一种新型封闭式相变式液冷服务器系统的制作方法

本发明涉及服务器冷却领域，尤其涉及一种新型封闭式相变式液冷服务器系统。
背景技术：
：服务器散热的方法一般采用风冷方式来给服务器降温。而风冷方式中均采用间接接触冷却的方式，因此在传热过程复杂的冷却系统中，存在接触热阻大、对流换热热阻大、且热阻总和大的问题，进而导致换热效率较低；同时还要保证换热过程的高低温热源之间的较大温差，因此需要较低的室外低温热源来引导换热过程进行。但是对于数据中心，仅靠风冷方式己经不足以满足高热流密度的服务器对散热性能的要求。服务器散热的另一种方法是液冷方式，即利用工作流体作为中间热量传输的媒介，将热量由热区传递到远处再进行冷却。与风冷方式的间接制冷不同的是液冷方式把液相冷媒直接导向热源，另外由于液体比空气的比热容大很多，散热速度也远远大于空气，因此液冷方式的制冷效率远高于风冷方式散热，和风冷方式相比每单位体积所传输的热量即散热效率提高达3300倍。液冷系统具有均衡发热元器件热量和低噪声工作的特点。由于液体的比热容大，因此能够吸收大量的热量而保持温度不会明显的变化，因此液冷系统中发热元器件的温度能够得到很好的控制，突发操作也不会引起发热元器件内部温度瞬间大幅度的变化。蒸发冷却从热学原理上，是利用液相冷媒沸腾时的汽化潜热带走热量。由于液体的汽化潜热很大，因此蒸发冷却的冷却效果更为显著，因此被应用于液冷系统中。在液冷系统中，液相冷媒气化后的气相冷媒需经由冷凝器冷凝，使其重新变为液态液相冷媒。在浸没式液冷系统中，冷媒沸腾产生大量气体，聚集在系统内。当气体达到一定量时，若不及时排气，会使得密封空间内压力急剧增加，使得密封空间有爆炸危险。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封闭式相变式液冷服务器系统，包括：冷却装置，冷媒储罐，压缩机以及冷凝器；冷却装置设有液态冷媒存放区和气态冷媒存放区；液态冷媒存放区内部安置有浸水式服务器；压缩机的输入端与冷媒储罐的液态输出端连接，压缩机获取冷媒储罐内部的液态冷媒；压缩机的输出端通过液态冷媒输出管道与冷却装置的液态冷媒存放区连接，将液态冷媒输入至液态冷媒存放区，使液态冷媒存放区内部的液态冷媒对浸水式服务器进行冷却；冷却装置的气态冷媒存放区通过气态冷媒管道与冷凝器输入端连接，将气态冷媒存放区的气态冷媒输入至冷凝器；冷凝器的输出端与冷媒储罐输入端连接，冷凝器将气态冷媒转换为液态冷媒，将液态冷媒输入至冷媒储罐储存。优选地，液态冷媒输出管道上设有第一电磁阀，第一加压泵以及第一单向阀；第一电磁阀，第一加压泵以及第一单向阀沿着压缩机的输出端至冷却装置的液态冷媒存放区的连接方向串联连接；气态冷媒管道上设有第二电磁阀，第二加压泵以及第二单向阀；第二电磁阀，第二加压泵以及第二单向阀沿着冷却装置的气态冷媒存放区至冷凝器输入端的连接方向串联连接。优选地，还包括：单片机和第二加压泵驱动电路；气态冷媒存放区内部设有气相感应器；气相感应器感应气态冷媒存放区内部的气体浓度，并将感应的气体浓度传输至单片机；单片机接收感应的气体浓度，当感应的气体浓度超过阈值时，单片机通过第二加压泵驱动电路驱动第二加压泵加压运行，抽取气态冷媒存放区内部的气相冷媒至冷凝器冷凝形成液相冷媒。优选地，气相感应器包括：电阻R1，电阻R2，滑动电阻R3，电容C1，气相传感机构U1以及运放器U2；气相传感机构U1的一脚，二脚和三脚分别接电源；气相传感机构U1的五脚通过电阻R1接地；气相传感机构U1四脚，六脚，电阻R2第一端，运放器U2二脚连接在一起；电阻R2第二端接地；运放器U2三脚接滑动电阻R3滑动端，通过调节滑动电阻R3调节放大倍数，即调节气相感应器灵敏度；电阻R1和电阻R2起到限流，抗干扰的作用；运放器U2五脚和滑动电阻R3第一端分别接电源；滑动电阻R3第二端和运放器U2四脚分别接地；运放器U2一脚，电容C1第一端分别与气相感应器输出端连接，气相感应器输出端连接单片机(21)；电容C1第二端接地；电容C1消除气相感应器中的高频成分，并进行滤波。