CN218768022U - 一种浸没式整机柜液冷服务器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种浸没式整机柜液冷服务器，包括：机柜壳体、网络模块、电源模块以及单节点服务器；网络模块、电源模块以及单节点服务器设于机柜壳体上；单节点服务器设置有电源接口以及数据接口，电源模块与电源接口无线插拔式连接，网络模块与数据接口无线插拔式连接；电源模块与网络模块相连接；电源模块用于给网络模块以及单节点服务器供电。本申请实施例所公开的浸没式整机柜液冷服务器对各模块进行合理化分布设置并将各模块进行无线缆连接，各模块的无线缆连接提高了服务器运维的安全性。

Description

一种浸没式整机柜液冷服务器

技术领域

本实用新型涉及服务器运维的技术领域，尤其涉及一种浸没式整机柜液冷服务器。

背景技术

数据中心在信息技术领域的应用非常广泛，数据中心的整机柜服务器在运行过程中具有高功耗的特点，现有的散热结构包括沉浸式液冷散热装置，该装置是将所有单节点服务器完全浸入冷却液中以达到散热效果。在实际使用过程中整机柜服务器负载较大，需要经常运维以确保其正常工作，运维时需将连接各接口的线缆拔出，但由于单节点服务器完全浸入冷却液中，拔出的线缆以及各接口均会暴露在冷却液中，该运维过程存在安全隐患，并且整机柜服务器整体运维成本较高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种浸没式整机柜液冷服务器，旨在解决现有技术方法中所存在的服务器沉浸散热过程中因线路插拔造成的安全性低的问题。

本实用新型实施例公开了一种浸没式整机柜液冷服务器，服务器包括机柜壳体、网络模块、电源模块以及单节点服务器；网络模块、电源模块以及单节点服务器设于机柜壳体上；单节点服务器设置有电源接口以及数据接口，电源模块与电源接口无线插拔式连接，网络模块与数据接口无线插拔式连接；电源模块与网络模块相连接；电源模块用于给网络模块以及单节点服务器供电。

进一步地，网络模块包括网络交换机以及数据转接板，网络交换机分别与电源模块以及数据转接板连接；数据转接板与数据接口之间无线插拔式连接。

进一步地，所述数据转接板包括第一转接子板以及第二转接子板，所述第一转接子板与所述数据接口连接，所述第二转接子板设置有网卡转接口，所述网卡转接口用于对接所述网络模块内设置的网卡。

进一步地，所述第一转接子板与所述数据接口之间采用板对板式插拔结构连接。

进一步地，所述机柜壳体包括内层框架以及外层框架，所述内层框架与所述外层框架间隔设置，所述单节点服务器以及所述网络交换机设置于所述内层框架内侧，所述电源模块以及所述数据转接板设置于所述外层框架。

进一步地，该液冷服务器还包括多个导电铜排，多个所述导电铜排设置于所述外层框架上，所述单节点服务器的数量为多个，多个所述单节点服务器在所述内层框架上间隔排列，每一所述单节点服务器与两个所述导电铜排对应设置，所述电源接口通过直头式多插针结构与所述导电铜排连接，所述导电铜排用于将所述电源模块的电能传输至所述单节点服务器。

进一步地，所述电源模块包括多个供电单元与电源管理背板，多个所述供电单元集成于所述电源管理背板，所述电源管理背板用于监控所述供电单元的运行状态，所述电源管理背板通过所述直头式多插针结构与所述导电铜排连接。

进一步地，所述电源管理背板上设置供电接口，所述供电接口通过线缆与所述网络交换机连接；所述线缆沿所述内层框架靠近所述外层框架一侧的壁面走线。

进一步地，所述单节点服务器包括主板，所述主板与所述电源管理背板电连接，所述主板用于调配所述供电单元的电能。

进一步地，所述外层框架上设置有进液口以及出液口，所述内层框架与所述外层框架间形成液流通道，所述内层框架上开设有液流通孔，所述液流通孔位于相邻两个所述单节点服务器之间，冷却液经过进液口、液流通道以及液流通孔流出出液口。

上述浸没式整机柜液冷服务器对服务器的各模块进行合理化分布设置并将各模块进行无线缆连接，各功能模块在散热过程中实现无线缆连接，提高了服务器运维的安全性及效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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附图。

