CN217037793U - 一种冷板式液冷多节点服务器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种冷板式液冷多节点服务器，冷板式液冷多节点服务器包括：箱体；第一节点和第二节点，第一节点和第二节点设置于箱体的内部，第一节点和第二节点均包括液冷管路和至少一个液冷模块，液冷模块与对应的液冷管路连接；连接管路，连接管路的一端连接第一节点的液冷管路，连接管路的另一端连接第二节点的液冷管路，连接管路设置有可开闭的第三端口。本实用新型通过连接管路将两个节点连接，并根据连接管路的第三端口实现液冷水的不同方式的进入和排放，进而对不同应用场景下的不同散热需求实现针对性的散热操作，该冷板式液冷多节点服务器结构简单、连接方便、应用性好，能满足多种使用需求。

Description

一种冷板式液冷多节点服务器

技术领域

本申请涉及液冷数据中心领域，尤其是涉及一种冷板式液冷多节点服务器。

背景技术

近年来，随着服务器内部的功耗不断提升，传统采用风冷散热的服务器已难以在有限的机箱空间内支持更高功率和密度的设备，并且传统风冷散热服务器并不具备制冷能力，服务器内部集成风扇墙，仅具备通风功能，还需要有专业的机房精密空调对环境温度进行制冷至17-27℃后，才可满足服务器所需运行散热条件，机房精密空调的部署一方面更是增加了电力能源的消耗，另一方面其内部冷剂氟利昂具有一定的环境破坏性，其GWP(全球变暖系数)值往往很高，如目前常用的冷剂R410A(ODP值虽为0，但GWP值为2090)。目前，多节点服务器通常采用液冷制冷，可以较好的解决上述问题，但是液冷制冷存在着液冷管路布线方式单一，液冷水进水排水方式不灵活，当在不同的使用场景下，不同元件的散热功耗不同、使用的节点数量不同时，无法进行针对性的制冷的问题。

实用新型内容

有鉴于此，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种冷板式液冷多节点服务器，有效地解决了液冷管路布线方式单一，不同的使用场景下的不同元件的散热功耗不同、使用的节点数量不同，无法针对性的制冷的问题。

根据本实用新型提供的一种冷板式液冷多节点服务器，其中，所述冷板式液冷多节点服务器包括箱体；第一节点和第二节点，所述第一节点和所述第二节点设置于所述箱体的内部，所述第一节点和所述第二节点均包括液冷管路和至少一个液冷模块，所述液冷模块与对应的所述液冷管路连接；连接管路，所述连接管路的一端连接所述第一节点的液冷管路，所述连接管路的另一端连接所述第二节点的液冷管路，所述连接管路设置有可开闭的第三端口。

优选地，所述液冷管路形成有设置在所述箱体的外部的第一端口和第二端口；所述连接管路的两端分别连接所述第一节点的第一端口和所述第二节点的第二端口。

优选地，所述液冷模块包括冷板元件，所述液冷管路连接所述冷板元件形成液冷回路；所述液冷模块的数量为多个时，多个所述冷板元件通过所述液冷管路串联形成液冷回路。

优选地，所述第一节点和所述第二节点还均包括：固定块，所述固定块设置在所述第一节点和所述第二节点的端部，所述固定块开设有两个通孔用以固定所述液冷管路。

优选地，所述液冷管路包括可拆卸地连接的第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路为形成为设置在所述箱体的外部的第一端口的管路，所述第二管路为设置在所述箱体的内部的管路，所述第三管路为形成为设置在所述箱体的外部的第二端口的管路；所述第二管路为硬管，与所述冷板元件为一体式连接结构，所述第一管路和所述第三管路为软管。

