CN113342144A - 一种液冷服务器及其外置栅栏式进水流量调节器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种外置栅栏式进水流量调节器，包括用于安装服务器组件的浸没箱体、开设于所述浸没箱体侧壁的若干个进水孔，以及设置于所述浸没箱体的侧壁外、用于调节各所述进水孔的进水面积以适应对应区域的服务器组件的散热需求的流量调节机构。如此，对散热需求较大的服务器组件，对应的进水孔的进水面积则较大，对应区域的冷却液进水流量较大，对特定服务器组件的冷却效果越好，反之亦然。本发明所提供的外置栅栏式进水流量调节器，通过流量调节机构对各个进水孔的进水面积的适应性调节，能够扩展浸没式液冷的适应范围，满足特定区域的服务器组件的不同散热需求。本发明还公开一种液冷服务器，其有益效果如上所述。

Description

一种液冷服务器及其外置栅栏式进水流量调节器

技术领域

本发明涉及散热技术领域，特别涉及一种外置栅栏式进水流量调节器。 本发明还涉及一种液冷服务器。

背景技术

伴随着我国数据中心产业技术创新步伐的加快，数据中心和服务器国产 化水平不断提升，涌现出越来越多的产品。根据摩尔定律，服务器芯片功耗 逐年增加，在未来2年内，CPU芯片功耗将超过300W，GPU芯片功耗将超 过500W。过高的芯片功耗导致采用风冷冷却方式，芯片热量难以完全散失， 易产生局部热点，造成服务器芯片温度过高，发生宕机等危害。因此，服务 器及芯片新型冷却方式成为当今工业界和学术界一个重要研究课题。

液冷是新兴的一种服务器制冷方法，分为直接接触式液冷和间接接触式 液冷两种方式。直接接触式液冷是指冷却液直接与服务器发热部件进行接触， 液体流经服务器并将服务器发热部件产生的热量带走，液体全覆盖整个服务 器，换热均匀，完全省去服务器风扇作用，更加节能，也称浸没式液冷。间 接接触式液冷是利用液冷板接触CPU等发热部件，冷板中通过连接管道或设 置流动槽道使冷却液在其中流动，代替传统的风扇换热。

目前，浸没式液冷主要利用水泵将浸没式液体打进系统腔体做冷却循环， 在系统腔体上开有进水孔，浸没式液体即从进水孔处进入到系统腔体内，吸 收了服务器组件的热量之后再从出水口处流出系统腔体，进行换热循环。

然而，现有技术中的浸没式液冷，其在系统腔体上的开孔位置与大小等 参数均事先设计为固定值，无法根据不同的系统或针对特定的散热区域进行 适应性调整。另外，流速加速器虽然可以针对特定的散热区域进行流速调节， 但由于必须放置在系统腔体的内部，因此将额外占据系统腔体的空间，造成 系统腔体内的服务器组件安装空间受限，并且挤占了浸没式液体的体积。

因此，如何扩展浸没式液冷的适应范围，满足特定区域的服务器组件的 不同散热需求，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种外置栅栏式进水流量调节器，能够扩展浸没式 液冷的适应范围，满足特定区域的服务器组件的不同散热需求。本发明的另 一目的是提供一种液冷服务器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种外置栅栏式进水流量调节器，包 括用于安装服务器组件的浸没箱体、开设于所述浸没箱体侧壁的若干个进水 孔，以及设置于所述浸没箱体的侧壁外、用于调节各所述进水孔的进水面积 以适应对应区域的服务器组件的散热需求的流量调节机构。

