CN105549702A - 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，该系统包括：冷却装置，纳有冷却液体，用于冷却服务器的发热元件；其中，冷却装置包括：温度检测装置，用于检测冷却装置中的液体温度；流量检测装置，用于检测冷却装置中的液体流量。制冷装置，与冷却装置相连，用于冷却由冷却装置流入的冷却液体，并将冷却后的冷却液体回流至冷却装置中。本发明通过将温度检测装置与流量检测装置集成到冷却装置中，能够实时监测冷却装置的工作状态，并且，当冷却装置出现故障时，能够及时准确地定位故障位置及原因，保障了服务器的安全。

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主板上的发热元器件散热，但在数据中心内,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式，同时由于省却了风扇,能大幅度降低噪音。

此外,液冷散热系统还能均衡CPU的热量,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，突发操作不会引起CPU核温的瞬间大幅度变化,因此能延长CPU和其他电子元器件的使用寿命,并允许CPU超频工作。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。

液冷服务器可分为直接式和间接式。所谓间接冷却式，即冷媒与被冷却对象分离，也就是说，冷媒与冷却对象间不直接接触，该方式是通过液冷板、液冷头等高效热传导部件将被冷却对象的热量传递到冷媒中。采用间接冷却的液冷散热系统，对计算机系统改动不大，仅需将原风冷散热片替换为液冷散热片(液冷头)，并将冷媒管路引出机箱即可。在间接冷却方式中，冷媒有其自身通路，并不与电子器件直接接触，因此只要液体管路密封性好，冷媒不泄露，该系统对冷媒的要求较低，多种冷媒均可实现其功能。

但是，现有的间接液冷系统并不完善，尤其是对于整个系统的监控方面，一旦发生液体泄漏，管路堵塞等事故时，现有的间接液冷系统无法及时检测故障，从而无法保证服务器的安全。

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，能够实时监测冷却装置的工作状态，并且，当冷却装置出现故障时，能够及时准确地定位故障原因，保障了服务器的安全。

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：

冷却装置，纳有冷却液体，用于冷却服务器的发热元件；

其中，冷却装置包括：

温度检测装置，用于检测冷却装置中的液体温度；

流量检测装置，用于检测冷却装置中的液体流量。

制冷装置，与冷却装置相连，用于冷却由冷却装置流入的冷却液体，并将冷却后的冷却液体回流至冷却装置中。

在一个优选的实施例中，循环装置，位于制冷装置与冷却装置之间；以及，

制冷装置通过循环装置与冷却装置的进液口以及出液口分别相接。

在一个优选的实施例中，温度检测装置包括：

第一温度检测装置，设置于进液口中；

第二温度检测装置，设置于出液口中。

在一个优选的实施例中，温度检测装置进一步用于检测发热元件的温度。

在一个优选的实施例中，流量检测装置包括：

第一流量检测装置，设置于进液口中；

第二流量检测装置，设置于出液口中。

在一个优选的实施例中，液冷系统进一步包括：

监控装置，与温度检测装置和流量检测装置通信连接，用于接收温度检测装置发送的温度检测信号；

监控装置进一步用于接收流量检测装置发送的流量检测信号。

在一个优选的实施例中，温度检测信号包括：

冷却装置的进液口的液体温度、冷却装置的出液口的液体温度、发热元件的温度。

在一个优选的实施例中，监控装置进一步用于根据进液口的液体温度与出液口的液体温度，计算出所处进液口与出液口之间的液体温度差值。

在一个优选的实施例中，流量检测信号包括：

冷却装置的进液口的液体流量、冷却装置的出液口的液体流量。

在一个优选的实施例中，监控装置进一步用于根据进液口的液体流量与出液口的液体流量，计算出进液口与出液口之间的液体流量差值。

本发明通过将温度检测装置与流量检测装置集成到冷却装置中，能够实时监测冷却装置的工作状态，并且，当冷却装置出现故障时，能够及时准确地定位故障原因，保障了服务器的安全。

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；

图2是根据本发明实施例的服务器的冷却装置的示意图。

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，提供了一种服务器的液冷系统。

如图1所示，根据本发明实施例的液冷系统，包括：

冷却装置，纳有冷却液体，用于冷却服务器的发热元件。在一个实施例中，冷却装置包括一个换热器腔体，冷却液体置于换热器腔体中。在一个实施例中，冷却液体可以为制冷剂。在一个实施例中，发热元件可以为服务器中的任意发热元件，例如CPU。

其中，冷却装置包括：

温度检测装置，用于检测冷却装置中的液体温度；

流量检测装置，用于检测冷却装置中的液体流量。

制冷装置，与冷却装置相连，用于冷却由冷却装置流入的冷却液体，并将冷却后的冷却液体回流至冷却装置中。在一个实施例中，制冷装置中纳有冷却水，通过冷却水将流入的冷却液体进行冷却处理，将冷却液体降温。

通过本发明的上述方案，能够实时监测冷却装置的工作状态，并且，当冷却装置出现故障时，能够及时准确地定位故障原因，并及时进行应急处理操作，保障了服务器的安全。

具体的，在本发明的一个实施例中，如图2所示，本发明涉及的液冷系统为间接式冷却系统，即，冷却装置与发热元件分离。特别的，在本发明的一个实施例中，冷却装置为冷板式散热器。在一个实施例中，冷却装置可以与发热元件直接接触。在另一个实施例中，冷却装置与发热元件之间可以设置有一导热材料，该导热材料可以为导热硅脂。在本发明的一个实施例中，冷却装置包括进液口与出液口，冷却装置的进液口与出液口分别与一循环装置相连，该循环装置的另一端与制冷装置相连，从而构成冷却液体循环系统。在一个实施例中，循环装置可以为一组液体导管。

