CN220493433U - 液冷设备及数据中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷设备及数据中心，所述液冷设备包括冷却泵柜、第一冷凝器和液冷模块、第二冷凝器和风冷模块，所述第一冷凝器连接于所述冷却泵柜和所述液冷模块之间，所述液冷模块与服务器管路相连；所述第二冷凝器的一端和所述液冷模块相连，所述第二冷凝器的另一端和所述风冷模块相连，所述风冷模块朝向服务器，所述风冷模块和所述液冷模块均用于对服务器进行降温，能够实现冷源能量的梯级利用，使得该液冷设备能够同时具备良好的风冷制冷能力和液冷制冷能力，便于适应不同的液冷设备。

Description

液冷设备及数据中心

技术领域

本实用新型涉及数据中心制冷技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种液冷设备及数据中心。

背景技术

近年来，随着5G移动通信、互联网、云计算、大数据、物联网、AR/VR、人工智能等新型技术的快速发展，数据中心作为能源使用规模较大的用户，其在运行过程中会产生较多的热量，而热量的聚集会影响数据中心的运行效率。

目前，一些数据中心会将服务器设置于数据中心内，通过数据中心对服务器进行降温，从而改善服务器的散热效果。现有技术中，通常采用冷冻水来直接进行冷却，然而这种传统的冷冻水冷却方法，需要消耗大量的水资源，且制冷模式单一固定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种液冷设备及数据中心的新技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种液冷设备。

所述液冷设备包括：

冷却泵柜；

第一冷凝器和液冷模块，所述第一冷凝器连接于所述冷却泵柜和所述液冷模块之间，所述液冷模块与服务器管路相连；

第二冷凝器和风冷模块，所述第二冷凝器的一端和所述液冷模块相连，所述第二冷凝器的另一端和所述风冷模块相连，所述风冷模块朝向服务器，所述风冷模块和所述液冷模块均用于对服务器进行降温。

可选地，所述风冷模块包括相对的第一端和第二端，所述第一端和所述第二冷凝器相连，所述冷却泵柜包括压缩机，所述压缩机的一端和所述第二端相连，所述压缩机的另一端和所述第一冷凝器相连。

可选地，所述液冷设备还包括调整模块，所述调整模块设置于所述第二冷凝器和所述风冷模块之间，所述调整模块用于调整所述风冷模块的制冷能力。

可选地，所述调整模块为电子膨胀阀。

可选地，所述冷却泵柜还包括氟泵，所述氟泵的一端与所述第二冷凝器相连，所述氟泵的另一端与所述风冷模块相连，且所述调整模块位于所述氟泵和所述风冷模块之间。

可选地，所述风冷模块包括蒸发器，所述蒸发器的一端与所述调整模块相连，所述蒸发器的另一端与所述冷却泵柜相连，且所述蒸发器朝向服务器，以对服务器进行吹风降温。

可选地，所述风冷模块包括多个所述蒸发器，多个所述蒸发器并联设置，所述液冷设备包括多个所述调整模块，每个所述蒸发器均与一个所述调整模块相连。

可选地，所述液冷模块包括水氟换热器，所述水氟换热器连接于所述第一冷凝器和服务器之间。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种数据中心，所述数据中心包括上述的液冷设备。

本实用新型的一个技术效果在于，所述液冷设备包括冷却泵柜、第一冷凝器和液冷模块、第二冷凝器和风冷模块，所述第一冷凝器连接于所述冷却泵柜和所述液冷模块之间，所述液冷模块与服务器管路相连；所述第二冷凝器的一端和所述液冷模块相连，所述第二冷凝器的另一端和所述风冷模块相连，所述风冷模块朝向服务器，所述风冷模块和所述液冷模块均用于对服务器进行降温，能够实现冷源能量的梯级利用，使得该液冷设备能够同时具备良好的风冷制冷能力和液冷制冷能力，便于适应不同的液冷设备。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型实施例的一种液冷设备的一个示意图。

附图标记说明：

1、冷却泵柜；11、压缩机；12、氟泵；2、第一冷凝器；3、液冷模块；4、第二冷凝器；5、风冷模块；6、调整模块。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型提供了一种液冷设备，该液冷设备可以用于数据中心的制冷中，并能够在液冷设备的制冷过程中实现最大程度对冷源的利用，以实现较低的电源使用效率PUE(Power Usage Effectiveness)，从而降低数据中心能源消耗。

