CN111083909A - 一种服务器机柜冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种服务器机柜冷却系统，涉及服务器机柜技术领域，为解决现有技术中的服务器机柜内部所搭载的散热系统无法在短时间内提供高效率的散热，而且无法根据计算机的占用数据进行实时操作的问题。所述服务器主机柜的内部设置有金属柜体框架，所述金属柜体框架的内部设置有电子元件室，所述电子元件室的内部设置有水平放置板架，所述水平放置板架的两端均设置有推拉轨道，且水平放置板架与电子元件室通过推拉轨道连接，所述电子元件室的内侧设置有温度传感器，所述电子元件室的上下两端均设置有送风机组，且电子元件室与送风机组组合连接，所述送风机组的内部设置有排风扇叶。

Description

一种服务器机柜冷却系统
技术领域
本发明涉及服务器机柜技术领域，具体为一种服务器机柜冷却系统。
背景技术
服务器机柜，用来组合安装面板、插件、插箱、电子元件、器件和机械零件与部件，使其构成一个整体的安装箱。服务器机柜由框架和盖板组成，一般具有长方体的外形，落地放置。它为电子设备正常工作提供相适应的环境和安全防护。这是仅次于系统级的一级组装。不具备封闭结构的机柜称为机架。服务器机柜具有良好的技术性能。机柜的结构应具有良好的刚度和强度以及良好的电磁隔离、接地、噪声隔离、通风散热等性能。此外，服务器机柜应具有抗振动、抗冲击、耐腐蚀、防尘、防水、防辐射等性能，以便保证设备稳定可靠地工作，柜原本是美国军方电子控制仪器的一种规格,其设定的目的在于统一仪器的外形尺寸和方便快速组装抽换和维护,最后随着军方技术转移民间,此规格亦广泛的被企业界所采用，机柜的优点在于提供机箱安全保护和扩充的便利性,早期常用于工业控制机台,近几年由于网络的发展,网络通讯设备也开始大量使用；因此其产品的种类大致可区分成办公室用和工业用产品两大类。
但是，现有的服务器机柜内部所搭载的散热系统无法在短时间内提供高效率的散热，而且无法根据计算机的占用数据进行实时操作；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种服务器机柜冷却系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种服务器机柜冷却系统，以解决上述背景技术中提出的服务器机柜内部所搭载的散热系统无法在短时间内提供高效率的散热，而且无法根据计算机的占用数据进行实时操作的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种服务器机柜冷却系统，包括服务器主机柜，所述服务器主机柜的内部设置有金属柜体框架，所述金属柜体框架的内部设置有电子元件室，所述电子元件室的内部设置有水平放置板架，所述水平放置板架的两端均设置有推拉轨道，且水平放置板架与电子元件室通过推拉轨道连接，所述电子元件室的内侧设置有温度传感器，所述电子元件室的上下两端均设置有送风机组，且电子元件室与送风机组组合连接，所述送风机组的内部设置有排风扇叶，所述送风机组两侧的外表面设置有滤网罩，且送风机组与滤网罩通过卡槽连接，所述送风机组的另一端设置有冷却机箱，且电子元件室与冷却机箱组合连接。
优选的，所述冷却机箱的内部设置有水冷循环元件，所述水冷循环元件的包括制冷液U形管，所述制冷液U形管的两侧均设置有换热元件组，所述换热元件组的一侧设置有循环管接口，且换热元件组与制冷液U形管通过循环管接口连接。
优选的，所述冷却机箱设置为半封闭式结构，所述换热元件组与冷却机箱通过螺栓连接。
优选的，所述温度传感器的输出端与A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与智能主控终端的输入端连接，所述智能主控终端的输入端与CPU数据模块的输出端连接，所述智能主控终端的输出端与送风机组和水冷循环元件的输入端连接。
优选的，所述温度传感器的型号为SIN-AS-10，所述A/D转换器的型号为AD524ADZ。
