CN105446440A - 服务器的液冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种服务器的液冷系统，该液冷系统包括：用于冷却服务器的发热元件的多个冷却装置，以及用于将冷却液体均匀分配至每个冷却装置的分液装置；其中，分液装置通过多组液体通道与冷却装置相连；每组液体通道设置有充液阀门以及断流接头；以及用于冷却分液装置中的冷却液体的制冷装置和连接于液体通道的排液装置，其中，排液装置中设置有排液阀门。本发明的液冷系统能够方便并且快捷地实现对冷却装置的充液，以及对各装置的排液，还能够在不影响其它冷却装置的工作的同时，实现对某一个冷却装置单独进行充液或排液。

Description

服务器的液冷系统

技术领域

本发明涉及服务器领域，具体来说，涉及一种服务器的液冷系统。

背景技术

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。

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方，同时在噪音方面也能得到很好的控制。

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，惠普、IBM等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。

在液冷系统中，无论使用水或是制冷剂来冷却服务器，无论是直接浸没式液冷系统，或是间接式液冷系统中，均须在使用之前对制冷系统进行充液，并在使用后或检修时将制冷系统和刀片服务器内的制冷剂排空。然而，在实际操作中，对制冷系统和刀片服务器内的制冷剂进行排空时的流程非常复杂繁琐。因此，不管是对服务器充液还是排空的方法均不尽如人意，尤其是刀片服务器内部，或是冷板内残留的制冷剂，更是不易排空。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种服务器的液冷系统，能够快速并且轻易地实现对冷却装置的充液，以及对各装置的排液，还能够实现对某一个冷却装置单独进行充液或排液，而不影响其它冷却装置的工作。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种服务器的液冷系统。

该液冷系统包括：

多个冷却装置，纳有冷却液体，用于冷却服务器的发热元件；

分液装置，通过多组液体通道与冷却装置相连，用于将冷却液体均匀分配至每个冷却装置，其中，每组液体通道靠近分液装置的一端设置有充液阀门，以及，每组液体通道靠近冷却装置的一端设置有断流接头；以及，冷却装置通过液体通道将冷却液体回流至分液装置；

制冷装置，纳有制冷材料，与分液装置相连，用于冷却由分液装置流入的冷却液体，并将冷却后的冷却液体回流至分液装置；

排液装置，与每组液体通道均相连，并且设置有排液阀门，用于排出冷却装置中的冷却液体，其中，排液装置与液体通道的连接点位于断流接头与充液阀门之间。

在本发明的一个优选的实施例中，断流接头用于在冷却装置与液体通道断开的情况下，截断液体通道中的液体流通。

在本发明的一个优选的实施例中，多组液体通道中的每组液体通道均包括热流通道与冷流通道；

在本发明的一个优选的实施例中，冷流通道用于将分液装置中的冷却液体导入至冷却装置；

在本发明的一个优选的实施例中，热流通道用于将冷却装置中的冷却液体回流至分液装置。

在本发明的一个优选的实施例中，分液装置包括热流集液装置以及冷流集液装置。

在本发明的一个优选的实施例中，热流集液装置设置有多个热流接口，并通过热流接口与热流通道相连；以及，冷流集液装置设置有多个冷流接口，并通过冷流接口与冷流通道相连；

在本发明的一个优选的实施例中，充液阀门包括设置于热流通道上的第一阀门，以及设置于冷流通道上的第二阀门。

在本发明的一个优选的实施例中，液冷系统进一步包括：

控制装置，用于控制充液阀门与排液阀门的开启和关闭。

在本发明的一个优选的实施例中，排液装置进一步包括：

压力泵，一端与充液阀门相连，另一端与储液装置相连，用于在排液阀门开启的情况下，将液体通道中的冷却液体导入至储液装置中。

在本发明的一个优选的实施例中，储液系统用于在需要对冷却装置进行排液的情况下，存储通过液体通道流入的冷却液体。

在本发明的一个优选的实施例中，储液系统用于在需要对冷却装置以及分液装置排液的情况下，存储通过液体通道流入的冷却液体。

本发明通过断流接头和充液阀门、排液阀门以及排液装置，能够轻松且便捷地实现对液冷系统的各装置的充液及排空，同时还能对指定的目标装置进行单独充液和排液而不影响其它装置的正常工作。

