CN108174583B - 一种通过油冷却服务器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于对电设备进行降温的专门方法技术领域，具体公开了一种通过油冷却服务器的方法，包括以下步骤：1、准备一个机柜和一个油循环装置，准备如下油液原材料：绝缘矿物油，绝缘矿物油中烷基侧链上的碳原子占分子总碳数的42％～50％，2,6‑二叔丁基对甲酚；2、将步骤1中准备的油液原材料混合形成油液；3、将服务器放入机柜中，将油液放入油循环装置中；4、启动油循环装置，使油液进入机柜并没过服务器，吸热后的油液被油循环装置吸走并冷却后重新通入机柜内，经冷却的油液温度在‑10～20℃。本发明目的在于解决现有技术通过冷热空气交换的方式进行散热时，气流会携带杂质吹入服务器内部造成积灰，同时空气导热系数低，导致服务器散热效率低的问题。

Description

一种通过油冷却服务器的方法

技术领域

本发明属于对电设备进行降温的专门方法技术领域，具体公开了一种通过油冷却服务器的方法。

背景技术

服务器，也称伺服器，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。在大型企业或机构中，常常会使用数十上百台服务器组建成内部系统，为了保证系统运行的稳定性，服务器需要长时间开机运行，而服务器运行过程中，由于电路中电阻的存在，不可避免的会发出热量，随着工作时间的增加，热量不断累积，使得服务器温度上升，当温度过高时，便会导致服务器出现故障，而影响系统运行的稳定性。

目前通常采用排风扇或空调进行散热降温，排风扇和空调都是采用冷热空气交换的原理进行的降温，而通过冷热空气交换的方法进行降温时，气流会携带着外部杂质吹向服务器，并将杂质从服务器散热口吹入服务器内部，从而使得服务器主板上积灰，覆盖于主板上的灰尘杂质，阻挡服务器热量的散失，从而使得服务器散热效率降低，并且还会导致服务器发生接触不良短路等故障，并且空气导热系数低，当冷热空气交换后，环境温度下降明显，但由于空气导热系数低，服务器上的热量传递至空气的速度缓慢，从而使得服务器温度下降缓慢。

发明内容

本发明公开了一种通过油冷却服务器的方法，目的在于解决现有技术通过冷热空气交换的方式进行散热时，气流会携带杂质吹入服务器内部造成积灰，同时空气导热系数低，导致服务器散热效率低的问题。

本发明的基础方案为：一种通过油冷却服务器的方法，包括以下步骤：

步骤1：准备一个密封机柜和一个油循环装置，准备如下油液原材料：绝缘矿物油，所述绝缘矿物油中烷基侧链上的碳原子占分子总碳数的42％～50％，2,6-二叔丁基对甲酚；

步骤2：将步骤1中准备的油液原材料混合形成油液；

步骤3：将服务器放入机柜中，将油液放入油循环装置中；

步骤4：启动油循环装置，使得油液进入机柜直至没过服务器，使油液吸收服务器散发的热量，因吸收热量而升温的油液被油循环装置抽出冷却后重新通入机柜内，经过冷却的油液温度在-10～20℃。

本发明的技术原理和有益效果在于：

1.本发明通过向机柜内通入油液，使得油液将服务器浸泡在内部由于绝缘矿物油的导热系数远大于空气的导热系数，因此服务器散发的热量快速传递至油液中，使得服务器的散热速度提高。并且由于油液将服务器浸泡在内部，使得服务器与空气隔绝，进而使得空气中的灰尘无法进入服务器内部，从而防止了服务器内部积累杂质，避免杂质累积过多影响服务器的正常运行，通过油液散热，相比于通过空气交换进行散热，无需使用空调和排风扇等，因此也避免了空调和排风扇所产生的振动噪音，使得机房噪音下降。

