CN113068378B - 一种计算机机房服务器机柜冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计算机机房服务器机柜冷却装置，该发明涉及机柜制冷技术领域，包括：机柜及多个隔板，多个隔板水平固定在机柜内，将机柜分为数个第一空腔。“回”形框，放置在第一空腔内部，内侧壁上开有出风孔，内侧壁和外侧壁之间设有用于空气流通的第二空腔。底座，设于“回”形框的内底壁与外底壁之间，从上至下依次设有风冷室、半导体制冷片层、水冷室，风冷室外顶部放置服务器，内部设有轴流风扇，水冷室内部设有水冷管，水冷管与半导体制冷片层贴合在一起。转换装置，设于机柜底部空腔内该装置可以实现对机柜的良好降温。

Description

一种计算机机房服务器机柜冷却装置
技术领域
本发明涉及机柜散热技术领域，特别涉及一种计算机机房服务器机柜冷却装置。
背景技术
随着网络技术的飞速发展，服务器逐渐与日常生活密不可分，按照用途来分服务器可以分为：WEB服务器、邮箱服务器、NEWS服务器、代理服务器、打印服务器、数据库服务器。服务器一般放置在一个建筑物的机房内，是数据的中心，服务器的损坏会造成严重的通信事故。服务器在运行过程中元器件会产生很多的热量，这些热量如果不及时排出会造成服务器“死机”，会给工作和生活造成不可估量的损失。
目前，机柜冷却方式主要有水冷、风冷、化学冷却等冷却方式，水冷的方式冷却只能冷却到0度以上，0度以下会结冰，风冷的方式气流路径不可控，会将热风带入服务器中。造成服务器温度下降不明显。化学冷却方式主要有挥发性物质冷却，例如：干冰，但是造价太高。半导体制冷片冷却是迄今为止较为理想的冷却方式，具有造价较低，温度效果良好的特点，但是半导体制冷片的热端必须在低温的条件下工作，高温情况下热效率较低。如何将半导体制冷片应用到计算机服务器机柜冷却中是个需要解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种计算机机房服务器机柜冷却装置，可以解决现有技术中存在计算机机柜冷却效果较差的问题。
本发明实施例提供一种计算机机房服务器机柜冷却装置，包括：机柜及多个隔板，多个隔板水平固定在机柜内，将机柜分为数个第一空腔。
“回”形框，放置在第一空腔内部，内侧壁上开有出风孔，内侧壁和外侧壁之间设有用于空气流通的第二空腔。
底座，设于“回”形框的内底壁与外底壁之间，从上至下依次设有风冷室、半导体制冷片层、水冷室，风冷室外顶部放置服务器，内部设有轴流风扇，用于对服务器底部散热，水冷室内部设有水冷管，水冷管与半导体制冷片层贴合在一起，用于对半导体制冷片层的热端降温。
转换装置，设于机柜底部空腔内，用于将水冷管中流出的热水变成冷水。
进一步，风冷室为封闭的第一矩形空腔，第一矩形空腔的底板，第一侧板、第二侧板上设有轴流风扇，空腔的顶板上开有出风孔。
进一步，水冷室为封闭的第二矩形空腔，第二矩形空腔的顶壁为导热良好的半导体制冷片层，半导体制冷片层上开设有多个放置半导体制冷片的凹槽，凹槽底部与水冷管贴合在一起，水冷室上设有与水冷管连接的出水口和进水口，出水口和进水口分别与出水管和进水管连接。
进一步，多根出水管，与多根水冷管的出水口连接，另一端合成一根第一水管。
多根进水管，与多根水冷管的进水口连接，另一端合成一根第二水管。
集水箱，与所述第一水管的自由端固定连接。
分水箱，与第二水管的自由端固定连接，第二水管上设有潜水泵，所述潜水泵设于分水箱内。
冷却箱，位于集水箱和分水箱中间，分别与集水箱和分水箱连通。
进一步，冷却箱内设有一根弯曲的导管，导管的两端设于冷却箱顶壁上，导管内传输有冷媒。