如图1所示，本实用新型实施例提供的液冷设备包括：

冷却泵柜1；

第一冷凝器2和液冷模块3，所述第一冷凝器2连接于所述冷却泵柜1和所述液冷模块3之间，所述液冷模块3与服务器管路相连；

第二冷凝器4和风冷模块5，所述第二冷凝器4的一端和所述液冷模块3相连，所述第二冷凝器4的另一端和所述风冷模块5相连，所述风冷模块5朝向服务器，所述风冷模块5和所述液冷模块3均用于对服务器进行降温。

如图1所示，本实用新型实施例设置第一冷凝器2管路连接于冷却泵柜1和液冷模块3之间，使得从冷却泵柜1流出的第一气态制冷剂能够进入第一冷凝器2冷凝并成为第一液态制冷剂，该第一液态制冷剂通过管路流入液冷模块3中，从而能够对相连的服务器进行换热降温。比如，第一液态制冷剂可以进入液冷模块3的水氟换热器中进行换热，以得到高温冷却水，该高温冷却水可用于对服务器降温。

在此基础上，第二冷凝器4的一端和液冷模块3管路相连，第二冷凝器4的另一端和风冷模块5管路相连，也即第二冷凝器4的进水口和液冷模块3的出水口管路相连，第二冷凝器4的出水口和风冷模块5的进水口管路相连，以能够通过第二冷凝器4保证风冷模块5的制冷能力。

具体地，第一液态制冷剂能够在液冷模块3中不断吸热并蒸发成为第二气态制冷剂，该第二气态制冷剂通过管路流入第二冷凝器4中冷凝并成为第二液态制冷剂，该第二液态制冷剂可以通过管路流入风冷模块5中，以使风冷模块5具备制冷能力。风冷模块5朝向服务器，以能够通过风冷模块5对服务器进行吹风降温。

本实用新型实施例通过布置第一冷凝器2和第二冷凝器4，能够实现冷源能量的梯级利用，使得该液冷设备能够同时具备良好的风冷制冷能力和液冷制冷能力，便于适应不同的液冷设备。而利用两个冷凝器，也能够提高风冷模块5和液冷模块3的制冷能力，从而提高该液冷设备的制冷效果，以能够适应不同的外界环境和制冷需求，也提高了冷却泵柜1的利用率，降低了数据中心的能源消耗和系统冗余。

可选地，所述风冷模块5包括相对的第一端和第二端，所述第一端和所述第二冷凝器4相连，所述冷却泵柜1包括压缩机11，所述压缩机11的一端和所述第二端相连，所述压缩机11的另一端和所述第一冷凝器2相连。

如图1所示，本实用新型实施例设置风冷模块5可以包括相对的第一端和第二端，第一端为风冷模块5的进水口，第二端为风冷模块5的出水口。设置第一端和第二冷凝器4相连，使得经过第二冷凝器4冷凝的第二液态制冷剂能够通过第一端流入风冷模块5中，以使风冷模块5具备制冷能力。而第二端和冷却泵柜1相连，使得蒸发得到的第三气态制冷剂能够通过第二端流回至冷却泵柜1，从而实现制冷剂的循环。

具体地，冷却泵柜1可以包括压缩机11，设置压缩机11的一端和第二端相连，压缩机11的另一端和第一冷凝器2相连，使得在风冷模块5内吸热并蒸发得到的第三气态制冷剂能够通过第二端流回至压缩机11，压缩机11将该第三气态制冷剂压缩成第一气态制冷剂，第一气态制冷剂通过管路流入第一冷凝器2冷凝，从而实现了制冷剂的循环。

可选地，所述液冷设备还包括调整模块6，所述调整模块6设置于所述第二冷凝器4和所述风冷模块5之间，所述调整模块6用于调整所述风冷模块5的制冷能力。

如图1所示，本实用新型实施例设置液冷设备还包括调整模块6，调整模块6用于对风冷模块5的制冷能力进行调整。具体地，将调整模块6设置于第二冷凝器4和风冷模块5之间，以能够利用调整模块6调整从第二冷凝器4流至风冷模块5的第二液态制冷剂的量，从而实现节流降压的效果。

