CN202145719U - 一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜 - Google Patents

一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜 Download PDF

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姜鹏明
欧炎
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本实用新型涉及一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜,其特征在于:它包括一柜体,柜体的底部设置有热交换器,热交换器连接柜体外部的制冷机组;热交换器上方的柜体内设置有若干层用于放置服务器设备的安装架,热交换器的热风口和冷风口相对设置,热风口连通柜体一侧壁上设置的热风出口,且在该侧壁上形成热风引流通道;冷风口连通柜体另一侧壁上设置的冷风入口,且在该侧壁上形成冷风供给通道。本实用新型利用冷热空气对流来保持柜体内的温度,不仅能够实现柜体内的温度可控、局部降温的功能,而且结构设置巧妙,能够降低能耗,减小噪声,因此,可广泛地用于产生热量大、需要降温的服务器设备及相似设备上。

Description

一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种服务器设备机柜,特别是关于一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜。
背景技术
[0002] 随着IT行业的发展,对计算机和服务器设备性能的要求越来越高,其相应的功率也越来越大,在带来性能提升的同时也同样带来了不断上升的热量和噪声。因此,越高功率的处理器和服务器设备,其功率损耗也越严重,而伴随功率消耗释放出的大量热量,也是造成设备运行不稳定的因素之一。服务器设备、CPU及类似设备,经常以模块的形式设置在一个标准的机柜内,并通常以重叠的形式安装。机柜内集中程度高的地方相应的散发热量就高,同一机器其它部位的发热量就低,为了排散产生的热量,通常通过安装空调系统来制造所需的环境温度,在机柜的前、后门上开设大量的散热孔来散热,以保证电子元件的散热要求。此方式存在三大缺点:1)环境温度的制造需要消耗大量的能源,且不能针对发热量大的局部区域进行针对性散热:¾服务器设备这类的电子元件在开放的条件下工作容易吸附大量的灰尘,而降低了电子元器件的使用寿命;3)服务器设备在开放的空间产生的噪声非常大。
[0003] 已公开的重叠式服务器设备的机柜,机柜中的热量是通过循环的气流来排散的。 热空气通过通风装置送到机柜下游的空气-水热交换器,空气-水热交换器被装配在机柜的基座下面,或者叠置在服务器设备下面的机柜里面,经过降温后再通过空气管道供到机柜内,实现降温目的。但是,机柜内每个服务器设备或是设备的发热源不一致,此方式只能整体降温,并不能有针对性的对一些发热量大的部位进行降温,最终温度升高的部位,温度下降得慢,降温效率低,而且有些机柜由于内部结构的原因,柜内设备架上的设备热量不易传导出来,同时机柜内没有采取降噪措施,因而噪声从机柜板透射出来,产生噪声污染。
发明内容
[0004] 针对上述问题,本实用新型的目的是提供一种能够对柜体内的局部热源进行针对性送冷风降温,以及对热源区进行按需分配散热冷风风量的全封闭带冷却系统的服务器设备机柜。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采取以下技术方案:一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜,其特征在于:它包括一柜体,所述柜体的底部设置有热交换器,所述热交换器连接所述柜体外部的制冷机组;所述热交换器上方的所述柜体内设置有若干层用于放置服务器设备的安装架,所述热交换器的热风口和冷风口相对设置,所述热风口连通所述柜体一侧壁上设置的热风出口,且在该所述侧壁上形成热风引流通道;所述冷风口连通所述柜体另一侧壁上设置的冷风入口,且在该所述侧壁上形成冷风供给通道。
[0006] 所述热风引流通道采用箱式结构,整体构成所述柜体的一个侧壁;所述热风引流通道朝向所述柜体内的侧面上,上、下间隔设置有若干吸风口,每一所述吸风口上均设置有一吸风管,各所述吸风管的吸风端朝向所述柜体内;所述热风引流通道内与各所述吸风口相对应的位置上分别设置一引风风扇,各所述引风风扇在所述热风引流通道内均有单独的风道,各所述风道的出口最终汇集到所述热风引流通道下端的出风口,所述出风口连通所述柜体上的所述热风出口。
[0007] 所述吸风管为喇叭形管、扁管、方管、圆管中的一种。
[0008] 所述冷风供给通道的侧壁上、从下到上间隔设置有若干导流板,各所述导流板的长度从下到上逐渐伸长,各所述导流板均呈向下弯曲的弧形。
[0009] 所述冷风供给通道的上部和下部,以及所述热风引流通道的上部和下部均设置有温度传感器,所述热风引流通道的外表面设置有监控显示系统。
[0010] 所述柜体的内表面涂有阻尼材料和吸声材料。
[0011] 所述冷热交换器采用室外制冷方式,通过循环管连接所述柜体外的所述制冷机组。
