CN106959737A - 用于服务器的液冷装置及刀片服务器 - Google Patents

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王晨
吴宏杰
李星
孙振
宋景亮
韩磊
崔新涛
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Abstract

本发明一方面提供了一种用于服务器的液冷装置，包括：用于容纳服务器的主板的箱体，箱体包括容纳制冷剂的液相区域，以及位于液相区域上方以容纳气态制冷剂的气相区域，其中，气相区域中设置有可相对于主板移动的冷凝器。本发明还提供一种刀片服务器。本发明的目的在于提供一种具有可移动的冷凝器的用于服务器的液冷装置及刀片服务器。

Description

用于服务器的液冷装置及刀片服务器
技术领域
本发明涉及服务器技术领域，更具体而言，涉及一种用于服务器的液冷装置及刀片服务器。
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。传统的风冷模式均采用间接接触冷却的方式进行，在传热过程复杂，存在接触热阻及对流换热热阻，热阻总和大，换热效率较低，换热过程高低温热源间温差较大，需要较低的室外低温热源引导换热过程进行。
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。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。
液冷散热系统最大的特点有两个：均衡CPU的热量和低噪声工作。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，突发的操作都不会引起CPU内部温度瞬间大幅度的变化。由于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，因此液冷大多搭配转速较低的风扇。此外，泵的工作噪声一般也不会很明显，这样整体的散热系统与风冷系统相比就非常安静。
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比比热要大很多，因此蒸发冷却的冷却效果更为显著。
在浸没式液体冷却系统中，降服务器主板浸没在制冷剂中，制冷剂被加热后沸腾，蒸汽上升。如果将冷凝盘管放置于服务器主板的上方，则制冷剂蒸汽会在冷凝器表面冷凝，成为液体然后重新滴落回到腔体内。此种方法方便快捷，无需将制冷剂蒸汽引出腔体，压力便于控制。但是冷凝器位于服务器正上方的话，采用上开盖方式会影响服务器主板的插拔以及后期维，采用侧面开盖又会造成密封的困难。目前尚无解决此问题的方法。
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具有可移动的冷凝器的用于服务器的液冷装置及刀片服务器。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于服务器的液冷装置，包括：用于容纳服务器的主板的箱体，箱体包括容纳制冷剂的液相区域，以及位于液相区域上方以容纳气态制冷剂的气相区域，其中，气相区域中设置有可相对于主板移动的冷凝器。
根据本发明的一个实施例，冷凝器包括冷凝盘管。
根据本发明的一个实施例，冷凝器通过滑轨与箱体连接，并且，冷凝器可在对准液相区域的工作位置和与液相区域错开的维护位置之间移动。
根据本发明的一个实施例，箱体的气相区域包括与液相区域对齐的第一部分、以及与液相区域错开的第二部分，其中，冷凝器可以在第一部分和第二部分之间移动。
根据本发明的一个实施例，箱体包括主箱体以及由主箱体向外延伸的扩展部分，其中，扩展部分构造成气相区域的第二部分。
根据本发明的一个实施例，主板完全浸没在制冷剂中。
根据本发明的一个实施例，箱体还包括位于气相区域顶部的维修开口。
根据本发明的一个实施例，箱体构造为服务器的机箱。
根据本发明的另一个方面，还提供一种刀片服务器，包括上述任一实施例所涉及的液冷装置。
本发明的有益技术效果在于：
在本发明涉及的液冷装置中，冷凝器可相对于主板移动，当需要维护或插拔主板时，可以通过移动冷凝器的位置以方便进入箱体内部。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例液冷装置的示意图，其中，冷凝器处于维护位置以虚线示出。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种用于服务器的液冷装置。该液冷装置包括用于容纳服务器的主板18的箱体10，箱体10包括容纳制冷剂的液相区域12，以及位于液相区域12上方以容纳气态制冷剂的气相区域14，其中，气相区域14中设置有可相对于主板18移动的冷凝器16。
应该可以理解，在上述实施例中，冷凝器16可相对于主板18移动指的是，冷凝器16可以在在气相区域14中相对于主板18移动，以在完全位于主板18上方的位置和至少露出部分主板18的位置之间移动，以便对箱体10内部的部件进行更换或维修。还应该理解的是，冷凝器16可以移动至与主板18完全错开的位置，或者，根据具体情况，移动冷凝器16也可以仅仅露出一个或多个主板18，而无需完全暴露所有主板18，当需要更换或维修时，仅需露出需要操作的主板18即可。
在上述实施例涉及的液冷装置中，冷凝器16可相对于主板18移动，当需要维护或插拔主板18时，可以通过移动冷凝器16的位置以方便进入箱体10的内部。
具体地，根据本发明的一个实施例，冷凝器16可以包括冷凝盘管。当然，应该可以理解的是，能够用于浸没式液冷系统的任何形式的冷凝器均可以应用于本发明。
根据本发明的一个实施例，冷凝器16通过滑轨与箱体10连接，并且，冷凝器16可在对准液相区域12的工作位置(如图1实线所示)和与液相区域12错开的维护位置(如图1虚线所示)之间移动。当服务器运行时，冷凝器16滑动至工作位置，对主板18进行散热。当需要更换或维修主板18时，冷凝器可以移动至维护位置，以露出主板18，方便对箱体10内部的部件进行维修。
根据本发明的一个实施例，箱体10的气相区域14包括与液相区域12对齐的第一部分20、以及与液相区域12错开的第二部分22，其中，冷凝器16可以在第一部分20和第二部分22之间移动。
根据本发明的一个实施例，箱体10包括主箱体以及由主箱体向外延伸的扩展部分，其中，扩展部分构造成气相区域14的第二部分22。
根据本发明的一个实施例，主板完18全浸没在制冷剂中。
根据本发明的一个实施例，箱体10还包括位于气相区域14顶部的维修开口。这样，需要维修时可以直接从箱体10上部打开维修开口，避免从侧部打开时造成密封困难的问题。
根据本发明的一个实施例，箱体10可以构造为服务器的机箱。
根据本发明的另一个方面，还提供一种刀片服务器，包括上述任一实施例所涉及的液冷装置。
根据本发明的一个实施例，将服务器主板直接浸没在充满制冷剂的密闭腔体中，采用相变换热技术解决高密度服务器散热问题。具体为采用箱体结构，刀箱内装有服务器主板，所有主板均浸没在制冷剂中，液面上方留有的气相区。
图1示出了根据本发明一个实施例的液冷装置。服务器主板浸没在制冷剂中，主板运行时CPU和各个电子元器件产生的热量使得制冷剂沸腾，制冷剂蒸汽上升，被位于其上方的冷凝器16冷凝，变成液体重新滴落回到腔体内。
本实施例中的冷凝器16下方具有滑轨或其他机构，服务器腔体在后部预留有空间。在维护或需要插拔主板18时，可以通过滑轨将冷凝盘管退回到腔体后部的预留空间内。从而打开上盖，插拔维护主板。
此外，冷凝器具有进水管和出水管，管路应具有足够的长度以便冷凝器的退出和滑入。
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 (9)

