一种用于计算设备的液冷散热机柜的制作方法

1.本实用新型涉及计算设备散热技术领域，特别是涉及一种用于计算设备的液冷散热机柜。


背景技术：

2.随着计算技术的发展，计算设备的运算性能要求越来越高，随之而来的是其功耗急剧增加，将产生大量的热量，通常需要散热设备进行散热，才能控制计算设备的温度在最佳温度范围内。
3.目前，液冷散热技术逐渐兴起，液冷散热主要是通过计算设备中器件或线路板表面与液冷板表面紧密贴合，将计算设备产生的热量传导至液冷板上，然后液冷板再与其内循环的冷却工质进行热交换，将热量带出，实现计算设备的液冷散热。
4.现有技术中，通常为了增加空间的利用率，需要将计算设备进行堆叠放置，常采用货架或者机柜的方式进行堆叠，简单的货架堆叠方案，无法实现液电分离，一般水路和线缆混合布置，液管容易泄漏，很容易造成安全事故，普通的机柜方案虽然能够解决货架堆叠方案的问题，不过在智能监控，管路设计方面还不够完善，只是粗暴的通过管路连接，将冷却工质送入液冷单元处，而没有考虑流量的均匀分配与控制，容易造成流量分布不均，部分计算单元流量过低，从而导致该部分单元温升过高，容易造成运算性能下降，宕机等问题；同时没有考虑冷却工质的温度控制、管路系统的流阻匹配、管路防止泄漏、是否方便安装与拆卸等因素，还有出现问题不能及时报警和处理等问题。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本实用新型实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于计算设备的液冷散热机柜。
6.本实用新型实施例公开了一种用于计算设备的液冷散热机柜，包括散热机柜、电路系统、液冷管路系统、监控系统和多个计算单元，其中，所述散热机柜包括柜体和柜门；
7.所述计算单元排列于所述柜体的内部，所述电路系统设于所述柜体正面并位于所述计算单元的一侧；
8.所述液冷管路系统设于所述柜体的背面，所述液冷管路系统包括依次连接的主进液管、支路进液管、次支路进液管、计算单元内部流道、次支路出液管、支路出液管和主出液管，其中，所述支路进液管、所述次支路进液管、所述计算单元内部流道、所述次支路出液管和所述支路出液管设有多组，所述主进液管与其对应的每组所述支路进液管之间设有电动阀；使管内液体在使用时沿所述主进液管、所述支路进液管、所述次支路进液管、所述计算单元内部流道、所述次支路出液管、所述支路出液管和所述主出液管的方向流动；
9.所述监控系统包括设于所述柜门上的流量监控设备，所述流量监控设备与所述电动阀信号连接。
10.进一步地，所述主出液管与所述支路出液管之间设有球阀。
11.进一步地，所述主进液管和所述主出液管上设有温度传感器。
12.进一步地，所述监控系统还包括设于所述柜门上的温度监控设备，所述温度监控设备与所述温度传感器信号连接。
13.进一步地，所述主进液管的进液口和出液口分别设于所述散热机柜的一侧顶部和底部，且所述进液口和所述出液口分别与外界管路采用法兰连接、螺栓连接、粘接连接、活接连接或焊接连接中的任一种连接方式。
14.进一步地，所述电路系统包括运行指示灯、断路器和空开，其中，所述断路器与所述空开连接，所述空开与所述计算单元连接，所述运行指示灯并联于所述断路器的铜排上。
15.进一步地，所述监控系统还包括能量监控设备，所述能量监控设备与所述断路器的铜排连接，用于监控所述液冷散热机柜的电量。
16.进一步地，所述流量监控设备、温度监控设备和能量监控设备分别包括设置在所述柜门外侧的显示屏。
17.本技术具体包括以下优点：