优选的，所述金属柜体框架的两侧均设置有组合侧板，且金属柜体框架与组合侧板通过卡槽连接，所述金属柜体框架一侧的外表面设置有金属柜门，且金属柜门与金属柜体框架通过合页转动连接，所述金属柜体框架另一侧的外表面设置有机柜背板，且金属柜体框架与机柜背板通过螺栓连接，所述机柜背板的外表面设置有散热风机组件，且散热风机组件有四个，所述散热风机组件与机柜背板通过卡槽连接。
优选的，所述金属柜门的外表面设置有双层玻璃，且双层玻璃与金属柜门通过密封胶连接，所述双层玻璃的一侧设置有锁合扣槽，所述双层玻璃的上下两侧均设置有排风窗口格栅。
优选的，所述锁合扣槽与金属柜门组合连接，所述排风窗口格栅与金属柜门固定连接，且排风窗口格栅设置为Z型结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过温度传感器来实时的检测元件室内部的温度数值，并将数值进行传递反馈，当温度过高时，就会开启冷却元件，在元件室上下两端的送风机组就会将元件室内部的空气从上下两端向外吹送，从而将热空气送入到冷却机箱中，吹送处的热空气与制冷液U形管接触时，冷却液就会将空气中的热量进行吸收，然后当冷却液吸收热量后，进入到换热组件中，将冷却液中的热量再置换出，实现循环冷却的功能，通这种方法可以使柜体内部的温度迅速冷却，保障计算机的正常运行；
2、本发明的金属柜门的上下两侧均设置有排风窗口格栅，实现柜体与外部的空气流通，便于热量的散发，而且排风窗口格栅设置为Z型结构，在保障透气性的前提下，尽可能的避免灰尘进入到柜体内部；
3、本发明通过CPU数据模块来检测计算机CPU程序占用的数据信息，当占用数据较多时，CPU数据模块会向智能主控终端发送控制信号，从而提前开启冷却元件，从而保障工作的正常运行，而智能主控终端则可以控制送风机组和水冷循环元件的电源开关以及工作运行状态；
4、本发明中的水平放置板架采用格栅式的设计，这样可以有利于空气的流动，从而使电子元件工作时所产生的热量可以向外扩散，水平放置板架的两端均设置有推拉轨道，控制板架的推拉移动，以便根据不同的元件大小来进行板架高度的调节；
5、本发明的服务器主机柜背面设置有机柜背板，而在背板上安装有四组散热风机组件，这四组散热风机组件会一直处于工作状态，因为内部的元件只要处于工作状态就会产生热量，而这些散热风机组件就是用于常规情况的下的柜体散热；
6、本发明的服务器主机柜的两侧设置有两块组合侧板，两块侧板与金属柜体框架之间是通过卡槽来进行组合连接的，同时这两块侧板可以进行拆卸，在侧板拆卸后可以将相邻的服务器主机柜进行并列组合，实现多机柜的拼接式应用。
附图说明
图1为本发明的整体主视图；
图2为本发明的整体侧视图；
图3为本发明的电子元件室结构示意图；
图4为本发明的冷却机箱结构示意图；
图5为本发明的控制流程图。
图中：1、服务器主机柜；2、金属柜体框架；3、组合侧板；4、金属柜门；5、冷却机箱；6、双层玻璃；7、锁合扣槽；8、排风窗口格栅；9、机柜背板；10、散热风机组件；11、电子元件室；12、水平放置板架；13、推拉轨道；14、送风机组；15、排风扇叶；16、滤网罩；17、温度传感器；18、水冷循环元件；19、换热元件组；20、循环管接口；21、制冷液U形管；22、A/D转换器；23、智能主控终端；24、CPU数据模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种服务器机柜冷却系统，包括服务器主机柜1，服务器主机柜1的内部设置有金属柜体框架2，作为柜体的主要支撑部位，用于组接不同的元件结构，金属柜体框架2的内部设置有电子元件室11，用来放置计算机所使用的电子元件，电子元件室11的内部设置有水平放置板架12，放置板架采用格栅式的设计，这样可以有利于空气的流动，从而使电子元件工作时所产生的热量可以向外扩散，水平放置板架12的两端均设置有推拉轨道13，控制板架的推拉移动，以便根据不同的元件大小来进行板架高