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服务器及机柜的制作方法

2022-11-30 08:11:31 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电子元器件冷却技术领域,尤其涉及一种服务器及机柜。


背景技术:

2.随着电子设备中电子元器件功耗的提升,传统的风冷散热已无法满足电子设备的散热需求,液冷散热方式作为一种相对高效的冷却方式,成为电子设备散热的主要趋势。
3.现有一种服务器将服务器节点(也可称为单板)设置在一密封的容器内,该容器填充有冷却工质,服务器节点浸泡在冷却工质中,与冷却工质进行热交换。该容器连接有输入管路和输出管路,输入管路用于将冷却降温后的冷却工质送入容器,输出管路用于将受热升温的冷却工质排出容器,如此循环实现对服务器节点的散热;密封容器内还可增设换热器,以对容器内局部区域的冷却工质进行降温,这些局部区域可以是服务器节点上功耗较高的电子元器件所在的区域。
4.上述服务器相对风冷虽然提高了对服务器节点的散热效果,但是仍然无法满足服务器节点上功耗较高的芯片等电子元器件的散热需求。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供了一种服务器及机柜,能够解决服务器节点上功耗较高的芯片等电子元器件的散热问题。
6.本技术实施例一方面提供了一种服务器,包括机壳,该机壳内安装有服务器节点、换热部件和流路部件;机壳内装有用于与服务器节点进行热交换的冷却工质;流路部件具有总进口、与总进口连通的第一接口、总出口以及与总出口连通的第二接口,其中,总进口用于冷却液的流入,总出口用于冷却液的流出;换热部件用于与服务器节点的电子元器件面接触以进行热交换,换热部件连接有进液管和出液管,进液管与一个第一接口连接,出液管与一个第二接口连接;这样,冷却液自总进口流入流路部件后,经第一接口和进液管流入换热部件,再经出液管、第二接口和总出口流出流路部件,冷却液在换热部件内可与与其接触的电子元器件进行热交换。
7.该服务器中,通过机壳内装有的冷却工质与服务器节点进行热交换,以对服务器节点进行散热,以满足服务器节点的功耗较小的电子元器件的散热需求,与换热部件接触换热的电子元器件可以为服务器节点的功耗较大的电子元器件,解决了服务器节点的功耗较高的芯片等电子元器件的散热问题,提高服务器节点整体的散热效果。
8.基于一方面,本技术实施例还提供了一方面的第一种实施方式:机壳内安装的换热部件有多个,相应地,与换热部件面接触的电子元器件也有多个;每个换热部件连接有一个进液管和一个出液管,流路部件具有与进液管数目一致的第一接口,且具有与出液管数目一致的第二接口。
9.这样,各换热部件均通过独立的管路与流路部件连接,使得流入流路部件的冷却液能够同时流向各换热部件,能够确保与换热部件接触的电子元器件的散热效果。
10.基于一方面,或一方面的一种实施方式,本技术实施例还提供了一方面的第二种实施方式:流路部件包括第一部分和第二部分,总进口和第一接口均形成于第一部分,第一部分还形成有连通总进口和第一接口的流道,总出口和第二接口均形成于第二部分,第二部分还形成有连通总出口和第二接口的流道。这样,方便识别流路部件的各接口,便于与相关管路的连接。
11.基于一方面的第二种实施方式,本技术实施例还提供了一方面的第三种实施方式:第一部分和第二部分为一体成型结构;或者第一部分和第二部分为两个相对独立的部件。将流路部件设为一体结构,便于减少零部件,简化组装工序;将流路部件设为分体结构,方便布局,灵活性高。
12.基于一方面,或一方面的第一种至第三种实施方式中的任一者,本技术实施例还提供了一方面的第四种实施方式:机壳内安装的服务器节点有多个,各服务器节点均竖向插装在机壳内。这样,有利于多个服务器节点在机壳内的布置,也便于对各服务器节点进行散热。
13.基于一方面,或一方面的第一种至第四种实施方式中的任一者,本技术实施例还提供了一方面的第五种实施方式:服务器还包括第一外部制冷设备,设于机壳内的流路部件与第一外部制冷设备连接形成循环回路,第一外部制冷设备用于冷却循环回路中的冷却液,并为冷却液提供循环流动力。第一外部制冷设备的设置可以确保经流路部件流向换热部件的冷却液处于低温状态,以确保与换热部件接触换热的电子元器件的散热效果。