本发明实施例提供一种计算机机房服务器机柜冷却装置，与现有技术相比，其有益效果如下：
1、“回”形框底部两端与所述底板两侧连接，风冷室里冷风通过顶板上的轴流风扇给服务器的底部散热，通过风冷室的第一侧壁和第二侧壁上的轴流风扇将风吹相“回”形框的外侧壁并通过出风孔给服务器四周降温，增大了降温的面积，降温效果良好。
2、在水冷室的顶部设置了导热材料较好的半导体制冷片层，上面设置了凹槽，凹槽内放置半导体制冷片热端，在水平的底部固定了截面为矩形的导热管。增大了热端的导热性。使半导体制冷片热端温度在水冷的条件下降温。
3、在柜体底部设置了集水箱、转换装置、分水箱，将集水箱里的热水导入转换装置，转换装置里边设置了装有冷媒的弯管，可以在实现热水向冷水转换的作用，实现导热管、集水箱、转换装置、分水箱水循环，不需要外接冷却塔，节省了材料。
4、装置结构简单，构思新颖，易于推广。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种计算机机房服务器机柜冷却装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种计算机机房服务器机柜冷却装置制“回”形框结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种计算机机房服务器机柜冷却装置底座结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的一种计算机机房服务器机柜冷却装置结构示意图。如图1-3所示，一种计算机机房服务器机柜冷却装置，包括：
机柜1及多个隔板14，多个隔板14水平固定在机柜1内，将机柜1分为数个第一空腔。
“回”形框2，放置在第一空腔内部，内侧壁上开有出风孔3，内侧壁和外侧壁之间设有用于空气流通的第二空腔。
底座5，设于“回”形框2的内底壁与外底壁之间，从上至下依次设有风冷室4、半导体制冷片层10、水冷室6，风冷室4外顶部放置服务器，内部设有轴流风扇，用于对服务器底部散热，水冷室6内部设有水冷管12，水冷管12与半导体制冷片层10贴合在一起，用于对半导体制冷片层10的热端降温。
转换装置，设于机柜1底部空腔内，包括：多根出水管13，与多根水冷管12的出水口连接，另一端合成一根第一水管。多根进水管18，与多根水冷管12的进水口连接，另一端合成一根第二水管。集水箱15，与第一水管的自由端固定连接。分水箱17，与第二水管的自由端固定连接，第二水管上设有潜水泵，潜水泵设于分水箱17内。冷却箱16，位于集水箱15和分水箱17中间，分别与集水箱15和分水箱17连通。
为了使“回”形框2内的空气向第二空腔内服务器流通，风冷室4为封闭的第一矩形空腔，第一矩形空腔的底板7，第一侧板8、第二侧板9上设有轴流风扇，第一矩形空腔的顶板上开有出风孔3。
为了实现对半导体制冷片11的热端水冷，水冷室6为封闭的第二矩形空腔，第二矩形空腔的顶壁为导热良好的半导体制冷片层10，半导体制冷片层10上开设有多个放置半导体制冷片11的凹槽，凹槽底部与水冷管12贴合在一起，水冷室6上设有与水冷管12连接的出水口和进水口，出水口和进水口分别与出水管13和进水管18连接。
为了进一步增大水冷管12与半导体制冷片层10的接触面积，水冷管12的截面为矩形，弯曲固定在半导体制冷片层10的底部。
为了进一增强冷却箱的降温效果，冷却箱16内设有一根弯曲的导管，导管的两端设置在冷却箱16顶壁上，导管内传输有冷媒。
