用于服務(wù)器集群的冷媒分配裝置以及散熱設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于服務(wù)器集群的冷媒分配裝置以及散熱設(shè)備，其中，該冷媒分配裝置包括：冷媒提供盤管，用于容納冷媒，冷媒輸入盤管上設(shè)置有至少一第一冷媒提供入口，并進(jìn)一步設(shè)置有多個第一冷媒提供出口；冷媒回流管，用于容納冷媒，冷媒回流管上設(shè)置有至少一第二冷媒回流出口，并進(jìn)一步設(shè)置有多個第二冷媒回流入口。本發(fā)明通過冷媒提供盤管的多個第一冷媒提供出口，將冷媒均勻分配出去，然后，吸收服務(wù)器集群散發(fā)的熱量之后，再從冷媒回流管的多個第二冷媒回流入口回流，通過冷媒同時對多臺服務(wù)器進(jìn)行均勻散熱并保證服務(wù)器集群散熱的均勻性，提高服務(wù)器集群的工作效率。
【專利說明】用于服務(wù)器集群的冷媒分配裝置以及散熱設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及服務(wù)器散熱領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種用于服務(wù)器的冷媒分配裝置 以及散熱設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]常見技術(shù)通常通過冷空氣對服務(wù)器進(jìn)行降溫，而通過水冷或液冷技術(shù)對服務(wù)器進(jìn) 行降溫具有兩大優(yōu)勢:一、水冷或液冷技術(shù)能把冷卻劑直接導(dǎo)向熱源；二、與風(fēng)冷相比，水 冷或液冷技術(shù)中，每單位體積的水或液態(tài)冷媒所能傳輸?shù)臒崃?即散熱效率)是空氣的3500倍。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對單個服務(wù)器進(jìn)行散熱的常用較有效的技術(shù)可以包括液冷散熱，但是 在具有多臺服務(wù)器的服務(wù)器集群(例如刀片服務(wù)器集群)中，每臺服務(wù)器的功耗和發(fā)熱量相 同，而針對單臺服務(wù)器進(jìn)行的液冷散熱裝置如果一一布置到多臺服務(wù)器上，則不能控制每 個散熱裝置都具有相同散熱功率，會產(chǎn)生服務(wù)器集群中的服務(wù)器出現(xiàn)散熱不均勻的現(xiàn)象。
[0004]針對相關(guān)技術(shù)中服務(wù)器集群內(nèi)各個服務(wù)器的散熱效果不均勻，導(dǎo)致服務(wù)器集群功 作效率差的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對相關(guān)技術(shù)中服務(wù)器集群內(nèi)各個服務(wù)器的散熱效果不均勻，導(dǎo)致服務(wù)器集群功 作效率差的問題，本發(fā)明提出一種用于服務(wù)器的冷媒分配裝置以及散熱設(shè)備，能夠通過冷 媒同時對多臺服務(wù)器進(jìn)行均勻散熱并保證服務(wù)器集群散熱的均勻性，提高服務(wù)器集群的工 作效率。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種用于服務(wù)器集群的冷媒分配裝置。
[0008]該冷媒分配裝置包括:
[0009]冷媒提供盤管，用于容納冷媒，冷媒輸入盤管上設(shè)置有至少一第一冷媒提供入口， 并進(jìn)一步設(shè)置有多個第一冷媒提供出口；
[0010]冷媒回流管，用于容納冷媒，冷媒回流管上設(shè)置有至少一第二冷媒回流出口，并進(jìn) 一步設(shè)置有多個第二冷媒回流入口。
[0011]優(yōu)選地，多個第一冷媒提供出口的總面積小于等于冷媒提供盤管的管徑面積的 1/15。
