一种机柜和机柜式服务器系统

技术领域

本申请涉及信息技术领域，具体为一种机柜和机柜式服务器系统。

背景技术

随着服务器系统的单板和整体功率增加，传统的风冷散热功率和成本越来越大，且散热效果难以满足需求。目前，服务器系统逐步开始使用液冷散热方式来进行散热。在各种液冷散热技术中，接触液冷的方式越来越得到关注。具体的，接触液冷一种典型的方式为浸没液冷，浸没液冷指的是将单板浸泡在不导电的液体工质中进行散热，该方案的结构形式简单，成本较低，且散热效果较好。图1为现有技术中的服务器系统的浸没液冷示意图，如图1所示，服务器系统包括浸没罐01，该浸没罐01具体为密封的容器，该浸没罐01具有进液口011和出液口012，以实现浸没罐01内液体工质的更换。将带有发热器件(例如主芯片)的单板02浸没在上述浸没罐01内，将冷却后的液体工质通过进液口011输入浸没罐01内，并将受热升温后的液体工质从出液口012抽出，以此循环对单板02进行散热。

机柜式服务器系统内可以插各种不同高度的服务器，且服务器都是横插，这样可以利用立体空间，增加服务器的部署密度。然而，浸没罐体积较大，占地面积较大，不适合于现有具有机柜式服务器系统的机房的高密需求。

发明内容

本申请提供一种机柜和机柜式服务器系统，散热效果较好，液冷系统占用的空间较小。还便于维护服务器系统内的电路板组件。

第一方面，本申请提供的机柜包括液冷系统、多个安装架和多个容置盒。上述安装架形成插槽，每个容置盒滑动安装于一个安装架，从而上述容置盒可以插拔安装于插槽。具体的，上述容纳盒具有底壁和侧壁，侧壁连接于底壁的四周，底壁和侧壁密封连接成容置盒。上述容置盒用于容纳电路板组件。液冷系统包括进液管、出液管和多个喷淋器，每个喷淋器与进液管连接，用于获取进液管提供的冷却液。每个喷淋器固定设置于安装架，且喷淋器设置于对应的安装架安装的容置盒背离底壁的一侧。则喷淋器可以用于将从进液管获取的冷却液喷淋至容置盒内的电路板组件，用于为容置盒内的电路板组件散热。每个容置盒与出液管连接，则进入容置盒内的冷却液可以流至出液管，出液管将容置盒内的冷却液排出，并进行回收。对回收后的冷却液进行换热降温等处理，以便于进行循环使用。也就是说，冷却液依次流过上述进液管、喷淋器、容置盒和出液管。

该方案中，采用液冷的方式对机柜内的电路板组件散热，散热效果较好。此外，该方案中液冷系统的结构简单，占用空间较小。当需要维护服务器系统内的电路板组件时，可以直接将容纳盒抽出，且容纳盒不具有上盖，可以直接将电路板组件从容纳盒内取出。此外，该方案中，喷淋器固定设置与安装架，因此，抽出容置盒时，喷淋器不用随容置盒一起抽出。

上述容置盒的底壁和侧壁密封连接成抽屉状，则便于容置电路板，且便于将容置盒从在安装架上抽拉，并将电路板组件放入抽屉状的容置盒或者从抽屉状的容置盒中取出，便于维护电路板组件。

机柜内可以包括多个容置盒和多个喷淋器，上述喷淋器可以与容置盒一一对应。

每个喷淋器与进液管之间可以分别设置有开关阀。则当需要维护一个电路板组件时，可以仅关闭与该电路板组件对应的喷淋器的开关阀即可，保证其它电路板组件的散热效果。

具体的技术方案中，每个容置盒与对应的安装架之间可以通过滑轨进行安装，则便于对容置盒进行抽拉操作。

具体设置上述滑轨时，上述滑轨可以设置于容置盒的底壁与安装架之间。或者，上述滑轨还可以设置于容置盒的侧壁与安装架之间。本申请对于滑轨的设置位置不做限制，可以根据实际需求设计。

