CN220858752U - 一种模块集成的一体化液冷算力系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种模块集成的一体化液冷算力系统，本申请通过设置与负载模块连接的内循环回路以及与内循环回路连接的外循环回路，通过在内、外循环回路之间设置阀体组件，当负载设备处于刚开机或处于待机状态未产生大量的热量的低负荷运转状态，可以将阀体组件关闭，冷却液不断在内循环回路以及负载之间流动带走负载模块的热量，当冷却液的温度升高到预定温度时，打开阀体组件，达到预定温度的冷却液会从内循环回路中经外循环回路流动到冷却模块中被冷却，然后经外循环回路以及内循环回路再次回到负载模块侧对负载模块进行冷却，这样冷却模块只需在冷却液温度到达预定温度后冷却液进入到其内时才进行工作，无需长时间运转，可以节省电能。

Description

一种模块集成的一体化液冷算力系统

技术领域

本实用新型属于冷却技术领域，尤其涉及一种模块集成的一体化液冷算力系统。

背景技术

近年来，英特尔、华为、浪潮、联想、阿里等企业在液冷领域不断探索，正加速推动液冷数据中心基础设施商业化进程，具体的，作为冷数据中心基础设的一种，液冷算力系统的发展也十分迅速，液冷算力系统包括：冷却模块以及负载模块，冷却模块能够为工作过程中的负载模块进行降温，避免由于负载模块长时间高负荷工作产生大量的热量无法被及时排出导致烧坏，具体的，液冷算力系统通过不断带动冷却液在负载模块以及冷却模块之间流动，吸收负载模块工作时产生的热量并且带动受热后的冷却液流动到冷却模块中进行喷淋冷却，然后再带动冷却后的冷却液重新流动到负载处再次对负载进行冷却，但是现有的液冷算力系统没有对冷却液的流动方向进行优化，导致冷却液在液冷算力系统中的流动方向是固定的，冷却液每次流过负载后均需要流入到冷却模块中进行喷淋冷却，即使负载模块处于刚开机的状态或处于待机状态的低负荷状态还未产生大量的热量，此时冷却液温度还保持在较低的温度无需进行冷却，这种方式会导致冷却模块需要持续进行喷淋工作，造成整个液冷算力系统的耗能较多。

实用新型内容

(一)实用新型目的

为了克服以上不足，本实用新型的目的在于提供一种模块集成的一体化液冷算力系统，以解决现有的液冷算力系统冷却模块需要持续工作，造成耗能较多的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种模块集成的一体化液冷算力系统，包括：至少一个负载模块，与负载模块连接的内循环回路，供未达到预定温度的冷却液不断循环流入到负载模块中吸收负载模块产生的热量，与内循环回路连接的外循环回路，供内循环回路中的达到预定温度的冷却热流出，设置在内循环回路与外循环回路之间的用于断开或打开内循环回路与外循环回路之间连接的阀体组件，与外循环回路连接的用于供外循环回路中的达到预定温度的冷却液流入并且对流入的冷却液进行降温的冷却模块，还包括：设置在内循环回路中的用于带动冷却液在内循环回路和/或外循环回路中流动的第一泵体组件；

本申请通过设置与负载模块连接的内循环回路以及与内循环回路连接的外循环回路，通过在内、外循环回路之间设置阀体组件，当负载设备处于刚开机或处于待机状态未产生大量的热量的低负荷运转状态，可以将阀体组件关闭，冷却液不断在内循环回路以及负载之间流动带走负载模块的热量，当冷却液的温度升高到预定温度时，打开阀体组件，达到预定温度的冷却液会从内循环回路中经外循环回路流动到冷却模块中被冷却，然后经外循环回路以及内循环回路再次回到负载模块侧对负载模块进行冷却，这样冷却模块只需在冷却液温度到达预定温度后冷却液进入到其内时才进行工作，无需长时间运转，可以节省电能。

在一些实施例中，

内循环回路包括：第一管道、第二管道以及第三管道，其中，第一管道的第一端与负载模块出液口连接，第二端与第二管道的第一端连接，第二管道的第二端与第三管道的第一端连接，第三管道的第二端与负载模块进液口连接；

外循环回路包括：第四管道以及第五管道，其中，第四管道的第一端与第一管道的第二端连接，第二端与冷却模块的进液口连接，第五管道的第一端与冷却模块出液口连接，第二端与第三管道连接的第一端连接；

阀体组件包括：设置在第一管道第二端与第四管道第一端之间的第一阀体，设置在第三管道第二端与第五管道第一端之间的第二阀体以及设置在第二管道上的第三阀体；

在一些实施例中，与多个负载模块的出液口连接的总出液管以及与多个负载模块的进液口连接的总进液管，其中，总出液管与第一管道的第一端连接，总进液管与第三管道的第二端连接。

