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CN106839504A - 用于刀片服务器的液冷装置 - Google Patents

用于刀片服务器的液冷装置 Download PDF

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CN106839504A
CN106839504A CN201611221394.9A CN201611221394A CN106839504A CN 106839504 A CN106839504 A CN 106839504A CN 201611221394 A CN201611221394 A CN 201611221394A CN 106839504 A CN106839504 A CN 106839504A
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沈卫东
王晨
吴宏杰
彭晶楠
李星
孙振
崔新涛
韩磊
陈进
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Shuguang Energy Saving Technology (beijing) Ltd By Share Ltd
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Abstract

本发明提供了一种用于刀片服务器的液冷装置，包括：用于容纳刀片服务器的刀片的箱体，其中，箱体设置有用于排出气化制冷剂的制冷剂出口、以及用于输入液体制冷剂的制冷剂入口，制冷剂出口与制冷剂入口之间通过管道连通，其中，管道中串联有干燥过滤器。本发明的目的在于提供一种能够分离水蒸气的用于刀片服务器的液冷装置。

Description

用于刀片服务器的液冷装置
技术领域
本发明涉及服务器技术领域，更具体而言，涉及一种用于刀片服务器的液冷装置。
背景技术
目前所使用的计算机大都依靠冷空气给机器降温，但在数据中心，仅靠风冷已经不足以满足高热流密度服务器的散热要求。传统的风冷模式均采用间接接触冷却的方式进行，在传热过程复杂，存在接触热阻及对流换热热阻，热阻总和大，换热效率较低，换热过程高低温热源间温差较大，需要较低的室外低温热源引导换热过程进行。
液冷即利用工作流体作为中间热量传输的媒介，将热量由热区传递到远处再进行冷却。由于液体比空气的比热大很多，散热速度也远远大于空气，因此制冷效率远高于风冷散热。水冷或液冷有两大好处：一是它把冷却剂直接导向热源，而不是像风冷那样间接制冷；二是和风冷相比，每单位体积所传输的热量即散热效率高达3500倍。
液冷散热系统最大的特点有两个：均衡CPU的热量和低噪声工作。由于液体的比热容超大，因此能够吸收大量的热量而保持温度不会明显的变化，液冷系统中CPU的温度能够得到好的控制，突发的操作都不会引起CPU内部温度瞬间大幅度的变化。由于换热器的表面积很大，所以只需要低转速的风扇对其进行散热就能起到不错的效果，因此液冷大多搭配转速较低的风扇。此外，泵的工作噪声一般也不会很明显，这样整体的散热系统与风冷系统相比就非常安静。
蒸发冷却从热学原理上，是利用制冷剂沸腾时的汽化潜热带走热量。由于液体的汽化潜热比比热要大很多，因此蒸发冷却的冷却效果更为显著。
在有相变发生的浸没式液冷系统中，使用的是低沸点的绝缘制冷剂。如制冷剂中溶入的水蒸汽过多的话，会改变制冷剂的绝缘性能。因此，需在制冷剂进入浸没式液冷刀片服务器前，对制冷剂进行干燥过滤，而目前市面上没有能满足我们需求的此种干燥过滤器。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够分离水蒸气的用于刀片服务器的液冷装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于刀片服务器的液冷装置，包括：用于容纳刀片服务器的刀片的箱体，其中，箱体设置有用于排出气化制冷剂的制冷剂出口、以及用于输入液体制冷剂的制冷剂入口，制冷剂出口与制冷剂入口之间通过管道连通，其中，管道中串联有干燥过滤器。
根据本发明的一个实施例，制冷剂出口与干燥过滤器之间还依次串联有换热器和储液罐。
根据本发明的一个实施例，储液罐与干燥过滤器之间还串联有泵。
根据本发明的一个实施例，进一步包括：多个叠置的箱体。
根据本发明的一个实施例，干燥过滤器与多个箱体的多个制冷剂入口通过竖直分液器分别连通。
根据本发明的一个实施例，箱体中的制冷剂构造为在使用过程中完全浸没刀片。
根据本发明的一个实施例，干燥过滤器通过快速接头与管道连接。
根据本发明的一个实施例，干燥过滤器还包括用于检测制冷剂中水蒸气含量的检测装置。
根据本发明的一个实施例，干燥过滤器构造为当水蒸气含量低于预设值时，向箱体中输送制冷剂。
根据本发明的一个实施例，箱体进一步构造为包括容纳制冷剂的液相区域，以及位于液相区域上方以容纳气化制冷剂的气相区域，其中，制冷剂出口位于气相区域。
本发明的有益技术效果在于：
本发明涉及的用于刀片服务器的液冷装置，通过在连通制冷剂入口和制冷剂出口的管道中设置干燥过滤器，可以将溶于制冷剂中的水蒸气除去；并且，上述干燥过滤器还可以对制冷剂中的杂质进行过滤；另外，由于该液冷装置在箱体内部以及制冷剂入口和制冷剂出口之间形成循环管路，使得制冷剂可以在液冷装置中循环利用，降低刀片式服务器的运行成本。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例刀片式服务器的液冷装置的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种用于刀片服务器的液冷装置。该液冷装置包括箱体10，该箱体10用于容纳刀片服务器的刀片，并且刀片浸没在箱体10内的制冷剂中，其中，箱体10还包括制冷剂入口12和制冷剂出口14，制冷剂入口12和制冷剂出口14之间通过管道连通，其中，管道中串联有干燥过滤器16。应该可以理解，制冷剂入口12用于输入液体制冷剂，制冷剂出口14用于排出气化制冷剂的制冷剂出口。