14.基于一方面,或一方面的第一种至第五种实施方式中的任一者,本技术实施例还提供了一方面的第六种实施方式:服务器还包括第二外部制冷设备,机壳内装有的冷却工质为单相绝缘液体,服务器节点浸泡在单相绝缘液体中,机壳具有进液口和出液口,进液口、出液口和第二外部制冷设备连接形成循环回路,第二外部制冷设备用于冷却单相绝缘液体,并为单相绝缘液体提供循环流动力。第二外部制冷设备的设置可以确保机壳内单相绝缘液体处于低温状态,以很好地与服务器节点进行换热,确保服务器节点的散热效果。
15.基于一方面的第六种实施方式,本技术实施例还提供了一方面的第七种实施方式:机壳内的单相绝缘液体浸没服务器节点,即服务器节点全部位于单相绝缘液体内。这样,单相绝缘液体还能够与和换热部件接触的电子元器件进行换热,与换热部件相结合,可提高对电子元器件的散热效果。
16.基于一方面,或一方面的第一种至第五种实施方式中的任一者,本技术实施例还提供了一方面的第八种实施方式:机壳内装有的冷却工质为相变绝缘工质,该相变绝缘工质能够在液态和气态之间转变;服务器节点浸泡在液态绝缘工质中,液态绝缘工质与服务器节点换热后可转变为气态绝缘工质;机壳内还装有用于与气态绝缘工质进行热交换的冷凝器,气态绝缘工质与冷凝器换热后可转变为液态绝缘工质。这样,利用液态绝缘工质对服务器节点进行散热,液态绝缘工质换热汽化后,与冷凝器换热再液化,如此循环,可保障服务器节点的散热效果。
17.基于一方面,或一方面的第一种至第五种实施方式中的任一者,本技术实施例还提供了一方面的第九种实施方式:服务器还包括第二外部制冷设备,机壳内装有的冷却工质为单相绝缘液体,机壳具有容纳单相绝缘液体的容纳腔部,机壳内还安装有具有喷淋腔的喷淋部件,该喷淋部件上安装有喷淋头,容纳腔部、喷淋部件与第二外部制冷设备连接形
成循环回路,第二外部制冷设备用于冷却单相绝缘液体,并为其提供流动至喷淋腔的动力,喷淋头用于将喷淋腔内的单相绝缘液体喷淋至服务器节点,机壳的容纳腔部还用于接收喷淋后的单相绝缘液体。第二外部制冷设备的设置可以确保喷淋部件内的单相绝缘液体处于低温状态,以很好地与服务器节点进行换热,单相绝缘液体通过喷淋的方式与服务器节点进行热交换可确保服务器节点的各电子元器件都能够与单相绝缘液体接触换热,可提高服务器节点的散热效果。
18.基于一方面,或一方面的第一种至第五种实施方式中的任一者,本技术实施例还提供了一方面的第十种实施方式:机壳内装有的冷却工质为相变绝缘工质,该相变绝缘工质能够在液态和气态之间转变;机壳具有容纳液态绝缘工质的容纳腔部,机壳内还安装有喷淋部件,喷淋部件具有喷淋腔,容纳腔部与喷淋部件之间通过管路连接,并在连接管路上设有动力部件,该动力部件用于为液态绝缘工质提供流动至喷淋部件的喷淋腔的动力,喷淋部件上安装有喷淋头,喷淋头用于将喷淋腔内的液态绝缘工质喷淋至服务器节点,液态绝缘工质与服务器节点换热后可转变为气态绝缘工质;机壳内还安装有用于与气态绝缘工质进行热交换的冷凝器,气态绝缘工质与冷凝器换热后可转变为液态绝缘工质,容纳腔部还用于接收交换后的液态绝缘工质,包括喷淋后未汽化的液态绝缘工质和与冷凝器换热后转变形成的液态绝缘工质。这样,利用绝缘工质的相变,通过喷淋液态绝缘工质的方式与服务器节点换热,可确保服务器节点的各电子元器件均能与液态绝缘工质接触换热,再利用冷凝器将汽化后的气态绝缘工质液化,如此循环,可保障服务器节点的散热效果。
19.基于一方面的第九种或第十种实施方式,本技术实施例还提供了一方面的第十一种实施方式:机壳内安装的喷淋部件位于服务器节点的上方。这样,经喷淋部件上喷淋头喷洒的冷却工质可流经整个服务器节点,能够提高对服务器节点的散热效果。
20.基于一方面的第九种至第十一种实施方式中的任一者,本技术实施方式还提供了一方面的第十二种实施方式:服务器节点还浸泡在液态的冷却工质中。这样,液态的冷却工质既通过喷淋的方式与服务器节点换热,也通过浸泡接触的方式与服务器节点换热,能够提高对服务器节点的散热效果。
21.基于一方面,或一方面的第一种至第十二种实施方式中的任一者,本技术实施方式还提供了一方面的第十三种实施方式:服务器节点包括的电子元器件有多个,与换热部件接触换热的电子元器件的功耗至少大于其余电子元器件中的一个。这样,与换热部件接触的电子元器件的散热效果好。
