CN218352963U - 分类散热系统及数据中心 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种分类散热系统及数据中心，所述分类散热系统至少包括容置区域、待散热组、风冷设备和液冷设备，其中所述容置区域顶端设置有热夹层通道；所述待散热组安装在所述容置区域内，所述待散热组包括至少两个设备组，至少两个所述设备组之间围绕成热通道，并且所述热通道与所述热夹层通道连通，其中所述设备组具有其余发热源和若干一级发热源；所述风冷设备向所述容置区域内输送冷风，所述冷风经过所述设备组和所述热通道进入所述热夹层通道内，以对所述一级发热源和所述其余发热源散热；所述液冷设备与所述一级发热源接触，以对所述一级发热源散热。本申请可以根据散热需求进行分类散热，满足散热需求。

Description

分类散热系统及数据中心

技术领域

本申请涉及数据中心领域，特别涉及一种分类散热系统及数据中心。

背景技术

近年来随着数据中心相关技术的快速发展，机房服务器的集中配置连同服务器和存储系统都发生了改变，这也就导致了其功率密度和热量密度快速增长，数据中心产生的热量也随之激增，因此数据中心对制冷系统的要求也越来越高。

数据中心中现有的制冷方式，单独采用风冷空调或单独采用液冷散热系统。但是由于数据中心的服务器存在不同的发热源，每个发热源需要的制冷量并不一致，若采用单一的风冷空调进行风冷，并不能使得数据中心的服务器所有发热源得到有效的制冷。但若全部采用液冷制冷，其所需的制造成本又会呈倍数增加，制造成本过高，且不便于后续维修。

发明内容

本申请的目的在于提供一种分类散热系统及数据中心，可以根据散热需求进行分类散热，满足散热需求。

为实现上述目的，本申请一方面提供一种分类散热系统，至少包括容置区域、待散热组、风冷设备和液冷设备，其中所述容置区域顶端设置有热夹层通道；所述待散热组安装在所述容置区域内，所述待散热组包括至少两个设备组，至少两个所述设备组之间围绕成热通道，并且所述热通道与所述热夹层通道连通，其中所述设备组具有其余发热源和若干一级发热源；所述风冷设备向所述容置区域内输送冷风，所述冷风经过所述设备组和所述热通道进入所述热夹层通道内，以对所述一级发热源和所述其余发热源散热；所述液冷设备与所述一级发热源接触，以对所述一级发热源散热。

作为上述技术方案的进一步改进：所述设备组具体有两个，两个所述设备组平行且间隔设置；所述待散热组还包括两个密封板，两个所述密封板分别位于两个所述设备组之间间隔的两端，两个所述密封板和两个所述设备组围绕形成所述热通道。

作为上述技术方案的进一步改进：所述风冷设备连接在所述容置区域一侧，并且所述风冷设备具体有多个，多个所述风冷设备沿着所述容置区域的长度方向间隔设置。

作为上述技术方案的进一步改进：所述待散热组具体有多个，多个所述待散热组沿所述容置区域的长度方向间隔设置。

作为上述技术方案的进一步改进：所述液冷设备包括第一循环回路和若干导热部件；所述第一循环回路上串联有冷却塔，所述冷却塔对所述第一循环回路内的液体进行换热；若干所述导热部件的一端串联在所述第一循环回路上，并且若干所述导热部件相互并联；若干所述导热部件的另一端分别与若干所述一级发热源接触，以将所述一级发热源的热量通过所述导热部件与所述第一循环回路内的液体换热。

作为上述技术方案的进一步改进：所述液冷设备包括外循环回路、内循环回路、换热单元和若干导热部件；所述换热单元的外流道与所述外循环回路串联，所述换热单元的内流道与所述内循环回路串联，并且所述外循环回路上串联有冷却塔，以使得所述外循环回路内的液体对所述内循环回路内的液体换热；若干所述导热部件的一端串联在所述内循环回路上，并且若干所述导热部件相互并联；若干所述导热部件的另一端分别与若干所述一级发热源接触，以将所述一级发热源的热量通过所述导热部件与所述内循环回路内的液体换热。

作为上述技术方案的进一步改进：所述导热部件包括换热盒、公接触头和母接触头；所述公接触头连接在所述换热盒上，并且所述公接触头的一端位于所述换热盒的内部腔体内；所述母接触头的一端与所述公接触头的另一端可拆卸连接，所述母接触头的另一端与所述一级发热源接触；所述内循环回路内的循环液体流经所述换热盒的内部腔体，并通过所述公接触头和所述母接触头对所述一级发热源换热。

