CN107577317B - 散热接头和液冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了用于液冷服务器的散热接头和用于服务器的液冷系统。该散热接头的一具体实施方式包括第一接头和第二接头；第一接头为中空结构，且与服务器的液冷回路连接；第二接头为中空结构，且与供液回路连接；第一接头设置有第一阻隔面，第二接头设置有第二阻隔面；第一阻隔面与第二阻隔面相嵌合，以使第一接头与第二接头连接。该实施方式可以在液冷回路与供液回路不贯通的情况下，通过散热接头实现液冷回路与供液回路的热交换，从而可以降低或避免散热接头处出现漏液的风险。

Description

散热接头和液冷系统

技术领域

本申请实施例涉及服务器散热技术领域，具体涉及液冷服务器技术，尤其涉及散热接头和液冷系统。

背景技术

随着计算机技术的快速发展，数据中心服务器正在向高密集甚至是超高密集方向部署，以满足高性能计算服务。而在服务器运行过程中会产生大量热量，为了保证服务器的正常运行，需要对其进行冷却处理。

与传统的分冷方式相比，目前大多数采用冷却效果更好的液冷服务器。具体地，液冷服务器中存在液体冷却回路，服务器的液冷回路与机柜的分液器之间通过快速接头或其他形式的接头进行连接，以使服务器的液冷回路与分液器回路之间贯通，从而实现服务器的液冷回路与外界循环进行热交换的目的。

发明内容

本申请实施例的目的在于提出一种散热接头和液冷系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于液冷服务器的散热接头，该散热接头包括第一接头和第二接头；第一接头为中空结构，且与服务器的液冷回路连接；第二接头为中空结构，且与供液回路连接；第一接头设置有第一阻隔面，第二接头设置有第二阻隔面；第一阻隔面与第二阻隔面相嵌合，以使第一接头与第二接头连接。

在一些实施例中，第一接头设置有第一接口和第二接口，第一接口和第二接口分别与液冷回路的回液管路和进液管路连接。

在一些实施例中，液冷回路中容置有相变液体，其中，相变液体吸热汽化。

在一些实施例中，第一接口与地面之间的距离大于第二接口与地面之间的距离。

在一些实施例中，第二接头设置有第三接口和第四接口，第三接口和第四接口通过分液器分别与供液回路连接。

在一些实施例中，第一阻隔面和第二阻隔面的截面形状包括以下至少一种：曲线形、折线形或弧线形。

在一些实施例中，第一阻隔面和第二阻隔面的材料为导热材料。

第二方面，本申请实施例提供了一种用于服务器的液冷系统，该液冷系统包括如第一方面中任一实现方式所描述的散热接头。

在一些实施例中，液冷系统还包括液冷回路和供液回路；液冷回路包括至少一个液冷板，至少一个液冷板串联地设置于服务器的发热元件的表面，液冷回路与散热接头的第一接头连接；供液回路与散热接头的第二接头连接。

在一些实施例中，液冷回路中容置有相变液体，其中，相变液体吸热汽化。

本申请实施例提供的散热接头和液冷系统，通过设置与服务器的液冷回路连接的第一接头以及与供液回路连接的第二接头，且第一接头设置有第一阻隔面，第二接头设置有第二阻隔面。通过第一阻隔面与第二阻隔面相嵌合，可以使第一接头与第二接头连接。这样便于两者之间的拆装操作，有助于提高服务器的运行维护效率。同时，由于散热接头设置有第一阻隔面和第二阻隔面，这样在液冷回路与供液回路不贯通的情况下，也可以通过散热接头实现液冷回路与供液回路之间的热交换。从而可以降低或避免散热接头处出现漏液的风险。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术的液冷服务器的结构示意图；

图2是本申请提供的散热接头的一个实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的液冷服务器的一个实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的散热接头的另一个实施例的结构示意图；

图5是本申请提供的散热接头的又一个实施例的结构示意图；

图6是本申请提供的液冷系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的原理和特征作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参见图1，其示出了现有技术的液冷服务器的结构示意图。现有的数据中心机房中通常会排列布置很多机柜，每个机柜上一般会摆放很多服务器。为了对这些服务器进行冷却处理，往往采用液冷方式。也就是说，将液体注入服务器的发热部件，如CPU(中央处理器，Central Processing Unit)和部分电源模块等，通过冷热交换带走服务器的散热。这种液冷方式的服务器可以称为液冷服务器。

为了保证对各服务器分别进行冷却处理，通常会设置分液器，以对冷却液体起到分流作用。如图1所示，分液器的进液端31与外界循环回路的供液管路连通，且分液器的回液端32与外界循环回路的回液管路连通。同时，分液器的进液端31通过接头21与每个液冷服务器11的进液管路连通，且分液器的回液端32通过接头22与每个液冷服务器11的回液管路连通。这样便可以使服务器的液冷回路与外界循环回路之间贯通。其中，图中箭头表示液体的流动方向。

