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CN103336567B - 配冷模块、服务器机架 - Google Patents

配冷模块、服务器机架 Download PDF

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CN103336567B
CN103336567B CN201310300963.9A CN201310300963A CN103336567B CN 103336567 B CN103336567 B CN 103336567B CN 201310300963 A CN201310300963 A CN 201310300963A CN 103336567 B CN103336567 B CN 103336567B
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邵宗有
李可
李春乐
张卫平
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Dawning Data Infrastructure Innovation Technology Beijing Co ltd
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Shuguang Energy Saving Technology (beijing) Ltd By Share Ltd
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Abstract

本发明提供了一种配冷模块，包括箱体（1）、以及设置在箱体第一侧面的第一进口（2）和第一出口（3）、以及第二进口（4）和第二出口（5），还包括：设置在箱体（1）中的储液器（6）、泵（14）和板式换热器（7），其中，板式换热器（7）具有第一冷媒盘管（8）和第二冷媒盘管（9），其中，第一进口（2）和第一出口（3）之间依次串联有储液器（6）、泵（14）和第一冷媒盘管（8）；第二进口（4）和第二出口（5）之间连接有第二冷媒盘管（9）。本发明还提供了一种服务器机架。本发明至少能够实现对冷媒进行快速、简单、高效地冷却。

