CN103327799B - 用于机架式服务器的冷却组件、及机架式服务器机组 - Google Patents

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本发明提供了一种用于机架式服务器的冷却组件,包括:第一竖直配冷单元(1)和第二竖直配冷单元(2),第一竖直配冷单元(1)具有至少两个冷媒出口(3),第二竖直配冷单元(2)具有至少两个冷媒进口(4);以及至少两个换热器(5),每个换热器(5)均具有换热进口(6)和换热出口(7),其中,每个冷媒出口(3)与每个换热进口(6)之间流体连通,每个换热出口(7)与每个冷媒进口(4)之间流体连通。本发明还提供了一种机架式服务器机组。本发明至少能够实现对冷媒进行充分、高效地利用。

Description

用于机架式服务器的冷却组件、及机架式服务器机组
技术领域
本发明涉及一种用于机架式服务器的冷却组件,以及一种机架式服务器机组。
背景技术
常见的计算机大都依靠冷空气给机器降温,而水冷或液冷有两大好处:一是它把冷却剂直接导向热源,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。水冷散热器在08年左右就出现在市场,各服务器巨头和其他一些专注数据中心技术的公司都先后推出过水冷散热产品。
蒸发冷却从热学原理上是利用流体沸腾时的汽化潜热带走热量。这种利用流体沸腾时的汽化潜热的冷却方式就叫做“蒸发冷却”。由于流体的汽化潜热要比流体的比热大很多,所以蒸发冷却的冷却效果更为显著。
目前,市面上的液冷服务器采用的制冷剂为水。众所周知,有杂质的水是一种良导体,会造成电路板短路。虽然目前的水冷散热器厂家保证其产品完全密封无泄漏,但这始终是一种隐患,使得大多数服务器厂家对这一技术望而却步。
另一方面,采用水冷技术对刀片式服务器进行冷却的时候,如何对冷媒进行充分利用,以对刀片式服务器的每个刀片都充分冷却仍是一个较难的问题。
发明内容
针对相关技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种用于机架式服务器的冷却组件和一种机架式服务器机组,本发明至少能够实现对冷媒进行充分、高效地利用。
为实现上述目的,一方面,本发明提供了一种用于机架式服务器的冷却组件,包括:第一竖直配冷单元和第二竖直配冷单元,第一竖直配冷单元具有至少两个冷媒出口,第二竖直配冷单元具有至少两个冷媒进口;以及至少两个换热器,每个换热器均具有换热进口和换热出口,其中,每个冷媒出口与每个换热进口之间流体连通,每个换热出口与每个冷媒进口之间流体连通。
优选地,第一竖直配冷单元还具有冷媒流入口,第二竖直配冷单元还具有冷媒排出口,其中,第一竖直配冷单元中设置有第一冷媒管,第一冷媒管一端与冷媒流入口流体连通、另一端设有分别与各冷媒出口流体连通的第一歧管;其中,第二竖直配冷单元中设置有第二冷媒管,第二冷媒管一端与冷媒排出口流体连通、另一端设有分别与各冷媒进口流体连通的第二歧管。
优选地,第一竖直配冷单元与第二竖直配冷单元彼此间隔开设置。
优选地,每个第一歧管与每个换热进口之间通过制冷剂进管连通,每个换热出口与每个第二歧管之间通过制冷剂出管连通。
优选地,第一冷媒管的第一歧管与制冷剂进管的接合处,以及第二冷媒管的第二歧管与制冷剂出管的接合处,均配置有快速接头,其中,快速接头包括子体部和母体部,其中,冷媒在子体部与母体部插紧时流通;冷媒在子体部和母体部断开时截流。
另一方面,本发明还提供了一种采用前述任一冷却组件进行冷却的机架式服务器机组,换热器与机架式服务器机组中每个机架式服务器的主板上的被冷却元件表面形状配合且相互接触地设置。
优选地,被冷却元件为机架式服务器机组中每个机架式服务器的主板上的CPU。
本发明的有益技术效果在于:
(1)在本发明的冷却组件中,其具有第一和第二竖直配冷单元,并且第一竖直配冷单元具有至少两个冷媒出口,第二竖直配冷单元具有至少两个冷媒进口,而每个冷媒出口与至少换热器的每个换热进口流体连通,每个换热出口与每个冷媒进口之间流体连通,进一步,第一冷媒管一端与冷媒流入口流体连通、另一端设有分别与各冷媒出口流体连通的第一歧管,而第二冷媒管一端与冷媒排出口流体连通、另一端设有分别与各冷媒进口流体连通的第二歧管。换言之,第一竖直配冷单元和第二竖直配冷单元在本发明的冷却组件中实际起到的作用是对冷媒进行分流和汇流,如此,冷媒相应的分配到各个换热器中用于对被冷却物体进行冷却,然后经换热的冷媒再进行汇流流出,这样对冷媒的分流可实现对多个被冷却物体进行冷却,从而达到了对冷媒进行充分、高效地利用。
