CN219978785U - 一种服务器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于数据处理中心设备技术领域，具体涉及一种服务器。其包括一体式的液冷机箱、以及设于液冷机箱内的循环装置、设于液冷机箱内的容纳腔、设于容纳腔内的电子元器件、以及设于液冷机箱内的冷却腔，液冷机箱分别密封容纳腔和冷却腔，容纳腔与冷却腔均用于容置冷却液，容纳腔上分别设有与冷却腔连通的流体输出端和流体循环端；电子元器件浸泡在冷却液中，循环装置将容纳腔内的冷却液由流体输出端输送至冷却腔内，并将冷却腔内的冷却液由流体循环端输送至容纳腔内，冷却腔对冷却液进行冷却。本实用新型适用于边缘算力、恶劣环境下等场景使用；设备整体的体积较小，易安装且冷却液不容易泄漏。

Description

一种服务器

技术领域

本实用新型属于数据处理中心设备技术领域，具体涉及一种服务器。

背景技术

随着科学技术的不断发展，自动驾驶、无人商超、智能机器人等越来越普及，这些都需要数据高效快捷的传输且能迅速反馈。现有的云计算难以完全满足各种需求，边缘算力的需求急剧增加。边缘算力应用范围比较广，边缘算力平台使用环境也千差万别。服务器作为计算的基础资源，承载边缘算力的主体，这要求应用于边缘算力的服务器需要面对各种复杂的使用场景、应对不同的使用环境。相较于传统服务器，应用于边缘算力的服务器不仅能在适宜的室内环境工作，还能在户外高温、高湿、高灰尘、高盐雾等各种恶劣环境也能无故障运行。

现有的服务器技术中，例如CN209572296U公开了一种机房服务器安装柜，其包括底板、顶板、若干支撑杆，支撑杆的两端分别设置有相互配合连接的插接头和插孔，底板和顶板侧边沿分别设置有用于与支撑杆配合连接的插接头和插孔，若干支撑杆依次首尾连接构成支撑架，底板和顶板通过若干支撑杆架连接形成容纳框体，底板设置有通风网，顶板设置有散热风扇。但是在使用时散热风扇将安装柜内的热风排出，冷风从通风网进入安装柜内，从而实现安装柜内电子元器件散热，但是这种方式在工作时不可避免带入灰尘、湿气和杂质等，从而影响电子元器件寿命，其不适应于恶劣环境下使用；并且其散热介质为空气(空气导热系数是一般在0.02W/(mK)～0.05W/(mK)之间)，散热效率较低很难适用于边缘算力等场景。

虽然现有的服务器技术中也有一些通过全氟化合物(导热系数约为0.2W/(mK))作为绝缘的冷却液对服务器散热，例如CN218336875U公开了一种液冷换热系统，其服务器安装于冷却柜内，但是工作时需要冷却柜外另设换热器组件、液冷散热设备，以及布设在三者之间的连接管道，以使冷却柜内的冷却液循环和散热。然而这种液冷方式设备整体的体积较大，不易安装，且冷却液容易泄漏。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供服务器。一体式的液冷机箱内设有密封的容纳腔和冷却腔，容纳腔和冷却腔内装有冷却液，液冷机箱将容纳腔、冷却腔及两者内冷却液与外界隔离；进一步容纳腔和冷却腔内的冷却液依靠设于液冷机箱内的循环装置在两者之间循环，无需在冷却柜外另设换热器组件、液冷散热设备，以及布设在三者之间的连接管道。相较于传统服务器，本实用新型在工作时不会带入灰尘、杂质，提高电子元器件寿命或冷却液的寿命；整体的体积较小，易安装且冷却液不容易泄漏；适用于边缘算力等场景。