上述实施例涉及的用于刀片服务器的液冷装置，通过在连通制冷剂入口12和制冷剂出口14的管道中设置干燥过滤器16，可以将溶于制冷剂中的水蒸气除去；并且，上述干燥过滤器16还可以对制冷剂中的杂质进行过滤；另外，由于该液冷装置在箱体10内部以及制冷剂入口12和制冷剂出口14之间形成循环管路，使得制冷剂可以在液冷装置中循环利用，降低刀片式服务器的运行成本。
应该可以理解，由于制冷剂在流入上述干燥过滤器16之前会流经许多管路或诸如储液罐20等设备，有可能在制冷剂的流动过程中掺杂有金属碎屑或灰尘等杂质，因此，干燥过滤器16不但可以对水蒸气进行吸收以达到干燥的目的，而且在干燥的同时也可以对这些杂质进行过滤。这就避免了直接将制冷剂输送至箱体10可能导致的这些杂质沉积在主板上损坏或影响电子元件的问题。
另外，在一个可选实施例中，干燥过滤器16还设置有自动报警装置，当干燥过滤器16诸如滤芯等装置需要更换时，干燥过滤器16发出报警信号，提醒操作人员进行更换。
根据本发明的一个实施例，制冷剂出口14与干燥过滤器16之间还依次串联有换热器18和储液罐20。流经换热器18的制冷剂进入储液罐20中，最终送入制冷剂入口12。
根据本发明的一个实施例，储液罐20与干燥过滤器16之间还串联有泵22。储液罐20中的制冷剂通过泵22被泵送至干燥过滤器16进行干燥，并最终输送至箱体10。
再次参照图1，根据本发明的一个实施例，液冷装置进一步包括：多个叠置的箱体10。
根据本发明的一个实施例，干燥过滤器16与多个箱体的多个制冷剂入口12通过竖直分液器24分别连通。这样，可以确保被分配至每个箱体10的制冷剂相同。
根据本发明的一个实施例，箱体10中的制冷剂构造为在使用过程中完全浸没刀片。
根据本发明的一个实施例，干燥过滤器16通过快速接头与管道连接。
根据本发明的一个实施例，干燥过滤器16还包括用于检测制冷剂中水蒸气含量的检测装置。
根据本发明的一个实施例，干燥过滤器16构造为当水蒸气含量低于预设值时，向箱体中输送制冷剂。
根据本发明的一个实施例，箱体10进一步构造为包括容纳制冷剂的液相区域，以及位于液相区域上方以容纳气化制冷剂的气相区域，其中，制冷剂出口位于气相区域。
在本发明的一个实施例中，将服务器主板直接浸没在充满制冷剂的密闭腔体中，采用相变换热技术解决高密度服务器散热问题。具体为采用箱体10结构，箱体10内装有服务器主板，所有主板均浸没在制冷剂中，液面上方留有的气相区。
图1为制冷系统示意图，流经换热器18的制冷剂进入储液罐20中，经泵22的加压后，送入机柜内的竖直分液器24，竖直分液器24将制冷剂平均分配，通过进液管送入该柜内不同垂直高度的箱体10。刀片服务器在运行时CPU和各个电子元器件产生的热量使得制冷剂沸腾，制冷剂蒸汽汇集在箱体上部的气相区，通过出气管被送入换热器18中，在其中冷凝并成为液态制冷剂。制冷剂注入储液罐20中，从而完成整个制冷循环
在上述实施例中，从泵22送出的制冷剂均须先进入干燥过滤器16，然后再送入竖直分液器24中。而溶于制冷剂中的水蒸气，则被干燥过滤器16中的干燥剂干燥。在干燥过滤器16中设有检测装置，当检测到制冷剂中的水蒸气含量小于预设值时，开启阀门将制冷剂送入竖直分液器24中。干燥过滤器16还具有报警功能，当干燥剂已经失去干燥能力时，报警提示更换干燥剂。
此外，为了使得干燥过滤器16检修或更换干燥剂时，液冷系统也能正常工作，可在干燥过滤器的两端管路上安装快速接头，并在主管路上也安装快速接头，平时制冷剂需经快速接头，并流经干燥过滤器16后才能进入竖直分液器24。当干燥过滤器检修或更换干燥剂时，可将快速接头断开，并在主管路上设置阀门，平时关闭，当检修时开启，通过快速接头的断开将干燥过滤器16移出系统。或是不在主管路上设置阀门，而是用一根两端带有快速接头的管路将主管路连接，使得系统能够正常工作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于刀片服务器的液冷装置，其特征在于，包括：用于容纳所述刀片服务器的刀片的箱体，
其中，所述箱体设置有用于排出气化制冷剂的制冷剂出口、以及用于输入液体制冷剂的制冷剂入口，所述制冷剂出口与所述制冷剂入口之间通过管道连通，
其中，所述管道中串联有干燥过滤器。
2.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述制冷剂出口与所述干燥过滤器之间还依次串联有换热器和储液罐。
3.根据权利要求2所述的液冷装置，其特征在于，所述储液罐与所述干燥过滤器之间还串联有泵。
4.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，进一步包括：多个叠置的所述箱体。
5.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述干燥过滤器与多个所述箱体的多个所述制冷剂入口通过竖直分液器分别连通。
6.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述箱体中的制冷剂构造为在使用过程中完全浸没所述刀片。
7.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述干燥过滤器通过快速接头与所述管道连接。
8.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述干燥过滤器还包括用于检测所述制冷剂中水蒸气含量的检测装置。
9.根据权利要求8所述的液冷装置，其特征在于，所述干燥过滤器构造为当所述水蒸气含量低于预设值时，向所述箱体中输送所述制冷剂。
10.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述箱体进一步构造为包括容纳所述制冷剂的液相区域，以及位于所述液相区域上方以容纳气化制冷剂的气相区域，
其中，所述制冷剂出口位于所述气相区域。
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