CN220154883U - 冷却结构及具有其的集成式服务器冷却机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却结构，其箱体外侧面竖直设置若干水帘、顶面安装有若干散热风机，所述箱体内具有顶部喷雾管、中部散热器装置以及底部集水槽，水帘位于散热器装置外侧，水帘沿径向均匀排列有若干水帘纸层，散热器装置具有两个倾斜呈正V型设置的散热器单元，散热器装置、水帘、喷淋管、散热风机等冷却结构在箱体内合理布置，共同实现被冷却设备输出热水的冷却，提高散热效率，集成式服务器冷却机构将服务腔室、该种冷却结构以及连接两者的冷却循环系统集成于一个集装箱箱体内，便于整机运送到用户处，冷却结构和被冷却设备之间通过冷却循环系统实现水冷却循环。

Description

冷却结构及具有其的集成式服务器冷却机构

技术领域

本实用新型涉及冷却设备领域，特别涉及一种冷却结构及具有其的集成式服务器冷却机构。

背景技术

诸如算力设备、计算机、服务器等发热设备在运行过程由于功耗大，会产生大量热量。发热设备通常放置在集成式服务器冷却机构内进行水冷散热，集成式服务器冷却机构将服务器腔室、控制腔室和冷却腔室集成于一个箱体内，服务器腔室中的发热设备与冷却腔室内的冷却结构通过管道串联从而形成完整的水冷却循环输送通道，发热设备经长时间工作后，冷却结构需将冷却后的水源源不断地输送至发热设备处，现有的冷却结构无法满足散热需求，散热效率低。

实用新型内容

本申请人针对上述现有集成式服务器冷却机构的冷却结构无法满足散热需求换、热效率低等缺点，提供一种结构合理的冷却结构，其通过在箱体内合理布局散热器装置、水帘、喷淋管、散热风机等装配位置，共同实现发热设备输出热水的冷却，提高散热效率，具有该种冷却结构的集成式服务器冷却机构将服务器腔室、冷却循环系统、冷却腔室集成于一个集装箱内，便于运输。

本实用新型所采用的技术方案及达到的有益效果如下：

一种冷却结构，其箱体外侧面竖直设置若干水帘、顶面安装有若干散热风机，所述箱体内具有顶部喷雾管、中部散热器装置以及底部集水槽， 水帘位于散热器装置外侧，水帘沿径向均匀排列有若干水帘纸层，散热器装置具有两个倾斜呈正V型设置的散热器单元。

水帘对进入冷却腔室的环境风降温，保证输入较冷环境风至箱体内，被冷却设备输出热水进入散热器装置内进行散热，其散热器单元呈V型倾斜设置可在保证散热效果的同时节约箱体内的放置空间，喷雾管对散热器装置喷雾散热，喷头喷出喷雾可均匀覆盖散热器单元整个内侧面，提高散热效率，水蒸发后使得散热器单元内的热水冷却，形成的蒸汽中的大颗粒部分冷凝由散热器装置底部落水口汇入底部集水槽。

作为上述技术方案的进一步改进：

水帘位于所述箱体进风处，水帘的水帘纸层外具有外框，水帘的上边框中央具有进水口、下边框中央具有出水口，水流在所述水帘纸层中为由上至下渗水。

所述水帘纸层为蜂窝状。

水流由水帘的进水口注入后向下渗水并布满整个水帘纸层，并在蜂窝状水帘纸层表面形成水膜，当环境风穿过水帘进入箱体内时，水分进行热量交换，通过水蒸发吸热从而对环境风降温。

散热器单元的长边与冷却腔室箱体的长边平行。

两个散热器单元底部具有间隔一定距离的落水口，落水口正对集水槽。

散热器单元一短侧边连接有进水管和出水管，进水管的进水口位于其下端、出水管的出水口位于其上端，散热单元内水的流向为下进上出。

散热器单元顶部沿其长度方向均匀设置有若干相互平行的喷雾管，喷雾管的长度与散热器单元的长度相当，喷雾管上设置的喷头正对散热器单元的两个倾斜内侧面。

喷雾管与水帘的进水口连接至同一进水管路。

散热风机的风口朝所述箱体外设置。

散热器单元在冷却腔室内合理布局，在箱体空间内尽可能增大自身散热面积以满足被冷却设备的换热需求，喷淋管对散热器单元的整个内侧面进行喷雾散热，进一步提高冷却效率，水蒸发后使得散热器单元内的热水冷却，形成的蒸汽中的大颗粒部分冷凝由散热器装置底部落水口汇入底部集水槽。

