边缘计算设备冷却系统以及包括其的边缘机柜的制作方法

文档序号:25540309发布日期:2021-06-18 20:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.边缘冷却系统,包括:

信息技术(it)机箱,具有边缘设备,所述边缘设备配置为提供it服务并且至少部分地浸没在液体冷却剂中,其中,当所述边缘设备提供所述it服务时,所述边缘设备产生热量,所述热量被传递到所述液体冷却剂中,从而使所述液体冷却剂中的至少一些变成蒸汽;

冷凝器,配置为将所述蒸汽冷凝回液体冷却剂;

蒸汽缓冲器,配置为以下至少一者:缓冲所述蒸汽和或向所述冷凝器提供缓冲的蒸汽;

蓄液器,配置为以下至少一者:蓄积由所述冷凝器冷凝的所述液体冷却剂和向所述it机箱提供所蓄积的液体冷却剂;

主液体供给管线和主蒸汽返回管线,所述主液体供给管线将所述冷凝器和所述it机箱联接到所述蓄液器,且所述主蒸汽返回管线将所述冷凝器和所述it机箱联接到所述蒸汽缓冲器,以形成热交换回路;以及

边缘机箱,其中所述it机箱、所述蒸汽缓冲器、所述冷凝器、所述蓄液器、所述主液体供给管线和所述主蒸汽返回管线完全封闭在所述边缘机箱中。

2.如权利要求1所述的边缘冷却系统,其中,

所述热交换回路是第一热交换回路,所述液体冷却剂是第一液体冷却剂,并且所述蒸汽是第一蒸汽,

其中,所述边缘冷却系统还包括热交换器,所述热交换器经由液体供给管线和蒸汽返回管线联接到所述冷凝器以形成第二热交换回路,其中1)所述液体供给管线配置为将第二液体冷却剂从所述热交换器提供到所述冷凝器,以及2)所述蒸汽返回管线配置为将第二蒸汽从所述冷凝器提供到所述热交换器,所述第二蒸汽在所述冷凝器将所述第一热交换回路中的蒸汽内包含的热量传递到所述第二液体冷却剂中时产生,

其中,所述热交换器包括:

冷却盘管,配置为将所述第二蒸汽冷凝成所述第二液体冷却剂,以及

至少一个风扇,配置为使环境空气在所述冷却盘管上方移动。

3.如权利要求2所述的边缘冷却系统,其中,所述边缘机箱包括主供给口和主返回口,所述主供给口和所述主返回口均联接到所述冷凝器,其中所述主供给口和所述主返回口中的每一个具有无滴快速断开接头,所述无滴快速断开接头配置为分别可拆卸地联接到所述液体供给管线和所述蒸汽返回管线。

4.如权利要求2所述的边缘冷却系统,其中,所述热交换器是第一热交换器,所述第一热交换器包括:

1)供给口和返回口,所述供给口和所述返回口中的每一个配置为分别可拆卸地联接到所述液体供给管线和所述蒸汽返回管线;以及

2)延伸供给口和延伸返回口,所述延伸供给口和所述延伸返回口中的每一个配置为分别经由延伸液体供给管线和延伸蒸汽返回管线可拆卸地联接到第二热交换器,以使所述第二热交换回路延伸为包括所述第一热交换器和所述第二热交换器两者。

5.如权利要求2所述的边缘冷却系统,其中,所述热交换器和所述边缘机箱是一个整体单元。

6.如权利要求1所述的边缘冷却系统,其中,

所述主液体供给管线包括联接在所述冷凝器、所述蓄液器和所述it机箱之间的第一三通阀和联接在所述蓄液器和所述it机箱之间的第一二通阀,

其中,所述主蒸汽返回管线包括联接在所述it机箱、所述蒸汽缓冲器和所述冷凝器之间的第二三通阀和联接在所述蒸汽缓冲器和所述冷凝器之间的第二二通阀。

7.如权利要求6所述的边缘冷却系统,还包括:

