本發明涉及散熱冷卻技術領域，尤其涉及一種機柜散熱裝置及系統。

背景技術：

機柜作為IT網絡設備支撐平臺之一，不僅廣泛用于電信級別的互聯網數據中心，也大量用于政府、銀行、教育機構、金融證券、企業等單位數據存儲的物理結構平臺。隨著數據計算服務和高性能計算的需求快速增長，機柜的整體設計和管理系統面臨著許多技術挑戰。由于數據分析的普遍性需求，機柜的設計除了考慮傳統機房式數據中心的建設技術，近些年也出現了對高度集成化的，相對小型化，易移動的機柜系統的需求和技術發展方向。

傳統的機柜具有如下技術缺點：

一、傳統的42U通用機柜深度為1999mm，高度很大，以及非常低的通孔率，這些缺點造成對機柜系統的散熱結構要求很高，否則會造成高昂的電力成本。

二、傳統的機柜系統在散熱上面更依賴于風扇和機房的空調系統的相互配合。而傳統的精密空調送風系統系統設計，采用風管上送風。其優點在于合理的設計可保證出風均勻，可送到較遠的區域，通過消聲箱可以有效降低風噪，但是其靜壓箱設計是根據現有風量設計，不能隨意更改，否則反而可能引起送風不均等問題。

三、傳統機柜系統不帶任何的電源備份系統，一旦IDC機房或者機柜中等設備工作電源出現故障或問題，會造成設備宕機及數據丟失等重大問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種機柜散熱裝置及系統。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種機柜散熱裝置，包括智能溫控組件、散熱組件和水冷組件，所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件分別與外部電源電連接。

所述智能溫控組件包括多個溫濕度傳感器和智能控制器，多個所述溫濕度傳感器均勻布設在機柜柜體內，并均與所述智能控制器電連接。

所述散熱組件包括至少一個風帽，所述風帽設置在所述機柜柜體的頂部，且所述風帽與所述智能控制器電連接。

所述水冷組件包括水冷管、水泵和設置在所述機柜柜體下方的密閉冷卻池，所述水泵設置在所述機柜柜體底部，所述水冷管設置在所述機柜柜體內壁上，且設有所述水冷管的機柜柜體側壁上設有多個散熱孔，所述冷卻池內裝填有冷卻液，所述水泵、水冷管和冷卻池順次連通并形成循環回路，所述水泵與所述智能控制器電連接。

本發明的有益效果是：本發明的一種機柜散熱裝置，除了通過散熱組件對機柜柜體進行散熱外，還通過所述水冷組件實現對機柜的進一步有效散熱，并通過所述智能控制器調節所述散熱組件和水冷組件的功率，使得機柜內的溫度低于設定的閾值，確保機柜內設備能夠穩定的運行，提高機柜內設備的安全性。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：

進一步：還包括開關保護電路，所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件均通過所述開關保護電路與外部電源電連接。

上述進一步方案的有益效果是：通過所述開關保護電路可以在電路中出現短路等故障的緊急情況下自動斷開電路，確保電路安全。

進一步：所述水冷管和水泵的數量均為多個，且二者的數量相等并一一對應設置，所述水冷管的一端與對應的所述水泵的出水口連通，另一端與所述冷卻池的循環進水口連通，所述水泵的進水口與所述冷卻池的循環出水口連通。

上述進一步方案的有益效果是：通過所述智能控制器根據機柜柜體內的溫度控制所述水泵的開啟數量和每個水泵的功率，以便調節所述水冷管內冷卻液的循環速度，從而調節散熱速度，控制靈活，調節方便，可以在盡可能短的時間內將機柜柜體內的溫度降低至設定范圍內，提高整個機柜內設備運行的穩定性。

