[实用新型]一种顺流冷板式液冷数据中心机柜

说明书

本实用新型公开一种顺流冷板式液冷数据中心机柜，包括：柜体、服务器设备、液冷机构；所述液冷机构包括供液主管路、回液集液腔、回液主管路；服务器设备竖直插装入柜体，供液主管路设置在柜体上部，回液集液腔设置在柜体下部，使冷却液整体自上向下顺流；还包括设置在柜体上的风冷换热器，风冷换热器上设置有出风管道和进风管道，出风管道、进风管道分别与柜体内腔连通。本实用新型使冷板内制冷剂整体自上向下顺流流过服务器设备芯片，减小系统运行压力，减小泄漏风险，风冷换热系统对除冷板冷却外的部件进行风冷冷却，实现精确风冷，保证数据中心服务器安全运行，减小能耗，提高数据中心安全性和节能性。

技术领域

本实用新型涉及液冷数据中心机柜，具体涉及一种顺流冷板式液冷数据中心机柜。

背景技术

伴随着我国数据中心产业技术创新步伐的加快，数据中心和服务器国产化水平不断提升，涌现出越来越多的产品。根据摩尔定律，服务器芯片功耗逐年增加，在未来2年内，CPU芯片功耗将超过300W，GPU芯片功耗将超过500W。过高的芯片功耗导致采用风冷冷却方式，芯片热量难以完全散失，易产生局部热点，造成服务器芯片温度过高，发生宕机等危害。

液冷是新兴的一种服务器制冷方法，分为间接接触式液冷和直接浸没式液冷两种方式。间接接触式液冷是利用液冷冷板接触CPU等发热部件，冷板中通过连接管道或设置流动槽道使冷却液在其中流动，代替传统的风扇换热。采用该种换热方式，其优点是将传统的空气与CPU的对流换热变为冷却液－冷板－CPU的对流换热和导热，极大地增大了对流换热系数，对CPU降温具有明显优势。但传统的水冷板与CPU接触，存在“水进服务器”的风险，服务器自下向上水平放置于42U高度的竖直机柜中，主进液管路分液进入分液管，分液管路分液进入每一个服务器上的冷板，经过换热后进入各个集液管，进而进入主回液管路，系统阻力、压降较大，流动过程中系统绝对压力高，泄漏风险大。一旦接口处出现泄漏，压力过大时液体会出现喷射状，影响整个机柜服务器设备；压力较小时，液体会自上向下流动，泄漏点以下所有服务器均会造成巨大的破坏，这使利用水进行液冷技术的安全性有所降低。

直接接触式液冷是指冷却液直接与服务器发热部件进行接触，液体流经服务器并将服务器发热部件产生的热量带走。通常该种液体选择绝缘、无毒、无腐蚀、低粘度等特性液体。该种冷却方式又根据液体与服务器接触形式，分为喷淋式液体冷却和浸没式液体冷却。两种方式共性是液体全覆盖整个服务器，换热均匀，完全省去服务器风扇作用，更加节能，但液体流过服务器流速较慢，对流传热系数小，对于芯片等高功率密度区域，传热能力有限，依旧易产生局部热点。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种顺流冷板式液冷数据中心机柜，使冷板内制冷剂整体自上向下顺流流过服务器设备芯片，实现安全高效制冷。

本实用新型的技术方案是：一种顺流冷板式液冷数据中心机柜，包括：柜体、服务器设备、液冷机构；所述液冷机构包括供液主管路、回液集液腔、回液主管路；供液主管路分出多个分液管路，多个分液管路与回液集液腔的进液端连通，回液集液腔的出液端与回液主管路连通；每个服务器设备对应一个分液管路，分液管路上设置有冷板，冷板设置在相应服务器设备的发热芯片处；服务器设备竖直插装入柜体，供液主管路设置在柜体上部，回液集液腔设置在柜体下部，使冷却液整体自上向下顺流；

还包括设置在柜体上的风冷换热器，风冷换热器上设置有出风管道和进风管道，出风管道、进风管道分别与柜体内腔连通。

进一步地，柜体的箱壁采用双层设计，包括内层箱壁和外层箱壁。

进一步地，内层箱壁和外层箱壁之间采用工字钢连接。

进一步地，供液主管路、回液主管路设置在双层箱壁形成的空间内。

进一步地，风冷换热器设置在外层箱壁上，内层箱壁上设置有进风口和出风口，风冷换热器的出风管道通过与所述进风口连通，风冷换热器的进风管道与所述出风口连通。