22.基于一方面,或一方面的第一种至第十三种实施方式中的任一者,本技术实施方式还提供了一方面的第十四种实施方式:与换热部件连接的进液管通过快插接头与流路部件的第一接口插拔连接,与换热部件连接的出液管通过快插接头与流路部件的第二接口插拔连接。这样,可快速实现换热部件与流路部件的拆装,便于维护。
23.基于一方面,或一方面的第一种至第十四种实施方式中的任一者,本技术实施方式还提供了一方面的第十五种实施方式:进液管和出液管均通过快插接头与换热部件插拔连接。这样,可快速实现换热部件与流路部件的拆装,便于维护。
24.本技术实施例另一方面提供了一种机柜,包括机壳、换热部件和流路部件,换热部件和流路部件均安装在机壳内;流路部件具有总进口、与总进口连通的第一接口、总出口及与总出口连通的第二接口,总进口用于冷却液的流入,总出口用于冷却液的流出;换热部件
通过进液管与第一接口连通,换热部件通过出液管与第二接口连通;这样,冷却液自总进口流入流路部件后,经第一接口和进液管流入换热部件,再经出液管、第二接口和总出口流出流路部件,使得换热部件可以和与换热部件接触的部件进行热交换。
25.该机柜可以用于服务器节点的散热,应用时,可将服务器节点安装在机壳内,换热部件与服务器节点的电子元器件接触,利用流经换热部件的冷却液与电子元器件进行换热,以对电子元器件进行散热;同时,也可在机壳内装冷却工质,与服务器节点进行换热,与换热部件相结合,提高对服务器节点的散热效果。当然,该机柜也可以用于其他有散热需求的部件的散热。
26.基于另一方面,本技术实施方式还提供了另一方面的第一种实施方式:机壳内还安装有喷淋部件,喷淋部件具有容纳液态冷却工质的喷淋腔,喷淋部件上安装有喷淋头。这样,安装于机壳内的需要散热的部件(比如服务器节点)还可以通过喷淋液态冷却工质的方式进行冷却,能够提高散热效果。
附图说明
27.图1为本技术第一实施例提供的服务器的结构简示图;
28.图2为本技术第二实施例提供的服务器的结构简示图;
29.图3为本技术第三实施例提供的服务器的结构简示图;
30.图4为本技术第四实施例提供的服务器的结构简示图;
31.图5为本技术提供的服务器的流路部件的一种具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
32.本技术实施例涉及服务器,下面结合附图对服务器进行详细描述。
33.第一实施例:
34.请参考图1,图1为本技术第一实施例提供的服务器的结构简示图。
35.如图1所示,该实施例中,服务器包括机壳10,机壳10内安装有服务器节点20、换热部件30和流路部件40。
36.该实施例中,机壳10具有密闭容纳腔,该密闭容纳腔内装有冷却工质,该冷却工质具体为单相绝缘液体61,单相绝缘液体61用于浸泡服务器节点20,以与服务器节点20进行热交换。可以理解,服务器节点20产生的热量可直接传递至单相绝缘液体61。这里的浸泡指的是服务器节点20至少有部分浸入单相绝缘液体61,下文有同样表述与此理解相同。
37.图示中,单相绝缘液体61基本浸没服务器节点20,即服务器节点20完全置于单相绝缘液体61中,这样,可确保服务器节点20上的所有电子元器件都能够与单相绝缘液体61进行热交换,散热效果好。当然,在其他实施例中,服务器节点20也可以只部分浸入单相绝缘液体61。
38.其中,服务器节点20包括电路板21和安装在电路板21上的多个电子元器件,这些电子元器件包括第一类电子元器件22和第二类电子元器件23,其中,第一类电子元器件22的功耗大于第二类电子元器件23,相应地,第一类电子元器件22的散热需求较第二类电子元器件23高。第一类电子元器件22通常具有较大面积的面部。
39.这里需要指出的是,“第一类”和“第二类”的使用只是为了区分不同散热方式的电
