CN112616297A - 一种散热装置、控制方法及服务器设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种散热装置、控制方法及服务器设备，属于网络设备的技术领域，解决了现有的散热方法存在功耗较高的技术问题。一种散热装置，包括风冷散热机构和水冷散热机构；所述风冷散热机构设置在服务器内，风冷散热机构包括散热器、导风管道和风冷散热板；所述散热器通过导风管道与风冷散热板连接；所述水冷散热机构设置在服务器外，且所述水冷散热机构与风冷散热板热传导连接。

Description

一种散热装置、控制方法及服务器设备

技术领域

本发明涉及网路技术领域，尤其是涉及一种散热装置、控制方法及服务器设备。

背景技术

服务器在工作时会产生大量热量而CPU则是最主要发热源。CPU在工作的时候会产生大量的热，如果不将这些热量及时散发，会严重影响服务器的稳定性和CPU运算效率，所以散热器对CPU的稳定高效运行起着决定性的作用。

目前，服务器散热方法主要是风冷散热。风冷散热是最常见的散热器类型，风冷散热器具有功耗较高的问题。

因此，现有的散热方法存在功耗较高的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热装置、控制方法及服务器设备，以缓解现有的散热方法存在功耗较高的技术问题。

第一方面，本发明提供的一种散热装置，包括风冷散热机构和水冷散热机构；

所述风冷散热机构设置在服务器内，风冷散热机构包括散热器、导风管道和风冷散热板；

所述散热器通过导风管道与风冷散热板连接；

所述水冷散热机构设置在服务器外，且所述水冷散热机构与风冷散热板热传导连接。

进一步的，所述水冷散热机构包括水冷管和水箱；

水箱分别通过出水管和回水管与所述水冷管的两端相连；

水冷管与风冷散热板热传导连接。

进一步的，还包括箱内换热器、箱外换热器和室外风扇；

所述箱内换热器设置在水箱内部，箱外换热器设置在水箱外部；

所述箱内换热器与所述箱外换热器之间通过出液管和回液管连接；

所述室外风扇设置在箱外换热器上。

进一步的，所述散热器包括室内风扇。

进一步的，所述出水管设置有第一水泵，所述出液管设置有第二水泵。

第二方面，本发明还提供一种服务器设备，包括服务器机柜和第一方面所述的散热装置，

服务器机柜内包括多个服务器，所述散热装置的风冷散热机构设置在服务器内；

所述散热装置的水冷散热机构设置在服务器机柜外。

进一步的，所述风冷散热板设置在服务器内壁上，所述水冷管设置在服务器机柜外壁。

第三方面，本发明还提供一种散热控制方法，应用于第一方面所述的散热装置，所述散热装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置在出水管、回水管和水箱内；

所述方法包括：

将水箱内的水温与预设水温值进行比较；

根据水箱内的水温与预设水温值的大小关系执行对应的散热策略。

进一步的，预设水温值包括第一预设水温值和第二预设水温值，且第一预设水温值大于第二预设水温值；

根据水箱内的水温与预设水温值的大小关系执行对应的散热策略的步骤，包括：

若水箱内的水温大于第一预设水温值，则开启第二水泵和室外风扇；

若水箱内的水温小于第二预设水温值，则关闭第二水泵和室外风扇。

进一步的，还包括：

判断CPU的升温速度是否大于等于预设升温值；

若是，则提高第一水泵转速，提高室内风扇的转速；

若否，则降低风冷散热机构的转速，判断第一进水口与第一出水口之间的温差是否大于等于预设温差值；

若第一进水口与第一出水口之间的温差小于预设温差值，则提高第一水泵和第二水泵转速，提高室内风扇的转速；

若第一进水口与第一出水口之间的温差大于等于预设温差值，则维持风冷散热机构的转速不变。

本发明提供一种散热装置，包括风冷散热机构和水冷散热机构，风冷散热机构设置在服务器内，风冷散热机构包括散热器、导风管道和风冷散热板。散热器位于服务器中的CPU区域，散热器通过导风管道与风冷散热板连接，散热冷风流经有散热需求的CPU区域后，由导风管道导向风冷散热板，将散热冷风中的热量传递到风冷散热板上，水冷散热机构设置在服务器外，且水冷散热机构与风冷散热板热传导连接，水冷散热机构与风冷散热板贴合接触，使得风冷散热板通过热传导将热量传递到水冷散热机构上。

采用本发明提供的散热装置，可以利用将风冷散热机构的散热冷风经由导风通道导向风冷散热板，再将风冷散热板通过热传导的方式将热量传递到水冷散热机构上，使得水冷散热机构能够配合风冷散热机构一起进行散热，不仅提升了散热效果，又降低了风冷散热机构的能耗。

相应地，本发明提供的一种服务器设备及散热控制方法，也同样具有上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例中的风冷散热机构示意图一；

图2为本发明实施例中的风冷散热机构示意图二；

图3为本发明实施例中的水冷散热机构示意图；

图4为本发明实施例中的服务器设备示意图；

图5为本发明实施例中的散热控制方法一的流程图；

图6为本发明实施例中的散热控制方法二的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前，服务器散热方法主要是风冷散热。风冷散热是最常见的散热器类型，风冷散热器具有功耗较高的问题。