進一步：還包括與所述水冷管數量相同的水壓傳感器，所述水壓傳感器一一對應地設置在所述水冷管內，所述水壓傳感器與所述智能控制器電連接，并實時檢測所述水冷管內的水壓。

上述進一步方案的有益效果是：通過所述水壓傳感器可以實時檢測所述水冷管內的水壓，一方面可以便于所述智能控制器根據所述水壓傳感器檢測的水壓值調整所述水泵的功率，另一方便可以在所述水泵、水冷管和冷卻池形成的循環回路出現冷卻液泄漏時，及時發現，并通過所述智能控制器控制所述水泵停止工作，確保設備安全。

進一步：還包括智能配電模塊，所述開關保護電路通過所述智能配電模塊分別與所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件電連接。

進一步：所述智能配電模塊包括PDU配電子模塊和PDM配電子模塊，所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件均與所述PDU配電子模塊和/或PDM配電子模塊電連接，所述PDM配電子模塊分別與所述PDU配電子模塊和所述開關保護電路電連接。

上述進一步方案的有益效果是：通過所述智能配電模塊可以提供豐富的配電插座，可以滿足不同功能、不同安裝方式和不同插位組合的多種系列規格設備，以便不同類型的設備及周邊電子設備可以通用，增大其適用范圍。

進一步：所述智能配電模塊還包括UPS電源，所述UPS電源與所述PDM配電子模塊電連接。

上述進一步方案的有益效果是：通過所述UPS電源可以在外部電源出現故障等斷電情況下可以短時間內持續為所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件，以及機柜內設備提供備用電源，避免相關數據信息丟失，影響設備工作的穩定性。

進一步：所述機柜柜體頂部內壁設有密閉的配電室，所述智能配電模塊設置在所述配電室內，所述機柜柜體的頂壁上正對所述配電室的位置處設有與所述配電室連通的檢修板，所述檢修板與所述機柜柜體可拆卸連接。

上述進一步方案的有益效果是：通過設置配電室可以將所述智能配電模塊進行物理空間上的隔離，提高所述智能配電模塊工作的穩定性，并且通過所述檢修板可以方便的對所述智能配電模塊進行維修，非常方便。

進一步：還包括報警模塊，所述報警模塊包括蜂鳴器和指示燈，所述蜂鳴器和指示燈分別與所述智能控制器連接。

上述進一步方案的有益效果是：通過所述報警模塊可以在所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件出現異常時發出報警信息，及時告知管理人員，并采取對應措施，盡可能減小損失。

進一步：還包括無線通信電路，所述無線通信電路與所述智能控制器電連接。

上述進一步方案的有益效果是：通過所述無線通信電路可以便于整個散熱裝置與外部智能終端無線連接，實現遠程動態監控。

本發明還提供了一種機柜散熱系統，包括無線通信電路、至少一個智能終端和所述的機柜散熱裝置，所述智能控制器通過所述無線通信電路與所述智能終端無線連接。

通過所述智能控制器與所述智能終端無線連接，可以方便管理人員實時了解機柜柜體的相關信息，比如機柜柜體內的溫度信息、所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件的工作狀態信息等，并在設備出現異常時及時收到告警信息，遠程監控，非常方便。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的一種機柜散熱裝置結構示意圖；

圖2為本發明實施例二的一種機柜散熱裝置結構示意圖；

圖3為本發明實施例三的一種機柜散熱裝置結構示意圖；

圖4為本發明實施例四的一種機柜散熱裝置結構示意圖；

圖5為本發明實施例五的一種機柜散熱裝置結構示意圖；

圖6為本發明實施例六的一種機柜散熱裝置結構示意圖；

圖7為本發明實施例七的一種機柜散熱裝置結構示意圖；

圖8為本發明的一種機柜散熱系統結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如圖1所示，一種機柜散熱裝置，包括智能溫控組件、散熱組件和水冷組件，所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件分別與外部電源電連接。

