CN211481797U - 一种冗余式可拆卸供液装置和液冷散热系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种冗余式可拆卸供液装置和液冷散热系统，其中，冗余式可拆卸供液装置包括供液腔和动力腔，供液腔由上腔体和上端盖围成，动力腔由下腔体和下端盖围成，上腔体包括：供液口，供液扇叶，转轴和轴承；供液口设置于上腔体左右两侧的腔体壁上，靠近上腔体的上方；上腔体的底部内设置有两个防水空腔，任一个防水空腔内设置有轴承，轴承内固定有转轴；转轴的上端固定连接于供液扇叶的连接孔，转轴旋转时带动供液扇叶旋转。通过本申请中的技术方案，优化了供液装置的结构设计，提供一种具有冗余热插拔泵的供液装置，使得散热系统能够直接对设置于服务器内部的高功耗器件进行液冷散热，能够满足服务器散热系统中循环泵的热插拔需求。

Description

一种冗余式可拆卸供液装置和液冷散热系统

技术领域

本申请涉及服务器散热的技术领域，具体而言，涉及一种冗余式可拆卸供液装置以及一种液冷散热系统。

背景技术

随着大型服务器和台式计算机工作站的发展，复杂图形的计算和高数据传输过程中，会产生大量的热，而常规的空冷散热方式已达到散热能力极限，无法满足对于CPU、GPU和DCU等高功耗器件的散热需求。

针对这种情况，液体冷却散热系统被提出，其良好的散热性能，可以满足采用高功耗器件的整机服务器的散热需求。

而现有技术中，整机服务器的液冷式散热器结构较为复杂，且占用空间较大，无法直接作用于服务器内部的高功耗器件，且液冷式散热器没有设置备用液泵，在设备检修或者设备故障时，服务器必须停机，导致服务器运行持续性和安全可靠性降低。

实用新型内容

本申请的目的在于：通过优化供液装置的结构设计，提供一种具有冗余热插拔泵的供液装置，使得散热系统能够直接对设置于服务器内部的高功耗器件进行液冷散热，能够满足服务器散热系统中循环泵的热插拔需求，保证散热系统安全、稳定、可持续运行。

本申请第一方面的技术方案是：提供了一种冗余式可拆卸供液装置，冗余式可拆卸供液装置包括供液腔和动力腔，供液腔由上腔体和上端盖围成，动力腔由下腔体和下端盖围成，上腔体包括：供液口，供液扇叶，转轴和轴承；供液口设置于上腔体左右两侧的腔体壁上，靠近上腔体的上方；上腔体的底部内设置有两个防水空腔，任一个防水空腔内设置有轴承，轴承内固定有转轴；转轴的上端固定连接于供液扇叶的连接孔，转轴旋转时带动供液扇叶旋转。

上述任一项技术方案中，进一步地，下腔体包括：固定支架，旋转端子，第一线圈和第二线圈；固定支架的固定端连接于下腔体的前后内壁，固定支架用于固定安装旋转端子，固定支架下方的外侧固定有第一线圈，其中，第一线圈通电后产生固定磁场；旋转端子的上端连接于转轴的下端，旋转端子的下端固定有第二线圈，其中，第二线圈通电后在固定磁场的作用下，带动旋转端子旋转。

上述任一项技术方案中，进一步地，旋转端子的上端通过电机固定螺栓连接于转轴的下端。

上述任一项技术方案中，进一步地，上腔体的腔体壁上设置有连接螺孔，上端盖设置有连接通孔，上端盖正对于上腔体时，连接通孔位于连接螺孔的上方，供液腔还包括：密封圈；密封圈设置于上腔体和上端盖之间；上端盖和上腔体通过密封圈和螺钉密封连接。

