(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210948116.2 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 佛山市液冷时代科技有限公司 地址 528251 广东省佛山市南海区桂城街 道深海路17号瀚天科技城A区6号楼 801 (72)发明人 陈阳　潘敏强　邱贵乾　易丽　 (74)专利代理 机构 北京天奇智新知识产权代理 有限公司 1 1340 专利代理师 陈新胜 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 数据中心喷雾相变液冷系统及数据中心系 统动态控制方法 (57)摘要 本发明公开了数据中心喷雾相变液冷系统 及数据中心系统动态控制方法， 包括具有集成周 期性变截面通道 阵列喷雾相变液冷系统的服务 器、 动态控制系统和机柜； 集成周期性变截面通 道阵列喷雾相变液冷系统的服务器包括冷却液 入口、 冷却液出口、 周 期性变截面通道阵列 喷雾 组件、 服务器箱体组件和冷却液出口； 周 期性变 截面通道 阵列喷雾组件用于高热流密度服务器 散热； 冷却液入口和冷却液出口设置在周期性变 截面通道阵列喷雾组件的同侧或不同测； 动态控 制系统包括控制单元CU、 动力单元、 冷却单元、 主 流温度传感器、 一级流量控制阀、 进液主管路、 回 液主管路、 进液支管路、 回液支管路、 支流一级温 度传感器、 支流二级温度传感器与二级流量控制 阀。 权利要求书3页 说明书6页 附图5页 CN 115175538 A 2022.10.11 CN 115175538 A 1.一种数据中心喷雾相变液冷系统， 其特征在于， 包括具有集成周期性变截面通道阵 列喷雾相变液冷系统的服 务器、 动态控制系统和机柜； 所述集成周期性变截面通道阵列喷雾相变液冷系统 的服务器包括冷却液入口、 冷却液 出口、 周期性变截面通道阵列喷雾组件、 服务器箱体组件和冷却液出口； 所述周期性变截面 通道阵列喷雾组件用于高热流密度服务器散热； 所述冷却液入口和冷却液出口设置在周期 性变截面 通道阵列喷雾组件的同侧或不同测； 所述动态控制系统包括控制单元CU、 动力单元、 冷却单元、 主流温度传感器、 一级流量 控制阀、 进液主管路、 回液主管路、 进液支管路、 回液支管路、 支流一级温度传感器、 支流二 级温度传感器与二级流量控制阀； 所述控制单元CU分别与主流温度传感器、 支流一级温度 传感器、 支流 二级温度传感器、 一级流 量控制阀、 二级流 量控制阀电性连接 。 2.如权利要求1所述的数据中心喷雾相变液冷系统， 其特征在于， 所述周期性变截面通 道阵列喷雾组件设置在服务器箱体组件的上方， 所述周期性变截面通道阵列喷雾组件包括 从上至下依次叠加设置的服 务器上层盖 板、 服务器下层盖 板、 压力雾化喷头 。 3.如权利要求2所述的数据中心喷雾相变液冷系统， 其特 征在于， 所述服务器上层盖板设有冷却介质入口流道、 分流腔、 可容纳周期性翅片阵列的腔体 以及服务器外接口区所述冷却介质入口流道分别与分流腔、 冷却液入口连通； 所述分流腔 与可容纳周期性 翅片阵列的腔体相连通； 所述服务器下层盖板上设有冷却介质入口流道、 分流腔、 周期性翅片阵列、 服务器外接 接口区、 周期性变截面通道阵列、 螺纹孔阵列； 所述冷却介质入口流道分别与分流腔、 冷却 液入口连通； 所述分流腔与周期性变截面 通道阵列相连通； 所述服务器上层盖板与服务器下层盖板之间形成腔体阵列即冷却介质存储腔， 用于容 纳高压液体冷却介质。 4.如权利要求2所述的数据中心喷雾相变液冷系统， 其特征在于， 所述压力 雾化喷头设 有喷头壳体、 壳体外螺纹、 压力雾化喷头入口、 静止分流叶片、 导流叶片、 导流小孔、 旋流腔 及压力雾化喷头出口； 所述压力雾化喷头通过壳体外螺纹安装在服务器下层盖板的螺纹孔 阵列中。 5.如权利要求1所述的数据中心喷雾相变液冷系统， 其特征在于， 所述服务器箱体组件 包括服务器箱体、 喷雾腔以及安装在服务器箱体内的电子元器件； 所述服务器箱体为密封 结构， 所述 服务器下层盖 板和服务器箱体之间形成腔体即喷雾腔， 为细小液滴实现雾化。 6.