子元器件,不表示这些电子元器件存在先后或主次等关系,同时,“第一类电子元器件”不表示其对应的电子元器件都是相同类型或者相同外形的,即归纳到第一类电子元器件中的电子元器件可以是相同种类的,也可以是不同种类的,这些电子元器件的外形可以相同,也可以不同,比如第一类电子元器件可以包括cpu(central processing unit,中央处理器)、或者功率较大的芯片,比如gpu(graphics processing unit,显示芯片)或者可编程逻辑芯片等;同样地,“第二类电子元器件”也不表示其对应的电子元器件都是相同类型或者相同外形的,即归纳到第二类电子元器件中的电子元器件可以是相同种类的,也可以是不同种类的,比如第二类电子元器件可以包括控制芯片或者接口卡等。
40.流路部件40具有总进口411、与总进口411连通的第一接口412、总出口421以及与总出口421连通的第二接口422,总进口411用于冷却液44的流入,总出口421用于冷却液44的流出。具体的,流路部件40内具有连通总进口411和第一接口412的流道和连通总出口421和第二接口422的流道。
41.换热部件30连接有进液管和出液管,其进液管通过第一快插接头431与第一接口412插拔连接,其出液管通过第二快插接头432与第二接口422插拔连接,这样,经总进口411流入流路部件40的冷却液44可经第一接口412和与第一接口412连接的进液管流入相应的换热部件30,再通过出液管和对应的第二接口422流入流路部件40,并经总出口421流出流路部件40。显然,流路部件40中,连通总进口411和第一接口412的流道与连通总出口421和第二接口422的流道分隔开,互不干扰,以确保冷却液44能够流经换热部件30后再自流路部件40流出。
42.其中,换热部件30用于与服务器节点20的第一类电子元器件22面接触,以实现热交换,即第一类电子元器件22产生的热量可直接传递至换热部件30,再通过流经换热部件30的冷却液44带出机壳10,如此,实现对第一类电子元器件22的散热。
43.换热部件30可以采用内部具有流通通道的板状结构,其具有与第一类电子元器件22的表面接触的面部,即换热部件30可以采用冷板结构,当然,换热部件30也可不呈板状结构,但其具有至少一个用于与第一类电子元器件22接触的面部,这样,第一类电子元器件22产生的热量可以直接传递至换热部件30。
44.实际设置时,换热部件30与第一类电子元器件22连接在一起,以保证两者始终处于接触状态,提供两者之间的换热效率;换热部件30具体可以与第一类电子元器件22通过可拆卸的连接方式连接在一起,比如螺栓或者卡箍等连接方式,以方便对换热部件30或第一类电子元器件22进行维护。
45.该服务器中,通过机壳10内装有的单相绝缘液体61与服务器节点20进行热交换,在此基础上,服务器节点20上功耗较大的第一类电子元器件22通过与其面接触的换热部件30进行换热,可提高对第一类电子元器件22的散热效果,解决服务器节点20中功耗较高的第一类电子元器件22的散热问题。其中,换热部件30的进液管和出液管均通过快插接头与流路部件40的对应接口连接,不仅组装方便,也便于相关部件的维护;在其他的实施例中,换热部件30与进液管、出液管的连接也可均采用快插接头,同样可以快速拆装,便于维护。
46.该实施例中,机壳10内安装有三个服务器节点20,且各服务器节点20均竖向插装于机壳10内,即服务器节点20的电路板21的板面与竖直方向平行,这样,便于服务器节点20与机壳10的组装,也利于对各服务器节点20进行维护。当然,在其他实施例中,服务器节点
20也可以以水平方向安装在机壳10内,即服务器节点20的电路板21的板面与水平面平行设置。
47.图示示例中,一个机壳10内安装的三个服务器节点20的结构相同,每个服务器节点20上都有一个第一类电子元器件22,相应地,每个第一类电子元器件22配合设置有一个换热部件30,即一个机壳10内安装有一个换热部件30,每个换热部件30连接有一个进液管和一个出液管,相应地,流路部件40具有三个第一接口412,分别与三个换热部件30的进液管连接,流路部件40具有三个第二接口422,分别与三个换热部件30的出液管连接,也就是说,流入流路部件40的冷却液44经过各第一接口412能够分别流向三个换热部件30,以与三个第一类电子元器件22进行换热,换热后的冷却液44再经过各第二接口422流入流路部件40,并通过流路部件40的总出口421流出机壳10外。这样,通过流路部件40的设置以及快接头实现流路部件40和换热部件30的连接,方便组装和维护。
