一种服务器散热系统和方法与流程

本发明涉及服务器散热领域，尤其涉及一种服务器散热系统和方法。

背景技术：

服务器是计算机的一种，它比普通计算机运行更快、负载更高、价格更贵。服务器在网络中为其它客户机提供计算或者应用服务，其具有高速的cpu运算能力、长时间的可靠运行，通常于服务器的主要芯片在运算时会产生高热能，因而服务器散热一直备受关注。

目前，服务器主流的散热方法是风冷，然而风冷散热空间占用大，除了要留足空间安装抽风风扇还要留足通风通道，占用了服务器的大量空间；并且风冷会吸入灰尘，时间长了还会影响服务器的使用寿命，风冷噪声也比较大。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要针对以上技术问题提供更加清洁、且不会挤占过空间的一种服务器散热系统和方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种服务器散热系统，所述系统包括：

外层机箱，所述外层机箱开设通气孔；

内层机箱，所述内层机箱放置在所述外层机箱内部，所述内层机箱为密闭箱体，服务器的主板搁置在所述内层机箱内；

导管，所述导管的出口与所述内层机箱的侧壁相对设置，所述导管的入口伸出所述外层机箱；

冷却液储存罐，所述冷却液储存罐设置在外层机箱外部，与所述导管的入口连通，并构造为向所述导管内通入易气化的冷却液以使其经由所述导管的出口直接喷洒到所述内层机箱的侧壁。

在其中一个实施例中，所述导管的出口设置有喷头，所述系统还包括控制器和温度传感器；

所述温度传感器设置在服务器主板上，所述控制器与所述温度传感器连接；以及

所述控制器配置为根据所述传感器的温度控制所述喷头打开或关闭。

在其中一个实施例中，所述内层机箱上设置有凹槽，所述凹槽的底部与主板上发热器件贴合。

在其中一个实施例中，所述导管的出口伸入所述凹槽内，并与所述凹槽的底部相对设置。

在其中一个实施例中，所述凹槽为多个，所述导管的出口为多个，且每一凹槽至少对应一个导管的出口。

在其中一个实施例中，所述导管的数量为两个，两个导管相对于主板对称设置在所述内层机箱的两侧。

在其中一个实施例中，所述内层机箱材质为铝。

在其中一个实施例中，所述冷却液为液氮。

根据本发明的第二方面，还提供了一种服务器散热方法，所述方法采用以上所述的系统，所述方法包括：

检测服务器的主板是否上电，

响应于服务器的主板上电，则开始检测当前温度并基于所述当前温度打开所述冷却液存储罐的阀门以使冷却液通过导管的入口进入内层机箱并从导管出口流出至所述内层机箱侧壁。

在又一个实施例中，所述方法还包括：

获取温度传感器的当前温度值，并将所述当前温度值与第一预设温度进行比较；

响应于所述当前温度值超过所述第一预设值，则利用控制器将导管出口处的喷头打开；

响应于所述当前温度值未超过所述第二预设值，则利用所述控制器将导管出口的喷头关闭，其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

上述一种服务器散热系统，采用外层机箱和外层机箱构成双层机箱，将服务器主板搁置在内层机箱中，导管置于双层机箱夹层中，利用导管从设置在外层机箱外部的冷却液储存罐引流冷却液至内层机箱的侧壁，从而利用冷却液汽化原理为内层机箱及内层机箱中的服务器主板迅速降温，该散热系统无噪音，能效利用率高，无需考虑散热通道，占用服务器有效空间较小。

此外，本发明还提供了一种服务器散热方法，其同样能实现上述技术效果，这里不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1a为本发明一个实施例提供的一种服务器散热系统透视结构示意图；

图1b为图1a的剖视图；

图2为本发明另一个实施例提供的外层机箱的结构示意图；

图3为本发明另一个实施例提供的内层机箱的内部结构示意图；

图4为本发明另一个实施例提供的内层机箱和导管部分的安装示意图；

图5为本发明又一个实施提供的服务器的主板结构示意图。

【附图标记说明】

1：外层机箱；11：通气孔；12：通孔；2：内层机箱；21：凹槽；3：导管；31：导管的入口；32：导管的出口4：主板；41：发热器件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

在本申请文件中，当一个元件或者部分被称为“在...上”、“接合至”、“连接至”或者“耦接至”另一元件或者部分时，该元件或者部分可直接在另一元件或者部分上，接合、连接或者耦接至另一元件或者部分，或者可存在介于其间的元件或者部分。相反，当一个元件被称为是“直接在...上”、“直接接合至”、“直接连接至”或者“直接耦接至”另一元件或者部分时，可不存在介于其间的元件或者部分。用于描述元件之间的关系的其他词应当以类似的方式来解释。

为了便于描述的目的，在本文中可使用诸如“内侧”、“外侧”、“在...之下”、“在...下方)”、“下部”、“在...上方”、“顶部”等的空间关系术语来描述如在图中示出的一个元件或者部件与另一元件或者部件的关系。空间关系术语可旨在包含除在图中描绘的方位以外的处于使用或者工作中的装置的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，被描述为在其他元件或者部件“下方”或者“之下”的元件则将定向在其他元件或部件“上方”。因此，实例术语“在...下方”可包含上方和下方的方位两者。装置可以其他方式定向(旋转90度或者以其他方位)，并且相应地解释在此使用的空间关系描述术语。

