[发明专利]一种自然冷源液冷数据中心散热系统及散热方法

权利要求书

1.一种自然冷源液冷数据中心散热系统，其特征是，包括蒸发式冷凝器、水蒸发喷淋装置、汽液分离器、制冷剂储液罐、制冷泵、服务器CPU冷板和制冷剂分集器，所述蒸发式冷凝器上部设有水蒸发喷淋装置，所述蒸发式冷凝器的出口端通过管路与制冷剂储液罐连接，所述制冷剂储液罐的出口端通过管路与制冷泵连接，所述制冷泵的出口端连接制冷剂液管，所述制冷剂液管上设有至少一个制冷剂分集器，所述制冷剂分集器连接制冷剂液管，所述服务器CPU冷板的一端与制冷剂液管连接，另一端与汽液混合管连接，所述汽液混合管的出口端与汽液分离器相连，所述汽液分离器的顶部还设有制冷剂气管，所述的制冷剂气管的出口与蒸发式冷凝器的入口相连，所述汽液分离器的底部通过管路与制冷剂储液罐出口端的管路相连。

2.根据权利要求1所述的一种自然冷源液冷数据中心散热系统，其特征是，所述服务器CPU冷板设有多个，每一个服务器CPU冷板对应一个服务器芯片，所述服务器CPU冷板紧贴于服务器芯片；所述制冷剂液管和汽液混合管上设有多个连接端口。

3.根据权利要求1所述的一种自然冷源液冷数据中心散热系统，其特征是，所述服务器CPU冷板为密封腔体，服务器CPU冷板的一端下部设有制冷剂入口，另一端上部设有汽液混合物出口，所述制冷剂入口与制冷剂液管上的连接端口连接，所述汽液混合物出口与汽液混合管上的连接端口连接。

4.根据权利要求3所述的一种自然冷源液冷数据中心散热系统，其特征是，所述服务器CPU冷板内腔的制冷剂由制冷剂入口流向汽液混合物出口，制冷剂在服务器CPU冷板内腔中流动并吸热相变产生汽泡。

5.根据权利要求1所述的一种自然冷源液冷数据中心散热系统，其特征是，所述服务器CPU冷板内设有制冷剂流动管道或流动槽道。

6.根据权利要求1所述的一种自然冷源液冷数据中心散热系统，其特征是，所述蒸发式冷凝器、水蒸发喷淋装置和制冷剂储液罐设于室外。

7.根据权利要求1所述的一种自然冷源液冷数据中心散热系统，其特征是，所述制冷剂为氟化液。

8.一种自然冷源液冷数据中心散热方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)、通过制冷剂泵使制冷剂经管路流向紧贴于服务器芯片处的服务器CPU冷板，冷板内的制冷剂被加热发生相变，吸收CPU产生的热量，汽液两相流体从服务器CPUC冷板中流至汽液混合管后进入汽液分离器，经过汽液分离后，汽态制冷剂流入室外蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器将来自室内的汽态制冷剂冷凝至液态，并进入制冷剂储液罐；在制冷剂泵的驱动作用下，分离后的液态制冷剂与冷凝后的储液罐流出的液态制冷剂汇合后再流入室内液冷分集器，完成整个循环；

(2)、当室外温度较低或由于服务器CPU使用功率较小时，制冷剂泵和冷媒分配单元可调控较少的制冷剂进入冷板，多余制冷剂进入储液罐，减少制冷剂泵功耗，对CPU进行降温；室外仅用风机对汽液两相冷媒进行冷却，不采用喷淋；

(3)、当室外温度较高或由于服务器CPU使用功率较大时，增加进入服务器CPU冷板的制冷剂流量，使更多的热量在CPU处被制冷剂带走，室外采用风机和喷淋共同对汽液两相冷媒进行冷却。