CN219421441U - 一种散热单元及服务器冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种散热单元及服务器冷却系统，散热单元包括安装壳体，在安装壳体内，设有冷凝器、风扇组件以及流路模块，风扇组件位于安装壳体的一端，冷凝器安装于临近风扇组件的一侧，流路模块安装于远离风扇组件的一侧，其中，流路模块固定在流路固定部上，流路固定部与安装壳体可抽拉地固定连接。从而在维护时可将流路模块单独抽出，而无需整体抽出安装壳体，结构精简，便于维护提高效率。

Description

一种散热单元及服务器冷却系统

技术领域

本实用新型属于计算机服务器冷却领域，具体涉及一种散热单元及服务器冷却系统。

背景技术

目前服务器机箱包含散热单元、散热单元、热源分水器、冷源分水器、循环管路。为降低能耗提高冷却效率，现有技术已采用行级冷却剂分配单元(CDU)以实现单一冷却模块可同时为多台高功耗数据中心服务器(IDC)散热控温，然而通过CDU分配换热液体进行换热时，需要通过泵和压力罐加压使液体分配给各服务器，工作中发生部件损坏时，需要散热模块停止工作进行维修，导致多台服务器同时停机等待散热正常后才能开启，造成时效损失。

为了便于散热模块的维修以及不影响正常工作，现有技术中提出如CN110740620B、CN110278691B等模块化抽拉结构以便于部件替换，同时，存在如CN110140437A、US9769954B2等故障检测和冗余备用替换的技术方案。

然而，现有技术中以CN110140437A为例，采用整体散热模块故障检测和冗余备用替换的技术方案，判断故障后使冷却模块整体切换工作状态并替换维修，即将散热装置封装成多个可单独运行单独拆卸的子模块，当判断某一个子模块整体是故障状态时，由其他备用子模块顶替并将故障子模块整体替换掉，导致散热装置过度冗余化，不利于设备紧凑集约化，并提高了维护成本。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷或改进需求，降低冗余度，精简结构，节约安装空间，降低维护成本。

本实用新型一方面提供了一种散热单元，包括安装壳体，在所述安装壳体内，设有冷凝器、风扇组件以及流路模块，所述风扇组件位于安装壳体的一端，所述冷凝器安装于临近风扇组件的一侧，所述流路模块安装于远离风扇组件的一侧，其中，所述流路模块固定在流路固定部上，所述流路固定部与安装壳体可抽拉地固定连接。

在一个实施例中，所述流路模块包括进液管路和出液管路，所述进液管路与冷凝器进液端连通，所述出液管路与冷凝器出液端连通，所述出液管路与冷凝器出液端之间并联有第一供液管路和第二供液管路，所述第一供液管路和第二供液管路互为备用供液管路。

在一个实施例中，所述第一供液管路在流动方向上依次设有第一阀和第一泵，所述第二供液管路在流动方向上依次设有第二阀和第二泵，所述第一泵和第二泵互为备用泵。

在一个实施例中，所述流路固定部包括流路基板，在流路基板上的第一端设有第一罩板，在流路基板上的与所述第一端相对的第二端设有第一连接部，通过所述第一连接部与安装壳体固定连接。

在一个实施例中，在所述第一连接部的两侧，向外延伸有冷凝器支架，所述冷凝器支架用于支撑抬起冷凝器的一端。

在一个实施例中，所述冷凝器支架垂直于流路基板，并分列于所述流路基板第二端的两侧，从而与所述流路基板形成U型中空结构。

在一个实施例中，所述安装壳体包括底部的壳体基板，所述壳体基板中部设有第二连接部，所述第二连接部与第一连接部配合连接固定，以使所述流路固定部可拆卸地固定在安装壳体上。

在一个实施例中，所述壳体基板第一端设有第二罩板，在第二罩板侧固定安装所述风扇组件，在壳体基板两侧设有壳体支板，在安装壳体顶部设有盖板，所述壳体基板、第二罩板、两侧的壳体支板和盖板合围成安装壳体的安装内腔。

