一种浸没式液冷服务器及其余热回收系统技术方案

本发明专利技术公开一种余热回收系统，涉及服务器技术领域，包括浸没箱体、蒸发箱体、换热器、循环管、第一驱动组件；浸没箱体内盛装有单相冷却液；蒸发箱体内盛装有两相冷却液，且蒸发箱体设置有延伸部，伸至浸没箱体内并与单相冷却液接触；换热器的进水口及出水口分别与浸没箱体的不同位置连通；循环管的一端管口与蒸发箱体的底部连通，循环管的另一端管口与蒸发箱体的顶部连通；第一驱动组件包括安装于循环管内的第一主动叶轮、第一从动叶轮以及第一传动部件。本发明专利技术能够利用服务器的热量作为动能，在实现冷却液的无泵驱动冷热循环流动的基础上，降低系统能耗，提高能源利用率和环保性能。本发明专利技术还公开一种浸没式液冷服务器，其有益效果如上所述。如上所述。如上所述。

【技术实现步骤摘要】
一种浸没式液冷服务器及其余热回收系统


[0001]本专利技术涉及服务器
，特别涉及一种余热回收系统。本专利技术还涉及一种浸没式液冷服务器。

技术介绍

[0002]随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。
[0003]服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此服务器具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、WEB服务器等。服务器的主要构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，与通用的计算机架构类似，但在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
[0004]在大数据时代，大量的IT设备会集中放置在数据中心的机箱中。这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种IT设备都是由各种硬件板卡组成，如计算模块、存储模块、机箱、风扇模块等等。
[0005]浸没式液冷服务器相比于传统风冷服务器，由于存储节点完全浸没在冷却液中，因此具备以下优点：一、节能性能更加极致，由于冷媒与存储节点等发热元器件直接接触，换热效率更高，且可实现全面自然冷却；二、器件散热更加均匀，由于采用完全浸没方式，服务器内部温度场更加均匀，器件可靠性更有保障；三、噪声更低，由于服务器全部元器件均通过液冷方式散热，不存在风扇运行噪音。同时，浸没式服务器的综合性能更稳定，能源损耗更低。目前，浸没式液冷服务器已成为服务器市场主流。
[0006]在现有技术中，根据冷却液在系统工作温度范围内是否发生相变，浸没式冷却系统可分为单相浸没式冷却系统和两相浸没式冷却系统。其中，单相浸没式冷却系统的冷却液主要通过循环对流传热带走发热设备的热量，再通过换热器将热量传递到冷却装置。两相浸没式冷却系统主要依靠沸点较低的冷却液沸腾汽化，蒸汽遇冷凝结落回。与单相浸没式冷却系统相比，两相浸没式冷却系统虽然传热系数和散热极限更高，但两相冷却液成本约为单相冷却液的10倍，并且两相冷却液需要每两年补充一次。综合考虑系统设计、成本等因素，目前业界优先考虑应用单相浸没式冷却系统。
[0007]然而，单相浸没式冷却系统需要安装额外的泵来驱动冷却液进入换热器与外部的冷却介质进行热交换降温，实现冷热循环流动，而泵的使用不仅会提高投资成本，本身也需要消耗一定的电量，导致能耗增高，PUE（Power Usage Effectiveness，数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比）较高。并且，在整个热交换过程中，服务器的电子元器件产生的大量热能会被浪费，这些热量还需要额外通过外部制冷设备耗费电量进行处理，导致能耗加剧。