液冷系统的喷淋器的具体结构也不做限制。例如，喷淋器可以为喷头，还可以为喷孔板。当喷淋器为喷孔板时，喷孔板具有板状的腔体，以及与上述腔体连通的开口。冷却液先进入到喷孔板的腔体内，然后通过上述开口滴落至电路板组件的发热器件。

当喷淋器为喷头时，可以使得喷头与电路板组件的发热器件相对，从而将冷却液喷淋至上述发热器件。或者，当喷淋器为喷孔板时，可以使得喷孔板的开口与电路板组件的发热器件相对，从而将冷却液滴落至上述发热器件。

为了实现容置盒与出液管之间的连接，上述容置盒具有出液凸管，出液管具有回液口。上述出液凸管与回液口插接，也就是说上述安装状态下，出液凸管伸入到回液口内。该方案中，出液凸管与出液管插接，则便于对容置盒进行插拔操作。

具体设置上述出液凸管时，上述出液凸管的延伸方向与容置盒的插入方向相同。因此，随着容置盒的插拔过程，出液凸管可以直接与出液管进行插拔，无需针对出液凸管进行任何附加的操作，操作过程更为简单。

上述出液管包括主管体和支管，支管与容置盒可以一一对应。上述回液口可以位于支管，则出液凸管伸入到支管，而不会直接伸入至主管体，对于主管体内的冷却液的流动不存在影响。

上述回液口与出液凸管之间还可以设置有密封件，该密封件可以提升出液凸管与回液口之间的密封效果，冷却液不易从出液凸管与出液口之间的缝隙露出。

具体设置上述密封件时，密封件可以固定于容置盒，或者，上述密封件还可以固定于出液凸管。本申请对于密封件的设置位置不做限制。

上述机柜中的多个安装架在机柜中上下排列。值得说明的是，上述“上下”指的是机柜处于使用状态下的方位。具体的可以使上述安装架的承载面平行于地面。可以理解为上述机柜中的容置盒横插于机柜中。

具体的实施例中，上述机柜中的电路板组件可以为服务器主板，从而可以利用该方案对服务器进行散热。

第二方面，本申请还提供了一种机柜式服务器系统，包括上述任一技术方案中的机柜，还包括电路板组件，上述电路板组件设置于容置盒内。该机柜式服务器系统的散热效果较好，且机柜式服务器系统的密度较高。此外，机柜式服务器系统的维护操作较为简单。

附图说明

图1为现有技术中的服务器系统的浸没液冷示意图；

图2为本申请实施例中机柜式服务器系统的一种侧向结构示意图；

图3为本申请实施例中机柜式服务器系统的另一种侧向结构示意图；

图4为本申请实施例中机柜式服务器系统的另一种侧向结构示意图；

图5为本申请实施例中机柜式服务器系统的一种正向结构示意图；

图6为本申请实施例中机柜式服务器系统的局部结构示意图；

图7为本申请实施例中机柜式服务器系统的局部剖面结构示意图；

图8为本申请实施例中出液管的局部结构示意图。

附图标记：

01-浸没罐； 011-进液口；

012-出液口； 02-单板；

1-安装架； 2-容置盒；

21-底壁； 22-侧壁；

23-出液凸管； 3-液冷系统；

31-进液管； 32-出液管；

321-回液口； 322-主管体；

323-支管； 33-喷淋器；

34-储液罐； 35-换热器；

36-液泵； 37-总阀；

38-开关阀； 4-电路板组件；

41-电路板； 42-发热器件；

5-滑轨； 6-密封件。

具体实施方式

为了方便理解本申请实施例提供的机柜和机柜式服务器系统，下面介绍一下其应用场景。随着信息技术的发展，服务器系统的性能也越来越好，集成度也越来越高。现有技术中，服务器系统具体可以为机柜式服务器系统，多个节点横插在机柜内，使得机柜内的节点集成度较高。具体的，上述节点横插在机柜内，指的是节点与地面大致平行。随着服务器内的集成度越来越高，发热量也越来越高，而服务器系统的散热能力对于服务器系统的性能的影响也至关重要。为了保证散热效果，可以采用接触式液冷的方式对服务器系统进行散热。现有技术中，接触式液冷的散热结构占用空间较多，此外，维护节点的操作较为复杂，不便于服务器系统的维护。下面结合附图，列举具体实施例来说明本申请提供的机柜和机柜式服务器系统。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“具体的实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