在一些实施例中，还包括：设置在内循环回路中的用于实时检测内循环回路中冷却液温度的温度检测装置；

当温度检测装置检测到冷却液的温度达到预定温度时，可以通过电信号控制阀体组件打开，实现液冷算力系统的自动化控制精准控制。

在一些实施例中，还包括：用于安装负载模块的第一安装架以及用于安装冷却模块的第二安装架；

通过设置安装架安装对应的模块，生产设备时只需在工厂内一体化完成对应模块的生产、部件安装，然后将对应模块运输到现场进行连接并且接入电源、冷却水源即可，成本低、交付周期短，现场最快到货当天内即可以投产使用，产品经过工厂按流程生产和检测出厂，质量稳定。

在一些实施例中，总出液管道以及总进液管横向延伸到第一安装架的一侧，并且冷却模块的进液口以及出液口开设在第二安装架的一侧；

通过将总出液管道以及总进液管延长到一侧并且将冷却模块的进液口以及出液口开设在冷却模块的侧面，方便进行接管，安装方便。

在一些实施例中，还包括：设置在外循环回路中的用于带动冷却液进入到冷却模块中的第二泵体组件；

通过增加第二泵体组件，可以提升带动冷却液流动的动力，避免由于管道过长，第一泵体组件的动力不足，无法带动冷却液进入到冷却模块中进行冷却。

在一些实施例中，还包括：设置在总进液管道中的用于过滤冷却液中杂质的过滤装置；

通过设置过滤装置，可以对冷却液中的杂质进行过滤，避免管道产生铁锈等杂质影响冷却液的冷却效果。

附图说明

图1是本实用新型的模块集成的一体化液冷算力系统的结构示意图；

图2是本实用新型的模块集成的一体化液冷算力系统内循环过程的状态图；

图3是本实用新型的模块集成的一体化液冷算力系统外循环过程的状态图；

图4是本实用新型的模块集成的一体化液冷算力系统的负载模块的结构示意图。

附图标记：

1、冷却模块；2、负载模块；3、供电模块；4、第一泵体组件；5、第一管道；6、第二管道；7、第三管道；8、第一阀体；9、第四管道；10、第五管道；11、第二阀体；12、第三阀体；13、总出液管；14、总进液管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

请参阅图1-图3，本实用新型提供的一种模块集成的一体化液冷算力系统，包括：至少一个负载模块2，与负载模块2连接的内循环回路，供未达到预定温度的冷却液不断循环流入到负载模块2中吸收负载模块2产生的热量，与内循环回路连接的外循环回路，供内循环回路中的达到预定温度的冷却热流出，设置在内循环回路与外循环回路之间的用于断开或打开内循环回路与外循环回路之间连接的阀体组件，与外循环回路连接的用于供外循环回路中的达到预定温度的冷却液流入并且对流入的冷却液进行降温的冷却模块1，还包括：设置在内循环回路中的用于带动冷却液在内循环回路和/或外循环回路中流动的第一泵体组件4。

具体的，内循环回路包括：第一管道5、第二管道6以及第三管道7，其中，第一管道5的第一端与负载模块2出液口连接，第二端与第二管道6的第一端连接，第二管道6的第二端与第三管道7的第一端连接，第三管道7的第二端与负载模块2进液口连接；

具体的，外循环回路包括：第四管道9以及第五管道10，其中，第四管道9的第一端与第一管道5的第二端连接，第二端与冷却模块1的进液口连接，第五管道10的第一端与冷却模块1出液口连接，第二端与第三管道7连接的第一端连接；

具体的，阀体组件包括：设置在第一管道5第二端与第四管道9第一端之间的第一阀体8，设置在第三管道7第二端与第五管道10第一端之间的第二阀体11以及设置在第二管道6上的第三阀体12；

请参阅图4，具体的，每个负载模块2上分别设置有一进液口以及一出液口，当负载模块2为多个时，还包括：总出液管13以及总进液管14，总出液管13与多个负载模块2的出液口连接，总进液管14与多个负载模块2的进液口连接，具体的，总出液管13与第一管道5连接，总进液管14与第三管道7连接。

具体的，冷却模块1可以是冷塔，内部设置喷淋结构，对流入的冷却液进行喷淋冷却。具体的，由于冷塔是现有技术，本申请在此对冷塔的内部零部件不作赘述。

具体的，负载模块2侧面设置冷却板等换热器件，冷却液流经换热器件带走负载模块2传导到换热器件上的热量，具体的，负载模块2上的进液口以及出液口开设在换热器件上。

请参阅图2，具体的，工作时，当负载模块2处于刚开机或处于待机状态的低负荷状态，此时未产生大量的热量，第一阀体8以及第二阀体11均关闭，第三阀体12打开，冷却液从总出液管13流出，依次进入第一管道5、第二管道6以及第三管道7然后流回到总进液管14，再流到的负载模块2上，冷却液不断进行内循环，持续吸收负载模块2产生的热量；

请参阅图3，当负载模块2进入高负荷状态产生大量的热量(冷却液的温度上升到预定高度)，第一阀体8以及第二阀体11均打开，第三阀体12关闭，冷却液从第一管道5进入第四管道9，然后流入到冷却模块1，经冷却模块1喷淋冷却后从第五管道10流出，冷却液沿第三管道7流入到总进液管14，再流到的负载模块2上，冷却液整体进行外循环。

