CN107624023B - 一种浸没式液冷服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浸没式液冷服务器，包括壳体，所述壳体内设有服务器主板以及用以降低所述服务器主板温度的制冷剂还包括与所述服务器主板相连、用以将所述服务器主板降低至制冷剂液面之下的位置调节装置。上述浸没式液冷服务器，可以将服务器主板下降至制冷剂的液面之下，从而确保服务器主板完全沉浸于制冷剂中。
Description
技术领域
本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种浸没式液冷服务器。
背景技术
目前来说，计算机散热的常用方法是利用服务器风扇产生的冷空气的风冷方式，实现计算机的降温。然而，风冷方式存在热接触热阻大、对流换热热阻大、且热阻总和大的问题，从而导致热交换效率降低；此外，为了给计算机降温，还需要保证热交换过程中高低温热源之间存在较大的温差，因此需要较低的室外温度来引导热交换过程。然而，对于数据中心环境，仅仅依靠风冷方式难以满足高热流密度的服务器对散热性能的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种浸没式液冷服务器，该浸没式液冷服务器可以将服务器主板下降至制冷剂的液面之下，从而确保服务器主板完全沉浸于制冷剂中。
为实现上述目的，本发明提供一种浸没式液冷服务器，包括壳体，所述壳体内设有服务器主板以及用以降低所述服务器主板温度的制冷剂还包括与所述服务器主板相连、用以将所述服务器主板降低至制冷剂液面之下的位置调节装置。
相对于上述背景技术，本发明提供的浸没式液冷服务器，服务器主板与制冷剂位于壳体内部，且利用服务器主板沉浸于制冷剂的方式实现服务器主板的散热；本发明利用位置调节装置调节服务器主板的位置，当制冷剂因受热蒸发后其液面逐渐减低，位置调节装置能够将服务器主板的位置进行调节，使得服务器主板位于液面之下，确保服务器主板被制冷剂完全浸没，如此设置，设于服务器主板的元器件能够在制冷剂的接触下而降温，从而有效降低服务器主板的温度，实现服务器主板的正常运行。
优选地，所述位置调节装置包括：
用以检测制冷剂的液面高度的液位传感器；
用以检测所述服务器主板的当前高度的高度传感器；
与所述液位传感器和所述高度传感器相连、用以当制冷剂的液面高度低于所述服务器主板的当前高度时，将所述服务器主板降低至制冷剂液面之下的沉降机构。
优选地，所述沉降机构包括：
用以接收所述液位传感器检测到的制冷剂液面高度信息、以及所述高度传感器检测到的所述服务器主板的当前高度信息的接收单元；
与所述接收单元相连、用以判断制冷剂液面高度是否低于所述服务器主板的当前高度的判断单元；
与所述判断单元相连、用以当制冷剂的液面高度低于所述服务器主板的当前高度时，控制所述服务器主板降低至制冷剂液面之下的沉降部。
优选地，所述沉降部包括：
与所述判断单元相连、用以根据制冷剂的液面高度与所述服务器主板的当前高度计算得到所述服务器主板的下降距离的计算单元；
与所述计算单元相连、用以根据所述计算单元计算得到的下降距离控制所述服务器主板下降的沉降执行单元。
优选地，所述沉降执行单元包括：
用以提供动力的动力组件；
与所述动力组件相连、用以实现所述服务器主板下降的传动组件。
优选地，还包括当制冷剂的液面处于预设低位时、用以提示添加制冷剂的提示装置。
优选地，所述位置调节装置还包括当制冷剂的液面位于预设高位以上时、控制所述服务器主板上升至位于制冷剂的当前液面以下、且相距当前液面预设距离位置的举升机构。
优选地，所述壳体连接有注液管路，所述注液管路设有当制冷剂的液面处于预设低位时、用以向所述壳体内加注制冷剂的阀体。
优选地，所述提示装置包括：
用以根据制冷剂的当前液面与预设低位之间的距离计算制冷剂添加量的用量计算部；
与所述用量计算部相连、用以将制冷剂添加量进行播报的声音播报部。
优选地，所述壳体还设有用以观察制冷剂液面位置的液位显示窗。
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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的浸没式液冷服务器的结构示意图；
图2为图1中浸没式液冷服务器的位置调节装置的结构框图；
图3为图2中位置调节装置的沉降机构的结构框图；
图4为图3中沉降机构的沉降部的结构框图；
图5为图4中沉降部的沉降执行单元的结构框图。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图5，图1为本发明实施例所提供的浸没式液冷服务器的结构示意图；图2为图1中浸没式液冷服务器的位置调节装置的结构框图；图3为图2中位置调节装置的沉降机构的结构框图；图4为图3中沉降机构的沉降部的结构框图；图5为图4中沉降部的沉降执行单元的结构框图。
本发明提供的一种浸没式液冷服务器，主要包括壳体1和服务器主板2，服务器主板2的表面设有电子元件，实现服务器的功能。壳体1可以为密封结构，且服务器主板2水平放置于壳体1内部，如说明书附图1所示。