所述智能溫控組件包括多個溫濕度傳感器和智能控制器，多個所述溫濕度傳感器均勻布設在機柜柜體內，并均與所述智能控制器電連接。

所述散熱組件包括至少一個風帽，所述風帽設置在所述機柜柜體的頂部，且所述風帽與所述智能控制器電連接。采用風帽直吹送風的形式，具有安裝簡單、快捷，工程成本最低，適應性強等特點，并且其送風距離較短，出風口風速較高，風機噪音較小，同時冷風利用效率高，朝整個空間散逸量較小，從而減少風量的損失。

所述水冷組件包括水冷管、水泵和設置在所述機柜柜體下方的密閉冷卻池，所述水泵設置在所述機柜柜體底部，所述水冷管設置在所述機柜柜體內壁上，且設有所述水冷管的機柜柜體側壁上設有多個散熱孔，所述冷卻池內裝填有冷卻液，所述水泵、水冷管和冷卻池順次連通并形成循環回路，所述水泵與所述智能控制器電連接。

上述實施例中提供的機柜散熱裝置，除了通過散熱組件對機柜柜體進行散熱外，還通過所述水冷組件實現對機柜的進一步有效散熱，并通過所述智能控制器調節所述散熱組件和水冷組件的功率，使得機柜內的溫度低于設定的閾值，確保機柜柜體內的設備能夠穩定的運行，提高的安全性。

本實施例中，所述冷卻池采用絕緣材料制成，起到絕緣的作用，避免柜體內的設備在工作時受到干擾。另外，所述冷卻液采用絕緣冷卻液，在保證其安全性的前提下，實現對機柜柜體的有效散熱。

本實施例中，所述風帽的數量為多個，且多個所述風帽均勻設置在所述機柜柜體的頂部。通過所述智能控制器根據機柜柜體內的溫度控制所述風帽的開啟數量和每個風帽的功率，使得機柜柜體內的溫度迅速的降低至設定的閾值范圍內，響應速度快，安全高效。

如圖2所示，優選地，作為本發明的一個實施例，所述散熱組件還包括多個風扇，所述風扇與所述智能控制器電連接，所述風扇位于機柜柜體內，并與所述水冷管相對設置，且所述風扇將水冷管周圍散發的熱量通過所述散熱孔吹出，使得熱量盡快散發。當然，所述智能控制器也可以調節所述風扇的數量和每個風扇的功率，以便調節散熱速度。

如圖3所示，優選地，作為本發明的一個實施例，機柜散熱裝置還包括開關保護電路，所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件均通過所述開關保護電路與外部電源電連接。通過所述開關保護電路可以在電路中出現短路等故障的緊急情況下自動斷開電路，確保電路安全。

本實施例中，所述水冷管和水泵的數量均為多個，且二者的數量相等并一一對應設置，所述水冷管的一端與對應的所述水泵的出水口連通，另一端與所述冷卻池的循環進水口連通，所述水泵的進水口與所述冷卻池的循環出水口連通。通過所述智能控制器根據機柜柜體內的溫度控制所述水泵的開啟數量和每個水泵的功率，以便調節所述水冷管內冷卻液的循環速度，從而調節散熱速度，控制靈活，調節方便，可以在盡可能短的時間內將機柜柜體內的溫度降低至設定范圍內，提高整個機柜內設備運行的穩定性。

如圖4所示，優選地，作為本發明的一個實施例，機柜散熱裝置還包括與所述水冷管數量相同的水壓傳感器，所述水壓傳感器一一對應地設置在所述水冷管內，所述水壓傳感器與所述智能控制器電連接，并實時檢測所述水冷管內的水壓。通過所述水壓傳感器可以實時檢測所述水冷管內的水壓，一方面可以便于所述智能控制器根據所述水壓傳感器檢測的水壓值調整所述水泵的功率，另一方便可以在所述水泵、水冷管和冷卻池形成的循環回路出現冷卻液泄漏時，及時發現，并通過所述智能控制器控制所述水泵停止工作，確保設備安全。圖4中僅示出了所述水冷管與水壓傳感器數量均為一個的情況。

