一种新型液冷服务器高压力射流喷淋系统的制作方法

本发明涉及服务器散热领域，尤其涉及一种新型液冷服务器高压力射流喷淋系统。

背景技术：

数据中心内使用的各类服务器、刀片机等，受大数据业务及市场的带动，其功率大幅度提升，排布密度越来越高；相应的，高热流密度下的散热问题备受关注，也成为数据中心建设及其运维工作的重点和技术瓶颈；非接触式或接触式液冷散热模式由于其综合换热效率高，被认为是数据中心散热的必然趋势；特别的，鉴于热源直接接触吸热、液冷综合换热系数高、传热热阻非常小的优点，接触式液冷散热模式从理论上分析是最有效的散热方式。

传统机柜大多采用风冷散热的方式，制冷量有限，如果机柜中设备的放置密度增加，设备的内部温度会急剧上升，不能有效的制冷。另外，传统机柜是开放结构，存在局部紊流和散热死角，散热效率低，能耗高。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种新型液冷服务器高压力射流喷淋系统，包括：机柜体，机柜体设有多个服务器存放区，换热机构和冷媒储存罐；

服务器存放区设有服务器，冷媒高压力射流喷淋器和冷媒收集器；

冷媒高压力射流喷淋器通过冷媒高压力射流总管与冷媒储存罐输入端连接；冷媒高压力射流总管上设有冷媒加压泵；

冷媒收集器通过冷媒回流总管连接换热机构输入端，换热机构输出端与冷媒储存罐回流端连接。

优选地，换热机构包括：散热器和风机；

风机安装在散热器上，散热器为蛇形盘管散热器，散热器的输入端与冷媒回流总管连接，散热器的输出端与冷媒储存罐回流端连接；

风机设有驱动电机和风叶，驱动电机驱动风叶旋转，向散热器吹风，对散热器内部的冷媒进行散热。

优选地，多个服务器存放区沿着竖直方向排列在机柜体内部；

冷媒高压力射流总管靠近机柜体的一侧壁处设置，

冷媒回流总管靠近机柜体的另一侧壁处设置。

优选地，冷媒高压力射流喷淋器设置在服务器存放区的顶部，冷媒收集器设置在服务器存放区的底部；服务器设置在冷媒高压力射流喷淋器和冷媒收集器之间。

优选地，散热器设置在机柜体内部，风叶设置在机柜体侧壁上；

或散热器和风机均设置在机柜体外部。

优选地，机柜体内部还设有单片机，冷媒回流开关电磁阀控制电路，冷媒射流开关电磁阀控制电路，冷媒加压泵控制电路以及驱动电机控制电路；

每个服务器存放区设置有温度传感器，冷媒回流开关电磁阀和冷媒射流开关电磁阀；

每个服务器存放区的温度传感器分别与单片机连接，温度传感器用于感应服务器存放区内部环境温度，并将感应的环境温度传输至单片机；

单片机接收各个服务器存放区温度传感器感应的环境温度，当某一或某几个服务器存放区的环境温度超阈值时，单片机通过冷媒加压泵控制电路控制冷媒加压泵启动运行，使冷媒加压泵驱动冷媒储存罐内部的冷媒输出；

单片机通过冷媒回流开关电磁阀控制电路和冷媒射流开关电磁阀控制电路控制环境温度超阈值服务器存放区的冷媒回流开关电磁阀和冷媒射流开关电磁阀开启，使冷媒对所述服务器存放区进行制冷；

单片机通过驱动电机控制电路控制驱动电机运行驱动风叶旋转；

温度传感器感应服务器存放区内部环境温度低于阈值时，经过预设时长后，单片机控制冷媒回流开关电磁阀和冷媒射流开关电磁阀关闭，冷媒加压泵停止运行，驱动电机停止运行。

优选地，单片机还分别与服务器的主板以及电源模组连接，单片机通过连接服务器的主板获取服务器的处理器当前温度，硬盘当前的温度以及主板当前的温度，通过与电源模组连接获取电源模组的温度；

