CN218103944U - 冷板式数据中心设备及数据中心 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种冷板式数据中心设备及数据中心，至少可以包括机柜、传热组件、循环支路、循环组件和拆装机构，其中所述机柜内设置有散热元件；所述传热组件的一端与所述散热元件的发热点接触，所述传热组件的另一端穿过所述机柜并位于所述循环支路内的循环空腔内；所述循环支路与所述循环组件连通，以使得所述循环组件内的冷媒流经所述循环支路；所述拆装机构将所述循环组件与所述机柜连接，并同时使得所述循环支路与所述传热组件的另一端密封连接。本申请可以实现便于传热组件和循环组件的维修与维护，保证制冷效果。

Description

冷板式数据中心设备及数据中心

技术领域

本申请涉及电子设备领域，特别涉及一种冷板式数据中心设备及数据中心。

背景技术

随着单机柜功率密度的日渐增高，传统制冷方式已经越来越不适宜了，采用液冷制冷将成为数据中心制冷的最终选择。

目前的液冷主要有两种类型，一种叫做直接接触型液冷，以浸没式液冷为代表，还有一种叫做间接接触型液冷，以冷板式液冷为代表。其中，冷板式液冷是指将中空的金属传热件的一端紧贴于核心发热点CPU外壳上，再将金属传热件的另一端与冷媒接触，冷媒在通过金属传热件的另一端时，可将热量带走，从而对发热点进行换热降温。

但是现有的冷板与冷媒部件接触的一端大多是与冷媒部件一体成型的，冷板与冷媒部件接触的一端在经过长时间的冷媒循环过程后，冷板与冷媒部件接触的一端表面则会产生杂质粘附，从而影响冷板的制冷效果，并且不便于后期的维修拆卸。

发明内容

本申请的目的在于提供一种冷板式数据中心设备及数据中心，便于维修，保证制冷效果。

为实现上述目的，本申请一方面提供一种冷板式数据中心设备，至少可以包括机柜、传热组件、循环支路、循环组件和拆装机构，其中所述机柜内设置有散热元件；所述传热组件的一端与所述散热元件的发热点接触，所述传热组件的另一端穿过所述机柜并位于所述循环支路内的循环空腔内；所述循环支路与所述循环组件连通，以使得所述循环组件内的冷媒流经所述循环支路；所述拆装机构将所述循环组件与所述机柜连接，并同时使得所述循环支路与所述传热组件的另一端密封连接。

为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种数据中心，包括上述的冷板式数据中心设备。

由此可见，本申请提供的技术方案，可以通过设置传热组件、循环支路、循环组件和拆装机构，通过拆装机构将循环组件与机柜连接并同时使得循环支路与传热组件的另一端密封连接，从而由传热组件将散热元件的热量传递至循环支路内的循环冷媒中进行换热，实现对散热元件散热。同时，由于采用拆卸拆装机构将循环组件与机柜连接并同时使得循环支路与传热组件的另一端密封连接，当由于传热组件与冷媒接触端存在杂质粘附导致散热不佳需要进行维护或维修时，只需要拆卸拆装机构即可，拆卸方便，操作便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，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的附图。

图1是本申请提供的一种实施方式中冷板式数据中心设备的结构示意图；

图2是图1的部分结构示意图；

图3是本申请提供的一种实施方式中传热组件的结构示意图；

图4是本申请提供的一种实施方式中循环支路的结构示意图；

图5是本申请提供的一种实施方式中传热组件与循环支路的连接状态半剖结构示意图；

图6是图1的另一部分结构示意图；

图中：1、机柜；11、散热元件；12、C形板；121、缺槽；2、传热组件； 21、对接罩；22、导热条；221、导热底座；222、锯齿槽；3、循环支路；31、对接座；311、对接开口；312、密封部件；313、连通孔；32、导管；4、循环组件；41、进液管；42、出液管；43、上支撑板；44、下支撑板；5、拆装机构； 51、螺杆；52、旋紧螺母；53、L形板；531、限位区域。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。本申请使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

