【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及计算机硬件领域，尤其涉及一种计算设备及基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元。
技术介绍
1、随着计算设备朝着大功率、高集成度、超大规模化方向发展，高性能芯片和集成电路的使用越来越广泛，这些高热流元件工作时产生的热量是计算设备热负荷的最主要来源。以数据中心服务器为例，常规的空气冷却系统已经无法满足散热需求，为了保证数据中心服务器的稳定性和可靠性，液体冷却技术的研发设计已经成为数据中心系统设计的重点环节，尤其是浸没式液体冷却技术，以其优异的散热能力备受行业关注。
2、根据液冷工质是否发生相变，浸没式液体冷却可以分为单相浸没式液体冷却和相变浸没式液体冷却。其中，相变浸没式液体冷却利用冷却液沸腾气化带走设备产生的热量，通常采用密闭设计，在其中充入一定量的相变工质。服务器工作后，设备产生的热量使冷却系统内的液态工质汽化，汽态工质通过在冷凝部件表面遇冷变为液态工质，再回流至服务器机箱。
3、对于服务器设置多个节点的情形，现有技术中一种典型的处理方案采用cdu(coolant distribution unit，液冷工质分配单元)分别控制各服务器节点。为了满足高密负荷的散热需要，cdu的设计体量较大，且占用服务器节点的有效布置空间，例如但不限于设置在机柜中节点的上方或下方，或者占用相邻机柜之间的一个机柜，影响服务器配置密度。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种计算设备及基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，在不占用设备有效空间的基础上，保证系统稳
2、本申请实施例第一方面提供了一种基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，该液冷工质分配单元包括外部罩体和内置于该罩体内的冷凝部件，其外部罩体用于设置在设备机箱的背面，不占用设备有效布置空间；该罩体的正面配置为冷凝区壁面，且在前后方向上，冷凝区壁面与冷凝部件相对设置；该冷凝区壁面上设置有液接头和汽接头，液接头和汽接头配置为：与设置在设备机箱的通汽口和通液口的接头相对设置，且可分别适配连接，以快速建立设备机箱与液冷工质分配单元之间的汽路连通和液路连通关系。组装操作时，插装或推动设备机箱，即可实现设备机箱与液冷工质分配单元之间汽、液两路的连接及导通；组装完成后，该液冷工质分配单元位于设备机箱的后侧，未占用设备有效布置空间，在满足汽态工质冷凝处理和液态工质分配等功能的基础上，具有较好的系统集成度。
3、另外，基于液冷工质分配单元部署在设备相箱背部的结构特点，冷凝区壁面至少可配置为与设备有效布置空间的幅度大致相同，在高度和宽度方向上两者尺寸趋于一致，由此，冷凝部件的换热管可在相应幅度范围内大面积布置，充分利用设备的背部空间提高冷凝能力，可提升整机散热效率。此外，该设备机箱与液冷工质分配单元之间通过相适配的接头快速连接，减少了以往管路连接的操作工时；且两者之间的实际汽、液连接路径较短，可规避管路连接可能导致的渗漏问题。
4、在具体应用中，储液部位于罩体的底部，冷凝部件位于储液部的上方，在满足液冷工质分配单元的冷凝集液功能的基础上，整机结构具有更好的集成度。
5、基于第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第二种实施方式：还包括调节部件，其内腔与罩体的内腔连通，该调节部件包括具有内腔的本体，其本体可在其内腔侧的压力作用下产生形变，使其内腔的容纳空间相应改变；当汽化速度高于冷凝速度时，内部压力将随之增大，基于调节部件可受压形变的特点，其本体形变后扩容后可释放系统内压力，系统压力得以有效平衡，能够规避内部压力增大产生的不利影响，例如但不限于，压力过高使得液冷工质的沸点升高，可能会导致芯片超温造成损害；影响部分压力敏感元件的正常工作，以及其他安全隐患。整体上，能够保持系统常压运行，降低工作过程中的压力波动幅度，保证系统稳定可靠运行。
6、基于第一方面的第二种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第三种实施方式：调节部件位于罩体的后侧，且可在前后方向展收以改变其内腔的容纳空间。如此设置，充分利用了横纵两向的尺寸空间，在提供相同压力平衡能力的基础上，其前后方向上的尺寸得以合理控制，整机集成度较高；与此同时，可减小扩容状态下在前后方向上的空间占用，利于机房等应用空间的整体部署。
7、基于第一方面的第三种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第四种实施方式：调节部件设置为多个，且沿上下方向顺次设置，充分利用设备背部空间。工作过程中，每个调节部件所在区域压力不同时，相应的实际扩容展开量也不完全相同。另外，对于各服务器节点内汽化速度不同的情形，基于各调节部件的内腔扩容调节能力，能够提供各自所在对应区域间的冗余补充。