壳体1内部容纳有制冷剂，以说明书附图1为例，制冷剂的液面高度3无需充满全部壳体1，而服务器主板2则应完全浸没于制冷剂液面之下，实现服务器主板2的降温。
本发明的核心在于，在壳体1内部设置有位置调节装置，且位置调节装置与服务器主板2相连，用于将服务器主板2的高度调节至制冷剂液面之下，避免服务器主板2因过热而导致烧毁等现象。
利用位置调节装置能够实时调节服务器主板2的高度，确保服务器主板2始终位于制冷剂液面之下，无论制冷剂因蒸发或其他原因导致液面下降，服务器主板2可以始终完全浸没于制冷剂中，确保服务器主板2的正常运行。其中，制冷剂可以为现有技术中的水等液体，而服务器主板2的电子元件也应具备绝缘功能，本文不再赘述。
具体来说，位置调节装置可以为现有技术中的齿轮齿条装置，齿轮作为主动部件由电机等动力原件实现旋转，而齿条在动力原件的带动下实现向下运行，而服务器主板2安装于齿条，可以在齿条的运动下完成下降运动，确保服务器主板2完全浸没于制冷剂中。
为了实现位置调节装置的自动运行，本发明的位置调节装置可以包括液位传感器41、高度传感器42和沉降机构，如说明书附图1与附图2所示。
液位传感器41能够检测制冷剂的液面高度，高度传感器42能够检测服务器主板2的高度；液位传感器41、高度传感器42与沉降机构相连，当制冷剂的液面高度低于服务器主板2的当前高度时，沉降机构能够将服务器主板2降至制冷剂的液面之下，实现服务器主板2完全浸没于制冷剂中的目的。
其中，液位传感器41可以漂浮于制冷剂的液面之上，高度传感器42可以安装于服务器主板2的上表面，如说明书附图1所示；液位传感器41与高度传感器42能够分别检测制冷剂与服务器主板2的高度，而沉降机构可以包括接收单元43、判断单元44和升降部，如说明书附图3所示。
其中，接收单元43可以与液位传感器41和高度传感器42相连，用以接收制冷剂的液面高度信息和服务器主板2的当前高度信息，接收单元43还连接判断单元44，判断单元44获取到制冷剂的液面高度信息和服务器主板2的当前高度信息之后，判断制冷剂的液面高度是否低于服务器主板2的当前高度；当制冷剂的液面高度低于服务器主板2的当前高度时，则向升降部发送信号，控制升降部带动服务器主板2下降，以确保服务器主板2位于制冷剂的液面之下。
更为具体地，升降部包括计算单元45和沉降执行单元46，如说明书附图4所示；当判断单元44判断出制冷剂的液面高度低于服务器主板2的当前高度时，计算单元45可以计算制冷剂的液面高度与服务器主板2的当前高度之间的距离，也即两者之间的液位差，该液位差即为服务器主板2所应下降的最小距离。
当计算单元45计算得到上述最小距离之后，向沉降执行单元46发送下降信号，控制沉降执行单元46下降最小距离，也即带动服务器主板2向下运动，确保服务器主板2浸没于制冷剂中。当然，根据上述最小距离，沉降执行单元46还可以下降长于最小距离的深度，也即，在最小距离的基础之上，再下降一定的预设下降距离，本文中最小距离与预设下降距离之和可以被称之为实际下降距离，沉降执行单元46可以根据计算单元45得到的最小距离移动实际下降距离；除此之外，当计算单元45计算得到上述最小距离之后，还可以自行将最小距离与预设下降距离相加，得到实际下降距离，并将实际下降距离发送至沉降执行单元46，以控制沉降执行单元46按照实际下降距离进行运行。
沉降执行单元46可以包括动力组件47与传动组件48，如说明书附图1与附图5所示。传动组件48与服务器主板2相连，直接控制服务器主板2的下降，传动组件48可以为上文所述的齿条，而动力组件47可以为上文中的电机等动力原件。
众所周知，由于壳体1的容积有限，随着服务器主板2的发热，制冷剂逐渐蒸发，当制冷剂的液面持续降低时，服务器主板2无法一直采用下降的方式实现浸没于制冷剂中；因此本发明设置提示装置6，当制冷剂的液面位于预设低位以下时，提示用户添加制冷剂。
提示装置6可以与上文液位传感器41相连，用以根据液位传感器41所检测到的制冷剂液面高度判断其是否低于预设低位；其中，预设低位是指：服务器主板2无法进一步下降以实现服务器主板2完全浸没于制冷剂中的位置；也即，当制冷剂恰好处于预设低位时，服务器主板2刚好全部浸没于制冷剂中；当制冷剂的液面再次下降时，则服务器主板2无法下降，必须通过添加制冷剂的方式实现服务器主板2的完全浸没。
倘若制冷剂的液面位于预设高位以上时，可以利用举升机构将服务器主板2向上升举，且应保持服务器主板2始终位于制冷剂的液面之下，且制冷剂的液面相距服务器主板2保持预设距离。也即，当添加制冷剂后，制冷剂的液面高度向上，当液位传感器41检测到制冷剂的液面位于预设高位以上时，可以向举升机构发送升举信号，实现服务器主板2向上移动；且根据制冷剂的液面高度，减去预设距离，即可得到服务器主板2所应位于的高度，而举升机构则能够将服务器主板2带动至上述高度；其中，举升机构的设置方式可以与沉降执行单元46的设置方式相同，也即采用动力组件47连接传动组件48的方式，实现服务器主板2的上升。本文中，显而易见地，预设高位应高于上述预设低位，且预设高位应位于壳体1的顶面之下，其具体高度位置可以根据实际需要而定。