在一个实施例中，所述冷凝器一侧由冷凝器支架抬起，与安装壳体底面形成倾斜角度，并且所述冷凝器与安装壳体顶部的盖板之间存在间隙。

在一个实施例中，所述风扇组件包括风扇支架、压板和风扇固定部，风扇固定安装在风扇支架中，所述风扇支架嵌设固定于压板中，所述风扇固定部与安装壳体两侧固定安装，并在两侧形成卡槽，所述压板压入风扇固定部的卡槽内固定安装。

在一个实施例中，所述压板压入风扇固定部的卡槽内的过程中与所述冷凝器的另一端接触，从而将所述冷凝器的另一端压实固定。

本实用新型另一方面提供了一种服务器冷却系统，包括用于冷却多组服务器的储液控制单元、散热单元、冷源分水器、热源分水器，所述冷源分水器将冷却液供给多组服务器，所述热源分水器回收换热后的冷却液，并回流至所述储液控制单元，所述储液控制单元输送冷却液至散热单元冷凝降温后供给冷源分水器，形成冷却循环，其中，所述散热单元为前述散热单元。

在一个实施例中，所述服务器和储液控制单元、散热单元都并列可抽拉地安装于服务器安装框架中。

本实用新型通过独立的散热单元及装备该散热单元的服务器冷却系统，可以使服务器冷却系统结构更加紧凑简化，降低冗余度，节约安装空间，降低维护成本，具备十分可观的市场效益。

附图说明

为了更清楚地说明实用新型实施例的技术方案，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实用新型的一些实施例，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是本实用新型散热单元结构示意图；

图2是本实用新型散热单元散热风向示意图；

图3是本实用新型散热单元流路模块安装结构示意图；

图4是本实用新型散热单元安装壳体结构示意图；

图5是本实用新型散热单元冷凝器安装结构示意图；

图6是本实用新型散热单元风扇安装结构示意图；

图7为本实用新型服务器冷却系统流路示意图；

图8是本实用新型服务器冷却系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种散热单元200，如图1所示，包括安装壳体250，在安装壳体250内，设有冷凝器210、风扇组件220以及流路模块。风扇组件220位于安装壳体250的一端，冷凝器210安装于临近风扇组件220的一侧，流路模块安装于远离风扇组件220的一侧。其中，流路模块固定在流路固定部260上，流路固定部260与安装壳体250可抽拉固定连接。

流路模块包括进液管路201和出液管路202，进液管路201与冷凝器210进液端连通，出液管路202内与冷凝器210出液端连通。出液管路202与冷凝器210出液端之间并联有第一供液管路230和第二供液管路240，第一供液管路230在流动方向上依次设有第一阀232和第一泵231，第二供液管路240在流动方向上依次设有第二阀242和第二泵241。第一供液管路230和第二供液管路240仅其中一路处于连通工作状态，另一路处于关闭备用状态，当处于连通状态的管路发生故障时，可切换第一阀232和第二阀242的开闭状态，以使处于备用状态的管路切换为连通工作状态，而故障管路切换为关闭待维修状态。通过将流路固定部260抽出安装壳体250，可对处于关闭待维修状态的故障管路进行维修，如更换泵等。

在一个实施例中，在冷凝器210出液端设有第一压力传感器，在出液管路202内设有压力传感器，在出液管路202内设有流量计，在进液管路201内设有第一温度传感器，在冷凝器210出液端设有第二温度传感器(未图示)。

散热单元200的散热风向如图2所示，空气由风扇组件220端吸入，由流路模块端吹出。

流路固定部260结构如图3所示，包括流路基板261，在流路基板261上的第一端设有第一罩板262。第一罩板262上设有供进液管路201和出液管路202与外部连通的安装孔，第一罩板262具有密集网孔结构，以通风散热并阻挡异物进入散热单元200。流路基板261中部设有泵固定板263，以固定安装第一泵231和第二泵241。