本实用新型提供一种服务器，其包括一体式的液冷机箱、以及设于所述液冷机箱内的循环装置、设于所述液冷机箱内的容纳腔、设于所述容纳腔内的电子元器件、以及设于所述液冷机箱内的冷却腔，所述液冷机箱分别密封所述容纳腔和冷却腔，所述容纳腔与冷却腔均用于容置冷却液，所述容纳腔上分别设有与所述冷却腔连通的流体输出端和流体循环端；所述服务器工作时所述电子元器件浸泡在冷却液中，所述循环装置将所述容纳腔内的冷却液由流体输出端输送至所述冷却腔内，并将所述冷却腔内的冷却液由所述流体循环端输送至所述容纳腔内，所述冷却腔对所述冷却液进行冷却，使所述冷却腔内冷却液的温度低于所述容纳腔内冷却液的温度。

优选地，所述液冷机箱顶部还设有与所述容纳腔连通的开口以及可开合的密封盖，所述密封盖可盖合在所述开口上，使所述容纳腔均被所述液冷机箱密封。

优选地，所述液冷机箱还包括内箱体和套设于所述内箱体外的外箱体，所述内箱体内形成有所述容纳腔，所述开口位于所述内箱体顶部，所述内箱体外侧壁与所述外箱体内侧壁之间的间隔形成所述冷却腔；所述外箱体的外侧壁设有散热翅片。

优选地，所述外箱体的外侧壁还设有散热风扇，所述散热风扇位于所述散热翅片外侧；所述服务器还包括设于冷却液内的感温器、以及与所述感温器连接的控制器，所述控制器分别与所述散热风扇和循环装置连接。

优选地，所述循环装置包括循环泵和换热板，所述电子元器件为多个且功率较高的电子元器件安装在所述换热板上；所述换热板内设有换热通道，所述换热通道的输出端通过所述流体输出端对所述冷却腔输送所述冷却液，所述换热通道的输入端与所述循环泵的输出端连通，所述循环泵的输入端设于所述容纳腔的冷却液内，将所述冷却液对所述换热通道输送所述冷却液。

优选地，所述循环装置还包括设于所述冷却腔内的导流斗罩，所述导流斗罩的进液口朝上设置，且所述进液口由下至上呈向外扩展的结构，所述进液口位于所述电子元器件上方，导流斗罩的出液口与所述循环泵的输入端连通，所述流体循环端位于所述电子元器件的下方。

优选地，所述进液口的上端外周壁与所述容纳腔的内壁固定连接，所述进液口的上端将所述容纳腔分隔成两个上腔室和下腔室，所述进液口靠近所述容纳腔内壁处设有多个流体通孔，所述流体通孔连通所述上腔室和下腔室。

优选地，所述流体输出端和流体循环端分别为流体输出口和流体循环口，所述流体输出口分别与所述换热通道的输出端和冷却腔连通，所述流体循环口分别和所述容纳腔和冷却腔连通，所述流体输出口位于所述电子元器件上方，所述流体输出口高于所述流体循环口。

优选地，所述换热通道的输出端还设有与其连通的输出管，所述输出管与流体循环口连通；所述出液口与所述循环泵的输入端通过输入管连通。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型优选实施例更具体说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。

图1为实施例提供的服务器处于高功率使用时的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为换热板和电子元器件相配合的结构视图。