[0012]并且，上述冷媒提供盤管的直徑為預(yù)定值。
[0013]可選地，上述冷媒提供盤管內(nèi)的壓力小于0.1MPa。
[0014]此外，上述冷媒分配裝置進(jìn)一步包括:
[0015]每個第一冷媒提供出口、第一冷媒提供入口、每個第二冷媒回流入口和/或第二 冷媒回流出口上配置有密封插拔接口。
[0016]并且,冷媒電絕緣。[0017]可選地，服務(wù)器是機(jī)架式服務(wù)器和/或刀片式服務(wù)器。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種用于服務(wù)器集群的散熱設(shè)備。
[0019]上述服務(wù)器集群包括至少一熱源，該散熱設(shè)備包括上述冷媒分配裝置，并且，該散熱設(shè)備進(jìn)一步包括:
[0020]多個散熱片，與熱源導(dǎo)熱相連，每個散熱片內(nèi)容納有冷媒。
[0021]其中，對于每個散熱片，第一冷媒提供出口配置為通過第一冷媒傳輸管與該散熱片的入口相連，并且，該散熱片的出口配置為通過第二冷媒傳輸管與第二冷媒回流入口相連。
[0022]此外，上述散熱設(shè)備進(jìn)一步包括:
[0023]換熱器，配置在第一冷媒提供入口和第二冷媒回流出口之間，用于對從第二冷媒回流出口傳輸至換熱器的冷媒進(jìn)行冷卻。
[0024]本發(fā)明通過冷媒提供盤管的多個第一冷媒提供出口，將冷媒均勻分配出去，然后，吸收服務(wù)器集群散發(fā)的熱量之后，再從冷媒回流管的多個第二冷媒回流入口回流，通過冷媒同時對多臺服務(wù)器進(jìn)行均勻散熱并保證服務(wù)器集群散熱的均勻性，提高服務(wù)器集群的工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的冷媒分配裝置的示意圖；
[0026]圖2是圖1所示冷媒分配裝置內(nèi)氣管接頭和液管接頭的示意圖；
[0027]圖3是圖1所示冷媒分配裝置的集氣總管接頭和集液總管接頭的示意圖；
[0028]圖4是應(yīng)用圖1所示冷媒分配裝置的散熱設(shè)備的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種用于服務(wù)器集群的冷媒分配裝置(文件中提及的冷媒水平分配單元)。
[0031]根據(jù)本發(fā)明實施例的冷媒分配裝置包括:
[0032]冷媒提供盤管，用于容納冷媒，冷媒輸入盤管上設(shè)置有至少一第一冷媒提供入口，并進(jìn)一步設(shè)置有多個第一冷媒提供出口(也可稱為分流孔)，通過冷媒提供盤管的多個第一冷媒提供出口，從而均勻地分配冷媒，對每個冷媒提供出口連接的散熱片所導(dǎo)熱連接的服務(wù)器進(jìn)行均勻散熱；
[0033]冷媒回流管，用于容納冷媒，冷媒回流管上設(shè)置有至少一第二冷媒回流出口，并進(jìn)一步設(shè)置有多個第二冷媒回流入口。
[0034]優(yōu)選地，多個第一冷媒提供出口的總面積小于等于冷媒提供盤管的管徑面積的1/15，通過對冷媒提供出口的總面積和冷媒提供盤管的管徑面積的定義，可以形成靜壓箱，并且，上述冷媒提供盤管的直徑為預(yù)定值，根據(jù)服務(wù)器集群系統(tǒng)的預(yù)定功率確定其發(fā)熱量，然后確定冷媒需求，然后根據(jù)冷媒的需求量設(shè)置冷媒提供盤管直徑的大小。并且開口的孔 徑與盤管的內(nèi)徑比例較小，流量及流速小，在冷媒流動過程中無噪音，避免了冷媒孔徑與盤 管的內(nèi)徑比例較大，而容易在噴射端(第一冷媒提供出口)產(chǎn)生尖銳的嘯叫聲，導(dǎo)致總體噪 音比較高的情況。
[0035]可選地，上述冷媒提供盤管內(nèi)的壓力小于0.1MPa,由于該管內(nèi)壓力處于較小狀態(tài)， 能夠防止冷媒泄露外界，也可以防止外界空氣從進(jìn)來。此外，冷媒回流管也可以形成靜壓箱 形式。
