用于服务器的冷却系统以及浸没式液冷服务器技术方案

本发明专利技术提供了一种用于服务器的冷却系统，包括：腔体(12)，腔体(12)包括彼此连通且一体成型的第一腔体部分(14)和第二腔体部分(16)，其中，第一腔体部分(14)中容纳有制冷剂，并且服务器的主板(18)设置在第一腔体部分(14)内并浸没在制冷剂中。本发明专利技术的目的在于提供一种一体成型的用于服务器的冷却系统以及浸没式液冷服务器。

For server cooling system and immersion cooling server

The present invention provides a method for cooling system, the server includes a cavity (12), (12) includes a first cavity chamber communicated with each other and an integrated part (14) and second (16), of which part of the cavity and the first cavity part (14) is contained in the refrigerant, and the server motherboard (18) is arranged in the first cavity part (14) and immersion in the refrigerant. The aim of the invention is to provide an integrated server for the cooling system and immersion cooling server.

【技术实现步骤摘要】
用于服务器的冷却系统以及浸没式液冷服务器
本专利技术涉及一种用于服务器的冷却系统以及浸没式液冷服务器。
技术介绍
目前所使用的计算机大都依靠冷空气给机器降温，但在数据中心，仅靠风冷已经不足以满足高热流密度服务器的散热要求。传统的风冷模式均采用间接接触冷却的方式进行，在传热过程复杂，存在接触热阻及对流换热热阻，热阻总和大，换热效率较低，换热过程高低温热源间温差较大，需要较低的室外低温热源引导换热过程进行。液冷即利用工作流体作为中间热量传输的媒介，将热量由热区传递到远处再进行冷却。由于液体比空气的比热大很多，散热速度也远远大于空气，因此制冷效率远高于风冷散热。水冷或液冷有两大好处：一是它把制冷剂直接导向热源，而不是像风冷那样间接制冷；二是和风冷相比，每单位体积所传输的热量即散热效率高达3500倍。液冷散热系统最大的特点有两个：均衡CPU的热量和低噪声工作。由于液体的比热容超大，因此能够吸收大量的热量而保持温度不会明显的变化，液冷系统中CPU的温度能够得到好的控制，突发的操作都不会引起CPU内部温度瞬间大幅度的变化。由于换热器的表面积很大，所以只需要低转速的风扇对其进行散热就能起到不错的效果，因此液冷大多搭配转速较低的风扇。此外，泵的工作噪声一般也不会很明显，这样整体的散热系统与风冷系统相比就非常安静。蒸发冷却从热学原理上，是利用制冷剂沸腾时的汽化潜热带走热量。由于液体的汽化潜热比比热要大很多，因此蒸发冷却的冷却效果更为显著。在有相变发生的浸没式液冷服务器中，如果将制冷剂蒸汽导出外界进行冷凝的话，如果在气体连接腔采用接头、阀门等部件的话，由于这些连接部件具有一定的阻力，如果蒸发腔和气体管路中的压差不足以克服部件阻力，就会导致蒸汽无法及时排出外界，蒸汽产生的速率超出导出的速率，从而使得浸没腔体内部压力升高，从而产生一系列问题及严重后果。而目前市面上尚未出现浸没式相变液冷服务器，因此也没有针对此问题的泄压储气方法。
技术实现思路
针对相关技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种一体成型的用于服务器的冷却系统以及浸没式液冷服务器。根据本专利技术的实施例，提供了一种用于服务器的冷却系统，包括：腔体，腔体包括彼此连通且一体成型的第一腔体部分和第二腔体部分，其中，第一腔体部分中容纳有制冷剂，并且服务器的主板设置在第一腔体部分内并浸没在制冷剂中。根据本专利技术的实施例，第二腔体部分分为上层集气器部分和下层分液器部分，其中，上层集气器部分和下层分液器部分分别连接有气体管路和液体管路，并且下层分液器部分与第一腔体部分可选择地连通。根据本专利技术的实施例，第一腔体部分和第二腔体部分之间通过可打开或关闭的挡板彼此连通或隔离。根据本专利技术的实施例，在第一腔体部分中的制冷剂的液面之上形成气相区，并且第一腔体部分还经由阀门与外部气囊连通，其中，在气相区中设置有与阀门连接以控制阀门的开关的压力传感器。根据本专利技术的实施例，气体管路的出口连接至制冷剂冷却装置，并经由泵连通至液体管路的入口。根据本专利技术的实施例，还提供了一种浸没式液冷服务器，包括如上所述的冷却系统。