因此，现有的散热方法存在功耗较高的技术问题。

为解决以上问题，本发明实施例提供一种散热装置。

实施例1：

如图1至图3所示，本发明实施例提供一种散热装置，包括风冷散热机构和水冷散热机构，风冷散热机构设置在服务器8内，风冷散热机构包括散热器1、导风管道2和风冷散热板3。散热器1位于服务器8中的CPU区域，散热器1通过导风管道2与风冷散热板3连接，散热冷风流经有散热需求的CPU区域后，由导风管道2导向风冷散热板3，将散热冷风中的热量传递到风冷散热板3上，水冷散热机构设置在服务器8外，且水冷散热机构与风冷散热板3热传导连接，水冷散热机构与风冷散热板3贴合接触，使得风冷散热板3通过热传导将热量传递到水冷散热机构上。

采用本发明实施例提供的散热装置，可以利用将风冷散热机构的散热冷风经由导风管道2导向风冷散热板3，再将风冷散热板3通过热传导的方式将热量传递到水冷散热机构上，使得水冷散热机构能够配合风冷散热机构一起进行散热，不仅提升了散热效果，又降低了风冷散热机构的能耗。

本发明实施例提供的一种散热控制方法及服务器8设备，与上述实施例提供的散热装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在一种可能的实施方式中，如图4所示水冷散热机构包括水冷管4和水箱5，水箱5分别通过出水管51和回水管52与水冷管4的两端相连，水冷管4与风冷散热板3热传导连接。水箱5为水冷管4提供了冷水循环的储备水源，水箱5中设置在室外环境中，水箱5内存储有冷水和防冻液，水箱外设置有保温层，既可以利用室外对水箱5中的水进行降温又防止了温度过低造成的结冰问题，风冷散热板3上的热量通过热传导，将热量传递到低水温循环的冷水管中。

在一种可能的实施方式中，还包括箱内换热器6、箱外换热器7和室外风扇，箱内换热器6设置在水箱5内部，箱外换热器7设置在水箱5外部，箱内换热器6与箱外换热器7之间通过出液管61和回液管62连接。换热器内为储存有液态导热介质，通过箱内换热器6与箱外换热器7中的液态导热介质使水箱5内的水温与室外的环境温度更好的进行热交换，提高了自然散热的效果。并且箱外换热器7设置有室外风扇(图中未示出)，可以促进室外换热器周围的空气流通，进而可到达更高的散热效果。

在一种可能的实施方式中，散热器1包括室内风扇(图中未示出)，室内风扇通过吹风对服务器8内的CPU进行风冷散热，散热冷风流经散热区域最终由导风管道2吹向风冷散热板3，并将热量传递到风冷散热板3上。

在一种可能的实施方式中，出水管51设置有第一水泵(图中未示出)和电磁阀(图中未示出)，出液管61设置有第二水泵(图中未示出)。设置第一水泵和电磁阀，可根据散热需求的大小调节第一水泵的转速或电磁阀的开度，从而控制冷水管中的水流速度。设置第二水泵，可通过调节第二水泵的转速，控制箱内换热器6、箱外换热器7内的液态导热介质在两者之间的流速，可根据散热需求的大小进行第二水泵的调节。

实施例2：

本发明实施例提供一种服务器8设备，包括服务器机柜9和实施例1提供的散热装置，服务器机柜9内包括多个服务器8，散热装置的风冷散热机构设置在服务器8内，散热装置的水冷散热机构设置在服务器机柜9外，服务器机柜9将水冷散热机构与服务器8进行了隔离，避免了水冷管4意外漏水对服务器8造成的损坏，提高了水冷散热机构的安全性。

在一种可能的实施方式中，风冷散热板3设置在服务器8内壁上，水冷管4设置在服务器机柜9外壁，设置有风冷散热板3的服务器8侧壁与设置有水冷管4的服务器机柜9的侧壁相贴合接触，通过贴合接触使得风冷散热板3与水冷管4之间能够进行热量传递。

实施例3：

本发明实施例提供一种散热控制方法，应用于如上述实施例1提供的散热装置，散热装置还包括温度传感器，温度传感器设置在出水管、回水管和水箱内，方法包括：将水箱内的水温与预设水温值进行比较，根据水箱内的水温与预设水温值的大小关系执行对应的散热策略。

在一种可能的实施方式中，如图5所示预设水温值包括第一预设水温值和第二预设水温值，且第一预设水温值大于第二预设水温值。根据水箱内的水温与预设水温值的大小关系执行对应的散热策略的步骤，包括：

若水箱内的水温大于第一预设水温值，则开启第二水泵和室外风扇。水箱内水温大于第一预设水温值，说明水箱内的水温偏高，需要开启第二水泵和室外风扇，加速室外温度和水箱内水温进行热交换，促进快速散热。

若水箱内的水温小于第二预设水温值，则关闭第二水泵和室外风扇。水箱内水温小于第一预设水温值，说明水箱内的水温偏低，需要关闭第二水泵和室外风扇，降低室外温度对水箱内温度的自然散热效果，防止因温度过低造成水结冰的问题。

