一种机柜式服务器及其液冷冷却系统的制作方法

本发明涉及冷却系统，更具体地说，涉及一种机柜式服务器及其液冷冷却系统。

背景技术：

1、随着服务器芯片功率密度的增加，对散热提出了更高的要求，现有的普通风冷换热方式已经无法满足高功率密度换热要求，液冷作为高效换热及节能的替代方案，正逐渐取代现有风冷技术。

2、目前，机柜式服务器的液冷以冷板式液冷方式为主。冷板式液冷方式又称为液冷板，液冷板与服务器高发热量的芯片等进行冷热交换，再通过与之相连的换热系统快速将热量传递到机柜的外部。因液冷板的换热系统需要在小空间内完成布局与安装，以及多管路连接，既带来了空间的布置困难及复杂度，又会一定程度上阻断具有风路兼容系统的风路换热循环，带来效率的损失，无法达到效率的最高化。且液冷板主要对高发热量的元件散热，对环境热量散热效果较差，不能满足高发热元件及环境温度的不同散热需求。

3、综上所述，如何有效地解决机柜式服务器的冷却系统不能满足高发热元件及环境的不同散热需求等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种机柜式服务器及其液冷冷却系统，该机柜式服务器及其液冷冷却系统的结构设计可以有效地解决机柜式服务器的冷却系统不能满足高发热元件及环境的不同散热需求的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种机柜式服务器的液冷冷却系统，包括：

4、背板制冷模块，包括第一风机和第一换热器，所述第一换热器设于所述机柜式服务器的一侧，所述第一风机用于驱动气流流向所述第一换热器；

5、至少一个液冷板，各所述液冷板分别与所述机柜式服务器的发热元件贴合设置；

6、插框制冷模块，包括分别设于所述机柜式服务器内的压缩机、冷凝板换器和第二换热器，所述第二换热器具有水冷通道和冷媒通道，所述冷凝板换器具有第一通道和第二通道，所述压缩机、所述第一通道和所述冷媒通道串接，所述第二通道用于外接设于所述机柜式服务器外部的冷却塔，各所述液冷板与所述水冷通道连通，所述第一换热器用于外接所述冷却塔。

7、可选地，上述液冷冷却系统中，所述冷却塔为开式冷却塔或闭式冷却塔。

8、可选地，上述液冷冷却系统中，所述插框制冷模块设有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述第一接口和所述第二接口分别设于所述水冷通道，且分别与所述液冷板连接；所述第三接口和所述第四接口分别设于所述第二通道且位于所述机柜式服务器的表面，用于与所述冷却塔连接。

9、可选地，上述液冷冷却系统中，还包括集水器和/或分水器，所述集水器具有多个进口并分别与各所述液冷板的出口连接，所述集水器的出口与所述第一接口连接；

10、所述分水器具有多个出口并分别与各所述液冷板的进口连接，所述分水器的进口与所述第二接口连接。

11、可选地，上述液冷冷却系统中，所述第一换热器与所述冷却塔连通的管路内设有电磁阀或流量调节阀。

12、可选地，上述液冷冷却系统中，还包括用于检测所述第一换热器内流体温度的第一温度传感器、用于检测所述第一换热器内流体压力的第一压力传感器、用于分别检测所述第一换热器的进口与所述第一换热器的出口的压力的第二压力传感器中的至少一者；

13、所述流量调节阀或所述电磁阀用于在所述第一温度传感器检测的温度高于第一预设温度、所述第一压力传感器检测的压力高于预设压力或所述第二预设压力传感器检测的压差大于预设压差时，增大所述第一换热器的流量。

14、可选地，上述液冷冷却系统中，所述插框制冷模块设于所述机柜式服务器的底部。

15、可选地，上述液冷冷却系统中，所述插框制冷模块设有用于与所述机柜式服务器滑动连接的滑轨。

16、可选地，上述液冷冷却系统中，所述插框制冷模块具有相隔绝的第一腔体和第二腔体，所述第二换热器设于所述第一腔体，所述冷凝板换器与所述压缩机设于所述第二腔体。

17、可选地，上述液冷冷却系统中，所述液冷板设有多个，且与所述液冷板对应的设置有多个驱动泵，各所述驱动泵分别对应至少一个所述液冷板，且各所述驱动泵分别连接于所述水冷通道与对应的所述液冷板之间。

