CN209708075U - 一种应用于数据中心服务器全浸式水冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其包括全浸式水冷散热模块和全浸式冷水分流系统；全浸式水冷散热模块由金属导热密封袋构成，该金属导热密封袋的顶部为密封袋口、内表面上密布有散热点、外表面上排布有散热齿片、底部内侧设置有吸水材料和绝缘垫片；全浸式冷水分流系统包括用于放置全浸式水冷散热模块的槽体，该槽体外包覆有外保温系统，槽体的侧壁内侧均匀排布有扰流板、底部内表面上均匀排布有金属导流板；进水管和出水管均与槽体相连通；进水管插入到槽体内的端部上设置有流体均流口。这一水冷系统能够提高服务器散热效果，同时减小空调运行能耗，还能够精确的对每一个服务器进行冷却，且能耗较低。

Description

一种应用于数据中心服务器全浸式水冷系统

技术领域

本实用新型涉及计算机冷却设备，具体涉及一种应用于数据中心服务器全浸式水冷系统。

背景技术

现有数据中心服务器冷却技术中，大部分机房采用空调系统制冷，由于空气本身气流分布影响，整个机房中有部分机柜散热效果不好，同时由于采用空气冷却循环就需要大量的风机进行空气循环，无法精确的对每一个服务器进行冷却，从而造成数据中心在空调方面能耗占比较大。

还有一小部分高端机房采用水或特殊溶液进行直接浸泡冷却，这种方式对服务器本身制造以及冷却溶液本身材料需要极高的要求，造成运行成本以及投资造价极高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其能够提高服务器散热效果，同时减小空调运行能耗，而且不需要特殊设备系统，更为重要的是能够精确的对每一个服务器进行冷却，还可以降低能耗。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其包括全浸式水冷散热模块和全浸式冷水分流系统；

所述全浸式水冷散热模块由用于放置数据中心服务器的金属导热密封袋构成，该金属导热密封袋的顶部为密封袋口、内表面上密布有散热点、外表面上排布有散热齿片、底部内侧设置有吸水材料和绝缘垫片，所述金属导热密封袋上还设置有供线缆进出的防水密封口；

所述全浸式冷水分流系统包括：

用于放置所述全浸式水冷散热模块的槽体，该槽体外包覆有外保温系统，该外保温系统的最外层为保护层，所述槽体上开设有贯穿所述外保温系统并用于线缆进出的密封口；所述槽体的侧壁内侧均匀排布有扰流板、底部内表面上均匀排布有金属导流板；

进水管和出水管，二者均穿过所述外保温系统与所述槽体相连通；所述进水管插入到所述槽体内的端部上设置有流体均流口。

作为优选，所述金属导热密封袋的底部内侧设置有防渗水警报探头。

作为优选，所述金属导热密封袋内设置有第一温度传感器。

作为优选，当数据中心服务器放入到所述金属导热密封袋后，数据中心服务器中高温部位与该金属导热密封袋的内表面之间设置有若干导热柱。

作为优选，当数据中心服务器放入到所述金属导热密封袋后，数据中心服务器与该金属导热密封袋的内表面之间设置有风扇。

作为优选，所述进水管和出水管上均安装有电动阀。

作为优选，所述出水管上安装有第二温度传感器。

本实用新型所提供的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其与现有技术相比，具有如下优点：

1、结构简单设计，可针对各种不同的服务器，通用性强；

2、提高散热效率，降低数据中心运行能耗，节约资源；

3、减少建设数据中心前期投资，包括设备以及场地；

4、对外部水体环境要求低，可以最大程度的利用冬季自然冷却；

5、模块之间干扰极小，按需供能，损害降低，起到费用经济，散热效率高，降低数据中心运行能耗，节约资源的作用；

6、可以精确的均匀分流，达到高效的换热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统中全浸式水冷散热模块外部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统中全浸式水冷散热模块内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统中全浸式冷水分流系统立面结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统中全浸式冷水分流系统俯视结构示意图。