48.在其他实施例中,根据应用需要,一个机壳10内也可以只安装一个服务器节点20,或者安装其他数目(比如两个、四个或更多个)的服务器节点20,当安装两个以上的服务器节点20时,各服务器节点20的结构可以不同,即每个服务器节点20的电路板21上安装的电子元器件可以不同,每个服务器节点20上可以安装一个第一类电子元器件22,也可以安装两个以上的第一类电子元器件22,可以理解,为了满足各功耗较高的第一类电子元器件22的散热需求,实际设置时,每个第一类电子元器件22对应安装有一个换热部件30,即换热部件30的数目与第一类电子元器件22的数目相同,相应地,流路部件40的第一接口412的数目与和各换热部件30连接的进液管的数目相同设置,流路部件40的第二接口422的数目与和各换热部件30连接的出液管的数目相同设置。
49.该实施例中,服务器还包括第一外部制冷设备50,流路部件40与第一外部制冷设备50连接形成循环回路,第一外部制冷设备50用于冷却冷却液44,并为冷却液44提供循环流动力。这样,经换热部件30与第一类电子元器件22进行换热后的冷却液44温度升高,流出机壳10外后,在第一外部制冷设备50的作用下冷却后变为低温状态,再流经流路部件40和换热部件30,如此循环,可以确保对第一类电子元器件22的散热效果。
50.如图1所示,该实施例中,第一外部制冷设备50可以包括第一换热器51,第一换热器51和流路部件40之间形成一个循环回路,第一换热器51可以与冷塔等结构(图中未示出)之间形成另一循环回路,该循环回路中流动有液冷工质一53,流出流路部件40外的冷却液44在第一换热器51内与液冷工质一53进行热交换,冷却后的冷却液44再流入流路部件40,升温的液冷工质一53可在冷塔等结构中冷却降温后再流回第一换热器51。
51.第一换热器51可以为板式换热器或者管翅式换热器等任何形式的换热器。
52.在第一换热器51和流路部件40之间形成的循环回路上可以设置有第一动力部件52,以为冷却液44提供循环动力,以增加冷却液44的循环速率,提高换热效率。第一动力部件52可以选用循环泵或者增压泵等。
53.该实施例中,服务器还包括第二外部制冷设备70,机壳10具有供单相绝缘液体61流出的进液口和供单相绝缘液体61流出的出液口,机壳10的进液口、出液口和第二外部制冷设备70连接形成循环回路,第二外部制冷设备70用于冷却单相绝缘液体61,并为单相绝缘液体61提供循环流动力。这样,与服务器节点20换热升温的单相绝缘液体61流出机壳10后可在第二外部制冷设备70的冷却下变为低温状态再流入机壳10内与服务器节点20进行
换热,以确保对服务器节点20的散热效果。
54.如图1所示,该实施例中,第二外部制冷设备70可以包括第二换热器71,第二换热器71和机壳10之间形成一个循环回路,第二换热器71可以与冷塔等结构之间形成另一循环回路,在该循环回路中流动有液冷工质二73,流出机壳10外的单相绝缘液体61在第二换热器71内与液冷工质二73进行热交换,冷却后的单相绝缘液体61再流出机壳10内,升温的液冷工质二73可在冷塔等结构中冷却降温后再流回第二换热器71。
55.第二换热器71也可以选用板式换热器或者管翅式换热器等任何形式的换热器。
56.在第二换热器71和机壳10之间形成的循环回路上可以设置有第二动力部件72,以为单相绝缘液体61提供循环动力,以增加单相绝缘液体61的循环速率,提高与服务器节点20的换热效率。第二动力部件72可以选用循环泵或者增压泵等。
57.图示示例中,单相绝缘液体61直接填充在机壳10的壳主体形成的密闭腔体内,可以理解,在其他实施例中,也可以在机壳10的壳主体内额外设置具有密闭腔室的结构,通常,机壳10的壳主体呈箱型结构,当然,机壳10的壳主体也可以呈其他结构形式。
58.该实施例中,安装于机壳10内的流路部件40位于单相绝缘液体61的液面上方,即流路部件40不与单相绝缘液体61接触,避免流经流路部件40的冷却液44受单相绝缘液体61的影响。当然,在其他实施例中,流路部件40也可以浸泡在单相绝缘液体61中。
59.第二实施例:
60.请参考图2,图2为本技术第二实施例提供的服务器的结构简示图。
