CN104699206A - 一种数据中心冷却机柜 - Google Patents

Abstract

一种数据中心冷却机柜，包括通信机柜本体、位于机柜内部的服务器、室外机以及连接管道；所述通信机柜本体包括多个容纳空间和多个服务器托盘，服务器位于服务器托盘上；机柜内的所有服务器的冷媒输入分管分别连接于冷媒总输入管，冷媒总输入管连接室外机的输出端；机柜内的所有服务器的冷媒输出分管分别连接于冷媒总输出管，冷媒总输出管连接室外机的输入端。本发明能够实现服务器散热所需风扇的功率和个数最小化，对于服务器上发热量较大的电子元器件散发出来的热量能够直接通过蒸发器传输到冷凝器，进而释放到环境中，而服务器上发热量较小的电子元器件散发出来的热量经过空气扰动装置加快流动，与蒸发器进行热交换，提高了降温效率和效果。

Description

一种数据中心冷却机柜

技术领域

本发明涉及数据中心散热领域，具体涉及一种数据中心冷却机柜。

背景技术

服务器的散热永远是业界的关注点，在计算密度越来越高，电力消耗越来越大的今天，服务器，尤其是大量应用服务器的数据中心，散热问题永远“挥之不散”，现在，由于外部散热难以完全解决问题，而且散热效率较低，经常造成服务器内部局部过热，从而不能达到服务器散热的要求，于是越来越多的服务器厂商已经将服务器的散热聚焦于服务器内部。对于服务器散热来说，尤其是内部散热，单纯的增加风扇数量或增加风扇转速并不能很好的解决问题，风扇越多，转速越快，耗电也就越多，噪音也会越大，对于用户来说，耗电和噪音也是很大的问题。

因此寻找一种如何在有限的空间和空调投入前提下，保障有效的散热效果，以实现机柜的数量最大化和机柜内服务器的数量最大化的散热装置迫在睫毛。

发明内容

本发明的目的在于解决现存服务器散热问题，而提供一种数据中心冷却机柜，服务器散热所需风扇的功率和个数最小化，对于服务器上发热量较大的电子元器件散发出来的热量能够直接通过蒸发器传输到冷凝器，进而释放到环境中，而服务器上发热量较小的电子元器件散发出来的热量经过空气扰动装置加快流动，与蒸发器和铸铝服务器金属外壳进行热交换。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种数据中心冷却机柜，包括通信机柜本体、位于机柜内部的服务器、室外机以及连接管道；所述通信机柜本体包括多个容纳空间和多个服务器托盘，服务器位于服务器托盘上；所述服务器包括服务器机壳、位于服务器机壳内部的服务器硬盘、服务器主板、扰动装置以及多个蒸发器；所述蒸发器安装于所述服务器硬盘的需要散热区域和所述服务器主板上发热量较大电子元器件上，单个或者多个蒸发器通过铜管，按照并联、串联或者混联组成一路或若干支路，各支路的两端分别连接于服务器内冷媒的输入分管和输出分管；机柜内的所有服务器的冷媒输入分管分别连接于冷媒总输入管，冷媒总输入管连接室外机的输出端；机柜内的所有服务器的冷媒输出分管分别连接于冷媒总输出管，冷媒总输出管连接室外机的输入端；所述室外机包括机壳、位于机壳内部的冷凝器、冷凝器风扇、二相流泵和储液罐。

以上所述服务器内冷媒输入分管的末端设有冷媒输入管截止阀，服务器内冷媒输出分管的末端设有冷媒输出管截止阀。

以上每个所述蒸发器是铜铝盘管式换热器。

以上所述服务器机壳内部的蒸发器与室外机组成的换热系统内部循环的介质是氟利昂。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1．本发明服务器机壳内所需安装风扇少，节省了服务器机壳空间，使服务器的体积更小巧；

2．根据现有数据中心耗能状况进行蒸发器内置于服务器的设计，一年四季都不需使用压缩机制冷，显著节省压缩机的电耗，能够降低整个数据中心的能耗，使数据中心机房的PUE接近1，国外先进的数据中心机房PUE值通常小于2，而我国的大多数数据中心的PUE值在2-3之间；