(2)而且,由于第一和第二竖直配冷单元起到了分流和汇流的作用,所以可以有效的减少冷却组件对诸如配冷管的各种管道的使用,从而有效地提高冷却组件的整体性,并减低了其制造成本。
(3)进一步,在本发明中第一冷媒管的第一歧管与制冷剂进管的接合处,以及第二冷媒管的第二歧管与制冷剂出管的接合处,均配置有快速接头均配置有快速接头,当本发明使用的冷媒为液态冷媒时,快速接头的子体部和母体部可以在插紧时流通、断开时截流,所以可以有效地防止冷媒泄露产生的不利影响。
(4)对于本发明的机架式服务器机组而言,其采用上述任一冷却组件进行冷却,由于本发明的冷却组件中第一和第二竖直配冷单元可以起到分流和汇流的作用,所以冷却组件可用于对机架式服务器机组中的每个机架式服务器分别进行冷却,即,每个换热器分别对一个机架式服务器中的被冷却元件进行冷却。因此与采用诸如风扇墙的冷却模块对机架式服务器机组整体进行风冷冷却的现有技术相比,本发明大幅提高了机架式服务器机组的冷却效果。
附图说明
图1是本发明冷却组件的结构示意图。
具体实施方式
现参照附图描述本发明的冷却组件。
图1示出的是本发明冷却组件的结构示意图,其包括第一竖直配冷单元1、第二竖直配冷单元2以及至少两个换热器5,其中,第一竖直配冷单元1具有至少两个冷媒出口3,第二竖直配冷单元2具有至少两个冷媒进口4,而每个换热器5均具有换热进口6和换热出口7。进一步,每个冷媒出口3与每个换热进口6之间流体连通,而每个换热出口7与每个冷媒进口之间流体连通。
具体而言,第一竖直配冷单元1还具有冷媒流入口10,第二竖直配冷单元2还具有冷媒排出口11,在第一竖直配冷单元1和第二竖直配冷单元2中分别设置有第一冷媒管12和第二冷媒管13,其中,第一冷媒管12一端与冷媒流入口10流体连通、另一端设有分别与各冷媒出口3流体连通的第一歧管14,而第二冷媒管13一端与冷媒排出口11流体连通、另一端设有分别与各冷媒进口4流体连通的第二歧管15。
换言之,第一竖直配冷单元1和第二竖直配冷单元2在本发明的冷却组件中实际起到的作用是对冷媒进行分流和汇流,如此,冷媒相应的分配到各个换热器5中用于对被冷却物体进行冷却,然后经换热的冷媒再进行汇流流出,这样对冷媒的分流可实现对多个被冷却物体进行冷却,从而达到了对冷媒进行充分、高效地利用。
而且,由于第一竖直配冷单元1和第二竖直配冷单元2起到了分流和汇流的作用,所以可以有效的减少冷却组件对诸如配冷管的各种管道的使用,从而有效地提高冷却组件的整体性,并减低了其制造成本。
继续参照图1,优选地,第一竖直配冷单元1与第二竖直配冷单元2可以彼此间隔开设置。并且每个第一歧管14与每个换热进口6之间通过制冷剂进管8连通,每个换热出口7与每个第二歧管15之间通过制冷剂出管9连通。
进一步,在一个优选的实施例中,第一冷媒管12的第一歧管14与制冷剂进管8的接合处,以及第二冷媒管13的第二歧管15与制冷剂出管9的接合处,均配置有快速接头,该快速接头包括子体部和母体部,其中,冷媒在子体部与母体部插紧时流通、而在二者断开时截流。
因此,当本发明使用的冷媒为液态冷媒时,快速接头的子体部和母体部可以在插紧时流通、断开时截流,所以可以有效地防止冷媒泄露产生的不利影响。
另一方面,本发明还提供了一种采用前述任一冷却组件进行冷却的机架式服务器机组,具体地,换热器5与机架式服务器机组中每个机架式服务器的主板上的被冷却元件表面形状配合且相互接触地设置。优选地,这种被冷却元件可以是CPU。
所以,对于本发明的机架式服务器机组而言,其采用上述任一冷却组件进行冷却,由于本发明的冷却组件中第一竖直配冷单元1和第二竖直配冷单元2可以起到分流和汇流的作用,所以冷却组件可用于对机架式服务器机组中的每个机架式服务器分别进行冷却,即,每个换热器5分别对一个机架式服务器中的被冷却元件进行冷却。因此与采用诸如风扇墙的冷却模块对机架式服务器机组整体进行风冷冷却的现有技术相比,本发明大幅提高了机架式服务器机组的冷却效果。
