CN215269267U - 一种it电子设备液冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种IT电子设备液冷装置，包括机架底座、机柜、储液箱和制冷机，所述机柜设于所述机架底座顶部，所述储液箱设于所述机架底座内，所述储液箱与所述机柜之间连接有储液箱回液管，所述储液箱与所述制冷机之间连接有制冷机进液管，所述制冷机与所述机柜之间连接有制冷机出液管，所述制冷机通过所述制冷机出液管持续向所述机柜内提供冷却液。储液箱和机柜上下设置，储液箱无需额外占地，由此最大程度上减少了装置的占地面积，提高机柜房间的空间利用率。

Description

一种IT电子设备液冷装置

技术领域

本申请涉及散热设备的技术领域，尤其涉及一种IT电子设备液冷装置。

背景技术

随着计算机通信行业及电子业的高速发展，服务器的集成密度和处理能力逐渐提高，服务器的功耗急剧增大，服务器内部器件的散热问题成为亟待解决的技术难题。由于液体工质的高载热能力，液冷散热将逐渐替代传统风冷，成为未来服务器散热的主流技术。

现有的IT机柜液冷方式主要有喷淋式液冷和浸没式液冷两种，机柜内的冷却液与电子设备进行热交换，热量升高后，需要将高温的冷却液重新回收到储液箱中。现有的IT机柜液冷方式尚存在问题：液冷装置结构设计不合理，占地面积大，空间利用率不高。电子设备机柜与储液箱连接结构固化，设备维修更换复杂。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种IT电子设备液冷装置，其能够解决现有技术中存在的上述问题。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

一种IT电子设备液冷装置，包括机架底座、机柜、储液箱和制冷机，所述机柜设于所述机架底座顶部，所述储液箱设于所述机架底座内，所述储液箱与所述机柜之间连接有储液箱回液管，所述储液箱与所述制冷机之间连接有制冷机进液管，所述制冷机与所述机柜之间连接有制冷机出液管，所述制冷机通过所述制冷机出液管持续向所述机柜内提供冷却液。

作为本实用新型的一种较佳实施方式，所述机架底座上同时安装有多个所述机柜，所述机架底座内设置有多个所述储液箱，每一个所述机柜分别对应一个所述储液箱，所有所述储液箱之间通过连通管连通。

作为本实用新型的另一种较佳实施方式，所述机架底座上同时安装有多个所述机柜，所述机架底座内设有一个所述储液箱，所有所述机柜分别通过所述储液箱回液管与所述储液箱连通。

作为本实用新型的一种较佳实施方式，其散热方式为喷淋式液冷方式，包括设于所述机柜内的冷却液输送管和冷却液回收管，所述冷却液输送管与所述制冷机出液管连接，所述冷却液回收管与所述储液箱回液管连接。

优选的，所述机柜内设有多层水平设置的电子设备，所述冷却液输送管和冷却液回收管均在所述机柜内竖直设置；所述冷却液输送管的侧壁设有多个与所述电子设备对应的出液端口，以此通过所述出液端口为每层所述电子设备提供喷淋所需的冷却液；所述冷却液回收管的侧壁设有多个与所述电子设备对应的收液口，以此通过所述收液口回收每层所述电子设备的冷却液。

优选的，所述储液箱内设有用于延长冷却液从所述储液箱回液管流动到所述制冷机进液管的路径长度的导流板。

优选的，所述储液箱设有用于测量所述储液箱内的液位的液位计。

优选的，所述储液箱设有用于监测所述储液箱内的液温的温度传感器。

作为本实用新型的另一种较佳实施方式，其散热方式为浸没式液冷方式，包括设于所述机柜内的冷却液输送管和冷却液回收管，所述冷却液输送管与所述制冷机出液管连接，所述冷却液回收管与所述储液箱回液管连接，所述冷却液输送管向所述机柜内输送冷却液，所述冷却液回收管从所述机柜顶部回收所述机柜内的冷却液。