度的调节，且水平放置板架12与电子元件室11通过推拉轨道13连接，电子元件室11的内侧设置有温度传感器17，可以检测元件室内部的温度数值，并将数值进行传递反馈，电子元件室11的上下两端均设置有送风机组14，通过送风机组14可以将元件室内部的空气从上下两端向外吹送，将热空气送入到冷却机箱5中，且电子元件室11与送风机组14组合连接，送风机组14的内部设置有排风扇叶15，送风机组14两侧的外表面设置有滤网罩16，防止灰尘的进入，且送风机组14与滤网罩16通过卡槽连接，送风机组14的另一端设置有冷却机箱5，且电子元件室11与冷却机箱5组合连接，冷却机箱5与元件室之间处于贯通结构，有利于空气的流动。
进一步，冷却机箱5的内部设置有水冷循环元件18，通过水冷元件可以将吹送出的热空气中的热量进行置换，从而达到冷却降温的效果，水冷循环元件18的包括制冷液U形管21，管内填充有冷却液，当其与热空气接触时，冷却液就会将空气中的热量进行吸收，制冷液U形管21的两侧均设置有换热元件组19，当冷却液吸收热量后，进入到换热组件中，将冷却液中的热量再置换出，实现循环冷却的功能，换热元件组19的一侧设置有循环管接口20，且换热元件组19与制冷液U形管21通过循环管接口20连接。
进一步，冷却机箱5设置为半封闭式结构，换热元件组19与冷却机箱5通过螺栓连接，便于进行安装固定。
进一步，温度传感器17的输出端与A/D转换器22的输入端连接，实时检测元件室内部的温度，并进行传递，A/D转换器22的输出端与智能主控终端23的输入端连接，通过主控终端对温度数据进行计算，智能主控终端23的输入端与CPU数据模块24的输出端连接，CPU数据模块24是计算机CPU程序占用的数据信息，当占用数据较多时，会提前开启冷却元件，从而保障工作的正常运行，智能主控终端23的输出端与送风机组14和水冷循环元件18的输入端连接，用于控制二者的电源开关以及工作运行状态。
进一步，温度传感器17的型号为SIN-AS-10，A/D转换器22的型号为AD524ADZ，对温度信号进行处理。
进一步，金属柜体框架2的两侧均设置有组合侧板3，且金属柜体框架2与组合侧板3通过卡槽连接，可以进行拆卸，在侧板拆卸后可以将两个柜体框架进行列组合，实现多机柜的应用，金属柜体框架2一侧的外表面设置有金属柜门4，且金属柜门4与金属柜体框架2通过合页转动连接，金属柜体框架2另一侧的外表面设置有机柜背板9，且金属柜体框架2与机柜背板9通过螺栓连接，机柜背板9的外表面设置有散热风机组件10，散热风机组件10一直处于工作状态，其主要作用是用于常规情况的下的散热处理，且散热风机组件10有四个，散热风机组件10与机柜背板9通过卡槽连接。
进一步，金属柜门4的外表面设置有双层玻璃6，可以从外部进行观察且双层玻璃6与金属柜门4通过密封胶连接，保障密封性，双层玻璃6的一侧设置有锁合扣槽7，防止非工作人员件操作，双层玻璃6的上下两侧均设置有排风窗口格栅8，实现柜体与外部的空气流通，便于热量的散发。
进一步，锁合扣槽7与金属柜门4组合连接，排风窗口格栅8与金属柜门4固定连接，且排风窗口格栅8设置为Z型结构，在保障透气性的前提下，尽可能的避免灰尘进入到柜体内部。
工作原理：使用时，将计算机所使用的电子元件放置在电子元件室11的内部的多个水平放置板架12，放置板架采用格栅式的设计，这样可以有利于空气的流动，使电子元件在工作时所产生的热量可以向外进行流动扩散，在服务器主机柜1背面的机柜背板9上安装有四组散热风机组件10，这些散热风机组件10会一直处于工作状态，因为内部的元件只要处于工作状态就会产生热量，而散热风机组件10就是用于常规情况的下的柜体散热，但有时计算机会进行高频率的使用，这时元件的也会处于高运作的状态，机身会散发出大量的热能，在电子元件室11内部设置有一个温度传感器17，其作用是实时的检测元件室内部的温度数值，并将数值进行传递反馈，当温度过高或是CPU数据模块24检测到计算机CPU程序占用数据较多时，会开启冷却元件，在元件室上下两端的送风机组14就会将元件室内部的空气从上下两端向外吹送，从而将热空气送入到冷却机箱5中，吹送处的热空气与制冷液U形管21接触时，冷却液就会将空气中的热量进行吸收，然后当冷却液吸收热量后，进入到换热组件中，将冷却液中的热量再置换出，实现循环冷却的功能，通这种方法可以使柜体内部的温度迅速冷却，保障计算机的正常运行。