优选地，各所述进水孔均开设于所述浸没箱体的底侧壁或顶侧壁。

优选地，各所述进水孔均呈圆形、矩形或多边形。

优选地，各所述进水孔的直径均相等。

优选地，各所述进水孔的直径各不相等，且分别与其对应区域的服务器 组件的散热需求呈正比。

优选地，所述流量调节机构为设置于各所述进水孔的孔口处、用于遮挡 部分进水面积的挡水片。

优选地，所述流量调节机构包括可滑动地设置于所述浸没箱体的侧壁外 的滑动条、沿滑动方向开设于所述滑动条上的若干个分别与各所述进水孔对 应的调节孔。

优选地，所述滑动条层叠设置有多条，且各条所述滑动条的运动状态互 相独立。

优选地，各所述调节孔均包括若干个互相间隔的分隔孔。

本发明还提供一种液冷服务器，包括如上述任一项所述的外置栅栏式进 水流量调节器。

本发明所提供的外置栅栏式进水流量调节器，主要包括浸没箱体、进水 孔和流量调节机构。其中，浸没箱体主要用于安装各类散热需求各异的服务 器组件，同时用于容纳冷却液，使得各个服务器组件浸没在冷却液中。进水 孔开设在浸没箱体的侧壁上，一般同时设置有多个，且设置位置各异，主要 用于供冷却液从不同位置流入到浸没箱体中。当然，在浸没箱体的侧壁上还 开设有出水孔，主要用于供冷却液流出浸没箱体，形成循环流动。流量调节 机构设置在浸没箱体的侧壁外，主要用于调节各个进水孔的进水面积，以使 得各个进水孔的当前进水面积针对性地适应与其对应区域内的服务器组件的 散热需求，即对散热需求较大的服务器组件，对应的进水孔的进水面积则较 大，对应区域的冷却液进水流量较大，对特定服务器组件的冷却效果越好， 反之亦然。如此，本发明所提供的外置栅栏式进水流量调节器，通过流量调 节机构对各个进水孔的进水面积的适应性调节，能够扩展浸没式液冷的适应 范围，满足特定区域的服务器组件的不同散热需求。

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为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为流量调节机构的第一种具体结构示意图。

图3为流量调节机构的第二种具体结构示意图。

图4为流量调节机构的第三种具体结构示意图。

图5为流量调节机构的第四种具体结构示意图。

图6为流量调节机构的第五种具体结构示意图。

图7为流量调节机构的第六种具体结构示意图。

其中，图1—图7中：

浸没箱体—1，进水孔—2，流量调节机构—3；

挡水片—31，滑动条—32，调节孔—33；

分隔孔—331。

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。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，外置栅栏式进水流量调节器主 要包括浸没箱体1、进水孔2和流量调节机构3。

其中，浸没箱体1主要用于安装各类散热需求各异的服务器组件，比如 CPU、硬盘、内存等，同时用于容纳冷却液，使得各个服务器组件浸没在冷 却液中。一般的，浸没箱体1具体可呈矩形形状。

进水孔2开设在浸没箱体1的侧壁上，一般同时设置有多个，且设置位 置各异，主要用于供冷却液从不同位置流入到浸没箱体1中。一般的，进水 孔2具体可开设在浸没箱体1的底侧壁或顶侧壁上，从而使得冷却液能够从 浸没箱体1的底部或顶部沿垂向方向流入到浸没箱体1内。当然，进水孔2 还可开设在浸没箱体1的周向侧壁上。

当然，在浸没箱体1的侧壁上还开设有出水孔，主要用于供冷却液流出 浸没箱体1，形成循环流动。相应的，出水孔具体可开设在浸没箱体1的顶侧 壁或底侧壁上，与各个进水孔2相对。一般的，出水孔仅开设一个即可。

流量调节机构3设置在浸没箱体1的侧壁外，主要用于调节各个进水孔2 的进水面积，以使得各个进水孔2的当前进水面积针对性地适应与其对应区 域内的服务器组件的散热需求，即对散热需求较大的服务器组件，对应的进 水孔2的进水面积则较大，对应区域的冷却液进水流量较大，对特定服务器 组件的冷却效果越好，反之亦然。

如此，本实施例所提供的外置栅栏式进水流量调节器，通过流量调节机 构3对各个进水孔2的进水面积的适应性调节，能够扩展浸没式液冷的适应 范围，满足特定区域的服务器组件的不同散热需求。

在关于进水孔2的一种优选实施例中，为便于进水孔2与进水管等圆形 管道部件紧密对接，各个进水孔2具体呈圆形，如此便于与进水管之间的密 封设计。当然，进水孔2的具体形状并不局限于圆形，若有需要，也可以设 计为矩形、多边形或其余不规则形状等。并且，进水孔2在浸没箱体1上同 时开设有多个，各个进水孔2的形状可相同也可不相同。

进一步的，各个进水孔2在浸没箱体1上的具体开设位置，可以均匀设 置也可以非均匀设置。一般的，对于散热需求较大的服务器组件而言，可以 将数量较多的几个进水孔2作为一组进行密集开设，该组进水孔2的开设区 域与服务器组件的所在区域互相对应。

对于进水孔2呈圆形的实施例而言，各个进水孔2的直径可均相等，如 此可便于同一套模具进行加工。同时，各个进水孔2的直径也可各不相等， 具体的，进水孔2的直径越大，其对应的最大流量也越大，因此，各个进水 孔2的具体直径可与对应区域的服务器组件的散热需求互相对应，即呈正比 关系，服务器组件的散热需求越大，对应的进水孔2的直径越大，反之亦然。

如图2所示，图2为流量调节机构3的第一种具体结构示意图。

在关于流量调节机构3的一种优选实施例中，该流量调节机构3主要为 挡水片31。具体的，该挡水片31设置在各个进水孔2的孔口处，主要用于遮 挡各个进水孔2的孔口部分面积，其最小遮挡面积为零，相当于对应的进水 孔2未设置挡水片31；其最大遮挡面积为进水孔2的孔面积，相当于进水孔 2完全堵塞。每个(或每组)进水孔2处的挡水片31的具体遮挡面积，可根 据对应的服务器组件的散热需求而分别制定。

