專利名稱：一種通信機房服務器用可控節(jié)能散熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及散熱系統(tǒng)，特別涉及對通信機房內服務器等發(fā)熱設備進行降溫散熱處理的節(jié)能散熱系統(tǒng)。
背景技術：
近年來，隨著通信企業(yè)規(guī)模的不斷擴大，電子通信設備不斷增多。企業(yè)機房中服務器的數量大幅增多，機柜內服務器集成度也不斷增高，導致機房功率大大提高，伴隨而來的就是機房內發(fā)熱量增大，因此機房散熱成了通信企業(yè)在機房布設中面臨的重要問題。特別在炎熱的夏季，機房面臨高溫的挑戰(zhàn)更加嚴峻。如果沒有一套有效的機房散熱系統(tǒng)，機房溫度可能高達30多度，而服務器的溫度更有可能達到50至60度，這樣的高溫很容易導致服務器發(fā)生故障。 傳統(tǒng)的通信機房散熱方式為下吹式機房散熱系統(tǒng)，即空調安置在機房的一側墻體上，將空調吹出的冷空氣送入機房高架地板中，然后冷空氣會從機柜前方的蜂巢地板向上流動，服務器將這些冷空氣吸入機柜，從而達到對服務器的散熱效果。這種下吹式機房散熱系統(tǒng)，高架地板下會充滿冷空氣，但距離空調較遠的機柜會存在送風量不足的問題，這些機柜得不到充分散熱，這種區(qū)域冷風流量的不同會導致各機柜散熱不均。而且冷風是從地板表面
進入機房再吸入機柜，在經過機柜內由服務器和機架形成的現成通道流動，自下而上對機柜內服務器進行散熱。這種方式會使機柜內上、下層溫度分布不均，從而造成上下部服務器的制冷散熱效果不一致。中國專利申請?zhí)枮?01010111575. 2、名稱為“一種按需配冷的數據中心機房散熱系統(tǒng)”的專利文獻公開了一種通信機房散熱系統(tǒng)，打破了以往將整個機房的大環(huán)境空間作為服務器冷源的格局。其為了提高散熱效果，利用散熱通道直接將冷風送入機柜，解決了各機柜冷風量不均的問題。并在機柜內設置了豎直的冷風分配箱，冷風分配箱一端封閉，另一端為冷風進口接冷風通道，冷風分配箱箱體朝機柜側面對應各服務器送冷風散熱，解決了一個機柜內上下部服務器散熱不均的問題。其解決了柜內和柜外由于冷風量不同導致的散熱不均，但這種方式由散熱通道送給各機柜的冷風不可自動控制，不能根據每個機柜實際的需求自動調節(jié)冷氣量，這導致了能源浪費或者達不到散熱效果，也沒有根據所有機柜內服務器的冷熱反饋狀態(tài)調控空調機，這也導致了能源浪費。并且其冷風分配箱只是采用變截面結構，不能達到對上下所有服務器均勻散熱的效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為克服現有技術的不足，提供一種節(jié)能可控的通信機房服務器散熱系統(tǒng)，提高服務器的散熱效率，減少不必要的能源浪費。本發(fā)明為實現上述目的所采用的技術方案是空調機通過管道連接冷風分配通道，冷風分配通道外接多根總送風管道一端，每根總送風管道另一端均連接一個機柜底部，每個機柜內設有多個服務器，每個機柜內的底部都有一個連接裝置、一個球形冷氣分配室和一個控制模塊，由連接裝置連接總送風管道和球形冷氣分配室，每個機柜下方的總送風管道出口處均設有閥門，閥門和電機由連接結構連接在一起，電機連接控制模塊；在每一個服務器上均安置一個溫度傳感模塊，一個機柜中所有的溫度傳感器均連接位于同一機柜內的控制模塊；所述球形冷氣分配室表面上均勻設有多個第一通氣孔，每個第一通氣孔外接一個子送風管道一端，子送風管道另一端的出風口通至服務器處，每一根子送風管道對應于一個服務器，所有的子送風管道長度相等；控制模塊根據溫度信息控制電機轉動調節(jié)閥門開度，控制總送風管道的冷風量。所述球型冷氣分配室的內腔中同心套有一個球形腔體，總送風管道連接球形腔體，球形腔體表面上均勻設有多個第二通氣孔。本發(fā)明與已有技術相比，具有如下優(yōu)點