优选地，所述第一管路和所述第三管路通过快速连接器与所述第二管路连接。

优选地，所述连接管路为软管，所述连接管路通过快速连接器与所述第一节点和所述第二节点连接。

优选地，所述冷板式液冷多节点服务器还包括设置在所述箱体的内部的风扇。

优选地，所述冷板式液冷多节点服务器包括至少一个节点部，所述节点部包括通过所述连接管路连接的所述第一节点和所述第二节点。

优选地，所述多节点服务器包括多个位于不同高度的节点部。

本实用新型通过连接管路将两个节点连接，并根据连接管路的第三端口实现液冷水的不同方式的进入和排放，进而对不同应用场景下的不同散热需求实现针对性的散热操作，该冷板式液冷多节点服务器结构简单、连接方便、应用性好，能满足多种使用需求。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出根据本实用新型的实施例的冷板式液冷多节点服务器的结构示意图；

图2示出根据本实用新型的实施例的冷板式液冷多节点服务器的又一结构示意图；

图3示出根据本实用新型的实施例的冷板的结构示意图。

附图标记：1-箱体；2-第一节点；3-第二节点；4-第一冷板；5-第二冷板；6-第一管路；7-第二管路；8-第三管路；9-连接管路；10-第三端口；11-调速风扇；12-固定块；13-快速连接器；14-第三节点；15-第四节点。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。

在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。

根据本实用新型提供的一种冷板式液冷多节点服务器，如图1和图2所示，在实施例中，该冷板式液冷多节点服务器包括设置在箱体1的内部的形成为可拆卸结构的第一节点2、第二节点3、第三节点14和第四节点15(这里可拆卸结构为多节点服务器的现有技术)，其中，第一节点2和第二节点3形成为一个节点部，第三节点14和第四节点15形成为另一个节点部，第一节点2和第二节点3安装在箱体1的同一高度，第三节点14和第四节点15安装在箱体1的同一高度，即四个节点安装成两行两列(即2U4N服务器)。在以下的描述中，将参照图1至图3具体描述该冷板式液冷多节点服务器的详细结构。

如图1和图2所示，在实施例中，第一节点2、第二节点3、第三节点14和第四节点15均可以包括用于与需要散热的组件连接的两个液冷模块和连接液冷模块的液冷管路。具体地，第一节点2和第二节点3内的各个部件例如液压管路的布置的位置相同；第三节点14和第四节点15内的各组件与第一节点2和第二节点3内的各组件的布置相同。在以下的详细描述，将参照第一节点2做详细的结构描述。

如图1所示，在实施例中，第一节点2包括第一液冷模块、第二液冷模块和液冷管路，第一液冷模块和第二液冷模块通过液冷管路进行串联(这里，需要说明的是，第一液冷模块和第二液冷模块的串联指的是，液冷水通过液冷管路先经过其中一个液冷模块后再经过另一个液冷模块)。具体地，第一液冷模块包括第一冷板4，第一冷板4与第一CPU热连接(未示出)，第一冷板4可以例如为图3所示，内部形成有多个排列整齐的fin片进而形成液体流道，用于增加换热面积和对流扰动。第二液冷模块包括第二冷板5，第二冷板5与第二CPU热连接(未示出)，第二冷板5的结构可以与第一冷板4相同。如此，在实施例中，第一节点2包括两组液冷模块。这里需要说明的是，热连接可以为焊接等的节点服务器中常用的连接方式。

如图1和图2所示，在实施例中，液冷管路可以包括第一管路6、第二管路7和第三管路8，第一管路6的端口为第一端口，第三管路8的端口为第二端口。如图1所示，第一管路6和第三管路8分别连接在第二管路7的两端，第二管路7与第一冷板4和第二冷板5形成为串联的回路结构，如此，回路的结构可以为：当需要通过液冷水时，可以例如为先通过第一管路6再通过第二管路7，再流入第一冷板4，流出第一冷板4后通过第二管路7流入第二冷板5，流出第二冷板5后通过第二管路7流进第三管路8。第一管路6和第三管路8设置在箱体1的外部，便于接收和排出液冷水。这里需要说明的是，在实施例中，为了方便叙述，如图1所示，第一节点2的第一管路6和第三管路8的名称顺序为由图1中由上至下，在第二节点3中，第一管路6和第三管路8的名称顺序也为由图1中由上至下，即连接管路9的一端连接第一节点2的第三管路8，另一端连接第二节点3的第一管路6。

