CN215264677U - 一种液冷服务器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷服务器，包括密闭壳体和设于密闭壳体内的发热器件，密闭壳体内充满冷却液，在密闭壳体内设有冷板和泵，冷板与发热器件相接触，冷板具有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过进水管和出水管与位于密闭壳体外的外冷系统连接，在冷板上设有散热器，泵的进液口朝向发热器件，而其出液口则朝向散热器。本实用新型可减少散热系统的复杂程度，简化机房建设的整体架构，减少建设投资，减少运维工作量；本实用新型传热效率高，对高功率高热流的芯片，散热效果好；本实用新型可有效提高服务器的洁净度，减少灰尘进入，去掉散热风机，可以有效减少震动，同时提高服务器的使用寿命；本实用新型可以适应现有的操作习惯，运维习惯。

Description

一种液冷服务器

技术领域

本实用新型涉及一种液冷服务器。

背景技术

随着计算机通信行业及电子业的高速发展，服务器的集成密度和处理能力逐渐提高，功率可达300W以上，其热流密度可达100W/cm²以上，服务器的功耗急剧增大，使得服务器内部器件的散热问题成为亟待解决的技术难题。由于液体工质的高载热能力，液冷散热将逐渐替代传统风冷，成为未来服务器散热的主流技术。液冷散热采用绝缘冷却液直接与芯片接触，带走芯片热量，从而对芯片进行高效热管理。

目前业内比较主流的冷板技术是风冷与液冷混合使用的技术，但是，该技术对环境要求高，成本高，施工难，不易维护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低、散热效率高、提高使用寿命的液冷服务器。

本实用新型的上述目的通过以下的技术措施来实现：一种液冷服务器，包括密闭壳体和设于密闭壳体内的发热器件，所述密闭壳体内充满冷却液，其特征在于，在所述密闭壳体内设有冷板和泵，所述冷板与发热器件相接触，所述冷板具有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别通过进水管和出水管与位于密闭壳体外的外冷系统连接，在所述冷板上设有散热器，所述泵的进液口朝向所述发热器件，而其出液口则朝向所述散热器。

本实用新型采用发热器件浸泡在冷却液中，且在发热器件上设置冷板，加之冷却液流动为一体的换热方式，为全液冷化散热方式，相较于冷板方案，有效规避了风液并存的散热模式下的诸多缺点，可减少散热系统的复杂程度，简化机房建设的整体架构，减少建设投资，减少运维工作量；本实用新型在浸泡状态下，传热效率更高，对高功率高热流的芯片，散热效果更好；本实用新型的全液冷化散热方式可以有效提高服务器的洁净度，减少灰尘进入，去掉了散热风机，可以有效减少震动，同时提高服务器的使用寿命；本实用新型适应性好，在现有的冷板式的解决方案上，改动不大，对现有产品形态的改动要求不高，不会颠覆现有产品的产品形态，可以适应现有的操作习惯，运维习惯。

本实用新型在所述进水管和出水管上分别安装有翅片。

为了进一步提高散热效率，作为本实用新型的一种改进，所述密闭壳体包括内壳体和外壳体，所述内壳体和外壳体之间形成中空夹层，所述外壳体具有与中空夹层相通的进液口和出液口，所述进液口与所述进水管连接，所述出液口与所述出水管连接。

作为本实用新型的一种实施方式，所述发热器件为多个，在每个发热器件上设置一个冷板，每个冷板上设有散热器，各冷板通过各自的进水口和出水口依次连接形成串联，首个冷板的进水口和末尾冷板的出水口分别与外冷系统连接，所述出液管上设有支管，各支管的出液口分别朝向各散热器。

作为本实用新型的另一种实施方式，所述发热器件为多个，在每个发热器件上设置一个冷板，每个冷板上设有散热器，各冷板通过各自的进水口依次连接和出水口依次连接形成并联，首个冷板的进水口和末尾冷板的出水口分别与外冷系统连接，各支管的出液口分别朝向各散热器。