优选地，还包括：第一加压泵驱动电路；浸水式服务器内部设置有温度传感器；温度传感器感应浸水式服务器内部发热元件温度，并将感应的温度传输至单片机；单片机用于当接收浸水式服务器的任一发热元件温度高于阈值时，单片机通过第一加压泵驱动电路控制第一加压泵运行，加强液态冷媒从冷媒储罐输出至液态冷媒存放区；同时单片机通过第二加压泵驱动电路控制第二加压泵加压运行，抽取气态冷媒存放区内部的气相冷媒至冷凝器冷凝形成液相冷媒。优选地，温度传感器包括：电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电容C3，电容C4，二极管D1，温度感应装置U3以及运放器U4；电阻R11第一端和电阻R12第一端分别接电源；电阻R11第二端，温度感应装置U3第一端，电容C3第一端，运放器U4一脚，电容C4第一端，电阻R14第一端连接在一起；温度感应装置U3和电容C3第二端接地；电阻R12第二端，电阻R13第一端，运放器U4二脚连接在一起；电阻R13第二端接地；运放器U4三脚接电源，运放器U4四脚接地；运放器U4五脚接电阻R15第一端；电阻R15第二端，电阻R14第二端，电容C4第二端，温度传感器输出端，二极管D1阴极连接在一起；二极管D1阳极接地；温度感应装置U3采用热敏电阻型传感器，在浸水式服务器内部发热元件上分别安装温度感应装置U3，单片机感应任一发热元件温度超阈值时，通过第一加压泵驱动电路驱动第一加压泵运行，加强液态冷媒从冷媒储罐输出至液态冷媒存放区；温度感应装置U3阻值随着温度升高而降低，在温度感应装置U3两端加一电压，使温度感应装置U3随着温度的不同两端通路的电流值不同；温度感应装置U3输出为电阻信号通过电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电容C3，电容C4，二极管D1，温度感应装置U3换成电压信号并使用运放器U4放大滤波，使信号达到单片机可采集的范围；运放器U4采用LM393；温度值与电压之间的关系为：温度值＝0.412×AD-61。优选地，单片机还用于当接收的浸水式服务器内部发热元件温度均低于阈值时，经过预设时长，单片机通过第一加压泵驱动电路控制第一加压泵恢复正常功率运行；同时单片机通过第二加压泵驱动电路控制第二加压泵恢复正常功率运行；浸水式服务器内部发热元件包括：主板、处理器、硬盘以及内存。优选地，冷凝器采用紫铜材料制作，冷凝器配置有翅片，翅片采用铝镁合金材料制作；冷凝器采用风机换热方式，或采用冷却水换热。优选地，液态冷媒存放区的侧部设有线缆引出孔，浸水式服务器的线缆通过线缆引出孔引出至冷却装置外部；线缆引出孔的孔壁配置有密封装置；冷却装置的侧部配置有透明玻璃面。从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本发明中，浸水式服务器内部元件在工作时会发热，热量使得冷媒液体沸腾，随着沸腾的进行，产生大量气体，液面上方留有气态冷媒存放区，气体经过密封空间上方的排出至冷凝器。气体进入冷凝器内，通过冷凝器将气体冷凝成为液态冷媒。将液态冷媒输入至冷媒储罐储存，从而可以维持服务器内部的冷却及压力恒定，避免出现爆炸危险。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为新型封闭式相变式液冷服务器系统示意图；图2为新型封闭式相变式液冷服务器系统实施例示意图；图3为气相感应器电路图；图4为温度传感器电路图。