图2为本申请实施例中机柜式服务器系统的一种侧向结构示意图，如图2所示，本申请实施例中机柜式服务器系统包括机柜，该机柜包括多个安装架1、多个容置盒2和液冷系统3，机柜式服务器系统还包括电路板组件4。多个安装架1形成了多个插槽。每个上述容置盒2滑动安装于一个安装架1，或者说，每个上述容置盒2插拔安装于一个上述插槽。上述容置盒2容纳上述电路板组件4，也就是将电路板组件4设置于容置盒2内，从而电路板组件4与容置盒2形成为节点。上述容置盒2具体可以包括底壁21和侧壁22，上述侧壁22可以设置于底壁21的四周，底壁21与侧壁22密封连接。

上述液冷系统3包括进液管31、出液管32和多个喷淋器33，上述液冷系统3还可以包括储液罐34、换热器35和液泵36等结构。每个喷淋器33固定设置于安装架1，且喷淋器33设置于对应的容置盒2远离底壁21的一侧，具体的，可以使得喷淋器33设置于容置盒2的开口侧，也就是喷淋器33设置于容置盒2的上方。每个上述喷淋器33与一个容置盒2相对设置，用于将冷却液输入至容置盒2，具体可以使得喷淋器33与容置盒2一一对应设置。液冷系统3具体可以包括多个喷淋器33，每个喷淋器33与进液管31连接，用于获取进液管提供的冷却液，之后将冷却液喷淋至容置盒2内的电路板组件4。容置盒2与出液管32连接，容置盒2内的冷却液可以流至出液管32，从出液管32排出。具体的实施例中，上述出液管32、储液罐34、换热器35、液泵36、进液管31、喷淋器33和容置盒2依次连接形成散热回路，当然，上述结构的具体连接顺序不做限制。冷却液在上述散热回路内流动，在液泵36的驱动下，冷却液进入进液管31，通过与进液管31连接的多个喷淋器33分别喷淋至各个容置盒2内，用于对容置盒2内的电路板组件4降温。各个容置盒2内的冷却液进入出液管32，具体可以在重力的作用下，流至出液管32，之后回流至储液罐34，利用换热器35对冷却液进行降温，以便于进行下一次的循环使用。

本申请技术方案中，液冷系统3的结构较为简单，无需占用太多的体积，有利于提升机柜式服务器系统的密度。此外，每个容置盒2单独与进液管31和出液管32分别连接，且容置盒2密封设置，上一层容置盒2内的冷却液不会流至下一层容置盒2。此外，喷淋器33固定设置于安装架1，当需要维护节点时，可以关闭喷淋器33，使得容置盒2内不再由喷淋器33继续充入冷却液，且上一层的容置盒2内的冷却液也不会流至该层的容置盒2。稍等片刻，使得容置盒2内存储的冷却液从出液管32流出。然后可以将容置盒2抽出，直接从容置盒2内将电路板组件4取出进行维护。该方案中，容置盒2在液冷系统3中独立设置，且对容置盒2内的电路板组件4的维护操作较为简单方便。

上述机柜可以包括外壳和支架，支架设置于外壳形成安装架1。具体的，上述支架可以固定设置于外壳，例如可以焊接于外壳。或者，可以采用插接或卡接等方式，实现支架的灵活设置。