2.由于本发明中绝缘矿物油中烷基侧链上的碳原子占分子总碳数的42％～50％，所以分子中环烷烃占比多，使得油液化学稳定性高，介电强度高，凝固点低，使得油液能够在低温环境下使用，由于绝缘矿物油的介电强度高于空气，因此绝缘矿物油的绝缘性强于空气，在通过油液对服务器进行降温时，电流不会在油液中传导，进而保证了服务器在油液中工作时的稳定性，并且当服务器的电路发生故障而产生短路时，即使短路的高温使电路板烧熔，但是火焰和电弧在油液中会瞬间熄灭，从而保证了服务器运行时的安全性，并且有油浸泡的固体绝缘材料，形成了一个良好的氛围，可以保持固体材料的绝缘特性，延长其老化过程。

3.由于油液中添加有2,6-二叔丁基对甲酚，因此克服了环烷烃抗氧化性能较差的缺点，使得油液更加耐用。

4.由于本发明中通过油循环装置对吸收了热量的油液进行降温，降温后的油液重新通入机柜内，从而使得机柜内不断有低温油液进入，进而使得机柜内的油液保持温度较低的状态，同时由于服务器工作时，温度通常高于50℃，而经过冷却的油液温度在-10～20℃。因此油液与服务器之间存在较大的温度差，进而使得热量的传递更加快速，使得散热效率进一步提高。

进一步，所述绝缘矿物油中芳香环上的碳原子个数占分子总碳数的8-12％。使得油液的析气性、溶解性和氧化安定性增强，提高油液质量。

进一步，所述绝缘矿物油中含水量小于0.002％。避免油液中水分过多而影响油液的绝缘性。

进一步，经过冷却的油液温度在-10～10℃。在保证油液不凝固以及服务器正常运行的前提下，进一步降低冷却后的油液的温度，使得冷却后的油液温度与服务器温度之间的差值更大，进而提高热传递效率。

进一步，所述2,6-二叔丁基用量为绝缘矿物油质量的0.01％。通过添加2,6-二叔丁基使得油液的抗氧化性能得到提升。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明机柜的剖视图；

图3为本发明定位台的放大结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机柜1、盖板2、折叠密封层3、握柄4、油循环装置5、进油管6、出油管7、取放口8、出气管9、吸油块10、安装板11、第二连杆12、第一滑块13、第一滑槽14、第一连杆15、定位台16、除杂网17、限位槽18、通孔19、缸筒20、吸气管21、活塞杆22、活塞板23、定位销24、滑腔25、滑杆26、支撑杆27、压紧板28。

实施例基本如图1、图2和图3所示：一种通过油冷却服务器的方法，包括以下步骤：

步骤1：准备一个服务器散热系统，包括机柜1，机柜1上端开有呈矩形的取放口8，取放口8处铰接有盖板2，机柜1内距离机柜1上端面20cm处焊接有水平设置的隔板，隔板上方为除油腔下方为散热腔，隔板上与取放口8对应位置开有形状大小与取放口8相同的开口，隔板上端面滑动连接有两块海绵吸油块10，两块海绵吸油块10关于机柜1中轴线对称设置，两块海绵吸油块10远离取放口8的侧壁均固定安装有钢制安装板11，安装板11远离取放口8远离取放口8的侧壁均沿竖直方向开有第二滑槽，第二滑槽内滑动连接有第二滑块，第二滑块下端面与第二滑槽下壁之间固定安装有弹簧，第二滑块铰接有第二连杆12，隔板上开有供第二连杆12穿过的通孔19，通孔19大于第二连杆12直径；

除油腔左右两侧壁上均焊接有缸筒20，缸筒20内均滑动密封有活塞板23，活塞板23靠近安装板11一端均一体成型有活塞杆22，活塞杆22伸出缸筒20并与两侧的安装板11焊接，缸筒20靠近吸油块10一端连接有出气管9和进气管，进气管和出气管9内分别安装有只允许气体进入和只允许气体流出的单向阀，出气管9伸入除油腔壁内延伸至取放口8内壁并与外部连通，进气管穿过除油腔侧壁与外部连通。

散热腔左内壁和右内壁上均沿竖直方向开有第一滑槽14，第一滑槽14内均滑动链接有第一滑块13，两根第二连杆12下端分别与距离最近第一滑块13铰接，两个第一滑块13上还铰接有两个第一连杆15，两根第一连杆15下端铰接有定位台16，两根第一连杆15分别与定位台16的左侧壁和右侧壁铰接，散热腔后侧壁上开有限位槽18，散热腔前侧壁上开有条形通孔19，限位槽18和条形通孔19长度相同，条形通孔19内滑动安装有折叠密封层3，折叠密封层3由多个呈“<”形的褶皱构成，定位台16一端与限位槽18滑动连接，另一端与折叠密封层3固定连接，机柜1外的折叠密封层3上固定安装有握柄4，握柄4高度与定位台16相同。