作为上述技术方案的进一步改进：所述母接触头的另一端设有若干导热排，若干所述导热排分别连接在所述一级发热源上。

为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种数据中心，至少包括若干机房，各个所述机房内安装有上述分类散热系统，其中所述容置区域为所述机房。

作为上述技术方案的进一步改进：所述设备组包括列头柜和多个服务器；多个所述服务器并排设置，所述列头柜和所述换热单元分别位于多个所述服务器的两端。

由此可见，本申请提供的技术方案，通过在容置区域内设置待散热组，待散热组由多个设备组构成，并且多个设备组可围绕形成热通道。其中，热通道与位于容置区域顶端的热夹层通道连通。当风冷设备向容置区域内吹冷风散热时，容置区域内的气体会依次经过设备组、热通道和热夹层通道流出，从而对经过多个设备组进行换热。同时，对设备组上面的发热源按照发热量划分为一级发热源和其余发热源，并采用液冷设备与一级发热源接触，从而对一级发热源液冷散热。如此，可以通过设备组上每个发热源对于散热需求，选择液冷和风冷散热或者仅进行风冷散热，从而实现分类散热，可以有效的满足散热需求。

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分类散热系统的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视示意图；

图3是图1的部分结构示意图；

图4是本申请提供的一种实施方式中内循环回路与一级发热源的连接示意图；

图中：1、容置区域；11、热夹层通道；2、待散热组；21、设备组；211、列头柜；212、服务器；22、热通道；23、密封板；3、风冷设备；4、液冷设备；41、外循环回路；42、内循环回路；43、换热单元；5、导热部件；51、换热盒；52、公接触头；53、母接触头；531、导热排。

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。

现有的数据中心中的制冷方式，经常单独采用风冷空调或单独采用液冷散热系统。

但是由于数据中心的服务器存在不同的发热源，每个发热源需要的制冷量并不一致，这也就导致了若采用单一的风冷空调进行风冷，并不能使得数据中心的服务器所有发热源得到有效的制冷，影响制冷效果。但若全部采用液冷制冷，其所需的制造成本又会呈倍数增加，制造成本过高，且不便于后续维修。因此急需一种分类散热系统及数据中心，可以根据散热需求进行分类散热，满足散热需求。

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。

本申请提供了一种分类散热系统，可以应用于数据中心，用于对数据中心中的列头柜和服务器进行散热。技术人员可以实现根据服务器和列头柜中的主要发热源的发热量，根据预设的阈值(技术人员根据经验进行设置)将发热源划分为一级发热源和其余发热源。具体的，当发热源的发热量大于预设的阈值时，可以将该发热源定义为一级发热源，反之，则为其余发热源。例如，服务器中的CPU和GPU为以及发热源，而其他零部件则为其余发热源。进而，可以依据分类的一级发热源和其余发热源，对其采用不同的散热方式。

在一种可实现的实施方式中，如图1至图3所示，一种分类散热系统，至少可以包括容置区域1、待散热组2、风冷设备3和液冷设备4，其中容置区域1顶端设置有热夹层通道11，并且容置区域1和热夹层通道11不直接连通。其中设备组21具有其余发热源和若干一级发热源。待散热组2安装在容置区域1内，待散热组2包括至少两个设备组21，至少两个设备组21之间围绕成热通道22，并且热通道22与热夹层通道11连通，从而当风冷设备3向容置区域1内输送冷风，冷风可以依次经过设备组21和热通道22进入热夹层通道11内，从而对经过的设备组21(即包括一级发热源和其余发热源散热)进行换热。液冷设备4与一级发热源接触，以对一级发热源液冷散热。

需要指出的是，上述的风冷设备3可以采用风冷空调，向容置区域1内吹送冷风，对应的热夹层通道11与外部连通，从而构成空气循环。当然，上述的风冷设备3也可以采用间接蒸发冷却机组，这样，间接蒸发冷却机组的内循环的出风口向容置区域1内吹风，内循环的进风口与热夹层通道11连通进风。如此，容置区域1内的空气与外部不连通，独自构成空气循环，从而可以避免外部空气污染对内部设备的影响。

在实际应用中，技术人员可以事先对设备组21上的发热源进行分类，从而获取一级发热源和其余发热源。然后，将液冷设备4与一级发热源进行接触连接，从而由液冷设备4单独对一级发热源进行散热。风冷设备3同时对一级发热源和其余发热源散热。

对于上述的至少两个设备组21围绕成热通道22，可以采用三个设备组21首尾相连构成一个三角形的热通道22，也可以采用四个设备组21首尾相连构成一个四边形的热通道，本申请对于设备组21的具体数量不作具体限定。

