一种数据中心服务器冷却机柜制造技术

本发明专利技术公开了一种数据中心服务器冷却机柜，包括一服务器机柜、相变传热系统、服务器机壳以及固定服务器机壳的弹簧片；所述相变传热系统包括安装于服务器机柜内的多个换热器、室外冷却装置以及连接管路；所述的多个换热器分别安装于所述服务器机柜内放置服务器的每一层支架上；所述服务器机壳放置于所述的多个换热器的上部；所述服务器密封于服务器机壳内部；所述整个数据中心服务器冷却机柜无风冷，服务器发热单元与服务器机壳直接接触，服务器机壳与安装于服务器机柜内的多个换热器直接接触，达到接触传热，提高传热效率；本发明专利技术的数据中心服务器冷却机柜能够提高服务器的放置密度、建设成本低、建设周期短、并且整个数据中心的运行成本也很大的降低了。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心服务器冷却机柜
本专利技术涉及服务器机柜，具体涉及一种能够实现接触传热的数据中心服务器冷却机柜。
技术介绍
随着服务器集成度的提高，数据中心机房单机架的功率大幅提升。数据中心高速发展和其高能耗的特点已被社会高度关注，对其进行节能改造或建造高能效的数据中心对于节能降耗工作具有重大的意义。据统计，现在最新的刀片式服务器机架功率高达15kW，台式服务器机架功率为1.5kW，模块式服务器机架功率为5kW。高耗电必然产生高发热，这使得局部发热变得很厉害，温度梯度变化大，通风降温处理复杂。空调短时间的停机或制冷量不足，机房温度会迅速升高到极限温度，造成服务器全部报警甚至停机。据相关数据显示，我国有近33%的机房曾因为空调制冷问题出现过宕机现象。高耗能的计算机使数据中心陷入困境。服务器的散热永远是业界的关注点，在计算密度越来越高，电力消耗越来越大的今天，服务器，尤其是大量应用服务器的数据中心，散热问题永远“挥之不散”，现在，由于外部散热难以完全解决问题，而且散热效率较低，经常造成服务器内部局部过热，从而不能达到服务器散热的要求，于是越来越多的服务器厂商已经将服务器的散热聚焦于服务器内部。对于服务器散热来说，尤其是内部散热，单纯的增加风扇数量或增加风扇转速并不能很好的解决问题，风扇越多，转速越快，耗电也就越多，噪音也会越大，对于用户来说，耗电和噪音也是很大的问题。因此寻找一种如何在有限的空间和空调投入前提下，保障有效的散热效果，以实现机柜的数量最大化和机柜内服务器的数量最大化的散热装置迫在睫毛。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现存服务器散热问题，而提供一种能够实现接触传热的数据中心服务器冷却机柜，该冷却机柜实现了数据中心服务器机柜、节能传热系统以及服务器机壳一体化设计，通过本专利技术的实施，实现数据中心接触式传热，不仅提高传热效率，而且通过该数据中心服务器冷却机柜内部的相变传热系统模块的设计，降低数据中心空调耗能。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种数据中心服务器冷却机柜，其特征在于，包括一服务器机柜1、相变传热系统、服务器机壳5以及固定服务器机壳的弹簧片6；所述相变传热系统包括安装于服务器机柜内的多个换热器2、室外冷却装置3以及连接管路4；所述的多个换热器2分别安装于所述服务器机柜1内放置服务器的每一层支架上；所述的安装于服务器机柜内的多个换热器2都是直冷式换热器；所述的多个换热器2分别通过连接管路并联起来然后连接所述的室外冷却装置3；所述服务器机壳5放置于所述的多个换热器2的上部，其包括服务器机壳底座51和服务器机壳上盖52两个部分；所述服务器机壳底座51的底板及该底板四侧板为铸造的一体式结构；所述服务器机壳底座51是导热性较好的金属壳体；所述服务器机壳底座51的底板内部根据服务器7上发热量较大的电子元器件71结构形状铸有凹槽型或凸型结构，使所述服务器机壳底座51的底板与所述服务器7上发热量较大的电子元器件71能够紧密接触；所述服务器机壳底座51的底板与所述服务器7上发热量较小的电子元器件之间留有空间，它们是不接触的；所述服务器