CN221381638U - 冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统。冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统用于对服务器进行散热，冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统包括第一柜体、第一换热组件、第二换热组件和第三换热组件。第一柜体用于安装服务器。第三换热组件位于第一柜体外，第三换热组件的排液端分别与第二管路的一端、第二换热组件的一端连通，第三换热组件的进液端分别与第二管路的另一端、第二换热组件的另一端连通；其中，第二介质能够在第二换热组件、第三换热组件和第二管路之间流通，第二介质能够在第二管路内与第一管路内的第一介质进行热交换。

Description

冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统

技术领域

本实用新型涉及服务器散热技术领域，具体涉及一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统。

背景技术

目前，在相关技术中，服务器在运行的过程中会产生大量的热量，数据中心液冷服务器机柜主要采用冷板液冷以及风冷进行补冷的方式进行散热，而风冷是采用空调的方式进行补冷，但是，通过设置空调的方式会占用较大的空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统。

有鉴于此，本实用新型提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，用于对服务器进行散热，冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统包括第一柜体、第一换热组件、第二换热组件和第三换热组件。第一柜体用于安装服务器。第一换热组件包括第一换热器和第一换热管，第一换热器设置于第一柜体内，位于第一柜体在高度方向上的第一侧；第一换热器包括第一管路和第二管路；第一换热管位于服务器的一侧，与第一管路连通，第一换热管和第一管路之间能够流通第一介质；第二换热组件设置于第一柜体在宽度方向上的第一侧；第三换热组件位于第一柜体外，第三换热组件的排液端分别与第二管路的一端、第二换热组件的一端连通，第三换热组件的进液端分别与第二管路的另一端、第二换热组件的另一端连通；其中，第二介质能够在第二换热组件、第三换热组件和第二管路之间流通，第二介质能够在第二管路内与第一管路内的第一介质进行热交换。

在该技术方案中，冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统用于对服务器进行散热，进而可以降低服务器在运行时的温度。冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统包括第一柜体、第一换热组件、第二换热组件和第三换热组件。第一柜体用于安装服务器，以实现对服务器的安装。第一换热组件包括第一换热器和第一换热管，第一换热器设置于第一柜体内，位于第一柜体在高度方向上的第一侧，第一换热器设置于第一柜体内，位于第一柜体在高度方向上的第一侧，以实现对第一换热器和第一换热管的安装。第一换热器包括第一管路和第二管路；第一换热管位于服务器的一侧，与第一管路连通，使得第一换热管可以对服务器产生的热量进行吸收，第一换热管和第一管路之间能够流通第一介质，从而使得第一介质可以在吸收换热器产生的热量后流通到第一管路的位置进行冷却换热，以实现对服务器的散热。第二换热组件设置于第一柜体在宽度方向上的第一侧，以实现对第二换热组件的安装和固定，使得第二换热组件可以对第一柜体内剩余的热量进行吸收。第三换热组件位于第一柜体外，第三换热组件的排液端分别与第二管路的一端、第二换热组件的一端连通，第三换热组件的进液端分别与第二管路的另一端、第二换热组件的另一端连通，以实现第三换热组件与第二管路、第二换热组件之间的连接。第二介质能够在第二换热组件、第三换热组件和第二管路之间流通，第二介质能够在第二管路内与第一管路内的第一介质进行热交换，使得第一介质在吸收热量后流通到第一管路内与第二管路内的第二介质进行换热，第一介质在第一管路和第一换热管内循环流动，从而可以对服务器进行换热，而第一管路和第二换热组件内的第二介质在吸热蒸发后流通到第三换热组件内进行冷凝，第一介质和第二介质的循环流动实现了对服务器的散热，通过第一换热组件可以带走服务器主要的热量，通过第二换热组件对机柜内剩余的热量进行吸收，使得第二介质在吸热蒸发后可以流通到机房外的第三换热组件内进行冷凝，相较于在机房内设置空调进行补冷的方式，无需在机房内设置空调的方式进行补冷，从而可以减少机房内的占地面积、简化系统架构，又能够有效提高高功耗机柜的散热效率，进而降低数据中心能耗与碳排放量。

另外，本实用新型提供的上述技术方案中的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统还可以具有如下附加技术特征：

在本实用新型的一些技术方案中，可选地，第一柜体具有安装腔，安装腔用于安装服务器；第一换热器设置于安装腔，位于第一柜体的顶壁。

在该技术方案中，第一柜体具有安装腔，安装腔用于安装服务器，通过设置安装腔，以便于第一柜体对服务器提供安装控件，第一换热器设置于安装腔，位于第一柜体的顶壁，以实现对第一换热器的安装和固定，通过将第一换热器设置在第一柜体的顶壁，以便于将第一换热器与第三换热组件连通，便于第一介质与第二介质进行换热。