上述任一项技术方案中，进一步地，下腔体与上腔体共用上腔体的底部，下腔体和下端盖通过螺纹连接围成动力腔。

本申请第二方面的技术方案是：提供了一种液冷散热系统，散热系统包括如第一方面技术方案中任一项的冗余式可拆卸供液装置，供液腔左侧的供液口为出液口，供液腔右侧的供液口为进液口，液冷散热系统还包括：第一冷板，第二冷板，第一集液箱，第二集液箱和散热腔体；第一冷板位于散热腔体下方的左侧，第一冷板的进液口连接于供液腔的出液口，第一冷板的出液口连接于第一集液箱；第二冷板位于散热腔体下方的右侧，第二冷板的进液口连接于第二集液箱的出液口，第二冷板的出液口连接于供液腔的进液口；散热腔体连接于第一集液箱和第二集液箱，散热腔体用于对由第一集液箱内流经散热腔体进入第二集液箱的液体进行散热，其中，第一冷板和第二冷板用于对服务器中的功耗器件进行散热，功耗器件为中央处理器CPU、分散处理单元GPU、牵引控制单元DCU中的至少一种。

上述任一项技术方案中，进一步地，第一冷板和第二冷板内设置有多条微通道。

上述任一项技术方案中，进一步地，第二集液箱、第二冷板、冗余式可拆卸供液装置、第一冷板和第一集液箱之间通过软管连接。

本申请的有益效果是：

本申请中的技术方案，通过优化供液装置的结构设计，在供液装置中设置两个采用分体式结构设计的供液泵，实现了供液装置动力系统的冗余热插拔功能，在冗余式可拆卸供液装置不停机的情况下，可实现快速维修，保证散热系统安全、稳定、可持续运行。并通过在固定支架和旋转端子上缠绕线圈的方式，减小了冗余式可拆卸供液装置的体积，使得冗余式可拆卸供液装置能够装入服务器内部，减小了服务器内对功耗器件进行散热的液体的流道长度。

本申请通过设置具有微通道的第一冷板和第二冷板，能够直接对设置于服务器内部的高功耗器件进行液冷散热，提高了功耗器件的散热效率。并通过设置集液箱，减小了散热系统中流动的液体对散热器(散热腔体)的冲击，还能够起到保持液位、增大液体流动力的功能。

附图说明

本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请的一个实施例的冗余式可拆卸供液装置的示意图；

图2是根据本申请的一个实施例的供液腔的俯视图；

图3是根据本申请的一个实施例的动力腔的仰视图；

图4是根据本申请的一个实施例的液冷散热系统的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一：

以下结合图1至图3对实施例一进行说明。

如图1所示，本实施例提供了一种冗余式可拆卸供液装置，冗余式可拆卸供液装置包括供液腔21和动力腔31，供液腔21由上腔体和上端盖11围成，动力腔31由下腔体和下端盖41围成。

具体的，将冗余式可拆卸供液装置设置为分体式结构，分为供液腔21和动力腔31，设置两台离心式供液泵，作为液体循环过程中的动力设备。采用电机与供液扇叶23的分体式结构设计，将供液扇叶23设置在供液腔21内，将电机设置在动力腔31内，在检修或故障时，只需要将动力腔31内相应的电机停机或取出，而无需将将整个冗余式可拆卸供液装置全部暂停，仍可维持散热系统的正常运行。

本实施例中，上腔体包括：供液口22，供液扇叶23，转轴24和轴承25；供液口22设置于上腔体左右两侧的腔体壁上，靠近上腔体的上方；上腔体的底部内设置有两个防水空腔，任一个防水空腔内设置有轴承25，轴承25内固定有转轴24；转轴24的上端固定连接于供液扇叶23的连接孔，转轴24旋转时带动供液扇叶23旋转。

如图2所示，上腔体的腔体壁上设置有连接螺孔，上端盖11设置有连接通孔，上端盖11正对于上腔体时，连接通孔位于连接螺孔的上方，供液腔21还包括：密封圈；密封圈设置于上腔体和上端盖11之间；上端盖11和上腔体通过密封圈和螺钉密封连接。

具体的，为了便于拆卸，利用螺栓将上腔体和上端盖11、下腔体和下端盖41进行固定，其中，上腔体和下腔体可以为一体式结构，共用上腔体的底部。将供液扇叶23将设置在上腔体内，并通过在上腔体的底部设置防水空腔，将轴承25设置在防水空腔内，以便于轴承25中的转轴24作为连接轴，带动供液扇叶23旋转。