具体的，只有当冷却液进入到冷却模块1中冷却模块1才启动对供冷却液流过的管道进行喷淋降温，在冷却液未进入到冷却模块1中时冷却模块1不启动，可以节省电能。

优选的，本申请在内循环回路中设置温度检测装置，具体可以在第一管道5、第二管道6或第三管道7上内设置，用于实时检测内循环回路中冷却液中的温度。

具体的，温度检测装置与控制器电连接，控制器与第一阀体8，第二阀体11以及第三阀体12电连接，当温度检测装置检测到冷却液的温度达到预定温度时，温度检测装置向控制器发送信号，控制器控制对应的阀体动作。具体的，第一阀体8，第二阀体11以及第三阀体12电除了可以电动控制还可以手动控制。

具体的，本申请设置了多个安装架，包括：第一安装架以及第二安装架，第一安装架用于安装负载模块2，第二安装架用于安装冷却模块1，具体的，当负载模块2的数量较多时，可以增加一个第三安装架，用于安装另一冷却模块1，将负载模块2分成左右两排，其中第一安装架上的冷却模块1对其中一排的负载模块2进行冷却降温，另一冷却模块1对另外一排负载模块2进行冷却降温。

具体的，第一安装架上设置供电模块3为负载模块2进行供电。

优选的，总出液管13道以及总进液管14横向从第一安装架一侧向外延伸，冷却模块1的进液口以及出液口开设在第二安装架侧面，这样方便接管。

优选的，本申请还设置了第二泵体组件，第二泵体组件设置在外循环回路中(具体可以设置在第四管道9上)，用于带动冷却液进入到冷却模块1中。

优选的，本申请在总进液管14道中的用于过滤冷却液中杂质的过滤装置，用于过滤管道中的杂质。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种模块集成的一体化液冷算力系统，其特征在于，包括：至少一个负载模块(2)，与所述负载模块(2)连接的内循环回路，供未达到预定温度的冷却液循环流入到所述负载模块(2)中吸收所述负载模块(2)产生的热量，与所述内循环回路连接的外循环回路，供所述内循环回路中的达到预定温度的冷却热流出，设置在所述内循环回路与所述外循环回路之间的用于断开或打开所述内循环回路与所述外循环回路之间连接的阀体组件，与所述外循环回路连接的用于供所述外循环回路中达到预定温度的冷却液流入并且对流入的冷却液进行降温的冷却模块(1)，还包括：设置在所述内循环回路中的用于带动所述冷却液在所述内循环回路和/或外循环回路中流动的第一泵体组件(4)。

2.根据权利要求1所述的模块集成的一体化液冷算力系统，其特征在于，所述内循环回路包括：第一管道(5)、第二管道(6)以及第三管道(7)，其中，所述第一管道(5)的第一端与所述负载模块(2)出液口连接，第二端与所述第二管道(6)的第一端连接，所述第二管道(6)的第二端与所述第三管道(7)的第一端连接，所述第三管道(7)的第二端与所述负载模块(2)进液口连接；

所述外循环回路包括：第四管道(9)以及第五管道(10)，其中，所述第四管道(9)的第一端与所述第一管道(5)的第二端连接，第二端与所述冷却模块(1)的进液口连接，所述第五管道(10)的第一端与所述冷却模块(1)出液口连接，第二端与所述第三管道(7)连接的第一端连接；

所述阀体组件包括：设置在所述第一管道(5)第二端与所述第四管道(9)第一端之间的第一阀体(8)，设置在所述第三管道(7)第二端与所述第五管道(10)第一端之间的第二阀体(11)以及设置在所述第二管道(6)上的第三阀体(12)。

3.根据权利要求2所述的模块集成的一体化液冷算力系统，其特征在于，还包括：与多个所述负载模块(2)的出液口连接的总出液管(13)以及与多个所述负载模块(2)的进液口连接的总进液管(14)，其中，所述总出液管(13)与所述第一管道(5)的第一端连接，所述总进液管(14)与所述第三管道(7)的第二端连接。

4.根据权利要求1所述的模块集成的一体化液冷算力系统，其特征在于，还包括：设置在所述内循环回路中的用于实时检测所述内循环回路中冷却液温度的温度检测装置。

5.根据权利要求3所述的模块集成的一体化液冷算力系统，其特征在于，还包括：用于安装所述负载模块(2)的第一安装架以及用于安装所述冷却模块(1)的第二安装架。

6.根据权利要求5所述的模块集成的一体化液冷算力系统，其特征在于，所述总出液管(13)道以及所述总进液管(14)横向延伸到所述第一安装架的一侧，并且所述冷却模块(1)的进液口以及出液口开设在所述第二安装架的一侧。

7.根据权利要求1所述的模块集成的一体化液冷算力系统，其特征在于，还包括：设置在所述外循环回路中的用于带动所述冷却液进入到所述冷却模块(1)中的第二泵体组件。

8.根据权利要求3所述的模块集成的一体化液冷算力系统，其特征在于，还包括：设置在所述总进液管(14)道中的用于过滤冷却液中杂质的过滤装置。