[0036]此外，根據(jù)本發(fā)明實施例的冷媒分配裝置進(jìn)一步包括:每個第一冷媒提供出口、 第一冷媒提供入口、每個第二冷媒回流入口和/或第二冷媒回流出口上配置有密封插拔接 口，外界管道通過插入或拔出密封插拔接口，從而與該冷媒分配裝置進(jìn)行連接，在插拔接口 的過程中，不會發(fā)生氣體和/或液體的泄露，從而保持冷媒分配裝置的壓力狀態(tài)。
[0037]并且，冷媒電絕緣，冷媒的電絕緣特性能確保服務(wù)器集群在正常工作時進(jìn)行安全 散熱，減少了導(dǎo)電液體(例如，水)泄露到服務(wù)器的隱患，從而提高服務(wù)器集群的安全性能。 此外，本發(fā)明的技術(shù)方案中所采用的冷媒可以是沸點(diǎn)在30?60°C之間的氟化物，這種氟 化物無毒、無污染、不腐蝕金屬，并且具有很高的絕緣性。例如，該冷媒可以是CF3CHC12、 C4F90CH3、C3H7Br, C3Cl2HF5, C2Cl2H3F, C2Cl3F3 中任一種或幾種。
[0038]可選地，本發(fā)明的技術(shù)方案中提及的服務(wù)器可以是多個功率大致相同的機(jī)架式服 務(wù)器和/或刀片式服務(wù)器的多個主板。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種冷媒(也可稱為制冷劑)水平分配單元(SP 文中所述的冷媒分配裝置)，如圖1所示，該冷媒分配裝置包括集液總管接頭(相當(dāng)于第一冷 媒提供入口)、液管接頭(相當(dāng)于第一冷媒提供出口)、集氣總管接頭(相當(dāng)于第二冷媒回流 出口)、氣管接頭(相當(dāng)于第二冷媒回流入口)和盤管外殼，此外，未在圖中示出盤管的外殼 之內(nèi)的盤管以及盤管與各個接口之間的連接關(guān)系。如圖2所示，為圖1所示冷媒分配裝置 的氣管接頭和液管接頭的示意圖，其中，上排接口為氣管接頭，下排接口為液管接頭。如圖3 所示為圖1所示冷媒分配裝置的后視圖，示出了集氣總管接頭和集液總管接頭，其中，左側(cè) 的接頭為集液總管接頭，右側(cè)的接頭為集氣總管接頭。其中，液態(tài)冷媒經(jīng)過集液總管接頭進(jìn) 入該水平分配單元，在水平分配單元中的盤管內(nèi)流動，盤管和盤管外殼的側(cè)面均開有相應(yīng) 的14個孔,每個孔安裝I個密封的液管接頭，共計14個液管接頭,液態(tài)冷媒通過14個液管 接頭進(jìn)入與每個計算刀片(即，刀片服務(wù)器主板)的液冷散熱片腔體；與集液總管情況類似， 在水平分配單元內(nèi)還有一條氣管的盤管，盤管側(cè)面開有14個孔，每個孔安裝I個氣管接頭， 共計14個氣管接頭，氣態(tài)或氣液混合態(tài)的冷媒通過氣管接頭進(jìn)入氣管盤管，經(jīng)過集氣總管 接頭離開該水平分配單元。此外，本實施例僅示出了液管接頭與氣管接頭位于盤管的一側(cè)， 集液總管接頭與集氣總接頭總管位于盤管的另一側(cè)的情況。在未示出的實施例中，液管接 頭在符合靜壓箱原理的情況下，可以任意設(shè)置，其它接頭可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行設(shè)置。
[0040]本實施例以一個盤管具有14個液管接頭為例，實際上，在液管接頭的總面積小于 盤管管面積的1/15的情況下，可以根據(jù)需要在盤管上設(shè)置更多的液管接頭。
[0041 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了 一種用于服務(wù)器集群的散熱設(shè)備。
