一种自适应多模式冷却系统技术方案

本发明专利技术提供一种自适应多模式冷却系统，其包括冷却箱，冷却箱内成型有冷却腔，冷却腔的顶部设有能实现高度和角度调节的喷淋头；冷却腔内设有温度传感器和液位传感器；当冷却腔温度在第二阈值范围内且温度上升时，增大喷淋头喷液量并减小喷液口与水平面之间的夹角；当冷却腔温度在第三阈值范围内且温度上升时，喷淋头下降，且增大喷淋头喷液量并减小喷液口与水平面之间的夹角，同时提高冷却腔液位并使喷淋头位于液面下方；所述第一阈值温度＜所述第二阈值温度＜所述第三阈值温度。本发明专利技术自适应多模式冷却系统，能根据温度在纯喷淋、喷淋+半浸没、全浸没+扰流的多种冷却模式中自行切换，大大提高冷却液的有效利用率，降低功耗，提高冷却效率和冷却效果。却效率和冷却效果。却效率和冷却效果。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应多模式冷却系统


[0001]本专利技术涉及一种冷却系统，特别涉及一种自适应多模式冷却系统。

技术介绍

[0002]随着移动数据、云计算和大数据业务的迅猛发展，服务器散热量越来越大，对数据中心散热的要求，也越来越高；近年来，出现了许多散热新技术，而采用电子冷媒技术的直接浸没式液冷服务器的产生，无疑是数据中心服务器散热的一大突破，其具有高可用性、高密度、超低PUE等优点。传统的液冷技术包含有浸没散热系统。
[0003]传统的主机冷却方案调节机制不灵活，有采用全浸没式的冷却系统，该冷却系统将发热主机完全浸没，所需冷却液体量大，易造成冷却液过剩，增加原料成本及运行成本；也有采用喷淋结构，当主机发热量过大时，喷淋无法实现快速及时的降温，影响主机或服务器的稳定运行。

