一种服务器液冷散热箱体、服务器集群自动控温系统的制作方法

1.本实用新型涉及服务器散热设计技术领域，具体涉及一种服务器液冷散热箱体、服务器集群自动控温系统。


背景技术：

2.服务器中各部件温度过高是最常遇到的产品失效原因之一。传统服务器往往设置有多组风扇模块，以加速热对流的方式对电子元器件进行热交换，降低服务器的温度。由于服务器功率变大，使用体积较大且功率较高的风扇或增加风扇数量来提高散热效率，但是，当风扇数量增加或增大风扇功率时会占用服务内部电子元器件的设置空间，甚而产生更多的噪音，因此需要强化散热技术来满足服务器的散热需求。
3.浸没式液冷采用的液体非相变换热方式，换热效率低。冷却液在箱体内采用上下对角的流场，服务器节点进口流量分布不均匀，容易出现部分服务器节点温度超温。整个机箱内不能灵活选择适应不同负荷不同工况的服务器节点，拆卸和安装复杂。
4.综上所述，如何有效地解决换热效率较低及不能匹配服务器的不同负荷需求等问题，是目前急需解决的问题。


技术实现要素：

5.针对浸没式液冷采用的液体非相变换热方式，换热效率低。冷却液在箱体内采用上下对角的流场，服务器节点进口流量分布不均匀，容易出现部分服务器节点温度超温。整个机箱内不能灵活选择适应不同负荷不同工况的服务器节点，拆卸和安装复杂的问题，本实用新型提供一种服务器液冷散热箱体、服务器集群自动控温系统。
6.本实用新型的技术方案是：
7.第一方面，本实用新型技术方案提供一种服务器液冷散热箱体，箱体内部一组相对设置的两个侧面的上部均设置有缓冲储液箱；缓冲储液箱上远离箱体内壁的一个侧面上设有进口；
8.所述的箱体内还设有进液管和出液管；
9.进液管设置在缓冲储液箱的顶部,并竖直贯穿缓冲储液箱延伸至箱体的底部；
10.缓冲储液箱的底部设有出口，缓冲储液箱的出口连接有出液管，出液管贯穿箱体的缓冲储液箱所在的侧面的下部伸出箱体；
11.所述箱体的底部设置有底部换热板，底部换热板上并列设置有至少两个开口隔板；
12.开口隔板上设置多个开口；
13.箱体的侧面内壁上设置有盘管，盘管的进液口朝向底部换热板，且进液口设置在箱体的下部，盘管的出液口连到缓冲储液箱的进口。
14.两侧的进液管进入液体，汇集到底部散热板中，通过开口隔板进行均流，液体在底部换热板与四周盘管内流动，通过对发热元件辐射换热，带走高温部件的热量。
15.优选地，底部换热板包括底板和并列间隔设置在底板上的支撑件；
16.开口隔板并列设置在支撑件上，开口隔板与支撑件垂直设置，开口隔板之间的距离在预设距离范围内。方便开口隔板在支撑件上移动，来调节向上的液体流量大小。
17.优选地，靠近箱体两端的支撑件分别设置有滑槽；开口隔板两端分别设置有与滑槽相配合的滑块，开口隔板安装在支撑件上，开口隔板的滑块嵌在支撑件的滑槽内；
18.开口隔板的开口位置设有开口调节阀。
19.通过调节开口调节阀来调节开口隔板的开口的大小从而调节液体的流量。
20.优选地，箱体内还设有伸缩机构，伸缩机构的固定端与箱体底部内侧壁固定连接，靠近所述箱体底部内侧壁的开口隔板与伸缩机构的移动端连接。通过伸缩机构的运动带动开口隔板沿着滑槽移动来调节不同温度所需的液体流量的大小。
21.优选地，开口隔板的数量为n个，从左到右依次为第一个到第n个；
22.当n为奇数时，第一个开口隔板到第(n-1)/2个开口隔板远离箱体左侧内壁的面以及第[(n-1)/2] 3个开口隔板到第n个开口隔板远离箱体右侧内部的面分别设有电控磁铁；第二个开口隔板到第(n 1)/2个开口隔板朝向箱体左侧内壁的面以及第[(n 1)/2] 1个开口隔板到第n-1个开口隔板朝向箱体右侧内部的面分别设有磁性金属件，电控磁铁与磁性金属件一一配合设置。当开口隔板的数量为多个时，伸缩机构带动连接的开口隔板移动过，通过控制电控磁铁与磁性金属件的配合带动其他开口隔板移动，从而更合理的调节液体出口的开度，进一步实现按需均流。
[0023]
优选地，当n为偶数时，第一个开口隔板到第(n/2)-1个开口隔板远离箱体左侧内壁的面以及第(n/2) 2个开口隔板到第n个开口隔板远离箱体右侧内部的面分别设有电控磁铁；第二个开口隔板到第n/2个开口隔板朝向箱体左侧内壁的面以及第(n/2) 1个开口隔板到第n-1个开口隔板朝向箱体右侧内部的面分别设有磁性金属件。
[0024]
优选地，箱体内支撑件之间等间距平行设置。
[0025]
优选地，开口隔板的两端和与其相邻的箱体的侧面之间有缝隙，且缝隙的宽度大于设定阈值。