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是根据本发明实施例的服务器的液冷系统的示意图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种液冷服务器。

本发明的目的在于提供一套对服务器的发热元件进行冷却处理的液冷系统，在一个实施例中，该液冷系统可以为浸没式液冷系统，即，发热元件浸没于冷却液体中。在一个实施例中，液冷系统可以为间接式液冷系统，即冷却装置贴近于发热元件，或直接与发热元件接触。在一些实施例中，所公开的液冷系统包括：多个冷却装置，纳有冷却液体，用于冷却服务器的发热元件；分液装置，通过多组液体通道与冷却装置相连，用于将冷却液体均匀分配至每个冷却装置，其中，每组液体通道靠近分液装置的一端设置有充液阀门，以及，每组液体通道靠近冷却装置的一端设置有断流接头；以及，冷却装置通过液体通道将冷却液体回流至分液装置；制冷装置，纳有制冷材料，与分液装置相连，用于冷却由分液装置流入的冷却液体，并将冷却后的冷却液体回流至分液装置；排液装置，与每组液体通道均相连，并且设置有排液阀门，用于排出冷却装置中的冷却液体，其中，排液装置与液体通道的连接点位于断流接头与充液阀门之间。在一个实施例中，液冷系统还设置有控制装置，用于控制各阀门的开启和关闭。在一个优选的实施例中，冷却液体为制冷剂等任意可用于冷却服务器发热元件并且无毒无害无腐蚀性的制冷材料。

如图1所示，示出了服务器的液冷系统100的一个优选的实施例。在本实施例中，液冷系统对服务器的发热元件进行冷却处理的具体流程为：储液装置111中的制冷剂经过泵110的加压将制冷剂输送至水平分液器(分液装置)102，水平分液器102将制冷剂通过其上设置的多个冷流通道，从而将制冷剂均匀分配至与冷流通道相对应并相接的冷却装置101中。冷却装置101利用其内的制冷剂对服务器的发热元件(未示出)进行冷却处理，制冷剂吸收热量后升温或沸腾，随后升温或沸腾后的制冷剂从冷却装置101的出液口流出，通过与出液口相接的热流通道回流至水平分液器102中。水平分液器102的出液口与一制冷装置(未示出)相连，通过出液口将升温或沸腾后的制冷剂输送至制冷装置中，该制冷装置中纳有制冷材料，通过制冷材料可对制冷剂进行冷却处理，使其重新冷却，并将经过冷却处理后的制冷剂通过水平分液器102的进液口回流至水平分液器102中，从而完成了整个液冷系统的制冷循环。

在一个实施例中，水平分液器102内部设置有热流集液装置103与冷流集液装置103。热流集液装置103中设置有多个热流接口，每个热流接口与对应的热流通道相接，从而使升温或沸腾后的制冷剂能够在热流集液装置103与冷却装置之间流通。冷流集液装置104设置于热流集液装置103下方，同样设置有多个冷流接口，每个冷流接口与对应的冷流通道相接，从而使冷却后的制冷剂在冷流集液装置与冷却装置之间流通。在一个实施例中，冷流集液装置104和热流集液装置103之间设置有隔热层。

具体的，在本发明的一个优选的实施例中，在冷流通道和热流通道靠近冷却装置的一端分别设置有断流接头6和断流接头5，并且还分别设置有第二阀门108和第一阀门107。在一个实施例中，断流接头为一防漏液的快速插拔接头，能够在冷却服务器与断流接头连接的连接点断开时迅速截断液体流通。在一个实施例中，液冷系统中的排液装置与冷流通道和热流通道均相连，并且连接点位于断流接头与充液阀门的之间。

在一个实施例中，当需要对一个或多个指定的冷却装置进行充液时，控制装置控制对应的排液阀门109和第一阀门107关闭，并控制第二阀门108开启，从而使分液装置102中的制冷剂进入冷却装置中。当充液完毕后，打开第一阀门107，使冷却装置与分液装置进行制冷循环状态。