其中，可以设置调整模块6为电动球阀、电子膨胀阀等调节阀，以能够通过这些调节阀的开启角度来调整风冷模块5的制冷能力。

可选地，所述调整模块6为电子膨胀阀。

具体地，本实用新型实施例设置调整模块6可以为电子膨胀阀，利用电子膨胀阀的开启角度能够调整从第二冷凝器4流至风冷模块5的第二液态制冷剂的量，从而调整风冷模块5的制冷能力，也即调整风冷模块5的吹风温度，以能够适应不同的制冷需求。

可选地，所述冷却泵柜1还包括氟泵12，所述氟泵12的一端与所述第二冷凝器4相连，所述氟泵12的另一端与所述风冷模块5相连，且所述调整模块6位于所述氟泵12和所述风冷模块5之间。

如图1所示，本实用新型实施例设置冷却泵柜1还包括氟泵12，氟泵12和压缩机11并联。氟泵12的一端与第二冷凝器4相连，氟泵12的另一端与风冷模块5相连，以使经过第二冷凝器4冷凝的第二液态制冷剂能够通过氟泵12流入风冷模块5中，使得风冷模块5具备制冷能力，降低了该液冷设备的系统能耗。

其中，调整模块6位于氟泵12和风冷模块5之间，使得经过第二冷凝器4冷凝的第二液态制冷剂能够依次通过氟泵12和调整模块6再流入风冷模块5中，从而能够利用调整模块6对风冷模块5的制冷能力进行调整，以能够适应不同的制冷需求。

其中，风冷模块5可以为列间空调、房间级精密空调或风墙、背板空调、顶置盘管、底置盘管等多种空调末端形式，以能够适应各种应用环境。

可选地，所述风冷模块5包括蒸发器，所述蒸发器的一端与所述调整模块6相连，所述蒸发器的另一端与所述冷却泵柜1相连，且所述蒸发器朝向服务器，以对服务器进行吹风降温。

如图1所示，本实用新型实施例设置风冷模块5可以包括蒸发器，蒸发器可以用于对服务器进行降温。具体地，蒸发器的一端与调整模块6相连，且蒸发器朝向服务器，使得经调整模块6调整流量后得到的第三液态制冷剂流入蒸发器内，该第三液态制冷剂在蒸发器内蒸发并吸收空调循环水(空气)中的热量，从而达到制冷的目的。

另外，设置蒸发器的另一端与冷却泵柜1相连，使得经过蒸发器蒸发得到的第三气态制冷剂能够通过管路流回至冷却泵柜1，从而实现制冷剂的循环。

可选地，所述风冷模块5包括多个所述蒸发器，多个所述蒸发器并联设置，所述液冷设备包括多个所述调整模块6，每个所述蒸发器均与一个所述调整模块6相连。

如图1所示，本实用新型实施例设置风冷模块5可以包括多个蒸发器，多个蒸发器并联设置，以能够利用多个蒸发器对多个服务器进行降温，也提高了该风冷模块5的制冷能力。

其中，液冷设备可以包括多个调整模块6，多个调整模块6并联于第二冷凝器4和风冷模块5之间，且每个蒸发器均与一个调整模块6相连，以使多个蒸发器能够与多个调整模块6一一对应，以便于通过调整模块6对流入不同蒸发器的第三液态制冷剂的流量进行独立调整，以相应调整多个蒸发器的制冷效果。

可选地，所述液冷模块3包括水氟换热器，所述水氟换热器连接于所述第一冷凝器2和服务器之间。

如图1所示，本实用新型实施例设置液冷模块3可以包括水氟换热器，水氟换热器连接于第一冷凝器2和服务器之间，以能够利用水氟换热器进行高效换热。

具体地，液冷模块3还包括循环水泵，循环水泵能够驱动液冷二次侧回水流至水氟换热器，并与第一液态制冷剂换热降温，之后流至服务器并对服务器进行降温。同时，第一液态制冷剂在水氟换热器中不断吸热并蒸发成为第二气态制冷剂，该第二气态制冷剂通过管路流入第二冷凝器4中。

