一种背板热管一体化机柜制造技术

本实用新型专利技术提供了一种背板热管一体化机柜，包括机柜和背板热管系统；背板热管系统安装于机柜的后门板处；机柜包括柜体支架、电力分配单元PDU、内嵌式柔性接头；背板热管系统包括背板热管单元、风机组件、冷源及控制系统；风机组件安装于背板热管单元外侧；所述机柜和背板热管系统采用内嵌式柔性接头连接；所述冷源选自冷水机组、冷却塔、自然冷源。本实用新型专利技术采用一体化结构设计，无需拆装机柜门板，避免资源浪费；且该背板热管系统可适用于多种冷源设备，提高能源利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种背板热管一体化机柜，属空调工程

技术介绍
目前，数据中心机房常用的空调有空气压缩式制冷系统、水冷前门空调系统和背板热管空调系统。空气压缩式制冷系统通过冷却整体机房内的环境温度来降低服务器内的温度，冷量的二次转换造成冷量的浪费，且受空调送风距离的限制，容易造成机房内的局部热点；水冷前门空调系统将换热量直接安装于服务器出风口处，降低服务器的出风温度，但该系统通过冷冻水来冷却服务器的出风温度，冷冻水直接送入机柜前门，具有极大的泄露风险，且该系统降低服务器的出风温度，服务器的出风并非完全是服务器的回风，造成部分的冷量浪费；背板热管空调系统通过背板热管单元内的工质相变实现冷量的传递，避免冷冻水直接进机房带来的泄露风险，且直接处理服务器进风口处的热空气，保证所有冷量均被服务器利用，避免冷量的浪费；但背板热管系统与机柜为二次连接，造成机柜后门板的浪费。从以上几个方案可以看出，部分方案在一定程度上达到节能的目的，但都存在一些缺陷。因此，有必要设计一种背板热管一体化机柜。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提出了一种背板热管一体化机柜，无需拆装机柜门板，避免资源浪费；且该背板热管系统可适用于多种冷源设备，提高能源利用率。本技术的技术方案为：一种背板热管一体化机柜，包括机柜和背板热管系统；所述机柜包括柜体支架、电力分配单元PDU、内嵌式柔性接头；所述背板热管系统包括背板热管单元、风机组件和冷源；所述背板热管单元安装于所述机柜的后门板处；所述机柜和背板热管单元采用内嵌式柔性接头连接；所述冷源选自冷水机组、冷却塔、自然冷源；所述冷源经冷源换热器和管路实现与所述背板热管单元的连接；所述风机组件安装于背板热管单元外侧，用于促进室内空气与背板热管单元进行热交换；还包括控制系统，所述控制系统包括服务器进风侧温度传感器、服务器出风侧温度传感器和控制器，所述服务器进风侧温度传感器和所述服务器出风侧温度传感器的信号输出端均与所述控制器的信号输入端相连；所述控制器的信号输出端与所述风机组件的控制端相连。优选地，所述的电力分配单元PDU内置于柜体支架内，用于实现每层机架的供电需求。可选地，所述的内嵌式柔性接头连接所述柜体支架和所述背板热管单元，在柜体支架的底部和所述背板热管换热器的背板热管底部设置沟槽，用于实现柔性接头的往复运动。优选地，所述的背板热管单元为微通道结构或铜管铝翅片结构的换热器。优选地，所述的风机组件模块化设置，用于实现热插拔操作并减少设备维护时间。进一步优选地，所述风机组件包括风机，所述风机为轴流风机、离心风机或灌流风机。进一步可选地，所述的服务器进风侧温度传感器和服务器出风侧温度传感器实时监测机柜内和机柜外温度；控制器根据服务器进风侧温度传感器测得的机柜内温度值控制风机的转速：当测得的进风侧温度升高时，加大风机转速；当测得的进风侧温度降低时，减小风机转速；实现背板热管系统的智能调控，减少风机的能耗；服务器出风侧温度传感器实时监控整个机房内温度，并将监控信号输出给监控系统，及时反映机房内的局部热点情况和故障情况。本申请可以达到下述有益效果中的至少一个：本技术与现有的技术相比，避免了机柜后门板的浪费，且采用一体化设计，实现机柜和背板热管系统之间的标准化连接。为保证机柜内服务器的安全稳定运行，在机柜内布置电力分配单元，实现每层服务器的单独用电，保证通信系统的稳定运行。为方便机柜和背板热管单元之间的连接，设计带有导槽的柔性接头，设计后门板开启和关闭时柔性结构的运动路线，避免因结构转弯半径过小带来的劳损；此外，为进一步保证机柜内服务器的安全稳定运行，风机采用模块化风机组件结构，实现风机更换时无需断电，减少维护时间。该技术直接对服务器的回风进行处理，避免冷量损失，且避免了冷冻水进机房带来的泄露风险。附图说明图1背板热管一体化机柜；图2背板热管单元和风机组件。附图标记说明：1—柜体支架、2—电力分配单元PDU、3—内嵌式柔性接头、4—背板热管单元、5—风机组件。具体实施方式为了使本技术的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述该技术的工作原理。