一种用于液冷服务器系统的竖直分液器及液冷服务器系统的制作方法

1.本实用新型涉及服务器液冷设备技术领域，具体的涉及一种用于液冷服务器系统的竖直分液器及液冷服务器系统。


背景技术：

2.目前所使用的计算机大都依靠冷空气给机器降温，即风冷方式，但在像数据中心这种大型服务器进行散热时，仅靠风冷方式已经不足以满足高热流密度服务器的散热需求。而液冷方式作为一种被广泛采用和推广的新型散热方式，主要有两大好处：一是它把冷却介质直接导向热源，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。
3.液冷服务器为单元化热插拔设计，同机架中按高度方向可部署多台液冷服务器，需要配套应用竖直分液器为每台服务器提供冷却介质量分配，竖直分液单器为竖直供液分液单元和竖直回液单元两部分，分别用于进液冷散热器前的分液和通过液冷散热器吸热之后的集液。
4.然而，现有的高密度服务器采用液冷散热的方式对发热元器件进行散热，系统中的竖直分液单器将携带冷量的冷媒分配到每一层服务器的液冷散热器中，而对于全液冷服务器系统的解决方案，既有ib直通模块、又有交换模块、还有电源模块等，因几种模块的发热功率不同，所需要的对其进行液冷散热的冷却介质流量也不尽相同。因此，现有的竖直分液单器将冷却介质进行平均分配至不同模块的液冷散热器的设计是不完备的，对于冷却介质流量大需求的模块可能会导致散热效果不佳，而对于冷却介质流量小需求的模块又导致冷却介质过剩，因此，现有竖直分液单器平均分配冷却介质流量的方式不可兼容变流量需求的应用场景。
5.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本实用新型的发明目的是提供一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，可以实现基于不同功能模块的液冷散热器对于冷却介质流量需求进行冷却介质流量分配，实现变流量需求的应用场景。
7.具体地，采用了如下的技术方案：
8.一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，包括竖直供液分液单元，竖直供液分液单元包括竖直供液总管和设置在所述竖直供液总管上的多个供液接头，多个所述供液接头沿竖直供液总管的竖直方向排布；至少两个所述供液接头的供液流量大小不同。
9.作为本实用新型的可选实施方式，所述的供液接头包括设置在所述竖直供液总管上并与其连通的第一供液接头和第二供液接头，所述第一供液接头的内部流道横截面积大于第二供液接头的内部流道横截面积，使得第一供液接头的供液流量大于第二供液接头的供液流量。
10.作为本实用新型的可选实施方式，所述的竖直供液分液单元包括可进行流量调节的供液调节接头，多个所述供液接头的内部流道横截面积均相等，通过将所述供液调节接头安装在多个所述供液接头中的一个或者多个上，降低供液接头的供液流量，使得所述供液接头的供液流量大小不同。
11.作为本实用新型的可选实施方式，所述的供液调节接头包括进液连接口端和出液连接口端，所述的进液连接口端安装在所述供液接头上，所述的出液连接口端安装流量调节阀，通过调节流量调节阀的大小实现供液调节接头的流量调节。
12.作为本实用新型的可选实施方式，所述的供液调节接头包括至少两个，所述供液调节接头包括进液连接口端和出液连接口端，各个供液调节接头的进液口端的内径相同，所述进液口端安装在所述供液接头上，各个供液调节接头的出液口端的内径不同，通过在所述供液接头上安装内径不同出液口端的供液调节接头，调节供液接头的供液流量。
13.作为本实用新型的可选实施方式，本实用新型的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，包括竖直回液单元，竖直回液单元包括竖直回液总管和设置在所述竖直回液总管上的多个回液接头，多个所述回液接头沿竖直回液总管的竖直方向排布且与所述供液接头一一对应，所述回液接头的回液流量大于或者等于与其对应的供液接头的供液流量。
14.作为本实用新型的可选实施方式，所述的回液接头包括设置在所述竖直回液总管上并与其连通的第一回液接头和第二回液接头；
15.所述第一回液接头对应竖直供液总管上的第一供液接头，所述第二回液接头对应竖直供液总管上的第二供液接头，所述第一供液接头的内部流道横截面积大于第二供液接头的内部流道横截面积，所述第一回液接头的内部流道横截面积等于所述第一供液接头的内部流道横截面积，所述第二回液接头的内部流道横截面积等于所述第二供液接头的内部流道横截面积。
16.作为本实用新型的可选实施方式，各个所述回液接头的内部流道横截面积均相同，使得各个回液接头的回液流量均相同且大于所述供液接头中的最大供液流量。
17.作为本实用新型的可选实施方式，所述的竖直供液分液单元包括可进行流量调节的回液调节接头，多个所述回液接头的内部流道横截面积均相等，通过将所述回液调节接头安装在所述回液接头上，调节所述回液接头的回液流量调节和与其相对应的供液接头的供液流量相同。
18.本实用新型同时提供一种具有所述竖直分液器的液冷服务器系统，包括多个服务器，多个服务器中不同的功能模块分别对应设置液冷散热器，所述竖直供液分液单元分别与所述液冷散热器一一对应连接，与散热热量高的液冷散热器相连接的供液接头的供液流量大于与散热热量低的液冷散热器相连接的供液接头的供液流量。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