进一步的，如图3所示，下腔体的内壁上同样设置有螺纹孔，下腔体和下端盖41通过螺纹连接围成动力腔31。

本实施例中，下腔体包括：固定支架32，旋转端子33，第一线圈35和第二线圈36；固定支架32的固定端连接于下腔体的前后内壁，固定支架32用于固定安装旋转端子33，固定支架32下方的外侧固定有第一线圈35，其中，第一线圈35通电后产生固定磁场；旋转端子33的上端连接于转轴24的下端，旋转端子33的下端固定有第二线圈36，其中，第二线圈36通电后在固定磁场的作用下，带动旋转端子33旋转，其中，旋转端子33的上端通过电机固定螺栓34连接于转轴24的下端。

具体的，考虑到现有电机的体积以及成本，为了便于对服务器内的功耗器件进行散热，直接将散热系统安装在服务器内部，因此，冗余式可拆卸供液装置应具有体积小、结构简单的特点。本实施例提出了一种能够带动转轴24旋转的动力装置，通过设置固定支架32，将动力装置固定在下腔体内，在固定支架32下方的外侧，设置第一线圈35，以产生固定磁场。

并在固定支架32上安装旋转端子33，其上端连接转轴24，下端固定第二线圈36，待第二线圈36通电后，在第一线圈35的固定磁场的作用下，旋转端子33在电磁力的作用下旋转，通过转轴24带动供液扇叶23旋转，使得供液腔21内的液体流动，实现对散热系统的供液。

实施例二：

如图4所示，本实施例提供了一种液冷散热系统，散热系统包括如上述实施例中的冗余式可拆卸供液装置，设定供液腔21左侧的供液口为出液口，供液腔21右侧的供液口为进液口，液冷散热系统还包括：第一冷板401，第二冷板402，第一集液箱403，第二集液箱404和散热腔体405；第一冷板401位于散热腔体405下方的左侧，第一冷板401的进液口连接于供液腔21的出液口，第一冷板401的出液口连接于第一集液箱403；第二冷板402位于散热腔体405下方的右侧，第二冷板402的进液口连接于第二集液箱404的出液口，第二冷板402的出液口连接于供液腔21的进液口，其中，第二集液箱404、第二冷板402、冗余式可拆卸供液装置、第一冷板401和第一集液箱403之间通过软管连接，其中，第一冷板401和第二冷板402用于对服务器中的功耗器件进行散热，功耗器件为中央处理器CPU、分散处理单元GPU、牵引控制单元DCU中的至少一种。

进一步的，第一冷板401和第二冷板402内设置有多条微通道。

具体的，在冗余式可拆卸供液装置的进液口和出液口处设置压力传感器，结合功耗器件的散热量，调节供液扇叶23的转速，对冗余式可拆卸供液装置的供液流量进行控制。冗余式可拆卸供液装置将散热系统中的液体由第二集液箱404泵入第一集液箱403，液体经由第一冷板401和第二冷板402时，吸收热量，由第一冷板401和第二冷板402直接对功耗器件进行冷却散热。

通过设置第一集液箱403和第二集液箱404，起到减轻液体对散热腔体405(散热器)冲击同时，还有助于保持散热系统中的一定液位，增大液体流动力。

散热腔体405连接于第一集液箱403和第二集液箱404，散热腔体405用于对由第一集液箱403内流经散热腔体405进入第二集液箱404的液体进行散热。

具体的，散热腔体405对第一集液箱403中的液体进行散热，本实施例中采用风冷的形式，将流经散热腔体405的液体进行冷却，进入第二集液箱404，形成冷却回路，实现对功耗器件的冷却。

以上结合附图详细说明了本申请的技术方案，本申请提出了一种冗余式可拆卸供液装置和液冷散热系统，其中，冗余式可拆卸供液装置包括供液腔和动力腔，供液腔由上腔体和上端盖围成，动力腔由下腔体和下端盖围成，上腔体包括：供液口，供液扇叶，转轴和轴承；供液口设置于上腔体左右两侧的腔体壁上，靠近上腔体的上方；上腔体的底部内设置有两个防水空腔，任一个防水空腔内设置有轴承，轴承内固定有转轴；转轴的上端固定连接于供液扇叶的连接孔，转轴旋转时带动供液扇叶旋转。通过本申请中的技术方案，优化了供液装置的结构设计，提供一种具有冗余热插拔泵的供液装置，使得散热系统能够直接对设置于服务器内部的高功耗器件进行液冷散热，能够满足服务器散热系统中循环泵的热插拔需求。

在本申请中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本申请的原理进行说明，并非意在对本申请进行限制。

