[发明专利]一种低功耗自然蒸发冷却服务器机柜

说明书

本发明公开了一种低功耗自然蒸发冷却服务器机柜，包括载物腔，冷水腔，第一侧位管式换热器，第一侧位换热腔，安装板，集水箱，排风格栅，引风风扇，喷淋腔，机柜外壳，第二侧位换热腔，第二侧位管式换热器，换热循环风扇，排风道，引风风扇支架，冷板，管束，补水管，折叠换热板，循环水管，第一侧位喷淋管，冷水腔喷淋管，第二侧位喷淋管，循环水管，引风道冷板，内部间断冷板，排风道冷板，浮球阀，循环水泵，侧位回风口，侧位进风口，上部端板，下部端板，连接水管。其中第一和第二侧位管式换热器具有列管式设计：列管式包含上部端板，下部端板，安装板，管束。机柜采用喷淋蒸发潜热换热结合显热换热的方式进行散热，具有低能耗、成本低和灵活性强的特点。

技术领域

本发明属于冷却装置技术领域，涉及一种智能数据中心、计算机服务器的冷却装置，尤其是一种低功耗自然蒸发冷却服务器机柜。

背景技术

随着云计算、物联网、人工智能的崛起引领了数据中心行业的蓬勃发展，数据中心一跃成为新世纪支撑社会迅速发展必不可少的基础设施之一。数据中心是存储大量信息和通信技术(ICT)设备的计算结构，用于处理、存储和传输信息。它们还配有数据存储、网络路由器、交换机、电源、数据通信连接等。为保证这些设备的安全稳定运行，数据中心的冷却至关重要。现如今数据中心每年冷却所需要的电量占全球总用电量的2％，且这一趋势以每年12％的速度增长。

目前数据中心普遍采用空调制冷，运用电力驱动的压缩机产生低温的冷源，通过冷热通道相互协调的方式将数据中心的热量带走，使其工作在相对恒定的温度和湿度的环境中。但这种传统的冷却方式能源的利用率相对偏低，主要体现在一下几个方面：

(1)自然冷源的利用率偏低。对于大部分的城市而言，一年中有相当一部分时间的室外环境温度低于数据中心的控制温度，此时根本不需要启动电制冷，而这部分自然冷却的时间正好是机房空调系统所不能充分利用的。

(2)冷却气流分配不均而引起能耗的增加。冷热通道的制冷方式属于“大水漫灌”，导致内部的温度场分布不均，很容易造成制冷过程中的“短板效应”—为使得最不利点也能满足要求从而被迫的增加能耗。

(3)传统的数据中心灵活性差。随着大数据、互联网的边缘化的发展趋势，微小型数据的需求与日俱增，需要有模块化布置灵活的高效服务器机柜。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种低功耗自然蒸发冷却服务器机柜，该服务器机柜及其工作方法可确保内部器件工作在合理的温度范围内，且可以实现功耗低和成本低的目标。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种低功耗自然蒸发冷却服务器机柜，包括：

机柜外壳，所述机柜外壳顶部设置引风风扇，底部设置集水箱以及排风道，中部设置载物腔，载物腔的上方设置冷水腔，两侧设置第一侧位换热腔和第二侧位换热腔；

集水箱，所述集水箱内设置有循环水泵，循环水泵通过循环水管将循环水泵入喷淋腔内的喷淋系统；

喷淋腔，所述喷淋腔内设置喷淋系统，喷淋系统将循环水分别喷淋至冷水腔、第一侧位换热腔和第二侧位换热腔，循环水经过换热后，落入底部的集水箱中，完成循环；

载物腔，所述载物腔由水平设置的引风导冷板、排风道冷板、若干内部间断冷板和若干竖直设置的冷板围成，两侧冷板上分别开设侧位进风口和侧位回风口，外部空气由引风风扇引入柜体内，进入第一侧位换热腔和第二侧位换热腔后由侧位进风口进入载物腔内，由侧位回风口排出，最后经排风道排出。

本发明进一步的改进在于：

所述第一侧位换热腔包括第一侧位管式换热器，第一侧位管式换热器的前端设置若干换热循环风扇，内部设置若干管束，侧面连接补水管；所述第二侧位换热腔包括第二侧位管式换热器，第二侧位管式换热器的前端设置若干换热循环风扇，内部设置若干管束。