在本实用新型的一些技术方案中，可选地，第一换热组件还包括第一分液管、第一集液管和第一驱动泵。第一分液管的一端与第一换热管连通，第一分液管的另一端与第一换热器连通；第一集液管的一端与第一换热管连通，第一集液管的另一端与第一换热器连通；第一驱动泵设置于第一分液管或第一集液管。

在该技术方案中，第一换热组件还包括第一分液管、第一集液管和第一驱动泵。第一分液管的一端与第一换热管连通，第一分液管的另一端与第一换热器连通，以便于第一换热器内换热后的第一介质可以通过第一分液管流入到第一换热管内与服务器进行换热。第一集液管的一端与第一换热管连通，第一集液管的另一端与第一换热器连通，以便于第一介质在第一换热管内吸收热量后可以通过第一集液管进入到第一换热器内进行换热。第一驱动泵设置于第一分液管或第一集液管，进而可以为第一介质的流动提供动力，使得第一介质可以在第一换热器和第一换热管内循环流动。

在本实用新型的一些技术方案中，可选地，第二换热组件包括安装部和第二换热器。安装部与第一柜体相连接；第二换热器设置于安装部，且与第三换热组件相连通。

在该技术方案中，第二换热组件包括安装部和第二换热器。安装部与第一柜体相连接，以实现对安装部的安装，第二换热器设置于安装部，且与第三换热组件相连通，以实现对第三换热组件的安装和固定，以便于第三换热器对第一柜体内的热量进行吸收，从而实现对服务器的散热。

在本实用新型的一些技术方案中，可选地，第三换热组件包括第一进液管、第一排液管和第一冷凝器。第一进液管的一端与第二换热组件的出口、第二管路的一端连通；第一排液管的一端与第二换热组件的进口、第二管路的另一端连通；第一冷凝器的一端与第一进液管的另一端连通，第一冷凝器的另一端与第一排液管的另一端连通。

在该技术方案中，第三换热组件包括第一进液管、第一排液管和第一冷凝器。第一进液管的一端与第二换热组件的出口、第二管路的一端连通，以实现第一进液管与第二换热组件的出口、第二管路之间的连接。第一排液管的一端与第二换热组件的进口、第二管路的另一端连通，以实现第一排液管与第二换热组件的进口、第二管路之间的连接。第一冷凝器的一端与第一进液管的另一端连通，第一冷凝器的另一端与第一排液管的另一端连通，从而使得第二管路和第二换热组件内的第二介质在吸热后蒸发后可以通过第一进液管流入到第一冷凝器内进行冷凝散热，蒸发后的第二介质可以在第一冷凝器内冷凝为液态的低温的第二介质，在通过第一排液管流入到第二管路和第二换热组件内继续对服务器进行散热，第二介质通过循环流通以实现对服务器的不断散热，从而可以提升散热效率。

在本实用新型的一些技术方案中，可选地，第三换热组件还包括第三换热器。第三换热器与第一排液管并列设置，能够与第一排液管内的第二介质进行热交换。

在该技术方案中，第三换热组件还包括第三换热器。第三换热器与第一排液管并列设置，以实现对第三换热器的安装，使得第三换热器位于第一排液管的一侧，第三换热器能够与第一排液管内的第二介质进行热交换，使得第三换热器可以降低第一排液管内的第二介质的温度，进而保证第一排液管内的第二介质完全冷却后进入到第二管路和第二换热组件中对服务器进行散热，保证对服务器散热的稳定性。通过设置第三换热器对第一排液管内的第二介质进行补冷的方式，可以避免机房外处于较高的温度时，第一排液管内的第二介质可以完全冷却。

在本实用新型的一些技术方案中，可选地，第三换热器包括第二冷凝器、压缩机、膨胀阀和第一蒸发器。压缩机的一端与第二冷凝器的一端连通；膨胀阀的一端与第二冷凝器的另一端连通；第一蒸发器靠近第一排液管设置，第一蒸发器的一端与膨胀阀的一端连通，第一蒸发器的另一端与压缩机的另一端连通，第三介质能够在压缩机、第二冷凝器、膨胀阀和第一蒸发器之间流动。

在该技术方案中，第三换热器包括第二冷凝器、压缩机、膨胀阀和第一蒸发器。压缩机的一端与第二冷凝器的一端连通；膨胀阀的一端与第二冷凝器的另一端连通；第一蒸发器的一端与膨胀阀的一端连通，第一蒸发器的另一端与压缩机的另一端连通，以实现压缩机、第二冷凝器、膨胀阀和第一蒸发器之间的连接，从而使得第三介质能够在压缩机、第二冷凝器、膨胀阀和第一蒸发器之间流动，低压的第三介质经压缩机被压缩成高温高压气体后在第二冷凝器处被冷凝为高压液体，经膨胀阀节流为低压液体后在第一蒸发器中蒸发吸热，由于第一蒸发器靠近第一排液管设置，因此，第三介质在第一蒸发器中蒸发吸热的过程中，从而可以对第一排液管内的第二介质进行降温，从而可以对第二介质循环补冷，从而保证对服务器散热的稳定性。