机壳底座51的底板的外表面是一个平整金属板；所述服务器机壳底座51与服务器机壳上盖52之间的结合面上分别设置有密封衬垫；所述服务器机壳底座51的一侧板上设有出线口53，保证服务器机壳内部服务器7上的I/O口通过所述出线口53与外部连接；所述固定服务器机壳的弹簧片6固定在放置服务器所在支架的上一层服务器支架的底部，位于所固定服务器的顶部；这样服务器上的发热量较大的电子元器件71与所述服务器机壳底座51的底板相接触，将热量直接传递给服务器金属机壳5，服务器金属机壳5与换热器2紧密接触，将热量直接传递给直冷式换热器2，直冷式换热器2内部的制冷工质吸热蒸发，蒸发后的制冷工质循环至室外冷却装置3进行散热，然后制冷工质再回到直冷式换热器，进行下一个循环。以上所述安装于服务器机柜上的多个换热器2是铜铝盘管直冷式换热器。以上所述安装于服务器机柜上的多个换热器2是微通道直冷式换热器。以上所述的多个换热器2与室外冷却装置3组成的换热系统内部循环的介质是流体介质。以上所述安装于服务器机柜上的换热器2与服务器机壳之间是设置一层导热硅脂。以上所述服务器机壳上盖52是外表面平整的塑料结构或金属结构。以上所述机壳底座51的底板与所述服务器7上发热量较大的电子元器件71之间设置有绝缘导热材料，保证所述机壳底座51的底板与所述服务器7上发热量较大的电子元器件71达到最大面积的接触，使所述服务器7上发热量较大的电子元器件71散发出来的热量能够通过金属服务器外壳直接传输出去。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1）整个机柜无风冷，服务器发热单元与服务器机壳直接接触，服务器机壳与相变传热系统直接接触，达到接触传热；2）使用该服务器机壳的服务器，是密封在服务器机壳内部的，无外部空气流动，避免了空气中的粉尘或者易腐蚀服务器上的电子元器件的气体进去，可以增加服务器的使用寿命；3）这种数据中心服务器冷却机柜的设计，能够降低整个数据中心的能耗，PUE接近1，国外先进的数据中心机房PUE值通常小于2，而我国的大多数数据中心的PUE值在2-3之间；4）根据现有数据中心耗能状况进行相变传热系统模块的设计，在室外温度低于室内所需设定温度5℃时，可以实现无压缩机运行传热，显著节省压缩机的电耗；5）根据现有数据中心耗能状况进行节能散热方案的设计，本专利技术的数据中心相变传热系统的能效比达到一般热泵制冷系统的2倍；6）通过本专利技术服务器冷却机柜内部结构的合理布置，能够提高服务器的放置密度；7）建设成本低，建设周期短，并且整个数据中心的运行成本也很大的降低了。由此可见，本专利技术的数据中心服务器冷却机柜采取先进的设计思路，在保证数据中心设备长期稳定运行的基础上，又体现了优秀的节能效果，此技术处于国内外领先。附图说明图1为本专利技术的服务器机壳截面图。图2为本专利技术的服务器机壳侧面图。图3为本专利技术冷却机柜的截面示意图。图4为本专利技术冷却机柜内制冷系统的模块图。图5为本专利技术数据中心服务器冷却机柜的总体结构示意图。图中编号：1服务器机柜；2换热器；3室外冷却装置；4连接管路；5服务器机壳；51服务器机壳底座；52服务器机壳上盖；53出线口；6固定服务器机壳的弹簧片；7服务器；71服务器上发热量较大的电子元器件。具体实施方式结合上述附图说明本专利技术的具体实施例。如图1所示本专利技术的服务器机壳截面图，包括服务器机壳5和服务器7，所述服务器机壳5包括服务器机壳底座51和服务器机壳上盖52两个部分；所述该机壳底座51的底板及该底板四侧板为铸造的一体式结构；所述机壳底座51是导热性较好的金属壳体，所述机壳底座51的底板内部根据服务器7上发热量较大的电子元器件71结构形状铸有凹槽型或凸型结构，使所述机壳底座51的底板与所述服务器7上发热量较大的电子元器件71能够紧密接触；所述机壳底座51的底板与所述服务器7上发热量较小的电子元器件之间留有空间，它们是不接触的；所述该机壳底座51的底板的外表面是一个平整金属板；所述机壳底座51与机壳上盖52之间的结合面上分别设置有密封衬垫。