61.该实施例提供的服务器中,服务器节点20的较大功耗的第一类电子元器件22的散热仍通过与其面接触的换热部件30实现,其中,流入换热部件30的冷却液44也是通过流路部件40与外界的第一外部制冷设备50形成循环回路,相关管路的连接方式以及第一外部制冷设备50的结构等均与前述第一实施例相同,可参考前述第一实施例理解,此处不再重复。
62.该实施例的服务器与前述第一实施例相比,区别主要在于机壳10内装有的冷却工质与服务器节点20的换热方式不同,下面就两者的区别部分做重点说明。
63.该实施例中,机壳10内装有的冷却工质也为单相绝缘液体61,该实施例中,机壳10包括设置在壳主体内的储液容器11,该储液容器11具有容纳单相绝缘液体61的容纳腔,且该储液容器11为敞口结构。
64.机壳10内安装有具有喷淋腔的喷淋部件80,喷淋部件80上安装有喷淋头81,储液容器11、喷淋部件80与第二外部制冷设备70连接形成循环回路,第二外部制冷设备70用于冷却单相绝缘液体61,并为单相绝缘液体61提供流动至喷淋部件80的喷淋腔的动力,喷淋头81用于将喷淋腔内的单相绝缘液体61喷淋至服务器节点20,储液容器11还用于接收喷淋后的单相绝缘液体61,显然,储液容器11位于服务器节点20的下方,以使喷淋至服务器节点20的单相绝缘液体61在重力作用下能够落入敞口的储液容器11内。
65.与前述第一实施例相比,该实施例中的单相绝缘液体61以喷淋的方式与服务器节点20进行热交换,相较于第一实施例中的浸泡形式来说,单相绝缘液体61的用量可以较少设置。
66.如图2所示,机壳10内示例性地示出了三个服务器节点20的结构,相应地,喷淋部件80上至少安装三个喷淋头81,以便将单相绝缘液体61分别喷淋至三个服务器节点20。根据服务器节点20的实际结构及散热需求等,每个服务器节点20对应的喷淋头81可以为一
个,也可以为两个或者更多个,以满足服务器节点20的散热需求为准。喷淋头81将喷淋部件80的喷淋腔内的单相绝缘液体61喷淋至服务器节点20,与服务器节点20进行换热,换热后的单相绝缘液体61在重力的作用下落入储液容器11内,储液容器11内的单相绝缘液体61流出机壳10外被第二外部制冷设备70冷却后,再流入喷淋部件80中,如此循环,实现对服务器节点20的散热。
67.第二外部制冷设备70的结构组成与前述第一实施例类似,区别在于管路连接不同,具体地,第二外部制冷设备70的第二换热器71与储液容器11和喷淋部件80之间形成单相绝缘液体61的循环回路,在该循环回路上设有第二动力部件72,以为单相绝缘液体61提供流动至喷淋部件80的动力。第二外部制冷设备70的其他结构可参考前述第一实施例理解,此处不再赘述。
68.该实施例中,喷淋部件80具体位于各服务器节点20的上方,该种设置方式便于将单相绝缘液体61喷淋至服务器节点20,也有利于单相绝缘液体61与服务器节点20整体进行换热。在其他实施例中,喷淋部件80也可以设置在服务器节点20的侧面,通过喷淋头81的数目和喷淋角度设置等来将单相绝缘液体61喷淋至服务器节点20。
69.可以理解,根据空间布局和散热需求等,喷淋部件80的数目可以不限于图示中的一个,可以为两个以上,其排布等可以根据布局和需求来定。
70.图示示例中,流路部件40位于喷淋部件80的下方,实际设置时,流路部件40可以位于喷淋部件80的上方,或者位于喷淋部件80的侧面,这样,避免喷淋部件80内的单相绝缘液体61在喷淋后与流路部件40接触,而影响换热。
71.图示示例中,各服务器节点20位于储液容器11的上方,在实际设置时,各服务器节点20可以插入储液容器11内,即各服务器节点20浸泡在单相绝缘液体61中,在经过喷淋换热后,还通过浸泡方式实现换热,以提高对服务器节点20的散热效果。
72.图示示例中,机壳10包括相对独立于壳主体的储液容器11,可以理解,在其他实施例中,也可不设置图中的储液容器11,直接将单相绝缘液体61装在机壳10的壳主体的腔体内,类似于前述第一实施例。
73.第三实施例:
74.请参考图3,图3为本技术第三实施例提供的服务器的结构简示图。
75.该实施例提供的服务器中,服务器节点20的较大功耗的第一类电子元器件22的散热仍通过与其面接触的换热部件30实现,其中,流入换热部件30的冷却液44也是通过流路部件40与外界的第一外部制冷设备50形成循环回路,相关管路的连接方式以及第一外部制冷设备50的结构等均与前述第一实施例相同,可参考前述第一实施例理解,此处不再重复。