18、应用本发明提供的机柜式服务器的液冷冷却系统，背板制冷模块、液冷板和插框制冷模块相结合，液冷板与机柜式服务器的发热元件贴合设置，用于冷却机柜式服务器内的高发热元件；背板制冷模块用于对机柜式服务器的内部环境散热，以实现对高发热元件以外的辅助器件等的冷却。插框制冷模块用于为液冷板供冷，插框制冷模块的冷凝板换器及背板制冷模块通过外部冷却塔供冷。该液冷冷却系统，通过背板制冷模块和液冷板实现对环境和高发热元件的多级散热，提升了冷却效率。且采用水冷冷凝板换器并外接冷却塔，既可以在小空间内解决大换热，又可以进一步与自然冷系统结合，提高液冷冷却系统散热效率。另外，插框制冷模块的压缩机、冷凝器和第二换热器均集成于机柜式服务器内部，仅需要预留与冷却塔的接口即可，冷却回路短，便于组装，空间利用率高，结构紧凑，成本较低。

19、为了达到上述目的，本发明还提供了一种机柜式服务器，该机柜式服务器包括上述任一种液冷冷却系统。由于上述的液冷冷却系统具有上述技术效果，具有该液冷冷却系统的机柜式服务器也应具有相应的技术效果。

技术特征：

1.一种机柜式服务器的液冷冷却系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机柜式服务器的液冷冷却系统，其特征在于，所述冷却塔为开式冷却塔或闭式冷却塔。

3.根据权利要求1所述的机柜式服务器的液冷冷却系统，其特征在于，所述插框制冷模块设有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述第一接口和所述第二接口分别设于所述水冷通道，且分别与所述液冷板连接；所述第三接口和所述第四接口分别设于所述第二通道且位于所述机柜式服务器的表面，用于与所述冷却塔连接。

4.根据权利要求3所述的机柜式服务器的液冷冷却系统，其特征在于，还包括集水器和/或分水器，所述集水器具有多个进口并分别与各所述液冷板的出口连接，所述集水器的出口与所述第一接口连接；

5.根据权利要求1所述的机柜式服务器的液冷冷却系统，其特征在于，所述第一换热器与所述冷却塔连通的管路内设有电磁阀或流量调节阀；或者，还包括用于检测所述第一换热器内流体温度的第一温度传感器、用于检测所述第一换热器内流体压力的第一压力传感器、用于分别检测所述第一换热器的进口与所述第一换热器的出口的压力的第二压力传感器中的至少一者；

6.根据权利要求1所述的机柜式服务器的液冷冷却系统，其特征在于，所述插框制冷模块设于所述机柜式服务器的底部。

7.根据权利要求1所述的机柜式服务器的液冷冷却系统，其特征在于，所述插框制冷模块设有用于与所述机柜式服务器滑动连接的滑轨。

8.根据权利要求1-7任一项所述的机柜式服务器的液冷冷却系统，其特征在于，所述插框制冷模块具有相隔绝的第一腔体和第二腔体，所述第二换热器设于所述第一腔体，所述冷凝板换器与所述压缩机设于所述第二腔体。

9.根据权利要求1-7任一项所述的机柜式服务器的液冷冷却系统，其特征在于，所述液冷板设有多个，且与所述液冷板对应的设置有多个驱动泵，各所述驱动泵分别对应至少一个所述液冷板，且各所述驱动泵分别连接于所述水冷通道与对应的所述液冷板之间。

10.一种机柜式服务器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的液冷冷却系统。

技术总结
本发明涉及冷却系统技术领域，具体公开了一种机柜式服务器的液冷冷却系统，包括背板制冷模块，包括第一风机和第一换热器；至少一个液冷板，各液冷板分别与机柜式服务器的发热元件贴合设置；插框制冷模块，包括分别设于机柜式服务器内的压缩机、冷凝板换器和第二换热器，第二换热器具有水冷通道和冷媒通道，冷凝板换器具有第一通道和第二通道，压缩机、第一通道和冷媒通道串接，第二通道用于外接设于机柜式服务器外部的冷却塔，各液冷板与水冷通道连通，第一换热器用于外接冷却塔。该液冷冷却系统提升了冷却效率，并能够满足高发热元件及环境的不同散热需求。本发明还公开了一种机柜式服务器，同样具有上述技术效果。

技术研发人员：宋斌,刘翔,吴刚
受保护的技术使用者：深圳市英维克科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1