[0008]因此，如何在实现冷却液冷热循环流动的基础上，降低系统能耗，提高能源利用率和环保性能，是本领域技术人员面临的技术问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种余热回收系统，能够利用服务器的热量作为动能，在实现冷却液的无泵驱动冷热循环流动的基础上，降低系统能耗，提高能源利用率和环保性能。本专利技术的另一目的是提供一种浸没式液冷服务器。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种余热回收系统，包括浸没箱体、蒸发箱体、换热器、循环管、第一驱动组件；所述浸没箱体内盛装有单相冷却液，用于浸没式安装服务器节点；所述蒸发箱体内盛装有可产生气液相变的两相冷却液，且所述蒸发箱体设置有延伸部，所述延伸部延伸至所述浸没箱体内并与单相冷却液接触；所述换热器的进水口及出水口分别与所述浸没箱体的不同位置连通，用于对单相冷却液进行散热；所述循环管的一端管口与所述蒸发箱体的底部连通，所述循环管的另一端管口与所述蒸发箱体的顶部连通；所述第一驱动组件包括安装于所述循环管内的第一主动叶轮、安装于所述换热器的进水口与所述浸没箱体之间的管路中的第一从动叶轮，以及连接于所述第一主动叶轮及所述第一从动叶轮之间的第一传动部件。
[0011]在其中一些优选实施例中，所述浸没箱体内立设有若干块沿垂向延伸的安装隔板，各所述服务器节点呈竖直姿态安装于各所述安装隔板上。
[0012]在其中一些优选实施例中，各块所述安装隔板上均设置有导向滑轨，各所述服务器节点均可滑动地安装于所述导向滑轨上。
[0013]在其中一些优选实施例中，所述浸没箱体与所述蒸发箱体均为矩形箱体。
[0014]在其中一些优选实施例中，所述蒸发箱体安装于所述浸没箱体的顶面，且所述延伸部穿设所述浸没箱体的顶板并延伸至与所述浸没箱体内的单相冷却液的液面区域接触。
[0015]在其中一些优选实施例中，所述蒸发箱体安装于所述浸没箱体的侧面，且所述延伸部穿设所述浸没箱体的侧壁并延伸至与所述浸没箱体内的单相冷却液的中间区域接触。
[0016]在其中一些优选实施例中，所述延伸部在所述蒸发箱体上设置有多个，且各个所述延伸部在所述蒸发箱体的安装面上均匀分布。
[0017]在其中一些优选实施例中，各所述延伸部均呈U型管状或直管状。
[0018]在其中一些优选实施例中，所述换热器的进水口与所述浸没箱体的顶部连通，所述换热器的出水口与所述浸没箱体的底部连通。
[0019]在其中一些优选实施例中，所述换热器的进水口通过进水管路与所述浸没箱体的顶部连通，且所述第一从动叶轮安装于所述进水管路中；所述换热器的出水口通过出水管路与所述浸没箱体的底部连通。
[0020]在其中一些优选实施例中，所述换热器的内部设置有弯折盘管，且所述弯折盘管的一端与所述进水管路连通，所述弯折盘管的另一端与所述出水管路连通。
[0021]在其中一些优选实施例中，所述换热器上还连通有冷却介质入口管及冷却介质出口管，用于使外部冷却介质流经所述换热器并对所述弯折盘管进行散热。
[0022]在其中一些优选实施例中，还包括第二驱动组件；所述第二驱动组件包括安装于所述循环管内的第二主动叶轮、安装于所述冷却介质入口管内的第二从动叶轮，以及连接
于所述第二主动叶轮及所述第二从动叶轮之间的第二传动部件。
[0023]在其中一些优选实施例中，所述第一传动部件为第一传动轴，所述第一主动叶轮连接于所述第一传动轴的一端，所述第一从动叶轮连接于所述第一传动轴的另一端。
[0024]在其中一些优选实施例中，所述第二传动部件为第二传动轴，所述第二主动叶轮连接于所述第二传动轴的一端，所述第二从动叶轮连接于所述第二传动轴的另一端。
[0025]在其中一些优选实施例中，所述循环管上并联有循环支路管，所述第二主动叶轮安装于所述循环支路管中。
[0026]在其中一些优选实施例中，还包括安装于所述蒸发箱体内的冷凝器，用于在两相冷却液蒸发产生的气体的气压超过安全阈值时，对部分气态两相冷却液进行冷凝。
[0027]在其中一些优选实施例中，所述冷凝器的进水口通过冷凝水进水管与所述冷却介质入口管连通，所述冷凝器的出水口通过冷凝水回水管与所述冷却介质出口管连通。