76.该实施例的服务器与前述第一实施例相比,区别主要在于机壳10内装有的冷却工质及其与服务器节点20的换热方式不同,下面就两者的区别部分做重点说明。
77.该实施例中,机壳10内装有的冷却工质为相变绝缘工质62,该相变绝缘工质62可以在液态和气态之间转变,即相变绝缘工质62可以为液态绝缘工质621,也可以为气态绝缘工质。
78.机壳10内的服务器节点20浸泡在液态绝缘工质621中,服务器节点20产生的热量可以直接传递至液态绝缘工质621,液态绝缘工质621升温后若达到汽化点可转换为气态绝缘工质;机壳10内还安装有冷凝器90,用于与气态绝缘工质进行热交换,使得气态绝缘工质
冷却后能够再转变为液态绝缘工质621落入机壳10下方,重新与服务器节点20进行换热,如此循环,实现对服务器节点20的散热。
79.该实施例中,冷凝器90内流通有液冷工质三91,该液冷工质三91与气态绝缘工质进行热交换,具体地,冷凝器90可与外界的制冷设备连接形成循环回路,以对液冷工质三91进行冷却,确保其与气态绝缘工质的换热效果。
80.冷凝器90的结构形式可以多样,一种简单的方式为管翅式结构。
81.图示示例中,液态绝缘工质621直接装在机壳10形成的密闭腔室内,在其他实施例中,也可以在机壳10的壳主体内设置相对独立的容纳部件,以容纳液体绝缘工质621,当然,该容纳部件应当为敞口结构,以便于由气态绝缘工质转变的液态绝缘工质621能够落入该容纳部件内。
82.实际设置时,当相变绝缘工质62全部处于液态时,服务器节点20可以浸没在液态绝缘工质621内,即服务器节点20完全位于液态绝缘工质621内,以确保对服务器节点20整体的散热效果,当然,根据服务器节点20的散热需求,在相变绝缘工质62全部处于液态时,服务器节点20也可以只部分浸泡在液态绝缘工质621中,如图3所示,此时,在机壳10内安装服务器节点20时,可以使服务器节点20上功耗相对较小的电子元器件位于液态绝缘工质621的液面上方,使其通过电路板21将热量传递至液态绝缘工质621。
83.第四实施例:
84.请参考图4,图4为本技术第四实施例提供的服务器的结构简示图。
85.该实施例提供的服务器中,服务器节点20的较大功耗的第一类电子元器件22的散热仍通过与其面接触的换热部件30实现,其中,流入换热部件30的冷却液44也是通过流路部件40与外界的第一外部制冷设备50形成循环回路,相关管路的连接方式以及第一外部制冷设备50的结构等均与前述第一实施例相同,可参考前述第一实施例理解,此处不再重复。
86.该实施例的服务器与前述第一实施例相比,区别主要在于机壳10内装有的冷却工质及其与服务器节点20的换热方式不同,下面就两者的区别部分做重点说明。
87.该实施例中,机壳10内装有的冷却工质为相变绝缘工质62,该相变绝缘工质62可以在液态和气态之间转变,即相变绝缘工质62可以为液态绝缘工质621,也可以为气态绝缘工质。
88.该实施例中,机壳10包括设置在壳主体内的储液容器11,该储液容器11具有容纳液态绝缘工质621的容纳腔,且该储液容器11为敞口结构。
89.机壳10内还安装有具有喷淋腔的喷淋部件80和冷凝器90;喷淋部件80和储液容器11之间通过管路连接,并在该连接管路上设有第三动力部件110,第三动力部件110用于为液态绝缘工质621提供流向喷淋部件80的动力,喷淋部件80上安装有喷淋头81,喷淋头81用于将喷淋腔内的液态绝缘工质621喷淋至服务器节点20,以与服务器节点20进行热交换,液态绝缘工质621与服务器节点20换热后升温,若达到其汽化温度则可转换为气态绝缘工质,气态绝缘工质与冷凝器90进行热交换,冷却后能够转变为液态绝缘工质621,喷淋后未转变的液态绝缘工质以及经气态绝缘工质转变的液态绝缘工质均能够落入储液容器11内,以循环作业。
90.第三动力部件110可以选用循环泵或者增压泵等形式。
91.该实施例中,冷凝器90内流通有液冷工质三91,该液冷工质三91与与气态绝缘工
质进行热交换,具体地,冷凝器90可与外界的制冷设备连接形成循环回路,以对液冷工质三91进行冷却,确保其与气态绝缘工质的换热效果。
92.冷凝器90的结构形式可以多样,一种简单的方式为管翅式结构。
