一种刀片式服务器冷却装置的制作方法

本实用新型涉及冷却结构设计，尤其是一种刀片式服务器冷却装置。

背景技术：

互联网已成为了人类生活中不可或缺的一部分，互联网数据的处理由服务器来完成，多个服务器组合成一台机柜，专门用来存放服务器机柜的地方，我们称之为数据中心。

数据中心是信息系统的基础设施。近几年来,国内的信息化发展日趋成熟,网络建设日益发达，对于数据中心而言,由于需要处理的数据量越来越大,数据中心的规模也日益增大。随着数据处理业务需求的爆炸性增长和计算机、网络技术的飞跃发展,银行、保险、证券等金融行业、交通运输、医疗卫生等大型企业及政府机构相继建立起许多数据中心。

数据中心在运行过程中，产生大量的热能，散热方案是设计数据中心的重点考虑项目。传统的服务器散热方法采用风冷散热，即利用空调的冷风来散热。这种散热方式存在诸多局限，如效率低、噪音大、占地面积大等，目前采用液冷技术来进行服务器降温成为研究热点。例如中国实用新型专利cn207560639u公开了一种服务器冷却系统，包括：机柜、盘管和冷却单元；所述盘管与所述冷却单元相连；所述机柜中包括：液体空间和气体空间；所述液体空间中注入有第一冷却液；所述盘管位于所述气体空间中；服务器浸在所述第一冷却液中，所述第一冷却液用于对所述服务器进行散热；所述盘管中设置有冷却物质；所述盘管，用于通过所述冷却物质对进入所述气体空间中的所述第一冷却液的气体进行冷凝；所述冷却单元，用于对所述冷却物质进行冷却；其中，冷凝后得到的第一冷却液返回到所述液体空间中。该方案通过盘管内冷却物质的对外循环，使得机柜内的热量被带走，然而盘管在安装过程中非常不便，由于机柜内冷却液不能外泄，机柜设计上对密封性的要求较高，通常应尽可能减少开口，盘管的扭曲结构难以放入。且当盘管出现故障后，盘管又难以取出，必须长时间停机检修，这对需要连续工作的服务器而言是非常大的弊端。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种刀片式服务器冷却装置，采用喷淋冷却的方式，避免盘管的引入，同时将换热装置设置在机柜外，便于维护。

刀片式服务器插装有多个卡式的服务器单元，其密度高，产热量大，传统的风扇散热无法满足降温需求。由于刀片式服务器安装集中，像“刀片”一样竖排结构非常适合喷淋冷却方式，喷淋液将顺着“刀片”自上而下流动，每片“刀片”的降温路径不干扰，降温效果显著，且温度均衡。

本实用新型中，喷淋装置将冷却介质(绝缘)雾化分解为无数小液滴，喷淋到刀片式服务器表面，通过单相换热和两相换热带走热量，这样表面温差较小，没有沸腾滞后性，且刀片表面温度均匀，有利于服务器的稳定运行。

为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案：

一种刀片式服务器冷却装置，包括机柜，所述机柜内设置至少2个刀片式服务器，所述机柜内顶部安装喷淋装置和超声波液位计，所述喷淋装置与设置在所述机柜外的进料泵相连，所述进料泵与冷却介质储罐相连；所述机柜底部设有冷却介质出口，所述冷却介质出口连接出料泵，所述出料泵连接换热装置，所述换热装置中的冷却介质出口连接所述冷却介质储罐。

进一步的，所述机柜为长方体，长为0.5-5m，宽为0.5-2m，高为1-3m。

进一步的，所述超声波液位计的安装高度高于所述喷淋装置的最下沿。

进一步的，所述喷淋装置包括多个并联的喷头。

进一步的，所述进料泵与所述喷淋装置之间还设有第一阀门和第一温度测试装置。

进一步的，所述冷却介质出口与所述出料泵之间还设有第二阀门和第二温度测试装置。

进一步的，所述换热装置为管式换热器，所述管式换热器管内为冷却介质，管外为水。

进一步的，所述冷却介质为c3h4f4o或c6f12或c6f12o或c4h4f6o或c5h3f9o或c6h4f10o或者思康化学氟碳冷却工质fcm-160或思康化学氟碳冷却工质fcm-110。

通过采用前述技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有安装方便、降温效果显著的优点，通过超声波液位计对机柜内的液面高度进行检测，安全系数高。

进一步的，通过温度测试装置对进、出机柜的冷却介质的温度进行采集，可实时调控冷却介质的流量，提高冷却效率，降低运行维护成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的刀片式服务器冷却装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

参考图1，刀片式服务器冷却装置包括机柜1，多个并排设置的刀片式服务器2，喷淋装置3，超声波液位4。喷淋装置3安装在机柜1顶部，超声波液位4的安装高度高于喷淋装置3的最下沿，以尽可能减少超声波液位4的盲区，提高安全性。整个机柜1密封，刀片式服务器2位于喷淋装置3下方，喷淋装置3包括多个并联的喷头。

在机柜1外设置有冷却介质储罐5，进料泵6，第一阀门7，第一温度计8，出料泵9，第二阀门10，第二温度计11和管式换热器12，其中，冷却介质储罐5内装有冷却介质，优选为c3h4f4o或c6f12或c6f12o或c4h4f6o或c5h3f9o或c6h4f10o或者思康化学氟碳冷却工质fcm-160或思康化学氟碳冷却工质fcm-110。冷却介质储罐5采用304不锈钢材质储罐。冷却介质储罐5与进料泵6，第一阀门7，第一温度计8依次连接，将冷却介质输送到机柜中，通过喷淋装置3喷淋而下，对刀片式服务器2进行降温。

冷却介质吸收刀片式服务器2表面的热量后汇集在机柜1底部，经机柜1底部的冷却介质出口引出，冷却介质出口与出料泵9，第二阀门10和第二温度计11依次连接，之后进入管式换热器12的管程，管式换热器12的管外(壳程)为水，利用水对冷却介质进行降温，经过降温后的冷却介质进入冷却介质储罐5，以循环利用。

实施例2：

一种刀片式服务器冷却装置，其与实施例1基本相同，区别在于该装置不含有第一阀门7，第一温度计8，第二阀门10，第二温度计11，进通过超声波液位4来监测系统运行状况，适用于小型刀片式服务器集成系统，例如机柜采用1m×0.5m×1m，机柜1顶部安装2-3个喷淋装置即可。超声波液位计4采用4-20ma一体式物位计污水变送器rs485数显水位传感器，对超声波液位4设置上下限，可自动报警，从而实现智能控制。

本实施例只是示例性的，本实用新型并不限于此种结构，本领域技术人员应该想到，所述的机柜1还可以为其他尺寸，例如0.5m×1m×1m、2m×0.5m×1m、2m×2m×3m，以满足不同的数据运行要求及场地情况。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。