CN106681459A - 浸没式液冷服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浸没式液冷服务器，该浸没式液冷服务器包括：用于容纳制冷剂的壳体；设置于壳体中的服务器主板，制冷剂浸没服务器主板的所有发热元件；用于检测制冷剂的液面高度的液位传感器；以及电子阀门，设置于制冷剂传输管路中并与液位传感器连接；其中，液位传感器根据液面高度通过电子阀门来填加制冷剂。本发明能够实现对制冷剂液面的检测，并能够根据制冷剂液面高度自动填加制冷剂。

Description

浸没式液冷服务器

技术领域

本发明涉及计算机冷却技术领域，具体来说，涉及一种浸没式液冷服务器。

背景技术

在现有技术中，为计算机散热的方法一般采用利用冷空气的风冷方式来给计算机降温。而风冷方式中均采用间接接触冷却的方式，因此在传热过程复杂的冷却系统中，存在接触热阻大、对流换热热阻大、且热阻总和大的问题，进而导致换热效率较低；同时还要保证换热过程的高低温热源之间的较大温差，因此需要较低的室外低温热源来引导换热过程进行。但是对于数据中心，仅靠风冷方式已经不足以满足高热流密度的服务器对散热性能的要求。

在现有技术中，为计算机散热的另一种方法是液冷方式，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。与风冷方式的间接制冷不同的是液冷方式把制冷剂直接导向热源，另外由于液体比空气的比热容大很多，散热速度也远远大于空气，因此液冷方式的制冷效率远高于风冷方式散热，和风冷方式相比每单位体积所传输的热量即散热效率提高达3500倍。

液冷系统具有均衡CPU热量和低噪声工作的特点。具体地，由于液体的比热容大，因此能够吸收大量的热量而保持温度不会明显的变化，因此液冷系统中CPU的温度能够得到很好的控制，突发操作也不会引起CPU内部温度瞬间大幅度的变化；另外，由于液冷系统换热器的表面积很大，所以只需要低转速的风扇对其进行散热就能起到不错的效果，因此液冷系统一般搭配转速较低的风扇，又由于液冷系统中泵的工作噪声一般也不会很明显，因此使得液冷系统具有低噪声工作的特点。

蒸发冷却从热学原理上，是利用制冷剂沸腾时的汽化潜热带走热量。由于液体的汽化潜热很大，因此蒸发冷却的冷却效果更为显著，因此被应用于液冷系统中。

在浸没式液冷系统中，需要把服务器主板浸没在制冷剂里，但是现在的浸没式液冷服务器都没有液位控制的功能，当系统出现诸如进液管路堵塞的故障时，会造成制冷剂液面持续下降，主板芯片会暴露在气体中，长时间会导致芯片烧毁。

针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述问题，本发明提出一种浸没式液冷服务器，能够实现对制冷剂液面的检测，并能够根据制冷剂液面高度自动填加制冷剂。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种浸没式液冷服务器，包括：用于容纳制冷剂的壳体；设置于壳体中的服务器主板，制冷剂浸没服务器主板的所有发热元件；用于检测制冷剂的液面高度的液位传感器；以及电子阀门，设置于制冷剂传输管路中并与液位传感器连接；其中，液位传感器根据液面高度通过电子阀门来填加制冷剂。

根据本发明的一个实施例，当液面高度小于预设值时，液位传感器输出第一控制信号控制电子阀门开启，以使制冷剂由传输管路流入壳体。

根据本发明的一个实施例，当液面高度在预设值以上时，液位传感器输出第二控制信号控制电子阀门关闭，以停止填加制冷剂。

根据本发明的一个实施例，服务器主板为刀片服务器主板。

根据本发明的一个实施例，液位传感器设置于服务器主板的最上方边沿位置。

根据本发明的一个实施例，预设值与服务器主板的高度相等。

根据本发明的一个实施例，第一控制信号为高电平信号；以及第二控制信号为低电平信号。

根据本发明的一个实施例，制冷剂为电绝缘制冷剂。

根据本发明的一个实施例，制冷剂的沸点在30℃至60℃之间。

根据本发明的一个实施例，壳体为封闭结构。

本发明通过液位传感器检测制冷剂液面高度，并根据制冷剂液面高度通过电子阀门来填加制冷剂，能够实现根据制冷剂液面高度自动填加制冷剂，进而保持浸没式液冷服务器的制冷剂液面能够浸没服务器主板的所有发热元件。