[0026]
优选地，箱体的侧面内壁上设置有盘管，盘管的进液口设置在箱体的下部，盘管的出液口连到缓冲储液箱的进口。
[0027]
第二方面，本实用新型技术方案提供一种服务器集群自动控温系统，包括由若干服务器组成的服务器集群和第一方面所述的服务器液冷散热箱体；
[0028]
服务器集群设置在箱体内开口隔板上部；服务器内还设有温度传感器和流量传感器；
[0029]
所述系统还包括控制装置，温度传感器、流量传感器分别与控制装置连接；
[0030]
当箱体内有开口调节阀时，开口调节阀与控制装置连接；
[0031]
当箱体内有伸缩机构时，伸缩机构与控制装置连接；
[0032]
当箱体内有电控磁铁时，电控磁铁与控制装置连接。
[0033]
控制装置根据接收到的温度传感器和流量传感器的信息，根据传感器采集的信息以及相应的传感器的位置，控制伸缩机构移动带动开口隔板移动并且开启相应的电控磁铁带动相应的开口隔板移动，这里的移动假如是左右移动，进一步通过调节开口隔板上的开口调节阀的开度来调节前后或左右的液体流量大小。
[0034]
优选地，控制装置包括plc控制器；
[0035]
温度传感器、流量传感器、开口调节阀、伸缩机构、电控磁铁分别与plc控制器连接。
[0036]
从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：通过对相变式散热器采用自动调节设计，由此可在散热器本体重量一定的情况下，自动调节散热器翅片布置方式及进入散热器的制冷剂流量大小，自动提供最优布置方案。通过增大对流换热效率或者相变换热效率。
[0037]
此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
[0038]
由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
[0040]
图1是本实用新型一个实施例的箱体的示意图。
[0041]
图2是本实用新型另一个实施例的箱体平面的示意图。
具体实施方式
[0042]
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0043]
如图1、2所示，本实用新型实施例提供一种服务器液冷散热箱体，箱体100内部一组相对设置的两个侧面的上部均设置有缓冲储液箱200；缓冲储液箱200上远离箱体100内壁的一个侧面上设有进口201；
[0044]
所述的箱体100内还设有进液管101和出液管102；
[0045]
进液管101在缓冲储液箱200的顶部,并贯穿缓冲储液箱200延伸至箱体的底部；需要说明的是，进液管101贯穿缓冲储液箱200时，进液管101中的液体与缓冲储液箱200中的液体不接触。
[0046]
缓冲储液箱200的底部设有出口，缓冲储液箱200的出口连接有出液管102，出液管102贯穿箱体的缓冲储液箱所在的侧面的下部伸出箱体；
[0047]
所述箱体的底部设置有底部换热板600，底部换热板600上并列设置有至少两个开口隔板300；
[0048]
开口隔板300上设置多个开口。
[0049]
箱体的侧面内壁上设置有盘管，盘管的进液口朝向底部换热板，且进液口设置在箱体的下部，盘管的出液口连到缓冲储液箱的进口。
[0050]
两侧的进液管101进入液体，汇集到底部散热板600中，通过开口隔板300进行均
流，液体在底部换热板600与四周盘管(附图中没有画出)内流动，通过对发热元件辐射换热，带走高温部件的热量。
[0051]
在有些实施例中，底部换热板600包括底板和并列间隔设置在底板上的支撑件400；
[0052]
开口隔板300并列设置在支撑件400上，开口隔板300与支撑件400垂直设置，开口隔板之间的距离在预设距离范围内；至少一个开口隔板300与相邻的开口隔板或平行且相邻的箱体侧面之间的间隔大于设定阈值。方便开口隔板300在支撑件400上移动，来调节向上的液体流量大小。
[0053]
在有些实施例中，靠近箱体两端的支撑件分别设置有滑槽401；开口隔板300两端分别设置有与滑槽401相配合的滑块，开口隔板300安装在支撑件400上，开口隔板的滑块对应嵌在支撑件的滑槽401内，开口隔板的开口位置设有开口调节阀301。
[0054]
开口隔板300上设有开口调节阀301，通过调节开口调节阀301来调节开口隔板的开口的大小从而调节液体的流量。
