CN110602927B - 一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元 - Google Patents
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Abstract
一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，其特征在于：包括壳体，壳体内设有换热板，换热板上端设有一次侧液体循环回路，其下端设有二次侧液体循环回路，二次侧液体循环回路上串联设置控量支路，二次侧液体循环回路上并联设置排气支路，排气支路位于控量支路左侧，二次侧液体循环回路上设有检测组件，所述的检测组件包括温度传感器、压力传感器、流量计和漏液检测绳，一次侧液体循环回路和二次侧液体循环回路上均设有温度传感器、漏液检测绳，二次侧液体循环回路上还设有压力传感器和流量计，壳体内右侧设有控制器，检测组件、控量支路与控制器分别连接。
Description
技术领域
本发明属数据通信设备中心液体冷却系统技术领域，具体地说是一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元。
背景技术
由于对数据交换的全球需求的增长，对服务器的需求也随之增加。为此，服务器呈指数地消耗更多功率，因此产生更多热量。服务器生成的热量更多，且传统的精密空调由于功耗的问题，一直制约通信数据通信设备中心的发展，有效地冷却数据中心内的电子组件已成为关注的焦点。
现有的设备利用受控的流体冷却回路来对数据中心内的组件进行冷却，以移除由电子组件产生的废热，从而将组件保持在容许的操作温度限制内。传统CDU由于体积、占地、空间布局等因素，在安装使用时受到限制。另外，CDU应用于多台服务器柜时，存在部分线路出现故障，进而影响使用的可靠性。
发明内容
本发明提供一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，用以解决空调制冷在通信数据通信设备中心运用方面的不足、使用受限以及容易出现故障的问题，达到提高使用稳定性的有益效果。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，包括壳体，壳体内设有换热板，换热板上端设有一次侧液体循环回路，其下端设有二次侧液体循环回路，二次侧液体循环回路上串联设置控量支路，二次侧液体循环回路上并联设置排气支路，排气支路位于控量支路左侧，一次侧液体循环回路设有温度传感器和漏液检测绳，二次侧液体循环回路上设有温度传感器、漏液检测绳、压力传感器和流量计，壳体内右侧设有控制器，一次侧液体循环回路上的温度传感器、漏液检测绳以及二次侧液体循环回路上的温度传感器、压力传感器、流量计、漏液检测绳均与控制器连接。
所述的二次侧液体循环回路还包括二次侧进液端口和二次侧出液端口，二次侧进液端口用于吸热后液体进入，二次侧出液端口用于冷却后液体的流出，二次侧出液端口连接分水器的冷水管，二次侧进液端口与分水器的热水管连接，分水器一侧设有连接支路，连接支路一端设有服务器。
所述的控量支路包括液体储存箱、二次侧可控泵和二次侧过滤器，二次侧液体循环回路从进出液方向依次设有液体储存箱、二次侧过滤器，二次侧可控泵与控制器连接，所述的二次侧可控泵设置于连接支路上。
进一步的，所述的排气支路包括回液管、集液箱和、排气阀，二次侧液体循环回路从进液方向依次设有回液管、集液箱和排气阀。
进一步的，所述的一次侧液体循环回路与数据通信设备中心液体冷却系统连接，一次侧液体循环回路还包括一次侧出液端口和一次侧进液端口，一次侧进液端口用于冷却后液体进入，一次侧出液端口用于吸热后液体的流出。
进一步的，所述的换热板采用板式换热器。
进一步的，所述的壳体前面还设有显示屏，显示屏与控制器连接，控制器采用PLC控制器。
进一步的，所述的控制器上还设有报警模块，漏液检测绳与报警模块配合使用。
本发明的优点是：
本发明结构简单，方便实用，冷量分配单元采用腔体换热结构，配合多联热管冷却系统，能够在无压缩机的情况下完成换热；检测组件与控制器的配合使用，既能够对液体循环管路实现保护与告警的功能，还能够通过运用进、出液温差控制原理，实现二次侧液体循环回路5℃-60℃范围内的输出液体温度，适应各种地理位置的数据通信设备中心运行，大大降低了损耗和运行成本。