工作原理：在第一空腔内放置“回”形框2，在“回”形框2内部放置服务器。“回”形框2内底壁和外底壁之间设置了风冷室4、半导体制冷片层10、水冷室6，将半导体制冷片层10的冷端向风冷室4方向放置，热端向水冷室6方向放置，利用半导体制冷片“热端温度越低，冷端制冷效果越好”的原理可以将冷端的温度降低到很低，同时利用冷却箱16对水冷室6内的水冷管12对热端进行降温，可以使冷端温度降低到0°以下，从而实现对服务器的更好降温。利用隔板将机柜1分割成多个第一空腔，多个第一空腔内设置有多个回”形框2，对每个服务器进行单独降温，适合一个机柜内有多个服务器的情况。另外回”形框2内的第二空腔内设有风冷室，风冷室顶壁和两侧壁上设置有轴流风扇，用于对风定向吹动，两侧壁上的轴流风扇将风吹向回”形框2外侧壁，返回后从出风孔3吹向服务器四周，每个第二空腔内多个轴流风扇共线设置一个插头插在PDU上。多个半导体制冷片共线设置一个插头，插在PDU上，当服务器开机的时候将轴流风扇和半导体制冷片的插头插在PDU上。从而可以为多个服务器降温，降温效果良好，可以灵活设置。
以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种计算机机房服务器机柜冷却装置，其特征在于，包括：
机柜(1)及多个隔板(14)，多个所述隔板(14)水平固定在所述机柜(1)内，将所述机柜(1)分为数个第一空腔；
“回”形框(2)，放置在所述第一空腔内部，内侧壁上开有出风孔(3)，内侧壁和外侧壁之间设有用于空气流通的第二空腔；
底座(5)，设于所述“回”形框(2)的内底壁与外底壁之间，沿着所述“回”形框(2)的内底壁到外底壁的方向，从上至下依次设有风冷室(4)、半导体制冷片层(10)、水冷室(6)，所述风冷室(4)外顶部放置服务器，内部设有轴流风扇，用于对服务器底部散热，所述水冷室(6)内部设有水冷管(12)，所述水冷管(12)与所述半导体制冷片层(10)贴合在一起，用于对所述半导体制冷片层(10)的热端降温；
转换装置，设于所述机柜(1)底部空腔内，用于将所述水冷管(12)中流出的热水变成冷水。
2.如权利要求1所述的一种计算机机房服务器机柜冷却装置，其特征在于，所述风冷室(4)为封闭的第一矩形空腔，所述第一矩形空腔的底板(7)，第一侧板(8)、第二侧板(9)上均设有轴流风扇。
3.如权利要求1所述的一种计算机机房服务器机柜冷却装置，其特征在于，所述水冷室(6)为封闭的第二矩形空腔，所述第二矩形空腔的顶壁为半导体制冷片层(10)，所述半导体制冷片层(10)上开设有多个用于放置半导体制冷片(11)的凹槽，所述凹槽底部与所述水冷管(12)贴合在一起，所述水冷室(6)上设有与所述水冷管(12)连接的出水口和进水口。
4.如权利要求3所述的一种计算机机房服务器机柜冷却装置，其特征在于，所述水冷管(12)的横截面为矩形，弯曲设于所述半导体制冷片层10的底部。
5.如权利要求1所述的一种计算机机房服务器机柜冷却装置，其特征在于，所述转换装置包括：
多根出水管(13)，与多根所述水冷管(12)的出水口连接，另一端合成一根第一水管；
多根进水管(18)，与多根所述水冷管(12)的进水口连接，另一端合成一根第二水管；
集水箱(15)，与所述第一水管的自由端固定连接；
分水箱(17)，与所述第二水管的自由端固定连接，所述第二水管上设有潜水泵，所述潜水泵设于所述分水箱(17)内；
冷却箱(16)，位于所述集水箱(15)和所述分水箱(17)中间，分别与所述集水箱(15)和所述分水箱(17)连通。
6.如权利要求5所述的一种计算机机房服务器机柜冷却装置，其特征在于，所述冷却箱(16)内设有一根弯曲的导管，所述导管的两端设于所述冷却箱(16)顶壁上，所述导管内传输有冷媒。
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