当单片机获取的电源模组温度，处理器当前温度，硬盘当前温度以及主板当前温度任一超出阈值时，

单片机通过冷媒加压泵控制电路控制冷媒加压泵启动运行，使冷媒加压泵驱动冷媒储存罐内部的冷媒输出；通过冷媒回流开关电磁阀控制电路和冷媒射流开关电磁阀控制电路控制冷媒回流开关电磁阀和冷媒射流开关电磁阀开启，使冷媒对所述服务器存放区进行制冷；单片机通过驱动电机控制电路控制驱动电机运行驱动风叶旋转。

优选地，机柜体上还设有触摸显示屏；

触摸显示屏与单片机连接，触摸显示屏显示每个服务器存放区内部环境温度，还用于提供设置每个服务器存放区环境温度阈值的设置面板。

优选地，还包括：压缩机；压缩机输入端与冷媒储存罐输出端连接，压缩机输出端与冷媒高压力射流总管输入端连接。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明总冷媒高压力射流喷淋器向服务器存放区内部喷射冷媒，喷射出的冷媒对服务器存放区内部进行降温，吸热后的冷媒由冷媒收集器收集，并通过换热机构换热，回流至冷媒储存罐，可以重复再利用。采用液冷喷淋，冷媒的比热大，且与发热元件直接接触，传热效率高；采用标准化模块设计，不仅满足了使用要求，还能满足安装、装配要求。在实际的使用中，能满足所有的机柜服务器使用。

冷媒在整个过程中，都是处于流动状态，不会出现集液而形成局部高温现象。

采用高压力射流力喷淋装置，使得淋下的冷媒流速均匀，压力恒定，保证了系统的稳定性也能延长部件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为新型液冷服务器高压力射流喷淋系统示意图；

图2为新型液冷服务器高压力射流喷淋系统实施例示意图。

具体实施方式

本发明提供一种新型液冷服务器高压力射流喷淋系统，如图1和图2所示，包括：机柜体10，机柜体10设有多个服务器存放区，换热机构和冷媒储存罐8；服务器存放区设有服务器1，冷媒高压力射流喷淋器2和冷媒收集器3；冷媒高压力射流喷淋器2通过冷媒高压力射流总管4与冷媒储存罐8输入端连接；冷媒高压力射流总管4上设有冷媒加压泵9；冷媒收集器3通过冷媒回流总管5连接换热机构输入端，换热机构输出端与冷媒储存罐8回流端连接。

本发明为了增加制冷效果，还包括压缩机，压缩机输入端与冷媒储存罐8输出端连接，压缩机输出端与冷媒高压力射流总管4输入端连接。

这样冷媒储存罐8内部的冷媒通过压缩机后，由冷媒高压力射流喷淋器进行喷射制冷，提供制冷效果。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

本发明提供的实施例中，换热机构包括：散热器6和风机7；风机7安装在散热器6上，散热器6为蛇形盘管散热器，散热器6的输入端与冷媒回流总管5连接，散热器6的输出端与冷媒储存罐8回流端连接；风机7设有驱动电机22和风叶，驱动电机22驱动风叶旋转，向散热器吹风，对散热器内部的冷媒进行散热。散热器6还可以采用除了蛇形盘管形式以外的其他结构，比如U形结构，回字形结构等等。这样有利于散热。

散热器6可以设置在机柜体10内部，风叶设置在机柜体10侧壁上；这样节省了机柜体10的占用空间，而且可以形成一体结构。

或散热器6和风机7均设置在机柜体10外部。这样有利于散热器6的散热，提高散热效率。

本发明提供的实施例中，多个服务器存放区在机柜体10中有多种排列方式。其中一种方式可以为，多个服务器存放区沿着竖直方向排列在机柜体10内部；冷媒高压力射流总管4靠近机柜体10的一侧壁处设置，冷媒回流总管5靠近机柜体10的另一侧壁处设置。冷媒高压力射流喷淋器2设置在服务器存放区的顶部，冷媒收集器3设置在服务器存放区的底部；服务器1设置在冷媒高压力射流喷淋器2和冷媒收集器3之间。冷媒高压力射流总管4和冷媒回流总管5的设置降低了占用空间。服务器存放区与服务器存放区之间可以采用隔板相互隔离，避免相互基于热量交互的影响。