实施例1参见图1--图2，本技术提供了一种背板热管一体化机柜，包括机柜、背板热管系统和控制系统；机柜包括柜体支架1、电力分配单元PDU2、内嵌式柔性接头3；背板热管系统包括背板热管单元4、风机组件5和冷源；背板热管单元安装于机柜的后门板处；机柜和背板热管单元采用内嵌式柔性接头连接；冷源选自冷水机组、冷却塔、自然冷源；所述冷源经冷源换热器和管路实现与所述背板热管单元的连接；风机组件安装于背板热管单元外侧，用于促进室内空气与背板热管单元进行热交换；控制系统包括服务器进风侧温度传感器、服务器出风侧温度传感器和控制器，服务器进风侧温度传感器和服务器出风侧温度传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端相连；控制器的信号输出端与风机组件的控制端相连。需要说明的是，此处所指“背板热管单元外侧”是相对于背板热管单元靠近机柜的一侧而言的。可选的是，电力分配单元PDU2内置于柜体支架1内，实现每层机架的供电需求。实施例2在实施例1的基础上，内嵌式柔性接头连接柜体支架和背板热管单元，在柜体支架的底部和背板热管换热器的背板热管底部设置沟槽，用于实现柔性接头的往复运动。可选择地，背板热管单元为微通道结构或铜管铝翅片结构的换热器。实施例3在实施例1的基础上，为了实现热插拔操作并减少设备维护时间，优选将风机组件模块化设置。实施例4在实施例3的基础上，进一步优选地，风机组件包括风机，风机为轴流风机、离心风机或灌流风机中的一个或多个。工作时，控制器根据服务器进风侧温度传感器测得的机柜内温度值控制风机的转速：当测得的进风侧温度升高时，加大风机转速；当测得的进风侧温度降低时，减小风机转速；实现背板热管系统的智能调控，减少风机的能耗；服务器出风侧温度传感器实时监控整个机房内温度，并将监控信号输出给监控系统，及时反映机房内的局部热点情况和故障情况。本技术直接将冷量输送至服务器内，避免传统空气冷却技术的冷量浪费；且通过循环工质的相变带走服务器内的热量，避免水进机房带来的泄露风险；采用一体化的标准结构设计，避免机柜后门板的浪费，且为保证一体化机柜的使用寿命，风机采用模块化设计，无需打开门板即可实现风机的更换，且更换过程无需断电，保证通信的正常运行；机柜与背板热管单元采用柔性接头连接，设计专用沟槽，保证柔性接头的使用寿命。本技术的运行工况为：循环工作在背板热管单元和冷源之间相变循环，背板热板内的工质吸收服务器排出的热量后从液态蒸发为气态，上升至冷源换热器侧，经冷源降温后液化，受重力作用下降至背板热管单元内，进行下一次蒸发循环。其中，风机组件受服务器进风温度控制，当监测到服务器进风温度升高时，风机转速加大，冬季和过渡季节，服务器进风温度降低时，风机转速减小，实时根据服务器的进风温度控制风机的转速，降低风机的能耗。尽管已用具体实施例来说明和描述了本技术，然而应意识到，在不背离本技术的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本技术范围内的所有这些变化和修改。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背板热管一体化机柜，其特征在于，包括机柜和背板热管系统；所述机柜包括柜体支架(1)、电力分配单元PDU(2)、内嵌式柔性接头(3)；所述背板热管系统包括背板热管单元(4)、风机组件(5)和冷源；所述背板热管单元(4)安装于所述机柜的后门板处；所述机柜和背板热管单元(4)采用内嵌式柔性接头(3)连接；所述冷源选自冷水机组、冷却塔、自然冷源；所述冷源经冷源换热器和管路实现与所述背板热管单元(4)的连接；所述风机组件(5)安装于背板热管单元(4)外侧，用于促进室内空气与背板热管单元(4)进行热交换；还包括控制系统，所述控制系统包括服务器进风侧温度传感器、服务器出风侧温度传感器和控制器，所述服务器进风侧温度传感器和所述服务器出风侧温度传感器的信号输出端均与所述控制器的信号输入端相连；所述控制器的信号输出端与所述风机组件(5)的控制端相连。

【技术特征摘要】
1.一种背板热管一体化机柜，其特征在于，包括机柜和背板热管系统；所述机柜包括柜体支架(1)、电力分配单元PDU(2)、内嵌式柔性接头(3)；所述背板热管系统包括背板热管单元(4)、风机组件(5)和冷源；所述背板热管单元(4)安装于所述机柜的后门板处；所述机柜和背板热管单元(4)采用内嵌式柔性接头(3)连接；所述冷源选自冷水机组、冷却塔、自然冷源；所述冷源经冷源换热器和管路实现与所述背板热管单元(4)的连接；所述风机组件(5)安装于背板热管单元(4)外侧，用于促进室内空气与背板热管单元(4)进行热交换；还包括控制系统，所述控制系统包括服务器进风侧温度传感器、服务器出风侧温度传感器和控制器，所述服务器进风侧温度传感器和所述服务器出风侧温度传感器的信号输出端均与所述控制器的信号输入端相连；所述控制器的信号输出端与所述风机组件(5)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小琴，张泉，廖曙光，翟志强，周祺，柴宁，刘杰宏，危司，冯树生，唐星，
申请(专利权)人：长沙麦融高科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43