作为本实用新型的另一种较佳实施方式，所述冷却液输送管的出液端朝向电子设备的高发热器件。

本申请的有益效果为：本实用新型提供了一种IT电子设备液冷装置，通过制冷机向机柜输送冷却液，冷却液可通过热交换带走机柜内电子设备产生的热量，机柜内的高温冷却液回流至储液箱中，储液箱对冷却液起储存、收集和缓冲作用，储液箱中的冷却液再流回制冷机进行制冷，由此形成制冷循环。本方案中，机柜通过机架底座支撑，储液箱设置在机架底座内，由此机柜内的冷却液可通过重力自动流向储液箱内，无需外力泵送，节约能源。此外，储液箱和机柜上下设置，储液箱无需额外占地，由此最大程度上减少了装置的占地面积，提高机柜房间的空间利用率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为实施例一的IT设备液冷装置的结构示意图；

图2为实施例一的IT设备液冷装置的内部结构示意图之一；

图3为实施例一的IT设备液冷装置的内部结构示意图之二；

图4为实施例一的IT设备液冷装置结构原理图；

图5为实施例一的储液箱的结构示意图；

图6为图5的储液箱的内部结构示意图；

图7为实施例二的IT设备液冷装置结构原理图。

图中：

1、机柜；11、冷却液输送管；111、出液端口；121、收液口；12、冷却液回收管；13、储液箱回液管；2、储液箱；21、储液箱箱体；211、导流板；212、挡流板；22、机械式液位计；23、电子式液位计；24、温度传感器；25、加液口；26、清洁盖；3、机架底座；4、制冷机出液管；41、控制阀；42、波纹管；5、制冷机进液管；6、电子设备。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

参照图1-4，本实施例公开一种IT电子设备液冷装置，包括机架底座3、机柜1、储液箱2和制冷机(图未示)，所述机柜1设于所述机架底座3顶部，所述储液箱2设于所述机架底座3内，所述储液箱2与所述机柜1之间连接有储液箱回液管13，所述储液箱2与所述制冷机之间连接有制冷机进液管5，所述制冷机与所述机柜1之间连接有制冷机出液管4，所述制冷机通过所述制冷机出液管4持续向所述机柜1内提供冷却液。

其散热原理为：将电子设备6置于机柜1内，通过制冷机可持续向机柜1内提供低温冷却液，在机柜1内通过喷淋或浸没的方式，使冷却液与电子设备6的表面接触，冷却液通过热交换带走电子设备6产生的热量；完成热交换的冷却液变成高温冷却液，高温冷却液经过储液箱回液管13流入储液箱2内，储液箱2对冷却液起储存、收集和缓冲作用；储液箱2内的冷却液再通过制冷机进液管5流入制冷机中进行冷却，从而可实现制冷机为机柜1持续提供低温冷却液。容易理解，为了保证冷却回路的正常流动以及方便控制，在管路中需设置用于为冷却液流动提供动能的泵以及用于控制开闭的阀门。

需要说明的是，本申请中所适用的电子设备，包括但不限于可用于液冷化的服务器、BBU设备、OTN设备和其他需要机柜放置的电子设备。

本方案中，机柜1通过机架底座3支撑，储液箱2设置在机架底座3内，由此机柜1内的冷却液可通过重力自动流向储液箱2内，无需外力泵送，节约能源。此外，储液箱2和机柜1上下设置，储液箱2无需额外占地，由此最大程度上减少了装置的占地面积，提高机柜房间的空间利用率。

对于机柜1与储液箱2的对应关系，其一种较佳的实施方式为：所述机架底座3上同时安装有多个所述机柜1，所述机架底座3内设置有多个所述储液箱2，每一个所述机柜1分别对应一个所述储液箱2，所有所述储液箱2之间通过连通管连通。

另一种较佳的实施方式为：所述机架底座3上同时安装有多个所述机柜1，所述机架底座3内设有一个所述储液箱2，所有所述机柜1分别通过所述储液箱回液管13与所述储液箱2连通。

机架底座3上同时安装多个机柜1，利用机架底座3可方便布置机柜1和储液箱2，可提高空间利用率，又方便管理。对于单个机柜1对应一个储液箱2的结构，单个机柜1的冷却液出液量小，此时储液箱2可设置容积较小的箱体；对于多个机柜1对应一个储液箱2的结构，多个机柜的冷却液出液量大，此时储液箱2可设置为容积较大的箱体。

