冷却元器件、冷却系统以及冷却方法与流程

本发明涉及冷却，具体而言，涉及一种冷却元器件、冷却系统以及冷却方法。

背景技术：

1、由于数据中心功耗越来越大，为了实现数据中心绿色节能的需求，降低数据中心运营成本，数据中心逐渐开始采用液冷技术为服务器进行制冷。

2、其中，液冷技术目前主要分为冷板式液冷和浸没式液冷，对于冷板式液冷，通过在服务器待冷却部件上部署散热冷板，利用不导电的水或氟化液带走待冷却部件散出的热量，由于水和孵化热都是液体状态，比热容较小，带走热量有限，只能用于15kw以下的服务器，故冷板式液冷的方式对于超过15kw的服务器而言，冷却的可靠性较差；超过15kw的服务器需要采用浸没式液冷，而浸没式液冷投资成本较高，且对建筑承重具有一定的要求，并且，液冷主机需要使用液体冷却剂，如果不小心泄露，容易对电脑和周围环境造成不良影响，可见，浸没式液冷的冷却方式对于超过15kw的服务器而言，冷却的可靠性较差。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种冷却元器件、冷却系统以及冷却方法，以解决现有技术中的超过15kw的服务器的冷却的可靠性较差的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种冷却元器件，包括：冷板，用于放置在待冷却部件上，冷板具有进液口，进液口用于与进液管连接，以通过进液管通入冷却液；雾化喷嘴，雾化喷嘴用于设置在进液管上，以使经过雾化后的冷却液进入冷板内；其中，进液管位于冷板的外侧。

3、进一步地，冷却元器件还包括：多个散热片，多个散热片包括两组散热组，各组散热组包括多个散热片，两组散热组分别设置在进液管的轴线的两侧；其中，各组散热组的多个散热片均朝向进液管的轴线倾斜设置。

4、进一步地，冷板和雾化喷嘴均为多个，多个冷板和多个雾化喷嘴一一对应地设置，多个冷板依次叠置。

5、进一步地，冷板包括：第一冷板，第一冷板具有相互连通的第一主冷板和多个第一分冷板，多个第一分冷板间隔设置；各个第一分冷板均朝向远离第一主冷板的方向凸出；第二冷板，第二冷板具有相互连通的第二主冷板和多个第二分冷板，多个第二分冷板间隔设置；各个第二分冷板均朝向远离第二主冷板的方向凸出；其中，第一冷板和第二冷板相对设置，多个第一分冷板和多个第二分冷板依次交错设置；进液管包括第一进液管和第二进液管，第一进液管与第一主冷板连接，第二进液管与第二主冷板连接，第一进液管和第二进液管上均设置有雾化喷嘴。

6、根据本发明的第二个方面，提供了一种冷却系统，包括：上述的冷却元器件；换热器和进液管，进液管的一端与换热器连接，进液管的另一端与冷却元器件的冷板的进液口连接，以向冷板提供冷却液；出气管，冷板具有出气口，出气管的一端与换热器连接，出气管的另一端与出气口连接，以使经过雾化后的冷却液通过出气口和出气管流向换热器；第一检测部件，第一检测部件设置在出气口处，以通过第一检测部件检测冷板的出气口的湿度；控制装置，控制装置与第一检测部件和冷却元器件的雾化喷嘴连接，以根据第一检测部件的检测结果控制雾化喷嘴的运行频率。

7、进一步地，冷却系统还包括：第二检测部件，第二检测部件设置在出气口处，以通过第二检测部件检测冷板的出气口的温度；其中，控制装置与第二检测部件连接，以在控制雾化喷嘴的运行速率之后，根据第二检测部件的检测结果控制雾化喷嘴的运行电压。

8、进一步地，冷却元器件为上述的冷却元器件，第一检测部件和第二检测部件均为多个，各个冷板的出气口均设置有第一检测部件和第二检测部件。

9、根据本发明的第三个方面，提供了一种冷却方法，适用于上述的冷却系统，冷却方法包括：检测冷板的出气口的当前湿度信息h实际；判断当前湿度信息h实际与预设湿度值h设定之间的大小关系，若当前湿度信息h实际大于预设湿度值h设定，降低雾化喷嘴的运行频率。

10、进一步地，雾化喷嘴的运行频率的调节方法包括：检测雾化喷嘴的当前运行频率f实际；根据当前湿度信息h实际、预设湿度值h设定和当前运行频率f实际控制雾化喷嘴的运行频率的调节量f调节；其中，运行频率的调节量f调节、当前运行频率f实际、预设湿度值h设定和当前湿度信息h实际具有如下关系：f调节＝f实际*(h设定/h实际)。