Description

配冷模块、服务器机架
技术领域
本发明涉及一种配冷模块、及一种服务器机架。
背景技术
常见的服务器大都依靠冷空气给机器降温，而水冷或液冷有两大好处：一是它把冷却剂直接导向热源；二是和风冷相比，每单位体积所传输的热量即散热效率高达3500倍。水冷散热器在08年左右就出现在市场，各服务器巨头和其他一些专注数据中心技术的公司都先后推出过水冷散热产品。
蒸发冷却从热学原理上是利用流体沸腾时的汽化潜热带走热量。这种利用流体沸腾时的汽化潜热的冷却方式就叫做“蒸发冷却”。由于流体的汽化潜热要比流体的比热大很多，所以蒸发冷却的冷却效果更为显著。
然而，如何对服务器进行快速、高效地配给冷媒则成为仍需研究的问题。由于冷媒经过换热后需要再次冷却才能够重新补给至服务器进行再次使用，而经换热的冷媒通常需要经过外置于服务器的一套换热冷却设备才能够实现降温冷却，对于以“蒸发冷却”为方式的冷媒进行液化冷却时，速度较慢、冷却效率较低而且较为复杂。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种配冷模块、及一种服务器机架，以至少实现对冷媒进行快速、简单、高效地冷却。
为实现上述目的，本发明提供了一种配冷模块，包括箱体、以及设置在箱体第一侧面的第一进口和第一出口、以及第二进口和第二出口，还包括：设置在箱体中的储液器、泵和板式换热器，其中，板式换热器具有第一冷媒盘管和第二冷媒盘管，其中，第一进口和第一出口之间依次串联有储液器、泵和第一冷媒盘管；第二进口和第二出口之间连接有第二冷媒盘管。
优选地，储液器侧壁开设有进液口、储液器底表面开设有出液口，其中，进液口与第一进口连通，出液口与第一冷媒盘管的进口连通。
优选地，进液口与第一进口之间、以及出液口与第一冷媒盘管的进口之间，分别通过冷媒进管和冷媒出管连通。
优选地，储液器在箱体中的安装位置高于板式换热器的高度。
优选地，第二进口和第二出口之间还连接有冷媒换热器。
优选地，箱体的第二侧面的外部设置有把手，其中，第二侧面与第一侧面相对。
另一方面，本发明还提供了一种服务器机架，安装有至少一个配冷模块，该配冷模块为前述任一配冷模块，其中，配冷模块可插拔地安装至服务器机架。
优选地，该服务器机架还包括：第一冷媒管和第二冷媒管，其中，第一冷媒管的一端分别与各配冷模块的第一进口连通；第二冷媒管的一端分别与各配冷模块的第一出口连通。
本发明的有益技术效果在于：
（1）在本发明中，板式换热器具有第一冷媒盘管和第二冷媒盘管，设置在箱体上的第一进口和第一出口之间依次串联有储液器、泵和第一冷媒盘管，而第二进口和第二出口之间连接有第二冷媒盘管，因此待冷却的冷媒从第一进口进入配冷模块后，泵将冷媒快速抽送到储液器中，并进而进入板式换热器的第一冷媒盘管与第二冷媒盘管中的外部冷却剂进行换热冷却，从而降温冷却成可供再次利用的状态并从第一出口流出，因此本发明无需复杂的外部冷却装置，就可以实现对冷媒进行快速、简单、高效地冷却。
（2）另外，储液器在本发明中起到的作用是对待冷却冷媒提供缓冲，即，如果无冷媒时流经本发明的配冷模块时，储液器可以将存储在其中的冷媒输送到板式换热器中进行换热冷却，因此可以防止由于管路中缺少液体而产生对配冷模块的不利影响。
（3）进一步，由于本发明将储液器、泵和板式换热器集成在一个配冷模块中，与传统的外置换热冷却设备相比，本发明的体积明显较小，可进一步集成在诸如机架式服务器或刀片式服务器的不同使用环境中。
（4）而且，由于本发明中的储液器在箱体中的安装位置高于板式换热器的高度。所以在二者之间的区域还可以再次安装其他设备，或者可以将泵安装在储液器下部空间中，所以可以进一步减小配冷模块的体积。
（5）对于本发明的服务器机架而言，可以将多个上述配冷模块可插拔地安装在该服务器机架中，因此如果需要更快速的对待冷却冷媒进行冷却、或需要流量更大的冷媒时，本发明的服务器机架可以满足上述需求。
（6）进一步，由于本发明的服务器机架还具有第一和第二冷媒管，而第一冷媒管的一端分别与各配冷模块的第一进口连通；第二冷媒管的一端分别与各配冷模块的第一出口连通，因此第一和第二冷媒管分别起到了分流和汇流的作用，这样可以进一步达到对冷媒进行充分、高效地利用。
附图说明
图1是本发明配冷模块的结构示意图。
具体实施方式
现参照附图描述本发明的配冷模块。图1示出的是本发明配冷模块的结构示意图，其包括箱体1、设置在箱体第一侧面的第一进口2和第一出口3、以及第二进口4和第二出口5，另外箱体1中还设置有储液器6、泵14和板式换热器7，进一步，板式换热器7具有第一冷媒盘管8和第二冷媒盘管9。
进一步参照图1，储液器6、泵14和第一冷媒盘管8依次串联在第一进口2和第一出口3之间，而第二冷媒盘管9连接在第二进口4和第二出口5之间。如此，待冷却冷媒从第一进口2进入配冷模块，通过泵14抽送至储液器6，然后进一步流至板式换热器7的第一冷媒盘管8，而另一方面，用于对待冷却冷媒进行冷却的外部冷却剂从第二进口4流入板式换热器7的第二冷媒盘管9，此时外部冷却剂和待冷却冷媒在板式换热器7中进行热交换，从而使得待冷却冷媒降温冷却至可再次利用的状态。
