CN217509300U - 间歇式机柜液冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机柜液冷技术领域，公开了间歇式机柜液冷系统，包括脉动动力组件、若干液冷机柜组和若干冷却回路；所述液冷机柜组包括若干液冷机柜；所述冷却回路包括若干对冷却液脉动容器、若干内冷却管路、供液管、回液管、散热器，若干对冷却液脉动容器均包括冷却液输出端和冷却液输入端，所述回液管包括若干冷却液输入端和若干冷却液输出端。本实用新型通过设置的脉动动力组件和冷却液脉动容器，在使用时，脉动动力组件可以使得冷却液间歇式地进入液冷机柜内，从而可以高效利用冷却液的间歇式流动，破坏流道内的热边界层发展，促使流场二次流动的产生，在同等冷却液流量、同等或者低动力消耗条件下提高液冷机柜的冷却效率。

Description

间歇式机柜液冷系统

技术领域

本实用新型涉及机柜液冷技术领域，具体为间歇式机柜液冷系统。

背景技术

随着计算机密度越来越高，电力消耗越来越大，服务器的散热永远是业界的关注点。目前，由于外部散热效率较低，难以完全解决问题，经常造成服务器内部局部过热，无法达到服务器的散热要求，于是越来越多的服务器厂商已经将服务器的散热聚集于服务器内部。液冷服务器机柜应运而生，其主要原理是：将冷却介质通入机柜内部，通过热交换将各个服务器中的主要发热元件的热量带走。

但是现有的稳态液冷设计中，冷却液以恒定流动的方式进行循环散热，流道内部热边界层的堆积和低换热回流区域的停驻，导致系统散热效果较差。现有的整体冗余设计也无法有效提升液冷服务器机柜的冷却效率及能力上限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供间歇式机柜液冷系统，以解决背景技术中所提出的现有稳态液冷设计中的问题，即冷却液以恒定流动的方式进行循环散热，流道内部热边界层的堆积和低换热回流区域的停驻，导致系统散热效果较差，且现有的整体冗余设计也无法有效提升液冷服务器机柜的冷却效率及能力上限。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：间歇式机柜液冷系统，包括脉动动力组件、若干液冷机柜组和若干冷却回路；

所述液冷机柜组包括若干液冷机柜；

所述冷却回路包括若干对冷却液脉动容器、若干内冷却管路、供液管、回液管、散热器，若干对冷却液脉动容器均包括冷却液输出端和冷却液输入端，所述回液管包括若干冷却液输入端和若干冷却液输出端，所述内冷却管路设置在相应的液冷机柜内，若干所述内冷却管路的冷却液输出端均与相应回液管的冷却液输入端连通，所述回液管的若干冷却液输出端均通过单向阀分别与相应冷却液脉动容器的冷却液输入端连通，所述供液管包括若干冷却液输出端和若干冷却液输入端，若干所述内冷却管路的冷却液输入端均与相应供液管的冷却液输出端连通，且供液管的若干冷却液输入端均通过单向阀分别与相应冷却液脉动容器的冷却液输出端连通，所述散热器设置在回液管上；

所述脉动动力组件设置有若干动力输出端，且若干动力输出端均与相应的冷却液脉动容器的动力输入端连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述内冷却管路包括输入管、输出管和若干分管，若干所述分管的两端分别与输入管和输出管连通，所述输出管和输入管分别与回液管和供液管连通。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述冷却液脉动容器包括缸体、活塞杆和活塞，所述活塞杆的一端贯穿于缸体的一侧，另一端与脉动动力组件的一个动力输出端连接，所述活塞设置在活塞杆的端部，所述冷却液脉动容器的冷却液输出端和冷却液输入端均设置在缸体远离活塞杆的一侧。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述脉动动力组件包括旋转电机、偏心连接件、若干连接杆，所述偏心连接件固定安装在旋转电机的电机轴轴头，所述连接杆的一端转动设置在偏心连接件上，另一端转动设置在活塞杆的外端。

与现有技术相比，本实用新型提供了间歇式机柜液冷系统，具备以下有益效果：

该间歇式机柜液冷系统，通过设置的脉动动力组件和冷却液脉动容器，在使用时，脉动动力组件可以使得冷却液间歇式地进入液冷机柜内，从而可以高效利用冷却液的间歇式流动，破坏流道内的热边界层发展，促使流场二次流动的产生，在同等冷却液流量、同等或者低动力消耗条件下提高液冷机柜的冷却效率；

该间歇式机柜液冷系统，通过一对冷却液脉动容器之间的联动，使得其中一个冷却液脉动容器的排出过程与另一个冷却液脉动容器的吸入过程形成冷却液的流动循环，高效利用冷却液流动的动能，减少脉动动力组件的往复运动功耗，提高液冷系统的能耗效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型间歇式机柜液冷系统的示意图；

图2为本实用新型间歇式机柜液冷系统的偏心连接件连接示意图。

图中：1、脉动动力组件；2、液冷机柜；3、供液管；4、回液管；5、散热器；6、单向阀；7、输入管；8、活塞杆；9、输出管；10、旋转电机； 11、偏心连接件；12、连接杆；13、分管；14、缸体；15、活塞。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型间歇式机柜液冷系统做进一步详细的描述。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种技术方案：间歇式机柜液冷系统，包括脉动动力组件1、液冷机柜组和冷却回路；

