(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 202210957760.6 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 中国电建集团华 东勘测设计 研究院 有限公司 地址 310014 浙江省杭州市下城区潮王路 22号 (72)发明人 荣杨一鸣 　冯飙　高俊　杜博闻　 李成军　郑应霞　张宝勇　 (74)专利代理 机构 杭州九洲专利事务所有限公 司 33101 专利代理师 韩小燕　沈敏强 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 采用环路热管的数据中心冷却系统及其冷 却方法 (57)摘要 本发明涉及一种采用环路热管的数据中心 冷却系统及其冷却方法。 适用于数据中心的冷却 技术领域。 本发明所采用的技术方案是： 该系统 包括： 环路热管管路， 其上设有能使管路内工质 沿指定方向循环流动的热管工质泵； 蒸发器， 设 置于所述环路热管管路上， 用于吸收数据中心散 热， 并利用吸收的热量将环路热管管路内的工质 由液态转化为气态； 双段冷却器， 设置于所述环 路热管管路上， 用于吸收环路热管管路上内气态 工质的热量， 将气态工质转化为液态工质； 所述 双段冷却器具有冷却筒， 冷却筒内设有上层填料 和位于上层填料下方的下层填料， 上层填料和下 层填料内均设有冷凝管， 冷凝管接于所述环路热 管管路上。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115209708 A 2022.10.18 CN 115209708 A 1.一种采用环路热 管的数据中心冷却系统， 其特 征在于， 包括： 环路热管管路， 其上设有能使管路内工质沿指定方向循环流动的热 管工质泵； 蒸发器， 设置于所述环路热管管路上， 用于吸收数据中心散热， 并利用吸收的热量将环 路热管管路内的工质由液态转 化为气态； 双段冷却器， 设置于所述环路热管管路上， 用于吸收环路热管管路上内气态工质的热 量， 将气态工质转 化为液态工质； 所述双段冷却器具有冷却筒， 冷却筒内设有上层填料和位于上层填料下方的下层填 料， 上层填料和下层填料内均设有冷凝管， 冷凝管接 于所述环路热 管管路上； 所述上层填料上方设有上层 喷淋装置， 该上层 喷淋装置连通循环水管路， 所述下层填 料上方设有下层喷淋装置， 该下层喷淋装置经降温冷却支路连通所述循环水管路， 降温冷 却支路上设有降温冷却装置； 所述冷却筒底部连通所述循环水 管路； 所述冷却筒侧壁上、 下层填料下方位置开设有进气口， 冷却筒顶部设有出气口， 冷却筒 内部设有能带动空气流动的风机 。 2.根据权利要求1所述的采用环路热管的数据中心冷却系统， 其特征在于： 所述降温冷 却装置包括减压冷却器， 减压冷却器上接有低温气体管路， 低温气体管路上设有真空泵。 3.根据权利要求2所述的采用环路热 管的数据中心冷却系统， 其特 征在于： 所述低温气体管路上沿空气流动方向依次设有蓄冷器、 吸附器和第八截止阀； 所述环路热管管路上并联有热管旁路， 该热管旁路上设有分别位于所述蓄冷器和吸附 器内的换 热段。 4.根据权利要求3所述的采用环路热 管的数据中心冷却系统， 其特 征在于： 所述低温气体管路上、 蓄冷器和吸附器之间接有供气支路， 供气支路上设有第九截止 阀； 所述低温气体管路上、 吸附器和第八截止阀之间经水汽回收管路连通所述循环水管 路， 该水汽回收管路上设有冷凝器。 5.根据权利要求4所述的采用环路热管的数据中心冷却系统， 其特征在于： 所述冷凝器 的冷源为自然冷源或所述减压冷却器内的低温冷却水。 6.