CN112804856A - 一种非全液冷服务器用的换热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非全液冷服务器用的换热装置，包括壳体、设置于壳体内的控制装置以及分别与所述控制装置电性连接的液体换热模块以及气液换热模块，所述壳体上开设有回液接口、供液接口、回风口和送风口；所述回液接口、液体换热模块、气液换热模块以及供液接口沿着服务器回液的进出方向依次设置；服务器回风经回风口和气液换热模块后，再从送风口输出；本发明公开的换热装置，通过液体换热模块对服务器回液进行降温，降温后的服务器回液输入气液换热模块，温度较低的服务器回液与服务器回风接触换热后，再从供液接口输出，即换热装置即可实现服务器回液的降温，也可实现服务器回风的降温，整体结构紧凑，简化了机房管路布置。

Description

一种非全液冷服务器用的换热装置

技术领域

本发明涉及服务器散热技术领域，特别涉及一种非全液冷服务器用的换热装置。

背景技术

目前，为了解决数据中心服务器日益增大的设备功率的问题，越来越多的数据中心机房采用液冷方式解决散热问题，也存在部分数据中心机房采用非全液冷的方式解决散热问题，非全液冷的散热方式一般由液冷散热部分和气冷散热部分两部分组成。

现有的非全液冷用换热设备，其液冷散热部分和气冷散热部分是独立设置的，存在机房管路布置复杂，集成度低且布置成本高的问题。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种非全液冷服务器用的换热装置，整体结构紧凑，即可实现服务器回液的降温，也可实现服务器回风的降温，简化了机房管路布置。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种非全液冷服务器用的换热装置，包括壳体以及设置于壳体内的控制装置，所述壳体内还设置有与所述控制装置电性连接的液体换热模块以及气液换热模块，所述壳体上开设有回液接口、供液接口、回风口和送风口；所述回液接口、液体换热模块、气液换热模块以及供液接口沿着服务器回液的进出方向依次设置；所述回风口用于实现服务器回风的输入，所述气液换热模块用于对服务器回风进行降温，所述送风口用于实现降温后的回风的输出；所述液体换热模块用于对服务器回液进行降温。

所述的非全液冷服务器用的换热装置中，所述液体换热模块包括第一换热器，所述第一换热器包括冷源侧和回液侧，所述冷源侧的输入端和输出端与外部冷源供给装置连接，所述回液侧的输入端与回液接口连接，回液侧的输出端与气液换热模块连接。

所述的非全液冷服务器用的换热装置中，所述液体换热模块还包括冷源调节阀，所述冷源调节阀设置于所述冷源侧的输出端与外部冷源供给装置之间；所述冷源调节阀与所述控制装置电性连接。

所述的非全液冷服务器用的换热装置中，所述气液换热模块包括第二换热器，所述第二换热器用于对输入的服务器回风进行降温。

所述的非全液冷服务器用的换热装置中，所述壳体内还设置有动力泵，所述气液换热模块还包括回液管和回液调节阀，所述回液管的输入端与气液换热模块的输出端连接，回液管的输出端与液体换热模块连接，所述回液调节阀设置于所述回液管上；所述动力泵设置于所述液体换热模块与所述气液换热模块之间；所述回液调节阀以及所述动力泵分别与所述控制装置电性连接。

所述的非全液冷服务器用的换热装置中，所述气液换热模块还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器设置于所述第二换热器的出风侧，所述温湿度传感器与所述控制装置电性连接。

所述的非全液冷服务器用的换热装置中，所述壳体内还设置有空气过滤器，所述空气过滤器设置于所述气液换热模块的进风侧。

所述的非全液冷服务器用的换热装置中，所述壳体内还设置有送风机构，所述送风机构设置于所述气液换热模块的送风侧；所述送风机构与所述控制装置电性连接。

有益效果：

本发明提供了一种非全液冷服务器用的换热装置，其整体结构紧凑，通过液体换热模块对服务器回液进行降温，降温后的服务器回液输入气液换热模块，温度较低的服务器回液与服务器回风接触换热后，再从供液接口输出，即换热装置即可实现服务器回液的降温，也可实现服务器回风的降温，简化了机房管路布置，降低了换热装置的安装布置成本。