在一个实施例中，请参照图1a和图1b所示，本发明提供了一种服务器散热系统，所述系统包括：

外层机箱1，所述外层机箱1开设通气孔11；

内层机箱2，所述内层机箱2放置在所述外层机箱1内部，所述内层机箱2为密闭箱体，服务器的主板4搁置在所述内层机箱2内；其中，通常内存机箱的材质为金属即可，内层机箱不仅能够对主板上发热器件的温度进行传导，还能保护主板不受冷却液的腐蚀；优选地，为防止内层机箱对主板形成信号干扰，所述内层机箱2材质为铝。

导管3，所述导管的出口31与所述内层机箱2的侧壁相对设置，所述导管的入口32伸出所述外层机箱1；优选地，导管可以固定在内层机箱的内壁上，也可以固定在外层机箱上，例如在外层机箱侧壁开设通孔12，通孔12直径与导管的直径相当即可。

冷却液储存罐(图中未示出)，所述冷却液储存罐设置在外层机箱1外部，与所述导管的入口32连通，并构造为向所述导管3内通入易气化的冷却液以使其经由导管的出口直接喷洒到内层机箱的侧壁。优选地，冷却液为液氮。

上述一种服务器散热系统，采用外层机箱和外层机箱构成双层机箱，将服务器主板搁置在内层机箱中，导管置于双层机箱夹层中，利用导管从设置在外层机箱外部的冷却液储存罐引流冷却液至内层机箱的侧壁，从而利用冷却液汽化原理为内层机箱及内层机箱中的服务器主板迅速降温，该散热系统无噪音，能效利用率高，无需考虑散热通道，占用服务器有效空间较小。

在又一个实施例中，请参照图2所示，所述导管的出口31设置有喷头(图中未示出)，所述系统还包括控制器(图中未示出)和温度传感器(图中未示出)；

所述温度传感器设置在服务器主板上，所述控制器与所述温度传感器连接；以及所述控制器配置为根据所述传感器的温度控制所述喷头打开或关闭。由此该系统能够自动的进行降温开始与停止，避免人工进行手动操作。

在又一个实施例中，请参照图3、图4和图5所示，所述内层机箱2上设置有凹槽21，所述凹槽21的底部与主板4上发热器件41贴合；其中，发热器件41包括cpu，pch芯片，va电源芯片等。

优选地，所述导管的出口31伸入所述凹槽21内，并与所述凹槽21的底部相对设置。

优选地，所述凹槽21为多个，所述导管的出口31为多个，且每一凹槽21至少对应一个导管的出口31。

例如图5所示，假设某一主板上设置有两个发热器件，可将内存机箱以发热元件相应位置设置成向箱体内部凹陷的形式线程凹槽，并将凹槽的底部抵在发热器件的表面，此时导管的出口与凹槽的底部相对设置，从而实现快速为发热元件所在的区域降温，提升了能效利用率。

优选地，所述导管3的数量为两个，两个导管3相对于主板对称设置在所述内层机箱2的两侧。举例来说，假如某服务器的主板为双面板(pcb板两侧均由电子元件)，此时内层机箱的上下表面均可以设导管，两侧导管可分别为双层主板两面的发热元件降温，导管出口的数量以及密度可以根据发热元件的密集程度以及发生量合理设置，本发明并不对其进行限制。

在又一个实施例中，本发明还提供了一种服务器散热方法，所述方法采用以上所述的服务器散热系统，具体的该方法包括：

步骤1，检测服务器的主板是否上电，

步骤2响应于服务器的主板上电，则开始检测当前温度并基于所述当前温度打开所述冷却液存储罐的阀门以使冷却液通过导管的入口进入内层机箱并从导管出口流出至所述内层机箱侧壁。

优选地，所述方法还包括：

步骤3，获取温度传感器的当前温度值，并将所述当前温度值与第一预设温度进行比较；

步骤4，响应于所述当前温度值超过所述第一预设值，则利用控制器将导管3出口处的喷头打开；

步骤5，响应于所述当前温度值未超过所述第二预设值，则利用所述控制器将导管3出口的喷头关闭，其中，所述第一预设值大于所述第二预设值。

本发明方法的散热原理如下：当服务器上电运行后，主板上的发热元件会由于高速运转而发热，此时发热器件及周围区域的温度会明显升高，当导管出口出的喷头打开时冷却液会从导管内喷向内层机箱，进而冷却液会迅速气化并从外层机箱的通气孔中散出，在冷却液气化过程中会吸收大量热从而使得主板上的发热器件迅速降温。

需要说明的是易气化冷却液优选液氮，具体可先压缩空气，使氮气液化储存在瓶中，将液氮瓶置于外层机箱外部，然也对于数量较多的服务器，可以采用共用一个相对较大的液氮瓶，然后用金属管分流到每台服务器的方法，在使用过程中定期更换液氮瓶即可，也就是说机箱内只需要放置内层机箱和导管即可，相比于传统的风扇和散热通道其所需空间较小，同时还从根本解决了风冷噪声大的问题。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。