图1为本实用新型实施例提供的浸没式整机柜液冷服务器的整体结构俯视图；

图2为本实用新型实施例提供的浸没式整机柜液冷服务器的局部结构图；

图3为本实用新型实施例提供的浸没式整机柜液冷服务器的局部结构图。

附图标记说明：

1、网络模块；3、电源模块；4、内层框架；5、外层框架；10、网卡；11、数据转接板；12、网络交换机；20、单节点服务器；200、硬盘背板；201、主板；202、计算管理单元；21、电源接口；22、数据接口；23、管理网口；31、供电单元；32、电源管理背板；321、供电接口；33、导电铜排；51、进液口； 52、出液口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1至图3所示，本实施提供的浸没式整机柜液冷服务器，包括机柜壳体、网络模块1、电源模块3以及单节点服务器20；网络模块1、电源模块3以及单节点服务器20设于机柜壳体上；单节点服务器20设置有电源接口21以及数据接口22，电源模块3与电源接口21无线插拔式连接，网络模块1与数据接口22无线插拔式连接；电源模块3与网络模块1相连接；电源模块3用于给网络模块1以及单节点服务器20供电。

在实际的使用场景中，本实施例所提供的浸没式整机柜液冷服务器包括用于安装服务器各功能模块的机柜壳体，机柜壳体支撑并固定设置服务器各功能模块，为各功能模块的运行提供外在保护结构，为各功能模块沉浸液冷过程提供结构条件，服务器各功能模块的运行维护过程在机柜壳体中进行，机柜壳体可通入冷却液使得各功能模块在冷却液中完全沉浸并得到冷却，机柜壳体的壳壁上所设置的服务器各功能模块包括提供网络信号运行服务的网络模块1、提供电力能源保障的电源模块3以及为作为服务器核心运行功能的单节点服务器20；电源模块3还包括电源管理背板32，电源模块3以及网络模块1在服务器开机运行的过程中可与单节点服务器20的电源接口21以及数据接口22进行无线插拔连接，无线连接端口通过机械件辅助完成连接，这样的连接方式省去了服务器各功能模块运维过程中对单节点服务器20底部进行线缆处理的工艺，节省了服务器运维时间与人力成本。可以理解的是，网络模块1、单节点服务器20以及电源模块3的外层均包覆有绝缘防水保护层，绝缘防水保护层能够保证网络模块1、单节点服务器20以及电源模块3完全沉浸在冷却液中能正常运行，网络模块1的各部件外部设置有绝缘防渗透保护层，电源模块3的各部件外部设置有低流阻布局设计。

综上，浸没式整机柜液冷服务器通过机柜壳体安装服务器的各功能模块，机柜壳体还可用于容纳冷却液并使各功能模块完全沉浸于冷却液中实现运行过程中的冷却，网络模块1、单节点服务器20以及电源模块3等功能模块分别固定设置在机柜壳体上，单节点服务器20可实现热插拔，无需从冷却液中取出单节点服务器20即可实现单节点服务器20的运维，以避免从冷却液中取出单节点服务器20造成冷却液的挥发，机柜壳体中的各功能模块进行模块化设置，提高服务器运维效率并保证了运维过程的安全性，功能模块间取消线缆连接以避免线缆在运维过程中落入冷却液，提升了服务器运维过程整体的便利性与安全性，节省了单节点服务器20底部用于线缆折弯的空间，进一步解决了因线缆通电插拔造成的操作安全问题。