3．通过本发明数据中心冷却机柜内部结构的合理布置，能够提高服务器的放置密度；

4．建设成本低，建设周期短，并且整个数据中心的运行成本也很大的降低了。

由此可见，本发明的数据中心冷却机柜采取先进的设计思路，在保证数据中心设备长期稳定运行的基础上，又体现了优秀的节能效果，此技术处于国内外领先。

附图说明

图1为本发明的服务器结构平面图。

图2为本发明的服务器结构侧面图。

图3为本发明的数据中心冷却机柜整体结构图。

图中： 1-服务器机壳；2-服务器主机前端；3-扰动装置；4-蒸发器；5-冷媒输出总管；6-冷媒输入总管；7-服务器主机后端；8-冷媒输出管截止阀；9-冷媒输入管截止阀；10-主机上较大散热元器件； 11-冷媒总输出管；12-冷媒总输入管；13-通信机柜本体；14-室外机。

具体实施方式

结合上述附图说明本发明的具体实施例。

如图1和图2所示本发明服务器的平面和侧面图，服务器包括服务器机壳、位于服务器机壳内部的服务器硬盘、服务器主板、扰动装置以及多个蒸发器；所述蒸发器安装于所述服务器硬盘的需要散热区域和所述服务器主板上发热量较大电子元器件上，单个或者多个蒸发器通过铜管，按照并联、串联或者混联组成一路或若干支路，各支路的两端分别连接于服务器内冷媒的输入分管和输出分管，服务器内冷媒输入分管的末端设有冷媒输入管截止阀，服务器内冷媒输出分管的末端设有冷媒输出管截止阀。

如图3所示本发明的数据中心冷却机柜整体结构图，一种数据中心冷却机柜，包括通信机柜本体、位于机柜内部的服务器、室外机以及连接管道；所述通信机柜本体包括多个容纳空间和多个服务器托盘，服务器位于服务器托盘上；机柜内的所有服务器的冷媒输入分管分别连接于冷媒总输入管，冷媒总输入管连接室外机的输出端；机柜内的所有服务器的冷媒输出分管分别连接于冷媒总输出管，冷媒总输出管连接室外机的输入端。

本发明数据中心冷却机柜工作时，二相流泵从储液罐内抽取制冷工质通过冷媒总输入管，分流入各服务器的冷媒输入分管，制冷工质经服务器的冷媒输入分管进入服务器内部的各个蒸发器，制冷工质在蒸发器里面与服务器内部的硬盘和主板散发出来热量进行热交换，液态制冷工质吸收热量，变成气态制冷工质，然后各个服务器内部蒸发器的气态制冷工质经服务器的冷媒输出分管汇聚于冷媒总输出管，气态制冷工质经冷媒总输出管送至室外机，气态制冷工质在室外机中与室外低温冷源进行热交换，放出热量，变为液体，进而经室外机输出端流入储液罐，完成一次循环，这样源源不断的循环把数据中心冷却机柜内部服务器产生的热量散发出去。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种数据中心冷却机柜，其特征在于：包括通信机柜本体、位于机柜内部的服务器、室外机以及连接管道；所述通信机柜本体包括多个容纳空间和多个服务器托盘，服务器位于服务器托盘上；所述服务器包括服务器机壳、位于服务器机壳内部的服务器硬盘、服务器主板、扰动装置以及多个蒸发器；所述蒸发器安装于所述服务器硬盘的需要散热区域和所述服务器主板上发热量较大电子元器件上，单个或者多个蒸发器通过铜管，按照并联、串联或者混联组成一路或若干支路，各支路的两端分别连接于服务器内冷媒的输入分管和输出分管；机柜内的所有服务器的冷媒输入分管分别连接于冷媒总输入管，冷媒总输入管连接室外机的输出端；机柜内的所有服务器的冷媒输出分管分别连接于冷媒总输出管，冷媒总输出管连接室外机的输入端；所述室外机包括机壳、位于机壳内部的冷凝器、冷凝器风扇、二相流泵和储液罐。

2.根据权利要求1所述的一种数据中心冷却机柜，其特征在于：所述服务器内冷媒输入分管的末端设有冷媒输入管截止阀，服务器内冷媒输出分管的末端设有冷媒输出管截止阀。

3.根据权利要求1所述的一种数据中心冷却机柜，其特征在于：每个所述蒸发器是铜铝盘管式换热器。

4.根据权利要求1所述的一种数据中心冷却机柜，其特征在于：所述服务器机壳内部的蒸发器与室外机组成的换热系统内部循环的介质是氟利昂。