在本实用新型的一些技术方案中，可选地，第三换热组件还包括第二进液管、第一开关阀和第二开关阀。第二进液管的一端与第一进液管连通，第二进液管的另一端与第一排液管连通；第一开关阀设置于第二进液管；第二开关阀设置于第一进液管，位于第一冷凝器的一端与第二进液管的一端之间。

在该技术方案中，第三换热组件还包括第二进液管、第一开关阀和第二开关阀。第二进液管的一端与第一进液管连通，第二进液管的另一端与第一排液管连通，以实现对第二进液管的安装，使得第一进液管内的第二介质可以通过第二进液管进入到第一排液管内。第一开关阀设置于第二进液管，使得第一开关阀可以控制第二进液管的通断。第二开关阀设置于第一进液管，位于第一冷凝器的一端与第二进液管的一端之间，使得第二开关阀可以控制第一进液管与第一冷凝器之间管路的通断。通过设置第一开关阀和第二开关阀，进而可以对第二介质流入到第二进液管或第一冷凝器进行控制，从而可以对第一进液管流出的第二介质采用不同的方式进行散热。

在本实用新型的一些技术方案中，可选地，第三换热组件包括第一子换热组件和第二子换热组件。第一子换热组件的进口与第二换热组件的出口连通，第一子换热组件的出口与第二换热组件的进口连通；第二子换热组件的进口与第二管路的出口连通，第二子换热组件的出口与第二管路的进口连通。

在该技术方案中，第三换热组件包括第一子换热组件和第二子换热组件。第一子换热组件的进口与第二换热组件的出口连通，第一子换热组件的出口与第二换热组件的进口连通，以实现对第一子换热组件的安装，使得第一子换热组件可以对第二换热组件内流出的气态的第二介质进行冷凝，并将冷凝后的液态的第二介质输送到第二换热组件内进行换热。第二子换热组件的进口与第二管路的出口连通，第二子换热组件的出口与第二管路的进口连通，以实现对第二子换热组件的安装，使得第二子换热组件可以对第二管路流出的气态的第二介质进行冷凝，并将冷凝后的液态的第二介质输送到第二管路内进行换热。通过设置第一子换热组件和第二子换热组件，使得第二管路和第二换热组件分别接入独立的系统进行冷却，各自调节第二介质蒸发温度，适应各种工况。

在本实用新型的一些技术方案中，可选地，第三换热组件还包括第三开关阀和第四开关阀。第三开关阀设置于第一排液管的一端与第二换热组件的进口之间；第四开关阀设置于第一排液管的一端与第二管路的进口之间。

在该技术方案中，第三换热组件还包括第三开关阀和第四开关阀。第三开关阀设置于第一排液管的一端与第二换热组件的进口之间，以实现对第三开关阀的安装，使得第三开关阀可以通过控制控制阀门的开度调节第一排液管进入到第二换热组件内的第二介质的进液量。第四开关阀设置于第一排液管的一端与第二管路的进口之间，使得第四开关阀可以通过控制阀门的开度调节进入到第二管路内的第二介质的进液量，从而对服务器的散热效果进行调节。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统的结构示意图之一；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统的结构示意图之二；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统的结构示意图之三；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的第二子换热组件的结构示意图。

其中，图1至图4的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，102第一柜体，104第一换热组件，106第一换热器，108第一管路，110第二管路，112第一换热管，114第一分液管，116第一集液管，118第一驱动泵，120第二换热组件，122安装部，124第二换热器，126第三换热组件，128第一进液管，130第一排液管，132第一冷凝器，134第三换热器，136第二冷凝器，138压缩机，140膨胀阀，142第一蒸发器，144第二进液管，146第一开关阀，148第二开关阀，150第三开关阀，152第四开关阀，154第一子换热组件，156第二子换热组件，158第二驱动泵，160安装腔，162第三冷凝器，164第三驱动泵，166第二柜体，200服务器，300机房。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述根据本实用新型一些实施例的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100。

如图1和图2所示，本实用新型的提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，用于对服务器200进行散热，冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100包括第一柜体102、第一换热组件104、第二换热组件120和第三换热组件126。第一柜体102用于安装服务器200。第一换热组件104包括第一换热器106和第一换热管112，第一换热器106设置于第一柜体102内，位于第一柜体102在高度方向上的第一侧；第一换热器106包括第一管路108和第二管路110；第一换热管112位于服务器200的一侧，与第一管路108连通，第一换热管112和第一管路108之间能够流通第一介质；第二换热组件120设置于第一柜体102在宽度方向上的第一侧；第三换热组件126位于第一柜体102外，第三换热器134组件的排液端分别与第二管路110的一端、第二换热组件120的一端连通，第三换热器134组件的进液端分别与第二管路110的另一端、第二换热组件120的另一端连通；其中，第二介质能够在第二换热组件120、第三换热组件126和第二管路110之间流通，第二介质能够在第二管路110内与第一管路108内的第一介质进行热交换。