进一步地，网络模块1包括网络交换机12以及数据转接板11，网络交换机 12分别与电源模块3以及数据转接板11连接；数据转接板11与数据接口22无线插拔式连接。

具体地，网络交换机12与电源模块3连接，网络交换机12与数据转接板 11连接，电源模块3用于给网络交换机12以及网络模块1中的其他器件供电，数据转接板11是网络交换机12用于与单节点服务器20进行实体连接以及信号交换的部件，数据转接板11采用PCIe插槽连接或者高密度连接器连接的方式与单节点服务器20相连接，单节点服务器20中设置有与之相对应的结构用以进行无线连接，网络模块1与单节点服务器20之间可实现热插拔式连接，以替换网络模块1与单节点服务器20间通过通电线缆进行连接的传统模式，网络模块1用于服务器的网络数据桥接，网络模块1中的网络交换机12用于与单节点服务器20进行网络数据传递，具体地，单节点服务器20的数据接口22与数据转接板11采用板对板的插拔连接方式进行连接，数据转接板11与数据接口22 之间的连接方式可采用PCIe金手指、高密度连接头或其他定制化的方式进行连接以实现单节点插拔，数据转接板11与数据接口22之间设置有机械式导向装置，机械式导向装置可保证数据转接板11与数据接口22的准确定位对接。

进一步地，数据转接板11包括第一转接子板以及第二转接子板，第一转接子板与数据接口22连接，第二转接子板设置有网卡转接口，网卡转接口用于对接网络模块1内设置的网卡10。

具体地，第一转接子板固定于内层框架4上，第一转接子板作为桥接单节点服务器20中主板201PCIe信号的中介，第二转接子板上设置有网卡转接口，为网络模块1中的功能部件提供可对接的接口，数据转接板11根据功能配置进行区分可使数据转接板11在与数据接口22的对接过程中发挥出稳定的数据转接作用，避免同一部件因在运行过程中发挥多项功能而造成功能执行紊乱。

进一步地，第一转接子板与数据接口22之间采用板对板式插拔结构连接。

具体地，第一转接子板与数据接口22连接进行信号输送，第一转接子板与数据接口22采用板对板插拔形式进行连接，这种连接方式可通过板对板式插拔机械结构实现，省去网络模块1与单节点服务器20之间的有线连接，优化信号传输方式，提高模块间的连接便捷性。

进一步地，机柜壳体包括内层框架4以及外层框架5，内层框架4与外层框架5间隔设置，单节点服务器20以及网络交换机12设置于内层框架4内侧，电源模块3以及数据转接板11设置于外层框架5。

具体地，本实施例所公开的服务器机柜设置为具有内层框架4与外层框架5 的双层框架结构，内层框架4用于设置单节点服务器20以及网络模块1所属的网络交换机12，单节点服务器20固定设置于内层框架4的内侧壁面上，网络模块1所属的其余功能部件以及电源模块3设置于内层框架4的外侧壁面上或外层框架5的内侧壁面上，内层框架4与外层框架5间形成回字形空间，内层框架4与外层框架5间的空间用于为部分功能模块提供安装空间，注入并促进冷却液的流通，冷却液在回字形空间中单向流动，通过外层空间上设置的液体入口进入并通过液体出口流出，冷却液可根据使用者的实际运维需要进行流动或滞流的调整，使冷却液对功能模块的浸没式冷却效果达到最佳。

进一步地，该液冷服务器还包括多个导电铜排33，多个导电铜排33设置于外层框架5上，单节点服务器20的数量为多个，多个单节点服务器20在内层框架4上间隔排列，每一单节点服务器20与两个导电铜排33对应设置，电源接口21通过直头式多插针结构与导电铜排33连接，导电铜排33用于将电源模块3的电能传输至单节点服务器20。

具体地，电源管理背板32上设置有导电铜排33，导电铜排33即多台服务器用以并列连接的共享电源通路，是由金属板、保护外壳、绝缘材料以及相关功能附件所集成的***，金属板可优选为铜材料制成，导电铜排33设置于外层框架5上便于与电源模块3进行电连接，具体地，单节点服务器20内设置有用于与电源模块3连接的电源接口21，电源接口21与导电铜排33相连接实现无线缆插拔连接；与单节点服务器20连接的导电铜排33分为VBusbar电压铜排以及GNDBusbar接地铜排，每个单节点服务器20连接一个VBusbar电压铜排以及一个GNDBusbar接地铜排，单节点服务器20通过两种导电铜排33接收来自电源模块3的稳定电流，以使得在服务器运维过程中保持稳定性满足到维护安全性的要求。

进一步地，电源模块3包括多个供电单元31与电源管理背板32，多个供电单元31集成于电源管理背板32，电源管理背板32用于监控供电单元31的运行状态，电源管理背板32通过直头式多插针结构与导电铜排33连接。