附图标识：液冷机箱1，外箱体101、内箱体102、容纳腔103、冷却腔104、流体输出端105、流体循环端106、散热风扇107、散热翅片108；循环装置2、循环泵201、换热板202、输出管203、导流斗罩204、进液口205、流体通孔206；电子元器件3；冷却液4。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种服务器，其包括一体式的液冷机箱1、以及设于液冷机箱1内的循环装置2、设于液冷机箱1内的容纳腔103、设于容纳腔103内的电子元器件3、以及设于液冷机箱1内的冷却腔104，液冷机箱1分别密封容纳腔103和冷却腔104，容纳腔103与冷却腔104均用于容置冷却液4，容纳腔103上分别设有与冷却腔104连通的流体输出端105和流体循环端106；服务器工作时电子元器件3浸泡在冷却液4中，循环装置2将容纳腔103内的冷却液4由流体输出端105输送至冷却腔104内，并将冷却腔104内的冷却液4由流体循环端106输送至容纳腔103内，冷却腔104对冷却液4进行冷却，使冷却腔104内冷却液4的温度低于容纳腔103内冷却液4的温度。使冷却腔104内冷却液4的温度低于容纳腔103内冷却液4的温度可以是“冷却腔104内冷却液4的平均温度低于容纳腔103内冷却液4的平均温度”或流体循环端106处冷却液4的温度低于由流体输出端105处冷却液4的温度。冷却液4可以是氟化液、矿物油或其他冷却液。流体输出端105可以是流体输出口或流体输出的电磁阀门，流体循环端106可以是流体循环口或流体循环的电磁阀门。

针对现有技术的不足，本实用新型提供的服务器，其一体式的液冷机箱1内设有密封的容纳腔103和冷却腔104，容纳腔103和冷却腔104内装有冷却液4，液冷机箱1将容纳腔103、冷却腔104及两者内冷却液4与外界隔离；进一步容纳腔103和冷却腔104内的冷却液4依靠设于液冷机箱1内的循环装置2在两者之间循环，无需在冷却柜外另设换热器组件、液冷散热设备，以及布设在三者之间的连接管道。相较于传统服务器，本实用新型在工作时不会带入灰尘、杂质，提高电子元器件3寿命或冷却液4的寿命；整体的体积较小，易安装且冷却液4不容易泄漏；适用于边缘算力等场景。

在优选实施例中，液冷机箱1顶部还设有与容纳腔103连通的开口以及可开合的密封盖(附图未显示)。当服务器需要检修、添加或更换冷却液4时打开密封盖；当服务器工作，密封盖可盖合在开口上，使容纳腔103均被液冷机箱1密封，使电子元器件3和冷却液4完全与外界隔离，冷却液4内循环，避免的外部空气中灰尘、杂质的进入，保证电子元器件3的可靠运行及冷却液4的清洁度。

在优选实施例中，液冷机箱1还包括内箱体102和套设于内箱体102外的外箱体101，内箱体102和外箱体101一般由铝铁等金属制成，两者可一体成型，两者顶部连接在一起，使外箱体101对内箱体102进行支撑，当然外箱体101对内箱体102进行支撑形式可采用现有技术手段，例如内箱体102外侧壁与外箱体101内侧壁之间的间隔设置支撑件对内箱体102支撑。内箱体102内形成有容纳腔103，开口位于内箱体102顶部，密封盖铰接在液冷机箱1顶端，可盖合在开口上，内箱体102外侧壁与外箱体101内侧壁之间的间隔形成冷却腔104；外箱体101的外侧壁设有散热翅片108，以增加冷却腔104的冷却效果，提高换热效率。

在优选实施例中，外箱体101的外侧壁还设有散热风扇107，散热风扇107位于散热翅片108外侧；服务器还包括设于冷却液4内的感温器、以及与感温器连接的控制器，控制器分别与散热风扇107和循环装置2连接。循环装置2一般包括循环泵201。散热风扇107可强制加快外箱体101的外侧壁的空气流动，以进一步增加冷却腔104的散热效果。外箱体101外还可设置一个用于安装散热风扇107的外壳或安装支架，对散热风扇107进行固定，此次不做限定。感温器用于监测冷却液4温度，控制器接受感温器传送的温度信号，并根据温度信号控制循环泵201是否开启和控制循环泵201驱动冷却液4流速，以及根据温度信号控制散热风扇107是否开启和转到速度。使得服务器可以根据当前使用功率高低匹配不同的冷却液4流速和散热风扇107转动速度，以达到最佳的散热效果。