20.本实用新型的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，通过将竖直供液分液单元的供液接头设置为供液流量大小不同，这样在通过竖直供液分液单元向液冷服务器系统的液冷散热器时，可根据液冷散热器所对应的功能模块选择符合冷却介质流量需求的供液接头，竖直供液分液单元能够合理的分配冷却介质流量，使冷却介质得到按需供应，确保液冷服务器系统中服务器的功能模块的散热效果，同时达到节能的效果。
附图说明：
21.图1本实用新型实施例液冷服务器系统的系统原理图；
22.图2本实用新型实施例用于液冷服务器系统的竖直分液器的结构示意图(实施方式一)；
23.图3本实用新型实施例用于液冷服务器系统的竖直分液器的结构示意图(实施方式二)；
24.图4本实用新型实施例用于液冷服务器系统的竖直分液器的结构示意图(实施方式三)。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.因此，以下对本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.参见图1-图4所示，本实用新型实施例的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，包括竖直供液分液单元200，竖直供液分液单元200包括竖直供液总管201和设置在所述竖直供液总管上的多个供液接头202，多个所述供液接头202沿竖直供液总管201的竖直方向排布；至少两个所述供液接头202的供液流量大小不同。
31.本实施例的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，通过将竖直供液分液单元200的供液接头202设置为供液流量大小不同，这样在通过竖直供液分液单元200向液冷服务器系统的液冷散热器时，可根据液冷散热器所对应的功能模块选择符合冷却介质流量需求的供液接头202，竖直供液分液单元200能够合理的分配冷却介质流量，使冷却介质得到按需供应，确保液冷服务器系统中服务器的功能模块的散热效果，同时达到节能的效果。
32.作为本实施例的可选实施方式，参见图2所示，本实施例的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，所述的供液接头包括设置在所述竖直供液总管201上并与其连通的第一供液接头202a和第二供液接头202b，所述第一供液接头202a的内部流道横截面积大于第二
供液接头202b的内部流道横截面积，使得第一供液接头202a的供液流量大于第二供液接头202b的供液流量。本实施例通过将供液接头的内部流道横截面积设置的大小不同，从而实现各个供液接头的供液流量大小不同，在通过竖直供液分液单元200向液冷服务器系统的液冷散热器提供冷却介质时，不再是均匀分配，而是可以根据液冷散热器对应的功能模块选择满足冷却介质流量需求的供液接头。
33.参见图2中的示例，本实施例的供液接头还包括内部流道横截面积大小不同的第三供液接头202c和第四供液接头202d。
34.作为本实施例的可选实施方式，参见图3所示，本实施例的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，所述的竖直供液分液单元200包括可进行流量调节的供液调节接头203，多个所述供液接头202的内部流道横截面积均相等，通过将所述供液调节接头203安装在多个所述供液接头202中的一个或者多个上，降低供液接头202的供液流量，使得所述供液接头202的供液流量大小不同。
35.本实施例的用于液冷服务器系统的竖直分液器，将与所述竖直供液总管201相连通的多个供液接头202的内部流道横截面积设置为相等，而在将竖直供液分液单元200与液冷服务器系统的液冷散热器进行连通的过程中，可根据液冷散热器对应的功能模块选择是否加装供液调节接头203进行供液流量的调节。本实施例通过供液调节接头203调节供液接头202的供液流量的方式，更加的灵活方便，便于在液冷服务器系统进行装配时根据具体需求进行选择加装，满足各个功能模块散热的冷却介质流量需求，同时更加节能环保。参见图4所示，作为本实施例的可选实施方式，本实施例所述的供液调节接头包括供液调节接头本体204和流量调节阀205，所述的供液调节接头本体204包括进液连接口端和出液连接口端，所述的进液连接口端安装在所述供液接头202上，所述的出液连接口端安装流量调节阀205，通过调节流量调节阀205的大小实现供液调节接头的流量调节。其中，所述的流量调节阀205可以选择采用手动流量调节阀也可选择采用电动流量调节阀。
36.参见图3所示，所述的供液调节接头包括至少两个，所述供液调节接头203包括进液连接口端和出液连接口端，各个供液调节接头203的进液口端的内径相同，所述进液口端安装在所述供液接头202上，各个供液调节接头203的出液口端的内径不同，通过在所述供液接头202上安装内径不同出液口端的供液调节接头203，调节供液接头202的供液流量。