I、本發(fā)明不以通信機房空間環(huán)境空氣作為冷源，而是將空調機冷風直接作為冷源對機 房服務器散熱?？照{機冷風通過冷風分配器將分流后送到各機柜，再由機柜內球型冷氣分配室將冷風二次分流，將冷風直接送至服務器處，針對熱源散熱，提高了散熱效率，節(jié)省了能源。2、本發(fā)明機柜中的冷氣分配裝置為球型冷氣分配室，該裝置采用雙層球體結構，由內部球心位置的球形腔體和外部球型冷氣分配室構成。球形腔體表面和球形冷氣分配室表面都開設有大小均勻的通氣孔，冷氣由總送風管道直接送到球形腔體內，再從腔體表面上的通氣孔均勻吹到冷氣分配室中。由于球形腔體處于球形冷氣分配室的球心位置，從球形腔體中吹出的冷風到球形冷氣分配室球壁的距離相等，所以從球形冷氣分配室的通氣孔吹出的冷氣量均勻相等。3、本發(fā)明從球形冷氣分配室送出的冷風直接被送至服務器處，每一層服務器都對應一根子送風管道，并且子送風管道長度相等，保證了所有管道內的冷風量相等。本發(fā)明針對熱源散熱，提高了散熱效率，節(jié)省了能源。4、本發(fā)明機柜中每個服務器都對應安置一個溫度檢測模塊，實時監(jiān)測對應服務器的工作溫度，當檢測到服務器溫度過高時會進行報警警告。5、本發(fā)明每個機柜中裝有一個控制模塊，控制模塊收集機柜中所有溫度模塊的溫度信息，并將所有的溫度信息比較處理，最后根據最高溫度值絕對服務器需要的冷風量?？刂颇K驅動步進電機，調節(jié)機柜下方的總進風通道閥門開度，改變吹向機柜的冷風量。本發(fā)明通過實時監(jiān)測服務器溫度來控制送風量，既不浪費能源又能滿足散熱效果。6、本發(fā)明的空調機控制模塊根據機房內所有機柜閥門反饋回的的狀態(tài)，對空調機頻率控制。當檢測到閥門開度小時降低空調機頻率，當檢測到閥門開度大時提高空調機頻率，達到最高限度的能源節(jié)省。


圖I是本發(fā)明通信機房服務器用可控節(jié)能散熱系統(tǒng)結構 圖2是圖I中機柜3放大的結構示意 圖3是圖2中球形冷氣室8放大的剖面 圖中1.空調機；2.冷風分配通道；3.機柜；4.管道；5.總送風管道；6.閥門；7.連接器；8.球形冷氣分配室；9.通氣孔；10.球形腔體；11.通氣孔；12.電機；13.控制模塊；14.溫度檢測模塊；15.連接裝置；16.子送風管道；17.服務器。
具體實施例方式本發(fā)明為一種節(jié)能可控通信機房服務器散熱系統(tǒng)，由空調制冷系統(tǒng)、冷風輸送及分配裝置和溫度監(jiān)測控制模塊組成。所述空調制冷系統(tǒng)由空調機I和空調機總控制模塊組成。所述冷風輸送及分配裝置包括冷風分配通道2、總送風管道5、球形冷氣分配室8和子送風管道16。所述溫度監(jiān)測模塊由控制模塊13、溫度檢測模塊14、電機12、連接器7和閥門6組成。參見圖1-2，空調機I通過管道4連接冷風分配通道2，冷風分配通道2為一端口進氣、多端口出氣的箱體結構，進氣口處窄，出氣口處寬且有多個出氣口通道。冷 風分配通道2的出氣口通道外接多根總送風管道5 —端，每根總送風管道5另一端均連接到一個機柜3底部。每個機柜3內固定安裝多個服務器17，多個服務器17由上至下平行且間隔固定在機柜3的內壁上,每個機柜3內的底部都有一個連接裝置15、一個球形冷氣分配室8和一個控制模塊13，由連接裝置15將總送風管道5和球形冷氣分配室8連接起來。每個機柜3下方的總送風管道5出口處均裝有閥門6，閥門6和電機12由連接結構7連接在一起，閥門6由電機12帶動來調節(jié)開度。電機12連接機柜3內的控制模塊13，由控制模塊13驅動控制。在每一個服務器17上均安置一個溫度傳感模塊14，實時監(jiān)測對應的該服務器17溫度，一個機柜3中所有的溫度傳感器14均連接位于同一機柜內的控制模塊13，溫度傳感模塊14將采集到的溫度信息發(fā)送給控制模塊13，由控制模塊13對同一機柜內的所有的服務器17溫度信息進行處理，當檢測到某個服務器17溫度過高時會報警警告。如圖2-3所示，球形冷氣分配室8表面上均勻設有多個通氣孔9，每個通氣孔9外接有一個子送風管道16，子送風管道16 —端和球型冷氣分配室8連接，另一端的出風口通到服務器17處，每一根子送風管道16對應一個服務器17。所有的子送風管道16長度相等，長度相等使得子送風管道16內氣壓相等，保證了從球形冷氣分配室8送到所有服務器17的冷風量均勻相等，這種方式針對需要部位加強局部散熱，散熱效率高，減少了不必要的能源浪費。子送風管道16的冷風針對高發(fā)熱的服務器17吹冷散熱，冷風直達發(fā)熱熱源，大大提高了散熱效率，節(jié)省了能源。如圖3所示，在球型冷氣分配室8的內腔中同心套一個球形腔體10，形成雙層同心球體結構，總送風管道5深入連接到球形冷氣分配室8內部的球形腔體10上，將冷風直接輸送到內部球形腔體10內，在球形腔體10表面上均勻開設有多個通氣孔11，冷氣由總送風管道5進入球形腔體10內后再通過其表面上的通氣孔11均勻的吹出在冷氣分配室8中。