图2为本专利技术的服务器机壳侧面图，所述机壳底座51的一侧板上设有出线口53，保证服务器机壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心服务器冷却机柜，其特征在于，包括一服务器机柜（1）、相变传热系统、服务器机壳（5）以及固定服务器机壳的弹簧片（6）；所述相变传热系统包括安装于服务器机柜内的多个换热器（2）、室外冷却装置（3）以及连接管路（4）；所述的多个换热器（2）分别安装于所述服务器机柜（1）内放置服务器的每一层支架上；所述的安装于服务器机柜内的多个换热器（2）都是直冷式换热器；所述的多个换热器（2）分别通过连接管路并联起来然后连接所述的室外冷却装置（3）；所述服务器机壳（5）放置于所述的多个换热器（2）的上部，其包括服务器机壳底座（51）和服务器机壳上盖（52）两个部分；所述服务器机壳底座（51）的底板及该底板四侧板为铸造的一体式结构；所述服务器机壳底座（51）是导热性较好的金属壳体；所述服务器机壳底座（51）的底板内部根据服务器（7）上发热量较大的电子元器件（71）结构形状铸有凹槽型或凸型结构，使所述服务器机壳底座（51）的底板与所述服务器（7）上发热量较大的电子元器件（71）能够紧密接触；所述服务器机壳底座（51）的底板与所述服务器（7）上发热量较小的电子元器件之间留有空间，它们是不接触的；所述服务器机壳底座（51）的底板的外表面是一个平整金属板；所述服务器机壳底座（51）与服务器机壳上盖（52）之间的结合面上分别设置有密封衬垫；所述服务器机壳底座（51）的一侧板上设有出线口（53），保证服务器机壳内部服务器（7）上的I/O口通过所述出线口（53）与外部连接；所述固定服务器机壳的弹簧片（6）固定在放置服务器所在支架的上一层服务器支架的底部，位于所固定服务器的顶部；这样服务器上的发热量较大的电子元器件（71）与所述服务器机壳底座（51）的底板相接触，将热量直接传递给服务器金属机壳（5），服务器金属机壳（5）与换热器（2）紧密接触，将热量直接传递给直冷式换热器（2），直冷式换热器（2）内部的制冷工质吸热蒸发，蒸发后的制冷工质循环至室外冷却装置（3）进行散热，然后制冷工质再回到直冷式换热器，进行下一个循环。...

【技术特征摘要】
1.一种数据中心服务器冷却机柜，其特征在于，包括一服务器机柜（1）、相变传热系统、服务器机壳（5）以及固定服务器机壳的弹簧片（6）；所述相变传热系统包括安装于服务器机柜内的多个换热器（2）、室外冷却装置（3）以及连接管路（4）；所述的多个换热器（2）分别安装于所述服务器机柜（1）内放置服务器的每一层支架上；所述的安装于服务器机柜内的多个换热器（2）都是直冷式换热器；所述的多个换热器（2）分别通过连接管路并联起来然后连接所述的室外冷却装置（3）；所述服务器机壳（5）放置于所述的多个换热器（2）的上部，其包括服务器机壳底座（51）和服务器机壳上盖（52）两个部分；所述安装于服务器机柜上的换热器（2）与服务器机壳之间是设置一层导热硅脂；所述服务器机壳底座（51）的底板及该底板四侧板为铸造的一体式结构；所述服务器机壳底座（51）是导热性较好的金属壳体；所述服务器机壳底座（51）的底板内部根据服务器（7）上发热量较大的电子元器件（71）结构形状铸有凹槽型或凸型结构，使所述服务器机壳底座（51）的底板与所述服务器（7）上发热量较大的电子元器件（71）能够紧密接触；所述机壳底座（51）的底板与所述服务器（7）上发热量较大的电子元器件（71）之间设置有绝缘导热材料，使所述机壳底座（51）的底板与所述服务器（7）上发热量较大的电子元器件（71）达到最大面积的接触，这样所述服务器（7）上发热量较大的电子元器件（71）散发出来的热量能够通过金属服务器外壳直接传输出去；所述服务器机壳底座（51）的底板与所述服务...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝长宇，丁式平，何慧丽，
申请(专利权)人：北京德能恒信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11