并大量汽化，从而降低服务器设备产生的热量。
所述储液器输出端分出多个支路，每个支路均包括膨胀阀和蒸发器，蒸发器的输出端合并成后连接气液分离器。
所述压缩机输出端分出三个支路，每个支路均包括电磁阀连接相应的冷凝器，三个冷凝器的输出端合并成后通过干燥过滤器连接储液器。所每个述蒸发器均设有输出冷风的风机，所述冷凝器设有散热的风机。所述储液器输出端分出三个支路，在每个蒸发器风机输出口处设有温度传感器。
所述的冷凝器分为三部分，互为备份、前端分别由独立的电磁阀控制通断；所述的蒸发器同样为三部分，分别对应机柜上中下区域，在每个蒸发器冷风出口分别设置温度传感器，控制系统通过温度传感器调节相应的膨胀阀开度，从而控制进入蒸发器制冷剂流量。
因竖直机柜内的空气温度随高度增加而增加，分别设置相应高度蒸发器内制冷剂流量从下到上依次增大，使进入机柜上部蒸发器制冷剂流量最大，从而使进入服务器内的空气温度平均分布。
所述压缩机输出端通过电磁阀连接储液器输入端，电磁阀所在管路连接高压管路和低压管路，在启动过程和运行过程中有压力平衡的作用。
所述储液器上端气体部分通过单向阀连接气液分离器，所述单向阀朝向气液分离器。在气液分离器和储液器之间的连接管路，可以旁通储液器中的气态制冷剂进入气液分离器，在气液分离器分离出的气态制冷剂进入压缩机，可提高系统的制冷效率和制冷量。
本发明的有益效果是：
1、通过蒸发温度控制技术和冷气旁通技术，达到提高服务器冷却可靠性的目的，通过在机柜不同高度设置不同制冷程度的蒸发器，来保证机柜内的所有服务器温度相同。
2、电磁阀所在管路连接高压管路和低压管路，在启动过程和运行过程中有压力平衡的作用。
3、在气液分离器和储液器之间的连接管路，可以旁通储液器中的气态制冷剂进入气液分离器，在气液分离器分离出的气态制冷剂进入压缩机，可提高系统的制冷效率和制冷量。
附图说明
图1为本发明管路连接视图；
图2为本发明机柜柜体竖直放置时多个蒸发器安装视图。
图中：1-压缩机，2-气液分离器，3-储液器，4-干燥过滤器，5-电磁阀，6-膨胀阀，7-蒸发器，8-冷凝器，9-温度传感器。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的具体实施方式。
一种机柜级服务器冷却系统，包括压缩机1、蒸发器7、冷凝器8，所述压缩机1通过电磁阀5连接冷凝器8，冷凝器8通过膨胀阀6连接蒸发器7，所述蒸发器7通过气液分离器2连接到压缩机1输入端，所述冷凝器8和膨胀阀6之间设有储液器3。
压缩机1将蒸发器7中的制冷剂低压蒸汽吸入压缩机1内，经过压缩机1的压缩做功，使制冷剂成为压力和温度都较高的蒸汽进入冷凝器8；在冷凝器8内，高温高压制冷剂蒸汽冷凝为低温高压液体；经膨胀阀6后变为低温低压汽液混合物，制冷剂进入蒸发器7后吸热并大量汽化，从而降低服务器设备产生的热量。
所述储液器3输出端分出多个支路，每个支路均由膨胀阀6和蒸发器7组成，蒸发器7的输出端合并成后连接气液分离器2。
所述压缩机1输出端分出三个支路，每个支路由相应的电磁阀5连接相应的冷凝器8构成，三个冷凝器8的输出端合并成后通过干燥过滤器4连接储液器3。所每个述蒸发器7均设有输出冷风的风机，所述冷凝器8设有散热的冷凝风机。所述储液器3输出端分出三个支路，在每个蒸发器7风机输出口处设有温度传感器9。
所述的冷凝器8分为三部分，互为备份、前端分别由独立的电磁阀5控制通断；所述的蒸发器7同样为三部分，分别对应机柜上中下区域，在每个蒸发器7冷风出口分别设置温度传感器9，控制系统通过温度传感器9调节相应的膨胀阀6开度，从而控制进入蒸发器7制冷剂流量。
因竖直机柜内的空气温度随高度增加而增加，分别设置相应高度蒸发器7内制冷剂流量从下到上依次增大，使进入机柜上部蒸发器7制冷剂流量最大，从而使进入服务器内的空气温度平均分布。
所述压缩机1输出端通过电磁阀5连接储液器3输入端，电磁阀5所在管路连接高压管路和低压管路，在启动过程和运行过程中有压力平衡的作用。
所述储液器3上端气体部分通过单向阀连接气液分离器2，所述单向阀朝向气液分离器2。在气液分离器2和储液器3之间的连接管路，可以旁通储液器3中的气态制冷剂进入气液分离器2，在气液分离器2分离出的气态制冷剂进入压缩机，可提高系统的制冷效率和制冷量。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种机柜级服务器冷却系统，其特征是，包括压缩机、蒸发器、冷凝器，所述压缩机通过电磁阀连接冷凝器，冷凝器通过膨胀阀连接蒸发器，所述蒸发器通过气液分离器连接到压缩机输入端，所述冷凝器和膨胀阀之间设有储液器；
所述储液器输出端分出多个支路，每个支路均包括膨胀阀和蒸发器，蒸发器的输出端合并成后连接气液分离器。
2.根据权利要求1所述的一种机柜级服务器冷却系统，其特征是，所述压缩机输出端分出三个支路，每个支路均包括电磁阀连接相应的冷凝器，三个冷凝器的输出端合并成后通过干燥过滤器连接储液器。
3.根据权利要求1所述的一种机柜级服务器冷却系统，其特征是，所每个述蒸发器均设有输出冷风的风机，所述冷凝器设有散热的冷凝风机。
4.根据权利要求1所述的一种机柜级服务器冷却系统，其特征是，所述储液器输出端分出三个支路，在每个蒸发器风机输出口处设有温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种机柜级服务器冷却系统，其特征是，所述压缩机输出端通过电磁阀连接储液器输入端。
6.根据权利要求1所述的一种机柜级服务器冷却系统，其特征是，所述储液器上端气体部分通过单向阀连接气液分离器，所述单向阀朝向气液分离器。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111417292A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-07-14 | 南京工业大学 | 一种适用于数据中心的新型行级冷板冷却系统及其成套装置 |
| CN112954952A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-11 | 中车株洲电力机车有限公司 | 轨道列车及其散热系统、散热方法 |
| CN116793730A (zh) * | 2023-08-24 | 2023-09-22 | 中船重工天禾船舶设备江苏有限公司 | 一种空调冷凝器双系统冷凝量试验设备 |
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2018
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