具体实施方式本发明提供一种新型封闭式相变式液冷服务器系统，如图1至4所示，包括：冷却装置5，冷媒储罐9，压缩机8以及冷凝器1；冷却装置5设有液态冷媒存放区3和气态冷媒存放区4；液态冷媒存放区3内部安置有浸水式服务器2；压缩机8的输入端与冷媒储罐9的液态输出端连接，压缩机8获取冷媒储罐9内部的液态冷媒；压缩机8的输出端通过液态冷媒输出管道17与冷却装置5的液态冷媒存放区3连接，将液态冷媒输入至液态冷媒存放区3，使液态冷媒存放区3内部的液态冷媒对浸水式服务器2进行冷却；冷却装置5的气态冷媒存放区4通过气态冷媒管道18与冷凝器1输入端连接，将气态冷媒存放区4的气态冷媒输入至冷凝器1；冷凝器1的输出端与冷媒储罐9输入端连接，冷凝器1将气态冷媒转换为液态冷媒，将液态冷媒输入至冷媒储罐9储存。冷却装置5为封闭结构。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，液态冷媒输出管道17上设有第一电磁阀11，第一加压泵12以及第一单向阀13；第一电磁阀11，第一加压泵12以及第一单向阀13沿着压缩机8的输出端至冷却装置5的液态冷媒存放区3的连接方向串联连接；气态冷媒管道18上设有第二电磁阀14，第二加压泵15以及第二单向阀16；第二电磁阀14，第二加压泵15以及第二单向阀16沿着冷却装置5的气态冷媒存放区4至冷凝器1输入端的连接方向串联连接。系统还包括：单片机21，第一加压泵驱动电路22，第二加压泵驱动电路23，压缩机控制电路26，第一电磁阀控制电路24，第二电磁阀控制电路25；单片机21通过压缩机控制电路26与压缩机连接，控制压缩机运行；单片机21通过第一电磁阀控制电路24控制第一电磁阀11通断；单片机21通过第二电磁阀控制电路25控制第二电磁阀14通断。服务器开启运行时，单片机21控制压缩机运行，冷凝器运行，第一电磁阀11打开，第一加压泵12运行，当然如果冷媒流量足够服务器散热，第一加压泵12可以暂时不启动。第二电磁阀14打开，形成循环制冷。气态冷媒存放区4内部设有气相感应器27；气相感应器27感应气态冷媒存放区4内部的气体浓度，并将感应的气体浓度传输至单片机21；单片机21接收感应的气体浓度，当感应的气体浓度超过阈值时，单片机21通过第二加压泵驱动电路23驱动第二加压泵15加压运行，抽取气态冷媒存放区4内部的气相冷媒至冷凝器1冷凝形成液相冷媒。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。其中，为了适应本发明提出的浸水式服务器，针对浸水式服务器进行有效的冷却，并且能够实现基于本发明所限定气态冷媒存放区结构形式以及与气态冷媒存放区形式相关结构形式使用的气相感应器27，而区别其他形式的气相感应器27，非常规气相感应器27。气相感应器27包括：电阻R1，电阻R2，滑动电阻R3，电容C1，气相传感机构U1以及运放器U2；气相传感机构U1的一脚，二脚和三脚分别接电源；气相传感机构U1的五脚通过电阻R1接地；气相传感机构U1四脚，六脚，电阻R2第一端，运放器U2二脚连接在一起；电阻R2第二端接地；运放器U2三脚接滑动电阻R3滑动端，通过调节滑动电阻R3调节放大倍数，即调节气相感应器27灵敏度；电阻R1和电阻R2起到限流，抗干扰的作用；运放器U2五脚和滑动电阻R3第一端分别接电源；滑动电阻R3第二端和运放器U2四脚分别接地；运放器U2一脚，电容C1第一端分别与气相感应器27输出端连接，气相感应器27输出端连接单片机212121；电容C1第二端接地；电容C1消除气相感应器27中的高频成分，并进行滤波。单片机2121可以采用本领域技术中常用的型号，具体型号这里不做限定。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。