如图3所示，图3为流量调节机构3的第二种具体结构示意图。

在关于流量调节机构3的另一种优选实施例中，该流量调节机构3主要 包括滑动条32和调节孔33。具体的，滑动条32可为长条结构，设置在浸没 箱体1的外壁上，并且可在浸没箱体1的外壁表面进行定向往复滑动。调节 孔33开设在滑动条32上，一般同时开设有多个，并且各个调节孔33沿着滑 动条32的滑动方向分布。各个调节孔33分别与各个进水孔2对应，分别用 于调节各个进水孔2的进水面积(或遮挡面积)。如此设置，当滑动条32在 浸没箱体1的侧壁外滑动时，各个调节孔33与各个对应的进水孔2产生相对 运动，进而遮挡住各个进水孔2的部分面积，实现对各个进水孔2的进水面 积调节。

考虑到进水孔2在浸没箱体1的侧壁上一般并排开设有多排，如此可同 时设置多个滑动条32，使得每个滑动条32分别对应一排进水孔2，各个滑动 条32在滑动时，可沿着各排进水孔2的排列方向往复滑动，进而实现该排进 水孔2的进水面积从零至最大的同步调节。

如图4所示，图4为流量调节机构3的第三种具体结构示意图。

进一步的，为提高滑动条32对进水孔2的进水面积调节精度和维度，在 本实施例中，每一排进水孔2可同时对应多条滑动条32，各条滑动条32层叠 设置，并且各条滑动条32的运动状态互相独立。如此设置，每排进水孔2的 进水面积即同时由多条重叠的滑动条32上的调节孔33决定。

如图5所示，图5为流量调节机构3的第四种具体结构示意图。

不仅如此，对于部分不需要进水流量的特殊进水孔2，还可以使用未开设 调节孔33的滑动条32进行遮挡，同时，为避免混淆，此类滑动条32还可与 其余滑动条32呈垂直交叉重叠分布。

如图6、图7所示，图6为流量调节机构3的第五种具体结构示意图，图 7为流量调节机构3的第六种具体结构示意图。

此外，滑动条32上开设的各个调节孔33，还可以进一步细化遮挡面积的 调节精度。具体的，各个调节孔33并非呈一个整圆，而是包括若干个互相间 隔、拼接形成整圆的分隔孔331，如此设置，由于各个分隔孔331的存在，遮 挡面积得到进一步细化。比如，调节孔33可由一个中心圆孔和四个环绕的弧 形孔组成，或者可由若干条纵向或横向分布的栅栏型孔组成。

本实施例还提供一种液冷服务器，主要包括服务器组件、液冷循环系统 和外置栅栏式进水流量调节器，其中，该外置栅栏式进水流量调节器的具体 内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种外置栅栏式进水流量调节器，其特征在于，包括用于安装服务器组件的浸没箱体(1)、开设于所述浸没箱体(1)侧壁的若干个进水孔(2)，以及设置于所述浸没箱体(1)的侧壁外、用于调节各所述进水孔(2)的进水面积以适应对应区域的服务器组件的散热需求的流量调节机构(3)。

2.根据权利要求1所述的外置栅栏式进水流量调节器，其特征在于，各所述进水孔(2)均开设于所述浸没箱体(1)的底侧壁或顶侧壁。

3.根据权利要求2所述的外置栅栏式进水流量调节器，其特征在于，各所述进水孔(2)均呈圆形、矩形或多边形。

4.根据权利要求3所述的外置栅栏式进水流量调节器，其特征在于，各所述进水孔(2)的直径均相等。

5.根据权利要求3所述的外置栅栏式进水流量调节器，其特征在于，各所述进水孔(2)的直径各不相等，且分别与其对应区域的服务器组件的散热需求呈正比。

6.根据权利要求1-5任一项所述的外置栅栏式进水流量调节器，其特征在于，所述流量调节机构(3)为设置于各所述进水孔(2)的孔口处、用于遮挡部分进水面积的挡水片(31)。

7.根据权利要求1-5任一项所述的外置栅栏式进水流量调节器，其特征在于，所述流量调节机构(3)包括可滑动地设置于所述浸没箱体(1)的侧壁外的滑动条(32)、沿滑动方向开设于所述滑动条(32)上的若干个分别与各所述进水孔(2)对应的调节孔(33)。

8.根据权利要求7所述的外置栅栏式进水流量调节器，其特征在于，所述滑动条(32)层叠设置有多条，且各条所述滑动条(32)的运动状态互相独立。

9.根据权利要求8所述的外置栅栏式进水流量调节器，其特征在于，各所述调节孔(33)均包括若干个互相间隔的分隔孔(331)。

10.一种液冷服务器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的外置栅栏式进水流量调节器。

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