尽管参考附图详地公开了本申请，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。

Claims (8)

1.一种冗余式可拆卸供液装置，其特征在于，所述冗余式可拆卸供液装置包括供液腔(21)和动力腔(31)，所述供液腔(21)由上腔体和上端盖(11)围成，所述动力腔(31)由下腔体和下端盖(41)围成，所述上腔体包括：供液口(22)，供液扇叶(23)，转轴(24)和轴承(25)；

所述供液口(22)设置于所述上腔体左右两侧的腔体壁上，靠近所述上腔体的上方；

所述上腔体的底部内设置有两个防水空腔，任一个所述防水空腔内设置有所述轴承(25)，所述轴承(25)内固定有所述转轴(24)；

所述转轴(24)的上端固定连接于所述供液扇叶(23)的连接孔，所述转轴(24)旋转时带动所述供液扇叶(23)旋转。

2.如权利要求1所述的冗余式可拆卸供液装置，其特征在于，所述下腔体包括：固定支架(32)，旋转端子(33)，第一线圈(35)和第二线圈(36)；

所述固定支架(32)的固定端连接于所述下腔体的前后内壁，所述固定支架(32)用于固定安装所述旋转端子(33)，所述固定支架(32)下方的外侧固定有所述第一线圈(35)，其中，所述第一线圈(35)通电后产生固定磁场；

所述旋转端子(33)的上端连接于所述转轴(24)的下端，所述旋转端子(33)的下端固定有所述第二线圈(36)，其中，所述第二线圈(36)通电后在所述固定磁场的作用下，带动所述旋转端子(33)旋转。

3.如权利要求2所述的冗余式可拆卸供液装置，其特征在于，所述旋转端子(33)的上端通过电机固定螺栓(34)连接于所述转轴(24)的下端。

4.如权利要求1所述的冗余式可拆卸供液装置，其特征在于，所述上腔体的腔体壁上设置有连接螺孔，所述上端盖(11)设置有连接通孔，所述上端盖(11)正对于所述上腔体时，所述连接通孔位于所述连接螺孔的上方，所述供液腔(21)还包括：密封圈；

所述密封圈设置于所述上腔体和所述上端盖(11)之间；

所述上端盖(11)和所述上腔体通过所述密封圈和螺钉密封连接。

5.如权利要求1至4中任一项所述的冗余式可拆卸供液装置，其特征在于，所述下腔体与所述上腔体共用所述上腔体的底部，所述下腔体和所述下端盖(41)通过螺纹连接围成所述动力腔(31)。

6.一种液冷散热系统，其特征在于，所述散热系统包括如权利要求1至5中任一项所述的冗余式可拆卸供液装置，所述供液腔(21)左侧的供液口为出液口，所述供液腔(21)右侧的供液口为进液口，所述液冷散热系统还包括：第一冷板(401)，第二冷板(402)，第一集液箱(403)，第二集液箱(404)和散热腔体(405)；

所述第一冷板(401)位于所述散热腔体(405)下方的左侧，所述第一冷板(401)的进液口连接于所述供液腔(21)的出液口，所述第一冷板(401)的出液口连接于所述第一集液箱(403)；

所述第二冷板(402)位于所述散热腔体(405)下方的右侧，所述第二冷板(402)的进液口连接于所述第二集液箱(404)的出液口，所述第二冷板(402)的出液口连接于所述供液腔(21)的进液口；

所述散热腔体(405)连接于所述第一集液箱(403)和所述第二集液箱(404)，所述散热腔体(405)用于对由所述第一集液箱(403)内流经所述散热腔体(405)进入所述第二集液箱(404)的液体进行散热，

其中，所述第一冷板(401)和所述第二冷板(402)用于对服务器中的功耗器件进行散热，所述功耗器件为中央处理器CPU、分散处理单元GPU、牵引控制单元DCU中的至少一种。

7.如权利要求6所述的液冷散热系统，其特征在于，所述第一冷板(401)和所述第二冷板(402)内设置有多条微通道。

8.如权利要求6所述的液冷散热系统，其特征在于，所述第二集液箱(404)、所述第二冷板(402)、所述冗余式可拆卸供液装置、所述第一冷板(401)和所述第一集液箱(403)之间通过软管连接。

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