随着5G、云计算、短视频等新兴技术及应用的大规模部署落地，用户需求正呈几何级爆发之势，我国数据中心的数量随之急速攀升，根据研究显示，我国各类在用数据中心耗电量已经达到我国全社会用电量的2％，未来几年仍将保持30％以上的高速增长，与此同时，核心计算单元的集成度越来越高，单服务器功耗不断增加，现在8kw/Rack的密度，未来极可能上升到30kw/Rack这样的密度。

由于产业发展滞后、制冷系统复杂、运维水平低等多方面的原因，我国数据中心整体功耗居高不下，处于一个非常不节能的运行状态，造成大量的能源浪费，随着单机柜功率密度的日渐增高，传统制冷方式已经越来越不适宜了，采用液冷制冷将成为数据中心制冷的最终选择。

目前的液冷主要有两种类型，一种叫做直接接触型液冷，以浸没式液冷为代表，还有一种叫做间接接触型液冷，以冷板式液冷为代表。其中，冷板式液冷是指将中空的金属传热件的一端紧贴于核心发热点CPU外壳上，再将金属传热件的另一端与冷媒接触，冷媒在通过金属传热件的另一端时，可将热量带走，从而对发热点进行换热降温。

但是现有的冷板与冷媒部件接触的一端大多是与冷媒部件一体成型的，这也就导致可冷板与冷媒部件接触的一端在经过长时间的冷媒循环过程后，冷板与冷媒部件接触的一端表面则会产生杂质粘附，从而影响冷板的制冷效果，并且不便于后期的维修拆卸。

在现有的实施方式中，冷板与冷媒部件(即本申请中导热条和循环组件) 接触的一端大多是与冷媒部件一体成型的，从而导致不便于对冷板和冷媒部件进行维护和维修，因此急需一种冷板式数据中心设备及数据中心，便于维修，保证制冷效果。

下面将结合附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本申请所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

在一种可实现的实施方式中，请一并参见图1和图6所示，一种冷板式数据中心设备，可以包括机柜1、传热组件2、循环支路3、循环组件4和拆装机构5，其中机柜1内设置有散热元件11，机柜1用于对传热组件2、循环支路3、循环组件4和拆装机构5进行支撑和连接。传热组件2的一端与散热元件11的发热点接触，传热组件2的另一端穿过机柜1并位于循环支路3内的循环空腔内，如此，当散热元件11的发热点发热时，传热组件2会将散热元件11发出的热量传递至循环支路3内的循环空腔内的冷媒中，从而由冷媒带走该热量实现换热。循环支路3与循环组件4连通，从而使得循环组件4内的冷媒流经循环支路3。拆装机构5将循环组件4与机柜1连接，并使得循环支路3与传热组件2的另一端密封连接。

在实际应用中，散热元件11的发热点可以是服务器核心GPU/CPU等。循环组件4可以是串联在外部的循环冷却塔回路上，从而对循环组件4提供循环冷媒，进而以供插接在循环支路3的循环空腔中的传热组件2的一端散热使用。

值得一提的是，本申请采用的拆装机构5为了便于拆卸，其可以实现对循环组件4与机柜1的连接，同时可以实现循环支路3与传热组件2的另一端的连接。其中，循环支路3与传热组件2的另一端需要进行密封连接，从而避免冷媒泄露。

具体的，请参见图2和图3所示，传热组件2可以由对接罩21和导热条22 构成。其中，对接罩21可以固定在机柜1上，并且对接罩21的一端位于机柜1 内部另一端位于机柜1的外部。对接罩21主要用于对导热条22进行隔热，避免外部存在误触烫伤，以及用于与循环支路3进行配合密封。导热条22的一端与散热元件11的发热点接触，导热条22的另一端穿过对接罩21并向下延伸设置，如此，当拆装机构5带动循环组件4及循环支路3向上移动连接在机柜1 上时，导热条22的另一端会插入至循环支路3的循环空腔中，并且循环支路3 同时会被受压与对接罩21接触，从而形成密封效果。