[0055]
在有些实施例中，箱体内还设有伸缩机构500，伸缩机构500的固定端与箱体底部内侧壁固定连接，靠近所述箱体底部内侧壁的开口隔板与伸缩机构的移动端连接。通过伸缩机构500的运动带动开口隔板沿着滑槽移动来调节不同温度所需的液体流量的大小。
[0056]
在有些实施例中，开口隔板300的数量为n个，从左到右依次为第一个到第n个；
[0057]
当n为奇数时，第一个开口隔板到第(n-1)/2个开口隔板远离箱体左侧内壁的面以及第[(n-1)/2] 3个开口隔板到第n个开口隔板远离箱体右侧内部的面分别设有电控磁铁302；第二个开口隔板到第(n 1)/2个开口隔板朝向箱体左侧内壁的面以及第[(n 1)/2] 1个开口隔板到第n-1个开口隔板朝向箱体右侧内部的面分别设有磁性金属件303，电控磁铁302与磁性金属件303一一配合设置。
[0058]
当n为偶数时，第一个开口隔板到第(n/2)-1个开口隔板远离箱体左侧内壁的面以及第(n/2) 2个开口隔板到第n个开口隔板远离箱体右侧内部的面分别设有电控磁铁；第二个开口隔板到第n/2个开口隔板朝向箱体左侧内壁的面以及第(n/2) 1个开口隔板到第n-1个开口隔板朝向箱体右侧内部的面分别设有磁性金属件303。
[0059]
当开口隔板的数量为多个时，伸缩机构500带动连接的开口隔板300移动过，通过控制电控磁铁302与磁性金属件303的配合带动其他开口隔板移动，从而更合理的调节液体出口的开度，进一步实现按需均流。
[0060]
在有些实施例中，箱体内支撑件400之间等间距平行设置。
[0061]
在有些实施例中，开口隔板的两端和与其相邻的箱体的侧面之间有缝隙，且缝隙的宽度大于设定阈值。
[0062]
在有些实施例中，箱体的侧面内壁上设置有盘管，盘管的进液口设置在箱体的下部，盘管的出液口连到缓冲储液箱的进口。
[0063]
本实用新型实施例还提供一种服务器集群自动控温系统，包括由若干服务器组成的服务器集群和上述实施例中所述的服务器液冷散热箱体；
[0064]
服务器集群设置在箱体内开口隔板上部；服务器内还设有温度传感器和流量传感器；
[0065]
所述系统还包括控制装置，温度传感器、流量传感器分别与控制装置连接；
[0066]
当箱体内有开口调节阀时，开口调节阀与控制装置连接；
[0067]
当箱体内有伸缩机构时，伸缩机构与控制装置连接；
[0068]
当箱体内有电控磁铁时，电控磁铁与控制装置连接。
[0069]
控制装置根据接收到的温度传感器和流量传感器的信息，根据长安汽的位置判断温度超过阈值的服务器或器件，输出控制信息通过伸缩机构移动带动开口隔板移动并且开启相应的电控磁铁带动相应的开口隔板移动，这里的移动假如是左右移动，进一步通过调节开口隔板上的开口调节阀的开度来调节前后或左右的液体流量大小。
[0070]
需要说明的是，控制装置包括plc控制器和显示屏；
[0071]
显示屏、温度传感器、流量传感器、开口调节阀、伸缩机构、电控磁铁分别与plc控制器连接。
[0072]
通过plc控制器接收到服务器内敏感元件位置温度传感器的感应信号和流量传感器的流量感应信号，转换为具体温度数字到显示屏，然后根据接受到的温度和流量感应信号，通过控制伸缩机构移动并将相应的电控磁铁通电，这样进一步通过电控磁铁吸附磁性金属件带动开口隔板移动，自动调整箱体底部开口隔板之间的间距以及通过调节开口调节阀的开度调节开口隔板开口的大小，来自动调节服务器节点组底部调节阀流量大小。调节方式包括：箱体底部开口隔板水平的位置。通过改变开口隔板不同位置及改变不同间距及开口大小，使得液体在循环流动时避免漩涡存在并保证底部换热板换热均匀。此外，在箱体底部通入空气，空气在底部换热板及四周设置盘管的液冷壁与液体对流换热后进入服务器集群。同时，由于四周液冷壁作用，通过箱体壁面与服务器进行辐射换热。从而保证不同服务器换热均匀，从而保证整个服务器集群内发热部件安全运行和增加使用寿命。
[0073]
当服务器内部发热元件不能满足温度可控点时，plc控制器会增加进液管液体的流量大小，增加底部换热板及四周盘管对流换热效率及辐射效率，此外，液体为制冷剂，在这里可以更换为相变式制冷剂，当制冷剂通散热器后，通过底部换热板的换热，低温液体发生蒸发相变，通过相变换热进一步提高散热器换热效率。
[0074]
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。