一种控温系统

技术领域

本申请涉及服务器散热技术领域，更具体地说，涉及一种控温系统。

背景技术

传统服务器往往设置多组风扇模块，以加速热对流的方式对电子元器件进行热交换，降低服务器内部高温元件的温度。

现有技术中，一般会通过提高功率或增加风扇数量来提高散热效率，但是，风扇数量增加或增大功率会导致风扇占用服务内部电子元器件的设置空间，导致服务器总体体积变大及重量增加。

综上所述，如何提高服务器的换热效率，同时避免服务器整体体积变大及重量增加，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种控温系统，其通过对流换热和液滴相变的方式对设备箱体内部的电子元件进行降温，换热效率较高，且占用空间较小。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种控温系统，包括：

冷源箱体，用于通过换热介质对气体进行降温，所述冷源箱体设有冷源箱进气口和冷源箱出气口；

设备箱体，设有设备箱进气口和设备箱出气口，且所述设备箱体的设备箱进气口与所述冷源箱体的冷源箱出气口连接；

雾化器，用于向所述设备箱体内部喷射雾化液滴；

控制系统，与所述雾化器电连接。

可选的，所述设备箱体的内部设有风扇。

可选的，所述控制系统与所述风扇电连接，并控制所述风扇的转速和吹风方向。

可选的，所述冷源箱体位于所述设备箱体的顶部。

可选的，所述冷源箱体包括冷源箱体本体和设于所述冷源箱体本体内部的气体管路，所述冷源箱体本体和所述气体管路之间形成供换热介质流动的换热介质流道，所述换热介质流道具有换热介质进口和换热介质出口。

可选的，所述气体管路中设有调节阀，所述控制系统与所述调节阀电连接并控制所述调节阀的开度。

可选的，所述气体管路至少有两个，每一所述气体管路均设有所述调节阀。

可选的，所述换热介质流道中设有折流板。

可选的，所述气体管路为直管，所述折流板通过通孔套设于所述气体管路的外部，所述折流板与所述气体管路滑动配合；所述冷源箱体设有驱动部，所述驱动部与所述折流板连接并控制所述折流板移动。

可选的，所述折流板至少有两个，所述驱动部与每一所述折流板连接。

通过上述方案，本申请提供的控温系统的有益效果在于：

控温系统包括冷源箱体、设备箱体、雾化器以及控制系统；其中，冷源箱体用于通过换热介质对气体进行降温；设备箱体的设备箱进气口与冷源箱体的冷源箱出气口连接；雾化器用于向设备箱体内部喷射雾化液滴；控制系统与雾化器电连接。

在工作过程中，雾化装置把低温制冷剂雾化为液滴，冷源箱体通过换热介质将气体转化为低温气体，低温气体与雾化液体在设备箱体中混合，并在设备箱体中流动，最终从设备箱体的设备箱出气口排出。

上述工作过程的换热过程包括：气体经过冷源箱体后温度降低；低温的气体与雾化后的液滴会在设备箱体内部流动，进行对流换热；雾化后的液体会发生相变并吸热。因此，该控温系统通过对流换热和液滴相变共同作用，对设备箱体内部的高温电子元件进行降温，相比于现有技术中风冷降温的方式，该控温系统能够获得更高的设备换热效率、更高的能效比和更低的芯片表面温度，极大提升了计算密度和性能，保证设备箱体内部的电子元件安全运行和增加电子元件的使用寿命；同时不会造成设备箱体的体积变大和重量增加。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种控温系统的俯视图；

图2为本申请实施例提供的一种控温系统的主视图。

图中的附图标记为：

1-冷源箱体，11-冷源箱体本体，12-气体管路；2-硬盘，3-风扇，4-内存卡，5-主芯片，6-网卡，7-设备箱体，71-混合腔，8-折流板9-光模块；

1a-换热介质进口、1b-换热介质出口、1c-冷源箱进气口、7a-设备箱出气口。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1和图2，本申请提供的控温系统应用于电子产品，电子产品可以具体为服务器产品。该控温系统包括冷源箱体1、设备箱体7、雾化器以及控制系统。

冷源箱体1用于通过换热介质对气体进行降温，冷源箱体1内部具有隔离分布的换热介质流道和气体流道；其中，换热介质流道供换热介质流动，其具有换热介质进口1a和换热介质出口1b；气体流道供气体流动，其具有冷源箱进气口1c和冷源箱出气口。

设备箱体7用于容纳电子元件，当电子产品具体为服务器产品时，设备箱体7内部安装服务器的各个电子元件，例如安装硬盘2、内存卡4、主芯片5、网卡6、光模块9等。设备箱体7设有设备箱进气口和设备箱出气口7a，且设备箱体7的设备箱进气口与冷源箱体1的冷源箱出气口连接。

雾化器用于将制冷剂雾化为液滴，并向设备箱体7内部喷射雾化后的液滴。在实际布置时，雾化器可以设置在设备箱体7的外部，并在设备箱体7上开设与雾化器出口连接的雾化液滴进口；雾化器也可以直接设置在设备箱体7的内部。

控制系统与雾化器电连接。控制系统可以控制雾化器的启停，也可以根据需求控制雾化器出口的雾化液滴流量。

上述结构的控温系统的有益效果在于：在工作过程中，气体经过冷源箱体1后温度降低；低温的气体与雾化后的液滴会在设备箱体7内部流动，进行对流换热；雾化后的液体会发生相变并吸热。因此，该控温系统通过对流换热和液滴相变共同作用，对设备箱体7内部的高温电子元件进行降温，相比于现有技术中风冷降温的方式，该控温系统能够获得更高的设备换热效率、更高的能效比和更低的芯片表面温度，极大提升了计算密度和性能，保证设备箱体7内部的电子元件安全运行和增加电子元件的使用寿命；同时不会造成设备箱体7的体积变大和重量增加。