在流路基板261上的与第一端相对的第二端设有第一连接部2611，通过第一连接部2611与安装壳体250固定连接。在第一连接部2611的两侧，向外延伸有冷凝器支架264，用于支撑抬起冷凝器210的一端。冷凝器支架264垂直于流路基板261，并分列于流路基板261第二端的两侧，从而与流路基板261形成U型中空结构。

安装壳体250如图4所示，包括底部的壳体基板251，壳体基板251中部设有第二连接部2511，第二连接部2511与第一连接部2611配合连接固定，以使流路固定部260可拆卸地固定在安装壳体250上。可选的固定方式可以为螺钉螺孔固定，或是卡槽卡扣固定，但也可不限于此。

从而，当流路模块需要维修时，可将第二连接部2511与第一连接部2611解除连接关系，从而可将流路模块单独抽出，而无需整体抽出安装壳体250，从而在有备用管路工作的情况下，维护阶段不影响系统整体工作。

壳体基板251第一端设有第二罩板252，在第二罩板252侧固定安装有风扇组件220。在壳体基板251两侧设有壳体支板253，在安装壳体250顶部设有盖板。壳体基板251、第二罩板252、两侧的壳体支板253和盖板合围成安装壳体250的安装内腔。

当流路固定部260安装到安装壳体250中时，将流路固定部260推入安装壳体250中，固定第二连接部2511与第一连接部2611，并将第一罩板262与壳体支板253固定，形成封闭的安装内腔。

冷凝器210安装结构如图5所示，可以看到，冷凝器210由冷凝器支架264单侧抬起，从而与底面的壳体基板251形成倾斜角度α，并且冷凝器210与安装壳体250顶部的盖板之间存在间隙。从而，当风扇组件220吹入冷却风时，气流随着冷凝器210的倾斜上表面抬升，冲刷冷凝器210上表面进行换热。并且，由于安装壳体250顶部的盖板存在，使气流受冷凝器210上表面和盖板形成的渐缩流动空间而加速通过，由伯努利原理可知，气流冲刷冷凝器210上表面过程中流速加快而压力降低，在当气流流至冷凝器210上表面边缘时，由于冷凝器支架264与流路基板261形成U型中空结构，使气流流动空间骤然变大，冷凝器210上表面边缘气压骤增，从而部分气流在冷凝器210下表面形成回流涡流，可以冲刷到冷凝器210下表面进行降温，从而大幅度提高冷凝器210的换热效率，进而可以降低风扇组件220的功耗。

风扇组件220安装结构如图6所示，包括风扇支架221、压板222和风扇固定部223。风扇固定安装在风扇支架221中，风扇支架221嵌设固定于压板222，风扇固定部223与壳体支板253固定安装，并在两侧形成卡槽，压板222压入风扇固定部223的卡槽内固定安装。

当压板222压入风扇固定部223的卡槽内时，与冷凝器210边缘接触，从而连带将冷凝器210边缘压实固定。从而能够快捷地完成风扇组件220的拆装工作，提高效率降低成本。并且由风扇组件220完成了冷凝器210的另一端固定，精简结构，紧凑性提高。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种服务器冷却系统，如图7和图8所示，包括用于冷却多组服务器500的储液控制单元100、散热单元200、冷源分水器300、热源分水器400。冷源分水器300通过软管将冷却液供给服务器500，并通过软管由热源分水器400回收换热后的冷却液，并经由软管回流至储液控制单元100，再经由软管输送至散热单元200冷凝降温后通过软管供给冷源分水器300，形成冷却循环。其中，服务器500和储液控制单元100、散热单元200都并列可抽拉地安装于服务器安装框架中。

本实用新型的散热单元200形成独立的模块化单元，当应用于服务器冷却系统时，可作为替换模块产品进行单独生产、销售、使用。

Claims (13)