具体的，上述电路板组件4可以为单板，例如，电路板组件2可以为服务器主板，则机柜应用于服务器系统。便于提升服务器的散热效果和集成度。

容置盒2的底壁21与侧壁22密封连接呈抽屉状，也就是说，本申请实施例中的容置盒2不具有上盖，上方裸露。该结构一方面便于冷却液直接落至电路板组件4，散热效果较好；另一方面便于进行机柜式服务器系统维护时，直接将电路板组件4从容置盒2内取出，简化维护操作。

请继续参考图2，具体实施例中，可以使得进液管31具有总阀37，当需要维护节点时，关闭总阀37，喷淋器33停止向容置盒2内的电路板组件4喷淋冷却液，并等待片刻，容置盒2内的冷却液排出至出液管32。之后，将容置盒2拔出，将容置盒2拔出后，可以继续打开总阀37，为其它节点散热。

图3为本申请实施例中机柜式服务器系统的另一种侧向结构示意图，如图3所示，另一种实施例中，可以使得每个喷淋器33与进液管31之间设置开关阀38，从而可以单独控制各个喷淋器33。当需要对某个电路板组件4进行维护时，通过关闭与该电路板组件4对应的喷淋器33连接的开关阀38，可以仅停止对该电路板组件4的散热，从而保证整个系统的散热效果。此外，该方案可以仅打开机柜中设置有电路板组件4的容置盒2上方的喷淋器33，以降低成本。

如图3所示，具体的实施例中，容置盒2沿机柜的前后方向拉伸。以机柜处于使用状态下确定上述前后方向，将容置盒2在机柜的前方从安装架1拉出，具体拉出方向为图3中M方向。该实施例中，出液管32和进液管31的设置位置不做限制，如图3所示的实施例中，出液管32设置于机柜的后方，进液管31设置于机柜的前方，只需使进液管不阻挡容置盒2的拉出路径即可。例如，可以使进液管31位于机柜前方的侧边位置。

图4为本申请实施例中机柜式服务器系统的另一种侧向结构示意图，如图4所示，另一种实施例中，可以使进液管31和出液管32都位于机柜的后方，或者说位于机柜的同一侧。该方案中，便于安装和布局液冷系统，且有利于节省液冷系统占用的空间。

图5为本申请实施例中机柜式服务器系统的一种正向结构示意图，请参考图4和图5，具体安装上述容置盒2时，上述容置盒2与安装架1之间通过滑轨5安装，从而便于对容置盒2进行推拉操作。图5所示的实施例中，进液管31和出液管32都位于机柜的后方。

具体的实施例中，上述滑轨5包括滑块和导轨，上述滑块与导轨适配，滑动安装。上述滑块可以安装于容置盒2，导轨可以安装于安装架1，从而可以使容置盒2滑动安装于安装架1。上述滑轨5可以设置于容置盒2的底部，或者，还可以设置于容置盒2的侧壁22，本申请对此不做限制。

具体实施例中，上述喷淋器33的具体结构不做限制，可以为喷头或者喷孔板。喷头和喷孔板的结构较为简单，占用空间较少，且成本较低。

值得说明的是，上述喷淋器33将冷却液喷淋至容置盒2内的电路板组件4，指的是冷却液从喷淋器33流出并落至电路板组件4。具体的，冷却液可以具有一定的初速度，喷射至电路板组件4，或者冷却液可以不具有初速度，滴落至电路板组件。本申请不做限制。

请参考图4和图5上述电路板组件4包括电路板4和设置于电路板41的发热器件42。上述喷淋器33可以包括至少两个喷头，上述喷头与电路板组件4的发热器件42一一相对，例如上述发热器件42可以为设置于电路板组件4上的芯片、内存条、硬盘或者插卡，则喷头与上述芯片、内存条、硬盘或者插卡相对。该实施例中，喷头内的冷却液直接喷淋至电路板组件4上的发热器件42，则散热效果较好。当然，在其它实施例中，喷头也可以不与发热器件42相对设置。