本实用新型所述外冷系统采用风冷干式散热器、冷塔和冷水机中的一种或者两种以上组合。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果：

⑴本实用新型采用发热器件浸泡在冷却液中，且在发热器件上设置冷板，加之冷却液流动为一体的换热方式，为全液冷化散热方式，相较于冷板方案，有效规避了风液并存的散热模式下的诸多缺点，可减少散热系统的复杂程度，简化机房建设的整体架构，减少建设投资，减少运维工作量。

⑵本实用新型在浸泡状态下，传热效率更高，对高功率高热流的芯片，散热效果更好。

⑶本实用新型的全液冷化散热方式可以有效提高服务器的洁净度，减少灰尘进入，去掉了散热风机，可以有效减少震动，同时提高服务器的使用寿命。

⑷本实用新型适应性好，在现有的冷板式的解决方案上，改动不大，对现有产品形态的改动要求不高，不会颠覆现有产品的产品形态，可以适应现有的操作习惯，运维习惯。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型实施例1的示意图；

图2是本实用新型实施例2的示意图；

图3是本实用新型实施例3的示意图；

图4是本实用新型实施例4的示意图；

图5是本实用新型实施例5的示意图；

图6是本实用新型实施例6的示意图；

图7是本实用新型实施例7的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，是本实用新型一种液冷服务器1，包括矩形体的密闭壳体2和设于密闭壳体2内的发热器件3，发热器件3主要是一些高功率的芯片如GPU/CPU以及服务器上的其他发热器件等；密闭壳体2内充满冷却液，冷却液是一种绝缘、不导电液体，无毒，与电子器件兼容性极好的液体(如矿物油、氟化液)。在密闭壳体2内设有冷板4和泵5，冷板4通过传热元件11与发热器件3相接触，冷板4具有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过进水管6和出水管7与位于密闭壳体2外的外冷系统连接，在冷板4上设有散热器8，在进水管6和出水管7上分别安装有翅片12。冷板4的主要作用是进行热量收集和传递，将热量从发热区域传递到外界。进水管6和出水管7可根据内部器件的实际布局，进行排布，不局限于直线排布形式，可以为“S”形，“M”形等。进水管6和出水管7越长，其上的翅片越多，换热面积越大，对换热越有利。

泵5的进口和出口分别连接有进液管19和出液管20，进液管19的进液口9朝向发热器件3，出液管20的出液口10朝向散热器8。泵5的主要作用是给密闭壳体内的冷却液提供动力，使内部冷却形成内循环，保证内部冷却液的温度一致，而且泵的出液口直接对准散热器，可加速散热器周边的液体流动，提高传热效率。

工作原理：冷却液通过泵的作用，形成内循环，在此过程中，冷却液会将发热器件的热量吸收到冷却液中，同时加速冷却液在散热器上流动速度，加速吸收热量，并保持内部均温。冷却液吸收到的热量，在其自循环的过程中，也会加速与管道上的翅片和冷板上的散热器进行热交换，将热量传递到冷板上和管道上。管道中有冷却水循环，冷却水通过与冷板、管道接触，并不断的流动，将热量传递到外冷系统，最终将热量传递到空气中。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：密闭壳体2包括内壳体13和外壳体14，两者均为矩形体，内壳体13和外壳体14之间形成中空夹层15，外壳体14具有与中空夹层15相通的进液口16和出液口17，进液口16与进水管6连接，出液口17与出水管7连接，实现水路循环流动。

夹层可以位于外壳体和内壳体的底面之间，也可以位于外壳体和内壳体的左侧面之间和右侧面之间，或前侧面之间和后侧面之间，或者外壳体与内壳体的所有壁面之间。在本实施例中，夹层15位于外壳体14与内壳体13的所有壁面之间。