93.图示示例中,机壳10包括相对独立的储液容器11,这样,可以将储液容器11与喷淋部件80之间的连接管路设置在机壳10内,当然,在其他实施例中,也可以不设置储液容器11,利用机壳10自身形成的密闭腔室的部分作为容纳液态绝缘工质621的容纳腔部,此时为方便设置,可通过外置管路将机壳10的容纳腔部与喷淋部件80连接,相应地,设于管路上的第三动力部件110也可外置于机壳10,方便维护。
94.该实施例中,喷淋部件80具体位于各服务器节点20的上方,该种设置方式便于将液态绝缘工质621喷淋至服务器节点20,也有利于液态绝缘工质621与服务器节点20整体进行换热。在其他实施例是,喷淋部件80也可以设置在其他位置,只要能够实现对服务器节点20的喷淋即可。
95.图示示例中,各服务器节点20位于储液容器11的上方,在实际设置时,各服务器节点20可以插入储液容器11内,即各服务器节点20浸泡在储液容器11内的液态绝缘工质621中,在经过喷淋换热后,还通过浸泡方式实现换热,以提高对服务器节点20的散热效果。
96.上述四个实施例中,流路部件40均包括相对独立的第一部分410和第二部分420,其中,第一部分410上形成有总进口411和各第一接口412,显然,连通各第一接口412和总进口411的流道也形成于第一部分410上,第二部分420上形成有总出口421和各第二接口422,显然,连通各第二接口422和总出口421的流道也形成于第二部分420上。
97.这样设置,对于流路部件40在机壳10内的安装来说相对灵活,便于空间布局。
98.请参考图5,图5为本技术提供的服务器的流路部件的一种具体实施例的结构示意图。
99.在其他的实施例中,服务器也可以设置图5所示的流路部件40',该流路部件40'的第一部分和第二部分为一体成型结构,即总进口、与总进口连通的第一接口412、总出口以及与总出口连通的第二接口422均形成在一体的流路部件40'上,图示中,流路部件40'的总进口连接有用于流入冷却液的进口管路45,总出口连接有用于流出冷却液的出口管路46。一体结构的流路部件40'能够减少零部件数目,便于简化组装工序。
100.图5中示例性地示出了流路部件40'具有三个第一接口412和三个第二接口422的结构形式,如前所述,可以理解,实际设置时,流路部件40'上的第一接口数目和第二接口数目与机壳10内的换热部件30数目相关。
101.上述各实施例中,冷却液44和各液冷工质(包括液冷工质一53、液冷工质二73和液冷工质三91)可以选用相同的介质,也可以选用不同的介质,为降低成本,可以选用水或者水和添加剂组成的组合物等。
102.本技术实施例还涉及机柜,该机柜的结构可参考前述图1至图4理解,包括机壳10、换热部件30和流路部件40,换热部件30和流路部件40均安装在机壳10内;流路部件40具有总进口411、与总进口411连通的第一接口412、总出口421及与总出口421连通的第二接口422,总进口411用于冷却液44的流入,总出口421用于冷却44液的流出;换热部件30通过进液管与第一接口412连通,换热部件30通过出液管与第二接口422连通;这样,冷却液44自总进口411流入流路部件40后,经第一接口412和进液管流入换热部件30,再经出液管、第二接
口422和总出口421流出流路部件40,使得换热部件30可以和与换热部件30接触的部件进行热交换。
103.该机柜可以用于安装服务器节点20或其他有散热需求的部件,具体可以在机柜内设置与这些部件相配合的安装结构。
104.参考图2和图4,该机柜内还可以设置喷淋部件80,喷淋部件80具有容纳液态冷却工质的喷淋腔,喷淋部件80上安装有喷淋头81。这样,安装于机壳10内的需要散热的部件(比如服务器节点20)还可以通过喷淋液态冷却工质的方式进行冷却,能够提高散热效果。
105.实际应用中,机柜的上述各部件及相关部件之间的连接关系均可参考前述第一实施例至第四实施例的描述理解,此处不再重复论述。
106.本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
再多了解一些

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