优选地，如图1和图2所示，在实施例中，第二管路7为硬管，与第一冷板4和第二冷板5可以通过焊接形成为一体式硬管连接结构，可以有效降低节点的内部漏液的风险。优选地，第一管路6和第三管路8为软管，便于布置和连接，同时软管的设置易于维修和更换。

优选地，如图1和图2所示，在实施例中，第一管路6和第三管路8与第二管路7连接的端口处可以使用快速连接器13。具体地，第一管路6和第三管路8的用于与第二管路7连接的端口可以使用快速连接器13的公头，第二管路7的两端口可以使用快速连接器13的母头。快速连接器13可以为现有技术中的产品，可以例如为史陶比尔公司的stp03型号。通过快速连接器13可以实现快速连接和防止液冷水回流。

优选地，如图1和图2所示，在实施例中，第一节点2还可以包括固定块12，固定块12形成为具有倒角结构的长方体结构块，固定块12开设有两个通孔，两个通孔对应第二管路7的两端，用以固定第二管路7的两端，便于连接第一管路6和第三管路8。

优选地，如图1和图2所示，在实施例中，第一节点2的后端(远离第一管路6和第三管路8的一端)可以设置有调速风扇11，调速风扇11的数量可以根据箱体1的体积大小和实际需要进行选择，散热需求大则可以多增加调速风扇11的数量。调速风扇11可以根据不同的散热需求，自行匹配需要的风力。在多节点服务器的内部的高功耗组件和低功耗组件的功耗相差不止一个数量级，因此当低功耗组件运行时，可以仅通过使用调速风扇11进行散热和温度调节；当各组件功耗过高导致散热增加时，可以同时使用调速风扇11和液冷散热以保证箱体1内的温度稳定。

如图1和图2所示，在实施例中，该冷板式液冷多节点服务器中一个节点部内的两个节点(例如为第一节点2和第二节点3、第三节点14和第四节点15)可以通过连接管路9进行连接。具体地，连接管路9的一端可以连接第一节点2的第三管路8的端口(即第一节点2形成为回路的液冷管路的第二端口)，连接管路9的另一端可以连接第二节点3的第一管路6的端口(即第二节点3形成为回路的液冷管路的第一端口)，这样，第一节点2和第二节点3通过连接管路9进行连接。第三节点14和第四节点15同样如此。优选地，连接管路9可以通过快速连接器13分别与两个节点的端口连接。

连接管路9可以设置有可开闭的第三端口10，具体地，第三端口10安装有快速连接器13的母头，当液冷水需要经过第三端口10时，实现通过快速连接器13的公头，实现第三端口10的开启，当液冷水不需要经过第三端口10时，快速连接器13的母头可以起到止流的作用。优选地，连接管路9可以为软管，便于连接、维修和更换。

这里需要说明的是，在实施例中，该冷板式液冷多节点服务器包含有两行两列四个节点(即两个节点部)，每个节点部中的两个节点均通过连接管路9进行连接，然而不限于此，节点部的数量可以根据实际需求进行增加或者减少，例如可以为一个、三个、四个、五个或者更多个，同时，多个节点部的位置(即高度)也可以根据实际需求进行选择，可以为在同一行，也可以为三行、四行或者更多行。

如图1和图2所示，在实施例中，以两行两列四个节点(2U4N服务器)为例，该冷板式液冷多节点服务器的液冷使用方式可以串联和并联两种。具体地，串联的液冷方式为：当连接管路9的第三端口10为闭合状态，即不通过液冷水时，同一高度的第一节点2和第二节点3的液冷水的流向为：在外界动力设备的压差作用下，先经过第一节点2的第一管路6的第一端口流入液冷管路，经过第一节点2的第二管路7，并先流入第一冷板4，流出第一冷板4后再通过第二管路7流入第二冷板5，流出第二冷板5后，再经过第二管路7流入到第三管路8，以此对第一节点2的发热组件进行液冷散热后，再经由第一节点2的第三管路8流入到连接管路9，由于第三端口10闭合，液冷水经由连接管路9流入到第二节点3的第一管路6，之后经过第二节点3的第二管路7并先流入第一冷板4，流出第一冷板4后再通过第二管路7流入第二冷板5，流出第二冷板5后，再经过第二管路7流入到第三管路8，以此对第二节点3的发热组件进行液冷散热后，液冷水由第二节点3的第三管路8排出。串联的液冷方式即液冷水先经过第一节点2，再经过第二节点3，串联的布线结构简单，液冷水排放方便，可以满足多种情况下的使用需求。