在优选实施例中，循环装置2包括循环泵201和换热板202，电子元器件3为多个且功率较高的电子元器件3安装在换热板202上；换热板202内设有换热通道，换热通道的输出端通过流体输出端105对冷却腔104输送冷却液4，换热通道的输入端与循环泵201的输出端连通，循环泵201的输入端设于容纳腔103的冷却液4内，将冷却液4对换热通道输送冷却液4。换热通道工作介质是氟化液或者矿物油等冷却液4，换热通道与容纳腔103和冷却腔104连通，在循环泵201作用下，一方面加快了容纳腔103和冷却腔104之间的冷却液4流速，另一方面将冷却液4强制通过换热板202，设于换热板202上的功率较高的电子元器件3得到更高的流量分配，优化了整个散热系统的冷却液4流量分配，从而提高整个散热系统效率。进一步地，请参考图3，换热通道呈管状，并多次弯曲盘旋在换热板202内。

在优选实施例中，循环装置2还包括设于冷却腔104内的导流斗罩204，导流斗罩204的进液口205朝上设置，且进液口205由下至上呈向外扩展的结构，进液口205位于电子元器件3上方，出液口与循环泵201的输入端连通，流体循环端106位于电子元器件3的下方，使得冷却液4先由流体循环端106向上流经各个电子元器件3然后再流向进液口205，经由进液口205后由循环泵201抽送至换热板202内，然后换热板202再通过流体输出端105流进冷却腔104内。通过导流斗罩204、循环泵201和换热板202相配合，位于换热板202背面的高功率元器件得到两次换热冷却，第一次为冷却液4由流体循环端106向上流经电子元器件3时(液体由服务器底部进入，与里面元器件换热，液体温度逐渐升高，此为一次换热)；第二次为经由进液口205后由循环泵201抽送至换热板202内部。通过上述设置提高了液体的出液温度，增加了与环境的温差，进而提高了换热效率，拓宽了服务器的使用环境温度的范围，并且解决服务器局部温度过高的问题。导流斗罩204还可使冷却液4按预定方向流动，更多的较冷的冷却液4进入换热板202的换热通道内，并且减少流体进入的阻力。

在优选实施例中，进液口205的上端外周壁与容纳腔103的内壁固定连接，使得导流斗罩204得到内箱体102的支撑，进液口205的上端将容纳腔103分隔成两个上腔室和下腔室，进液口205靠近容纳腔103内壁处设有多个流体通孔206，流体通孔206连通上腔室和下腔室，冷却液4在下腔室和电子元器件3后可由流体通孔206由下腔室流向上腔室，上腔室的冷却液4在由进液口205经循环泵201抽送至换热板202内，这样设置可以优化整个冷却液4流向。

在优选实施例中，流体输出端105和流体循环端106分别为流体输出口和流体循环口，流体输出口分别与换热通道的输出端和冷却腔104连通，流体循环口一般为多个循环孔并设于内箱体102的底部，循环孔分别和容纳腔103和冷却腔104连通，流体输出口位于电子元器件3上方，流体输出口高于流体循环口；当容纳腔103内的冷却液4温度升高时，与冷却腔104内的冷却流体温度存在温差，而形成自然对流，驱动冷却流体在容纳腔103和冷却腔104之间循环，在容纳腔103内温度较高的冷却液4由流体输出端105输送至冷却腔104内，冷却腔104对冷却液4进行冷却，在冷却腔104内温度较低的冷却液4由循环口输送至容纳腔103内；在服务器处于较低功率使用时，可不开启循环泵201或散热风扇107，也能达到较好散热效果。进一步地，换热通道的输出端还设有与其连通的输出管203，输出管203与流体循环口连通；出液口与循环泵201的输入端通过输入管连通。