在该实施例中，冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100用于对服务器200进行散热，进而可以降低服务器200在运行时的温度。冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100包括第一柜体102、第一换热组件104、第二换热组件120和第三换热组件126。第一柜体102用于安装服务器200，以实现对服务器200的安装。第一换热组件104包括第一换热器106和第一换热管112，第一换热器106设置于第一柜体102内，位于第一柜体102在高度方向上的第一侧，第一换热器106设置于第一柜体102内，位于第一柜体102在高度方向上的第一侧，以实现对第一换热器106和第一换热管112的安装。第一换热器106包括第一管路108和第二管路110；第一换热管112位于服务器200的一侧，与第一管路108连通，使得第一换热管112可以对服务器200产生的热量进行吸收，第一换热管112和第一管路108之间能够流通第一介质，从而使得第一介质可以在吸收换热器产生的热量后流通到第一管路108的位置进行冷却换热，以实现对服务器200的散热。第二换热组件120设置于第一柜体102在宽度方向上的第一侧，以实现对第二换热组件120的安装和固定，使得第二换热组件120可以对第一柜体102内剩余的热量进行吸收。第三换热组件126位于第一柜体102外，第三换热器134组件的排液端分别与第二管路110的一端、第二换热组件120的一端连通，第三换热器134组件的进液端分别与第二管路110的另一端、第二换热组件120的另一端连通，以实现第三换热组件126与第二管路110、第二换热组件120之间的连接。第二介质能够在第二换热组件120、第三换热组件126和第二管路110之间流通，第二介质能够在第二管路110内与第一管路108内的第一介质进行热交换，使得第一介质在吸收热量后流通到第一管路108内与第二管路110内的第二介质进行换热，第一介质在第一管路108和第一换热管112内循环流动，从而可以对服务器200进行换热，而第一管路108和第二换热组件120内的第二介质在吸热蒸发后流通到第三换热组件126内进行冷凝，第一介质和第二介质的循环流动实现了对服务器200的散热，通过第一换热组件104可以带走服务器200主要的热量，通过第二换热组件120对机柜内剩余的热量进行吸收，使得第二介质在吸热蒸发后可以流通到机房300外的第三换热组件126内进行冷凝，相较于在机房300内设置空调进行补冷的方式，无需在机房300内设置空调的方式进行补冷，从而可以减少机房300内的占地面积、简化系统架构，又能够有效提高高功耗机柜的散热效率，进而降低数据中心能耗与碳排放量。

具体地，数据中心为机房300，第一柜体102设置于机房300内，第三换热组件126设置于机房300外，位于第二柜体166内，第二柜体166设置于机房300外。

具体地，第一介质为纯水或氟化物等制冷剂，第二介质、第三介质为冷媒，冷媒可以为氟利昂。

具体地，第二介质在第三换热组件126中冷凝后可以在重力的作用下回流到第二管路110和第二换热组件120内进行换热。

具体地，在图1中箭头A表示第一柜体102的高度方向，第一柜体102的高度方向为第一柜体102的底壁至顶壁的方向；箭头B表示第一柜体102的宽度方向，第一柜体102的宽度方向为第一柜体102的前门至后侧壁的方向。在图2中的箭头表示第一介质和第二介质的流通方向。

本实施例提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图2所示，第一柜体102具有安装腔160，安装腔160用于安装服务器200；第一换热器106设置于安装腔160，位于第一柜体102的顶壁。

在该实施例中，第一柜体102具有安装腔160，安装腔160用于安装服务器200，通过设置安装腔160，以便于第一柜体102对服务器200提供安装控件，第一换热器106设置于安装腔160，位于第一柜体102的顶壁，以实现对第一换热器106的安装和固定，通过将第一换热器106设置在第一柜体102的顶壁，以便于将第一换热器106与第三换热组件126连通，便于第一介质与第二介质进行换热。

本实施例提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图2所示，第一换热组件104还包括第一分液管114、第一集液管116和第一驱动泵118。第一分液管114的一端与第一换热管112连通，第一分液管114的另一端与第一换热器106连通；第一集液管116的一端与第一换热管112连通，第一集液管116的另一端与第一换热器106连通；第一驱动泵118设置于第一分液管114或第一集液管116。

在该实施例中，第一换热组件104还包括第一分液管114、第一集液管116和第一驱动泵118。第一分液管114的一端与第一换热管112连通，第一分液管114的另一端与第一换热器106连通，以便于第一换热器106内换热后的第一介质可以通过第一分液管114流入到第一换热管112内与服务器200进行换热。第一集液管116的一端与第一换热管112连通，第一集液管116的另一端与第一换热器106连通，以便于第一介质在第一换热管112内吸收热量后可以通过第一集液管116进入到第一换热器106内进行换热。第一驱动泵118设置于第一分液管114或第一集液管116，进而可以为第一介质的流动提供动力，使得第一介质可以在第一换热器106和第一换热管112内循环流动。