8、基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第五种实施方式：还包括设置在罩体上的分流岐管，分流岐管可连通至储液部，多个液接头插装在分流岐管上。整体上集中分配液态工质至各液接头，且供液压力可保持大体一致，可保障散热供给能力均一。
9、在具体应用中，分流岐管固定在罩体的正面，也即罩体外部，冷凝部件得以贴近冷凝区壁面设置，保证汽态工质可快速到达换热管表面进行放热冷凝。
10、在其他具体应用中，还包括供液泵，用于将储液部中的液态介质输送至分流岐管。示例性的，供液泵可内置于储液部内。
11、基于第一方面，或第一方面的第一种实施例，或第一方面的第二种实施例，或第一方面的第三种实施例，或第一方面的第四种实施例，或第一方面的第五种实施例，本申请实施例还提供了第一方面的第六种实施方式：液接头和汽接头可设置为多组，且每组包括至少一个液接头和至少一个汽接头。如此设置，对应于多个设备机箱，每个设备机箱可通过一组汽、液接头建立汽路连通和液路连通，以实现精确的工质管理分配。
12、在其他实际应用中，每个设备机箱也可对应配置两组或两组以上的汽、液接头，以满足设备机箱内器件的散热需求。
13、基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第七种实施方式：液接头和汽接头均为快插接头，可应用在不同多计算节点的应用场景，例如服务器机柜。其中，多组液接头和汽接头由上至下顺次设置，方便更加合理地布置连接管路，同时节点机箱可采用横向插装的方式，以获得良好的相变散热能力。
14、基于第一方面，或第一方面的第一种实施例，或第一方面的第二种实施例，或第一方面的第三种实施例，或第一方面的第四种实施例，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，或第一方面的第七种实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第八种实施方式：冷凝部件包括进水管、出水管及分别连通在两者之间的换热件，该换热件包括冷却水流道，经由进水管流入的低温冷却水与换热件本体热交换，完本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述液冷工质分配单元包括用于设置在设备机箱的背面的外部罩体，以及内置于所述罩体内的冷凝部件；所述罩体的正面配置为冷凝区壁面，在前后方向上，所述冷凝区壁面与所述冷凝部件相对设置；所述冷凝区壁面上设置有液接头和汽接头，所述液接头和所述汽接头配置为：与设置在设备机箱的通汽口和通液口的接头相对设置，且可分别适配连接。
2.根据权利要求1所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，还包括调节部件，所述调节部件包括具有内腔的本体，其本体可在其内腔侧的压力作用下产生形变，使其内腔的容纳空间相应改变；所述调节部件的内腔与所述罩体的内腔连通。
3.根据权利要求2所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述调节部件位于所述罩体的后侧，且可在前后方向展收以改变其内腔的容纳空间。
4.根据权利要求3所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述调节部件设置为多个，且沿上下方向顺次设置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工
6.根据权利要求5所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述分流岐管固定在所述罩体的正面。
7.根据权利要求5或6所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，还包括供液泵，用于将所述储液部中的液态介质输送至所述分流岐管。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述液接头和所述汽接头设置为多组，且每组包括至少一个所述液接头和至少一个所述汽接头。
9.根据权利要求8所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，多组所述液接头和所述汽接头由上至下顺次设置，所述液接头和所述汽接头均为快插接头。
10.根据权利要求1所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述冷凝部件包括进水管、出水管及分别连通在两者之间的换热件，所述换热件包括与所述进水管和所述出水管连通的冷却水流道。
11.根据权利要求10所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述冷凝部件设置为至少两个，所述至少两个冷凝部件的进水管和出水管并联连通。
12.根据权利要求10或11所述基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述换热件为换热管，在前后方向上，所述汽接头与所述换热管相对设置。