具体地，如图1所示，外界循环回路还可以包括制冷机组4。制冷机组4制冷后的冷冻水经循环水泵51输送至分液器的进液端31。分液器的进液端31将分流后的冷冻水经接头21输送至各液冷服务器11的进液管路，以与服务器的发热元件进行热交换。热交换后的冷冻水经循环水泵52，并通过接头22输送至分液器的回液端32。分液器的回液端32汇集各液冷服务器回流的(热交换后的)冷冻水，并将其经外界循环回路的回液管路输送至制冷机组。如此循环反复，从而对各服务器进行冷却。

可以理解的是，这里的液体可以不限于是冷冻水，也可以是其他液体介质，如乙二醇或水与乙二醇的混合物等。而且循环水泵51、52在管路中的具体位置并不限制。

此时，为了提高连接的牢固性，避免在使用过程中出现漏液，通常在接头21、22处需要采取额外的紧固措施，如卡扣或卡箍等。然而，当对服务器进行维护或维修时，需要人工手动进行拆装，增加了操作的复杂程度，影响工作效率。此外，由于服务器的液冷回路与外界循环回路之间是贯通，在拆装接头21、22时通常会存在漏液的风险。

对于上述接头在实际应用中存在的问题，本申请提出了一种改进的散热接头。参见图2，其示出了本申请提供的散热接头的一个实施例的结构示意图。

如图2所示，散热接头可以包括第一接头11和第二接头12。第一接头11和第二接头12均为中空结构。第一接头11朝向第二接头12的侧面设置有第一阻隔面A。第二接头12朝向第一接头11的侧面设置有第二阻隔面B。此时，第一阻隔面A与第二阻隔面B可以相嵌合，从而可以使第一接头11与第二接头12相连接。也就是说，通过第一阻隔面A与第二阻隔面B的嵌合，在不需要采取额外的紧固措施的情况下，便可以实现第一接头11与第二接头12的连接。这样可以便于散热接头的拆装，简化操作过程。

在本实施例中，第一接头11可以与服务器的液冷回路连接。第二接头12可以与供液回路连接。其中，服务器的液冷回路用于对服务器进行冷却处理，供液回路用于与服务器的液冷回路进行热交换，以冷却液冷回路中的液体。这样，当第一接头11与第二接头12连接后，便可以将服务器的液冷回路与供液回路连接，以进行热交换。此外，由于散热接头设置有第一阻隔面A和第二阻隔面B，这样在液冷回路与供液回路不贯通的情况下，依然可以实现两者之间的热交换，从而可以避免拆装时散热接头处出现漏液的风险。

具体地，可以进一步参见图3，其示出了应用图2中的散热接头的液冷服务器的一个实施例的结构示意图。

如图3所示，第一接头11设置有第一接口111和第二接口112。第一接口111与服务器的液冷回路的回液管路连接。第二接口112与服务器的液冷回路的进液管路连接。第二接头12设置有第三接口121和第四接口122。第三接口121和第四接口122通过分液器2分别与供液回路连接。即第三接口121通过分液器2与供液回路的供液管路连接；第四接口122通过分液器2与供液回路的回液管路连接。其中，图中箭头表示液体的流动方向。

在本实施例中，供液回路可以设置有制冷机组3(如冷水机组)。为了降低生产成本，供液回路和服务器的液冷回路中的液体可以为常用的冷冻水。此时，供液回路和液冷回路中还可以安装有循环泵，用于实现液体在回路中的循环流动。

作为示例，为了降低能耗，液冷回路中可以容置有相变液体。其中，相变液体吸热后会汽化。也就是说，相变液体经进液管路与服务器热交换后汽化，汽化后的相变液体经回液管路进入第一接头11。汽化后的相变液体通过散热接头与供液回路中的冷冻水热交换后再次冷凝液化，从而流回至进液管路，以再次与服务器进行热交换。

由于相变液体汽化后会上升，冷凝后会下降，所以为了实现相变液体在液冷回路中的循环，第一接口111与地面之间的距离可以大于第二接口112与地面之间的距离。可以理解的是，由于相变液体自身特性的原因，可以实现在液冷回路中的循环。所以液冷回路中可以不需要设置循环泵，来提供额外动力。因此，可以降低能源消耗。

需要说明的是，液冷回路和供液回路的管路尺寸可以根据实际需求进行设置。此外，供液回路中液体的流速可以调整。例如在液冷回路的进液管路中靠近第二接口的一端设置温度传感器，以检测经热交换后的液体的温度。当该温度不在预设范围值时，可以调整供液回路中液体的流速。如该温度大于预设范围值的最大值时，提高供液回路中液体的流速。再如该温度小于预设范围值的最小值时，降低供液回路中液体的流速。

对于上述各实施例中的散热接头，为了实现第一接头与第二接头的连接，第一阻隔面和第二阻隔面的截面形状在本申请中并不限制。例如第一阻隔面和第二阻隔面的截面形状可以包括以下至少一种：曲线形、折线形或弧线形。

作为示例，第一阻隔面和第二阻隔面的截面形状可以为图2中所示的圆弧形。即第一阻隔面A形成有凹陷的圆弧面，而第二阻隔面B形成有凸起的圆弧面，且圆弧面的半径相同。这样第二阻隔面B的凸起部分可以嵌入到第一阻隔面A的凹陷处。从而既实现了散热接头的连接，又可以保证较好的热交换效果。