根据权利要求3或4所述的采用环路热管的数据中心冷却系统， 其特征在于： 所述蓄 冷器内装有相变蓄冷材 料； 所述吸附器内装有对水 具有吸附能力的吸附剂。 7.根据权利要求1所述的采用环路热管的数据中心冷却系统， 其特征在于： 所述上层填 料内的冷凝管和下层填料内的冷凝管沿工质循环流动方向依次接 于所述环路热 管管路上。 8.根据权利要求1或7所述的采用环路热管的数据中心冷却系统， 其特征在于： 所述环 路热管管路分为蒸发段、 冷凝段和 绝热段， 其中蒸发段连通所述蒸发器的出气口和冷凝段 的进口， 冷凝段上设有 所述冷凝管， 冷凝段的出口经绝热段连通蒸发器的进液口， 绝热段包 覆绝热材料。 9.一种权利要求1～8任意一项所述采用环路热管的数据中心冷却系统的冷却方法， 其 特征在于： 环路热管管路连通， 启动热管工质泵， 数据中心散热量自蒸发器进入， 经管路内工质输 送至双段冷却器后在 双段冷却器排出； 双段冷却器排出热量的运行模式一： 在环境气 温较低时， 启动风机， 外部空气在风机的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115209708 A 2作用下进入双段冷却器， 并依次通过下层填料和上层填料， 对填料内部的冷凝管进 行冷却， 随后排出双段冷却器； 运行模式二： 在环境气温较高且循环水充足时， 循环水管路内的常温循环水通过上层 喷淋装置对上层填料进行喷淋， 喷淋出的常温循环水对填料内部的冷凝管进行冷却； 同时， 启动风机， 外部空气在风机的作用下进入双段冷却器， 并依次通过下、 上层填料， 填料中的常温循环水蒸发吸热， 对其内部的冷凝管进行冷却降温； 运行模式三： 在环境气温较高且循环水较少时， 通过降温冷却装置将循环水管路内的 常温循环水变成低温冷却水， 低温冷却水通过下层喷淋装置对下层填料进行喷淋， 喷淋出 的低温冷却水对填料内部的冷凝管进行冷却； 运行模式四： 在外部环境气温较高且数据中心热负荷过大时， 通过降温冷却装置将循 环水管路内的常温循环水变 成低温冷却水， 低温冷却水通过下层喷淋装置对下层填料进 行 喷淋， 喷淋出的低温冷却水对填料内部的冷凝管进行冷却； 同时， 循环水管路内的常温循环水通过上层 喷淋装置对上层填料进行喷淋， 喷淋出的 常温循环水对填料内部的冷凝管进行冷却； 同时， 启动风机， 外部空气在风机的作用下进入双段冷却器， 并依次通过下、 上层填料， 填料中的常温循环水蒸发吸热， 对其内部的冷凝管进行冷却降温。 10.根据权利要求9所述的冷却方法， 其特 征在于： 所述降温冷却装置包括减压冷却器， 减压冷却器上接有低温气体管路， 低温气体管路 上设有真空泵； 所述低温气体管路上沿空气流动方向依次设有蓄冷器、 吸附器和第八截止阀； 所述环路热管管路上并联有热管旁路， 该热管旁路上设有分别位于所述蓄冷器和吸附 器内的换 热段； 所述低温气体管路上、 蓄冷器和吸附器之间接有供气支路， 供气支路上设有第九截止 阀； 所述低温气体管路上、 吸附器和第八截止阀之间经水汽回收管路连通所述循环水管 路， 该水汽回收管路上设有冷凝器； 所述通过降温冷却装置将循环水 管路内的常温循环水变成低温冷却水， 包括： 向减压冷却器中充注适量的常温循环水， 启动真空泵， 对减压冷却器中的常温循环水 进行抽空降温， 真空泵排出 的低温气体依 次经过蓄冷器和吸 附器， 释放冷量并将气体中的 水汽吸附； 减压冷却器中的循环水达 到设定温度后变成低温冷却水； 吸附器吸附饱和后， 使外部空气通过供气支路经第九截止 阀流入， 将吸附器中的水汽 带走， 随后经 水汽回收管路进入冷凝器， 水汽冷凝并回收。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115209708 A 3