可选的，在一个实施例中，为了使雾化后液体与冷源箱体1排出的气体更好的混合，可以将雾化器的喷射位置临近设备箱进气口设置。

可选的，在一个实施例中，在设备箱体7内部具有混合腔71，混合腔71中不安装服务器原本的电子元件，将雾化器的喷射位置和设备箱进气口均设置在混合腔71，保障低温的气体与雾化的液滴在混合腔71中充分混合。

进一步的，在一个实施例中，为了对设备箱体7内部的温度进行检测，尤其是检测板卡敏感元件位置的温度，可以在设备箱体7中设置若干个温度传感器，每一个温度传感与控制系统电连接。

可选的，控温系统包括显示器，显示器与控制系统电连接，温度传感器将检测到的温度信息发送至控制系统，控制系统向显示器发送显示指令，使显示器生成与温度信息对应的温度值。

进一步的，在一个实施例中，设备箱体7的内部设有风扇3。通过风冷的方式为设备箱体7中的电子元件降温；风扇3也可以促进低温空气与雾化液滴混合，增加混合后的换热介质与设备箱体7内部电子元件的对流，提高相变换热效率，实现高效换热，从而保证设备箱体7内部电子元件在设计温度内工作。

进一步的，在一个实施例中，控制系统与风扇3电连接，并控制风扇的转速和吹风方向。具体的，设备箱体7的内部温度超过预设值时，表示当前换热量不足，可以提高风扇的转速；可以控制风扇3摆动，使风扇3朝向温度较高的位置送风，达到降温目的。

进一步的，在一个实施例中，冷源箱体1位于设备箱体7的顶部。具体的，在实际设计时，冷源箱体1和设备箱体7均可以采用方形结构，二者上下叠放，占用空间更小。可以理解的，二者也可以采用其他布局方式。

进一步的，在一个实施例中，冷源箱体1采用管壳式换热器结构，具体的，冷源箱体1包括冷源箱体本体11和气体管路12。气体管路12位于冷源箱体本体11的内部，气体管路12内部为供气体流动的气体流道，气体管路12的两端分别为冷源箱进气口1c和冷源箱出气口；冷源箱体本体11和气体管路12之间的流道为供换热介质流动的换热介质流道，换热介质流道具有换热介质进口1a和换热介质出口1b，换热介质可以为冷却液。

可选的，冷源箱体1内部的换热介质和气体可以采用逆流的方式来换热，即气体与换热介质反向流动，来提高换热效率。当然，冷源箱体1内部的换热介质和气体也可以采用顺流的方式来换热。

进一步的，在一个实施例中，气体管路12中设有调节阀，控制系统与调节阀电连接并控制调节阀的开度。具体的，开度包括全开、全闭以及若干个位于全开与全闭之间的预设开度，通过调整气体管路12的开度，可以控制气体的进气量。

进一步的，在一个实施例中，气体管路12至少有两个，每一气体管路12均设有调节阀。具体的，多个气体管路12可以提高换热效率，提高进气量；并且当气体管路12有多个时，通过各个控制气体管路12中调节阀的开度，尤其是控制调节阀的开闭状态，可以改变流通气体的气体管路12的数量。另外，可以在设备箱体7中设置与气体管路12一一对应的设备箱进气口，通过控制各个气体管路12的流量，可以调节进入设备箱体7不同电子元件的流量值，例如，在温度更高的区域适当增大对应的气体管路12的气体流量，来避免设备箱体7局部超温。

可选的，在一个实施例中，冷源箱体1的换热介质进口1a设有换热介质控制阀，控制系统与换热介质控制阀电连接并控制换热介质控制阀的开度，通过调整换热介质的流量，调节进入设备箱体7中的气体的温度。

进一步的，在一个实施例中，换热介质流道中设有折流板8。具体的，折流板8可以增加换热介质的流动行程，增加内部液体扰动，提高换热介质与气体的换热效率。

进一步的，在一个实施例中，气体管路12为直管，折流板8设有通孔，气体管路12穿过折流板8的通孔，折流板8与气体管路12滑动配合；冷源箱体1设有驱动部，驱动部与折流板8连接并控制折流板8移动。具体的，控制系统可以与驱动部电连接，并通过控制指令来控制驱动部动作。驱动部可以采用气缸、伸缩杆、丝杠电机等直线驱动部件，其可以控制折流板8水平或者竖直方向移动，例如控制折流板8沿气体管路12的轴向移动，来调节折流板8的位置。为了方便折流板8直线移动，还可以在设备箱体7的内部设置与折流板8配合的导轨。

进一步的，在一个实施例中，折流板8至少有两个，驱动部与每一折流板8连接。具体的，折流板8沿气体管路12的长度方向依次分布，通过控制各个折流板8的移动，可以调整折流板8的间距，提高冷源箱体1中的换热效果。

进一步的，在一个实施例中，当温度传感器检测到的温度值超过预设温度时，控制系统控制显示器生成提示信息，来提示用户提高换热量，调整换热量的方式可以包括以下任意一种或几种的组合：冷源箱体1的换热介质流量、冷源箱体1的气体流量、折流板8位置、雾化液滴流量、风扇3的风速、风扇3的吹风位置。

进一步的，在一个实施例中，控温系统还包括控制柜，控制柜上设置手动按钮，手动按钮与控制系统电连接，方便用户手动控制调节。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的控温系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。