本实施例提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图2所示，第二换热组件120包括安装部122和第二换热器124。安装部122与第一柜体102相连接；第二换热器124设置于安装部122，且与第三换热组件126相连通。

在该实施例中，第二换热组件120包括安装部122和第二换热器124。安装部122与第一柜体102相连接，以实现对安装部122的安装，第二换热器124设置于安装部122，且与第三换热组件126相连通，以实现对第三换热器134组件的安装和固定，以便于第三换热器134对第一柜体102内的热量进行吸收，从而实现对服务器200的散热。

本实施例提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图2所示，第三换热组件126包括第一进液管128、第一排液管130和第一冷凝器132。第一进液管128的一端与第二换热组件120的出口、第二管路110的一端连通；第一排液管130的一端与第二换热组件120的进口、第二管路110的另一端连通；第一冷凝器132的一端与第一进液管128的另一端连通，第一冷凝器132的另一端与第一排液管130的另一端连通。

在该实施例中，第三换热组件126包括第一进液管128、第一排液管130和第一冷凝器132。第一进液管128的一端与第二换热组件120的出口、第二管路110的一端连通，以实现第一进液管128与第二换热组件120的出口、第二管路110之间的连接。第一排液管130的一端与第二换热组件120的进口、第二管路110的另一端连通，以实现第一排液管130与第二换热组件120的进口、第二管路110之间的连接。第一冷凝器132的一端与第一进液管128的另一端连通，第一冷凝器132的另一端与第一排液管130的另一端连通，从而使得第二管路110和第二换热组件120内的第二介质在吸热后蒸发后可以通过第一进液管128流入到第一冷凝器132内进行冷凝散热，蒸发后的第二介质可以在第一冷凝器132内冷凝为液态的低温的第二介质，在通过第一排液管130流入到第二管路110和第二换热组件120内继续对服务器200进行散热，第二介质通过循环流通以实现对服务器200的不断散热，从而可以提升散热效率。

具体地，在机房300外的温度较低时，可以利用第一冷凝器132在室外对第二介质制冷，进而可以带走服务器200产生的热量。

具体地，第三换热组件126还包括第二驱动泵158，第二驱动泵158设置于第二排液管，第二驱动泵158可以为氟泵，在不满足冷媒重力回流坡度的场景下提供循环动力。

本实施例提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图2所示，第三换热组件126还包括第三换热器134。第三换热器134与第一排液管130并列设置，能够与第一排液管130内的第二介质进行热交换。

在该实施例中，第三换热组件126还包括第三换热器134。第三换热器134与第一排液管130并列设置，以实现对第三换热器134的安装，使得第三换热器134位于第一排液管130的一侧，第三换热器134能够与第一排液管130内的第二介质进行热交换，使得第三换热器134可以降低第一排液管130内的第二介质的温度，进而保证第一排液管130内的第二介质完全冷却后进入到第二管路110和第二换热组件120中对服务器200进行散热，保证对服务器200散热的稳定性。通过设置第三换热器134对第一排液管130内的第二介质进行补冷的方式，可以避免机房300外处于较高的温度时，第一排液管130内的第二介质可以完全冷却。

在室外的温度相对较高时，即T1≤室外气温＜T2时，由于第一冷凝器132不能完全对第二介质进行冷凝，此时可以通过运行第三换热器134与第一排液管130内的第二介质进行热交换，从而实现对第二介质的补冷，进而保证对服务器200的散热效果。

本实施例提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图2所示，第三换热器134包括第二冷凝器136、压缩机138、膨胀阀140和第一蒸发器142。压缩机138的一端与第二冷凝器136的一端连通；膨胀阀140的一端与第二冷凝器136的另一端连通；第一蒸发器142靠近第一排液管130设置，第一蒸发器142的一端与膨胀阀140的一端连通，第一蒸发器142的另一端与压缩机138的另一端连通，第三介质能够在压缩机138、第二冷凝器136、膨胀阀140和第一蒸发器142之间流动。

在该实施例中，第三换热器134包括第二冷凝器136、压缩机138、膨胀阀140和第一蒸发器142。压缩机138的一端与第二冷凝器136的一端连通；膨胀阀140的一端与第二冷凝器136的另一端连通；第一蒸发器142的一端与膨胀阀140的一端连通，第一蒸发器142的另一端与压缩机138的另一端连通，以实现压缩机138、第二冷凝器136、膨胀阀140和第一蒸发器142之间的连接，从而使得第三介质能够在压缩机138、第二冷凝器136、膨胀阀140和第一蒸发器142之间流动，低压的第三介质经压缩机138被压缩成高温高压气体后在第二冷凝器136处被冷凝为高压液体，经膨胀阀140节流为低压液体后在第一蒸发器142中蒸发吸热，由于第一蒸发器142靠近第一排液管130设置，因此，第三介质在第一蒸发器142中蒸发吸热的过程中，从而可以对第一排液管130内的第二介质进行降温，从而可以对第二介质循环补冷，从而保证对服务器200散热的稳定性。