所以，在本发明中，因为板式换热器7具有第一冷媒盘管8和第二冷媒盘管9，设置在箱体1上的第一进口2和第一出口3之间依次串联有储液器6、泵14和第一冷媒盘管8，而第二进口4和第二出口5之间连接有第二冷媒盘管9，因此待冷却的冷媒从第一进口2进入配冷模块后，泵14将冷媒快速抽送到储液器6中，并进而进入板式换热器7的第一冷媒盘管8与第二冷媒盘管9中的外部冷却剂进行换热冷却，从而降温冷却成可供再次利用的状态并从第一出口3流出，因此本发明无需复杂的外部冷却装置，就可以实现对冷媒进行快速、简单、高效地冷却。
另外，储液器6在本发明中起到的作用是对待冷却冷媒提供缓冲，即，如果无冷媒时流经本发明的配冷模块时，储液器6可以将存储在其中的冷媒输送到板式换热器7中进行换热冷却，因此可以防止由于管路中缺少液体而产生对配冷模块的不利影响。
进一步，由于本发明将储液器6、泵14和板式换热器7集成在一个配冷模块中，与传统的外置换热冷却设备相比，本发明的体积明显较小，可进一步集成在诸如机架式服务器或刀片式服务器的不同使用环境中。
具体而言，对于储液器6来说，进液口10可开设在储液器6的侧壁上，而出液口11可开设在储液器6的底表面上，进液口10与第一进口2连通、而出液口11与第一冷媒盘管8的进口连通。
在一个优选的实施例中，进液口10和第一进口2之间通过冷媒进管12连通，而出液口11和第一冷媒盘管8之间通过冷媒出管13连通。此外，从图中还可以看出，优选地，储液器6在箱体1中的安装位置可以高于板式换热器7的高度。所以在二者之间的区域还可以再次安装其他设备，或者可以将泵14安装在储液器6的下部空间中，因此可以进一步减小配冷模块的体积。
此外，在第二进口4和第二出口5之间还连接有冷媒换热器，其可以用于对外部冷却剂进行换热冷却，以实现外部冷却剂的循环使用。在一个优选的实施例中，箱体1中与第一侧面相对的第二侧面的外部还可以设置把手，该把手可以便于配冷模块的转移、安装和抽取。
此外，本发明还提供了一种服务器机架，该机架上安装有至少一个前述任一的配冷模块，该服务器机架包括第一和第二冷媒管，第一冷媒管的一端可以分别与各配冷模块的第一进口2连通；而第二冷媒管的一端可以分别与各配冷模块的第一出口3连通。
所以，对于本发明的服务器机架而言，可以将多个上述配冷模块可插拔地安装在该服务器机架中，因此如果需要更快速的对待冷却冷媒进行冷却、或需要流量更大的冷媒时，本发明的服务器机架可以满足上述需求，作出进一步的符合需要的调节。
进一步，由于本发明的服务器机架还具有第一和第二冷媒管，而第一冷媒管的一端分别与各配冷模块的第一进口2连通；第二冷媒管的一端分别与各配冷模块的第一出口3连通，因此第一和第二冷媒管分别起到了分流和汇流的作用，这样可以进一步达到对冷媒进行充分、高效地利用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种配冷模块，包括箱体(1)、以及设置在所述箱体第一侧面的第一进口(2)和第一出口(3)、以及第二进口(4)和第二出口(5)，其特征在于，还包括：
设置在所述箱体(1)中的储液器(6)、泵(14)和板式换热器(7)，
其中，所述板式换热器(7)具有第一冷媒盘管(8)和第二冷媒盘管(9)，
其中，所述第一进口(2)和所述第一出口(3)之间依次串联有所述储液器(6)、所述泵(14)和所述第一冷媒盘管(8)；所述第二进口(4)和所述第二出口(5)之间连接有所述第二冷媒盘管(9)；
所述储液器(6)侧壁开设有进液口(10)、所述储液器底表面开设有出液口(11)，
其中，所述进液口(10)与所述第一进口(2)连通，所述出液口(11)与所述第一冷媒盘管(8)的进口连通；
所述储液器(6)在所述箱体(1)中的安装位置高于所述板式换热器(7)的高度。
2.根据权利要求1所述的配冷模块，其特征在于，
所述进液口(10)与所述第一进口(2)之间、以及所述出液口(11)与所述第一冷媒盘管(8)的进口之间，分别通过冷媒进管(12)和冷媒出管(13)连通。
3.根据权利要求1所述的配冷模块，其特征在于，
所述第二进口(4)和所述第二出口(5)之间还连接有冷媒换热器。
4.根据权利要求1所述配冷模块，其特征在于，
所述箱体(1)的第二侧面的外部设置有把手，
其中，所述第二侧面与所述第一侧面相对。
5.一种服务器机架，安装有至少一个配冷模块，其特征在于，
所述配冷模块为上述任一权利要求所述的配冷模块，
其中，所述配冷模块可插拔地安装至所述服务器机架。
6.根据权利要求5所述的服务器机架，其特征在于，还包括：
第一冷媒管和第二冷媒管，
其中，所述第一冷媒管的一端分别与各所述配冷模块的所述第一进口(2)连通；所述第二冷媒管的一端分别与各所述配冷模块的所述第二出口(3)连通。
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