18.在本技术的实施例中，通过散热机柜、电路系统、液冷管路系统、监控系统和多个计算单元，其中，所述散热机柜包括柜体和柜门；所述计算单元排列于所述柜体的内部，所述电路系统设于所述柜体正面并位于所述计算单元的一侧；所述液冷管路系统设于所述柜体的背面，所述液冷管路系统包括依次连接的主进液管、支路进液管、次支路进液管、计算单元内部流道、次支路出液管、支路出液管和主出液管，其中，所述支路进液管、所述次支路进液管、所述计算单元内部流道、所述次支路出液管和所述支路出液管设有多组，所述主进液管与其对应的每组所述支路进液管之间设有电动阀；使管内液体在使用时沿所述主进液管、所述支路进液管、所述次支路进液管、所述计算单元内部流道、所述次支路出液管、所述支路出液管和所述主出液管的方向流动；所述监控系统包括设于所述柜门上的流量监控设备，所述流量监控设备与所述电动阀信号连接。本实用新型通过将所述电路系统设置在所述柜体的正面，将所述液冷管路系统设置在所述柜体的背面，能够实现液电分离，保证所述计算设备的安全性；通过设置多级液冷管路系统，包括依次连接的主进液管、支路进液管、次支路进液管、计算单元内部流道、次支路出液管、支路出液管和主出液管，其中，所述支路进液管、所述次支路进液管、所述计算单元内部流道、所述次支路出液管和所述支路出液管设有多组，在所述柜体内部形成多组多级液冷系统，管内液体沿所述主进液管、所述支路进液管、所述次支路进液管、所述计算单元内部流道、所述次支路出液管、所述支路出液管和所述主出液管的方向流动，有效对各组所述计算单元进行液冷散热，且在安装、拆卸维护上很方便；通过在所述主进液管与其对应的每组所述支路进液管之间设置电动阀，在所述柜门上设置流量监控设备，所述流量监控设备与所述电动阀信号连接，通过流量监控设备和电动阀能够对进入支路进液管的流量进行智能控制，使得每条支路的流量均匀一致，保证机柜内液冷计算单元之间的温度均匀性。
附图说明
19.图1是本实用新型一种用于计算设备的液冷散热机柜的主视图；
20.图2是本实用新型的一种用于计算设备的液冷散热机柜后侧门打开的后视图；
21.图3是图2中a处的局部放大图；
22.图4是本实用新型的一种用于计算设备的液冷散热机柜后侧门关闭的后视图。
23.1、散热机柜、2、柜体、3、柜门；4、计算单元；5、主进液管；6、支路进液管；7、次支路进液管；8、计算单元内部流道；9、次支路出液管； 10、支路出液管；11、主出液管；12、电动阀；13、球阀；14、流量监控设备；15、温度监控设备；16、能量监控设备；17、进液口；18、出液口；19、指示灯；20、断路器；21、空开；22、插座。
具体实施方式
24.为使本技术的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.参照图1-图4，示出了本实用新型的一种用于计算设备的液冷散热机柜的主视图、本实用新型的一种用于计算设备的液冷散热机柜后侧门打开的后视图；本实用新型图2中a处局部放大图；图4是本实用新型的一种用于计算设备的液冷散热机柜后侧门关闭的后视图；
26.具体包括：散热机柜1、电路系统、液冷管路系统、监控系统和多个计算单元4，其中，所述散热机柜1包括柜体2和柜门3；
27.所述计算单元4排列于所述柜体2的内部，所述电路系统设于所述柜体 2正面并位于所述计算单元4的一侧；
28.所述液冷管路系统设于所述柜体2的背面，所述液冷管路系统包括依次连接的主进液管5、支路进液管6、次支路进液管7、计算单元内部流道8、次支路出液管9、支路出液管10和主出液管11，其中，所述支路进液管6、所述次支路进液管7、所述计算单元内部流道8、所述次支路出液管9和所述支路出液管10设有多组，所述主进液管5与其对应的每组所述支路进液管6之间设有电动阀12；
29.所述监控系统包括设于所述柜门3上的流量监控设备14，所述流量监控设备14与所述电动阀12信号连接。