在一种可实现的实施方式中，请参见图3所示，也可以采用两个设备组21配合密封板23围成热通道22。具体的，设备组21可以具体有两个，两个设备组21平行且间隔设置。待散热组2还包括两个密封板23，两个密封板23分别位于两个设备组21之间间隔的两端，两个密封板23和两个设备组21围绕形成热通道22。

进一步的，风冷设备3可以连接在容置区域1一侧，并且风冷设备3具体有多个，多个风冷设备3沿着容置区域1的长度方向间隔设置。待散热组2具体有多个，多个待散热组2沿容置区域1的长度方向间隔设置。如此，风冷设备3的吹风方向朝向相邻两个待散热组2之间的间隙，从而使得风冷设备3的出风可以从两侧进入至待散热组2内，从而避免风冷设备3的出风仅从待散热组2的一侧的设备组21进入所导致散热不均的问题。

其中，关于液冷设备4的具体结构本申请也提供了两种可实现的实施方式。

在一种可实现的实施方式中，液冷设备4包括第一循环回路(未示出)和若干导热部件5。第一循环回路上串联有冷却塔，冷却塔用于对第一循环回路内的热液体进行散热，从而将热液体导出呈冷液体。若干导热部件5的一端串联在第一循环回路上，并且若干导热部件5相互并联。若干导热部件5的另一端分别与若干一级发热源接触，以将一级发热源的热量通过导热部件5与第一循环回路内的液体换热。

在实际使用中，第一循环回路可以是由进水管路和出水管路构成的循环回路，冷却塔用于对出水管路排出的热水进行散热冷却，从而将散热冷却后的冷水通过进水管路排出。这样，排出的冷水分别经过导热部件5的一端处，由于导热部件5的另一端与一级发热源接触进行导热，从而排出的冷水在导热部件5的一端处被换热成热水，从而经过出水管路再循环至冷却塔内，依次循环。

需要指出的是，本申请中的冷却塔的具体结构，可参考现有技术，在此不再赘述。

在另一种可实现的实施方式中，请参见图3和图4所示，液冷设备4可以包括外循环回路41、内循环回路42、换热单元43和若干导热部件5。换热单元43的外流道与外循环回路41串联，换热单元43的内流道与内循环回路42串联，并且外循环回路41上串联有冷却塔，以使得外循环回路41内的液体对内循环回路42内的液体换热。若干导热部件5的一端串联在内循环回路42上，并且若干导热部件5相互并联。若干导热部件5的另一端分别与若干一级发热源接触，以将一级发热源的热量通过导热部件5与内循环回路42内的液体换热。

在实际应用中，换热单元43可以采用板式换热器，对应的板式换热器具备内循环流道和外循环流道，从而可以使得外循环回路41中和内循环回路42中的循环液体不接触，从而避免外循环回路41中的液体掺杂杂质，对内循环回路42产生影响，例如造成堵塞，内壁附着影响散热等。

其中，关于导热部件5的具体结构，为了便于内循环回路42的安装、减少液体泄漏以及对一级发热源的有效散热。在一种可实现的实施方式中，请参见图4所示，导热部件5包括换热盒51、公接触头52和母接触头53。公接触头52连接在换热盒51上，并且公接触头52的一端位于换热盒51的内部腔体内。母接触头53的一端与公接触头52的另一端可拆卸连接，母接触头53的另一端与一级发热源接触。内循环回路42内的循环液体流经换热盒51的内部腔体，并通过公接触头52和母接触头53对一级发热源换热。如此，内循环回路直接导流至服务器机柜内，从而无需设置液体密封结构，安装更加方便快捷，且减少制造成本。

进一步的，母接触头53的另一端设有若干导热排531，若干导热排531分别连接在一级发热源上，从而一个导热部件5可以对多个一级发热源进行换热。导热排531可以采用柔性导热材质制成，从而可以弯曲朝向不同方向的一级发热源，进而便于安装使用。

基于相同的发明构思，本申请还提供了一种数据中心，至少包括若干机房，每个机房内安装有上述的分类散热系统，其中容置区域1即为机房。

对应的，设备组21可以包括列头柜211和多个服务器212。多个服务器212并排设置，列头柜211和换热单元43分别位于多个服务器212的两端，从而将供电设备和液冷设备分布在两端，有效降低意外液体泄漏对供电的影响。