[0042]該服務(wù)器集群可以包括至少一熱源，該散熱設(shè)備包括上述冷媒分配裝置，并且，根 據(jù)本發(fā)明實施例的散熱設(shè)備可以進(jìn)一步包括:多個散熱片，每個散熱片與熱源導(dǎo)熱相連，即，可以通過導(dǎo)熱硅膠等將散熱片與熱源進(jìn)行導(dǎo)熱連接，其中，散熱片可以是腔式散熱片，每個散熱片內(nèi)容納有冷媒，此外，也可以根據(jù)需求在一個服務(wù)器上設(shè)置多個散熱片，以提供更佳的散熱效果。
[0043]其中，對于每個散熱片(可由銅或其它導(dǎo)熱材料制成)，第一冷媒提供出口配置為通過第一冷媒傳輸管與該散熱片的入口相連，并且，該散熱片的出口配置為通過第二冷媒傳輸管與第二冷媒回流入口相連。此外，根據(jù)本發(fā)明實施例的散熱設(shè)備可以進(jìn)一步包括換熱器，配置在第一冷媒提供入口和第二冷媒回流出口之間，用于對從第二冷媒回流出口傳輸至換熱器的冷媒進(jìn)行冷卻。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的實施例，冷媒從第一冷媒提供入口進(jìn)入冷媒提供盤管，然后通過第一冷媒傳輸管均勻分配至散熱片中，吸收服務(wù)器的熱量之后，再通過第二冷媒傳輸管經(jīng)由第二冷媒回流入口進(jìn)入冷媒回流管，然后，經(jīng)由第二冷媒回流出口通過管道傳輸至換熱器，經(jīng)過冷卻，再通過第一冷媒提供入口進(jìn)入冷媒提供盤管，反復(fù)循環(huán)，達(dá)到對服務(wù)器集群的散熱效果。此外，在散熱系統(tǒng)中還可以增加泵、儲液罐等，用于更好地進(jìn)行散熱循環(huán)。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于服務(wù)器集群的散熱設(shè)備，如圖2所示，該散熱設(shè)備包括圖1中所示的冷媒分配裝置。如圖所示為一套采用了間接液冷散熱系統(tǒng)的刀片式服務(wù)器，該刀片式服務(wù)器包括14片計算刀片(即，14個刀片式服務(wù)器主板CPU)及I個刀片平臺(刀片式服務(wù)器中除主板以外的其它組件)，其中，該間接液冷散熱系統(tǒng)包括冷媒水平分配單元。
[0046]其中，冷媒水平分配單元的液管通過液管(即文中提及的第一冷媒傳輸管)與液冷散熱片的入口相連，散熱片緊貼在CPU表面(在系統(tǒng)內(nèi)部，未示出)，可以直接為CPU散熱，液冷散熱片末端管路從硬盤位伸出計算刀片外殼，通過軟管(圖中所示的氣管，即文中所示的第二冷媒傳輸管)與經(jīng)由氣管接頭與冷媒水平分配單元相連，然后集氣總管通過管道連接板式換熱器(未示出)，再經(jīng)由管道連接至集液總管。
[0047]在間接液冷散熱系統(tǒng)(由于本發(fā)明的技術(shù)方案中，冷媒不與熱源直接接觸，因此，可以稱為是間接液冷散熱系統(tǒng))工作過程中，冷媒通過集液總管接頭進(jìn)冷媒水平分配單元，再由冷媒水平分配單元將冷媒分配到末端執(zhí)行器件(即，液冷散熱片)，計算刀片工作時，CPU釋放大量熱量，熱量由液冷散熱片的銅質(zhì)外殼傳遞到散熱片腔體內(nèi)的冷媒，液態(tài)冷媒吸收熱量后汽化為氣泡，無數(shù)小氣泡通過軟管匯聚到氣管接頭處，通過氣管進(jìn)入冷媒水平分配單元，然后經(jīng)由集氣總管接頭從冷媒水平分配單元出去到達(dá)板式換熱器，經(jīng)板式換熱器冷卻后冷凝為液態(tài)冷媒，重新回到冷媒水平分配單元。
[0048]綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過冷媒提供盤管的多個第一冷媒提供出口，將冷媒均勻分配出去，然后，吸收服務(wù)器集群散發(fā)的熱量之后，再從冷媒回流管的多個第二冷媒回流入口回流，通過冷媒同時對多臺服務(wù)器進(jìn)行均勻散熱并保證服務(wù)器集群散熱的均勻性，提高服務(wù)器集群的工作效率，進(jìn)一步地，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置盤管內(nèi)的壓力范圍，可以使盤管內(nèi)外減少氣水液泄露，冷媒的特別設(shè)計也能提高散熱設(shè)備的安全性，本發(fā)明的冷媒分配裝置可以用于服務(wù)器間接液冷散熱系統(tǒng)，并且是服務(wù)器間接液冷散熱系統(tǒng)中重要的組成部分，是聯(lián)絡(luò)服務(wù)器內(nèi)的散熱系統(tǒng)部分與機(jī)柜外的散熱系統(tǒng)部分的環(huán)節(jié)。