30.在本技术的实施例中，通过散热机柜1、电路系统、液冷管路系统、监控系统和多个计算单元4，其中，所述散热机柜1包括柜体2和柜门3；所述计算单元4排列于所述柜体2的内部，所述电路系统设于所述柜体2正面并位于所述计算单元4的一侧；所述液冷管路系统设于所述柜体2的背面，所述液冷管路系统包括依次连接的主进液管5、支路进液管6、次支路进液管7、计算单元内部流道8、次支路出液管9、支路出液管10和主出液管11，其中，所述支路进液管6、所述次支路进液管7、所述计算单元内部流道8、所述次支路出液管9和所述支路出液管10设有多组，所述主进液管5与其对应的每组所述支路进液管6之间设有电动阀12；所述监控系统包括设于所述柜门3上的流量监控设备14，所述流量监控设备14与所述电动阀12信号连接。本实用新型通过将所述电路系统设置在所述柜体2的正面，将所述液冷管路系统设置在所述柜体2的背面，能够实现液电分离，保证所述计算设备的安全性；通过设置多级液冷管路系统，包括依次连接的主进液管5、支路进液管6、次支路进液管7、计算单元内部流道8、次支路出液管9、支路出液管10和主出液管11，其中，所述支路进液管6、所述次支路进液管7、所述计算单元内部流道8、所述次支路出液管9和所述支路出液管10设有多组，
在所述柜体2内部形成多组多级液冷系统，管内液体沿所述主进液管5、支路进液管6、次支路进液管7、计算单元内部流道8、次支路出液管9、支路出液管10和主出液管11的方向流动，有效对各组所述计算单元4进行液冷散热，且在安装、拆卸维护上很方便；通过在所述主进液管5与其对应的每组所述支路进液管6之间设置电动阀12，在所述柜门3上设置流量监控设备14，所述流量监控设备14与所述电动阀12信号连接，通过流量监控设备 14和电动阀12能够对进入支路进液管6的流量进行智能控制，使得每条支路的流量均匀一致，保证机柜内液冷计算单元4之间的温度均匀性。
31.下面，将对本示例性实施例中一种用于计算设备的液冷散热机柜作进一步地说明。
32.在本技术实施例中，所述液冷散热机柜包括散热机柜1、电路系统、液冷管路系统、监控系统和多个计算单元4，其中，所述散热机柜1包括柜体 2和柜门3，所述柜门3包括前柜门3和后柜门3，所述前柜门3和所述后柜门3上均开设有通风孔，所述散热机柜1整体风道为前后通风风道，该风道有利于液冷计算单元4中的超算电源散热，该电源自带风扇，为强迫风冷散热。
33.在一申请实施例中，所述计算单元4排列于所述柜体2的内部，所述电路系统设于所述柜体2正面并位于所述计算单元4的一侧，打开柜门即可操控，方便集中操作，所述液冷管路系统设于所述柜体2的背面，能够实现液电分离，保证液冷计算单元4的安全性。
34.在一申请实施例中，所述液冷管路系统包括依次连接的主进液管5、支路进液管6、次支路进液管7、计算单元内部流道8、次支路出液管9、支路出液管10和主出液管11，所述主进液管5和所述主出液管11与外界液冷设备连接；其中，所述计算单元内部流道8包括分水器进液口、计算单元分水器出液口、液冷板内部流道以及液冷板与分水器之间的连接管路，所述主进液管5的进液口17和出液口18分别设于所述散热机柜1的一侧顶部和底部，进液口17、出液口18为上下错位分布，能够节约空间，其中，所述计算单元内部流道8的分水器进液口和分水器出液口分别与所述次支路进液管7和所述次支路出液管9通过连接，其连接方式可以采用防泄漏快插接头连接，也可以采用管路或宝塔接头以及卡箍等其他方式连接，能够实现快捷安装和拆卸，方便组装和维护；所述进液口17与所述主进液管5分别与外界管路采用法兰连接、螺栓连接、粘接连接、活接连接或焊接连接中的任一种连接方式，也可以采用其他接头进行连接，方便装卸的同时，能够有效的防止泄漏；整个液冷管路系统液体流动路径为：外界液冷设备-主进液管进液口主进液管5-支路进液管6-次支路进液管7-计算单元分水器进液口-计算单元4
‑ꢀ
计算单元分水器出液口-次支路出液管9-支路出液管10-主出液管11-主出液管出液口-外界液冷设备，形成一个完整的液冷循环回路；