上述喷淋器33为喷孔板时，该喷孔板包括板状容置腔。该喷孔板朝向电路板组件4方向具有多个开孔，上述开孔与喷孔板的板状容置腔连通。冷却液从上述喷孔板内，经开孔流出。上述开孔可以与电路板组件4的发热器件42一一相对，例如与电路板组件4上的芯片、内存条、硬盘或者插卡相对。该实施例中，喷孔板内的冷却液滴落或喷射至电路板组件4上的发热器件42，散热效果较好。当然，在其它实施例中，喷孔板的开孔也可以不与发热器件42相对设置。

请参考图4和图5，上述机柜中的多个安装架在机柜中上下排列。值得说明的是，上述“上下”指的是机柜处于使用状态下的方位。具体的可以使上述安装架的承载面平行于地面。可以理解为上述机柜中的容置盒横插于机柜中。该方案可以充分利用立体空间，增加服务器的部署密度。

图6为本申请实施例中机柜式服务器系统的局部结构示意图，图7为本申请实施例中机柜式服务器系统的局部剖面结构示意图。如图6和图7所示，容置盒2具有出液凸管23，出液管32具有回液口321，上述出液凸管23伸入上述回液口321内。则出液凸管23内的冷却液可以流至出液管32内。该方案中，出液凸管23与回液口321插接，便于安装和拆除。

请继续参考图6和图7，具体设置上述出液凸管23时，出液凸管23沿容置盒2的插入方向延伸。也就是说，出液管32的延伸方向与容置盒2的插入方向相同。则进行容置盒2的插拔的同时，就可以实现出液凸管23的插拔操作，操作过程更加简单。当需要维护电路板组件4时，将容置盒2拔出，则出液凸管23与回液口321直接分离，操作方便。当安装容置盒2时，将容置盒2插入安装架1，则出液凸管23自动插入回液口321，实现出液凸管23与出液管32之间的连接。也就是说，将容置盒2安装和拆除时，都不需要针对出液凸管23与出液管32之间的连接和拆除进行额外的操作，有利于简化操作过程。

具体设置上述出液凸管23时，可以使出液凸管23连接至容置盒2的底部，具体可以连接至底壁21。或者，上述出液凸管23还可以连接至上述容置盒2的侧壁22，此时，出液凸管23与侧壁22靠近底壁21的位置连接，或者，出液凸管23与侧壁22和底壁21同时连接。该方案中，可以容置盒2内的冷却液可以全部从出液凸管23流出，从而便于容置盒2的维护操作。

请继续参考图6和图7，具体的实施例中，上述出液管32具有主管体322和支管323，主管体322与支管323连通，回液口321位于支管323。如图6和图7所示，上述支管323长度较短，为主管体322的一小节分枝。该方案中，使出液凸管23与回液口321插接时，出液凸管23不会伸入到主管体322内部，对主管体322内冷却液的流动无影响。

图8为本申请实施例中出液管的局部结构示意图，请参考图7和图8，上述出液凸管23与回液口321之间设置有密封件6，从而可以使出液凸管23与回液口321之间紧密接触，不易出现冷却液的泄漏。此外，上述密封件6具有一定的弹性，因此，即使出液凸管23与回液口321在安装状态下紧密接触，也可以将出液凸管23插入回液口321，或者将出液凸管23从回液口321拔出。具体设置上述密封件6时，可以将密封件6与出液凸管23固定设置，或者，也可以将密封件6与回液口321固定设置。

如图8所示，可以将上述密封件6固定设置于出液口，该密封件6与出液凸管23的外壁接触。具体的，上述出液凸管23可以与密封件6过盈装配，则将出液凸管23伸入到回液口321时，可以使得出液凸管23与回液口321紧密连接。

值得说明的是，上述密封件的具体结构不做限制，例如，可以为密封垫，或者还可以为密封片，密封片较为柔软，有利于进行插拔操作。此外，上述密封件的具体材质也不错限制，具体可以为橡胶材质。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。