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于服務(wù)器集群的冷媒分配裝置，其特征在于，包括: 冷媒提供盤管，用于容納冷媒，所述冷媒輸入盤管上設(shè)置有至少一第一冷媒提供入口，并進(jìn)一步設(shè)置有多個第一冷媒提供出口； 冷媒回流管，用于容納冷媒，所述冷媒回流管上設(shè)置有至少一第二冷媒回流出口，并進(jìn)一步設(shè)置有多個第二冷媒回流入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷媒分配裝置，其特征在于，所述多個第一冷媒提供出口的總面積小于等于所述冷媒提供盤管的管徑面積的1/15。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷媒分配裝置，其特征在于，所述冷媒提供盤管的直徑為預(yù)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷媒分配裝置，其特征在于，所述冷媒提供盤管內(nèi)的壓力小于 0.1MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷媒分配裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括: 每個第一冷媒提供出口、第一冷媒提供入口、每個第二冷媒回流入口和/或第二冷媒回流出口上配置有密封插拔接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的冷媒分配裝置，其特征在于，所述冷媒電絕緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的冷媒分配裝置，其特征在于，所述服務(wù)器是機(jī)架式服務(wù)器和/或刀片式服務(wù)器。
8.一種用于服務(wù)器集群的散熱設(shè)備，其特征在于，所述服務(wù)器集群包括至少一熱源，所述散熱設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的冷媒分配裝置，并且，所述散熱設(shè)備進(jìn)一步包括: 多個散熱片，與熱源導(dǎo)熱相連，每個散熱片內(nèi)容納有冷媒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的散熱設(shè)備，其特征在于，對于每個散熱片，第一冷媒提供出口配置為通過第一冷媒傳輸管與該散熱片的入口相連，并且，該散熱片的出口配置為通過第二冷媒傳輸管與第二冷媒回流入口相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的散熱設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括: 換熱器，配置在第一冷媒提供入口和第二冷媒回流出口之間，用于對從第二冷媒回流出口傳輸至所述換熱器的冷媒進(jìn)行冷卻。
【文檔編號】G06F1/20GK103576812SQ201310574871
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】沈衛(wèi)東, 邵宗有, 李可, 趙志鴻, 李春樂 申請人:曙光信息產(chǎn)業(yè)(北京)有限公司