附图说明

图1为本发明提供的换热装置的结构示意图；

图2为本发明提供的液体换热模块的冷源侧的结构示意图；

图3为本发明提供的换热装置除去液体换热模块冷源侧的结构示意图；

图4为本发明提供的气液换热模块、空气过滤器以及送风机构的结构示意图。

主要元件符号说明：1-壳体、11-回液接口、12-供液接口、13-冷源入口、14-冷源出口、2-控制装置、31-第一换热器、32-冷源调节阀、41-第二换热器、42-回液管、43-回液调节阀、44-温湿度传感器、5-空气过滤器、6-送风机构、7-动力泵。

具体实施方式

本发明提供了一种非全液冷服务器用的换热装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图4，本发明提供了一种非全液冷服务器用的换热装置，包括壳体1以及设置于壳体1内的控制装置2，所述壳体1内还设置有与所述控制装置2电性连接的液体换热模块以及气液换热模块，所述壳体1上开设有回液接口11、供液接口12、回风口和送风口；所述回液接口11、液体换热模块、气液换热模块以及供液接口12沿着服务器回液的进出方向依次设置；所述回风口用于实现服务器回风的输入，所述气液换热模块用于对服务器回风进行降温，所述送风口用于实现降温后的回风的输出；所述液体换热模块用于对服务器回液进行降温；在一个实施例中，所述控制装置2为包括STM32系列控制芯片中任一控制芯片的控制电路板。

在换热装置实际工作过程中，服务器回液为高温液体，从壳体1上的回液接口11输入换热装置，服务器温度较高的回风从回风口输入，服务器回液经过液体换热模块降温后变为低温液体，而后输出至气液换热模块，服务器回液在气液换热模块中与回风接触，对服务器回风进行降温，换热后的服务器回液变为中温液体，从供液接口12输出，对非全液冷服务器中的液体散热部件降温后，转化为高温液体重新返回换热装置内；而换热后的回风，在非全液冷服务器中的风扇带动下，从送风口输出，对非全液冷服务器内的气冷散热部件降温后，重新返回至换热装置内以进行降温。

与现有技术的换热设备的液冷散热部分和气冷散热部分分别独立设置相比，本申请公开的非全液冷服务器用的换热装置整体结构紧凑，将液体换热模块和气液换热模块采用串联式集成于壳体1内，通过液体换热模块对服务器回液进行降温，降温后的服务器回液输入气液换热模块中，温度较低的服务器回液与服务器回风接触换热后，再从供液接口12输出，即换热装置即可实现服务器回液的降温，也可实现服务器回风的降温，简化了机房管路布置，降低了换热装置的安装布置成本。

进一步地，请参阅图1至图3，所述液体换热模块包括第一换热器31，所述第一换热器31包括冷源侧和回液侧，所述冷源侧的输入端和输出端与外部冷源供给装置连接，所述回液侧的输入端与回液接口11连接，回液侧的输出端与气液换热模块连接；在一个实施例中，所述第一换热器31可以是板式换热器或壳管式换热器，以满足冷源和服务器回液在第一换热器31内逆流换热。

在一个实施例中，请参阅图1至图3，所述壳体1上还开设有冷源入口13和冷源出口14，所述冷源出口14位于所述冷源入口13的上方，所述回液接口11位于所述供液接口12的上方，外部冷源供给装置输入的冷源从下方的冷源入口13流至上方的冷源出口14，服务器回液从上方的回液接口11流至下方的供液接口12；即冷源和服务器回液在第一换热器31内逆流换热。

进一步地，请参阅图1和图2，所述液体换热模块还包括冷源调节阀32，所述冷源调节阀32设置于所述冷源侧的输出端与外部冷源供给装置之间；所述冷源调节阀32与所述控制装置2电性连接；所述控制装置2通过调整冷源调节阀32的开度以对输入至壳体1的冷源量以及冷源在第一换热器31中的停留时间进行调整，从而实现壳体1送风温度以及供液接口12输出的液体温度的精确控制，提高换热装置的使用灵活度。

进一步地，请参阅图1、图3和图4，所述气液换热模块包括第二换热器41，所述第二换热器41用于对输入的服务器回风进行降温；在一个实施例中，所述第二换热器41可以是铜管翅片换热器或铝制微通道换热器。

进一步地，请参阅图1和图3，所述壳体1内还设置有动力泵7，所述气液换热模块还包括回液管42和回液调节阀43，所述回液管42的输入端与气液换热模块的输出端连接，回液管42的输出端与第一换热器31的回液侧的输入端连接，所述回液调节阀43设置于所述回液管42上；所述动力泵7设置于所述液体换热模块与所述气液换热模块之间；所述回液调节阀43以及所述动力泵7分别与所述控制装置2电性连接；所述回液管42将气液换热模块输出的部分液体返回至液体换热模块中，以提高换热装置工作时的稳定性和可靠性。

