CN206892785U - 液冷设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种液冷设备，用于冷却待冷却装置，包括：装有冷却液的储液罐，所述冷却液浸没所述待冷却装置；压力阀，所述压力阀与所述储液罐连接；收容装置，所述收容装置与所述储液罐连接并与所述储液罐的内部相连通；所述收容装置可吸收所述储液罐内的气体或向所述储液罐内输送气体。当所述储液罐内的压力增大时，所述收容装置可以收容从所述储液罐内逸出的气体，以保持储液罐内部压力平衡；当所述储液罐内的压力减小时，所述收容装置可以将其收容的气体输送到所述储液罐内，以保持储液罐内部压力平衡。解决了大功率服务器系统在负载波动情况下造成功耗剧烈波动时系统压力不稳定的问题，并且还可以减少压力阀开关的次数，延长压力阀的使用寿命。

Description

液冷设备

技术领域

本申请涉及散热设备技术领域，尤其涉及一种液冷设备。

背景技术

现有技术中，大多数通过冷空气为计算机的处理器降温。随着云计算技术的高速发展，对服务器的性能要求越来越高，而高性能、高密度的服务器部署带来的问题增加，例如，散热难和冷却能耗成本大幅增加等，因此仅通过冷空气冷却的方式已经不能满足高热流密度服务器的散热要求。

现有技术中，为了避免冷空气冷却的缺陷，采用了液冷制冷的方式对服务器进行散热。由于服务器在使用过程中随着业务的波动，功耗也是在剧烈的变化，而并不是一个稳态的过程，故在液冷设备的实际使用过程中，存在着业务负载波动造成功耗剧烈波动的问题。而由于业务负载频繁波动导致液冷设备的压力不稳定，压力阀在压力不稳定的情形下需要不停的打开和关闭，加速了压力阀的失效过程。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出一种液冷设备，用于冷却待冷却装置，所述液冷设备包括：

装有冷却液的储液罐，所述冷却液浸没所述待冷却装置；

压力阀，所述压力阀与所述储液罐连接；

收容装置，所述收容装置与所述储液罐连接并与所述储液罐的内部相连通；所述收容装置可吸收所述储液罐内的气体或向所述储液罐内输送气体。

进一步地，所述收容装置包括可膨胀收容结构，所述可膨胀收容结构与所述储液罐的内部相连通。

进一步地，所述收容装置还包括收容腔，所述可膨胀真空袋设置于所述收容腔内。

进一步地，所述可膨胀收容结构为活塞结构，所述活塞结构包括腔体和活动连接于所述腔体上的活塞杆，所述腔体与所述储液罐的内部相连通。

进一步地，所述收容装置为具有固定容量的收容腔体，所述收容腔体与所述储液罐的内部相连通。

进一步地，还包括，用于检测所述储液罐内的压力大小的压力计，所述压力计与所述储液罐连接；

电磁阀，所述电磁阀与所述压力计以及所述压力阀连接，所述电磁阀根据所述压力计的检测结果控制所述压力阀打开或关闭。

进一步地，所述储液罐上设有管道，所述管道包括第一管道和第二管道，所述第一管道与所述第二管道相连通，所述第一管道与所述压力阀连接，所述第二管道与所述收容装置连接。

进一步地，所述储液罐包括液冷腔和冷凝腔，所述冷却液装设于所述液冷腔内；所述压力阀与所述冷凝腔连接，所述收容装置与所述冷凝腔相连通。

进一步地，还包括冷凝系统，所述冷凝系统包括冷凝器，所述冷凝器装设于所述冷凝腔内。

进一步地，还包括送水系统，所述送水系统与所述冷凝器连接；所述送水系统向所述冷凝器输送冷水，并接收由所述冷凝器排出的热水。

进一步地，所述送水系统包括冷水输送管路和热水输送管路，所述冷水输送管路和所述热水输送管路均与所述冷凝器连接；所述冷水输送管路向所述冷凝器输送冷水，所述热水输送管路接收由所述冷凝器排出的热水。