附图标记说明：

1、密封袋口；2、金属导热密封袋的外表面；3、散热齿片；4、吸水材料；5、绝缘垫片；6、防渗水警报探头；7、导线；8、防水密封口；9、风扇；10、导热柱；11、散热点；12、第一温度传感器；13、保护层；14、外保温系统；15、槽体；16、流体均流口；17a、进水管；17b、出水管；18、电动阀；19、第二温度传感器；20、扰流板；21、金属导流板；22、密封口。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

如图1至图5所示，一种应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其包括全浸式水冷散热模块和全浸式冷水分流系统。

如图1至图3所示，所述全浸式水冷散热模块由用于放置数据中心服务器的金属导热密封袋构成，该金属导热密封袋的顶部为密封袋口1，该密封袋口1可通过密封拉链封闭并密封。金属导热密封袋的内表面上密布有散热点11，而金属导热密封袋的外表面2上则排布有散热齿片3，该金属导热密封袋的底部内侧设置有吸水材料4和绝缘垫片5。另外，所述金属导热密封袋上还设置有供线缆进出的防水密封口8，该防水密封口8优选设置在金属导热密封袋靠近密封袋口1的上部。

改进地，所述金属导热密封袋的底部内侧设置有防渗水警报探头6，该防渗水警报探头6可通过导线7与报警器相连，导线7则从上述防水密封口8进出。

再改进地，所述金属导热密封袋内设置有第一温度传感器12，该第一温度传感器12可与报警器相连。

进一步改进地，当数据中心服务器放入到所述金属导热密封袋后，数据中心服务器中高温部位(例如CPU处)与该金属导热密封袋的内表面之间设置有若干导热柱10。

再进一步改进地，当数据中心服务器放入到所述金属导热密封袋后，数据中心服务器与该金属导热密封袋的内表面之间设置有风扇9(微型风扇)。

如图1、图4和图5所示，所述全浸式冷水分流系统包括外保温系统14、槽体15、流体均流口16、进水管17a、出水管17b、扰流板20、金属导流板21。

槽体15中的凹槽用于放置上述全浸式水冷散热模块，该槽体15外包覆有外保温系统14。外保温系统是由保温层、保护层和固定材料构成的保温构造总称，该外保温系统14的最外层为保护层13。所述槽体15上开设有贯穿所述外保温系统14并用于线缆进出的密封口22。所述槽体15的侧壁内侧均匀排布有扰流板20、底部内表面上均匀排布有金属导流板21。

进水管17a和出水管17b，二者均穿过所述外保温系统14与所述槽体15相连通。所述进水管17a插入到所述槽体15内的端部上设置有流体均流口16。

优选地，所述进水管17a和出水管17b上均安装有电动阀18。

进一步优选地，所述出水管17b上安装有第二温度传感器19，该第二温度传感器19可与报警器相连。

应用于数据中心服务器全浸式水冷系统在使用时，将数据中心服务器装入全浸式水冷散热模块中，也就是将数据中心服务器放入到金属导热密封袋内，数据中心服务器的电源线以及数据线通过防水密封口8进出全浸式水冷散热模块(金属导热密封袋)，用密封拉链封闭密封袋口1。数据中心服务器运行时产生热量，高温度的部位，例如CPU(中央处理器)，设置有导热硅脂或导热块，并且这些高温度的部位通过导热柱10将热量传导到金属导热密封袋的内表面，进而散热到金属导热密封袋的的外表面2，再通过外表面2上的散热翅片3与外部的水将热量带走。全浸式水冷散热模块内部剩余部分的热量(也就是金属导热密封袋内的热量)，通过内部风扇9循环流动，流动的热量与内表的散热点11不断接触，将热量传导到外部，再通过外表面的散热翅片3与外部的水将热量带走，强化内部空气与全浸式水冷散热模块的换热效率。