进一步地，为了增加第一阻隔面与第二阻隔面之间的接触面积，提高热交换的效果和效率，散热接头还可以为图4所示的结构。如图4所示，第一接头的第一阻隔面A和第二接头的第二阻隔面B均为锯齿形。且第一阻隔面A的锯齿形与第二阻隔面B的锯齿形相交错。这样，第一阻隔面A可以与第二阻隔面B相互嵌合。

可选地，散热接头还可以为图5所示的结构。如图5所示，第一阻隔面A为平坦表面，第二阻隔面B也为平坦表面，且第二阻隔面B上形成有与第一接头相配合的凹槽。这样，第一接头中第一阻隔面A的一端可以嵌入该凹槽中，从而使第一接头与第二接头连接。

此外，为了达到更好的热交换效果，第一阻隔面和第二阻隔面的材料可以为导热材料。第一阻隔面与第一接头的其他部分(除第一阻隔面外)可以是一体成型的，也可以是组装在一起的。同样，第二阻隔面与第二接头的其他部分(除第二阻隔面外)可以是一体成型的，也可以是组装在一起的。在一些应用场景中，散热接头的其他部分(除第一阻隔面和第二阻隔面以外的部分)的材料也可以为导热材料。

本申请还提供了一种用于服务器的液冷系统，该夜冷系统可以包括上述各实施例中的散热接头。可选地，该液冷系统可以如图6所示，其示出了本申请提供的液冷系统的一个实施例的结构示意图。

从图6中可以看出，液冷系统还可以包括液冷回路和供液回路。其中，液冷回路可以包括至少一个液冷板63。这些(至少一个)液冷板可以串联地设置于服务器的发热元件的表面，从而起到冷却服务器的作用。同时，液冷回路与散热接头的第一接头61连接，供液回路与散热接头的第二接头62连接，从而通过散热接头实现液冷回路与供液回路之间的热交换。

由于第一接头设置有第一阻隔面，第二接头设置有第二阻隔面，所以液冷回路与供液回路不会贯通。而且通过第一阻隔面与第二阻隔面相嵌合，可以使两个回路相连接。这样在进行服务器维修或维护时，通过第一接头与第二接头之间的快速插拔，可以实现服务器的拆装，有助于提高工作效率。同时，在散热接头处不会出现漏液现象。

需要说明的是，液冷回路和供液回路的具体结构可以根据实际运行环境进行设置。此外，为了降低液冷系统的能耗，液冷回路中可以容置有相变液体。其中，该相变液体吸热会汽化。即该相变液体吸热且达到相变温度后会产生汽化现象。由于相变液体的自身特性，在不需要额外动力源的情况下，可以使其在液冷回路中循环。因此，液冷回路中可以不设置循环泵，从而降低电能消耗。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种用于液冷服务器的散热接头，其特征在于，所述散热接头包括第一接头和第二接头；

所述第一接头为中空结构，且与服务器的液冷回路连接；

所述第二接头为中空结构，且与供液回路连接；

所述第一接头设置有第一阻隔面，所述第二接头设置有第二阻隔面，所述第一阻隔面和所述第二阻隔面的材料为导热材料；

所述第一阻隔面与所述第二阻隔面相嵌合，以使所述第一接头与所述第二接头连接，所述第一阻隔面和所述第二阻隔面的截面形状包括以下至少一种：曲线形、折线形或弧线形；

所述第一接头设置有第一接口和第二接口，所述第一接口和所述第二接口分别与所述液冷回路的回液管路和进液管路连接；

所述液冷回路靠近所述第二接口的一端设置有温度传感器，用于获取所述液冷回路中液体的温度，以根据所述液冷回路中液体的温度调整所述供液回路中的液体流速。

2.根据权利要求1所述的散热接头，其特征在于，所述液冷回路中容置有相变液体，其中，所述相变液体吸热汽化。

3.根据权利要求2所述的散热接头，其特征在于，所述第一接口与地面之间的距离大于所述第二接口与地面之间的距离。

4.根据权利要求1所述的散热接头，其特征在于，所述第二接头设置有第三接口和第四接口，所述第三接口和所述第四接口通过分液器分别与所述供液回路连接。

5.根据权利要求1所述的散热接头，其特征在于，所述第一阻隔面和所述第二阻隔面的材料为导热材料。

6.一种用于服务器的液冷系统，其特征在于，所述液冷系统包括如权利要求1-5之一所述的散热接头。

7.根据权利要求6所述的液冷系统，其特征在于，所述液冷系统还包括液冷回路和供液回路；

所述液冷回路包括至少一个液冷板，所述至少一个液冷板串联地设置于所述服务器的发热元件的表面，所述液冷回路与所述散热接头的第一接头连接；

所述供液回路与所述散热接头的第二接头连接。

8.根据权利要求7所述的液冷系统，其特征在于，所述液冷回路中容置有相变液体，其中，所述相变液体吸热汽化。