11、进一步地，冷却系统为上述的冷却系统，在降低雾化喷嘴的运行频率之后，冷却方法还包括：检测冷板的出气口的当前温度信息t实际；判断当前温度信息t实际与预设温度值t设的大小关系；若当前温度信息t实际大于预设温度值t设定，增加雾化喷嘴的运行电压。

12、进一步地，雾化喷嘴的运行电压的调节方法包括：检测雾化喷嘴的当前运行电压v实际；根据当前温度信息t实际、预设温度值t设定和当前运行电压v实际控制雾化喷嘴的运行电压的调节量v调节；其中，运行电压的调节量v调节、当前运行电压v实际、预设温度值t设定和当前温度信息t实际具有如下关系：v调节＝v实际*(t实际/t设定)。

13、应用本发明的技术方案，本发明提供了一种冷却元器件，包括：冷板，用于放置在待冷却部件上，冷板具有进液口，进液口用于与进液管连接，以通过进液管通入冷却液；雾化喷嘴，雾化喷嘴用于设置在进液管上，以使经过雾化后的冷却液进入冷板内；其中，进液管位于冷板的外侧。通过上述设置，冷却液经过雾化后再进入冷板内，制冷液蒸发所吸收的汽化潜热量远大于制冷液单相吸热所吸收的显热量，以最大化实现制冷液的吸热能力，从而用最少的制冷液带走最多的热量，这样可以实现在同等制冷量下，所需的制冷液最少，从而降低了成本。并且，本发明还提供了一种冷却系统，包括：上述的冷却元器件；换热器和进液管，进液管的一端与换热器连接，进液管的另一端与冷却元器件的冷板的进液口连接，以向冷板提供冷却液；出气管，冷板具有出气口，出气管的一端与换热器连接，出气管的另一端与出气口连接，以使经过雾化后的冷却液通过出气口和出气管流向换热器；第一检测部件，第一检测部件设置在出气口处，以通过第一检测部件检测冷板的出气口的湿度；控制装置，控制装置与第一检测部件和冷却元器件的雾化喷嘴连接，以根据第一检测部件的检测结果控制雾化喷嘴的运行频率，从而控制雾化喷嘴的出雾速率，以保证雾化喷嘴完全气化，实现较好的散热效果，同时可以减少制冷液的浪费，实现节能减排。进一步地，本发明还提供了一种冷却方法，适用于上述的冷却系统，冷却方法包括：检测冷板的出气口的当前湿度信息h实际；判断当前湿度信息h实际与预设湿度值h设定之间的大小关系，若当前湿度信息h实际大于预设湿度值，则说明此时的雾化气体中的液体含量较高，雾化喷嘴还未雾化完全就流出了，此时的雾化喷嘴的出雾速率较高，故此时需要降低雾化喷嘴的运行频率，以降低运行速率，以使雾化喷嘴雾化完全之后再流出，保证雾化效果和制冷效果，同时减少制冷液的浪费，进一步地实现了节能减排。

技术特征：

1.一种冷却元器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的冷却元器件，其特征在于，所述冷却元器件还包括：

3.根据权利要求2所述的冷却元器件，其特征在于，所述冷板(10)和所述雾化喷嘴(20)均为多个，多个所述冷板(10)和多个所述雾化喷嘴(20)一一对应地设置，多个所述冷板(10)依次叠置。

4.根据权利要求1所述的冷却元器件，其特征在于，所述冷板(10)包括：

5.一种冷却系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：

7.根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却元器件为权利要求3或4所述的冷却元器件，所述第一检测部件和所述第二检测部件均为多个，各个所述冷板(10)的出气口均设置有所述第一检测部件和所述第二检测部件。

8.一种冷却方法，适用于权利要求5至7中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却方法包括：

9.根据权利要求8所述的冷却方法，其特征在于，所述雾化喷嘴(20)的运行频率的调节方法包括：

10.根据权利要求8所述的冷却方法，其特征在于，所述冷却系统为权利要求6所述的冷却系统，在降低所述雾化喷嘴(20)的运行频率之后，所述冷却方法还包括：

11.根据权利要求10所述的冷却方法，其特征在于，所述雾化喷嘴(20)的运行电压的调节方法包括：

技术总结
本发明提供了冷却元器件、冷却系统以及冷却方法，冷却元器件包括：冷板，用于放置在待冷却部件上，冷板具有进液口，进液口用于与进液管连接，以通过进液管通入冷却液；雾化喷嘴，雾化喷嘴用于设置在进液管上，以使经过雾化后的冷却液进入冷板内；其中，进液管位于冷板的外侧。本发明解决了现有技术中的超过15KW的服务器的冷却的可靠性较差的问题。

技术研发人员：王超
受保护的技术使用者：中国工商银行股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15