本实施例提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图2所示，第三换热组件126还包括第二进液管144、第一开关阀146和第二开关阀148。第二进液管144的一端与第一进液管128连通，第二进液管144的另一端与第一排液管130连通；第一开关阀146设置于第二进液管144；第二开关阀148设置于第一进液管128，位于第一冷凝器132的一端与第二进液管144的一端之间。

在该实施例中，第三换热组件126还包括第二进液管144、第一开关阀146和第二开关阀148。第二进液管144的一端与第一进液管128连通，第二进液管144的另一端与第一排液管130连通，以实现对第二进液管144的安装，使得第一进液管128内的第二介质可以通过第二进液管144进入到第一排液管130内。第一开关阀146设置于第二进液管144，使得第一开关阀146可以控制第二进液管144的通断。第二开关阀148设置于第一进液管128，位于第一冷凝器132的一端与第二进液管144的一端之间，使得第二开关阀148可以控制第一进液管128与第一冷凝器132之间管路的通断。通过设置第一开关阀146和第二开关阀148，进而可以对第二介质流入到第二进液管144或第一冷凝器132进行控制，从而可以对第一进液管128流出的第二介质采用不同的方式进行散热。

在机房300外的温度很高时，即室外气温T≥T2时，第一冷凝器132无法提供制冷量，可以关闭第一冷凝器132的进液端，使得第二介质通过第二进液管144进入到第一排液管130内，仅利用第三换热器134对第二介质进行制冷，进而通过第三换热器134带走机房300内的热量。

具体地，第一开关阀146为第一电动阀，第二开关阀148为第二电动阀，通过采用电动阀的方式进行便于对管路的通断进行控制。

具体地，第一换热组件104、第二换热组件120和第一柜体102在机房300的室内侧形成一体化机柜，可以承担全部的冷负荷，相较于相比普通风冷机柜在降低主板芯片等发热元部件温度的同时，提高了冷媒蒸发温度，为自然冷源的利用提供了条件。室外侧集成利用第一冷凝器132与第三换热器134双循环形成热管压缩制冷一体机，室外温度较低时利用第一冷凝器132循环独立供冷，室外温度较高时开启第三换热器134补冷。一体化机柜的第一换人组件与第二换热组件120同时接入第一柜体102，既减少占地面积、简化系统架构，又能够有效提高高功耗机柜的散热效率，进而降低数据中心能耗与碳排放量。

在对服务器200进行散热的过程中，包括以下三种散热模式：

纯热管模式，第一冷凝器132为热管冷凝器，在机房300外的温度较低时，即室外气温T＜T1时，第一开关阀146关闭，第二开关阀148开启，此时室外温度相对较低，机房300内的热量通过第一冷凝器132制冷循环全部带走，无需开启第三换热器134补冷循环，整体耗能单元较少，系统能效极高，其中，T1可根据具体需求进行调节。

机械压缩部分补冷模式，即第三换热器134对第二介质进行补冷的模式，在室外的温度相对较高时，即T1≤室外气温T＜T2时，第一开关阀146关闭，第二开关阀148开启，此时室外温度相对较高，机房300内的热量通过第一冷凝器132预冷后，第三换热器134循环运行进行补冷，由于此时能耗最高的压缩机138无需全负荷运行，散热系统仍有较好的能耗表现其中，T1和T2可根据具体需求进行调节的温度阈值。

机械压缩完全补冷模式，即只采用第三换热器134循环运行进行制冷的模式。在机房300外的温度很高时，即室外气温T≥T2时，第一开关阀146开启，第二开关阀148关闭，此时室外气温很高，第一冷凝器132已无法提供冷量，机房300内的热量需要由第三换热器134补冷循环全部带走。由于系统贴近发热负荷制冷，机房300内冷媒蒸发温度相较普通风冷系统有较大提升，故T2相应提升，从而本模式运行时长大大减少，整体能耗增加有限，T2可根据具体需求进行调节。

具体地，第一冷凝器132的一侧设置有第一蒸发喷淋模组，使得第一蒸发喷淋模组可以将冷却液喷淋到第一冷凝器132，进而缩短第二介质的冷却时长，还可以提升冷凝效率。

具体地，第二冷凝器136的一侧设置有第二蒸发喷淋模组，使得第二蒸发喷淋模组可以将冷却液喷淋到第二冷凝器136，进而缩短第二介质的冷却时长，还可以提升冷凝效率。

具体地，第一冷凝器132和第二冷凝器136呈“V”设置，使得第一冷凝器132和第二冷凝器136可以共用一个风机进行制冷，第一蒸发喷淋模组和第二蒸发喷淋模组为同一个蒸发喷淋模组，进而可以降低成本，减少占用的空间。