例如，在第一预设水温值为15摄氏度，第二预设水温值为10摄氏度，那么当水箱内的水温为20摄氏度时，则开启第二水泵和室外风扇，当水箱内的水温低于15摄氏度时，关闭第二水泵和室外风扇。

如图6所示，在一种可能的实施方式中，还包括：

判断CPU的升温速度是否大于等于预设升温值。

若是，则提高第一水泵转速，提高室内风扇的转速。CPU的升温速度是否大于预设升温值，说明CPU的升温速度过快，散热需求增加，提高第一水泵转速可以提高水冷散热机构的散热效果，提高室内风扇的转速可以提高风冷散热机构的散热效果。

若否，则降低风冷散热机构的转速，判断第一进水口与第一出水口之间的温差是否大于等于预设温差值。CPU的升温速度是否小于预设升温值，说明CPU的升温速度正常，那么优先使用水冷散热机构，因此可以风冷散热机构的转速。通过判断第一进水口与第一出水口的温差，可以判断出水冷散热机构的散热效果。

若第一进水口与第一出水口之间的温差小于预设温差值，则提高第一水泵和第二水泵转速，提高室内风扇的转速。若第一进水口与第一出水口之间的温差小于等于预设温差值，说明水冷散热机构的散热效果已经到达极限了，水冷散热机构的散热能力已经达到了饱和状态，提升水冷散热机构的散热效果的同时，需要提高室内风扇的转速，增加风冷散热机构的散热效果。

若第一进水口与第一出水口之间的温差大于等与预设温差值，则维持风冷散热机构的转速不变。若第一进水口与第一出水口之间的温差大于预设温差值，说明水冷散热机构的散热效果明显，则优先使用水冷散热机构进行散热，保持风冷散热机构维持在低转速，达到了节能的效果。

例如：预设升温值为2摄氏度/秒，预设温差值为3摄氏度。

当CPU的升温速度大于等于2摄氏度/秒时，则提高第一水泵转速，提高室内风扇的转速。当CPU的升温速度小于等于2摄氏度/秒时，降低风冷散热机构的转速，并判断第一进水口与第一出水口之间的温差是否大于3摄氏度，若小于3摄氏度，则提高第一水泵和第二水泵转速，提高室内风扇的转速，若大于等于3摄氏度，则维持风冷散热机构的转速不变。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述方法的步骤。

本发明实施例所提供的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

又例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，再例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括风冷散热机构和水冷散热机构；

所述风冷散热机构设置在服务器内，风冷散热机构包括散热器、导风管道和风冷散热板；

所述散热器通过导风管道与风冷散热板连接；

所述水冷散热机构设置在服务器外，且所述水冷散热机构与风冷散热板热传导连接。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述水冷散热机构包括水冷管和水箱；

水箱分别通过出水管和回水管与所述水冷管的两端相连；

水冷管与风冷散热板热传导连接。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，还包括箱内换热器、箱外换热器和室外风扇；

所述箱内换热器设置在水箱内部，箱外换热器设置在水箱外部；

所述箱内换热器与所述箱外换热器之间通过出液管和回液管连接；

所述室外风扇设置在箱外换热器上。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热器包括室内风扇。

5.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述出水管设置有第一水泵，所述出液管设置有第二水泵。

6.一种服务器设备，其特征在于，包括服务器机柜和权利要求1至5散热装置，

服务器机柜内包括多个服务器，所述散热装置的风冷散热机构设置在服务器内；

所述散热装置的水冷散热机构设置在服务器机柜外。

7.根据权利要求6所述的服务器设备，其特征在于，所述风冷散热板设置在服务器内壁上，所述水冷管设置在服务器机柜外壁。

8.一种散热控制方法，其特征在于，应用于如权利要求5所述的散热装置，所述散热装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置在出水管、回水管和水箱内；

所述方法包括：

将水箱内的水温与预设水温值进行比较；

根据水箱内的水温与预设水温值的大小关系执行对应的散热策略。

9.根据权利要求8所述的散热控制方法，其特征在于，预设水温值包括第一预设水温值和第二预设水温值，且第一预设水温值大于第二预设水温值；

根据水箱内的水温与预设水温值的大小关系执行对应的散热策略的步骤，包括：

若水箱内的水温大于第一预设水温值，则开启第二水泵和室外风扇；

若水箱内的水温小于第二预设水温值，则关闭第二水泵和室外风扇。

10.根据权利要求9所述的散热控制方法，其特征在于，还包括：

判断CPU的升温速度是否大于等于预设升温值；

若是，则提高第一水泵转速，提高室内风扇的转速；

若否，则降低风冷散热机构的转速，判断第一进水口与第一出水口之间的温差是否大于等于预设温差值；

若第一进水口与第一出水口之间的温差小于预设温差值，则提高第一水泵和第二水泵转速，提高室内风扇的转速；

若第一进水口与第一出水口之间的温差大于等于预设温差值，则维持风冷散热机构的转速不变。

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