CN104991623B - 一种服务器主板用液冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种服务器主板用液冷系统，包括内部盛放绝缘制冷剂且竖直放置的冷却筒、竖直放置的制冷剂回收桶和设置在冷却筒和制冷剂回收桶之间的移动机械；服务器主板浸没在冷却筒内的所述绝缘制冷剂中，且冷却筒和制冷剂回收桶的顶部均设有可容移动机械伸入的开合盖板。本发明所提供的液冷系统，能够在有效冷却服务器主板的同时，使得对服务器主板的维修更为便利，同时有效回收了绝缘制冷剂；环保节能且高效的实现了对服务器主板的冷却及维修；避免了绝缘制冷剂蒸汽泄露和散失，保证了液冷系统的冷却能力；保证了系统操作人员的人身安全；提高了服务器主板的工作效率及工作寿命，进而提高了应用了服务器主板的计算机的使用寿命及可靠性。

Description

一种服务器主板用液冷系统

技术领域

本发明涉及一种绝缘制冷剂冷却系统，具体涉及一种服务器主板用液冷系统。

背景技术

液冷散热方式作为一种成熟的散热技术一直以来都被广泛应用于个人计算机散热领域。将液冷散热技术应用于计算机领域是由于液体的散热速度远远大于空气，因此液冷散热器具备不错的散热效果，同时在噪音方面也能得到很好的控制。由于在散热效率和静音等方面存在的种种优势，在计算机风冷散热流行不久后，液冷散热也随之出现。时至今日，计算机领域的液冷散热的逐步普及，这种状况归根结于液冷的安全性和稳定性。

目前市面上的液冷服务器主板采用的绝缘制冷剂大多为冷却水或绝缘制冷剂。但由于有杂质的水是一种良导体，所以由冷却水构成的冷却系统容易造成由泄露引起电路板短路的弊端；而使用绝缘制冷剂来冷却服务器主板，一旦密封效果不良，绝缘制冷剂蒸汽很容易泄露和散失，从而造成绝缘制冷剂的损失以及液冷系统的冷却能力下降。同时，一旦浸没在缸体中的服务器发生故障需检修时，维护人员必须打开上盖板，取出浸泡在绝缘制冷剂中的服务器。在此过程中，绝缘制冷剂与大气直接长时间且大面积接触的这一过程不但会造成绝缘制冷剂的挥发和浪费，也会增加密闭空间内的化学试剂浓度，同时降低了服务器主板的工作效率及工作寿命。

因此，需要提供一种能够结合冷却水与制冷器的冷却效果，同时便于服务器主板的维修且主板用冷却效率高的服务器液冷系统。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种服务器主板用液冷系统，该液冷系统能够在有效冷却服务器主板的同时，使得对服务器主板的维修更为便利，同时有效回收了绝缘制冷剂；环保节能且高效的实现了对服务器主板的冷却及维修；避免了绝缘制冷剂蒸汽泄露和散失，保证了液冷系统的冷却能力；保证了系统操作人员的人身安全；提高了服务器主板的工作效率及工作寿命，进而提高了应用了服务器主板的计算机的使用寿命及可靠性。

一种服务器主板用液冷系统，所述系统包括盛放绝缘制冷剂的冷却筒、制冷剂回收桶和设置在所述冷却筒和制冷剂回收桶之间的移动机械；

所述冷却筒和制冷剂回收桶的顶部分别设有开合盖板。

优选的，所述冷却筒内的底部安装有服务器主板；

所述冷却筒内上部的两端分别设置盛装冷却水的冷凝盘管。

优选的，所述冷却筒内上部的两端分别设有1个所述冷凝盘管；所述冷凝盘管内冷却水为20℃至45℃的冷却水。

优选的，所述冷却筒内上部的两端分别设有2至4个所述冷凝盘管；每一端的所述冷凝盘管为分层设置；

最下层的所述冷凝盘管内的冷却水为20℃至45℃的冷却水；

除所述最下层外的其他层的冷凝盘管内的冷却水为-10℃至10℃的冷却水。

优选的，所述移动机械包括2个相互平行的竖直导轨、设置在2个所述竖直导轨中间且位于同一平面的水平滑轨、连接端设置在所述水平滑轨上的伸缩臂和设置在所述伸缩臂抓取端的机械手；