进一步地，所述冷水输送管路上设有用于控制冷水输送流量的第一流量控制计，所述热水输送管路上设有用于控制热水排放流量的第二流量控制计。

进一步地，还包括用于对所述冷却液进行过滤的过滤系统，所述过滤系统与所述储液罐相连通。

进一步地，所述过滤系统设有用于控制冷却液过滤流量的第三流量控制计。

由以上技术方案可见，本申请的液冷设备，当所述储液罐内的压力增大时，所述收容装置可以收容从所述储液罐内逸出的气体，以保持储液罐内部压力平衡；当所述储液罐内的压力减小时，所述收容装置可以将其收容的气体输送到所述储液罐内，以保持储液罐内部压力平衡。解决了大功率服务器系统在负载波动情况下造成功耗剧烈波动时系统压力不稳定的问题，并且还可以减少压力阀开关的次数，延长压力阀的使用寿命。

附图说明

图1示出了本申请一示例性实施例的一种液冷设备的结构示意图。

图2示出了本申请一示例性实施例的另一种液冷设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

参见图1与图2所示，本申请实施例提出一种液冷设备1，用于冷却待冷却装置90，包括：

装有冷却液80的储液罐10，冷却液80浸没待冷却装置90。可选地，待冷却装置90为服务器。

压力阀20，压力阀20与储液罐10连接。

收容装置30，收容装置30与储液罐10连接并与储液罐10的内部相连通。收容装置30可吸收储液罐10内的气体或向储液罐10内输送气体。

由以上技术方案可见，本申请的液冷设备1，当储液罐10内的压力增大时，收容装置30可以收容从储液罐10内逸出的气体，以保持储液罐10内部压力平衡。当储液罐10内的压力减小时，收容装置30可以将其收容的气体输送到储液罐10内，以保持储液罐10内部压力平衡。解决了大功率服务器系统在负载波动情况下造成功耗剧烈波动时系统压力不稳定的问题。

另外，通常的液冷设备中，由于服务器在使用过程中随着业务的波动，功耗也是在剧烈的变化，而并不是一个稳态的过程，故在实际使用过程中，存在着业务负载波动造成功耗剧烈波动的问题。在此过程中，由于压力负载频繁波动导致系统压力不稳定，造成压力阀需要不停的打开关闭，导致压力阀很快就会失效的问题。因此，本申请实施例的液冷设备1，当储液罐10内的压力发生变化时，首先是通过收容装置30来调节储液罐10的内部压力大小，当收容装置30不能满足使储液罐10的内部压力平衡的要求时，再打开压力阀20，进一步调节储液罐10的内部压力大小，进而使储液罐10的内部压力平衡。这样，可以有效减少压力阀20的打开及关闭的次数，延长压力阀20的使用寿命。

在实施例中，储液罐10上设有管道，管道包括第一管道和第二管道，第一管道与第二管道相连通，第一管道与压力阀20连接，第二管道与收容装置30连接。因此，本申请实施例的液冷设备1，压力阀20通常处于关闭状态，仅当收容装置30不能满足使储液罐10的内部压力平衡的要求时，压力阀20才会打开，有效减少压力阀20的打开及关闭的次数，延长压力阀20的使用寿命。

在一实施例中，收容装置30包括可膨胀收容结构，可膨胀收容结构与储液罐10的内部相连通。可膨胀收容结构可以通过多种结构形式实现，以下例举可膨胀收容结构的几种结构形式。

参见图1所示，可膨胀收容结构的第一种结构形式：可膨胀收容结构为可膨胀真空袋310。可选地，可膨胀真空袋310为金属塑料薄膜真空袋。优选地，金属塑料薄膜真空袋为铝制塑料薄膜真空袋。当然，可膨胀真空袋310的材质也可以是其他材质，只要能实现收容气体即可。

当储液罐10内的压力增大时，可膨胀真空袋310可以收容从储液罐10内逸出的气体，以保持储液罐10内部压力平衡。当储液罐10内的压力减小时，可膨胀真空袋310可以将其收容的气体输送到储液罐10内，以保持储液罐10内部压力平衡。

进一步地，为了防止可膨胀真空袋310受损，收容装置30还包括收容腔320，可膨胀真空袋310设置于收容腔320内，可以对可膨胀真空袋310起到防护作用。

参见图2所示，可膨胀收容结构的第二种结构形式：可膨胀收容结构为活塞结构，活塞结构包括腔体330和活动连接于腔体330上的活塞杆340，腔体330与储液罐10的内部相连通。