并联的液冷方式为：当连接管路9的第三端口10为连通状态，即通过液冷水时，同一高度的第一节点2和第二节点3的液冷水的流向为：在外界动力设备的压差作用下，液冷水先经由第三端口10分别通过第一节点2的第三管路8和第二节点3的第一管路6，再分别经过第一节点2的第二管路7、第一冷板4、第二冷板5和第二节点3的第二管路7、第一冷板4、第二冷板5，对节点内的发热组件进行液冷散热后，分别经由第一节点2的第一管路6和第二节点3的第三管路8排出。并联的液冷方式即液冷水分别经过第一节点2和第二节点3，并联的液冷方式可以更大的提升散热能力，满足高功耗下的散热需求，同时并联的布线结构简单，便于操作。这里需要说明的是，串联和并联的液冷方式都可以通过使用调速风扇11进行辅助散热。

该冷板式液冷多节点服务器通过连接管路9连接相邻的节点，且仅通过改变液冷水进入和排出的方向就可以实现串联和并联的散热方式，可以满足不同的使用场景、不同的散热需求，针对性地进行散热，同时还设置有调速风扇11，更好地提高了散热能力，且该冷板式液冷多节点服务整体布线结构简单，操作简便。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述冷板式液冷多节点服务器包括：

箱体；

第一节点和第二节点，所述第一节点和所述第二节点设置于所述箱体的内部，所述第一节点和所述第二节点均包括液冷管路和至少一个液冷模块，所述液冷模块与对应的所述液冷管路连接；

连接管路，所述连接管路的一端连接所述第一节点的液冷管路，所述连接管路的另一端连接所述第二节点的液冷管路，所述连接管路设置有可开闭的第三端口。

2.根据权利要求1所述的冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述液冷管路形成有设置在所述箱体的外部的第一端口和第二端口；所述连接管路的两端分别连接所述第一节点的第一端口和所述第二节点的第二端口。

3.根据权利要求2所述的冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述液冷模块包括：冷板元件，所述液冷管路连接所述冷板元件形成液冷回路；所述液冷模块的数量为多个时，多个所述冷板元件通过所述液冷管路串联形成液冷回路。

4.根据权利要求2所述的冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述第一节点和所述第二节点还均包括：固定块，所述固定块设置在所述第一节点和所述第二节点的端部，所述固定块开设有两个通孔用以固定所述液冷管路。

5.根据权利要求3所述的冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述液冷管路包括可拆卸地连接的第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路为形成为设置在所述箱体的外部的第一端口的管路，所述第二管路为设置在所述箱体的内部的管路，所述第三管路为形成为设置在所述箱体的外部的第二端口的管路；所述第二管路为硬管，与所述冷板元件为一体式连接结构，所述第一管路和所述第三管路为软管。

6.根据权利要求5所述的冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述第一管路和所述第三管路通过快速连接器与所述第二管路连接。

7.根据权利要求1所述的冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述连接管路为软管，所述连接管路通过快速连接器与所述第一节点和所述第二节点连接。

8.根据权利要求1所述的冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述冷板式液冷多节点服务器还包括设置在所述箱体的内部的风扇。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述冷板式液冷多节点服务器包括至少一个节点部，所述节点部包括通过所述连接管路连接的所述第一节点和所述第二节点。

10.根据权利要求9所述的冷板式液冷多节点服务器，其特征在于，所述多节点服务器包括多个位于不同高度的节点部。

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