如权利要求2所述的数据中心喷雾相变液冷系统， 其特 征在于， 所述动力单 元， 用于为整个冷却系统提供循环动力； 所述主流温度传感器、 支流一级温度传感器、 支流二级温度传感器， 分别用于监测进液 主管路冷却液的温度T1、 回液支管 路出口冷却液的温度T2、 集成周期性变截面通道阵列喷雾 相变液冷系统的服 务器出口冷却液的温度T3， 并将相应的信号传递至控制单 元CU； 控制单元CU， 根据来自温度传感器的信号， 并根据信号处 理结果发出相应控制指令； 所述一级流量控制阀、 二级流量控制阀， 用于根据来自控制单元CU的控制指令调节进 入各机柜及服 务器液冷散热器的流 量。 7.如权利要求2所述的数据中心喷雾相变液冷系统， 其特征在于， 所述每一台集成周期 性变截面通道阵列喷雾相 变液冷系统的服务器冷却液入口前均配置有一个二级流量控制权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115175538 A 2阀； 每一台集成周期性变截面通道阵列喷雾相变液冷系统的服务器冷却液出口前端均配置 有一个支流 二级温度传感器。 8.一种数据中心系统动态控制方法， 其特 征在于， 所述方法包括： S1获取进液主管路冷却液的温度T1、 回液支管路出口冷却液的温度T2、 液冷散热器出口 冷却液的温度T3， 计算ΔT2‑1、 ΔT3‑1； S2判断ΔT2‑1、 ΔT3‑1是否符合要求， 是， 返回S1， 否则执 行步骤S3； S3统计ΔT2‑1超过最大允许值的机柜数量n1、 低于最小允许值的机柜数量m1,统计每台 机柜中ΔT2‑1超过最大允许值的服 务器数量 n2、 低于最小允许值的服 务器数量m2； S4若n1＝0， 且m1小于机柜总数a的百分之十， 则执 行S6， 否则执 行S5； S5在n1≥0.1a， 0＜n1＜0.1a且n1≥0.5m1， 0＜n1＜0.1a且n1＜0.5m1， n1＝0， m1≥0.1a， 控 制单元CU发出不同的行为指令； S6若n2＝0， 且m2小于机柜总数b的百分之二十， 则返回S1， 否则执 行S7； S7在n2≥0.2b， 0＜n2＜0.2b且n2≥0.5m2， 0＜n2＜0.2b且n2＜0.5m2， n2＝0， m2≥0.2b时， 控制单元CU发出不同的行为指令 。 9.如权利要求8所述的数据中心系统动态控制方法， 其特 征在于， 所述S5具体包括： S5A若n1≥0.1a， 控制单元CU发出行为指令， 控制动力单元增加功率10％， 增大输送冷却 液的总流量， 并增大ΔT2‑1超过最大允许值的机柜相应一级流量控制阀开度8％， 减小ΔT2‑1 低于最小允许值的机柜相应一级流量控制阀开度15％， 减小其余机柜相应一级流量控制阀 开度8％； 返回S1； S5B若0＜n1＜0.1a且n1≥0.5m1， 控制单元CU发出行为指令， 控制动力单元增加功率 8％， 增大输送冷却液的总 流量， 并增大ΔT2‑1超过最大允许值的机柜相应一级流量控制阀 开度10％， 减小ΔT2‑1低于最小允许值的机柜相应一级流量控制阀开度12％， 减小其余机柜 相应一级流 量控制阀开度6％； 返回S1； S5C若0＜n1＜0.1a且n1＜0.5m1， 控制单元CU 发出行为指令， 增大ΔT2‑1超过最大允许值 的机柜相应一级流量控制阀开度8％， 减小ΔT2‑1低于最小允许值的机柜相应一级流量控制 阀开度5％， 其 余保持不变； S5D若n1＝0， m1≥0.1a， 控制单元CU发出行为指令， 控制动力单元降低功率5％， 并增大 ΔT2‑1符合要求的机柜相应一级流 量控制阀开度8％， 其 余保持不变； 返回S1。 10.如权利要求8所述的数据中心系统动态控制方法， 其特 征在于， 所述S7 具体包括： S7A若n2≥0.2b， 控制单元CU发出行为指令， 增大一级流量控制阀开度10％， 并增大Δ T3‑1超过最大允许值服务器相应的二级流量控制阀开度5％， 减小ΔT3‑1低于最小允许值服 务器相应的二级流量控制阀开度15％， 减小其余服务器相应的二级流量控制阀开度8％； 返 回S1； S7B若0＜n2＜0.2b且n2≥0.5m2， 控制单元CU发出行为指令， 增 大一级流量控制阀开度 8％， 并增大ΔT3‑1超过最大允许值服务器相应的二级流量控制阀开度8％， 减小ΔT3‑1低于 最小允许值服务器相应的二级流量控制阀开度12％， 减小其余服务器相应的二级流量控制 阀开度6％； 返回S1； S7C若0＜n2＜0.2b且n2＜0.5m2， 控制单元CU 发出行为指令， 增大ΔT3‑1超过最大允许值 服务器相应的二级流量控制阀开度8％， 减小ΔT3‑1低于最小允许值服务器相应的二级流量权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115175538 A 3