[0012] 本实用新型由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本实用新型的冷热交换器设置在柜体的底部,其冷风口与柜体上的冷风供给通道入口连通,在柜体内形成一个向上的冷风供给风道,因此,能够利用冷风向上吹的特点,对柜体内部进行有效降温。2、本实用新型在冷风供给风道内以冷风入口开始,向上间隔设置若干弧形导流板,各弧形导流板自下而上逐渐伸长,因此,可以防止下方的导流板将冷气挡住,影响上部导流板的效果,导流板以弧形面将冷风挡住,可以阻挡冷风在柜体内的滞留时间,使冷风在冷风供给通道内折向,直接将冷风导向柜体内发热量大的地方,实现针对性的降温。3、本实用新型由于在每一吸风口均设置吸风管,因此,可以对柜体内一些热源散发不利的地方,直接进行吸气,增加热源区的冷却风量,加快其热量分散速度,达到柜体内局部高温导流的目的,从而实现整个机柜温度保持平衡的效果。4、本实用新型可以根据每个柜体内设置的不同服务器设备, 对导流板的具体设置位置进行调节,因此,可以适应不同服务器设备的不同发热区。5、本实用新型在每一个引风风扇上均设计成独立的风道,因此,可以使每个引风风扇吸入的风互不影响,减少相互干扰。6、本实用新型在柜体的顶部设置引风风扇,因此,可将上升的热气通过风道送入侧面的热风引流通道,加快热风的处理,提高柜体内气体的循环速度。7、本实用新型在柜体内安装温度传感器,在热风引流风道的外表面安装监控设备,因此,可以对柜体内的温度、引风风扇的转速等进行自动智能调节和设定,还可实现柜体内异常报警功能。 8、本实用新型在柜体内表面涂有阻尼材料和吸声材料,因此,可以吸收掉服务器设备产生的噪声,减少噪声污染。本实用新型利用冷热空气对流来保持柜体内的温度,不仅能够实现柜体内的温度可控、局部降温的功能,而且结构设置巧妙,能够降低能耗,减小噪声,因此, 可广泛地用于产生热量大、需要降温的服务器设备及相似设备上。
附图说明
[0013] 图1是本实用新型结构示意图
[0014] 图2是本实用新型热风引流通道拆分结构示意图
具体实施方式
[0015] 下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。[0016] 如图1、图2所示,本实用新型包括一柜体1,柜体1的底部设置有热交换器2,热交换器2连接柜体1外部的制冷机组。热交换器2上方的柜体1内设置有若干层用于放置服务器设备的安装架3,热交换器2的热风口和冷风口相对设置,热风口连通柜体1 一侧壁上设置的热风出口 11,且在该侧壁上形成热风引流通道4 ;冷风口连通柜体1另一侧壁上设置的冷风入口 12,且在该侧壁上形成冷风供给通道5。
[0017] 如图2所示,热风引流通道4采用箱式结构,整体构成柜体1的一个侧壁。热风引流通道4朝向柜体1内的侧面上,上、下间隔设置有若干吸风口 41,在每一吸风口 41上均设置有一吸风管42,各吸风管42的进风端朝向柜体1内。在热风引流通道4内与各吸风口 41相对应的位置上分别设置一引风风扇43,各引风风扇43在热风引流通道4内均有单独的风道44,各风道44的出口最终汇集到热风引流通道4下端的出风口 45,出风口 45连通柜体1上的热风出口 11,以将此各引风风扇43通过吸风管42吸入的热风由各风道44直接送入冷热交换器2,此方式可使每个引风风扇43吸入的风互不影响,减少相互干扰。
[0018] 上述实施例中,吸风管42的大小和长度视柜体1内的具体结构情况而定,以吸风管42的长度能够与服务器设备接近为主,这样能够针对服务器设备发热量大的区域进行针对性的热量吸收,以免局部热量堆积。同时,一个吸风口 41上的吸风管42未端可以采用分管形式,同时对多个区域进行热量吸收。
[0019] 上述实施例中,引风风扇43的个数、功率可以按照柜体1的大小安装。
[0020] 如图1所示,冷风供给通道5的侧壁上、从下到上间隔设置有若干导流板51,导流板51从冷风入口 12开始一直排到柜体1的顶端,且各导流板51的长度也从下到上逐渐伸长,各导流板51均呈向下弯曲的弧形,可以阻挡冷风供给通道5的冷风使之折向,将冷风导向柜体1内发热量大的服务器设备,由于后一个导流板51的长度大于前一个导流板51的长度,因此,可以防止下方的导流板51将冷气挡住,影响上部导流板51的效果,进而使每一个需要的服务器设备都得到降温。
[0021] 上述实施例中,各导流板51采用活动安装方式,能够根据每个柜体1内安装服务器设备的不同而进行调整,以最大限度的保证冷风的供给。
[0022] 上述实施例中,在冷风供给通道5的上部和下部各设置一个温度传感器来监控供给的冷空气温度,在热风引流通道4的上部和下部各设置两个温度传感器来监控热空气的温度。在热风引流通道4的外表面设置有监控显示系统,可以对各引风风扇43的转速、开启的个数进行调整,并能显示柜体1内各点的温度及冷热交换器2的运行状态。
[0023] 上述实施例中,在柜体1的顶部还可以设置一个引风风扇,该引风风扇的风道与热风引流通道4相通,以将上升的热气吸入热风引流通道4内,因此,可以加快热量的排泄, 也可以做为备用方式进行工作。
[0024] 上述实施例中,柜体1的内表面可以涂有阻尼材料和吸声材料,用来吸收掉噪声, 减少噪声污染。
[0025] 上述实施例中,吸风管42可以做成喇叭形管、扁管、方管、圆管等形状,将其吸风端尽量靠近高温区,也可将吸风管42的前端做成多个分管,以方便密集型散热的柜体。
[0026] 上述实施例中,冷热交换机2采用室外制冷方式,冷热交换机2通过循环管连接柜体1外的制冷机组,利用循环管内的冷水对冷热交换机2内的空气进行换热,此方式适用于机房内并联多个机柜的使用。[0027] 冷热交换器2采用室外制冷方式,具体工作流程为:由柜体1外的制冷机组将水进行冷却,冷却后的水通过循环管进入柜体1内的冷热交换器2,对由热风引流通道4导入的热风进行降温,降下来的冷空气通过冷风入口 12沿冷风供给通道5上升,在导流板51的作用下引入各层安装架3,对各层安装架3上设置的服务器设备进行降温;升温后的水再通过循环管排到柜体1外的制冷机组内进行制冷,升温后的空气再次通过热风引流通道4导入冷热交换器2进行换热,形成一个完整的制冷过程。
[0028] 上述各实施例仅用于说明本实用新型,其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的,凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (10)