安装有冷却结构的集成式服务器冷却机构，其箱体内具有位于一端的服务器腔室、位于另一端的所述冷却结构以及两者之间的控制腔室，服务器腔室内放置若干被冷却设备，所述被冷却设备与所述冷却结构内的散热器装置之间通过冷却循环系统串联并形成完整的水冷却循环输送通道。

集成式服务器冷却机构将服务腔室、上述冷却结构以及连接两者的冷却循环系统集成于一个集装箱箱体内，便于整机运送到用户处，不需要用户自行安装冷却液管路、电气线路等冷却循环系统，冷却结构和被冷却设备之间通过冷却循环系统实现水冷却循环。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的内部结构示意图。

图3为本实用新型的俯视内部结构示意图。

图4为冷却腔室2的结构示意图。

图5为水帘10的结构示意图。

图6为散热器装置9的结构示意图。

图7为循环泵14及其对应热水循环主管5的结构示意图。

图8为循环泵14及其对应热水循环主管5的另一个视角的结构示意图。

图中：1、服务器腔室；2、冷却腔室；3、控制腔室；4、置物架；5、热水循环主管；51、第一集水管；52、第一分水管；53、第二集水管；54、第二分水管；6、冷水循环主管；7、换热管路；71、冷水管；72、热水管；8、回水管；9、散热器装置；91、散热器单元；92、进水管；93、出水管；94、落水口；10、水帘；11、散热风机；12、喷雾管；13、集水槽；14、循环泵。

实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种集成式服务器冷却机构，其箱体内通过隔板分隔成左侧服务器腔室1、中部控制腔室3和右侧冷却腔室2，避免冷却腔室2中的水雾飘进服务器腔室1和控制腔室3内损坏设备，由于将所有的部件都完整集合在标准集装箱的框架内，因此运输非常方便，通过海运、陆运到达目的地以后可以直接通电加水后使用。服务器腔室1内具有置物架4，置物架4上放置有若干被冷却设备，被冷却设备与冷却腔室2内的冷却装置之间通过冷却循环系统连接，控制腔室3内放置控制电柜、泵组等用于控制冷却循环系统输送水的设备。

如图1至图4所示，冷却腔室2的箱体顶面安装有若干散热风机11，散热风机11的风口朝箱体外设置，可将由冷却腔室2内的环境风连同湿热气体一同及时引向箱体顶面并排出，避免湿热空气给后续的冷却效果带来不利影响。如图2至图4所示，冷却腔室2的箱体内具有顶部喷雾管12、中部散热器装置9以及底部集水槽13。如图6所示，散热器装置9为两个倾斜呈正V型设置的散热器单元91，其长边与冷却腔室2箱体的长边平行、一短侧边连接有进水管92和出水管93，进水管92的进水口位于管子下端、出水管93的出水口位于管子上端，从而热水进入散热器单元91内并由下往上输送。两个散热器单元91顶部沿其长度方向均匀设置有若干相互平行的喷雾管12，喷雾管12的长度与散热器单元91的长度相当，喷雾管12上设置的喷头正对散热器单元91的两个倾斜内侧面进行喷雾，保证喷雾可均匀覆盖散热器单元91整个内侧面，水雾蒸发后吸热，提高散热效率。两个散热器单元91底部间隔有一定距离并形成落水口94，多余的水雾凝成水珠后由落水口94或散热器单元91自身间隙落入集水槽13内。如图1、图4、图5所示，散热器装置9外侧、冷却腔室2的箱体正反两面进风处安装有若干竖直设置的水帘10，水帘10的外框内沿径向均匀排列有若干高分子水帘纸层，本实施例中为蜂窝状水帘纸层，水帘10的上边框中央具有进水口、下边框中央具有出水口，水帘10与喷雾管12的进水口连接至同一进水管路。水流由水帘10的进水口注入后向下渗水并布满整个水帘纸层，并在蜂窝状水帘纸层表面形成水膜，当环境风穿过水帘10进入箱体内时，水分进行热量交换，通过水蒸发吸热从而对环境风降温, 水帘10内的水再由出水口排出。

如图2、图3所示，服务器腔室1内的被冷却设备和冷却腔室2内的散热器装置9之间通过冷却循环系统连接，冷却循环系统包括循环主管、连接被冷却设备和循环主管的换热管路7、连接散热器装置9的出水口和循环主管的回水管8，以及安装在冷却循环系统管路上的泵组和阀组，泵组为管内液体提供输送动力。循环主管包括横跨箱体内三个腔室的热水循环主管5和冷水循环主管6，热水循环主管5的出水口与散热器装置9的进水口连接，散热器装置9的出水口通过回水管8与冷水循环主管6连接。换热管路7包括分别与被冷却设备自身换热通道两端连接的冷水管71和热水管72，即冷水管71进水口与冷水循环主管6连接、被冷却设备的进水接口与冷水管71连接，热水管72的出水口与热水循环主管5连接、被冷却设备的出水接口与热水管72连接，冷水可由冷水循环主管6注入被冷却设备内进行换热，换出热水沿热水管72流入热水循环主管5，从而实现被冷却设备自身的冷却降温。