35.需要说明的是，所述计算单元4排列于所述柜体2内，因此所述支路进液管6、所述次支路进液管7、所述计算单元内部流道8、所述次支路出液管 9和所述支路出液管10设有多组，每一排计算单元4均设置有下级支路液管，分别与主液管进液管和主液管出液管构成一组液冷循环回路。
36.进一步地，所述主进液管5与其对应的每组所述支路进液管6之间设有电动阀12，所述主进液管5和所述主出液管11上设有温度传感器；其中，所述电动阀12为比例阀，能够对进入支路进液管6的流量进行智能控制，所述温度传感器用于监控进出水温度。
37.在一申请实施例中，所述监控系统包括设于所述柜门3上的流量监控设备14，所述
流量监控设备14与所述电动阀12信号连接，通过流量监控设备 14和电动比例阀能够对进入支路进液管6的流量进行智能控制，使得每条支路的流量均匀一致，保证机柜内液冷计算单元4之间的温度均匀性，减小因流量分配不均而导致的单元内温度差异。
38.在本技术实施例中，所述监控系统还包括设于所述柜门3上的温度监控设备15和能量监控设备16，所述温度监控设备15与所述温度传感器信号连接，能够实时显示和监控进出水温度，并能够对异常情况进行报警和控制，如进水温度过高，则会报警并给液冷设备上位机发送指令，要求降低进水温度；所述能量监控设备16与所述断路器的铜排连接，采集断路器铜排的电压和电流，用于监控所述整个液冷散热机柜的电能使用情况。
39.其中，所述流量监控设备14、温度监控设备15和能量监控设备16分别包括设置在所述柜门3外侧的显示屏，用于操作人员实时观察并监控。
40.在一申请实施例中，所述主出液管11与所述支路出液管10之间设有球阀13，在设备停机维护时，关闭球阀13，能够防止管路内水溅射，导致设备损坏。
41.在一申请实施例中，所述电路系统包括运行指示灯19、断路器20、空开21、交换机和插座22，其中，所述断路器20与所述空开21连接，所述空开21与所述计算单元4连接，所述运行指示灯19并联于所述断路器20 的铜排上，散热机柜的电路系统大致为：外界电路供电进散热机柜，散热机柜内部通过断路器20之后分流到各个空开21，再由空开21通过线缆与计算单元4连接，给计算单元4供电，运行指示灯19并联在断路器之后的铜排上，断路器接通，运行指示灯19亮，电路系统用于控制整个液冷设备的运行。
42.本实用新型相比于现有的液冷技术而言，本实用新型具有智能监控功能，比如流量智能监控，温度智能监控等，其次在管路设计，防泄漏，快插安装拆卸等方面均有突出的优势。
43.本实用新型技术方案在管路系统上采用多级系统，包括主液管，支路液管，次支路液管以及液冷计算单元4内管路，在安装、拆卸维护上很方便；
44.各级连接方式上采用焊接、法兰连接、卡箍连接、快插头连接等方式，即方便装卸，有能够有效的防止泄漏；
45.管路系统中设有电动比例阀和流量监控设备14，能够实现对流量的智能控制，能够实现各支路液冷计算单元4分配的流量一致，减小因流量分配不均而导致的单元内温度差异；
46.管路系统内的球阀13和电动比例阀在停机维护时能够起到很好的关闭管路系统的作用，防止管内水溅射导致设备损坏；
47.管路系统中设有温度传感器和监控设备，能够实时监控系统的运行状况，并对异常状况进行报警和控制，该液冷机柜能够实现全天候无人值守工作。
48.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
49.尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。
50.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
51.以上对本实用新型所提供的一种用于计算设备的液冷散热机柜，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。