具体地，第一换热组件104为冷板组件，第二换热组件120为热管背板，第一分液管114为冷板分液管，第一集液管116为冷板集液管，第一驱动泵118为循环泵，冷板组件包括冷板分液管、冷板集液管、循环泵、第一换热器106和第一换热管112。冷板冷却液经冷板分液管流入冷板式服务器200带走主要热源芯片的热量，经冷板集液管回流至第一换热器106冷却换热，循环动力由循环泵提供，第一换热器106另一侧液态冷媒吸热蒸发至室外侧进行冷凝。热管背板内液态冷媒吸收第一柜体102内剩余热量后蒸发至室外侧进行冷凝。

热管压缩制冷一体机由热管制冷循环和机械压缩补冷循环组成。热管制冷循环主要包括第一冷凝器132、及相应管路，室外温度较低时，室内蒸发而来的高温气态冷媒经热管冷凝器冷凝为低温液体后靠重力回流至室内机柜侧；机械压缩制冷循环主要包括压缩机138、第二冷凝器136、膨胀阀140、第一蒸发器142及相应管路。室外温度较高时，低压冷媒经压缩机138被压缩成高温高压气体后在第二冷凝器136处被冷凝为高压液体，经膨胀阀140节流为低压液体后在第一蒸发器142中蒸发吸热，为第二介质循环补冷。

本实施例提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图3和图4所示，第三换热组件126包括第一子换热组件154和第二子换热组件156。第一子换热组件154的进口与第二换热组件120的出口连通，第一子换热组件154的出口与第二换热组件120的进口连通；第二子换热组件156的进口与第二管路110的出口连通，第二子换热组件156的出口与第二管路110的进口连通。

在该实施例中，第三换热组件126包括第一子换热组件154和第二子换热组件156。第一子换热组件154的进口与第二换热组件120的出口连通，第一子换热组件154的出口与第二换热组件120的进口连通，以实现对第一子换热组件154的安装，使得第一子换热组件154可以对第二换热组件120内流出的气态的第二介质进行冷凝，并将冷凝后的液态的第二介质输送到第二换热组件120内进行换热。第二子换热组件156的进口与第二管路110的出口连通，第二子换热组件156的出口与第二管路110的进口连通，以实现对第二子换热组件156的安装，使得第二子换热组件156可以对第二管路110流出的气态的第二介质进行冷凝，并将冷凝后的液态的第二介质输送到第二管路110内进行换热。通过设置第一子换热组件154和第二子换热组件156，使得第二管路110和第二换热组件120分别接入独立的系统进行冷却，各自调节第二介质蒸发温度，适应各种工况。

具体地，第二子换热器为纯热管主机系统，第一子换热器为热管压缩制冷一体机系统，针对不同温区冷板式液冷服务器200或对机房300温度有特殊要求的场景，第一换热组件104与第二换热组件120可分别接入不同的系统散热，其中高蒸发温度的第一换热组件104接入纯热管主机系统，即仅采用蒸发器对冷媒进行散热的系统。第二换热组件120接入由热管制冷循环和机械压缩补冷循环组成的热管压缩制冷一体机系统。纯热管主机相比热管压缩制冷一体机取消了机械压缩补冷循环，主要由热管冷凝器组成，全年自然冷却，效率极高，在不满足冷媒重力回流坡度的场景下可选配氟泵。

具体地，第一子换热器、第二子换热器的数量为多个，第一柜体102的数量为多个，多个服务器200、多个第一换热组件104、多个第二换热组件120安装在多个第一柜体102内，多个第一子换热器、多个第二子换热器与多个第一换热组件104、多个第二换热组件120连通，从而实现对多个第一柜体102内的多个服务器200进行散热。

具体地，第二子换热器包括第三冷凝器162，第三冷凝器162的两端与第二管路110的两端连通，使得对第一管路108进行换热的第二介质可以流通到第三冷凝器162内进行换热，在第三冷凝器162与第二管路110之间的管路上设置有第三驱动泵164，第三驱动泵164能够驱动第二介质的流动，进而提升散热效率。

具体地，在图4中箭头表示冷媒的流通方向。

本实施例提供了一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统100，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图2所示，第三换热组件126还包括第三开关阀150和第四开关阀152。第三开关阀150设置于第一排液管130的一端与第二换热组件120的进口之间；第四开关阀152设置于第一排液管130的一端与第二管路110的进口之间。

在该实施例中，第三换热组件126还包括第三开关阀150和第四开关阀152。第三开关阀150设置于第一排液管130的一端与第二换热组件120的进口之间，以实现对第三开关阀150的安装，使得第三开关阀150可以通过控制控制阀门的开度调节第一排液管130进入到第二换热组件120内的第二介质的进液量。第四开关阀152设置于第一排液管130的一端与第二管路110的进口之间，使得第四开关阀152可以通过控制阀门的开度调节进入到第二管路110内的第二介质的进液量，从而对服务器200的散热效果进行调节。

