CN114710938A - 一种带有液冷系统的可扩展服务器集装箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，涉及服务器领域，包括：外部壳体、内部机柜和冷却液分配单元；内部机柜具体包括多个用于放置服务器单体的冷却槽，多个冷却槽的底部连通，允许冷却液进入，冷却槽的一侧还设有用于承接载热液体的热液隔层，多个冷却槽共用一个热液隔层；冷却液分配单元具体包括平衡管、进液管和排液管，进液管连通冷却槽底部，排液管连通热液隔层的底部，平衡管连通热液隔层的上部，以使热液隔层中高于上液位面的液体流出热液隔层。本发明冷却效率高，可扩展性能好，节能优势明显，冷却均匀、无局部过热、对环境温度影响小。

Description

一种带有液冷系统的可扩展服务器集装箱

技术领域

本发明涉及服务器领域，具体而言，涉及一种带有液冷系统的可扩展服务器集装箱。

背景技术

随着设备性能迅速提升，功率密度显著增加，高性能的机柜盒式服务器和刀片服务器以及存储设备的应用越来越普遍，虚拟化技术越来越多地用于整合服务器和存储。这种变化直接导致数据中心散热量可能从原先的几千瓦上升到了几百千瓦，数据中心机房的功率密度不断增加，对数据中心机房的散热系统提出了挑战。

数据中心机房传统的散热方式是通过降低整个数据中心机房温度以达到冷却服务器等数据中心机房设备的目的，这种方法不仅严重浪费电力而且收效甚微，无法彻底解决数据中心的热点问题，很多数据中心都存在制冷设备成本和行运费用太高，可维护和扩充性太差等问题。

在现有的服务器冷却方案中，液冷系统与机架及设备紧密耦合，这对管路布局、机架设计、设备走线及设备维护安装带来很多困难，并且造价很高。而且一般采用将冷板直接放置于每个主要发热源上，冷却液流经冷板，带走热源热量，管路接口较多，泄漏风险大。

因此，如何制造一种成本低廉，维护安装方便，且泄露风险小的带有液冷系统的服务器机柜成为需要解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一，将散热技术聚焦于服务器内部热源，提出当前较高效、可行的液冷散热方案，提供了一种带有液冷系统的可扩展服务器集装箱。

本发明是通过以下技术方案予以实现：一种带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，包括：外部壳体、内部机柜和冷却液分配单元；内部机柜具体包括多个用于放置服务器单体的冷却槽，多个冷却槽的底部连通，允许冷却液进入，冷却槽的一侧还设有用于承接载热液体的热液隔层，多个冷却槽共用一个热液隔层；冷却液分配单元具体包括平衡管、进液管和排液管，进液管连通冷却槽底部，排液管连通热液隔层的底部，平衡管连通热液隔层的上部，以使热液隔层中高于上液位面的液体流出热液隔层；其中，外部壳体为集装箱结构，集装箱结构中设有多个内部机柜；冷却液分配单元连通内部机柜，冷却液分配单元的进液管和排液管延伸至集装箱结构外部。

根据本发明提供的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，优选地，多个集装箱结构上延伸出的管道并联共用一套排液泵装置。

根据本发明提供的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，优选地，内部机柜在外部壳体内部对称设置，共有上下两层，每层左右两个机柜，一共4组机柜。

根据本发明提供的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，优选地，每组内部机柜中设置8个冷却槽。

根据本发明提供的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，优选地，还包括：液体循环系统，液体循环系统连通进液管和排液管，以输送和排出冷却液。

根据本发明提供的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，优选地，液体循环系统集成有热交换装置。

本发明取得的有益效果至少包括：循环泵将经过冷却的冷却液通过进液管压入机柜的每个冷却槽的底部隔层中，冷却液通过隔层顶部的小孔进入放置服务器的冷却槽，吸收服务器释放的热量后，载热冷却液进入热液隔层中，随后通过冷却液分配单元的排液管进入换热器将热量释放，释放热量后的冷却液经由循环泵再次压入进液管中，如此循环。这套系统具有冷却效率高，可扩展性能好，节能优势明显，冷却均匀、无局部过热、对环境温度影响小的特点；该带有液冷系统的服务器机柜，其管路布局简单，维护安装方便，服务器能灵活增减。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱的外部结构示意图。