37.与之相应的，参见图1-图4所示，本实施例的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，包括竖直回液单元300，竖直回液单元300包括竖直回液总管301和设置在所述竖直回液总管301上的多个回液接头302，多个所述回液接头302沿竖直回液总管301的竖直方向排布且与所述供液接头202一一对应，所述回液接头302的回液流量大于或者等于与其对应的供液接头202的供液流量。
38.本实施例的回液接头302需要保证液冷服务器系统的液冷散热器中的冷却介质能够被及时的排出，因此，本实施例的回液接头302的回液流量应当大于或者等于与其对应的供液接头202的供液流量。
39.作为本实施例的可选实施方式，参见图2所示，本实施例一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，所述的回液接头包括设置在所述竖直回液总管301上并与其连通的第一回液接头302a和第二回液接头302b；所述第一回液接头302a对应竖直供液总管201上的第一供液接头202a，所述第二回液接头302b对应竖直供液总管201上的第二供液接头202b，所述
第一供液接头202a的内部流道横截面积大于第二供液接头202b的内部流道横截面积，所述第一回液接头302a的内部流道横截面积等于所述第一供液接头202a的内部流道横截面积，所述第二回液接头302b的内部流道横截面积等于所述第二供液接头202b的内部流道横截面积。本实施例的回液接头与进液接头的内部流道横截面积对应相等，则保证冷却介质流通的速度稳定性。
40.参见图2中的示例，本实施例的回液接头还包括内部流道横截面积大小不同的第三回液接头302c和第四回液接头302d，其中，第三回液接头302c的内部流道横截面积等于所述第三供液接头202c的内部流道横截面积，第四回液接头302d的内部流道横截面积等于所述第四供液接头202d的内部流道横截面积。参见图3级图4所示，本实施例的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，所述的竖直供液分液单元300包括可进行流量调节的回液调节接头303，多个所述回液接头302的内部流道横截面积均相等，通过将所述回液调节接头303安装在所述回液接头302上，调节所述回液接头302的回液流量调节和与其相对应的供液接头202的供液流量相同。
41.参见图3所示，所述的回液调节接头303包括至少两个，所述回液调节接头303包括进液连接口端和出液连接口端，各个回液调节接头303的进液口端的内径相同，所述进液口端安装在所述回液接头302上，各个回液调节接头303的出液口端的内径不同，通过在所述回液接头302上安装内径不同出液口端的回液调节接头303，调节回液接头302的供液流量。
42.参见图4所示，作为本实施例的可选实施方式，本实施例所述的回液调节接头包括回液调节接头本体304和流量调节阀305，所述的回液调节接头本体304包括进液连接口端和出液连接口端，所述的进液连接口端安装在所述回液接头302上，所述的出液连接口端安装回液流量调节阀305，通过调节回液流量调节阀305的大小实现回液调节接头的流量调节。其中，所述的回液流量调节阀305可以选择采用手动流量调节阀也可选择采用电动流量调节阀。
43.作为本实施例的可选实施方式，本实施例的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，各个所述回液接头302的内部流道横截面积均相同，使得各个回液接头302的回液流量均相同且大于所述供液接头202中的最大供液流量。参见图1所示，本实施例同时提供一种具有所述竖直分液器的液冷服务器系统，包括多个服务器400，多个服务器400中不同的功能模块分别对应设置液冷散热器，所述竖直供液分液单元200分别与所述液冷散热器一一对应连接，与散热热量高的液冷散热器相连接的供液接头的供液流量大于与散热热量低的液冷散热器相连接的供液接头的供液流量。
44.另外，竖直分液器的竖直供液分液单元200、竖直回液单元300均与冷却介质分配单元100连接。冷却介质在冷却介质分配单元100内的循环泵处获取动力，通过管路系统输送到机柜内，冷却介质经过竖直供液分液单元200流入各个液冷机箱400的液冷散热器(液冷刀片)中，冷却介质通过液冷散热器与服务器内的发热元器件换热后，温度升高，高温冷却介质再经过竖直回液单元300流回到冷却介质分配单元100中，进入冷却介质分配单元100内部的换热器内进行冷却换热，冷却介质温度降低，并进行下一循环。
45.所述服务器400里既有ib直通模块、又有ib交换模块、还有电源模块等，每个模块分别有一个对应的液冷散热器，因此，每套竖直供液分液单元200对应有一个供液接头和一个回液接头。供液接头是冷却介质流入服务器内液冷散热器的通道，回液接头是吸收热量
后的冷却介质流出服务器内液冷散热器的通道。
