一種背板熱管一體化機柜的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種背板熱管一體化機柜，包括機柜和背板熱管系統；背板熱管系統安裝于機柜的后門板處；機柜包括柜體支架、電力分配單元PDU、內嵌式柔性接頭；背板熱管系統包括背板熱管單元、風機組件、冷源及控制系統；風機組件安裝于背板熱管單元外側；所述機柜和背板熱管系統采用內嵌式柔性接頭連接；所述冷源選自冷水機組、冷卻塔、自然冷源。本實用新型采用一體化結構設計，無需拆裝機柜門板，避免資源浪費；且該背板熱管系統可適用于多種冷源設備，提高能源利用率。
【專利說明】
_種背板熱管_體化機柜
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種背板熱管一體化機柜，屬空調工程技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，數據中心機房常用的空調有空氣壓縮式制冷系統、水冷前門空調系統和背板熱管空調系統。空氣壓縮式制冷系統通過冷卻整體機房內的環境溫度來降低服務器內的溫度，冷量的二次轉換造成冷量的浪費，且受空調送風距離的限制，容易造成機房內的局部熱點；水冷前門空調系統將換熱量直接安裝于服務器出風口處，降低服務器的出風溫度，但該系統通過冷凍水來冷卻服務器的出風溫度，冷凍水直接送入機柜前門，具有極大的泄露風險，且該系統降低服務器的出風溫度，服務器的出風并非完全是服務器的回風，造成部分的冷量浪費；背板熱管空調系統通過背板熱管單元內的工質相變實現冷量的傳遞，避免冷凍水直接進機房帶來的泄露風險，且直接處理服務器進風口處的熱空氣，保證所有冷量均被服務器利用，避免冷量的浪費;但背板熱管系統與機柜為二次連接，造成機柜后門板的浪費。
[0003]從以上幾個方案可以看出，部分方案在一定程度上達到節能的目的，但都存在一些缺陷。因此，有必要設計一種背板熱管一體化機柜。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提出了一種背板熱管一體化機柜，無需拆裝機柜門板，避免資源浪費;且該背板熱管系統可適用于多種冷源設備，提尚能源利用率。
[0005]本實用新型的技術方案為:
[0006]—種背板熱管一體化機柜，包括機柜和背板熱管系統;所述機柜包括柜體支架、電力分配單元rou、內嵌式柔性接頭;所述背板熱管系統包括背板熱管單元、風機組件和冷源；
[0007]所述背板熱管單元安裝于所述機柜的后門板處；
[0008]所述機柜和背板熱管單元采用內嵌式柔性接頭連接；
[0009]所述冷源選自冷水機組、冷卻塔、自然冷源;所述冷源經冷源換熱器和管路實現與所述背板熱管單元的連接；
[0010]所述風機組件安裝于背板熱管單元外側，用于促進室內空氣與背板熱管單元進行熱交換；
[0011]還包括控制系統，所述控制系統包括服務器進風側溫度傳感器、服務器出風側溫度傳感器和控制器，所述服務器進風側溫度傳感器和所述服務器出風側溫度傳感器的信號輸出端均與所述控制器的信號輸入端相連;所述控制器的信號輸出端與所述風機組件的控制端相連。
[0012]優選地，所述的電力分配單元PDU內置于柜體支架內，用于實現每層機架的供電需求。
[0013]可選地，所述的內嵌式柔性接頭連接所述柜體支架和所述背板熱管單元，在柜體支架的底部和所述背板熱管換熱器的背板熱管底部設置溝槽，用于實現柔性接頭的往復運動。
[0014]優選地，所述的背板熱管單元為微通道結構或銅管鋁翅片結構的換熱器。
[0015]優選地，所述的風機組件模塊化設置，用于實現熱插拔操作并減少設備維護時間。