如圖5所示，本實施例中，作為本發明的一個實施例，機柜散熱裝置還包括智能配電模塊，所述開關保護電路通過所述智能配電模塊分別與所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件電連接。

優選地，所述智能配電模塊包括PDU配電子模塊和PDM配電子模塊，所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件均與所述PDU配電子模塊和/或PDM配電子模塊電連接，所述PDM配電子模塊分別與所述PDU配電子模塊和所述開關保護電路電連接。通過所述智能配電模塊可以提供豐富的配電插座，可以滿足不同功能、不同安裝方式和不同插位組合的多種系列規格設備，以便不同類型的機柜內設備及周邊電子設備可以通用，增大其適用范圍。

需要指出的是，通過所述智能配電模塊可以對機柜柜體內各路配電進行監控，獲知機柜柜體內負載的分配平衡度，預知過熱機柜、過載點，并可實施遠程關控設備。

優選地，所述智能配電模塊還包括UPS電源，所述UPS電源與所述PDM配電子模塊電連接。通過所述UPS電源可以在外部電源出現故障等斷電情況下可以短時間內持續為所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件，以及機柜內設備提供備用電源，避免相關數據信息丟失，影響設備工作的穩定性。

本實施例的智能配電模塊連續供電能力強，穩定性好，應用于機柜排級配電。三相配電設計，與所述PDU配電子模塊配合應用實現機柜內部三相負載平衡，即插即用式連接實現快速安裝,支持熱插拔,便于維護。DPM配電子模塊與外部電源相連，并且為配電電源PDU提供穩定的電源輸入和為UPS電源充電。當外接電源出現故障時，自動切換到UPS電源，進行短暫的備用電源輸出。

本實施例中，所述機柜柜體頂部內壁設有密閉的配電室，所述智能配電模塊設置在所述配電室內，所述機柜柜體的頂壁上正對所述配電室的位置處設有與所述配電室連通的檢修板，所述檢修板與所述機柜柜體可拆卸連接。通過設置配電室可以將所述智能配電模塊進行物理空間上的隔離，提高所述智能配電模塊工作的穩定性，并且通過所述檢修板可以方便的對所述智能配電模塊進行維修，非常方便。

如圖6所示，優選地，作為本發明的一個實施例，機柜散熱裝置還包括報警模塊，所述報警模塊包括蜂鳴器和指示燈，所述蜂鳴器和指示燈分別與所述智能控制器連接。通過所述報警模塊可以在所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件出現異常時發出報警信息，及時告知管理人員，并采取對應措施，盡可能減小損失。

如圖6所示，優選地，作為本發明的一個實施例，機柜散熱裝置還包括無線通信電路，所述無線通信電路與所述智能控制器電連接。通過所述無線通信電路可以便于整個散熱裝置與外部智能終端無線連接，實現遠程動態監控。

優選地，所述無線通信電路采用藍牙通信裝置、wifi通信裝置和GPRS通信裝置中的一種或多種。

如圖7所示，優選地，作為本發明的一個實施例，在圖6實施例的基礎上還包括所述開關保護電路和所述智能配電模塊，所述開關保護電路與外部電源電連接，所述開關保護電路通過所述智能配電模塊分別與所述散熱組件、智能溫控組件和水冷組件電連接。

如圖8所示，本發明還提供了一種機柜散熱系統，包括無線通信電路、至少一個智能終端和所述的機柜散熱裝置，所述智能控制器通過所述無線通信電路與所述智能終端無線連接。

通過所述智能控制器與所述智能終端無線連接，可以方便管理人員實時了解機柜柜體的相關信息，比如機柜柜體內的溫度信息、所述智能溫控組件、散熱組件和水冷組件的工作狀態信息等，并在設備出現異常時及時收到告警信息，遠程監控，非常方便。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。