1 一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜,其特征在于:它包括一柜体,所述柜体的底部设置有热交换器,所述热交换器连接所述柜体外部的制冷机组;所述热交换器上方的所述柜体内设置有若干层用于放置服务器设备的安装架,所述热交换器的热风口和冷风口相对设置,所述热风口连通所述柜体一侧壁上设置的热风出口,且在该所述侧壁上形成热风引流通道;所述冷风口连通所述柜体另一侧壁上设置的冷风入口,且在该所述侧壁上形成冷风供给通道。
2.如权利要求1所述的一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜,其特征在于:所述热风引流通道采用箱式结构,整体构成所述柜体的一个侧壁;所述热风引流通道朝向所述柜体内的侧面上,上、下间隔设置有若干吸风口,每一所述吸风口上均设置有一吸风管,各所述吸风管的吸风端朝向所述柜体内;所述热风引流通道内与各所述吸风口相对应的位置上分别设置一引风风扇,各所述引风风扇在所述热风引流通道内均有单独的风道,各所述风道的出口最终汇集到所述热风引流通道下端的出风口,所述出风口连通所述柜体上的所述热风出口。
3.如权利要求2所述的一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜,其特征在于:所述吸风管为喇叭形管、扁管、方管、圆管中的一种。
4.如权利要求1或2或3所述的一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜,其特征在于:所述冷风供给通道的侧壁上、从下到上间隔设置有若干导流板,各所述导流板的长度从下到上逐渐伸长,各所述导流板均呈向下弯曲的弧形。
5.如权利要求1或2或3所述的一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜,其特征在于:所述冷风供给通道的上部和下部,以及所述热风引流通道的上部和下部均设置有温度传感器,所述热风引流通道的外表面设置有监控显示系统。
6.如权利要求4所述的一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜,其特征在于:所述冷风供给通道的上部和下部,以及所述热风引流通道的上部和下部均设置有温度传感器, 所述热风引流通道的外表面设置有监控显示系统。
7.如权利要求1或2或3或6所述的一种全封闭带冷却系统的服务器设备柜,其特征在于:所述柜体的内表面涂有阻尼材料和吸声材料。
8.如权利要求4所述的一种全封闭带冷却系统的服务器设备柜,其特征在于:所述柜体的内表面涂有阻尼材料和吸声材料。
9 如权利要求5所述的一种全封闭带冷却系统的服务器设备柜,其特征在于:所述柜体的内表面涂有阻尼材料和吸声材料。
10.如权利要求1所述的一种全封闭带冷却系统的服务器设备机柜,其特征在于:所述冷热交换器采用室外制冷方式,通过循环管连接所述柜体外的所述制冷机组。
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