具体地，电源模块3包括用于为整个服务器各功能模块提供运行电力的供电单元31，供电单元31可以选用CRPS电源或者是基于CRPS协议接口定制化的电源，供电单元31的数量可以依据服务器整体的功耗进行设置，或根据单节点服务器20的功能需求确定；电源管理背板32上设置有BMC或FPGA芯片，BMC 即基板管理控制器，用于对尚未开机的机器进行固件升级、查看机器设备以及***告警提升功能，电源管理背板32监控供电单元31的运行状态，包括供电单元31是否在位、电源输入与输出功率是否正常以及电源健康状态等，供电单元31用于为电源管理背板32提供稳定电流，供电单元31集成了供电单元31 与电源管理背板32，以实现供电与电流整合输出过程的一体化，供电单元31可与导电铜排33进行热插拔，供电单元31中的主电源与其所连接的导电铜排33 之间设置有多插针带导线结构，用于取代有线插拔连接，避免了因连接线路过长发生线路缠绕影响服务器的运行；电源管理背板32与网络交换机12通过线缆进行连接以便与服务器的运维管理中心进行事件告警通知以及信息交换；单节点服务器20与电源模块3通过导电铜排33连接，并采用直头式多插针的连接方式实现模块间结构的连接，将多个供电单元31集成于电源管理背板32，实现了整机柜液冷服务器的集中供电，便于电能调配以及管理。

进一步地，电源管理背板32上设置供电接口321，供电接口321通过线缆与网络交换机12连接；线缆沿内层框架4靠近外层框架5一侧的壁面走线。

具体地，网络模块1与单节点服务器20的部分功能部件通过网线进行连接，网线均可沿内层框架4的外侧壁面进行走线，内层框架4用于走线可使得单节点服务器20的上方区域得到净空，避免多线缠绕造成的运维成本上升问题；此外，单节点服务器20内设置有挂耳小板，挂耳小板用于设置管理网口23，管理网口23可与网络交换机12通过网线进行连接，网卡10与单节点服务器20以及网络交换机12通过网线相连接，网线的连接方式构建起单节点服务器20与网络模块1之间用于提供服务器状态监控、恢复救援的数据通道，显著提升了单节点服务器20与网络模块1间连接的便利性。

进一步地，单节点服务器20包括主板201，主板201与电源管理背板32电连接，主板201用于调配供电单元31的电能。

具体地，该服务器中用于运行服务器核心功能的部件为单节点服务器20，单节点服务器20内设置有用于服务器多类型信号处理的主板201，主板201所处理的服务器信号可用于服务器的信息检测、组件状态监测、软件更新控制以及服务器远程控制等，单节点服务器20与网络模块1中的数据转接板11进行板对板设置，单节点服务器20中还设置有CPU、内存、以及作为存储介质的硬盘，主板201与数据转接板11间进行插拔的方式取代了传统的线缆连接方式，使得服务器运维过程效率得到显著提升。

进一步地，外层框架5上设置有进液口51以及出液口52，内层框架4与外层框架5间形成液流通道，内层框架4上开设有液流通孔，液流通孔位于相邻两个单节点服务器20之间，冷却液经过进液口51、液流通道以及液流通孔流出出液口52。

具体地，内层框架4上设置有液流通孔用于将内层框架4与外层框架5间流通的冷却液引流入内层框架4的内部空间，冷却液在内层框架4与外层框架5 内外进行灵活流动，冷却液在流动的过程中完成热交换，进一步提高了冷却液与各功能模块的接触程度，带走各功能模块运行中产生的热量，有利于冷却散热的效率提升。