如图7、图8所示，循环主管上安装有若干循环泵14，循环泵14位于控制腔室3内，本实施例中，循环泵14设置为三个且分别安装在热水循环主管5的三根第一分水管52上，三根第一分水管52的进水口和出水口分别连接至同一根第一集水管51和同一根第二集水管53上，第二集水管53的出水口通过两根第二分水管54分别连接至两个散热器单元91的进水管92。

实际使用时，三个循环泵14中为两个工作、一个备用，高速运行的高温被冷却设备内换出的热水经两个循环泵14抽水后，沿热水循环主管5的服务器腔室1段汇集到冷却腔室2段的第一集水管51内，再分流并沿两个工作的循环泵14底部对应的第一分水管52流动，两路热水汇集至第二集水管53后再分流并沿第二分水管54分别流入两个散热器单元91的进水管92内，然后热水在两个散热器单元91内进行换热，此时，喷雾管12喷出的水雾均匀覆盖地喷到散热器装置9的V型内侧面，喷雾蒸发后使得两个散热器单元91内的热水冷却，余水下落至集水槽13内。水帘10内注入的水在其水帘纸层内均匀下渗，使得进入箱体内的环境风得到冷却，箱体顶面散热风机11将由散热器装置9的V型外侧面进入冷却腔室2内的环境风连同箱体内的湿热气体一同及时引向箱体顶面并排出，实现蒸发散热。经散热器装置9散热后的冷却水由循环泵14抽水，冷却水从散热器单元91的出水管93沿冷水循环主管6再次进入服务器腔室1内的冷水管71，为被冷却装置提供冷却水进行换热，以此循环往复。经长时间工作后，若有循环泵14因损坏或需要检修等原因停止工作，则关闭该循环泵14，及时通过手动或电控的方式开启备用的循环泵14使之工作，第一集水管51处的热水也随之切换第一分水管52的管路继续流动，避免因部分循环泵14的停止工作而影响整个集成式服务器冷却机构的冷却工作，提高工作效率。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1. 一种冷却结构，其特征在于：其箱体外侧面竖直设置若干水帘（10）、顶面安装有若干散热风机（11），所述箱体内具有顶部喷雾管（12）、中部散热器装置（9）以及底部集水槽（13）, 水帘（10）位于散热器装置（9）外侧，水帘（10）沿径向均匀排列有若干水帘纸层，散热器装置（9）具有两个倾斜呈正V型设置的散热器单元（91）。

2.按照权利要求1所述的冷却结构，其特征在于：水帘（10）位于所述箱体进风处，水帘（10）的水帘纸层外具有外框，水帘（10）的上边框中央具有进水口、下边框中央具有出水口，水流在所述水帘纸层中为由上至下渗水。

3.按照权利要求1所述的冷却结构，其特征在于：所述水帘纸层为蜂窝状。

4.按照权利要求1所述的冷却结构，其特征在于：散热器单元（91）的长边与冷却腔室（2）箱体的长边平行。

5.按照权利要求1所述的冷却结构，其特征在于：两个散热器单元（91）底部具有间隔一定距离的落水口（94），落水口（94）正对集水槽（13）。

6.按照权利要求1所述的冷却结构，其特征在于：散热器单元（91）一短侧边连接有进水管（92）和出水管（93），进水管（92）的进水口位于其下端、出水管（93）的出水口位于其上端，散热器单元（91）内水的流向为下进上出。

7.按照权利要求1所述的冷却结构，其特征在于：散热器单元（91）顶部沿其长度方向均匀设置有若干相互平行的喷雾管（12），喷雾管（12）的长度与散热器单元（91）的长度相当，喷雾管（12）上设置的喷头正对散热器单元（91）的两个倾斜内侧面。

8.按照权利要求1所述的冷却结构，其特征在于：喷雾管（12）与水帘（10）的进水口连接至同一进水管路。

9.按照权利要求1所述的冷却结构，其特征在于：散热风机（11）的风口朝所述箱体外设置。

10.安装有权利要求1所述冷却结构的集成式服务器冷却机构，其特征在于：其箱体内具有位于一端的服务器腔室（1）、位于另一端的所述冷却结构以及两者之间的控制腔室（3），服务器腔室（1）内放置若干被冷却设备，所述被冷却设备与所述冷却结构内的散热器装置（9）之间通过冷却循环系统串联并形成完整的水冷却循环输送通道。