一種機(jī)柜的散熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及散熱和冷卻技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種服務(wù)器機(jī)柜的散熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信和IT產(chǎn)業(yè)，大量應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜為內(nèi)部的服務(wù)器、交換機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備等電子器件提供物理安裝環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)為機(jī)柜內(nèi)部的設(shè)備提供散熱，大量采用風(fēng)扇將機(jī)柜內(nèi)部的熱量帶出機(jī)柜外部，然后通過(guò)房間內(nèi)的空調(diào)或風(fēng)機(jī)等設(shè)備將這些熱量轉(zhuǎn)移到外界環(huán)境。隨著電子芯片和功率器件的熱耗越來(lái)越大，機(jī)柜內(nèi)部發(fā)熱量不斷增大時(shí)，采用風(fēng)冷散熱的方式已經(jīng)無(wú)法滿足內(nèi)部設(shè)備的散熱需求。
[0003]為了增強(qiáng)散熱效果以及減小環(huán)境噪音，人們開(kāi)始采用液冷的方式進(jìn)行散熱。專利號(hào)為201120020096.X的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括設(shè)置于機(jī)架內(nèi)的機(jī)組冷卻插箱，機(jī)組冷卻插箱包括與待冷卻模塊的發(fā)熱部分相接觸的冷板，用于通過(guò)其內(nèi)部流動(dòng)的液體吸收發(fā)熱部分的熱量；連接至冷板的熱交換器，用于對(duì)冷板內(nèi)的液體進(jìn)行冷卻；連接至冷板和熱交換器的泵，用于驅(qū)動(dòng)液體在冷板和熱交換器之間的循環(huán)。專利號(hào)為201320018219.5的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種液冷散熱機(jī)柜，包括機(jī)柜、元件單板、液冷源裝置、分液管、集液管以及用于吸收和帶走熱量的液冷散熱器，其中:液冷源裝置設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)；分液管的入口和集液管的出口分別密封連接液冷源的出口和入口 ；液冷散熱器安裝在元件單板內(nèi)，吸收并帶走元件單板內(nèi)的元件產(chǎn)生的熱量；液冷散熱器的進(jìn)液口和出液口分別密封連接分液管的出口和集液管的入口。前述兩種冷卻系統(tǒng)均是采用獨(dú)立的冷源，安裝于機(jī)柜內(nèi)對(duì)機(jī)柜進(jìn)行散熱，雖然靈活性較高，但由于受機(jī)柜內(nèi)空間限制，液冷源體積有限，當(dāng)運(yùn)行一段時(shí)間后機(jī)柜內(nèi)溫度升高，或大功率器件工作時(shí)，液冷源提供的散熱效果可能無(wú)法滿足需求，而且也無(wú)法調(diào)節(jié)流量以適應(yīng)不同的情況。
[0004]公開(kāi)號(hào)為CN102378551A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)的一種服務(wù)器機(jī)柜，機(jī)柜中設(shè)置有服務(wù)器，液冷散熱系統(tǒng)包括設(shè)于機(jī)柜外的致冷器及將導(dǎo)熱板與致冷器熱連接的管路，導(dǎo)熱板設(shè)置于機(jī)柜內(nèi)并靠近服務(wù)器，服務(wù)器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量形成熱流，熱流在導(dǎo)熱板處冷卻，管路延伸出機(jī)柜外并分別與致冷器的相對(duì)兩端相連通，以將導(dǎo)熱板從服務(wù)器吸收的熱量傳遞至致冷器處進(jìn)行熱交換，服務(wù)器的熱量是通過(guò)空氣傳遞到導(dǎo)熱板，然后再通過(guò)和導(dǎo)熱板貼合的傳熱器將熱量傳遞。
[0005]公開(kāi)號(hào)為CN103052304A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)也公開(kāi)了一種服務(wù)器機(jī)柜冷卻系統(tǒng)，包括置于服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)部的液冷箱、服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)水冷散熱器、柜內(nèi)空氣散熱器、第一儲(chǔ)液箱以及室外外冷系統(tǒng)，液冷箱包括集成在一個(gè)箱內(nèi)的翅片式換熱器、板式換熱器及第一水泵，板式換熱器熱水側(cè)、第一水泵、第一儲(chǔ)液箱及服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)水冷散熱器通過(guò)管道連接成第一循環(huán)回路，外冷系統(tǒng)、柜內(nèi)空氣散熱器、翅片式換熱器及板式換熱器冷水側(cè)通過(guò)管道連接成第二循環(huán)回路，該冷卻系統(tǒng)也是通過(guò)空氣散熱器將熱量傳遞到水中，再通過(guò)儲(chǔ)液箱、外冷系統(tǒng)的熱量交換進(jìn)行散熱。
[0006]公開(kāi)號(hào)為CN102364406A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中涉及一種冷卻系統(tǒng)，由機(jī)柜液冷單元、電控動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)閥、微處理器、冷卻管道及室外冷水機(jī)組五部分組成，冷卻管道包括通過(guò)熱交換器隔離的一級(jí)循環(huán)系統(tǒng)和二級(jí)循環(huán)系統(tǒng)，一級(jí)循環(huán)系統(tǒng)為整個(gè)冷卻系統(tǒng)提供冷量供應(yīng)，二級(jí)循環(huán)系統(tǒng)將從機(jī)柜吸收的熱量在熱交換器內(nèi)與一級(jí)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行熱量交換。
[0007]前述幾種冷卻系統(tǒng)大體分為風(fēng)冷冷卻和液冷冷卻兩種類(lèi)型，其中風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)中的器件與液冷單元之間的熱量交換是通過(guò)空氣傳導(dǎo)，效率不高；而液冷冷卻系統(tǒng)當(dāng)機(jī)柜外管路出現(xiàn)故障或異常時(shí)，機(jī)柜內(nèi)的所有冷板就會(huì)停止工作，容易造成機(jī)柜內(nèi)溫度和器件溫度迅速升溫，造成損失，而且無(wú)法調(diào)節(jié)機(jī)柜內(nèi)部管路的流量。而且在實(shí)際使用時(shí)，機(jī)柜中既存在發(fā)熱密度不高通過(guò)風(fēng)冷就可以解決的器件，也同時(shí)存在發(fā)熱密度高需要通過(guò)水冷才能冷卻的器件，現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有可以同時(shí)保障這兩類(lèi)器件的散熱的方案，需要獨(dú)立設(shè)置水冷或者風(fēng)冷的外部散熱方式，保障整個(gè)機(jī)柜的正常工作。風(fēng)冷側(cè)大都采用多機(jī)組備份，來(lái)提供故障時(shí)的應(yīng)急散熱，而液冷方式中，冷卻主管道的故障往往會(huì)造成大面積的機(jī)柜熱保護(hù)停機(jī)，從而帶來(lái)巨大損失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種散熱效率高、散熱效果好的機(jī)柜散熱系統(tǒng)。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案:
[0010]一種機(jī)柜的散熱系統(tǒng)，包括外循環(huán)系統(tǒng)和內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，所述外循環(huán)系統(tǒng)包括冷源、與所述冷源相連的儲(chǔ)液罐以及設(shè)置于外循環(huán)系統(tǒng)管路上的外循環(huán)泵，外循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)進(jìn)管從冷源接出并通過(guò)儲(chǔ)冷罐后與中間換熱器相連，外循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)回管從中間換熱器接出后與冷源相連；所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)包括設(shè)置于機(jī)柜內(nèi)的機(jī)柜內(nèi)循環(huán)子系統(tǒng)、連接機(jī)柜內(nèi)循環(huán)子系統(tǒng)和中間換熱器的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)進(jìn)管、連接機(jī)柜內(nèi)循環(huán)子系統(tǒng)和中間換熱器的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)回管；所述機(jī)柜內(nèi)循環(huán)子系統(tǒng)包括至少一個(gè)液冷散熱器、通過(guò)進(jìn)口截止閥與所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)進(jìn)管相連的機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)進(jìn)管、通過(guò)出口截止閥與所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)回管相連的機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)回管、以及風(fēng)冷散熱器，所述風(fēng)冷散熱器分別與所述機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)進(jìn)管及機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)回管相連，在所述風(fēng)冷散熱器與機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)進(jìn)管之間設(shè)置有流量比例調(diào)節(jié)閥，所述液冷散熱器分別與所述機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)進(jìn)管及所述機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)回管相連，在每個(gè)液冷散熱器與機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)進(jìn)管之間設(shè)置有流量比例調(diào)節(jié)閥。
[0011]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，還包括設(shè)置于連接所述進(jìn)口截止閥輸出端和所述出口截止閥輸入端的管路上的自循環(huán)泵。
[0012]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，還包括與所述機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)進(jìn)管和機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)回管相連的旁通管路，所述旁通管路上設(shè)置有旁通閥。
[0013]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述冷源包括主冷卻機(jī)組和副冷卻機(jī)組，所述主冷卻機(jī)組為主動(dòng)冷卻機(jī)組，所述副冷卻機(jī)組為被動(dòng)冷卻機(jī)組。
[0014]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述機(jī)柜內(nèi)循環(huán)子系統(tǒng)采用同程式管路布置。
[0015]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)包括一個(gè)或一個(gè)以上機(jī)柜內(nèi)循環(huán)子系統(tǒng)，所述機(jī)柜內(nèi)循環(huán)子系統(tǒng)中在進(jìn)口截止閥后端的機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)進(jìn)管上連接有儲(chǔ)冷罐。
[0016]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，在每個(gè)機(jī)柜的最高點(diǎn)設(shè)置有與機(jī)柜內(nèi)工質(zhì)回管連通的自動(dòng)排氣閥，所述自動(dòng)排氣閥與定壓罐相連。
[0017]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述液冷散熱器包括與電子器件表面相接觸的散熱基板、與散熱基板相連的熱管以及與多個(gè)熱管相連的集中冷卻管；所述熱管相互間隔，且熱管的冷凝段伸入所述集中冷卻管內(nèi)、與所述集中冷卻管密封連接；所述集中冷卻管包括裝有冷卻液的冷卻管主體以及分別與所述冷卻管主體內(nèi)連通的冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管，所述冷卻液進(jìn)管和冷卻液出管與機(jī)柜內(nèi)循環(huán)子系統(tǒng)相連。
[0018]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述集中冷卻管內(nèi)冷卻液入口端和冷卻液出口端分別設(shè)置有分流器。
[0019]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述集中冷卻管內(nèi)設(shè)置有間隔布置的中間隔板，所述中間隔板沿冷卻液流動(dòng)方向設(shè)置，所述熱管的冷凝段伸入至由中間隔板分隔開(kāi)的空間內(nèi)。
[0020]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述熱管間隔錯(cuò)位與所述集中冷卻管相連。
[0021 ] 由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型機(jī)柜內(nèi)具有液冷和風(fēng)冷兩種類(lèi)型散熱器，換熱效率高的液冷散熱器為發(fā)熱量大的器件提供散熱，風(fēng)冷散熱器為機(jī)柜內(nèi)其它無(wú)法連接到液冷散熱器的器件提供風(fēng)冷散熱，保障機(jī)柜內(nèi)其它未接入液冷散熱器的器件的工作溫度，同步滿足機(jī)柜內(nèi)的風(fēng)冷和液冷的需求，而且每個(gè)液冷/風(fēng)冷散熱器與機(jī)柜內(nèi)