本实用新型还提供了一种基于上述的液冷设备的制冷剂循环方法，包括：

所述冷却泵柜1流出第一气态制冷剂，所述第一气态制冷剂进入所述第一冷凝器2冷凝并成为第一液态制冷剂；

所述第一液态制冷剂流入所述液冷模块3换热；

所述第一液态制冷剂气化成为第二气态制冷剂，所述第二气态制冷剂流入所述第二冷凝器4冷凝并成为第二液态制冷剂；

所述第二液态制冷剂流入所述风冷模块5换热；

所述第二液态制冷剂气化成为第三气态制冷剂，所述第三气态制冷剂流回所述冷却泵柜1。

具体地，冷却泵柜1流出的第一气态制冷剂能够进入第一冷凝器2冷凝并成为第一液态制冷剂，该第一液态制冷剂通过管路流入液冷模块3中，从而能够对相连的服务器进行换热降温。同时，第一液态制冷剂能够在液冷模块3中不断吸热并蒸发成为第二气态制冷剂，该第二气态制冷剂通过管路流入第二冷凝器4中冷凝并成为第二液态制冷剂，该第二液态制冷剂可以通过管路流入风冷模块5中，以使风冷模块5具备制冷能力。第二液态制冷剂蒸发得到第三气态制冷剂，第三气态制冷剂能够通过管路流回至冷却泵柜1，从而实现制冷剂的循环。

本实用新型还提供了一种数据中心，所述数据中心包括上述的液冷设备，所述数据中心应当具备上述液冷设备所能够产生的技术效果。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种液冷设备，其特征在于，包括：

冷却泵柜(1)；

第一冷凝器(2)和液冷模块(3)，所述第一冷凝器(2)连接于所述冷却泵柜(1)和所述液冷模块(3)之间，所述液冷模块(3)与服务器管路相连；

第二冷凝器(4)和风冷模块(5)，所述第二冷凝器(4)的一端和所述液冷模块(3)相连，所述第二冷凝器(4)的另一端和所述风冷模块(5)相连，所述风冷模块(5)朝向服务器，所述风冷模块(5)和所述液冷模块(3)均用于对服务器进行降温。

2.根据权利要求1所述的一种液冷设备，其特征在于，所述风冷模块(5)包括相对的第一端和第二端，所述第一端和所述第二冷凝器(4)相连，所述冷却泵柜(1)包括压缩机(11)，所述压缩机(11)的一端和所述第二端相连，所述压缩机(11)的另一端和所述第一冷凝器(2)相连。

3.根据权利要求1所述的一种液冷设备，其特征在于，还包括调整模块(6)，所述调整模块(6)设置于所述第二冷凝器(4)和所述风冷模块(5)之间，所述调整模块(6)用于调整所述风冷模块(5)的制冷能力。

4.根据权利要求3所述的一种液冷设备，其特征在于，所述调整模块(6)为电子膨胀阀。

5.根据权利要求3所述的一种液冷设备，其特征在于，所述冷却泵柜(1)还包括氟泵(12)，所述氟泵(12)的一端与所述第二冷凝器(4)相连，所述氟泵(12)的另一端与所述风冷模块(5)相连，且所述调整模块(6)位于所述氟泵(12)和所述风冷模块(5)之间。

6.根据权利要求3所述的一种液冷设备，其特征在于，所述风冷模块(5)包括蒸发器，所述蒸发器的一端与所述调整模块(6)相连，所述蒸发器的另一端与所述冷却泵柜(1)相连，且所述蒸发器朝向服务器，以对服务器进行吹风降温。

7.根据权利要求6所述的一种液冷设备，其特征在于，所述风冷模块(5)包括多个所述蒸发器，多个所述蒸发器并联设置，所述液冷设备包括多个所述调整模块(6)，每个所述蒸发器均与一个所述调整模块(6)相连。

8.根据权利要求1所述的一种液冷设备，其特征在于，所述液冷模块(3)包括水氟换热器，所述水氟换热器连接于所述第一冷凝器(2)和服务器之间。

9.一种数据中心，其特征在于，包括权利要求1至8中任意一项所述的液冷设备。