当储液罐10内的压力增大时，腔体330可以收容从储液罐10内逸出的气体，以保持储液罐10内部压力平衡，活塞杆340在气体的压力作用下会沿腔体330向上移动。当储液罐10内的压力减小时，腔体330可以将其收容的气体输送到储液罐10内，以保持储液罐10内部压力平衡，活塞杆340在气体的压力作用下会沿腔体330向下移动。

可膨胀收容结构的第三种结构形式：可膨胀收容结构为气囊。可选地，气囊可以包括皮质气囊、尼龙纱线材质的气囊、具有密封性的聚氨酯弹性材料(Polyurethane，简写为PU)材质的气囊等，如聚四氟乙烯材料(Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE)。

可膨胀收容结构的第四种结构形式：可膨胀收容结构为气球。可选地，气球可以包括橡胶材质的气球、铝膜材质的气球、乳胶材质的气球、牛津布材质的气球、塑料薄膜材质的气球等，如PVC(Polyvinyl chloride，简写为PVC)材质的气球。

需要说明的是，可膨胀收容结构的结构形式并不仅限于上述列举的四种，任何可以实现收容气体的可膨胀收容结构的结构形式都应当属于本申请的保护范围内。

以上列举的都是收容装置30包括具有弹性力的可膨胀收容结构，在一实施例中，收容装置30为具有固定容量的收容腔体，收容腔体直接与储液罐10的内部相连通。

当储液罐10内的压力增大时，收容腔体直接收容从储液罐10内逸出的气体，以保持储液罐10内部压力平衡。当储液罐10内的压力减小时，收容腔体直接将其收容的气体输送到储液罐10内，以保持储液罐10内部压力平衡。

在一实施例中，液冷设备1，还包括压力计和电磁阀70。压力计与储液罐10连接，用于检测储液罐10内的压力大小。电磁阀70与压力计以及压力阀20连接，电磁阀70根据压力计的检测结果控制压力阀20打开或关闭。

当收容装置30内收容的气体量达到收容装置30的最大容量，并且压力计检测到储液罐10内的压力大小达到储液罐10的最大压力阈值时，电磁阀70控制压力阀20打开，使得储液罐10将内部气体释放出去，以保持储液罐10的内部压力处在允许的范围内。当压力计检测到储液罐10内的压力稳定后，电磁阀70控制压力阀20关闭。

当收容装置30内收容的气体量达到0，并且压力计检测到储液罐10内的压力大小达到储液罐10的最小压力阈值时，电磁阀70控制压力阀20打开，使得外部气体进入储液罐10内，以保持储液罐10的内部压力处在允许的范围内。当压力计检测到储液罐10内的压力稳定后，电磁阀70控制压力阀20关闭。

在一实施例中，储液罐10包括液冷腔110和冷凝腔120，冷却液80装设于液冷腔110内。压力阀20与冷凝腔120连接，收容装置30与冷凝腔120相连通。进一步地，液冷设备1还包括冷凝系统，冷凝系统包括冷凝器40，冷凝器40装设于冷凝腔120内。冷凝器40可以将由于受热而变成气体的冷却液80经过冷凝后重新变为液体，达到冷却液80循环利用的效果。

当作为待冷却装置90的服务器启动时，冷却液80受热变成气体，这样储液罐10内的气体就越来越多，使得储液罐10内的压力增大，为了保持储液罐10内压力平衡，通过收容装置30收容从储液罐10内逸出的气体，进而保持储液罐10内部压力平衡。

当业务负载变小时，服务器功耗也随之减小，此时储液罐10内部的蒸汽由于冷凝器40的冷却作用变成液体，造成储液罐10内的气体越来越少，使得储液罐10内的压力减小了保持储液罐10内压力平衡，通过收容装置30将其收容的气体输送到储液罐10内，进而保持储液罐10内部压力平衡。