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种服务器机柜冷却系统，包括服务器主机柜(1)，其特征在于：所述服务器主机柜(1)的内部设置有金属柜体框架(2)，所述金属柜体框架(2)的内部设置有电子元件室(11)，所述电子元件室(11)的内部设置有水平放置板架(12)，所述水平放置板架(12)的两端均设置有推拉轨道(13)，且水平放置板架(12)与电子元件室(11)通过推拉轨道(13)连接，所述电子元件室(11)的内侧设置有温度传感器(17)，所述电子元件室(11)的上下两端均设置有送风机组(14)，且电子元件室(11)与送风机组(14)组合连接，所述送风机组(14)的内部设置有排风扇叶(15)，所述送风机组(14)两侧的外表面设置有滤网罩(16)，且送风机组(14)与滤网罩(16)通过卡槽连接，所述送风机组(14)的另一端设置有冷却机箱(5)，且电子元件室(11)与冷却机箱(5)组合连接。
2.根据权利要求1所述的一种服务器机柜冷却系统，其特征在于：所述冷却机箱(5)的内部设置有水冷循环元件(18)，所述水冷循环元件(18)的包括制冷液U形管(21)，所述制冷液U形管(21)的两侧均设置有换热元件组(19)，所述换热元件组(19)的一侧设置有循环管接口(20)，且换热元件组(19)与制冷液U形管(21)通过循环管接口(20)连接。
3.根据权利要求2所述的一种服务器机柜冷却系统，其特征在于：所述冷却机箱(5)设置为半封闭式结构，所述换热元件组(19)与冷却机箱(5)通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的一种服务器机柜冷却系统，其特征在于：所述温度传感器(17)的输出端与A/D转换器(22)的输入端连接，所述A/D转换器(22)的输出端与智能主控终端(23)的输入端连接，所述智能主控终端(23)的输入端与CPU数据模块(24)的输出端连接，所述智能主控终端(23)的输出端与送风机组(14)和水冷循环元件(18)的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种服务器机柜冷却系统，其特征在于：所述温度传感器(17)的型号为SIN-AS-10，所述A/D转换器(22)的型号为AD524ADZ。
6.根据权利要求1所述的一种服务器机柜冷却系统，其特征在于：所述金属柜体框架(2)的两侧均设置有组合侧板(3)，且金属柜体框架(2)与组合侧板(3)通过卡槽连接，所述金属柜体框架(2)一侧的外表面设置有金属柜门(4)，且金属柜门(4)与金属柜体框架(2)通过合页转动连接，所述金属柜体框架(2)另一侧的外表面设置有机柜背板(9)，且金属柜体框架(2)与机柜背板(9)通过螺栓连接，所述机柜背板(9)的外表面设置有散热风机组件(10)，且散热风机组件(10)有四个，所述散热风机组件(10)与机柜背板(9)通过卡槽连接。
7.根据权利要求6所述的一种服务器机柜冷却系统，其特征在于：所述金属柜门(4)的外表面设置有双层玻璃(6)，且双层玻璃(6)与金属柜门(4)通过密封胶连接，所述双层玻璃(6)的一侧设置有锁合扣槽(7)，所述双层玻璃(6)的上下两侧均设置有排风窗口格栅(8)。
8.根据权利要求7所述的一种服务器机柜冷却系统，其特征在于：所述锁合扣槽(7)与金属柜门(4)组合连接，所述排风窗口格栅(8)与金属柜门(4)固定连接，且排风窗口格栅(8)设置为Z型结构。
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