13.根据权利要求12所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述汽接头的通流中心与相应所述换热管的中心相交叉，或者所述汽接头的通流截面与所述热热管的本体表面至少部分重叠。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述进水管和所述出水管均竖直设置，所述换热管配置为多根，且所述多根换热管均包括水平延伸管段。
15.根据权利要求14所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，至少所述换热管的水平延伸管段下方设置有导流挡板，且所述导流挡板的延伸端位于所述换热管的旁侧。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述换热管的管体倾斜布置。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述罩体的顶部或底部包括冷却水出口和冷却水入口，所述冷却水出口和所述冷却水入口分别连通所述冷凝部件的出水管和进水管。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述罩体的底部设置有储液部，所述冷凝部件位于所述储液部的上方。
19.一种计算设备，其特征在于，包括基于相变浸没液冷系统进行器件散热的设备机箱，还包括权利要求1至18中任一项所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其中，所述设备机箱上的液接头和汽接头位于所述设备机箱的背面，所述设备机箱上的液接头和汽接头分别与所述罩体上的液接头和汽接头适配连接，以分别建立液路连通和汽路连接关系。
20.根据权利要求19所述的计算设备，其特征在于，所述设备机箱包括多个节点设备机箱，所述罩体上的的液接头和汽接头分别与所述多个节点设备机箱的液接头和汽接头一一对应连通。
21.根据权利要求20所述的计算设备，其特...
【技术特征摘要】
1.一种基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述液冷工质分配单元包括用于设置在设备机箱的背面的外部罩体，以及内置于所述罩体内的冷凝部件；所述罩体的正面配置为冷凝区壁面，在前后方向上，所述冷凝区壁面与所述冷凝部件相对设置；所述冷凝区壁面上设置有液接头和汽接头，所述液接头和所述汽接头配置为：与设置在设备机箱的通汽口和通液口的接头相对设置，且可分别适配连接。
2.根据权利要求1所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，还包括调节部件，所述调节部件包括具有内腔的本体，其本体可在其内腔侧的压力作用下产生形变，使其内腔的容纳空间相应改变；所述调节部件的内腔与所述罩体的内腔连通。
3.根据权利要求2所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述调节部件位于所述罩体的后侧，且可在前后方向展收以改变其内腔的容纳空间。
4.根据权利要求3所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述调节部件设置为多个，且沿上下方向顺次设置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，还包括设置在所述罩体上的分流岐管，所述分流岐管用于与储液部连通，所述液接头设置为多个且均多插装在所述分流岐管上。
6.根据权利要求5所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述分流岐管固定在所述罩体的正面。
7.根据权利要求5或6所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，还包括供液泵，用于将所述储液部中的液态介质输送至所述分流岐管。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述液接头和所述汽接头设置为多组，且每组包括至少一个所述液接头和至少一个所述汽接头。
9.根据权利要求8所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，多组所述液接头和所述汽接头由上至下顺次设置，所述液接头和所述汽接头均为快插接头。
10.根据权利要求1所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述冷凝部件包括进水管、出水管及分别连通在两者之间的换热件，所述换热件包括与所述进水管和所述出水管连通的冷却水流道。
11.根据权利要求10所述的基于相变浸没液冷系统的液冷工质分配单元，其特征在于，所述冷凝...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚希栋，
申请(专利权)人：华为云计算技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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