多个服务器存放区还可以水平排布在机柜体10中，冷媒高压力射流总管4靠近机柜体10的一侧壁处设置，冷媒回流总管5靠近机柜体10的另一侧壁处设置。

多个服务器存放区在机柜体10中的设置形式可以根据实际需要自行设置。冷媒储存罐8可以设置在机柜体10中，也可以设置在机柜体10外部。

这里可能会使用便于描述的空间相对性术语，例如“在…下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。

本发明提供的实施例中，机柜体10内部还设有单片机11，冷媒回流开关电磁阀18控制电路13，冷媒射流开关电磁阀19控制电路14，冷媒加压泵控制电路15以及驱动电机22控制电路16；

每个服务器存放区设置有温度传感器12，冷媒回流开关电磁阀18和冷媒射流开关电磁阀19；每个服务器存放区的温度传感器12分别与单片机11连接，温度传感器12用于感应服务器存放区内部环境温度，并将感应的环境温度传输至单片机11；单片机11接收各个服务器存放区温度传感器12感应的环境温度，当某一或某几个服务器存放区的环境温度超阈值时，单片机11通过冷媒加压泵控制电路15控制冷媒加压泵9启动运行，使冷媒加压泵9驱动冷媒储存罐8内部的冷媒输出；单片机11通过冷媒回流开关电磁阀18控制电路13和冷媒射流开关电磁阀19控制电路14控制环境温度超阈值服务器存放区的冷媒回流开关电磁阀18和冷媒射流开关电磁阀19开启，使冷媒对所述服务器存放区进行制冷；单片机11通过驱动电机22控制电路16控制驱动电机22运行驱动风叶旋转；温度传感器12感应服务器存放区内部环境温度低于阈值时，经过预设时长后，单片机11控制冷媒回流开关电磁阀18和冷媒射流开关电磁阀19关闭，冷媒加压泵9停止运行，驱动电机22停止运行。这样可以实现分区获取环境温度，并分区进行降温，起到节能降耗的作用。

这里所描述的技术可以实现在硬件，软件，固件或它们的任何组合。所述的各种特征为模块，单元或组件可以一起实现在集成逻辑装置或分开作为离散的但可互操作的逻辑器件或其他硬件设备。在一些情况下，电子电路的各种特征可以被实现为一个或多个集成电路器件，诸如集成电路芯片或芯片组。

本发提供的实施例中，单片机11还分别与服务器1的主板以及电源模组连接，单片机11通过连接服务器1的主板获取服务器1的处理器当前温度，硬盘当前的温度以及主板当前的温度，通过与电源模组连接获取电源模组的温度；当单片机11获取的电源模组温度，处理器当前温度，硬盘当前温度以及主板当前温度任一超出阈值时，单片机11通过冷媒加压泵控制电路15控制冷媒加压泵9启动运行，使冷媒加压泵9驱动冷媒储存罐8内部的冷媒输出；通过冷媒回流开关电磁阀18控制电路13和冷媒射流开关电磁阀19控制电路14控制冷媒回流开关电磁阀18和冷媒射流开关电磁阀19开启，使冷媒对所述服务器存放区进行制冷；单片机11通过驱动电机22控制电路16控制驱动电机22运行驱动风叶旋转。

这样基于温度的监控可以联系到服务器中处理器，硬盘，主板，电源等等设备的温度，如果服务器中设备的温度超阈值，同样也可以通过上述方式进行降温。

如果在硬件中实现，本发明涉及一种装置，例如可以作为处理器或者集成电路装置，诸如集成电路芯片或芯片组。可替换地或附加地，如果软件或固件中实现，所述技术可实现至少部分地由计算机可读的数据存储介质，包括指令，当执行时，使处理器执行一个或更多的上述方法。例如，计算机可读的数据存储介质可以存储诸如由处理器执行的指令。

机柜体10上还设有触摸显示屏；触摸显示屏与单片机11连接，触摸显示屏显示每个服务器存放区内部环境温度，还用于提供设置每个服务器存放区环境温度阈值的设置面板。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。