散热腔底面一体成型有定位销24，定位台16上端面开有定位槽，定位槽下方的定位台16内部开有腔体，腔体内滑动连接有在腔体内上下滑动的滑杆26，滑杆26水平设置，腔体下端面开有形状尺寸与定位销24相同的插入孔，滑杆26两端均铰接有支撑杆27，定位槽侧壁上开有两个与腔体连通的压紧孔，两个压紧孔下端分别位于滑杆26两端，支撑杆27在压紧孔内滑动并且支撑杆27另一端伸出压紧孔，支撑杆27伸出压紧孔一端铰接有压紧板28。

散热腔右壁的第一滑槽14下方连接有进油管6和出油管7，进油管6和出油管7均与油循环装置5连通，油循环装置5内安装有冷却机构。

准备如下油液原材料：绝缘矿物油50L，绝缘矿物油中烷基侧链上的碳原子占分子总碳数的49％，绝缘矿物油中芳香环上的碳原子个数占分子总碳数的10％，绝缘矿物油中含水量小于0.002％，2,6-二叔丁基对甲酚5g；

步骤2：将步骤1中准备的油液原材料混合形成油液；将油液通入油循环装置5；

步骤3：将盖板2打开，而后将握持握柄4，将握柄4向上提起，从而使得握柄4上方的折叠密封层3折叠压缩，握柄4下方的折叠密封层3伸长，进而带动与折叠密封层3固定连接的定位台16向上移动，而后将服务器竖直从取放口8放入机柜1，服务器穿过取放口8和隔板上的开口放入定位槽中，而后手持握柄4向下移动，进而使得定位台16向下移动，当定位台16移动至底部时，定位销24从插入口下端插入插入孔中，将滑杆26顶起，进而使得支撑杆27将压紧板28向定位槽中心撑起，使得压紧板28将服务器压紧，完成服务器的定位，并且由于定位台16和服务器自身的重力，使得定位销24保持将滑杆26顶起的状态，进而保持将服务器夹紧定位的状态；

步骤4：启动油循环装置5，使得油液从进油管6进入散热腔内，由于散热腔还连接有出油管7，因此油液不断从循环装置流入散热腔内，而后又从散热腔内流出至循环装置中，使得散热腔内的油液液面保持在隔板以下并没过服务器，被油液浸泡的服务器将散发的热量传递到油液中，使得油液温度升高，吸收了热量的油液从出油管7流出到油循环装置5中，经过冷却机构的冷却后，使得油液温度保持在5℃，因此油液与服务器之间存在较大的温度差，进而使得热量的传递更加快速，使得散热效率进一步提高，油液从进油管6重新进入散热腔内对服务器进行散热，使得油液不断循环利用而无需不断添加油液；

由于本发明中绝缘矿物油中烷基侧链上的碳原子占分子总碳数的49％，所以分子中环烷烃占比多，使得油液化学稳定性高，介电强度高，凝固点低，使得油液能够在低温环境下使用，由于绝缘矿物油的介电强度高于空气，因此绝缘矿物油的绝缘性强于空气，在通过油液对服务器进行降温时，电流不会在油液中传导，进而保证了服务器在油液中工作时的稳定性，并且当服务器的电路发生故障而产生短路时，即使短路的高温使电路板烧熔，但是火焰和电弧在油液中会瞬间熄灭，从而保证了服务器运行时的安全性，并且有油浸泡的固体绝缘材料，形成了一个良好的氛围，可以保持固体材料的绝缘特性，延长其老化过程；