在另一个实施例中，当需要对一个或多个指定的冷却装置进行排液时，同时关闭需要排液的冷却装置所对应的第一阀门107和第二阀门108，并且打开排液阀门110。压力泵施加压力使冷却装置中的制冷剂输送至储液装置111中，直至使冷却装置中101的制冷剂排空。

在一个实施例中，当需要对分液装置102和分液装置102中的制冷剂进行排液时，先对冷却装置进行排液，具体方法如上文所述，此处不赘述。随后，断开断流接头，从而使冷却装置101与分液装置102分离，断流接头将液体通道中的液体迅速截断。在一个实施例中，断流接头可以为公母插头，其中，公插头与冷却装置一端相连，母插头与分液装置一端相连，当公母插头之间分开距离超过预定范围时，则断流接头立即将液体通道中的液体通路截断。随后，与对冷却装置进行排液时的过程相似，压力泵施加压力使分液装置102以及制冷装置中的制冷剂输送至储液装置111中，直至使分液装置102以及制冷装置中的制冷剂排空。

在一个优选的实施例中，控制装置可以分为两种方式，一种为按键式，即，设置两个按键，分别为：充液按键和排液按键。当按下充液按键时，液冷系统实施对冷却装置和/或分液装置的充液，当按键排液按键时，液冷系统实施对冷却装置和/或分液装置的排液。另一种方式为触发式，即将冷却装置与发热元件分离后，立即出发排液模式。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过断流接头和充液阀门、排液阀门以及排液装置，能够轻松且便捷地实现对液冷系统的各装置的充液及排空，同时还能对指定的目标装置进行单独充液和排液而不影响其它装置的正常工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种服务器的液冷系统，其特征在于，包括：

多个冷却装置，纳有冷却液体，用于冷却服务器的发热元件；

分液装置，通过多组液体通道与所述冷却装置相连，用于将所述冷却液体均匀分配至每个冷却装置，其中，每组液体通道靠近所述分液装置的一端设置有充液阀门，以及，每组液体通道靠近所述冷却装置的一端设置有断流接头；以及，所述冷却装置通过所述液体通道将所述冷却液体回流至所述分液装置；

制冷装置，纳有制冷材料，与所述分液装置相连，用于冷却由所述分液装置流入的所述冷却液体，并将冷却后的所述冷却液体回流至所述分液装置；

排液装置，与每组液体通道均相连，并且设置有排液阀门，用于排出所述冷却装置中的冷却液体，其中，所述排液装置与所述液体通道的连接点位于所述断流接头与所述充液阀门之间。

2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述断流接头用于在所述冷却装置与所述液体通道断开的情况下，截断所述液体通道中的液体流通。

3.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述多组液体通道中的每组液体通道均包括热流通道与冷流通道；

其中，所述冷流通道用于将所述分液装置中的冷却液体导入至所述冷却装置；

所述热流通道用于将所述冷却装置中的冷却液体回流至所述分液装置。

4.根据权利要求3所述的液冷系统，其特征在于，

所述分液装置包括热流集液装置以及冷流集液装置。

5.根据权利要求4所述的液冷系统，其特征在于，

所述热流集液装置设置有多个热流接口，并通过所述热流接口与所述热流通道相连；以及，

所述冷流集液装置设置有多个冷流接口，并通过所述冷流接口与所述冷流通道相连。

6.根据权利要求3所述的液冷系统，其特征在于，

所述充液阀门包括设置于所述热流通道上的第一阀门，以及设置于所述冷流通道上的第二阀门。

7.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，进一步包括：

控制装置，用于控制所述充液阀门与所述排液阀门的开启和关闭。

8.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述排液装置进一步包括：

压力泵，一端与所述充液阀门相连，另一端与储液装置相连，用于在所述排液阀门开启的情况下，将所述液体通道中的冷却液体导入至所述储液装置中。

9.根据权利要求8所述的液冷系统，其特征在于，

所述储液系统用于在需要对所述冷却装置进行排液的情况下，存储通过所述液体通道流入的所述冷却液体。

10.根据权利要求8所述的液冷系统，其特征在于，

所述储液系统用于在需要对所述冷却装置以及所述分液装置排液的情况下，存储通过所述液体通道流入的所述冷却液体。