本实施例的散热方式为喷淋式液冷方式，具体包括设于所述机柜1内的冷却液输送管11和冷却液回收管12，所述冷却液输送管11与所述制冷机出液管4连接，所述冷却液回收管12与所述储液箱回液管13连接。由此，通过冷却液输送管1可将冷却液输送至机柜1内的电子设备6的上方，利用电子设备6上方的喷淋设备实现喷淋，冷却液经过电子设备6表面后由于重力往下流动到电子设备6下方的托板上，托板上的冷却液再经冷却液回收管12的汇集流入到储液箱2中。

为提高空间利用率，参照图2-4，优选的，所述机柜1内设有多层水平设置的电子设备6(图2中未示出电子设备)，所述冷却液输送管11和冷却液回收管12均在所述机柜1内竖直设置；所述冷却液输送管11的侧壁设有多个与所述电子设备6对应的出液端口111，以此通过所述出液端口111为每层所述电子设备6提供喷淋所需的冷却液；所述冷却液回收管12的侧壁设有多个与所述电子设备6对应的收液口121，以此通过所述收液口121回收每层所述电子设备6的冷却液。

当然，根据实际情况所需，电子设备6也可采用竖直设置。

具体的，机柜1内设有多层水平设置的托板，每层托板上均设有电子设备，每层电子设备的上方均设有对应的喷淋设备，由此，通过冷却液输送管11的供液，可实现分别对每个电子设备进行喷淋散热，保证每个电子设备都能有较大面积接触到冷却液，散热均匀且散热效率高。

参照图2，一根制冷机出液管4同时为多个机柜1供液，为方便分别对每个机柜1的供液进行控制，在每个机柜1对应的冷却液输送管11与制冷机出液管4之间设有一个控制阀41，可根据供液需求分别控制每个控制阀41的开闭。具体的，冷却液输送管11与控制阀41之间连接有一段波纹管42，波纹管42可随意调整长度，可用于补偿机柜1与制冷机出液管4之间的位置和尺寸误差。

冷却液采用“重力”式自回流的方式自动收集到储液箱2中，冷却液流进储液箱2内时，容易产生较多气泡，尤其是在储液箱的进液口和出液口距离较近时，易卷入沉淀在储液箱底部的杂质，导致泵的效率受影响，增加了能耗。

为此，本实施例采取以下措施克服该缺陷：

参照图5-6，储液箱2包括储液箱箱体21，所述储液箱箱体21内设有用于延长冷却液从所述储液箱回液管13流动到所述制冷机进液管5的路径长度的导流板211。通过导流板211延长冷却液的流通路径，在流通的过程中可以消磨冷却液中的气泡，同时可以降低冷却液的流入，避免冷却液冲击储液箱2底部将杂质卷起。因此，通过导流板211可起到消磨气泡、减少杂质被卷起的效果。

具体的，本实施例中，导流板211为“倒L”型状，储液箱回液管13位于导流板211上方，制冷机进液管5位于导流板211下方，当冷却液从储液箱回液管13内流出后，需绕过导流板211到导流板211下方，方可从制冷机进液管5流出，导流板211对冷却液的流动起到了有效的缓冲作用。当然，导流板211亦可采用其他结构，例如波纹状、回形状等。

进一步的，在导流板211上方设有挡流板212，挡流板212与导流板211之间留有一定间隙，储液箱回液管13的出液口低于挡流板211，因此，冷却液从储液箱回液管13流出后，在挡流板211的阻挡下，会从挡流板212与导流板211之间的间隙流过，通过挡流板212能够对冷却液中的气泡起到较好的破除效果，从而达到消泡目的。

优选的，所述储液箱2设有用于测量所述储液箱2内的液位的液位计。通过液位计可以测量储液箱2内的液位高度。

具体的，液位计包括有机械式液位计22和电子式液位计23，设置机械式液位计22便于工作人员观察储液箱2中的液位；电子式液位计23可与整个循环系统的控制端连接，具体与泵联动连接，通过电子式液位计23可自动感应储液箱2中的液位，当液位低于安全值时，自动关闭泵，可避免箱体被吸空。

优选的，所述储液箱2设有用于监测所述储液箱2内的液温的温度传感器24。通过温度传感器24可对冷却液温度进行监控，以便于根据液温控制供液速度。

为方便加注冷却液，在储液箱2上设有加液口25，通过加液口25可为冷却系统补充冷却液，且加液口25可作为储液箱2的呼吸口，满足储液箱2的通气需求，保证储液箱内外的压力平衡。