由于油液中添加有2,6-二叔丁基对甲酚，因此克服了环烷烃抗氧化性能较差的缺点，使得油液更加耐用；

步骤5：需要将服务器从机柜1内取出时，将握柄4向上提起，使得定位台16向上移动，进而使得定位台16带动与定位台16侧壁铰接的第一连杆15向上移动，第一连杆15进而带动第一滑块13在第一滑槽14内向上滑动，第一滑块13的移动带动第二连杆12，使得第二连杆12推动吸油块10向取放口8的方向移动，同时服务器也在向上移动，当服务器到达两吸油块10之间时，吸油块10在第二连杆12的推动下，继续向着相互接近的方向滑动，使得吸油块10与服务器接触，对服务器进行吸油；吸油完成后，将服务器取出，服务器在取出时依旧会与吸油块10之间产生摩擦，使得服务器表面的油液进一步被抹掉，并且服务器在放入机柜1内时，由于定位台16也是被抬起的状态，所以两吸油块10也是相互接触的状态，使得服务器在放入时，服务器表面的杂质灰尘被吸油块10所刷去，防止被带入散热腔内。

当第二连杆12转动至与通孔19边缘相抵时，通孔19边缘与第二连杆12的接触点成为支点，使得第二连杆12形成杠杆结构，因此当第二连杆12下端向上转动时，第二连杆12侧壁被通孔19的边缘抵住，进而使得第二连杆12上端向下转动，并且第二连杆12在下移的同时还存在向取放口8移动的位移，所以使得第二连杆12与安装板11的接触点由滑槽中央下移，从而使得吸油块10下端翘起，使得两吸油块10之间形成“V”形，从而使得服务器由侧面整面与吸油块10接触，变为下侧与吸油块10接触，减小了接触面积，进而减小了取出时的摩擦力，并且由于第二滑块与第二滑槽底面之间安装有弹簧，因此第二滑块被第二连杆12推动下移后，弹簧被压缩，压缩的弹簧对安装板11产生弹力，进而使得呈“V”形的两吸油块10推挤服务器下端，使得服务器取出更加容易。

并且在安装板11向取放口8移动的过程中拉动活塞杆22，进而使得活塞左侧和右侧之间产生压强差，使得气体从缸筒20内沿着出气管9流至取放口8处，而后吹向位于取放口8内的服务器表面，使得服务器表面残余的油珠被吹掉，使得除油更加彻底。

服务器取出后，将握柄4放下后重新向上拉动握柄4，使得两吸油块10相互接触从而使得吸油块10内的油被挤出，并落回散热腔内。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种通过油冷却服务器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：准备一个密封机柜和一个油循环装置，机柜底面固定设有定位销，机柜内竖直滑动设有定位台，定位台上端面开有定位槽，定位槽下方的定位台内部开有腔体，腔体内竖直滑动连接有滑杆，滑杆水平设置，腔体下端面开有形状尺寸与定位销相同的插入孔，滑杆两端均铰接有支撑杆，定位槽侧壁上开有两个与腔体连通的压紧孔，两个压紧孔下端分别位于滑杆两端，支撑杆在压紧孔内滑动，并且支撑杆另一端伸出压紧孔，支撑杆伸出压紧孔一端铰接有压紧板；准备如下油液原材料：绝缘矿物油，所述绝缘矿物油中烷基侧链上的碳原子占分子总碳数的42％～50％，2,6-二叔丁基对甲酚；

步骤2：将步骤1中准备的油液原材料混合形成油液；

步骤3：将服务器放入机柜中，将油液放入油循环装置中；

步骤4：启动油循环装置，使得油液进入机柜直至没过服务器，使油液吸收服务器散发的热量，因吸收热量而升温的油液被油循环装置抽出冷却后重新通入机柜内，经过冷却的油液温度在-10～20℃。

2.根据权利要求1所述的一种通过油冷却服务器的方法，其特征在于：所述绝缘矿物油中芳香环上的碳原子个数占分子总碳数的8-12％。

3.根据权利要求2所述的一种通过油冷却服务器的方法，其特征在于：所述绝缘矿物油中含水量小于0.002％。

4.根据权利要求3所述的一种通过油冷却服务器的方法，其特征在于：经过冷却的油液温度在-10～10℃。

5.根据权利要求4所述的一种通过油冷却服务器的方法，其特征在于：所述2,6-二叔丁基用量为绝缘矿物油质量的0.01％。