需要指出的是，关于数据中心中的分类散热系统结构，可以参考上述内容，在此不再赘述。

由此可见，本申请提供的技术方案，通过在容置区域内设置待散热组，待散热组由多个设备组构成，并且多个设备组可围绕形成热通道。其中，热通道与位于容置区域顶端的热夹层通道连通。当风冷设备向容置区域内吹冷风散热时，容置区域内的气体会依次经过设备组、热通道和热夹层通道流出，从而对经过多个设备组进行换热。同时，对设备组上面的发热源按照发热量划分为一级发热源和其余发热源，并采用液冷设备与一级发热源接触，从而对一级发热源液冷散热。如此，可以通过设备组上每个发热源对于散热需求，选择液冷和风冷散热或者仅进行风冷散热，从而实现分类散热，可以有效的满足散热需求。

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)

1.一种分类散热系统，其特征在于，至少包括容置区域(1)、待散热组(2)、风冷设备(3)和液冷设备(4)，其中所述容置区域(1)顶端设置有热夹层通道(11)；

所述待散热组(2)安装在所述容置区域(1)内，所述待散热组(2)包括至少两个设备组(21)，至少两个所述设备组(21)之间围绕成热通道(22)，并且所述热通道(22)与所述热夹层通道(11)连通，其中所述设备组(21)具有其余发热源和若干一级发热源；

所述风冷设备(3)向所述容置区域(1)内输送冷风，所述冷风经过所述设备组(21)和所述热通道(22)进入所述热夹层通道(11)内，以对所述一级发热源和所述其余发热源散热；

所述液冷设备(4)与所述一级发热源接触，以对所述一级发热源散热。

2.根据权利要求1所述的分类散热系统，其特征在于，所述设备组(21)具体有两个，两个所述设备组(21)平行且间隔设置；

所述待散热组(2)还包括两个密封板(23)，两个所述密封板(23)分别位于两个所述设备组(21)之间间隔的两端，两个所述密封板(23)和两个所述设备组(21)围绕形成所述热通道(22)。

3.根据权利要求2所述的分类散热系统，其特征在于，所述风冷设备(3)连接在所述容置区域(1)一侧，并且所述风冷设备(3)具体有多个，多个所述风冷设备(3)沿着所述容置区域(1)的长度方向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的分类散热系统，其特征在于，所述待散热组(2)具体有多个，多个所述待散热组(2)沿所述容置区域(1)的长度方向间隔设置。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的分类散热系统，其特征在于，所述液冷设备(4)包括第一循环回路和若干导热部件(5)；

所述第一循环回路上串联有冷却塔，所述冷却塔对所述第一循环回路内的液体进行换热；

若干所述导热部件(5)的一端串联在所述第一循环回路上，并且若干所述导热部件(5)相互并联；

若干所述导热部件(5)的另一端分别与若干所述一级发热源接触，以将所述一级发热源的热量通过所述导热部件(5)与所述第一循环回路内的液体换热。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的分类散热系统，其特征在于，所述液冷设备(4)包括外循环回路(41)、内循环回路(42)、换热单元(43)和若干导热部件(5)；

所述换热单元(43)的外流道与所述外循环回路(41)串联，所述换热单元(43)的内流道与所述内循环回路(42)串联，并且所述外循环回路(41)上串联有冷却塔，以使得所述外循环回路(41)内的液体对所述内循环回路(42)内的液体换热；

若干所述导热部件(5)的一端串联在所述内循环回路(42)上，并且若干所述导热部件(5)相互并联；

若干所述导热部件(5)的另一端分别与若干所述一级发热源接触，以将所述一级发热源的热量通过所述导热部件(5)与所述内循环回路(42)内的液体换热。

7.根据权利要求6所述的分类散热系统，其特征在于，所述导热部件(5)包括换热盒(51)、公接触头(52)和母接触头(53)；

所述公接触头(52)连接在所述换热盒(51)上，并且所述公接触头(52)的一端位于所述换热盒(51)的内部腔体内；

所述母接触头(53)的一端与所述公接触头(52)的另一端可拆卸连接，所述母接触头(53)的另一端与所述一级发热源接触；

所述内循环回路(42)内的循环液体流经所述换热盒(51)的内部腔体，并通过所述公接触头(52)和所述母接触头(53)对所述一级发热源换热。

8.根据权利要求7所述的分类散热系统，其特征在于，所述母接触头(53)的另一端设有若干导热排(531)，若干所述导热排(531)分别连接在所述一级发热源上。

9.一种数据中心，其特征在于，至少包括若干机房，每个所述机房内安装有权利要求6至8任意一项所述分类散热系统，其中所述容置区域(1)为所述机房。

10.根据权利要求9所述的数据中心，其特征在于，所述设备组(21)包括列头柜(211)和多个服务器(212)；

多个所述服务器(212)并排设置，所述列头柜(211)和所述换热单元(43)分别位于多个所述服务器(212)的两端。

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