其中，提示装置6包括用量计算部和声音播报部；用量计算部可以根据制冷剂的当前液面与预设低位之间的距离计算制冷剂添加量，用量计算部获取液位传感器41采集到的制冷剂当前液面之后，根据壳体1的尺寸等计算得到制冷剂添加量，当按照该添加量添加至壳体1之后，可以实现服务器主板2浸没于制冷剂中。具体来说，根据制冷剂的当前液面与预设低位之间的距离以及壳体1的底面积即可获知所需制冷剂的体积(针对矩形壳体1来说)，而该体积是所需添加的最少体积(制冷剂添加量)；声音播报部与用量计算部相连，用于将上述制冷剂添加量进行播报，用以提示需要向壳体1中添加制冷剂。
为了便于观察壳体1内部的制冷剂液面位置，还可以开设有液位显示窗7，如说明书附图1所示，便于从壳体1的外侧进行观察。而注液口5可以垂直于壳体1的顶部，方便向壳体1内加注制冷剂。除此之外，注液口5还可以与存储罐连通，且注液口5与存储罐之间设有注液管路，注液管路设有用以连通或断开注液管路中制冷剂流通的阀体；当需要向壳体1内加注制冷剂时，可以向阀体发送信号，控制阀体打开，实现加注过程；当液位传感器41检测到制冷剂的液面超过预设高位时，则液位传感器41控制阀体停止加注，自动完成制冷剂的添加过程。
本发明提供的浸没式液冷服务器，能够根据制冷剂的液面高度调节服务器主板2的高度，使得服务器主板2保持于制冷剂的液面之下，确保服务器主板2始终浸没于制冷剂中，实现服务器主板2的正常运行，提高浸没式液冷服务器的使用寿命。
以上对本发明所提供的浸没式液冷服务器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种浸没式液冷服务器，包括壳体(1)，所述壳体(1)内设有服务器主板(2)以及用以降低所述服务器主板(2)温度的制冷剂，其特征在于，还包括与所述服务器主板(2)相连、用以将所述服务器主板(2)降低至制冷剂液面之下的位置调节装置；所述位置调节装置包括当制冷剂的液面位于预设高位以上时、控制所述服务器主板(2)上升至位于制冷剂的当前液面以下、且相距当前液面预设距离位置的举升机构。
2.根据权利要求1所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述位置调节装置包括：
用以检测制冷剂的液面高度的液位传感器(41)；
用以检测所述服务器主板(2)的当前高度的高度传感器(42)；
与所述液位传感器(41)和所述高度传感器(42)相连、用以当制冷剂的液面高度低于所述服务器主板(2)的当前高度时，将所述服务器主板(2)降低至制冷剂液面之下的沉降机构(40)。
3.根据权利要求2所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述沉降机构(40)包括：
用以接收所述液位传感器(41)检测到的制冷剂液面高度信息、以及所述高度传感器(42)检测到的所述服务器主板(2)的当前高度信息的接收单元(43)；
与所述接收单元(43)相连、用以判断制冷剂液面高度是否低于所述服务器主板(2)的当前高度的判断单元(44)；
与所述判断单元(44)相连、用以当制冷剂的液面高度低于所述服务器主板(2)的当前高度时，控制所述服务器主板(2)降低至制冷剂液面之下的沉降部(45)。
4.根据权利要求3所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述沉降部(45)包括：
与所述判断单元(44)相连、用以根据制冷剂的液面高度与所述服务器主板(2)的当前高度计算得到所述服务器主板(2)的下降距离的计算单元(46)；
与所述计算单元(44)相连、用以根据所述计算单元(44)计算得到的下降距离控制所述服务器主板(2)下降的沉降执行单元(47)。
5.根据权利要求4所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述沉降执行单元(47)包括：
用以提供动力的动力组件(48)；
与所述动力组件(48)相连、用以实现所述服务器主板(2)下降的传动组件(49)。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，还包括当制冷剂的液面处于预设低位时、用以提示添加制冷剂的提示装置(6)。
7.根据权利要求1～5任意一项所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述壳体(1)连接有注液管路，所述注液管路设有当制冷剂的液面处于预设低位时、用以向所述壳体(1)内加注制冷剂的阀体。
8.根据权利要求6所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述提示装置(6)包括：
用以根据制冷剂的当前液面与预设低位之间的距离计算制冷剂添加量的用量计算部；
与所述用量计算部相连、用以将制冷剂添加量进行播报的声音播报部。
9.根据权利要求7所述的浸没式液冷服务器，其特征在于，所述壳体(1)还设有用以观察制冷剂液面位置的液位显示窗(7)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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