所述水平滑轨分别垂直于2所述竖直导轨，所述水平滑轨沿所述竖直导轨的轴向移动；

所述伸缩臂的连接端沿所述水平滑轨轴向移动；

所述移动机械与机械臂控制器远程连接。

优选的，所述制冷剂回收桶的底部设有制冷剂释放阀门。

优选的，所述制冷剂回收桶的底部设置有固定支架。

优选的，所述系统还包括用于干燥待维修器件的干燥组件和用于放置从所述机械手上取下的所述待维修器件的盘；

所述待维修器件为所述服务器主板上的器件。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种服务器主板用液冷系统，包括内部盛放绝缘制冷剂且竖直放置的冷却筒、竖直放置的制冷剂回收桶和设置在冷却筒和制冷剂回收桶之间的移动机械；服务器主板浸没在冷却筒内的所述绝缘制冷剂中，且冷却筒和制冷剂回收桶的顶部均设有可容移动机械伸入的开合盖板。本发明所提供的液冷系统，能够在有效冷却服务器主板的同时，使得对服务器主板的维修更为便利，同时有效回收了绝缘制冷剂；环保节能且高效的实现了对服务器主板的冷却及维修；避免了绝缘制冷剂蒸汽泄露和散失，保证了液冷系统的冷却能力；保证了系统操作人员的人身安全；提高了服务器主板的工作效率及工作寿命，进而提高了应用了服务器主板的计算机的使用寿命及可靠性。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1、本发明提供的技术方案中，通过内部安装有服务器主板的冷却筒、制冷剂回收桶和设置在冷却筒和制冷剂回收桶之间的移动机械的设置，实现了应用于服务器主板的完整的液冷系统；使得该系统能够在有效冷却服务器主板的同时，使得对服务器主板的维修更为便利，同时有效回收了绝缘制冷剂；环保节能且高效的实现了对服务器主板的冷却及维修；提高了服务器主板的工作效率及工作寿命，进而提高了应用了服务器主板的计算机的使用寿命及可靠性。

2、本发明提供的技术方案中，通过在冷却筒和制冷剂回收桶的顶部均设有可容移动机械伸入的开合盖板；使得服务器主板在没有器件需要维修的时候能够保证冷却筒和制冷剂回收桶的完好的密封性；避免了绝缘制冷剂蒸汽泄露和散失，从而避免了绝缘制冷剂的损失，保证了液冷系统的冷却能力；同时也避免造成绝缘制冷剂浪费及密闭空间内的化学试剂浓度，保证了系统操作人员的人身安全。

3、本发明提供的技术方案中，通过多个冷凝盘管为分层结构且其内部冷却水为不同温度的设置；实现了对服务器主板充分制冷同时兼顾密封的效果；提高了服务器主板的可靠性。

4、本发明提供的技术方案中，通过设置能够远程操控的移动机械，使得在对服务器主板中的待维修件检修时，避免了操作人员直接手取而造成的绝缘制冷剂污染、抓取不精准及制冷器浪费等问题；提高了对服务器主板的维修效率。

5、本发明提供的技术方案中，通过在制冷剂回收桶的底部设置固定支架和制冷剂释放阀门；使得机械臂在制冷剂回收桶中能够左右摇动待维修器件，使得待维修器件上留存的绝缘制冷剂滴落，以回收绝缘制冷剂的同时，还可以在制冷剂回收桶内的绝缘制冷剂超过一定量时，无需移动当制冷剂回收桶即可使绝缘制冷剂流入盛放容器中，进而提高了整个系统的工作效率；提高了对服务器主板的高效液冷效果。

6、本发明提供的技术方案中，通过在系统中设置用于干燥机械手上的待维修器件的干燥组件和用于盛放从机械手上取下的待维修器件的盘；使得能够吹干服务器上残留的绝缘制冷剂，最后将服务器放置于指定的位置；保证了系统运作的完整性，提高了对服务器主板中的需维修器件的更换效率。

7、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种服务器主板用液冷系统的结构示意图；

图2是本发明的液冷系统中的冷却筒的结构示意图；

图3是本发明的液冷系统的中的移动机械的结构示意图；

图4是本发明的液冷系统中的制冷剂回收桶的结构示意图；

图5是本发明的一种服务器主板用液冷系统的应用例的结构示意图。

其中，1-冷却筒、101-冷却筒开合盖板、2-制冷剂回收桶、201-回收桶开合盖板、202-制冷剂释放阀门、3-移动机械、301-伸缩臂、302-机械手、303-水平滑轨、304-机械臂控制器、305-竖直导轨、4-干燥组件、5-盘、6-绝缘制冷剂、7-服务器主板、701-待维修器件、8-冷凝盘管、9-固定支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种服务器主板7用液冷系统，包括内部盛放绝缘制冷剂6且竖直放置的冷却筒1、竖直放置的制冷剂回收桶2和设置在冷却筒1和制冷剂回收桶2之间的移动机械3；

服务器主板7浸没在冷却筒1内的绝缘制冷剂6中；

冷却筒1顶部设有可容移动机械3伸入的冷却筒开合盖板101；制冷剂回收桶2的顶部设有可容移动机械3伸入的回收桶开合盖板201。

如图2所示，冷却筒内的底部安装有服务器主板7；

冷却筒1内上部的两端分别设置盛装冷却水的冷凝盘管8。

冷却筒1内上部的两端分别设有1个冷凝盘管8；冷凝盘管8内冷却水为20℃至45℃的冷却水。

冷却筒1内上部的两端分别设有2至4个冷凝盘管8；每一端的冷凝盘管8为分层设置；

最下层的冷凝盘管8内的冷却水为20℃至45℃的冷却水；

除最下层外的其他层的冷凝盘管8内的冷却水为-10℃至10℃的冷却水；使用不同冷却水温的冷凝盘管8将不同高度位置的绝缘制冷剂6分层，从服务器主板7往上，冷凝盘管8中的冷凝水的温度由高到低，还可根据实际情况多设置冷凝盘管8及改变冷凝盘管8中冷却水的温度。以达到充分制冷、兼顾密封的效果。