技术实现思路

[0004]【1】要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种能根据主机放热量进行喷淋、半浸没、全浸没膜式中自动切换及调节的自适应多模式冷却系统。
[0005]【100】解决问题的技术方案一种自适应多模式冷却系统，其包括冷却箱1，所述冷却箱内成型有用于冷却主机8的冷却腔100，所述冷却腔100的顶部设有能实现高度和角度调节的喷淋头6；所述冷却腔100内设有温度传感器和液位传感器；当冷却腔的温度在第一阈值范围内时，保持喷淋头喷液量及冷却腔液位，此时液位位于主机上表面下端；当冷却腔温度在第二阈值范围内且温度上升时，增大喷淋头喷液量并减小喷液口与水平面之间的夹角；当冷却腔温度在第三阈值范围内且温度上升时，喷淋头下降，且增大喷淋头喷液量并减小喷液口与水平面之间的夹角，同时提高冷却腔液位并使喷淋头位于液面下方；所述第一阈值温度＜所述第二阈值温度＜所述第三阈值温度。
[0006]进一步的，所述第一阈值范围小于等于40度，所述第二阈值范围大于40度且小于等于50度，所述第三阈值范围大于60度。
[0007]进一步的，当温度位于第一阈值范围内时，冷却液浸没主机的1/3
‑
1/2。
[0008]进一步的，当冷却腔温度上升时，所述喷淋头朝冷却腔的出液口方向转动，且冷却腔的进液口位于远离所述出液口一侧。
[0009]进一步的，所述冷却腔100的顶面设有升降板、及使用所述升降板有向上的运动趋势的第一弹性部件，所述升降板与所述冷却腔顶面之间设有与气源连接的第一气囊组71，所述喷淋头安装在所述升降板下表面。
[0010]进一步的，所述冷却腔100的下端设有用于放置主机8的支承台723，所述支承台723的上下端面贯穿有分流孔，所述冷却腔的进液孔位于支承台下端，所述支承台下端与所述冷却腔底面之间通过与气源连接的第二气囊组72连接。
[0011]进一步的，所述喷淋头包括水平设置的上底板及滑配在所述上底板下底面的下底板，所述上底板与所述下底板之间设有喷头本体，所述喷头本体包括铰接在所述上底板下端的第一球铰65及固定在所述第一球铰65下端的喷淋管652，所述上底板内成型有流道610，所述第一球铰65上开设有用于连通所述流道610与所述喷淋管652的连通孔；所述下底板上铰接有第二球铰651，所述第二球铰651上开设有导孔，所述喷淋管652穿过所述导孔并向下延伸至所述下底板外；所述上底板端部固定有安装架66，所述安装架上水平设置有第三气囊67，所述第三气囊的端部设有与所述下底板连接的推板631、及与所述流道连通的管体，所述第三气囊与冷却管路上的泵连接；且在所述下底板的端部设有使其有向所述第三气囊靠近的运动趋势的第二弹性部件；当所述第三气囊内的压力大于第二弹性部件的弹力时推动所述下底板滑动并使所述喷淋管的喷射角度产生偏转。
[0012]进一步的，所述安装架内设有安装腔660，所述下底板的端部向所述安装腔一侧延伸并形成连接部，所述连接部向上折弯90度并形成所述推板631，所述第三气囊37的一端固定在所述安装腔内壁、且在所述安装腔内壁开设有一连通所述第三气囊的进液口661，所述第三气囊的另一端贴合安装在所述推板侧壁，在所述第三气囊上水平设置有一出液管671，所述出液体管671穿过所述推板并滑配在开设于所述上底板侧壁的滑孔内，所述出液管与所述滑孔之间设有密封圈，所述滑孔连通所述流道610。
[0013]进一步的，当转动至最大角度时，所述喷淋头的出液角度与水平面之间的夹角大于等于8度且小于等于15度。
[0014]进一步的，所述冷却箱为一个或多个，所述冷却箱上开设有与冷却循环系统连通的进液口与出液口；所述冷却循环系统包括储液箱21、喷淋进液管24、浸没进液管34、排液管41和出液管62；所述储液箱21的第一出液口依次经主泵22、第一换热器23、第一调节阀242、压力传感器后与所述喷淋头连接；所述进液管的出口端经第一流量调节阀342后与所述进液口连接，所述进液管的进口端分支成第一支路与第二支路，所述第一支路与主泵22的出口端连通，所述第一支路上设有阀，所述第二支路依次经第二换热器33、副泵32后与所述储液箱的第二出液口连接；所述出液口经第二流量调节阀612、出液管后与所述储液箱的进口端连接。
[0015]进一步的，还包括一气源5，所述气源5的出气端分别经控制阀与第一气囊组、第二气囊组连接。
[0016]【31】有益效果本专利技术自适应多模式冷却系统，具有以下效果：1、采用多模式冷却方式，能根据温度在纯（全）喷淋、喷淋+半浸没、全浸没+扰流的多种冷却模式中自行切换，大大提高冷却液的有效利用率，降低功耗，提高冷却效率和冷却效果；2、设置第一气囊，能实现喷淋头的高度快速调节，根据不同的冷却需求调节高度，
调节方便快捷，无其它机械结构，可靠性好、稳定性高、使用寿命长；3、设置第二气囊，能实现支承板（主机）的高度调节，根据不同的冷却需求调节主机高度，调节方便稳定，在取放主机时实现升降辅助，便于取放；4、设置第三气囊，通过喷淋进液量使第三气囊产生不同的膨胀量，进而推动下底板产生不同的行程，使喷淋管产生不同的角度倾斜，增大喷淋角度，避免由于喷淋量的增大而与主机上端产生垂直方向的撞击，降低工作噪声，提高冷却效果；5、设置副泵，当多个冷却箱同时达到大流量需求而使主泵达不到所需流量、或主泵故障时，该副泵工作，作为辅助及保障，降低系统成本及运行功耗，提高了系统运动的可靠性和稳定性；6、双球铰结构设计，提高喷淋管转动的可靠性和稳定性，同步性好；7、滑配式出液管设计，组装方便，实现喷淋头与气囊的快速连接，且能根据气囊膨胀量自由滑动，运行可靠性，稳定。
附图说明
[0017]图1为本专利技术自适应多模式冷却系统的原理示意图；图2为本专利技术自适应多模式冷却系统的控制原理示意图；图3为本专利技术自适应多模式冷却系统的冷却箱的结构示意图；图4为本专利技术自适应多模式冷却系统的射流机构的喷淋头的结构示意图；图5为本专利技术自适应多模式冷却系统的喷淋头的状态一的结构示意图；图6为本专利技术自适应多模式冷却系统的喷淋头的状态二的结构示意图；图7为本专利技术自适应多模式冷却系统的喷淋头的状态三的结构示意图；图8为本专利技术自适应多模式冷却系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应多模式冷却系统，其特征在于：包括冷却箱（1），所述冷却箱内成型有用于冷却主机（8）的冷却腔（100），所述冷却腔（100）的顶部设有能实现高度和角度调节的喷淋头（6）；所述冷却腔（100）内设有温度传感器和液位传感器；当冷却腔的温度在第一阈值范围内时，保持喷淋头喷液量及冷却腔液位，此时液位位于主机上表面下端；当冷却腔温度在第二阈值范围内且温度上升时，增大喷淋头喷液量并减小喷液口与水平面之间的夹角；当冷却腔温度在第三阈值范围内且温度上升时，喷淋头下降，且增大喷淋头喷液量并减小喷液口与水平面之间的夹角，同时提高冷却腔液位并使喷淋头位于液面下方；所述第一阈值温度＜所述第二阈值温度＜所述第三阈值温度。2.如权利要求1所述的自适应多模式冷却系统，其特征在于：所述第一阈值范围小于等于40度，所述第二阈值范围大于40度且小于等于50度，所述第三阈值范围大于60度。3.如权利要求1所述的自适应多模式冷却系统，其特征在于：当温度位于第一阈值范围内时，冷却液浸没主机的1/3
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1/2。4.如权利要求1所述的自适应多模式冷却系统，其特征在于：当冷却腔温度上升时，所述喷淋头朝冷却腔的出液口方向转动，且冷却腔的进液口位于远离所述出液口一侧。5.如权利要求1所述的自适应多模式冷却系统，其特征在于：所述冷却腔（100）的顶面设有升降板、及使所述升降板有向上的运动趋势的第一弹性部件，所述升降板与所述冷却腔顶面之间设有与气源连接的第一气囊组（71），所述喷淋头安装在所述升降板下表面。6.如权利要求1所述的自适应多模式冷却系统，其特征在于：所述冷却腔（100）的下端设有用于放置主机（8）的支承台（723），所述支承台（723）的上下端面贯穿有分流孔，所述冷却腔的进液孔位于支承台下端，所述支承台下端与所述冷却腔底面之间通过与气源连接的第二气囊组（72）连接。7.如权利要求1所述的自适应多模式冷却系统，其特征在于：所述喷淋头包括水平设置的上底板及滑配在所述上底板下底面的下底板，所述上底板与所述下底板之间设有喷头本体，所述喷头本体包括铰接在所述上底板下端的第一球铰（65）及固定在所述第一球铰（65）下端的喷淋管（652），所述上底板内成型有流道（610），所述第一球铰（65）上开设有用于连通所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：白瑞晨，林子杰，
申请(专利权)人：兰洋宁波科技有限公司，
类型：发明
国别省市：