温度传感器,配置为感测环境温度并产生表示所述环境温度的信号;以及

控制器,通信地联接到所述温度传感器,并且配置为基于所述环境温度来控制所述第一三通阀、所述第一二通阀、所述第二三通阀以及所述第二二通阀的开启度。

8.如权利要求7所述的边缘冷却系统,其中,当所述环境温度高于温度阈值时,所述控制器配置为:

1)打开所述第一三通阀,以仅允许液体冷却剂从所述冷凝器流入所述蓄液器;

2)打开所述第一二通阀,以允许液体冷却剂从所述蓄液器流入所述it机箱;

3)打开所述第二三通阀,以允许蒸汽从所述it机箱流入所述蒸汽缓冲器和所述冷凝器;以及

4)关闭所述第二二通阀。

9.如权利要求8所述的边缘冷却系统,其中,所述温度阈值是第一温度阈值,其中,当所述环境温度低于比所述第一温度阈值低的第二温度阈值时,所述控制器配置为:

1)打开所述第一三通阀,以允许液体冷却剂从所述冷凝器流入所述蓄液器和所述it机箱;

2)关闭所述第一二通阀;

3)打开所述第二三通阀,以仅允许蒸汽从所述it机箱流入所述冷凝器;以及

4)打开所述第二二通阀,以允许蒸汽从所述蒸汽缓冲器流入所述冷凝器。

10.如权利要求9所述的边缘冷却系统,其中,当所述环境温度处于所述第一温度阈值至所述第二温度阈值的范围内时,所述控制器配置为:

1)打开所述第一三通阀,以仅允许液体冷却剂从所述冷凝器流入所述it机箱;

2)关闭所述第一二通阀;

3)打开所述第二三通阀,以仅允许蒸汽从所述it机箱流入所述冷凝器;以及

4)关闭所述第二二通阀。

11.边缘机柜,包括:

边缘机箱,具有封闭其中的以下组件:

信息技术(it)机箱,具有边缘设备,所述边缘设备配置为提供it服务并且至少部分地浸没在液体冷却剂中,其中,当所述边缘设备提供所述it服务时,所述边缘设备产生热量,所述热量被传递到所述液体冷却剂中,从而使所述液体冷却剂中的至少一些变成蒸汽;

冷凝器,配置为将所述蒸汽冷凝回液体冷却剂;

蒸汽缓冲器,配置为以下至少一者:缓冲所述蒸汽和向所述冷凝器提供缓冲的蒸汽;

蓄液器,所述蓄液器配置为以下至少一者:蓄积由所述冷凝器冷凝的所述液体冷却剂和向所述it机箱提供所蓄积的液体冷却剂;以及

主液体供给管线和主蒸汽返回管线,所述主液体供给管线将所述冷凝器和所述it机箱联接到所述蓄液器,且所述主蒸汽返回管线将所述冷凝器和所述it机箱联接到所述蒸汽缓冲器,以形成热交换回路。

12.如权利要求11所述的边缘机柜,其中,所述热交换回路是第一热交换回路,其中所述边缘机柜还包括一个或多个插槽,所述插槽中的每一个配置为容纳至少一个热交换器,所述热交换器配置为经由液体供给管线和蒸汽返回管线联接到所述冷凝器以形成第二热交换回路。

13.如权利要求12所述的边缘机柜,其中,所述边缘机箱包括主供给口和主返回口,所述主供给口和所述主返回口均联接到所述冷凝器,其中所述主供给口和所述主返回口中的每一个具有无滴快速断开接头,所述无滴快速断开接头配置为分别可拆卸地联接到所述液体供给管线和所述蒸汽返回管线。

14.如权利要求12所述的边缘机柜,其中,所述液体冷却剂是第一液体冷却剂,并且所述蒸汽是第一蒸汽,

其中,所述液体供给管线配置为将第二液体冷却剂从所述热交换器提供到所述冷凝器,以及所述蒸汽返回管线配置为将第二蒸汽从所述冷凝器提供到所述热交换器,所述第二蒸汽在所述冷凝器将所述第一热交换回路中的蒸汽内包含的热量传递到所述第二液体冷却剂中时产生,

其中,所述至少一个热交换器包括:

