一种机柜换热系统及服务器技术方案

本发明专利技术提供一种机柜换热系统及服务器，涉及服务器技术领域，能够在满足IT设备内的器件散热的要求的前提下，使换热器不占用机柜的外部空间并且其不需要单独设置风扇。该机柜换热系统包括：机柜，所述机柜内设有插框，所述插框内设有IT设备和风扇，所述机柜的内壁与所述插框之间设有换热器，所述风扇产生的气流在所述机柜内部形成风循环回路，所述IT设备和所述换热器均处于所述风循环回路中。本发明专利技术可用于服务器产品中IT设备机柜的散热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及服务器
，尤其涉及一种机柜换热系统及服务器。
技术介绍
在IT设备单板布局的服务器产品(比如E9000服务器)中，一般包括CPU(central processing unit中央处理器)、内存、硬盘、RAID卡(Redundant Array of Independent Disks独立磁盘冗余阵列)等器件，目前的IT设备散热方案一般将CPU和内存进行液冷设计，两者热量通过液冷冷板带走，并通过管路将热量带到机房外面，其它器件如硬盘和RAID卡等使用IT设备自带的风扇吹出的风散热，而风带走的热量则由机房空调制冷。由于使用空调对风冷带走的热量制冷不利于能效的提升，因此，业界出现了一些全液冷方案(100％)，即单板上所有器件的热量都通过液冷带走。现有的一种服务器产品的机柜换热系统，如图1所示，在两个IT机柜01之间设置一个换热机柜03，换热机柜03里有换热器04和风扇05，换热器04一般为管翅式结构，IT设备02中没有通过液冷冷板直接带走的器件热量由风扇05吹出的风散热，风带走的热量则通过换热器04的管路中的液体带走，这样就实现了全液冷。但是，在实际的应用中专利技术人发现如下问题：由于在两个IT机柜01中间设置一个换热器04，这样太占用机房空间。另外，换热器04自身带风扇05，不利于机柜的节能。
技术实现思路
本专利技术实施提供一种机柜换热系统，能够在满足IT设备内的器件散热的要求的前提下，使换热器不占用机柜的外部空间并且其不需要单独设置风扇。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，公开了一种机柜换热系统，包括：机柜，机柜内设有插框，插框内设有IT设备和风扇，机柜的内壁与插框之间设有换热器，风扇产生的气流在机柜内部形成风循环回路，IT设备和换热器均处于风循环回路中。由于换热器是设置在机柜的内壁与插框之间，这样就无需单独设置一个换热柜用来放置换热器，换热器就不需要占用机柜的外部空间。由于插框内的风扇产生的气流在机柜内部形成风循环回路，IT设备和换热器均处于风循环回路中，这样风扇产生的气流能够将IT设备产生的热量带走，并在换热器处进行热交换生成温度较低的气流后再送至IT设备处对IT设备内的器件进行降温，插框内的风扇就能够满足IT设备内的器件散热的要求，由于插框内的风扇是IT设备自带的风扇，这样换热器就无需单独再设置风扇。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，换热器为热管换热器，插框内设有与IT设备接触换热的液冷装置，液冷装置连接有机柜进液管和机柜出液管，热管换热器与机柜进液管接触换热。由于插框内设有与IT设备接触换热的液冷装置，液冷装置连接有机柜进液管和机柜出液管，这样机柜进液管中的液体，就会进入到与IT设备接触换热的液冷装置中，IT设备中的元器件产生的热量就会被液冷装置中的液体所吸收，并通过机柜出液管排出机柜。同时，风扇所产生的气流将IT设备中不适宜用液冷散热元件产生的热量带走，该气流在热管换热器处发生热交换，其热量被热管换热器吸收。由于热管换热器与机柜进液管接触，热管换热器吸收的热量再次被机柜进液管中的液体所吸收，并通过机柜出液管排出机柜。通过液冷装置与热管换热器的配合，能够将IT设备中的元器件产生的热量带走，达到全液冷散热的目的。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，热管换热器包括热管，热管内通有冷却介质，热管的外表面与机柜进液管的外表面接触换热。由于热管的外表面可以与机柜进液管的外表面接触，这样热管换热器与风扇吹来的气体热交换并由冷却介质吸收的热量则被机柜进液管中的液体吸收，液体由机柜出液管将热量带出机柜。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，热管上的连接有翅片。翅片可以增大热管与气流的换热面积。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，热管换热器可以直接固定在机柜进液管上，比如焊接，另外，也可以通过导热连接板固定于机柜进液管上，导热连接板与机柜进液管之间为面接触。相比直接固定在机柜进液管上，热管换热器通过导热连接板固定于机柜进液管上，可以增大与热管和机柜进液管的接触面积，热管中的热量可以充分通过导热板传递给机柜进液管中的液体，从而提高了换热效率。