在实际使用中，对接罩21可以采用隔热材料制成，对接罩21与导热条22 可以采用嵌入式一体注塑成型而成，当然对接罩21与导热条22也可以采用卡接结构连接，本申请对此不作限定。

进一步的，导热条22的一端设置有导热底座221，导热底座221与散热元件11之间填充有导热材料。

在实际应用中，导热底座221与服务器核心发热点的CPU或者GPU的金属保护壳进行紧密压接。导热材料可以导热硅脂或者其他导热材料。本申请通过填充导热材料，可以使发热点的热量传导至导热底座221中，进而通过导热底座221来扩大核心发热点的散热面积。

进一步的，导热条22的另一端两侧分别设置有若干锯齿槽222，通过设置若干锯齿槽222增大导热条22的另一端与冷媒的接触面积，从而提高换热效果。

进一步的，导热条22为柔性材质，从而可以使得导热条22进行弯曲与不在同一条直线上的散热点进行接触。导热条22具有多个，并且多个导热条22 上下间隔设置。

在一种可实现的实施方式中，请再次参见图4和图5所示，循环支路3可以包括对接座31。对接座31的顶端具有对接开口311及密封部件312，其中对接开口311与导热条22的另一端对应设置，从而导热条22的另一端可以通过对接开口311插入至对接座31的内部。密封部件312位于对接座31与对接罩 21之间，从而当对接座31受压与对接罩21接触时，密封部件321能够提高密封效果。

对接座31的两端分别设置有与对接开口311连通的连通孔313，并且两个连通孔313分别通过导管32与循环组件4连通。其中导管32可以采用与连通孔313和/或循环组件4螺纹连接的方式进行连接。

在实际应用中，一个机柜1内部可能设置有多个散热元件11，对应的也需要设置多个传热组件2和循环支路3，即散热元件11、传热组件2和循环支路3 均具体有多个，并且散热元件11、传热组件2和循环支路3的数量相同。

在一种可实现的实施方式中，请再次参见图6所示，循环组件4可以由进液管41和出液管42构成。其中，进液管41和出液管42间隔设置，循环支路3 一端与进液管41连通，循环支路3另一端与出液管42连通，从进液管41进冷媒经过循环支路3换热传输至出液管42，接着进入外部冷却塔循环进行降温，再次进入至进液管41，从而构成换热循环。

在实际应用中，循环组件4还包括上支撑板43和下支撑板44，上支撑板 43的两端分别与进液管41的顶部和出液管42的顶部连接，下支撑板44的两端分别与进液管41的底部和出液管42的底部连接，如此，将进液管41、出液管 42和循环支路3构成一个整体，从而便于一同安装和拆卸。

在一种可实现的实施方式中，拆装机构5可以包括有螺杆51和旋紧螺母52。机柜1的顶部可以设置有C形板12，C形板12上具有缺槽121。螺杆51固定在上支撑板43上。当循环组件4连接在机柜1上时，此时，螺杆51位于缺槽121 内，螺母52位于C形板12的上方，循环组件4位于C形板12的下方，可以通过使得旋紧螺母52与螺杆51螺纹连接，并且旋紧螺母52使得循环组件4向上移动与C形板12接触夹紧。

进一步的，拆装机构5还可以包括L形板53。L形板53连接在机柜1上，并且L形板53与机柜1之间形成有限位区域531，循环组件4的一侧位于限位区域531内。

在实际使用过程中，当需要将循环组件4连接在机柜1上，并且使得循环支路3与传热组件2密封连接时，可以先将循环组件4的一侧移动至限位区域 531内并且使得循环组件4的一侧与L形板53接触，此时对接座31位于对接罩 21的正下方，实现对接座31和对接罩21定位对齐，接着将螺杆51通过缺槽 121伸出并与螺母52螺纹连接，通过旋紧螺母52带动循环组件4与循环支路3 向上移动，使得循环组件4固定在机柜1上，对接座31与对接罩21受压密封连接。