在内壳体13的内壁上设有散热器18，可将热量传导到内壳体13上，通过中空夹层内的水流动，将热量带走，可以增大传热面积，实现更高效传热。

实施例1和实施例2这两种具体结构，在实际应用中，可以根据实际产品的不同，进行灵活的水道设计，水道盘管设计，在有限的空间里，尽量大的增加冷却液与水之间所有传热部件的有效传热面积，进而提升传热效率。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：发热器件为多个，在每个发热器件上设置一个冷板4，每个冷板4上设有散热器8，各冷板4通过各自的进水口和出水口依次连接形成串联，首个冷板4的进水口和末尾冷板4的出水口分别与外冷系统连接，出液管20上设有支管21，各支管21的出液口分别朝向各散热器8。

可根据发热器件的数量，进行合理串联连接，实现传热目的。

实施例4

如图4所示，本实施例与实施例3的不同之处在于各冷板4通过各自的进水口依次连接和出水口依次连接形成并联。

可根据发热器件的数量，进行合理并联连接，实现传热目的。

实施例5

如图5所示，本实施例与实施例1的不同之处在于外冷系统采用风冷干式散热器22，进水管6和出水管7分别穿过机柜23与风冷干式散热器22的进口和出口连接。

在其它实施例中，外冷系统还可以采用冷塔或冷水机。

实施例6

如图6所示，本实施例与实施例5的不同之处在于外冷系统采用冷水机24和冷塔25，冷水机24和冷塔25通过管路相连，并与进水管6和出水管7连接。

实施例7

如图7所示，本实施例与实施例6的不同之处在于外冷系统采用风冷干式散热器22和冷塔25，风冷干式散热器22和冷塔25通过管路相连，并与进水管6和出水管7连接。

外冷系统可根据使用的工况不同，采用风冷干式散热器、冷却塔、冷水机等其他制冷系统；也可根据实际使用工况，选择单独的外冷系统或者多种外冷系统随意组合搭配使用。

本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液冷服务器，包括密闭壳体和设于密闭壳体内的发热器件，所述密闭壳体内充满冷却液，其特征在于：在所述密闭壳体内设有冷板和泵，所述冷板与发热器件相接触，所述冷板具有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别通过进水管和出水管与位于密闭壳体外的外冷系统连接，在所述冷板上设有散热器，所述泵的进口和出口分别连接有进液管和出液管，所述进液管的进液口朝向所述发热器件，所述出液管的出液口朝向所述散热器。

2.根据权利要求1所述的液冷服务器，其特征在于：在所述进水管和出水管上分别安装有翅片。

3.根据权利要求2所述的液冷服务器，其特征在于：所述密闭壳体包括内壳体和外壳体，所述内壳体和外壳体之间形成中空夹层，所述外壳体具有与中空夹层相通的进液口和出液口，所述进液口与所述进水管连接，所述出液口与所述出水管连接。

4.根据权利要求3所述的液冷服务器，其特征在于：在所述内壳体的内壁上设有散热器。

5.根据权利要求4所述的液冷服务器，其特征在于：所述发热器件为多个，在每个发热器件上设置一个冷板，每个冷板上设有散热器，各冷板通过各自的进水口和出水口依次连接形成串联，首个冷板的进水口和末尾冷板的出水口分别与外冷系统连接，所述出液管上设有支管，各支管的出液口分别朝向各散热器。

6.根据权利要求4所述的液冷服务器，其特征在于：所述发热器件为多个，在每个发热器件上设置一个冷板，每个冷板上设有散热器，各冷板通过各自的进水口依次连接和出水口依次连接形成并联，首个冷板的进水口和末尾冷板的出水口分别与外冷系统连接，所述出液管上设有支管，各支管的出液口分别朝向各散热器。

7.根据权利要求1～6任一项所述的液冷服务器，其特征在于：所述外冷系统采用风冷干式散热器、冷塔和冷水机中的一种或者两种以上组合。

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