具体的，在本发明的一个实施例中，液冷系统对服务器发热元件的冷却处理流程为：冷却装置通过进液口导入冷却液体，通过贴近于发热元件的一面将发热元件发出的热量传递至冷却液体，冷却液体吸收热量后升温、沸腾，并从出液口流出。由出液口流出的冷却液体通过循环装置流入制冷装置中，制冷装置中纳有冷却水等冷却材料，制冷装置通过冷却水将流入的冷却液体重新冷却，并将冷却后的冷却液体通过循环装置由冷却装置的进液口回流至冷却装置中，从而完成对发热元件的冷却处理，以及冷却液体的制冷循环。

在本发明的实施例中，冷却装置中设置有温度传感器(温度检测装置)以及流量传感器(流量检测装置)。

具体的，温度传感器包括第一温度传感器(第一温度检测装置)、第二温度传感器(第二温度检测装置)。第一温度传感器设置于冷却装置的进液口处，第二温度传感器设置于冷却装置的出液口处，并将检测到的温度值发送至监控装置，监控装置根据第一传感器与第二传感器发送的温度值，计算出进液口与出液口的液体温度差值，从而确定冷却液体经冷却发热元件后升温的具体数值，以评测冷却装置的实际工作状态。在另一个实施例中，如果出现差值骤减的情况，则证明液冷系统发生故障，即，发热元件不产生热量，或是冷却装置与发热元件之间的接触面积减小或没有接触。在本发明的一个优选的实施例中，还可以在冷却装置与发热元件接触位置设置一温度传感器，能够检测发热元件的温度，当发热元件的温度超过预定范围时，则监控装置中的告警装置会进行告警，以防止损毁发热元件。

在本发明的实施例中，流量传感器包括第一流量传感器(第一流量检测装置)、第二流量传感器(第二流量检测装置)。第一流量传感器设置于冷却装置的进液口处，第二流量传感器设置于冷却装置的出液口处，并将检测到的液体流量值发送至监控装置，监控装置根据第一流量传感器与第二流量传感器发送的流量值，计算出进液口与出液口的液体流量差值。由于冷却装置中的冷却液体是通过升温换热冷却发热元件，因此，进液口与出液口的流量差值应该很小。在一个实施例中，如果流量差值超出预定范围，则可认为冷却装置发生泄漏或堵塞。在另一个实施例中，如果出液口的液体流量值为零，则确定冷却装置发生泄漏或堵塞。在一个实施例中，如果冷却装置中的冷却液体发生相变，则出液口处应为液体与气体的混合物质，差值同样处于一预定范围内，一旦超出该预定范围，则确定冷却装置发生泄漏或堵塞。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过将温度检测装置与流量检测装置集成到冷却装置中，能够实时监测冷却装置的工作状态，并且，在冷却装置发生异常时，能够快速准确地定位具体故障原因，并进行告警，并进行应急处理,例如紧急关闭计算机电源,开启排液流程放出系统中的液体等操作，从而保障了服务器的安全。

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：

冷却装置，纳有冷却液体，用于冷却服务器的发热元件；

其中，所述冷却装置包括：

温度检测装置，用于检测所述冷却装置中的液体温度；

流量检测装置，用于检测所述冷却装置中的液体流量。

制冷装置，与所述冷却装置相连，用于冷却由所述冷却装置流入的所述冷却液体，并将冷却后的冷却液体回流至所述冷却装置中。

2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，进一步包括：

循环装置，位于所述制冷装置与所述冷却装置之间；以及，

所述制冷装置通过所述循环装置与所述冷却装置的进液口以及出液口分别相接。

3.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，所述温度检测装置包括：

第一温度检测装置，设置于所述进液口中；

第二温度检测装置，设置于所述出液口中。

4.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，

所述温度检测装置进一步用于检测所述发热元件的温度。

5.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，所述流量检测装置包括：

第一流量检测装置，设置于所述进液口中；

第二流量检测装置，设置于所述出液口中。

6.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，进一步包括：

监控装置，与所述温度检测装置和所述流量检测装置通信连接，用于接收所述温度检测装置发送的温度检测信号；

所述监控装置进一步用于接收所述流量检测装置发送的流量检测信号。

7.根据权利要求6所述的液冷系统，其特征在于，所述温度检测信号包括：

所述冷却装置的进液口的液体温度、所述冷却装置的出液口的液体温度、所述发热元件的温度。

8.根据权利要求7所述的液冷系统，其特征在于，

所述监控装置进一步用于根据所述进液口的液体温度与所述出液口的液体温度，计算出所处进液口与所述出液口之间的液体温度差值。

9.根据权利要求6所述的液冷系统，其特征在于，所述流量检测信号包括：

所述冷却装置的进液口的液体流量、所述冷却装置的出液口的液体流量。

10.根据权利要求9所述的液冷系统，其特征在于，

所述监控装置进一步用于根据所述进液口的液体流量与所述出液口的液体流量，计算出所述进液口与所述出液口之间的液体流量差值。