在本实用新型的权利要求书、说明书和说明书附图中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非有额外的明确限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了更方便地描述本实用新型和使得描述过程更加简便，而不是为了指示或暗示所指的装置或元件必须具有所描述的特定方位、以特定方位构造和操作，因此这些描述不能理解为对本实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，举例来说，“连接”可以是多个对象之间的固定连接，也可以是多个对象之间的可拆卸连接，或一体地连接；可以是多个对象之间的直接相连，也可以是多个对象之间的通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据上述数据地具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的权利要求书、说明书和说明书附图中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型的权利要求书、说明书和说明书附图中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，用于对服务器进行散热，所述冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统包括：

第一柜体，所述第一柜体用于安装所述服务器；

第一换热组件，所述第一换热组件包括第一换热器和第一换热管，所述第一换热器设置于所述第一柜体内，位于所述第一柜体在高度方向上的第一侧；

所述第一换热器包括第一管路和第二管路；

所述第一换热管位于所述服务器的一侧，与所述第一管路连通，所述第一换热管和第一管路之间能够流通第一介质；

第二换热组件，所述第二换热组件设置于所述第一柜体在宽度方向上的第一侧；

第三换热组件，所述第三换热组件位于所述第一柜体外，所述第三换热组件的排液端分别与所述第二管路的一端、所述第二换热组件的一端连通，所述第三换热组件的进液端分别与所述第二管路的另一端、所述第二换热组件的另一端连通；

其中，第二介质能够在所述第二换热组件、所述第三换热组件和所述第二管路之间流通，所述第二介质能够在所述第二管路内与所述第一管路内的所述第一介质进行热交换。

2.根据权利要求1所述的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，所述第一柜体具有安装腔，所述安装腔用于安装所述服务器；

所述第一换热器设置于所述安装腔，位于所述第一柜体的顶壁。

3.根据权利要求2所述的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，所述第一换热组件还包括：

第一分液管，所述第一分液管的一端与所述第一换热管连通，所述第一分液管的另一端与所述第一换热器连通；

第一集液管，所述第一集液管的一端与所述第一换热管连通，所述第一集液管的另一端与所述第一换热器连通；

第一驱动泵，所述第一驱动泵设置于所述第一分液管或第一集液管。

4.根据权利要求1所述的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，所述第二换热组件包括：

安装部，所述安装部与所述第一柜体相连接；

第二换热器，所述第二换热器设置于所述安装部，且与所述第三换热组件相连通。

5.根据权利要求1所述的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，所述第三换热组件包括：

第一进液管，所述第一进液管的一端与所述第二换热组件的出口、所述第二管路的一端连通；

第一排液管，所述第一排液管的一端与所述第二换热组件的进口、所述第二管路的另一端连通；

第一冷凝器，所述第一冷凝器的一端与所述第一进液管的另一端连通，所述第一冷凝器的另一端与所述第一排液管的另一端连通。

6.根据权利要求5所述的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，所述第三换热组件还包括：

第三换热器，所述第三换热器与所述第一排液管并列设置，能够与所述第一排液管内的所述第二介质进行热交换。

7.根据权利要求6所述的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，所述第三换热器包括：

第二冷凝器；

压缩机，所述压缩机的一端与所述第二冷凝器的一端连通；

膨胀阀，所述膨胀阀的一端与所述第二冷凝器的另一端连通；

第一蒸发器，所述第一蒸发器靠近所述第一排液管设置，所述第一蒸发器的一端与所述膨胀阀的一端连通，所述第一蒸发器的另一端与所述压缩机的另一端连通，第三介质能够在所述压缩机、所述第二冷凝器、所述膨胀阀和所述第一蒸发器之间流动。

8.根据权利要求7所述的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，所述第三换热组件还包括：

第二进液管，所述第二进液管的一端与所述第一进液管连通，所述第二进液管的另一端与第一排液管连通；

第一开关阀，所述第一开关阀设置于所述第二进液管；

第二开关阀，所述第二开关阀设置于所述第一进液管与所述第一冷凝器之间，位于所述第一冷凝器的一端与所述第二进液管的一端之间。

9.根据权利要求1所述的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，所述第三换热组件包括：

第一子换热组件，所述第一子换热组件的进口与所述第二换热组件的出口连通，所述第一子换热组件的出口与所述第二换热组件的进口连通；

第二子换热组件，所述第二子换热组件的进口与所述第二管路的出口连通，所述第二子换热组件的出口与所述第二管路的进口连通。

10.根据权利要求5至8中任一项所述的冷板液冷带背板的全负荷机柜散热系统，其特征在于，所述第三换热组件还包括：

第三开关阀，所述第三开关阀设置于所述第一排液管的一端与所述第二换热组件的进口之间；

第四开关阀，所述第四开关阀设置于所述第一排液管的一端与所述第二管路的进口之间。