在此需要指出的是,对于任一一种服务器而言,其CPU的发热量占整个服务器中发热量的绝大部分,所以,只需对CPU进行高效地降温冷却即可实现对整个服务器的冷却。
继续参照图1,描述本发明用于机架式服务器机组的冷却组件的工作过程。首先,冷媒从冷媒流入口10流入第一竖直配冷单元1中,然后通过第一冷媒管12分配至各个冷媒出口3,进而冷媒从冷媒出口3经过第一冷媒管12的第一歧管14通过制冷剂进管8分配至各换热器5的换热进口6,然后冷媒在换热器5中与相应的机架式服务器内的被冷却元件进行蒸发换热冷却,从而对整个机组进行冷却。应当理解,此处的“蒸发换热冷却”指的是冷媒从液态转变成气态,进而利用这一相变过程吸收被冷却元件的热量。然后,经换热的冷媒从换热出口7流出并通过制冷剂出管9流至第二冷媒管13的第二歧管15并通过冷媒进口4,汇流至第二竖直配冷单元2中的第二冷媒管13,并从冷媒排出口11流出,至此完成对机架式服务器机组中每个服务器的冷却。
优选地,第二竖直配冷单元2还可以流体连通于另一换热装置,该换热装置可以对从第二竖直配冷单元2流出的经换热的冷媒进行冷却,即,使冷媒再次相变降温,然后冷媒重新回流至第一竖直配冷单元1继续对服务器进行冷却,从而形成冷媒的循环回路,这样,就可以实现冷媒的循环利用。
此外,在一个优选的实施例中,本发明中所采用的冷媒可以是沸点在30~70℃之间的氟化物,这种氟化物无毒、无污染、不腐蚀金属,并且具有很高的绝缘性。例如,该冷媒可以是CF3CHCl2、C4F9OCH3、C3H7Br、C3Cl2HF5、C2Cl2H3F、C2Cl3F3中任一种或几种。但是也可采用其他形式的冷媒,这可以根据具体使用情形而定,本发明并不局限于此。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于机架式服务器的冷却组件,其特征在于,包括:
第一竖直配冷单元(1)和第二竖直配冷单元(2),所述第一竖直配冷单元(1)具有至少两个冷媒出口(3),所述第二竖直配冷单元(2)具有至少两个冷媒进口(4);以及
至少两个换热器(5),每个所述换热器(5)均具有换热进口(6)和换热出口(7),
其中,每个所述冷媒出口(3)与每个所述换热进口(6)之间流体连通,每个所述换热出口(7)与每个所述冷媒进口(4)之间流体连通;
其中,所述第一竖直配冷单元(1)还具有冷媒流入口(10),所述第二竖直配冷单元(2)还具有冷媒排出口(11),
其中,所述第一竖直配冷单元(1)中设置有第一冷媒管(12),所述第一冷媒管(12)一端与所述冷媒流入口(10)流体连通、另一端设有分别与各所述冷媒出口(3)流体连通的第一歧管(14);
其中,所述第二竖直配冷单元(2)中设置有第二冷媒管(13),所述第二冷媒管(13)一端与所述冷媒排出口(11)流体连通、另一端设有分别与各所述冷媒进口(4)流体连通的第二歧管(15)。
2.根据权利要求1所述的冷却组件,其特征在于,
所述第一竖直配冷单元(1)与所述第二竖直配冷单元(2)彼此间隔开设置。
3.根据权利要求1所述的冷却组件,其特征在于,
每个所述第一歧管(14)与每个所述换热进口(6)之间通过制冷剂进管(8)连通,每个所述换热出口(7)与每个所述第二歧管(15)之间通过制冷剂出管(9)连通。
4.根据权利要求3所述的冷却组件,其特征在于,
所述第一冷媒管(12)的第一歧管(14)与所述制冷剂进管(8)的接合处,以及所述第二冷媒管(13)的第二歧管(15)与所述制冷剂出管(9)的接合处,均配置有快速接头,
其中,所述快速接头包括子体部和母体部,
其中,冷媒在所述子体部与所述母体部插紧时流通;所述冷媒在所述子体部和所述母体部断开时截流。
5.一种采用上述任一权利要求所述的冷却组件进行冷却的机架式服务器机组,其特征在于,
所述换热器(5)与所述机架式服务器机组中每个机架式服务器的主板上的被冷却元件表面形状配合且相互接触地设置。
6.根据权利要求5所述的机架式服务器机组,其特征在于,
所述被冷却元件为所述机架式服务器机组中每个机架式服务器的主板上的CPU。
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