(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222021853.6 (22)申请日 2022.08.02 (73)专利权人 广州洛书计算机有限公司 地址 511483 广东省广州市番禺区沙湾镇 福龙路999号28栋535 (72)发明人 周哲明　 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种负压液冷系统 (57)摘要 本实用新型涉及液冷技术领域， 特别是涉及 数据中心液冷系统。 一种负压液冷系统， 储液单 元等安装在工作单元的水平线以下， 使储液罐的 水面暴露在大气压下， 管道在储 液罐的水面下形 成封闭的回路， 管道内的水受到的大气压被管道 内的水柱的重力抵消 后低于管道外的大气压， 从 而在管道内形成了负压， 比较经济可靠； 或者通 过真空泵抽气形成负压。 通过水泵产生的吸力在 管道内形成更大的负压， 促使冷却液流回储液 罐， 进而循环流动。 排气单元安装在储液罐的出 口到水泵的入口之间的管道上， 可以同时安装在 多个位置。 工作单元安装在服务器等设备上， 将 每一个并联的管路作为一个工作单元， 可以关闭 出现破损的工作单元， 未出现破损的工作单元继 续正常运行。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 217936384 U 2022.11.29 CN 217936384 U 1.一种负压液冷系统， 包括储液单元、 动力单元、 工作单元、 排气单元、 换热单元和控制 单元， 前述单元通过管道连接， 所述储液单元包括储液罐， 所述动力单元包括水泵， 其特征 是： 所述储液单元安装在所述工作单元的水平线以下， 所述储 液罐的水面暴露在大气 压下， 所述管道在所述储液罐的水面下形成封闭的回路， 所述管道内的水受到的大气 压被所述管 道内的水柱的重力抵消后低于管道外的大气压， 从而在所述管道内形成负压 。 2.根据权利要求1所述的负压液冷系统， 其特征是： 通过所述水泵工作产生的吸力在所 述管道内形成更 大的负压， 促使冷却液流回所述储液 罐， 进而循环流动。 3.根据权利要求1所述的负压液冷系统， 其特征是： 所述排气单元包括排气罐、 真空泵， 安装在所述储液罐的出口到所述水泵的入口之 间的所述管道上； 冷却液低至所述排气罐预 设的排气水位时启动所述真空泵排气， 升至所述排气罐预设的停止水位时停止所述真空 泵。 4.根据权利要求1所述的负压液冷系统， 其特征是： 所述储液罐中安装有柔性的薄膜， 隔离所述储液罐中的水和外部空气， 所述薄膜可以随着所述储液罐中的水位的升降而升 降。 5.一种负压液冷系统， 包括储液单元、 动力单元、 工作单元、 排气单元、 换热单元和控制 单元， 各个单元通过管道连接， 储液单元包括储 液罐、 真空泵， 动力单元包括水泵， 所述储液 单元通过真空泵抽气在管道内形成负压， 其特征是： 通过所述水泵工作产生的吸力在所述 管道内形成更大的负压， 促使冷却液流回所述储液罐， 进而循环流动； 所述排气单元包括排 气罐、 真空泵， 安装在所述储液罐的出口到所述水泵的入口之 间的所述管道上； 冷却液低至 所述排气罐预设的排气水位时启动所述排气单元的真空泵排气， 升至所述排气罐预设的停 止水位时停止所述 排气单元的真空泵。 6.根据权利要求1或5所述的负压液冷系统， 其特征是： 安装在被散热设备上的每一个 并联的管道构成一个所述工作单 元； 所述工作单 元可以单独关闭或打开。 7.根据权利要求3或5  所述的负压液冷系统， 其特征是： 所述管道上最少安装有两个所 述排气单元。 8.根据权利要求6所述的负压液冷系统， 其特征是： 所述工作单元包括压力传感器、 入 口流量传感器、 入口电磁阀、 出口流量传感器、 出口电磁阀， 安装在设备上的所述工作单元 还包括冷板散热部件； 当某个所述工作单元发生所述管道轻微破损时， 所述管道内的负压 减小， 由该工作单元 的所述压力传感器触发警告信息； 当某个所述工作单元 的所述管道破 损程度较大时， 该工作单元 的流量降低为零， 由该工作单元 的所述流量传感器触发相 应的 所述电磁阀关闭， 同时触发 警告信息 。 9.根据权利要求6所述的负压液冷系统， 其特征是： 有高度差异的所述并联的管道的总 入口和总出口上 下分布。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217936384 U 2一种负压液冷系统 技术领域 [0001]本实用新型 涉及液冷技 术领域， 特别是 涉及数据中心液冷系统。 背景技术 [0002]随着信息技术的发展， 芯片的功耗越来越大， 传统的风冷散热方式已经难以满足 芯片的散热需求以及节 能要求， 液体冷却 技术以高效的散热效率得到广泛应用， 数据中心 是重要的应用场景。 传统的液冷系统通常是正压系统， 管道内的液体压力大于管道外的大 气压力， 当管道受液体腐蚀或其他原因意外破损时， 管道内的液体会泄露出来， 可能导致 发 生设备损毁等事故。 [0003]负压液冷系统由于管道内的液体压力低于管道外 的大气压力， 当管道破损时， 第 一时间不会出现冷却液泄露的问题， 但是当管道没有得到及时修复时， 如何保持系统的持 续稳定运行， 如何不影响未出现破损的设备 的持续稳定运行等， 解决这些问题才能使负压 液冷系统走向大规模应用。 [0004]在现有负压液冷系统的技术中， 负压源集中在储液端， 在应对管道破损等原因导 致的负压变化时， 只能在储液端调节负压。 这种 方式响应较慢， 控制比较复杂， 在应对管道 破损多处的情况时， 难以控制冷却液不泄露， 而且不能解决空气进入管道带来的散热效率 降低等问题， 因此不能保持系统的持续稳定运行。 实用新型内容 [0005]本实用新型在于提供一种负压液冷系统， 以解决制约负压液冷系统走向大规模应 用的若干技 术问题。 [0006]本实用新型解决其 技术问题所采用的技 术方案是： [0007]一种负压液冷系统， 主要包括储液单元、 动力单元、 工作单元、 排气单元、 换热单元 和控制单元等， 前述单元通过管道连接。 储液单元包括储液罐， 或者还包括真空泵、 电磁阀、 压力传感器、 水位传感器等； 储 液单元等安装在工作单元的水平线以下， 使储液罐的水面暴 露在大气压下， 管道在储液罐 的水面下形成封闭的回路， 管道内的水受到的大气压被管道 内的水柱的重力抵消后低于管道外的大气压， 从而在管道内形成了负压； 为了防止系统中 的水蒸发或者受到污染， 可以在 储液罐中安装柔性的薄膜， 隔离储液罐中的水和外部空气， 薄膜可以随着水位的升降而升降， 使水面受到的压力不超过大气压。 储液单元或者通过真 空泵抽气在管道内形成负压， 并通过压力传感器测量和维持预设的负压水平。 储液单元或 者同时使用上述两种方式， 在管道内形成负压。 电磁阀安装在 储液罐的入口和出口， 当管道 破损导致冷却液停止循环时， 冷却液在负压作用下回流到储液罐， 回流完成后关闭电磁阀， 避免负压消失后再次发生 意外的泄 露。 [0008]动力单元包括水泵和变频器等， 水泵的出口与储液罐的入口连接， 通过水泵工作 产生的吸力在管道内形成更大的负 压， 促使冷却液流回储液罐， 进而循环流动； 变频器用于 调节水泵的功率， 以适应系统的负荷。说　明　书 1/5 页 3 CN 217936384 U 3