本发明的应用方式灵活，单个冷量分配单元应用到单个服务器机柜，二次侧可控泵可单个使用或者多个并联使用；二次侧可控泵多个并联使用时，使得支路之间相互独立，降低互相影响的可能性，使用更加可靠；还能够多个冷量分配单元应用到多个服务器机柜，降低彼此之间的关联性，提高了使用的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是冷量分配单元的结构示意图；
图2是冷量分配单元使用时实施例一的结构示意图；
图3是冷量分配单元的结构框图。
图中，1.壳体；2.换热板；3.一次侧液体循环回路；31.一次侧出液端口；32.一次侧进液端口；4.二次侧液体循环回路；41.二次侧进液端口；42.二次侧出液端口；5.控量支路；51.液体储存箱；52.二次侧可控泵；53.二次侧过滤器；6.排气支路；61.回液管；62.集液箱；63.排气阀；7.控制器；8.分水器；9.连接支路。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，如图1所示，包括壳体1，壳体1内设有换热板2，换热板2用来冷却吸收负载热量的液体；换热板2上端设有一次侧液体循环回路3，其下端设有二次侧液体循环回路4，一次侧液体循环回路3通过换热板2冷却二次侧液体循环回路4内的液体；二次侧液体循环回路4上串联设置控量支路5，控量支路5用于改变二次侧液体循环支路4内的液体通过量；二次侧液体循环回路4上并联设置排气支路6，排气支路6位于控量支路5左侧，排气支路6用来排出吸热后液体内含有的气体，避免气体导致的氧化腐蚀、循环不畅、管道带气运行噪音大等现象的发生。一次侧液体循环回路3设有温度传感器和漏液检测绳，二次侧液体循环回路4上设有温度传感器、漏液检测绳、压力传感器和流量计，一次侧液体循环回路3上的温度传感器、漏液检测绳以及二次侧液体循环回路4上的温度传感器、压力传感器、流量计、漏液检测绳均与控制器7连接。温度传感器、压力传感器、流量计、漏液检测绳将测得信号传递至控制器7，以便控制器7进行分析或指派命令。壳体1内右侧设有控制器7，控制器7带有电源；控制器7上还设有报警模块，漏液检测绳与报警模块配合使用，控制器7对冷却管路起到保护与告警的功能。
如图1所示，所述的控量支路5包括液体储存箱51、二次侧可控泵52和二次侧过滤器53，所述的二次侧液体循环回路4从进出液方向依次设有液体储存箱51、二次侧可控泵52和二次侧过滤器53，二次侧过滤器53提高了管路内的水质；二次侧可控泵52与控制器7连接。
如图1和图2所示，所述的二次侧液体循环回路4还包括二次侧进液端口41和二次侧出液端口42，二次侧进液端口41用于吸热后液体进入，二次侧出液端口42用于冷却后液体的流出；二次侧出液端口42连接分水器8的冷水管，二次侧进液端口41与分水器8的热水管连接，分水器8一侧设有连接支路9，连接支路9一端设有服务器，以便吸收服务器产生的热量并进行循环散热。
如图1所示，所述的排气支路6包括回液管61、集液箱62和、排气阀63，所述的二次侧液体循环回路4从进液方向依次设有回液管61、集液箱62和排气阀63，排气支路6防止液体内携带的气体过量而影响正常使用，提高使用的安全性和可靠性。
如图1和图2所示，所述的一次侧液体循环回路3与数据通信设备中心液体冷却系统连接，一次侧液体循环回路3还包括一次侧出液端口31和一次侧进液端口32，一次侧进液端口32用于冷却后液体进入，一次侧出液端口31用于吸热后液体的流出。
单个冷量分配单元应用到单个服务器机柜时，吸收负载产生热量后的液体通过连接支路9流向分水器8热水管，再通过二次侧进液端口41流向换热板2。
冷却液体从一次侧进液端口32进入并流向换热板2，冷却液体在换热板2处对吸收负载热量的液体进行冷却。
冷却后，一次侧液体循环回路3内的液体变热，通过一次侧出液端口31流出，接着流向数据通信设备中心液体冷却系统进行冷却，冷却后同理进入换热板2循环使用。