46.由于几种模块的发热量各不同，对其进行散热的冷却介质流量需求也是不同的。电源模块的功率较小，需要的冷却介质流量较小，交换模块的功率较大，需要的冷却介质流量也就较大。根据几种模块发热量的不同，本实施例的竖直分液器供液接头的流量不同，根据功能模块对于冷却介质流量的需求选择接入对应的供液接头，满足功能模块的散热需求，同时达到节能的效果。以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但本实用新型不局限于上述具体实施方式，因此任何对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，其特征在于，包括竖直供液分液单元，竖直供液分液单元包括竖直供液总管和设置在所述竖直供液总管上的多个供液接头，多个所述供液接头沿竖直供液总管的竖直方向排布；至少两个所述供液接头的供液流量大小不同。2.根据权利要求1所述的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，其特征在于，所述的供液接头包括设置在所述竖直供液总管上并与其连通的第一供液接头和第二供液接头，所述第一供液接头的内部流道横截面积大于第二供液接头的内部流道横截面积，使得第一供液接头的供液流量大于第二供液接头的供液流量。3.根据权利要求1所述的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，其特征在于，所述的竖直供液分液单元包括可进行流量调节的供液调节接头，多个所述供液接头的内部流道横截面积均相等，通过将所述供液调节接头安装在多个所述供液接头中的一个或者多个上，降低供液接头的供液流量，使得所述供液接头的供液流量大小不同。4.根据权利要求3所述的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，其特征在于，所述的供液调节接头包括进液连接口端和出液连接口端，所述的进液连接口端安装在所述供液接头上，所述的出液连接口端安装流量调节阀，通过调节流量调节阀的大小实现供液调节接头的流量调节。5.根据权利要求3所述的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，其特征在于，所述的供液调节接头包括至少两个，所述供液调节接头包括进液连接口端和出液连接口端，各个供液调节接头的进液口端的内径相同，所述进液口端安装在所述供液接头上，各个供液调节接头的出液口端的内径不同，通过在所述供液接头上安装内径不同出液口端的供液调节接头，调节供液接头的供液流量。6.根据权利要求1所述的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，其特征在于，包括竖直回液单元，竖直回液单元包括竖直回液总管和设置在所述竖直回液总管上的多个回液接头，多个所述回液接头沿竖直回液总管的竖直方向排布且与所述供液接头一一对应，所述回液接头的回液流量大于或者等于与其对应的供液接头的供液流量。7.根据权利要求6所述的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，其特征在于，所述的回液接头包括设置在所述竖直回液总管上并与其连通的第一回液接头和第二回液接头；所述第一回液接头对应竖直供液总管上的第一供液接头，所述第二回液接头对应竖直供液总管上的第二供液接头，所述第一供液接头的内部流道横截面积大于第二供液接头的内部流道横截面积，所述第一回液接头的内部流道横截面积等于所述第一供液接头的内部流道横截面积，所述第二回液接头的内部流道横截面积等于所述第二供液接头的内部流道横截面积。8.根据权利要求6所述的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，其特征在于，各个所述回液接头的内部流道横截面积均相同，使得各个回液接头的回液流量均相同且大于所述供液接头中的最大供液流量。9.根据权利要求6所述的一种用于液冷服务器系统的竖直分液器，其特征在于，所述的竖直供液分液单元包括可进行流量调节的回液调节接头，多个所述回液接头的内部流道横截面积均相等，通过将所述回液调节接头安装在所述回液接头上，调节所述回液接头的回液流量调节和与其相对应的供液接头的供液流量相同。10.一种具有如权利要求1-9任意一项所述竖直分液器的液冷服务器系统，其特征在
于，包括多个服务器，多个服务器中不同的功能模块分别对应设置液冷散热器，所述竖直供液分液单元分别与所述液冷散热器一一对应连接，与散热热量高的液冷散热器相连接的供液接头的供液流量大于与散热热量低的液冷散热器相连接的供液接头的供液流量。

技术总结
本实用新型公开一种用于液冷服务器系统的竖直分液器及液冷服务器系统，所述竖直分液器包括竖直供液分液单元，竖直供液分液单元包括竖直供液总管和设置在所述竖直供液总管上的多个供液接头，多个所述供液接头沿竖直供液总管的竖直方向排布；至少两个所述供液接头的供液流量大小不同。本实用新型通过将竖直供液分液单元的供液接头设置为供液流量大小不同，这样在通过竖直供液分液单元向液冷服务器系统的液冷散热器时，可根据液冷散热器所对应的功能模块选择符合冷却介质流量需求的供液接头，竖直供液分液单元能够合理的分配冷却介质流量，使冷却介质得到按需供应，确保液冷服务器系统中服务器的功能模块的散热效果，同时达到节能的效果。到节能的效果。到节能的效果。


技术研发人员：张鹏 刘佳伟 顾文峰 马蓉蓉 季凯
受保护的技术使用者：曙光数据基础设施创新技术（北京）股份有限公司
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/7/23