[0016]進一步優選地，所述風機組件包括風機，所述風機為軸流風機、離心風機或灌流風機。
[0017]進一步可選地，所述的服務器進風側溫度傳感器和服務器出風側溫度傳感器實時監測機柜內和機柜外溫度；
[0018]控制器根據服務器進風側溫度傳感器測得的機柜內溫度值控制風機的轉速:當測得的進風側溫度升高時，加大風機轉速；當測得的進風側溫度降低時，減小風機轉速;實現背板熱管系統的智能調控，減少風機的能耗；
[0019]服務器出風側溫度傳感器實時監控整個機房內溫度，并將監控信號輸出給監控系統，及時反映機房內的局部熱點情況和故障情況。
[0020]本申請可以達到下述有益效果中的至少一個:
[0021]本實用新型與現有的技術相比，避免了機柜后門板的浪費，且采用一體化設計，實現機柜和背板熱管系統之間的標準化連接。為保證機柜內服務器的安全穩定運行，在機柜內布置電力分配單元，實現每層服務器的單獨用電，保證通信系統的穩定運行。為方便機柜和背板熱管單元之間的連接，設計帶有導槽的柔性接頭，設計后門板開啟和關閉時柔性結構的運動路線，避免因結構轉彎半徑過小帶來的勞損;此外，為進一步保證機柜內服務器的安全穩定運行，風機采用模塊化風機組件結構，實現風機更換時無需斷電，減少維護時間。
[0022]該實用新型直接對服務器的回風進行處理，避免冷量損失，且避免了冷凍水進機房帶來的泄露風險。
【附圖說明】
[0023]圖1背板熱管一體化機柜；
[0024]圖2背板熱管單元和風機組件。
[0025]附圖標記說明:
[0026]! 一柜體支架、2—電力分配單元PDU、3-內嵌式柔性接頭、4 一背板熱管單元、5—風機組件。
【具體實施方式】
[0027]為了使本實用新型的技術手段、創新特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述該實用新型的工作原理。
[0028]實施例1
[0029]參見圖1-圖2，本實用新型提供了一種背板熱管一體化機柜，包括機柜、背板熱管系統和控制系統;機柜包括柜體支架1、電力分配單7ΠΡ?υ2、內嵌式柔性接頭3 ；背板熱管系統包括背板熱管單元4、風機組件5和冷源;背板熱管單元安裝于機柜的后門板處;機柜和背板熱管單元采用內嵌式柔性接頭連接;冷源選自冷水機組、冷卻塔、自然冷源;所述冷源經冷源換熱器和管路實現與所述背板熱管單元的連接;風機組件安裝于背板熱管單元外側，用于促進室內空氣與背板熱管單元進行熱交換;控制系統包括服務器進風側溫度傳感器、服務器出風側溫度傳感器和控制器，服務器進風側溫度傳感器和服務器出風側溫度傳感器的信號輸出端均與控制器的信號輸入端相連;控制器的信號輸出端與風機組件的控制端相連。
[0030]需要說明的是，此處所指“背板熱管單元外側”是相對于背板熱管單元靠近機柜的一側而言的。
[0031]可選的是，電力分配單元H)U2內置于柜體支架I內，實現每層機架的供電需求。
[0032]實施例2
[0033]在實施例1的基礎上，內嵌式柔性接頭連接柜體支架和背板熱管單元，在柜體支架的底部和背板熱管換熱器的背板熱管底部設置溝槽，用于實現柔性接頭的往復運動。
[0034]可選擇地，背板熱管單元為微通道結構或銅管鋁翅片結構的換熱器。
[0035]實施例3
[0036]在實施例1的基礎上，為了實現熱插拔操作并減少設備維護時間，優選將風機組件模塊化設置。
[0037]實施例4
[0038]在實施例3的基礎上，進一步優選地，風機組件包括風機，風機為軸流風機、離心風機或灌流風機中的一個或多個。