[0028]在其中一些优选实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种余热回收系统，其特征在于，包括浸没箱体（1）、蒸发箱体（2）、换热器（3）、循环管（4）、第一驱动组件（5）；所述浸没箱体（1）内盛装有单相冷却液，用于浸没式安装服务器节点（a）；所述蒸发箱体（2）内盛装有可产生气液相变的两相冷却液，且所述蒸发箱体（2）设置有延伸部（21），所述延伸部（21）延伸至所述浸没箱体（1）内并与单相冷却液接触；所述换热器（3）的进水口及出水口分别与所述浸没箱体（1）的不同位置连通，用于对单相冷却液进行散热；所述循环管（4）的一端管口与所述蒸发箱体（2）的底部连通，所述循环管（4）的另一端管口与所述蒸发箱体（2）的顶部连通；所述第一驱动组件（5）包括安装于所述循环管（4）内的第一主动叶轮（51）、安装于所述换热器（3）的进水口与所述浸没箱体（1）之间的管路中的第一从动叶轮（52），以及连接于所述第一主动叶轮（51）及所述第一从动叶轮（52）之间的第一传动部件（53）。2.根据权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述浸没箱体（1）内立设有若干块沿垂向延伸的安装隔板（101），各所述服务器节点（a）呈竖直姿态安装于各所述安装隔板（101）上。3.根据权利要求2所述的余热回收系统，其特征在于，各块所述安装隔板（101）上均设置有导向滑轨，各所述服务器节点（a）均可滑动地安装于所述导向滑轨上。4.根据权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述浸没箱体（1）与所述蒸发箱体（2）均为矩形箱体。5.根据权利要求4所述的余热回收系统，其特征在于，所述蒸发箱体（2）安装于所述浸没箱体（1）的顶面，且所述延伸部（21）穿设所述浸没箱体（1）的顶板并延伸至与所述浸没箱体（1）内的单相冷却液的液面区域接触。6.根据权利要求4所述的余热回收系统，其特征在于，所述蒸发箱体（2）安装于所述浸没箱体（1）的侧面，且所述延伸部（21）穿设所述浸没箱体（1）的侧壁并延伸至与所述浸没箱体（1）内的单相冷却液的中间区域接触。7.根据权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述延伸部（21）在所述蒸发箱体（2）上设置有多个，且各个所述延伸部（21）在所述蒸发箱体（2）的安装面上均匀分布。8.根据权利要求7所述的余热回收系统，其特征在于，各所述延伸部（21）均呈U型管状或直管状。9.根据权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述换热器（3）的进水口与所述浸没箱体（1）的顶部连通，所述换热器（3）的出水口与所述浸没箱体（1）的底部连通。10.根据权利要求9所述的余热回收系统，其特征在于，所述换热器（3）的进水口通过进水管路（31）与所述浸没箱体（1）的顶部连通，且所述第一从动叶轮（52）安装于所述进水管路（31）中；所述换热器（3）的出水口通过出水管路（32）与所述浸没箱体（1）的底部连通。11.根据权利要求10所述的余热回收系统，其特征在于，所述换热器（3）的内部设置有弯折盘管（33），且所述弯折盘管（33）的一端与所述进水管路（31）连通，所述弯折盘管（33）的另一端与所述出水管路（32）连通。12.根据权利要求11所述的余热回收系统，其特征在于，所述换热器（3）上还连通有冷却介质入口管（34）及冷却介质出口管（35），用于使外部冷却介质流经所述换热器（3）并对
所述弯折盘管（33）进行散热。13.根据权利要求12所述的余热回收系统，其特征在于，还包括第二驱动组件（6）；所述第二驱动组件（6）包括安装于所述循环管（4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明月，许泗强，贡维，李岩，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：