本发明提供的实施例中，浸水式服务器2内部设置有温度传感器；温度传感器感应浸水式服务器2内部发热元件温度，并将感应的温度传输至单片机21；单片机21用于当接收浸水式服务器2的任一发热元件温度高于阈值时，单片机21通过第一加压泵驱动电路22控制第一加压泵12运行，加强液态冷媒从冷媒储罐9输出至液态冷媒存放区3；同时单片机21通过第二加压泵驱动电路23控制第二加压泵15加压运行，抽取气态冷媒存放区4内部的气相冷媒至冷凝器1冷凝形成液相冷媒。其中，为了适应本发明提出的浸水式服务器2，针对浸水式服务器进行有效的冷却，并且能够实现基于本发明所限定系统结构形式，冷却装置结构形式以及与冷却装置结构形式和冷却装置结构形式相关结构形式使用的温度传感器，而区别其他形式的温度传感器，非常规温度传感器。温度传感器28包括：电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电容C3，电容C4，二极管D1，温度感应装置U3以及运放器U4；电阻R11第一端和电阻R12第一端分别接电源；电阻R11第二端，温度感应装置U3第一端，电容C3第一端，运放器U4一脚，电容C4第一端，电阻R14第一端连接在一起；温度感应装置U3和电容C3第二端接地；电阻R12第二端，电阻R13第一端，运放器U4二脚连接在一起；电阻R13第二端接地；运放器U4三脚接电源，运放器U4四脚接地；运放器U4五脚接电阻R15第一端；电阻R15第二端，电阻R14第二端，电容C4第二端，温度传感器28输出端，二极管D1阴极连接在一起；二极管D1阳极接地；温度感应装置U3采用热敏电阻型传感器，在浸水式服务器2内部发热元件上分别安装温度感应装置U3，单片机21感应任一发热元件温度超阈值时，通过第一加压泵驱动电路22驱动第一加压泵12运行，加强液态冷媒从冷媒储罐9输出至液态冷媒存放区3；温度感应装置U3阻值随着温度升高而降低，在温度感应装置U3两端加一电压，使温度感应装置U3随着温度的不同两端通路的电流值不同；温度感应装置U3输出为电阻信号通过电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电容C3，电容C4，二极管D1，温度感应装置U3换成电压信号并使用运放器U4放大滤波，使信号达到单片机21可采集的范围；运放器U4采用LM393；温度值与电压之间的关系为：温度值＝0.412×AD-61。具体取值方式如下表所示：温度℃2040607080电压v0.51.52.53.54.5AD取值197245294318342通过温度、电压以及AD取值的相互匹配实现了准确的温度感应并转化为电压值，从而实现单片机21对系统的自动控制，保证浸水式服务器运行稳定。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等如果存在是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本发明提供的实施例中，单片机21还用于当接收的浸水式服务器2内部发热元件温度均低于阈值时，经过预设时长，单片机21通过第一加压泵驱动电路22控制第一加压泵12恢复正常功率运行；同时单片机21通过第二加压泵驱动电路23控制第二加压泵15恢复正常功率运行；浸水式服务器2内部发热元件包括：主板、处理器、硬盘以及内存。本发明提供的实施例中，冷凝器1采用紫铜材料制作，冷凝器1配置有翅片，翅片采用铝镁合金材料制作；冷凝器1采用风机换热方式，或采用冷却水换热。液态冷媒存放区3的侧部设有线缆引出孔，浸水式服务器2的线缆通过线缆引出孔引出至冷却装置5外部；线缆引出孔的孔壁配置有密封装置19；冷却装置5的侧部配置有透明玻璃面，便于人员观测冷却装置内部情况。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。当前第1页1 2 3