基于相同的发明构思，本申请还提供了一种数据中心，包括上述的冷板式数据中心设备。

由此可见，本申请提供的技术方案，可以通过设置传热组件、循环支路、循环组件和拆装机构，通过拆装机构将循环组件与机柜连接并同时使得循环支路与传热组件的另一端密封连接，从而由传热组件将散热元件的热量传递至循环支路内的循环冷媒中进行换热，实现对散热元件散热。同时，由于采用拆卸拆装机构将循环组件与机柜连接并同时使得循环支路与传热组件的另一端密封连接，当由于传热组件与冷媒接触端存在杂质粘附导致散热不佳需要进行维护或维修时，只需要拆卸拆装机构即可，拆卸方便，操作便捷。

进一步的，在导热条的另一端两侧分别设置有若干锯齿槽，通过设置若干锯齿槽增大导热条的另一端与冷媒的接触面积，从而提高换热效果。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷板式数据中心设备，其特征在于，至少包括机柜、传热组件、循环支路、循环组件和拆装机构，其中所述机柜内设置有散热元件；

所述传热组件的一端与所述散热元件的发热点接触，所述传热组件的另一端穿过所述机柜并位于所述循环支路内的循环空腔内；

所述循环支路与所述循环组件连通，以使得所述循环组件内的冷媒流经所述循环支路；

所述拆装机构将所述循环组件与所述机柜连接，并同时使得所述循环支路与所述传热组件的另一端密封连接。

2.根据权利要求1所述的冷板式数据中心设备，其特征在于，所述传热组件包括对接罩和导热条；

所述对接罩固定在所述机柜上，所述导热条的一端与所述散热元件的发热点接触，所述导热条的另一端穿过所述对接罩并向下延伸设置。

3.根据权利要求2所述的冷板式数据中心设备，其特征在于，所述导热条的一端设置有导热底座，所述导热底座与所述散热元件之间填充有导热材料；

所述导热条的另一端两侧分别设置有若干锯齿槽；

所述导热条为柔性材质，所述导热条具有多个，并且多个所述导热条上下间隔设置。

4.根据权利要求2所述的冷板式数据中心设备，其特征在于，所述循环支路包括对接座；

所述对接座的顶端具有对接开口及密封部件，其中对接开口与所述导热条的另一端对应设置，所述密封部件位于所述对接座与所述对接罩之间；

所述对接座的两端分别设置有与所述对接开口连通的连通孔，并且两个所述连通孔分别通过导管与所述循环组件连通。

5.根据权利要求4所述的冷板式数据中心设备，其特征在于，所述散热元件、所述传热组件和所述循环支路均具体有多个；

所述散热元件、所述传热组件和所述循环支路的数量相同。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的冷板式数据中心设备，其特征在于，所述循环组件包括进液管和出液管；

所述进液管和所述出液管间隔设置，所述循环支路一端与所述进液管连通，所述循环支路另一端与出液管连通。

7.根据权利要求6所述的冷板式数据中心设备，其特征在于，所述循环组件还包括上支撑板和下支撑板；

所述上支撑板的两端分别与所述进液管的顶部和所述出液管的顶部连接；

所述下支撑板的两端分别与所述进液管的底部和所述出液管的底部连接。

8.根据权利要求7所述的冷板式数据中心设备，其特征在于，所述拆装机构包括螺杆和旋紧螺母；

所述机柜上设置有C形板，所述C形板上具有缺槽；

所述螺杆固定在所述上支撑板上；

当所述循环组件连接在所述机柜上时，所述螺杆位于所述缺槽内，所述旋紧螺母与所述螺杆螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的冷板式数据中心设备，其特征在于，所述拆装机构还包括L形板；

所述L形板连接在所述机柜上，并且L形板与所述机柜之间形成有限位区域，所述循环组件的一侧位于所述限位区域内。

10.一种数据中心，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述冷板式数据中心设备。

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