在服务器处于较高功率使用时，循环泵201开启，循环泵201通过导流斗罩204的出液口将导流斗罩204上方的冷却液4抽送至换热板202内，并在换热通道流动而带走换热板202及其上电子元器件3，然后将温度较高的冷却液4输送至冷却腔104内，冷却腔104对冷却液4进行降温，并且由于循环泵201的作用力，使得冷却腔104内经过冷却降温的冷却液4由流体循环端106进入容纳腔103内，并且由下至上流动，依次对电子元器件3进行冷却降温，然后通过导流斗罩204的流体通孔206进入到导流斗罩204上方，再次由循环泵201抽送至换热板202内，实现冷却液4的循环，并且换热板202及其上电子元器件3相当于得到两次换热，实现较高的换热效率。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括一体式的液冷机箱、以及设于所述液冷机箱内的循环装置、设于所述液冷机箱内的容纳腔、设于所述容纳腔内的电子元器件、以及设于所述液冷机箱内的冷却腔，所述液冷机箱分别密封所述容纳腔和冷却腔，所述容纳腔与冷却腔均用于容置冷却液，所述容纳腔上分别设有与所述冷却腔连通的流体输出端和流体循环端；所述服务器工作时所述电子元器件浸泡在冷却液中，所述循环装置将所述容纳腔内的冷却液由流体输出端输送至所述冷却腔内，并将所述冷却腔内的冷却液由所述流体循环端输送至所述容纳腔内，所述冷却腔对所述冷却液进行冷却，使所述冷却腔内冷却液的温度低于所述容纳腔内冷却液的温度。

2.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述液冷机箱顶部还设有与所述容纳腔连通的开口以及可开合的密封盖，所述密封盖可盖合在所述开口上，使所述容纳腔均被所述液冷机箱密封。

3.如权利要求2所述的服务器，其特征在于，所述液冷机箱还包括内箱体和套设于所述内箱体外的外箱体，所述内箱体内形成有所述容纳腔，所述开口位于所述内箱体顶部，所述内箱体外侧壁与所述外箱体内侧壁之间的间隔形成所述冷却腔；所述外箱体的外侧壁设有散热翅片。

4.如权利要求3所述的服务器，其特征在于，所述外箱体的外侧壁还设有散热风扇，所述散热风扇位于所述散热翅片外侧；所述服务器还包括设于冷却液内的感温器、以及与所述感温器连接的控制器，所述控制器分别与所述散热风扇和循环装置连接。

5.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述循环装置包括循环泵和换热板，所述电子元器件为多个且功率较高的电子元器件安装在所述换热板上；所述换热板内设有换热通道，所述换热通道的输出端通过所述流体输出端对所述冷却腔输送所述冷却液，所述换热通道的输入端与所述循环泵的输出端连通，所述循环泵的输入端设于所述容纳腔的冷却液内，将所述冷却液对所述换热通道输送所述冷却液。

6.如权利要求5所述的服务器，其特征在于，所述循环装置还包括设于所述冷却腔内的导流斗罩，所述导流斗罩的进液口朝上设置，且所述进液口由下至上呈向外扩展的结构，所述进液口位于所述电子元器件上方，导流斗罩的出液口与所述循环泵的输入端连通，所述流体循环端位于所述电子元器件的下方。

7.如权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述进液口的上端外周壁与所述容纳腔的内壁固定连接，所述进液口的上端将所述容纳腔分隔成两个上腔室和下腔室，所述进液口靠近所述容纳腔内壁处设有多个流体通孔，所述流体通孔连通所述上腔室和下腔室。

8.如权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述流体输出端和流体循环端分别为流体输出口和流体循环口，所述流体输出口分别与所述换热通道的输出端和冷却腔连通，所述流体循环口分别和所述容纳腔和冷却腔连通，所述流体输出口位于所述电子元器件上方，所述流体输出口高于所述流体循环口。

9.如权利要求8所述的服务器，其特征在于，所述换热通道的输出端还设有与其连通的输出管，所述输出管与流体循环口连通；所述出液口与所述循环泵的输入端通过输入管连通。