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是本发明的浸没式液冷服务器的一个实施例的结构示意图。

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。

如图1所示，是本发明的浸没式液冷服务器的一个实施例，包括：用于容纳制冷剂的壳体1；设置于壳体1中的服务器主板2；用于检测制冷剂的液面高度的液位传感器4；以及设置于制冷剂传输管路6中并与液位传感器4连接的电子阀门5。

其中，制冷剂浸没服务器主板2的所有发热元件，液位传感器4根据液面高度通过电子阀门5来填加制冷剂。液位传感器4可以是根据实际需要能够对制冷剂液面3高度进行检测的多种液位传感器4，本发明对此不做出具体限定。

上述技术方案，通过液位传感器4检测制冷剂液面3高度，并根据制冷剂液面3高度通过电子阀门5来填加制冷剂，能够实现根据制冷剂液面3高度自动填加制冷剂，进而保持浸没式液冷服务器的制冷剂液面3能够浸没服务器主板2的所有发热元件。

在本实施例中，壳体1为封闭结构。

在本实施例中，服务器主板2为刀片服务器主板2。将服务器主板2直接浸没在充满制冷剂的封闭结构的壳体1中。壳体1内装有服务器主板2，制冷剂淹没服务器主板2上所有发热元件，制冷剂液面3上方可以留有气相区。

在一个实施例中，当液面高度小于预设值时，液位传感器4输出第一控制信号控制电子阀门5开启，以使制冷剂由传输管路6流入壳体1。

进一步地，当液面高度在预设值以上时，液位传感器4输出第二控制信号控制电子阀门5关闭，以停止填加制冷剂。

优选地，第一控制信号为高电平信号；以及第二控制信号为低电平信号。

优选地，液位传感器4设置于服务器主板2的最上方边沿位置。

其中，预设值与服务器主板2的高度相等。

具体地，液位传感器4安装在服务器主板2的最上沿位置，用来监测制冷剂液面3的高度，电子阀门5来控制制冷剂的流入壳体1。

服务器主板2上的芯片及其他发热元件在工作时会发热，热量使得制冷剂沸腾，随着制冷剂沸腾蒸发，制冷剂液面3会降低。液位传感器4用来感应制冷剂液面3的高度，当制冷剂液面3低于预设值时，液位传感器4输出高电平信号(即上述第一控制信号)，通过该高电平信号控制电子阀门5开启，使得制冷剂进入服务器的壳体1；当制冷剂液面3高于预设值时，液位传感器4输出电压值为零的低电平信号(即上述第二控制信号)，通过该低电平信号控制电子阀门5关闭，使得制冷剂不能进入服务器的壳体1。

另外，制冷剂为本领域技术人员公知的电绝缘制冷剂，采用电绝缘制冷剂可省略或简化现有技术中的密封结构，进而在避免造成电路板短路的同时，简化了服务器的结构。优选地，上述电绝缘制冷剂为氟化物，因氟化物的沸点在30℃至60℃之间，能够通过蒸发形成的制冷剂蒸汽及时地带走发热元件发出的热量。当然，本发明不局限于此，所有沸点在30℃至60℃之间的制冷剂均可作为本发明中的制冷剂的实施例。

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)

1.一种浸没式液冷服务器，包括：

用于容纳制冷剂的壳体；以及

设置于所述壳体中的服务器主板，所述制冷剂浸没所述服务器主板的所有发热元件；

其特征在于，还包括：

用于检测所述制冷剂的液面高度的液位传感器；以及

电子阀门，设置于制冷剂传输管路中并与所述液位传感器连接；

其中，所述液位传感器根据所述液面高度通过所述电子阀门来填加制冷剂。

2.根据权利要求1所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，当所述液面高度小于预设值时，所述液位传感器输出第一控制信号控制所述电子阀门开启，以使所述制冷剂由所述传输管路流入所述壳体。

3.根据权利要求2所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，当所述液面高度在所述预设值以上时，所述液位传感器输出第二控制信号控制所述电子阀门关闭，以停止填加制冷剂。

4.根据权利要求2所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，

所述服务器主板为刀片服务器主板。

5.根据权利要求4所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述液位传感器设置于服务器主板的最上方边沿位置。

6.根据权利要求5所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述预设值与服务器主板的高度相等。

7.根据权利要求3所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，

所述第一控制信号为高电平信号；以及

所述第二控制信号为低电平信号。

8.根据权利要求1所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，

所述制冷剂为电绝缘制冷剂。

9.根据权利要求1所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述制冷剂的沸点在30℃至60℃之间。

10.根据权利要求1-9任一项所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述壳体为封闭结构。