由于球形腔體10處于球形冷氣分配室8的球心位置，從球形腔體10中吹出的冷風到球形冷氣分配室8的球內壁的距離相等，所以從球形冷氣分配室8的通氣孔9吹出的冷氣量均勻相等。本發(fā)明的散熱系統(tǒng)在工作時，由空調機I將冷風輸送到冷風分配通道2中，在冷風分配通道2內將冷風分流成多條支流，冷風分配通道2在內部開辟出相等大小的出氣口通道，進行氣流的分流?？照{機I的冷風由冷風分配通道2進氣口進入，經過內部分流從所有的出氣口流到連接的總送風管道5中，然后直接送到各機柜3底部，冷氣由總送風管道5進入球形腔體10內后再通過腔體表面上通氣孔11均勻的吹到冷氣分配室8中，冷氣再從冷氣分配室8表面上每個通氣孔9進入子送風管道16中，子送風管道16的冷風根據機柜3中服務器17的層次分布，針對高發(fā)熱的服務器17吹冷散熱，冷風直達發(fā)熱熱源。機柜3中的控制模塊13將所有的溫度信息比較處理后，以最高溫度值為基準，控制電機12轉動來調節(jié)閥門6開度，控制總送風管道5的冷風量，根據最高溫度服務器17的溫度調節(jié)冷氣輸入量，最后，可由空調機總控制模塊綜合所有機柜3總送風管道5的閥門6反饋回的狀態(tài)，調節(jié)空調機I的功率，當檢測到閥門6的開度小時降低空調機I的頻率，當檢測到閥門6的開度大時提高空調機I的頻率，達到最高的能源節(jié)省，能達到既滿足散熱效果又不浪費能源的最佳送風效果。本發(fā)明結合了現代傳感技術、自動檢測及控制技術，本發(fā)明直接從節(jié)能、可控的角 度出發(fā)，開發(fā)一種通信機房服務器散熱系統(tǒng)，具有很大的應用前景。本發(fā)明不僅局限于通信機房服務器，可根據需要為一切機房服務器設備散熱。
權利要求
1.一種通信機房服務器用可控節(jié)能散熱系統(tǒng)，空調機(I)通過管道連接冷風分配通道(2),冷風分配通道(2)外接多根總送風管道(5) —端，每根總送風管道(5)另一端均連接一個機柜(3)底部，每個機柜(3)內設有多個服務器(17)，其特征是每個機柜(3)內的底部都設有一個連接裝置(15)、一個球形冷氣分配室(8)和一個控制模塊(13)，連接裝置(15)連接總送風管道(5 )和球形冷氣分配室(8 )，每個機柜(3 )下方的總送風管道(5 )出口處均設有閥門(6)，閥門(6)和電機(12)由連接結構(7)連接在一起，電機(12)連接控制模塊(13);在每一個服務器(17)上均安置一個溫度傳感模塊(14)，一個機柜(3)中所有的溫度傳感器(14)均連接位于同一機柜內的控制模塊(13);所述球形冷氣分配室(8)表面上均勻設有多個第一通氣孔(9)，每個第一通氣孔(9)外接一個子送風管道(16) 一端，子送風管道(16)另一端的出風口通至服務器(17)處，每一根子送風管道(16)對應于一個服務器(17)，所有的子送風管道(16)長度相等；控制模塊(13)根據溫度信息控制電機(12)轉動調節(jié)閥門(6)開度以控制總送風管道(5)的冷風量。
2.根據權利要求I所述的一種通信機房服務器用可控節(jié)能散熱系統(tǒng)，其特征是球型冷氣分配室(8)的內腔中同心套有一個球形腔體(10)，總送風管道(5)連接球形腔體(10)，球形腔體(10)表面上均勻設有多個第二通氣孔(11)。
3.根據權利要求I所述的一種通信機房服務器用可控節(jié)能散熱系統(tǒng)，其特征是冷風分配通道(2)為一端口進氣、多端口出氣的箱體結構，進氣口處窄，出氣口處寬且有多個出氣口通道。
全文摘要
本發(fā)明公開一種通信機房服務器用可控節(jié)能散熱系統(tǒng)，空調機連接冷風分配通道，冷風分配通道外接多根總送風管道一端，每根總送風管道另一端均連接一個機柜底部，每個機柜內底部都有一個連接裝置、一個球形冷氣分配室和一個控制模塊，由連接裝置連接總送風管道和球形冷氣分配室，每個機柜下方的總送風管道出口處均設有連接電機的閥門；在每一個服務器上均安置一個溫度傳感模塊，一個機柜中所有的溫度傳感器均連接位于同一機柜內的控制模塊；球形冷氣分配室表面上均勻設有多個通氣孔，每個通氣孔外接一個子送風管道一端，子送風管道另一端的出風口通至服務器處，控制模塊根據溫度信息控制電機轉動調節(jié)閥門開度，提高散熱效率，節(jié)省能源。
文檔編號H05K7/20GK102883587SQ20121034920
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權日2012年9月20日
發(fā)明者張業(yè)成, 張榮標, 楚孔旭 申請人:江蘇大學