[0039]工作時，控制器根據服務器進風側溫度傳感器測得的機柜內溫度值控制風機的轉速:當測得的進風側溫度升高時，加大風機轉速；當測得的進風側溫度降低時，減小風機轉速;實現背板熱管系統的智能調控，減少風機的能耗;服務器出風側溫度傳感器實時監控整個機房內溫度，并將監控信號輸出給監控系統，及時反映機房內的局部熱點情況和故障情況。
[0040]本實用新型直接將冷量輸送至服務器內，避免傳統空氣冷卻技術的冷量浪費;且通過循環工質的相變帶走服務器內的熱量，避免水進機房帶來的泄露風險;采用一體化的標準結構設計，避免機柜后門板的浪費，且為保證一體化機柜的使用壽命，風機采用模塊化設計，無需打開門板即可實現風機的更換，且更換過程無需斷電，保證通信的正常運行;機柜與背板熱管單元采用柔性接頭連接，設計專用溝槽，保證柔性接頭的使用壽命。
[0041]本實用新型的運行工況為:
[0042]循環工作在背板熱管單元和冷源之間相變循環，背板熱板內的工質吸收服務器排出的熱量后從液態蒸發為氣態，上升至冷源換熱器側，經冷源降溫后液化，受重力作用下降至背板熱管單元內，進行下一次蒸發循環。其中，風機組件受服務器進風溫度控制，當監測到服務器進風溫度升高時，風機轉速加大，冬季和過渡季節，服務器進風溫度降低時，風機轉速減小，實時根據服務器的進風溫度控制風機的轉速，降低風機的能耗。
[0043]盡管已用具體實施例來說明和描述了本實用新型，然而應意識到，在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權利要求中包括屬于本實用新型范圍內的所有這些變化和修改。
【主權項】
1.一種背板熱管一體化機柜，其特征在于，包括機柜和背板熱管系統;所述機柜包括柜體支架(I)、電力分配單元rou(2)、內嵌式柔性接頭(3);所述背板熱管系統包括背板熱管單元(4)、風機組件(5)和冷源； 所述背板熱管單元(4)安裝于所述機柜的后門板處； 所述機柜和背板熱管單元(4)采用內嵌式柔性接頭(3)連接； 所述冷源選自冷水機組、冷卻塔、自然冷源;所述冷源經冷源換熱器和管路實現與所述背板熱管單元(4)的連接； 所述風機組件(5)安裝于背板熱管單元(4)外側，用于促進室內空氣與背板熱管單元(4)進行熱交換； 還包括控制系統，所述控制系統包括服務器進風側溫度傳感器、服務器出風側溫度傳感器和控制器，所述服務器進風側溫度傳感器和所述服務器出風側溫度傳感器的信號輸出端均與所述控制器的信號輸入端相連;所述控制器的信號輸出端與所述風機組件(5)的控制端相連。2.根據權利要求1所述的背板熱管一體化機柜，其特征在于，所述的電力分配單元PDU(2)內置于柜體支架(I)內，用于實現每層機架的供電需求。3.根據權利要求1所述的背板熱管一體化機柜，其特征在于，所述的內嵌式柔性接頭(3)連接所述柜體支架(I)和所述背板熱管單元(4)，在柜體支架(I)的底部和所述背板熱管換熱器的背板熱管底部設置溝槽，用于實現柔性接頭的往復運動。4.根據權利要求1所述的背板熱管一體化機柜，其特征在于，所述背板熱管單元(4)為微通道結構或銅管鋁翅片結構的換熱器。5.根據權利要求1所述的背板熱管一體化機柜，其特征在于，所述風機組件(5)模塊化設置，用于實現熱插拔操作并減少設備維護時間。6.根據權利要求5所述的背板熱管一體化機柜，其特征在于，所述風機組件(5)包括風機，所述風機為軸流風機、離心風機或灌流風機。
【文檔編號】H05K7/20GK205566966SQ201620371222
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】孫小琴, 張泉, 廖曙光, 翟志強, 周祺, 柴寧, 劉杰宏, 危司, 馮樹生, 唐星
【申請人】長沙麥融高科股份有限公司