一种顺流冷板式液冷数据中心机柜制造技术

本实用新型专利技术公开一种顺流冷板式液冷数据中心机柜，包括：柜体、服务器设备、液冷机构；所述液冷机构包括供液主管路、回液集液腔、回液主管路；服务器设备竖直插装入柜体，供液主管路设置在柜体上部，回液集液腔设置在柜体下部，使冷却液整体自上向下顺流；还包括设置在柜体上的风冷换热器，风冷换热器上设置有出风管道和进风管道，出风管道、进风管道分别与柜体内腔连通。本实用新型专利技术使冷板内制冷剂整体自上向下顺流流过服务器设备芯片，减小系统运行压力，减小泄漏风险，风冷换热系统对除冷板冷却外的部件进行风冷冷却，实现精确风冷，保证数据中心服务器安全运行，减小能耗，提高数据中心安全性和节能性。

【技术实现步骤摘要】
一种顺流冷板式液冷数据中心机柜
本技术涉及液冷数据中心机柜，具体涉及一种顺流冷板式液冷数据中心机柜。
技术介绍
伴随着我国数据中心产业技术创新步伐的加快，数据中心和服务器国产化水平不断提升，涌现出越来越多的产品。根据摩尔定律，服务器芯片功耗逐年增加，在未来2年内，CPU芯片功耗将超过300W，GPU芯片功耗将超过500W。过高的芯片功耗导致采用风冷冷却方式，芯片热量难以完全散失，易产生局部热点，造成服务器芯片温度过高，发生宕机等危害。液冷是新兴的一种服务器制冷方法，分为间接接触式液冷和直接浸没式液冷两种方式。间接接触式液冷是利用液冷冷板接触CPU等发热部件，冷板中通过连接管道或设置流动槽道使冷却液在其中流动，代替传统的风扇换热。采用该种换热方式，其优点是将传统的空气与CPU的对流换热变为冷却液－冷板－CPU的对流换热和导热，极大地增大了对流换热系数，对CPU降温具有明显优势。但传统的水冷板与CPU接触，存在“水进服务器”的风险，服务器自下向上水平放置于42U高度的竖直机柜中，主进液管路分液进入分液管，分液管路分液进入每一个服务器上的冷板，经过换热后进入各个集液管，进而进入主回液管路，系统阻力、压降较大，流动过程中系统绝对压力高，泄漏风险大。一旦接口处出现泄漏，压力过大时液体会出现喷射状，影响整个机柜服务器设备；压力较小时，液体会自上向下流动，泄漏点以下所有服务器均会造成巨大的破坏，这使利用水进行液冷技术的安全性有所降低。直接接触式液冷是指冷却液直接与服务器发热部件进行接触，液体流经服务器并将服务器发热部件产生的热量带走。通常该种液体选择绝缘、无毒、无腐蚀、低粘度等特性液体。该种冷却方式又根据液体与服务器接触形式，分为喷淋式液体冷却和浸没式液体冷却。两种方式共性是液体全覆盖整个服务器，换热均匀，完全省去服务器风扇作用，更加节能，但液体流过服务器流速较慢，对流传热系数小，对于芯片等高功率密度区域，传热能力有限，依旧易产生局部热点。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种顺流冷板式液冷数据中心机柜，使冷板内制冷剂整体自上向下顺流流过服务器设备芯片，实现安全高效制冷。本技术的技术方案是：一种顺流冷板式液冷数据中心机柜，包括：柜体、服务器设备、液冷机构；所述液冷机构包括供液主管路、回液集液腔、回液主管路；供液主管路分出多个分液管路，多个分液管路与回液集液腔的进液端连通，回液集液腔的出液端与回液主管路连通；每个服务器设备对应一个分液管路，分液管路上设置有冷板，冷板设置在相应服务器设备的发热芯片处；服务器设备竖直插装入柜体，供液主管路设置在柜体上部，回液集液腔设置在柜体下部，使冷却液整体自上向下顺流；还包括设置在柜体上的风冷换热器，风冷换热器上设置有出风管道和进风管道，出风管道、进风管道分别与柜体内腔连通。进一步地，柜体的箱壁采用双层设计，包括内层箱壁和外层箱壁。进一步地，内层箱壁和外层箱壁之间采用工字钢连接。进一步地，供液主管路、回液主管路设置在双层箱壁形成的空间内。进一步地，风冷换热器设置在外层箱壁上，内层箱壁上设置有进风口和出风口，风冷换热器的出风管道通过与所述进风口连通，风冷换热器的进风管道与所述出风口连通。进一步地，内层箱壁的进风口在中间部，出风口在两侧部。进一步地，内层箱壁的内侧面上还设置有中隔板箱。进一步地，相隔服务器设备之间设置有隔板。本技术提供的顺流冷板式液冷数据中心机柜，服务器设备竖直插入机柜中，机柜上部设置供液主管路，下部设置集液腔，使冷板内制冷剂整体自上向下顺流流过服务器设备芯片，减小系统运行压力，减小泄漏风险，消除单台服务器泄漏后对整体机柜及服务器的危害。机柜内部加装风冷换热系统，对除冷板冷却外的部件进行风冷冷却，实现精确风冷，保证数据中心服务器安全运行的前提下，大幅度减小数据中心能耗，提高数据中心安全性和节能性。