本实用新型公开了一种浸没式整机柜液冷服务器，包括机柜壳体、网络模块1、电源模块3以及单节点服务器20；网络模块1、电源模块3以及单节点服务器20设于机柜壳体上；单节点服务器20设置有电源接口21以及数据接口22，电源模块3与电源接口21无线插拔式连接，网络模块1与数据接口22无线插拔式连接；电源模块3与网络模块1相连接；电源模块3用于给网络模块1以及单节点服务器20供电。电源模块3通过导电铜排33与单节点服务器20进行连接，单节点服务器20数量设置为多个且所有单节点服务器20在内层框架4 内部进行并行排列设置，电源模块3中的电源管理背板32设置在内层框架4的外侧壁面上并通过导电铜排33连接单节点服务器20，其中，单节点服务器20 中设置有硬盘背板200，硬盘背板200用于安装服务器运行所使用的硬盘，单节点服务器20中设置有计算管理单元202，计算管理单元202用于处理计算服务器内的信号，所有单节点服务器20并排设置且每个单节点服务器20之间相互独立，各自独立的单节点服务器20分别通过导电铜排33接收电源模块3的电流可以防止某个单节点服务器20发生故障停止运行情况下对其余单节点服务器 20产生干扰的问题；单节点服务器20与网络模块1之间采用板对板连接的方式实现模块间结构的连接，单节点服务器20与电源模块3通过导电铜排33连接，并采用直头式多插针连接的方式实现模块间结构的连接，单节点服务器20与网络模块1以及电源模块3采用无线插拔式连接，运维单节点服务器20时，无需从冷却液中取出以造成挥发冷却液。机柜壳体中的各功能模块进行集中式供电以及网格模块化设置，提高服务器运维效率并保证了运维过程的安全性，功能模块间取消线缆连接以避免线缆在运维过程中落入冷却液，提升了服务器运维过程整体的便利性与安全性，节省了单节点服务器20底部用于线缆折弯的空间，同时解决了因线缆通电插拔造成的操作安全问题。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，包括：机柜壳体、网络模块、电源模块以及单节点服务器；

所述网络模块、所述电源模块以及所述单节点服务器设于所述机柜壳体上；

所述单节点服务器设置有电源接口以及数据接口，所述电源模块与所述电源接口无线插拔式连接，所述网络模块与所述数据接口无线插拔式连接；所述电源模块与所述网络模块相连接；所述电源模块用于给所述网络模块以及所述单节点服务器供电。

2.根据权利要求1所述的浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，所述网络模块包括网络交换机以及数据转接板；

所述网络交换机分别与所述电源模块以及所述数据转接板连接；

所述数据转接板与所述数据接口之间无线插拔式连接。

3.根据权利要求2所述的浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，所述数据转接板包括第一转接子板以及第二转接子板，所述第一转接子板与所述数据接口连接，所述第二转接子板设置有网卡转接口，所述网卡转接口用于对接所述网络模块内设置的网卡。

4.根据权利要求3所述的浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，所述第一转接子板与所述数据接口之间采用板对板式插拔结构连接。

5.根据权利要求2所述的浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，所述机柜壳体包括内层框架以及外层框架，所述内层框架与所述外层框架间隔设置，所述单节点服务器以及所述网络交换机设置于所述内层框架内侧，所述电源模块以及所述数据转接板设置于所述外层框架。

6.根据权利要求5所述的浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，包括多个导电铜排，多个所述导电铜排设置于所述外层框架上，所述单节点服务器的数量为多个，多个所述单节点服务器在所述内层框架上间隔排列，每一所述单节点服务器与两个所述导电铜排对应设置，所述电源接口通过直头式多插针结构与所述导电铜排连接，所述导电铜排用于将所述电源模块的电能传输至所述单节点服务器。

7.根据权利要求6所述的浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，所述电源模块包括多个供电单元与电源管理背板，多个所述供电单元集成于所述电源管理背板，所述电源管理背板用于监控所述供电单元的运行状态，所述电源管理背板通过所述直头式多插针结构与所述导电铜排连接。

8.根据权利要求7所述的浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，所述电源管理背板上设置供电接口，所述供电接口通过线缆与所述网络交换机连接；

所述线缆沿所述内层框架靠近所述外层框架一侧的壁面走线。

9.根据权利要求7所述的浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，所述单节点服务器包括主板，所述主板与所述电源管理背板电连接，所述主板用于调配所述供电单元的电能。

10.根据权利要求5所述的浸没式整机柜液冷服务器，其特征在于，所述外层框架上设置有进液口以及出液口，所述内层框架与所述外层框架间形成液流通道，所述内层框架上开设有液流通孔，所述液流通孔位于相邻两个所述单节点服务器之间，冷却液经过所述进液口、所述液流通道以及所述液流通孔流出所述出液口。

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