图2示出了根据本发明实施例的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱的内部结构示意图。

图3示出了根据本发明实施例的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱的4组机柜的结构示意图。

图中：1.外部壳体，2.冷却槽，3.热液隔层，4.平衡管，5.进液管，6.排液管。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，本发明公开的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，包括：外部壳体1、内部机柜和冷却液分配单元；内部机柜具体包括多个用于放置服务器单体的冷却槽2，多个冷却槽的底部连通，允许冷却液进入，冷却槽的一侧还设有用于承接载热液体的热液隔层3，多个冷却槽共用一个热液隔层；冷却液分配单元具体包括平衡管4、进液管5和排液管6，进液管连通冷却槽底部，排液管连通热液隔层的底部，平衡管连通热液隔层的上部，以使热液隔层中高于上液位面的液体流出热液隔层；其中，外部壳体为集装箱结构，集装箱结构中设有多个内部机柜；冷却液分配单元连通内部机柜，冷却液分配单元的进液管和排液管延伸至集装箱结构外部。多个集装箱结构上延伸出的管道并联共用一套排液泵装置。

在该实施例中，整体采用集装箱形式，使得这套系统可以十分方便的进行扩展增减。每个集装箱内部安装有一套液冷机柜，机柜在集装箱内部对称布置，上下两层，也即4组机柜，每组机柜有8个用来放置服务器的小箱体作为冷却槽，在这些小箱体底部有一个带孔的隔层，8个小箱体共用一个侧面的隔槽作为热液隔层，此隔槽用于容纳载热后的冷却液(一般为热油)。每一层的左右两组机柜共用一套冷却液进出系统，并且这两组机柜的隔槽通过液位平衡管道连接。平衡管道的作用是保证同一层的两组机柜液位平衡，减少冷却液溢出的现象。循环泵将经过冷却的冷却液通过进液管压入机柜的每个小箱体的底部隔层中，冷却液通过隔层顶部的小孔进入放置服务器的小箱体，吸收小箱体内放置的服务器释放的热量后进入热油隔槽中，热油隔槽中被加热的冷却液被循环泵吸走，进入换热器将热量释放，释放热量后的冷却液经由循环泵压入进液管中，如此循环。

这套系统具有冷却效率高，可扩展性能好，节能优势明显，冷却均匀、无局部过热、对环境温度影响小的特点；该带有液冷系统的服务器机柜，其管路布局简单，维护安装方便，服务器能灵活增减。

本发明提供的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱降低了服务器的安装难度，简化了散热管路结构，降低维修难度。

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 (6)

1.一种带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，其特征在于，包括：外部壳体、内部机柜和冷却液分配单元；所述内部机柜具体包括多个用于放置服务器单体的冷却槽，多个所述冷却槽的底部连通，允许冷却液进入，所述冷却槽的一侧还设有用于承接载热液体的热液隔层，多个所述冷却槽共用一个热液隔层；所述冷却液分配单元具体包括平衡管、进液管和排液管，所述进液管连通冷却槽底部，所述排液管连通所述热液隔层的底部，所述平衡管连通所述热液隔层的上部，以使所述热液隔层中高于上液位面的液体流出热液隔层；

其中，所述外部壳体为集装箱结构，集装箱结构中设有多个所述内部机柜；所述冷却液分配单元连通内部机柜，所述冷却液分配单元的进液管和排液管延伸至所述集装箱结构外部。

2.根据权利要求1所述的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，其特征在于，多个集装箱结构上延伸出的管道并联共用一套排液泵装置。

3.根据权利要求1所述的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，其特征在于，所述内部机柜在所述外部壳体内部对称设置，共有上下两层，每层左右两个机柜，一共4组机柜。

4.根据权利要求3所述的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，其特征在于，每组内部机柜中设置8个冷却槽。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，其特征在于，还包括：液体循环系统，所述液体循环系统连通所述进液管和所述排液管，以输送和排出冷却液。

6.根据权利要求5所述的带有液冷系统的可扩展服务器集装箱，其特征在于，所述液体循环系统集成有热交换装置。

Images