在一实施例中，液冷设备1还包括送水系统，送水系统与冷凝器40连接。送水系统向冷凝器40输送冷水，并接收由冷凝器40排出的热水。

进一步地，送水系统包括冷水输送管路510和热水输送管路520，冷水输送管路510和热水输送管路520均与冷凝器40连接。冷水输送管路510向冷凝器40输送冷水，热水输送管路520接收由冷凝器40排出的热水。冷水输送管路510向冷凝器40输送冷水，可以使冷凝器40将由于受热而变成气体的冷却液80经过冷凝后重新变为液体。热水输送管路520再接收由冷凝器40排出的由于冷凝气体而形成的热水。

可选地，冷水输送管路510上设有用于控制冷水输送流量的第一流量控制计，热水输送管路520上设有用于控制热水排放流量的第二流量控制计。通过控制冷凝液的排放流量，可以有效控制冷凝器40的冷凝程度，进而避免对储液罐10内的气体冷凝程度过渡或冷凝程度不够，导致储液罐10内压力不稳定的问题。

在一实施例中，液冷设备1还包括用于对冷却液80进行过滤的过滤系统60，过滤系统60与储液罐10相连通，可以保持冷却液80的洁净度，以免对服务器造成损坏。进一步地，过滤系统60设有用于控制冷却液80的过滤流量的第三流量控制计，可以有效控制冷却液80的过滤流量，从而保证储液罐10内始终有足够的冷却液80对服务器进行冷却。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种液冷设备，用于冷却待冷却装置，其特征在于，包括：

装有冷却液的储液罐，所述冷却液浸没所述待冷却装置；

压力阀，所述压力阀与所述储液罐连接；

收容装置，所述收容装置与所述储液罐连接并与所述储液罐的内部相连通；所述收容装置可吸收所述储液罐内的气体或向所述储液罐内输送气体。

2.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述收容装置包括可膨胀收容结构，所述可膨胀收容结构与所述储液罐的内部相连通。

3.根据权利要求2所述的液冷设备，其特征在于，所述收容装置还包括收容腔，所述可膨胀收容结构为可膨胀真空袋，所述可膨胀真空袋设置于所述收容腔内。

4.根据权利要求2所述的液冷设备，其特征在于，所述可膨胀收容结构为活塞结构，所述活塞结构包括腔体和活动连接于所述腔体上的活塞杆，所述腔体与所述储液罐的内部相连通。

5.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述收容装置为具有固定容量的收容腔体，所述收容腔体与所述储液罐的内部相连通。

6.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，还包括，

用于检测所述储液罐内的压力大小的压力计，所述压力计与所述储液罐连接；

电磁阀，所述电磁阀与所述压力计以及所述压力阀连接，所述电磁阀根据所述压力计的检测结果控制所述压力阀打开或关闭。

7.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述储液罐上设有管道，所述管道包括第一管道和第二管道，所述第一管道与所述第二管道相连通，所述第一管道与所述压力阀连接，所述第二管道与所述收容装置连接。

8.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，所述储液罐包括液冷腔和冷凝腔，所述冷却液装设于所述液冷腔内；所述压力阀与所述冷凝腔连接，所述收容装置与所述冷凝腔相连通。

9.根据权利要求8所述的液冷设备，其特征在于，还包括冷凝系统，所述冷凝系统包括冷凝器，所述冷凝器装设于所述冷凝腔内。

10.根据权利要求9所述的液冷设备，其特征在于，还包括送水系统，所述送水系统与所述冷凝器连接；所述送水系统向所述冷凝器输送冷水，并接收由所述冷凝器排出的热水。

11.根据权利要求10所述的液冷设备，其特征在于，所述送水系统包括冷水输送管路和热水输送管路，所述冷水输送管路和所述热水输送管路均与所述冷凝器连接；所述冷水输送管路向所述冷凝器输送冷水，所述热水输送管路接收由所述冷凝器排出的热水。

12.根据权利要求11所述的液冷设备，其特征在于，所述冷水输送管路上设有用于控制冷水输送流量的第一流量控制计，所述热水输送管路上设有用于控制热水排放流量的第二流量控制计。

13.根据权利要求1所述的液冷设备，其特征在于，还包括用于对所述冷却液进行过滤的过滤系统，所述过滤系统与所述储液罐相连通。

14.根据权利要求13所述的液冷设备，其特征在于，所述过滤系统设有用于控制冷却液过滤流量的第三流量控制计。