实施例二

与实施例一不同之处在于，本实施例的散热方式为浸没式液冷方式，参照图7，包括设于所述机柜1内的冷却液输送管11和冷却液回收管12，所述冷却液输送管11与所述制冷机出液管4连接，所述冷却液回收管12与所述储液箱回液管13连接，所述冷却液输送管11向所述机柜1内输送冷却液，所述冷却液回收管12从所述机柜1顶部回收所述机柜1内的冷却液。

优选的，冷却液输送管11在机柜1内底部向机柜1内输入冷却液，冷却液回收管12在机柜1内顶部回收冷却液，依次能够保证整个机柜1内的电子设备6浸没在冷却液中。

优选的，机柜1内的电子设备6为竖直排布，可保证每个电子设备6都处于均匀的散热条件中。

作为本实施例的另一种较佳实施方式，所述冷却液输送管11的出液端朝向各电子设备6的高发热器件。因此能够使电子设备6的高发热器件接触到最低温的冷却液，保证能够对高发热区域进行精准散热，加快散热效率。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，包括机架底座(3)、机柜(1)、储液箱(2)和制冷机，所述机柜(1)设于所述机架底座(3)顶部，所述储液箱(2)设于所述机架底座(3)内，所述储液箱(2)与所述机柜(1)之间连接有储液箱回液管(13)，所述储液箱(2)与所述制冷机之间连接有制冷机进液管(5)，所述制冷机与所述机柜(1)之间连接有制冷机出液管(4)，所述制冷机通过所述制冷机出液管(4)持续向所述机柜(1)内提供冷却液。

2.根据权利要求1所述的一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，所述机架底座(3)上同时安装有多个所述机柜(1)，所述机架底座(3)内设置有多个所述储液箱(2)，每一个所述机柜(1)分别对应一个所述储液箱(2)，所有所述储液箱(2)之间通过连通管连通。

3.根据权利要求1所述的一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，所述机架底座(3)上同时安装有多个所述机柜(1)，所述机架底座(3)内设有一个所述储液箱(2)，所有所述机柜(1)分别通过所述储液箱(2)回液管(13)与所述储液箱(2)连通。

4.根据权利要求1所述的一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，其散热方式为喷淋式液冷方式，包括设于所述机柜(1)内的冷却液输送管(11)和冷却液回收管(12)，所述冷却液输送管(11)与所述制冷机出液管(4)连接，所述冷却液回收管(12)与所述储液箱回液管(13)连接。

5.根据权利要求4所述的一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，所述机柜(1)内设有多层水平设置的电子设备(6)，所述冷却液输送管(11)和冷却液回收管(12)均在所述机柜(1)内竖直设置；所述冷却液输送管(11)的侧壁设有多个与所述电子设备(6)对应的出液端口(111)，以此通过所述出液端口(111)为每层所述电子设备(6)提供喷淋所需的冷却液；所述冷却液回收管(12)的侧壁设有多个与所述电子设备(6)对应的收液口(121)，以此通过所述收液口(121)回收每层所述电子设备(6)的冷却液。

6.根据权利要求5所述的一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，所述储液箱(2)内设有用于延长冷却液从所述储液箱回液管(13)流动到所述制冷机进液管(5)的路径长度的导流板(211)。

7.根据权利要求5所述的一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，所述储液箱(2)设有用于测量所述储液箱(2)内的液位的液位计。

8.根据权利要求7所述的一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，所述储液箱(2)设有用于监测所述储液箱(2)内的液温的温度传感器(24)。

9.根据权利要求1所述的一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，其散热方式为浸没式液冷方式，包括设于所述机柜(1)内的冷却液输送管(11)和冷却液回收管(12)，所述冷却液输送管(11)与所述制冷机出液管(4)连接，所述冷却液回收管(12)与所述储液箱回液管(13)连接，所述冷却液输送管(11)向所述机柜(1)内输送冷却液，所述冷却液回收管(12)从所述机柜(1)顶部回收所述机柜(1)内的冷却液。

10.根据权利要求9所述的一种IT电子设备液冷装置，其特征在于，所述冷却液输送管(11)的出液端朝向电子设备(6)的高发热器件。

Images