在将数据中心服务器装入全浸式水冷散热模块之前，先对全浸式水冷散热模块进行气密检测，确保没有漏水隐患。另外，在全浸式水冷散热模块，也就是金属导热密封袋，其底部内侧设置绝缘垫片5。绝缘垫片5将数据中心服务器与全浸式水冷散热模块底部绝缘脱离。金属导热密封袋的底部内侧存放有一定量的吸水材料4，同时在底部内侧设置防渗水警报探头6，当有渗水到一定量时，探头通电经导线7使得报警器自动报警。另外，全浸式水冷散热模块(金属导热密封袋)内设置第一温度传感器12，该第一温度传感器12可与报警器相连，当温度异常时，自动报警。

数据中心服务器装入全浸式水冷散热模块后，将全浸式水冷散热模块放在全浸式冷水分流系统的槽体15内，同时将数据中心服务器相关线缆穿过密封口22引致全浸式冷水分流系统外部。打开进水管17a上的电动阀18，冷水从进水管17a被输送到槽体15中，经过流体均流口16冷水被均匀的分布到槽体15内。打开出水管17b上的电动阀18，在出水管17b的排水口抽力作用下槽体15内的吸收热量后的冷水流向出水管17b。在流动过程中吸收热量后的冷水会在槽体15侧壁内侧扰流板20的作用下形成紊流，从而加强与全浸式水冷散热模块外表面2上散热翅片3的换热效率，将数据服务器运行时产生并通过全浸式水冷散热模块传到槽体15内的水中热量带走。槽体15底部内表面上的金属导流板21，则起到导流并增加换热面积的作用，将槽体15底部的热量带走。通过第二温度传感器19实时监测出水温度，可根据设定值来调节水流的大小，起到节流节能的作用。

本实施例所提供的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其与现有技术相比，具有如下优点：

1、结构简单设计，可针对各种不同的服务器，通用性强；

2、提高散热效率，降低数据中心运行能耗，节约资源；

3、减少建设数据中心前期投资，包括设备以及场地；

4、对外部水体环境要求低，可以最大程度的利用冬季自然冷却；

5、模块之间干扰极小，按需供能，损害降低，起到费用经济，散热效率高，降低数据中心运行能耗，节约资源的作用；

6、可以精确的均匀分流，达到高效的换热效果。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其特征在于，包括全浸式水冷散热模块和全浸式冷水分流系统；

所述全浸式水冷散热模块由用于放置数据中心服务器的金属导热密封袋构成，该金属导热密封袋的顶部为密封袋口、内表面上密布有散热点、外表面上排布有散热齿片、底部内侧设置有吸水材料和绝缘垫片，所述金属导热密封袋上还设置有供线缆进出的防水密封口；

所述全浸式冷水分流系统包括：

用于放置所述全浸式水冷散热模块的槽体，该槽体外包覆有外保温系统，该外保温系统的最外层为保护层，所述槽体上开设有贯穿所述外保温系统并用于线缆进出的密封口；所述槽体的侧壁内侧均匀排布有扰流板、底部内表面上均匀排布有金属导流板；

进水管和出水管，二者均穿过所述外保温系统与所述槽体相连通；所述进水管插入到所述槽体内的端部上设置有流体均流口。

2.根据权利要求1所述的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其特征在于，所述金属导热密封袋的底部内侧设置有防渗水警报探头。

3.根据权利要求1所述的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其特征在于，所述金属导热密封袋内设置有第一温度传感器。

4.根据权利要求1所述的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其特征在于，当数据中心服务器放入到所述金属导热密封袋后，数据中心服务器中高温部位与该金属导热密封袋的内表面之间设置有若干导热柱。

5.根据权利要求1所述的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其特征在于，当数据中心服务器放入到所述金属导热密封袋后，数据中心服务器与该金属导热密封袋的内表面之间设置有风扇。

6.根据权利要求1所述的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其特征在于，所述进水管和出水管上均安装有电动阀。

7.根据权利要求1所述的应用于数据中心服务器全浸式水冷系统，其特征在于，所述出水管上安装有第二温度传感器。