1.一种用于服务器的液冷装置，其特征在于，包括：用于容纳所述服务器的主板的箱体(10)，所述箱体(10)包括容纳制冷剂的液相区域(12)，以及位于所述液相区域(12)上方以容纳气态制冷剂的气相区域(14)，
其中，所述气相区域(14)中设置有可相对于所述主板移动的冷凝器(16)。
2.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述冷凝器(16)包括冷凝盘管。
3.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述冷凝器(16)通过滑轨与所述箱体(10)连接，并且，所述冷凝器(16)可在对准所述液相区域(12)的工作位置和与所述液相区域(12)错开的维护位置之间移动。
4.根据权利要求3所述的液冷装置，其特征在于，所述箱体的所述气相区域包括与所述液相区域(12)对齐的第一部分(20)、以及与所述液相区域(12)错开的第二部分(22)，其中，所述冷凝器(16)可以在所述第一部分和所述第二部分之间移动。
5.根据权利要求4所述的液冷装置，其特征在于，所述箱体包括主箱体以及由所述主箱体向外延伸的扩展部分，其中，所述扩展部分构造成所述气相区域的所述第二部分。
6.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述主板完全浸没在所述制冷剂中。
7.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述箱体(10)还包括位于所述气相区域(14)顶部的维修开口。
8.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述箱体(10)构造为所述服务器的机箱。
9.一种刀片服务器，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任一项所述的液冷装置。
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