如图3所示，移动机械3包括2个相互平行的竖直导轨305、设置在2个竖直导轨305中间且位于同一平面的水平滑轨303、连接端设置在水平滑轨303上的伸缩臂301和设置在伸缩臂301抓取端的机械手302；2个相互平行的竖直导轨305分别用未在图中显示的等高度支撑架固定在地面上，支撑架的高度可调。

水平滑轨303分别垂直于2个竖直导轨305，水平滑轨303沿竖直导轨305的轴向移动；

伸缩臂301的连接端沿水平滑轨303轴向移动；

移动机械3与机械臂控制器304远程连接。

如图4所示，制冷剂回收桶2的顶部设有容夹在机械手302上的待维修器件701伸入的回收桶开合盖板201；

制冷剂回收桶2的底部设有制冷剂释放阀门202。

竖直放置的制冷剂回收桶2用固定支架9放置在地面上。

如图5所示，本发明的一种服务器主板用液冷系统的应用例中，系统包括内部盛放绝缘制冷剂6且竖直放置的冷却筒1、竖直放置的制冷剂回收桶2和设置在冷却筒1和制冷剂回收桶2之间的移动机械3之外，还包括用于干燥夹在机械手302上的待维修器件701的干燥组件4和用于盛放从机械手302上取下的待维修器件701的盘5。

在液冷系统中，整个服务器主板7被浸泡在绝缘制冷剂6中。在服务器主板7上的CPU启动后，利用服务器主板7上的CPU与元器件产生的热量使绝缘制冷剂6沸腾，变为绝缘制冷剂6蒸汽；绝缘制冷剂6蒸汽上升，在冷却筒1上方的冷凝盘管8的外表面上被冷却，重新变成液滴；冷凝液滴在重力作用下滴落，回到冷却筒1中，从而完成整个制冷循环。

本发明所提供的一种服务器主板7用液冷系统中的服务器主板7上的出现需要维修的器件时，系统的运行过程为：

(1)机械臂控制器304操控移动机械3中的移动件303靠近冷却筒1后，冷却筒开合盖板101打开；

(2)移动机械3上的伸缩臂301伸入冷却筒1内，用其尖端的机械手302取出待维修器件701；

(3)冷却筒开合盖板101闭合；机械臂控制器304操控移动机械3靠近制冷剂回收桶2；

(4)回收桶开合盖板201打开，移动机械3上的伸缩臂301伸入冷却筒1内，机械臂控制器304操控夹取着待维修器件701的伸缩臂301摇晃，使得服务器上留存的绝缘制冷剂6滴落，以回收绝缘制冷剂6；

(5)移动机械3伸出，回收桶开合盖板201闭合；

(6)干燥组件4吹干夹在机械手302上的待维修器件701上的残留绝缘制冷剂6；

(7)机械手302将待维修器件701放置在盘5中，维修人员对其进行检修或更换；

(8)当制冷剂回收桶2中的绝缘制冷剂6过多时，打开制冷剂释放阀门202，将绝缘制冷剂6导入盛放容器中回收。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种服务器主板用液冷系统，其特征在于，所述系统包括盛放绝缘制冷剂及服务器主板的冷却筒、制冷剂回收桶和设置在所述冷却筒和制冷剂回收桶之间的移动机械；

所述冷却筒和制冷剂回收桶的顶部分别设有开合盖板；

所述冷却筒内的底部安装有所述服务器主板；

所述冷却筒内上部的两端分别设置盛装冷却水的冷凝盘管；

所述冷却筒内上部的两端分别设有1个所述冷凝盘管；所述冷凝盘管内冷却水为20℃至45℃的冷却水；

所述冷却筒内上部的两端分别设有2至4个所述冷凝盘管；每一端的所述冷凝盘管为分层设置；

最下层的所述冷凝盘管内的冷却水为20℃至45℃的冷却水；

除所述最下层外的其他层的冷凝盘管内的冷却水为-10℃至10℃的冷却水。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动机械包括2个相互平行的竖直导轨、设置在2个所述竖直导轨中间且位于同一平面的水平滑轨、连接端设置在所述水平滑轨上的伸缩臂和设置在所述伸缩臂抓取端的机械手；

所述水平滑轨分别垂直于2所述竖直导轨，所述水平滑轨沿所述竖直导轨的轴向移动；

所述伸缩臂的连接端沿所述水平滑轨轴向移动；

所述移动机械与机械臂控制器远程连接。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述制冷剂回收桶的底部设有制冷剂释放阀门。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制冷剂回收桶的底部设置有固定支架。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于干燥待维修器件的干燥组件和用于放置从所述机械手上取下的所述待维修器件的盘；

所述待维修器件为所述服务器主板上的器件。