附图说明图1是具体实施例主视截面结构示意图。图2是具体实施例侧视截面结构示意图。图3是具体实施例俯视风冷循环结构示意图。图中，1－柜体，2－中隔板箱，3－服务器设备，4－回液集液腔，5－分液管路，6－回液主管路，7－供液主管路，8－冷板，9－风冷换热器。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施例对本技术进行详细阐述，以下实施例是对本技术的解释，而本技术并不局限于以下实施方式。如图1和2所示，本实施例提供的顺流冷板式液冷数据中心机柜，包括柜体1、服务器设备3、液冷机构和风冷换热器9。液冷机构包括供液主管路7、回液集液腔4、回液主管路6；供液主管路7分出多个分液管路5，多个分液管路5与回液集液腔4的进液端连通，回液集液腔4的出液端与回液主管路6连通；每个服务器设备3对应一个分液管路5，分液管路5上设置有冷板8，冷板8设置在相应服务器设备3的发热芯片处。本实施例机柜水平布置，开口向上，使服务器设备3竖直插装入柜体1。供液主管路7设置在柜体1上部，回液集液腔4设置在柜体1下部。冷却液分液进入各个冷板8，冷板8位于服务器发热芯片外，冷却液整体流动自上向下顺流，流回柜体1底部的回液集液腔4，回液集液腔4连接回液主管路6，泵驱制冷剂经回液主管路6流出液冷机柜完成循环。冷却液自上向下顺流，减小系统运行压力，减小泄漏风险。需要说明的是，间隔服务器设备3之间还设置有隔板，可进一步消除单台服务器泄漏后对整体IT机柜及服务器的危害。风冷换热器9设置在柜体1上，风冷换热器9上设置有出风管道和进风管道，出风管道、进风管道分别与柜体1内腔连通。风冷换热器9对除冷板8冷却外的部件进行风冷冷却，实现精确送风，支持更高送风温度，有效减少辅助风冷能耗。需要说明的是，本实施例的柜体1的箱壁采用双层设计，包括内层箱壁和外层箱壁，内层箱壁和外层箱壁之间可采用工字钢固定与支撑。供液主管路7、回液主管路6设置在双层箱壁形成的空间内。如图3所示，风冷换热器9设置在外层箱壁上，内层箱壁上设置有进风口和出风口，风冷换热器9的出风管道通过与所述进风口连通，风冷换热器9的进风管道与所述出风口连通。内层箱壁的进风口在中间部，出风口在两侧部，中间进风，两侧回风。本实施例中还在内层箱壁的内侧面上还设置有中隔板箱2，中隔板箱2内可布置强电PDU、弱电网络、光纤理线器等部件。需要说明的是，内层箱壁的出风口可设置在中隔板箱2下方，优化风冷流道。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种顺流冷板式液冷数据中心机柜，包括：柜体、服务器设备、液冷机构；所述液冷机构包括供液主管路、回液集液腔、回液主管路；供液主管路分出多个分液管路，多个分液管路与回液集液腔的进液端连通，回液集液腔的出液端与回液主管路连通；每个服务器设备对应一个分液管路，分液管路上设置有冷板，冷板设置在相应服务器设备的发热芯片处；其特征在于，服务器设备竖直插装入柜体，供液主管路设置在柜体上部，回液集液腔设置在柜体下部，使冷却液整体自上向下顺流；/n还包括设置在柜体上的风冷换热器，风冷换热器上设置有出风管道和进风管道，出风管道、进风管道分别与柜体内腔连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种顺流冷板式液冷数据中心机柜，包括：柜体、服务器设备、液冷机构；所述液冷机构包括供液主管路、回液集液腔、回液主管路；供液主管路分出多个分液管路，多个分液管路与回液集液腔的进液端连通，回液集液腔的出液端与回液主管路连通；每个服务器设备对应一个分液管路，分液管路上设置有冷板，冷板设置在相应服务器设备的发热芯片处；其特征在于，服务器设备竖直插装入柜体，供液主管路设置在柜体上部，回液集液腔设置在柜体下部，使冷却液整体自上向下顺流；
还包括设置在柜体上的风冷换热器，风冷换热器上设置有出风管道和进风管道，出风管道、进风管道分别与柜体内腔连通。


2.根据权利要求1所述的顺流冷板式液冷数据中心机柜，其特征在于，柜体的箱壁采用双层设计，包括内层箱壁和外层箱壁。


3.根据权利要求2所述的顺流冷板式液冷数据中心机柜，其特征在于，内层箱壁和外...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金波，刘志，殷飞平，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32