冷却盘管,配置为将所述第二蒸汽冷凝成所述第二液体冷却剂;以及

一个或多个风扇,配置为使环境空气在所述冷却盘管上方移动。

15.如权利要求12所述的边缘机柜,其中,所述至少一个热交换器是第一热交换器,所述第一热交换器包括:

1)供给口和返回口,所述供给口和所述返回口中的每一个配置为分别可拆卸地联接到所述液体供给管线和所述蒸汽返回管线;以及

2)延伸供给口和延伸返回口,所述延伸供给口和所述延伸返回口中的每一个配置为分别经由延伸液体供给管线和延伸蒸汽返回管线可拆卸地联接到第二热交换器,以使所述第二热交换回路延伸为包括所述第一热交换器和所述第二热交换器两者。

16.如权利要求11所述的边缘机柜,其中,

所述主液体供给管线包括联接在所述冷凝器、所述蓄液器和所述it机箱之间的第一三通阀和联接在所述蓄液器和所述it机箱之间的第一二通阀,

其中,所述主蒸汽返回管线包括联接在所述it机箱、所述蒸汽缓冲器和所述冷凝器之间的第二三通阀和联接在所述蒸汽缓冲器和所述冷凝器之间的第二二通阀。

17.如权利要求16所述的边缘机柜,还包括:

温度传感器,配置为感测环境温度并产生表示所述环境温度的信号;以及

控制器,通信地联接到所述温度传感器,并且配置为基于所述环境温度来控制所述第一三通阀、所述第一二通阀、所述第二三通阀以及所述第二二通阀的开启度。

18.如权利要求17所述的边缘机柜,其中,当所述环境温度高于温度阈值时,所述控制器配置为:

1)打开所述第一三通阀,以仅允许液体冷却剂从所述冷凝器流入所述蓄液器;

2)打开所述第一二通阀,以允许液体冷却剂从所述蓄液器流入所述it机箱;

3)打开所述第二三通阀,以允许蒸汽从所述it机箱流入所述蒸汽缓冲器和所述冷凝器;以及

4)关闭所述第二二通阀。

19.如权利要求18所述的边缘机柜,其中,所述温度阈值是第一温度阈值,其中,当所述环境温度低于比所述第一温度阈值低的第二温度阈值时,所述控制器配置为:

1)打开所述第一三通阀,以允许液体冷却剂从所述冷凝器流入所述蓄液器和所述it机箱;

2)关闭所述第一二通阀;

3)打开所述第二三通阀,以仅允许蒸汽从所述it机箱流入所述冷凝器;以及

4)打开所述第二二通阀,以允许蒸汽从所述蒸汽缓冲器流入所述冷凝器。

20.如权利要求19所述的边缘机柜,其中,当所述环境温度处于所述第一温度阈值至所述第二温度阈值的范围内时,所述控制器配置为:

1)打开所述第一三通阀,以仅允许液体冷却剂从所述冷凝器流入所述it机箱;

2)关闭所述第一二通阀;

3)打开所述第二三通阀,以仅允许蒸汽从所述it机箱流入所述冷凝器;以及

4)关闭所述第二二通阀。


技术总结
本申请公开了一种边缘冷却系统和包括其的边缘机柜。根据一个实施例,具有IT机箱的边缘冷却系统具有部分浸没在液体冷却剂内的边缘设备。该设备产生热量,该热量传递到液体冷却剂中,从而使液体冷却剂蒸发成蒸汽。该系统包括:冷凝器,其将蒸汽冷凝成液体冷却剂;蒸汽缓冲器,配置为缓冲蒸汽并将蒸汽提供至冷凝器;蓄液器,配置为蓄积冷凝的液体冷却剂并向IT机箱提供液体冷却剂;主液体供给管线,其将冷凝器和IT机箱联接到蓄液器;以及主蒸汽返回管线,其将冷凝器和IT机箱联接到蒸汽缓冲器以形成热交换回路。系统设计包括蓄液器和蒸汽缓冲器,并且执行包括补充冷却的多种冷却模式。每个部件完全封闭在边缘机箱内。

技术研发人员:高天翼
受保护的技术使用者:百度(美国)有限责任公司
技术研发日:2020.06.09
技术公布日:2021.06.18
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