吸收负载热量的液体被冷却后，先通过排气支路6排气，接着进入液体储存箱51；温度传感器将测得的信号传递至控制器7，控制器7以此分析后得到进液、出液的温差，基于温差控制二次侧可控泵53的转速，改变二次侧液体循环回路4内液体的通过量；当测得的温差较大，表明服务器发出的热量较多，此时提高二次侧可控泵53的转速，增加管路内液体的通过量，加快循环速度，提高散热效率；反之亦然。被冷却后的液体通过二次侧出液端口42流向分水器8冷水管，再通过连接支路9吸收负载的热量，从而完成液体的循环使用。
如图1和图2所示，所述的二次侧可控泵52设置于连接支路9上。单个冷量分配单元应用于多处服务器散热时，服务器与分水器8之间设有连接支路9，每处连接支路9上均设有二次侧可控泵52，控制器7分别控制每处的二次侧可控泵52；被冷却后的液体通过二次侧出液端口42流向分水器8冷水管，再通过单独的连接支路9，此时二次侧可控泵52单独改变相应连接支路9内的液体通过量，使得冷却后的液体分别进入相对应的服务器，以吸收负载的热量；连接支路9之间相互独立，当单个支路检修时，不影响其他支路内液体的循环使用，使用的可靠性更高。
实施例2
传统的使用方式是单个冷量分配单元应用于多个服务器机柜，区别于传统的使用方式，所述的单个冷量分配单元匹配单个服务器机柜进行使用，使用方式更加灵活，冷量分配单元之间的独立性增强，一处损坏不影响其他处正常使用，提高使用的稳定性。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，其特征在于：包括壳体(1)，壳体(1)内设有换热板(2)，换热板(2)上端设有一次侧液体循环回路(3)，其下端设有二次侧液体循环回路(4)，二次侧液体循环回路(4)上串联设置控量支路(5)，二次侧液体循环回路(4)上并联设置排气支路(6)，排气支路(6)位于控量支路(5)左侧，一次侧液体循环回路(3)设有温度传感器和漏液检测绳，二次侧液体循环回路(4)上设有温度传感器、漏液检测绳、压力传感器和流量计，壳体(1)内右侧设有控制器(7)，一次侧液体循环回路(3)上的温度传感器、漏液检测绳以及二次侧液体循环回路(4)上的温度传感器、压力传感器、流量计、漏液检测绳均与控制器(7)连接；
所述的二次侧液体循环回路(4)还包括二次侧进液端口(41)和二次侧出液端口(42)，二次侧进液端口(41)用于吸热后液体进入，二次侧出液端口(42)用于冷却后液体的流出，二次侧出液端口(42)连接分水器(8)的冷水管，二次侧进液端口(41)与分水器(8)的热水管连接，分水器(8)一侧设有连接支路(9)，连接支路(9)一端设有服务器；
所述的控量支路(5)包括液体储存箱(51)、二次侧可控泵(52)和二次侧过滤器(53)，二次侧液体循环回路(4)从进出液方向依次设有液体储存箱(51)、二次侧过滤器(53)，二次侧可控泵(52)与控制器(7)连接，所述的二次侧可控泵(52)设置于连接支路(9)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，其特征在于：所述的排气支路(6)包括回液管(61)、集液箱(62)和、排气阀(63)，二次侧液体循环回路(4)从进液方向依次设有回液管(61)、集液箱(62)和排气阀(63)。
3.根据权利要求1所述的一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，其特征在于：所述的一次侧液体循环回路(3)与数据通信设备中心液体冷却系统连接，一次侧液体循环回路(3)还包括一次侧出液端口(31)和一次侧进液端口(32)，一次侧进液端口(32)用于冷却后液体进入，一次侧出液端口(31)用于吸热后液体的流出。
4.根据权利要求1所述的一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，其特征在于：所述的换热板(2)采用板式换热器。
5.根据权利要求1所述的一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，其特征在于：所述的壳体(1)前面还设有显示屏，显示屏与控制器(7)连接，控制器(7)采用PLC控制器。
6.根据权利要求1所述的一种用于数据通信设备中心液体冷却系统的冷量分配单元，其特征在于：所述的控制器(7)上还设有报警模块，漏液检测绳与报警模块配合使用。
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