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，导热连接板与机柜进液管可以焊接，也可以通过螺钉连接。结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，当导热连接板与机柜进液管通过螺钉连接时，导热连接板与机柜进液管之间设有导热层。由于用螺钉连接时，导热连接板与机柜进液管之间容易产生间隙，这样会影响热传效率，因此，在导热连接板与机柜进液管之间设有导热层可以填补它们之间的间隙，从而提高了热传效率。结合第一方面，在第一方面的第七种可能的实现方式中，换热器为管翅式换热器，管翅式换热器包括换热管和固定于换热管上的翅片，换热管串接于通有冷却介质的冷却液回路内。当热气流通过换热管上翅片的间隙时，气流会将热量通过翅片传递给换热管，这时在换热管中流动的冷却介质会将热量吸收并通过冷却液回路转移到别处。结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，换热管和液冷装置可以分别串接与两个不同的冷却液回路中，另外，换热管和液冷装置也可以并联串接于同一个冷却液回路中，具体地，插框内设有与IT设备接触换热的液冷装置，液冷装置连接有机柜进液管和机柜出液管，机柜进液管、液冷装置和机柜出液管形成的流路串接于冷却液回路内且与换热管并联。相比换热管和液冷装置串接有两个不同的冷却液回路，这样可以使冷却液回路更简单，有利于节能，机柜上也不必设置两个进液管和出液管，同时，换热管中的冷却介质与液冷装置中的液冷液同为一种液体，更有利于其在换热管和液冷装置中循环流动。结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，管翅式换热器相对于机柜的内壁设置方式可以平行设置，另外，也可以倾斜设置，即使气流通过管翅式换热器的风道呈Z字形，相比平行设置，管翅式换热器相对于机柜的内壁倾斜设置，气流沿Z字形风道通过管翅式换热器可以显著提高换热效率。这是由于管翅式换热器左右侧面大于上下侧面，倾斜设置可以使一部分气流沿Z字形风道从其左右侧面通过，增大了气流与管翅式换热器的接触面积，使气流与管翅式换热器充分接触并换热，从而提高了换热效率。结合第一方面的第九种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，管翅式换热器相对于机柜的内壁的倾斜角度为10度～30度。这样可以在不增加机柜体积的前提下，增加气流与管翅式换热器的接触面积。结合第一方面或第一方面的第一至第十种可能的实现方式中的任一项，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，换热器为两个，两个换热器对称设置于机柜的两相对内壁处，插框内设有两个风扇，两个风扇分别靠近两个换热器设置。由于两个换热器对称设置于机柜的两相对内壁处，不但可以增加机柜内IT设备的散热效果而且还有利于机柜的平衡。另外，两个风扇分别靠近两个换热器设置，这样可以提高气体与换热器的换热效率，避免了两个风扇离换热器过远导致气流到达换热器时过少。结合第一方面或第一方面的第一至第十种可能的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机柜换热系统，包括机柜，所述机柜内设有插框，所述插框内设有IT设备和风扇，其特征在于，所述机柜的内壁与所述插框之间设有换热器，所述风扇产生的气流在所述机柜内部形成风循环回路，所述IT设备和所述换热器均处于所述风循环回路中。

【技术特征摘要】
1.一种机柜换热系统，包括机柜，所述机柜内设有插框，所述插框内设有IT设备和风扇，其特征在于，所述机柜的内壁与所述插框之间设有换热器，所述风扇产生的气流在所述机柜内部形成风循环回路，所述IT设备和所述换热器均处于所述风循环回路中。2.根据权利要求1所述的机柜换热系统，其特征在于，所述换热器为热管换热器，所述插框内设有与所述IT设备接触换热的液冷装置，所述液冷装置连接有机柜进液管和机柜出液管，所述热管换热器与所述机柜进液管接触换热。3.根据权利要求2所述的机柜换热系统，其特征在于，所述热管换热器包括热管，所述热管内通有冷却介质，所述热管的外表面与所述机柜进液管的外表面接触换热。4.根据权利要求3所述的机柜换热系统，其特征在于，所述热管上的连接有翅片。5.根据权利要求2所述的机柜换热系统，其特征在于，所述热管换热器通过导热连接板固定于所述机柜进液管上，所述导热连接板与所述机柜进液管之间为面接触。6.根据权利要求5所述的机柜换热系统，其特征在于，所述导热连接板与所述机柜进液管焊接或通过螺钉连接。7.根据权利要求6所述的机柜换热系统，其特征在于，当所述导热连接板与所述机柜进液管通过螺钉连接时，所述导热连接板与所述机柜进液管...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲中江，池善久，巫开俊，孙宪坤，庄振宇，
申请(专利权)人：杭州华为数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33