在一个实施例中，所述动力泵7为变频动力泵7，所述控制装置2通过调节动力泵7的运行频率以及调节回液调节阀43的开度以对换热装置的供回液压差进行调整；当动力泵7的运行频率小于等于预设于控制装置2内的最低频率时，控制装置2通过调整回液调节阀43的开度以实现换热装置供回液压差的精确控制，满足非全液冷服务器散热所需的液体流量需求。

进一步地，请参阅图1和图4，所述气液换热模块还包括温湿度传感器44，所述温湿度传感器44设置于所述第二换热器41的出风侧，所述温湿度传感器44与所述控制装置2电性连接，所述温湿度传感器44用于检测第二换热器41的出风温度以及出风湿度，控制装置2可根据温湿度传感器44所反馈的温度和湿度对换热装置的工作状态进行调整，如对冷源调节阀32的开度进行调整，以提高换热装置的使用灵活度。

进一步地，请参阅图1和图4，所述壳体1内还设置有空气过滤器5，所述空气过滤器5设置于所述气液换热模块的进风侧；设置空气过滤器5，可对输入至壳体1内的空气进行过滤净化，提高了数据中心机房的空气的洁净程度，并消除了数据中心机房内的空气的异味；在一个实施例中，所述空气过滤器5可以为填充有活性炭的高效过滤器或填充有活性炭的中效过滤器。

进一步地，请参阅图1和图4，所述壳体1内还设置有送风机构6，所述送风机构6设置于所述气液换热模块的送风侧；所述送风机构6与所述控制装置2电性连接；在一个实施例中，所述送风机构6包括上下设置的两台变频风机，所述风机与所述控制装置2电性连接；通过所述风机加压，将气液换热模块换热后的服务器回风输出壳体1，可有效克服空气流动过程中的阻力，提高壳体1内的空气流动效果。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种非全液冷服务器用的换热装置，包括壳体以及设置于壳体内的控制装置，其特征在于，所述壳体内还设置有与所述控制装置电性连接的液体换热模块以及气液换热模块，所述壳体上开设有回液接口、供液接口、回风口和送风口；所述回液接口、液体换热模块、气液换热模块以及供液接口沿着服务器回液的进出方向依次设置；所述回风口用于实现服务器回风的输入，所述气液换热模块用于对服务器回风进行降温，所述送风口用于实现降温后的回风的输出；所述液体换热模块用于对服务器回液进行降温。

2.根据权利要求1所述的一种非全液冷服务器用的换热装置，其特征在于，所述液体换热模块包括第一换热器，所述第一换热器包括冷源侧和回液侧，所述冷源侧的输入端和输出端与外部冷源供给装置连接，所述回液侧的输入端与回液接口连接，回液侧的输出端与气液换热模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种非全液冷服务器用的换热装置，其特征在于，所述液体换热模块还包括冷源调节阀，所述冷源调节阀设置于所述冷源侧的输出端与外部冷源供给装置之间；所述冷源调节阀与所述控制装置电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种非全液冷服务器用的换热装置，其特征在于，所述气液换热模块包括第二换热器，所述第二换热器用于对输入的服务器回风进行降温。

5.根据权利要求4所述的一种非全液冷服务器用的换热装置，其特征在于，所述壳体内还设置有动力泵，所述气液换热模块还包括回液管和回液调节阀，所述回液管的输入端与气液换热模块的输出端连接，回液管的输出端与液体换热模块连接，所述回液调节阀设置于所述回液管上；所述动力泵设置于所述液体换热模块与所述气液换热模块之间；所述回液调节阀以及所述动力泵分别与所述控制装置电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种非全液冷服务器用的换热装置，其特征在于，所述气液换热模块还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器设置于所述第二换热器的出风侧，所述温湿度传感器与所述控制装置电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种非全液冷服务器用的换热装置，其特征在于，所述壳体内还设置有空气过滤器，所述空气过滤器设置于所述气液换热模块的进风侧。

8.根据权利要求1所述的一种非全液冷服务器用的换热装置，其特征在于，所述壳体内还设置有送风机构，所述送风机构设置于所述气液换热模块的送风侧；所述送风机构与所述控制装置电性连接。

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