所述液冷机柜组包括三个液冷机柜2；

所述冷却回路包括一对冷却液脉动容器、三个内冷却管路、供液管3、回液管4、散热器5，一对冷却液脉动容器均包括冷却液输出端和冷却液输入端，所述回液管4包括三个冷却液输入端和两个冷却液输出端，所述内冷却管路设置在相应的液冷机柜2内，三个所述内冷却管路的冷却液输出端均与相应回液管4的冷却液输入端连通，所述回液管4的两个冷却液输出端均通过单向阀6分别与两个冷却液脉动容器的冷却液输入端连通，所述供液管3包括三个冷却液输出端和两个冷却液输入端，三个所述内冷却管路的冷却液输入端均与相应供液管3的冷却液输出端连通，且供液管3的两个冷却液输入端均通过单向阀6分别与两个冷却液脉动容器的冷却液输出端连通，所述散热器5设置在回液管4上，散热器5为风冷散热器，设置在回液管4外侧；

所述脉动动力组件1设置有两个动力输出端，且两个动力输出端均与相应的冷却液脉动容器的动力输入端连接。

本实施例中，所述内冷却管路包括输入管7、输出管9和四个分管13，四个所述分管13的两端分别与输入管7和输出管9连通，四个所述分管13 均与液冷机柜2内的服务器相贴，所述输出管9和输入管7分别与回液管4 和供液管3连通，冷却液经供液管3进入输入管7内，再从输入管7内进入分管13内，分管13中的冷却液流至输出管9的过程中，会将服务器的热量带走，冷却液再从输出管9进入回液管4内。

本实施例中，所述冷却液脉动容器包括缸体14、活塞杆8和活塞15，所述活塞杆8的一端贯穿于缸体14的一侧，另一端与脉动动力组件1的一个动力输出端连接，所述活塞15设置在活塞杆8的端部，所述冷却液脉动容器的冷却液输出端和冷却液输入端均设置在缸体14远离活塞杆8的一侧。

本实施例中，所述脉动动力组件1包括旋转电机10、偏心连接件11、若干连接杆12，所述偏心连接件11固定安装在旋转电机10的电机轴轴头，所述连接杆12的一端转动设置在偏心连接件11上，另一端转动设置在活塞杆8的外端，旋转电机10转动偏心连接件11，可以带动连接杆12运动，从而带动活塞杆8做往复运动。

脉动动力组件1作为动力，即旋转电机10转动偏心连接件11，可以通过一个连接杆12带动相应的活塞杆8朝缸体14外移动，另一个连接杆12 带动相应的活塞杆8朝另一个缸体14内移动，可以使得冷却液在一个单向阀6的作用下，从其中一个缸体14的冷却液输出端流至供液管3内，并且使得供液管3内的冷却液进入输入管7内，再从输入管7内进入分管13内，在此过程中，分管13中的冷却液流至输出管9的过程中，会将服务器的热量带走，冷却液再从输出管9进入回液管4内，同时，另一个缸体14 也会流入冷却液，接着，另一个缸体14通过脉动动力组件1为动力(即偏心连接件11转至另一个方向)，可以将其内的冷却液流入供液管3内，并使得供液管3内的冷却液流入液冷机柜2内，而这时液冷机柜2内的冷却液又通过回液管4内，使得之前的缸体14也流入冷却液，以此往复，完成液冷机柜组的冷却，而控制旋转电机10的运动和停歇，可以改变流道内冷却液间歇式流动的频率和占空比，进而更灵活地适应不同的冷却效率需求。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (4)

1.间歇式机柜液冷系统，其特征在于：包括脉动动力组件、若干液冷机柜组和若干冷却回路；

所述液冷机柜组包括若干液冷机柜；

所述冷却回路包括若干对冷却液脉动容器、若干内冷却管路、供液管、回液管、散热器，若干对冷却液脉动容器均包括冷却液输出端和冷却液输入端，所述回液管包括若干冷却液输入端和若干冷却液输出端，所述内冷却管路设置在相应的液冷机柜内，若干所述内冷却管路的冷却液输出端均与相应回液管的冷却液输入端连通，所述回液管的若干冷却液输出端均通过单向阀分别与相应冷却液脉动容器的冷却液输入端连通，所述供液管包括若干冷却液输出端和若干冷却液输入端，若干所述内冷却管路的冷却液输入端均与相应供液管的冷却液输出端连通，且供液管的若干冷却液输入端均通过单向阀分别与相应冷却液脉动容器的冷却液输出端连通，所述散热器设置在回液管上；

所述脉动动力组件设置有若干动力输出端，且若干动力输出端均与相应的冷却液脉动容器的动力输入端连接。

2.根据权利要求1所述的间歇式机柜液冷系统，其特征在于：所述内冷却管路包括输入管、输出管和若干分管，若干所述分管的两端分别与输入管和输出管连通，所述输出管和输入管分别与回液管和供液管连通。

3.根据权利要求1所述的间歇式机柜液冷系统，其特征在于：所述冷却液脉动容器包括缸体、活塞杆和活塞，所述活塞杆的一端贯穿于缸体的一侧，另一端与脉动动力组件的一个动力输出端连接，所述活塞设置在活塞杆的端部，所述冷却液脉动容器的冷却液输出端和冷却液输入端均设置在缸体远离活塞杆的一侧。

4.根据权利要求1所述的间歇式机柜液冷系统，其特征在于：所述脉动动力组件包括旋转电机、偏心连接件、若干连接杆，所述偏心连接件固定安装在旋转电机的电机轴轴头，所述连接杆的一端转动设置在偏心连接件上，另一端转动设置在活塞杆的外端。

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