1.一种散热单元，其特征在于，

包括安装壳体(250)，在所述安装壳体(250)内，设有冷凝器(210)、风扇组件(220)以及流路模块，

所述风扇组件(220)位于安装壳体(250)的一端，

所述冷凝器(210)安装于临近风扇组件(220)的一侧，

所述流路模块安装于远离风扇组件(220)的一侧，

其中，所述流路模块固定在流路固定部(260)上，所述流路固定部(260)与安装壳体(250)可抽拉地固定连接。

2.如权利要求1所述的散热单元，其特征在于，

所述流路模块包括进液管路(201)和出液管路(202)，所述进液管路(201)与冷凝器(210)进液端连通，所述出液管路(202)与冷凝器(210)出液端连通，所述出液管路(202)与冷凝器(210)出液端之间并联有第一供液管路(230)和第二供液管路(240)，所述第一供液管路(230)和第二供液管路(240)互为备用供液管路。

3.如权利要求2所述的散热单元，其特征在于，

所述第一供液管路(230)在流动方向上依次设有第一阀(232)和第一泵(231)，所述第二供液管路(240)在流动方向上依次设有第二阀(242)和第二泵(241)，所述第一泵(231)和第二泵(241)互为备用泵。

4.如权利要求1所述的散热单元，其特征在于，

所述流路固定部(260)包括流路基板(261)，在流路基板(261)上的第一端设有第一罩板(262)，在流路基板(261)上的与所述第一端相对的第二端设有第一连接部(2611)，通过所述第一连接部(2611)与安装壳体(250)固定连接。

5.如权利要求4所述的散热单元，其特征在于，

在所述第一连接部(2611)的两侧，向外延伸有冷凝器支架(264)，所述冷凝器支架(264)用于支撑抬起冷凝器(210)的一端。

6.如权利要求5所述的散热单元，其特征在于，

所述冷凝器支架(264)垂直于流路基板(261)，并分列于所述流路基板(261)第二端的两侧，从而与所述流路基板(261)形成U型中空结构。

7.如权利要求4所述的散热单元，其特征在于，

所述安装壳体(250)包括底部的壳体基板(251)，所述壳体基板(251)中部设有第二连接部(2511)，所述第二连接部(2511)与第一连接部(2611)配合连接固定，以使所述流路固定部(260)可拆卸地固定在安装壳体(250)上。

8.如权利要求7所述的散热单元，其特征在于，

所述壳体基板(251)第一端设有第二罩板(252)，在第二罩板(252)侧固定安装所述风扇组件(220)，在壳体基板(251)两侧设有壳体支板(253)，在安装壳体(250)顶部设有盖板，所述壳体基板(251)、第二罩板(252)、两侧的壳体支板(253)和盖板合围成安装壳体(250)的安装内腔。

9.如权利要求6所述的散热单元，其特征在于，

所述冷凝器(210)一侧由冷凝器支架(264)抬起，与安装壳体(250)底面形成倾斜角度，并且所述冷凝器(210)与安装壳体(250)顶部的盖板之间存在间隙。

10.如权利要求6所述的散热单元，其特征在于，

所述风扇组件(220)包括风扇支架(221)、压板(222)和风扇固定部(223)，风扇固定安装在风扇支架(221)中，所述风扇支架(221)嵌设固定于压板(222)中，所述风扇固定部(223)与安装壳体(250)两侧固定安装，并在两侧形成卡槽，所述压板(222)压入风扇固定部(223)的卡槽内固定安装。

11.如权利要求10所述的散热单元，其特征在于，

所述压板(222)压入风扇固定部(223)的卡槽内的过程中与所述冷凝器(210)的另一端接触，从而将所述冷凝器(210)的另一端压实固定。

12.一种服务器冷却系统，包括用于冷却多组服务器(500)的储液控制单元(100)、散热单元(200)、冷源分水器(300)、热源分水器(400)，其特征在于，所述冷源分水器(300)将冷却液供给多组服务器(500)，所述热源分水器(400)回收换热后的冷却液，并回流至所述储液控制单元(100)，所述储液控制单元(100)输送冷却液至散热单元(200)冷凝降温后供给冷源分水器(300)，形成冷却循环，

其中，所述散热单元(200)为权利要求1-11任一项所述的散热单元。

13.如权利要求12所述的服务器冷却系统，其特征在于，

所述服务器(500)和储液控制单元(100)、散热单元(200)都并列可抽拉地安装于服务器安装框架中。