本专利技术的有益技术效果在于：在本专利技术的用于服务器的冷却系统中，将冷却系统的腔体制成包括彼此连通且一体成型的第一腔体部分和第二腔体部分，从而对于本专利技术这种有相变的浸没式液冷服务器而言，将第一腔体部分中上半部分的气相区和第二腔体部分上半部分的集气器部分直接连通，取消了快速接头等装置，从而减小阻力和成本重量。附图说明图1是本专利技术用于服务器的冷却系统以及浸没式液冷服务器的一个实施例的结构示意图。具体实施方式现参照附图对本专利技术的用于服务器的冷却系统以及浸没式液冷服务器进行描述。如图1所示，本专利技术提供了用于服务器的冷却系统以及浸没式液冷服务器。如图所示，冷却系统10包括腔体12，进一步，腔体12包括彼此连通且一体成型的第一腔体部分14和第二腔体部分16。在第一腔体部分14中容纳有制冷剂，并且服务器的主板18设置在第一腔体部分14内并浸没在制冷剂中，从而利用制冷剂进行冷却。继续参照图1，在本专利技术的实施例中，第二腔体部分16分为上层集气器部分20和下层分液器部分22。其中，上层集气器部分20和下层分液器部分22分别连接有气体管路24和液体管路26，并且下层分液器部分22与第一腔体部分14可选择地连通。此外在一个优选的实施例中，第一腔体部分14和第二腔体部分16之间可以通过能够打开或关闭的挡板28彼此连通或隔离。具体地，在第一腔体部分14中的制冷剂的液面之上形成气相区30，并且第一腔体部分14还经由阀门与外部气囊连通，其中，在气相区30中设置有与阀门连接以控制阀门的开关的压力传感器。此外，气体管路24的出口连接至制冷剂冷却装置，并经由泵连通至液体管路26的入口。具体而言，在本专利技术的冷却系统10中，将服务器主板18直接浸没在充满制冷剂的腔体(即，第一腔体部分14)中，采用相变换热技术解决高密度服务器散热问题。具体为采用箱体结构，刀箱内装有服务器主板，所有主板均浸没在制冷剂中，液面上方为气相区30。当主板18启动时，其上的发热元器件发热，使得周围的制冷剂沸腾，成为制冷剂蒸汽。蒸汽上升，刀箱内所有刀片内的制冷剂蒸汽汇集进入位于刀箱后部的第二腔体部分16的集气器部分20中，集气器部分20直接连接气体管路24，将制冷剂蒸汽送出外界冷却成为液态制冷剂，并在泵的加压下通过液体管路26输送回到分液器部分22中，分液器部分22将制冷剂平均分配送入该刀箱内的各个刀片腔体中。在本专利技术中，冷却系统10取消了单刀片和刀箱内集气器连接的快速接头或其他部件，将刀箱做成一体化，取消了刀壳的设计，将刀箱内分割成一个个腔体，并在后端打通，使得各个腔体直接连通集气器部分20，集气器部分20通过管路将制冷剂蒸汽输送到外界。在本专利技术中，维修时插拔主板，而不是刀片服务器。在每个腔体的前端均设有舱门，维修时先排出腔体内的制冷剂，然后打开舱门取出主板。在刀片服务器腔体与集气器连接的地方设置有挡板，当检测到腔体内压力过低时，关闭挡板，随着沸腾的进行，机箱内部的压力会持续升高，当压力达到预设值，即可以克服管路阻力时，挡板打开，继续输出制冷剂蒸汽。在本专利技术中，在浸没刀箱的气相区部分设置压力传感器，当压力达到某预设值时，阀门开启，制冷剂蒸汽排入气囊中，当腔体内压力恢复工作压力时，阀门关闭。从而使得腔体内部压力保持稳定，维持正常工作压力。与以上所述对应的，在本专利技术的浸没式液冷服务器中，由于该服务器包括如上所述的冷却系统10，因此该服务器也具备以上所述的全部优点。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于服务器的冷却系统，其特征在于，包括：腔体(12)，所述腔体(12)包括彼此连通且一体成型的第一腔体部分(14)和第二腔体部分(16)，其中，所述第一腔体部分(14)中容纳有制冷剂，并且所述服务器的主板(18)设置在所述第一腔体部分(14)内并浸没在所述制冷剂中。

【技术特征摘要】
1.一种用于服务器的冷却系统，其特征在于，包括：腔体(12)，所述腔体(12)包括彼此连通且一体成型的第一腔体部分(14)和第二腔体部分(16)，其中，所述第一腔体部分(14)中容纳有制冷剂，并且所述服务器的主板(18)设置在所述第一腔体部分(14)内并浸没在所述制冷剂中。2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第二腔体部分(16)分为上层集气器部分(20)和下层分液器部分(22)，其中，所述上层集气器部分(20)和所述下层分液器部分(22)分别连接有气体管路(24)和液体管路(26)，并且所述下层分液器部分(22)与所述第一腔体部分(14)可选择地连通。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈卫东，王晨，吴宏杰，孙振，李星，彭晶楠，宋景亮，崔新涛，
申请(专利权)人：曙光信息产业北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11