一種基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)，包括一級熱管和二級熱管，服務(wù)器機(jī)柜中設(shè)置多個(gè)服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器包括至少一主要發(fā)熱元件，一級熱管伸入服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)，其蒸發(fā)端與服務(wù)器的主要發(fā)熱元件緊密貼合，一級熱管的冷凝端置于服務(wù)器機(jī)箱外部，并且一級熱管的冷凝端與置于服務(wù)器機(jī)箱外部的二級熱管壓緊貼合在一起，從而一級熱管將服務(wù)器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量直接導(dǎo)出與二級熱管進(jìn)行換熱。本發(fā)明的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)中，通過把服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)的主要發(fā)熱元件通過一級熱管將其產(chǎn)生的熱量引導(dǎo)出來與二級熱管換熱，降低了服務(wù)器機(jī)箱換熱需要付出的代價(jià)，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器機(jī)箱級的傳熱優(yōu)化。
【專利說明】
一種基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及服務(wù)器機(jī)柜的散熱領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)機(jī)房是一類典型的高耗能場所，具有高發(fā)熱量、低散濕量的特性，近年來全球范圍數(shù)據(jù)機(jī)房的數(shù)量和規(guī)模均急劇增長，數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能已成為當(dāng)前節(jié)能工作的重要關(guān)注點(diǎn)。同時(shí)，隨著服務(wù)器發(fā)熱密度的提高，數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的散熱能力也受到了挑戰(zhàn)，可以預(yù)見在不久的未來，對于散熱能力較強(qiáng)的服務(wù)器級液冷技術(shù)的需求將會(huì)越來越大。
[0003]現(xiàn)有的服務(wù)器級液冷技術(shù)主要方式是由冷卻設(shè)備提供冷凍水經(jīng)管路輸送至服務(wù)器內(nèi)部直接帶走服務(wù)器內(nèi)發(fā)熱兀件的熱量，服務(wù)器內(nèi)部管路與冷凍水由一種可插拔的快速接頭連接。然而這種方式存在一些問題，一是快速接頭比較昂貴，較大的提高了液冷方式的成本，另一則是水管進(jìn)入服務(wù)器，存在水泄漏的潛在危險(xiǎn)。此外，現(xiàn)有的服務(wù)器機(jī)柜中，CPU的產(chǎn)熱占到總體機(jī)柜產(chǎn)熱的60%，在以往的機(jī)柜冷卻系統(tǒng)中，都是先把CPU產(chǎn)生的熱排到空氣中，和空氣摻混后由空氣帶走，CPU的工作溫度一般為60°C，而制冷空氣一般在20°C左右，大溫差傳熱造成比較大的浪費(fèi)。因此考慮一種新型的服務(wù)器與冷卻系統(tǒng)的連接方式，避免上述存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明旨在提供一種基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)，通過一級熱管將服務(wù)器產(chǎn)生的熱量直接由熱管排出，與置于服務(wù)器機(jī)箱外部的二級熱管的蒸發(fā)端進(jìn)行換熱，一方面去除了服務(wù)器內(nèi)部的管路，避免了水泄漏的潛在危險(xiǎn)，另一方面有效降低了換熱溫差，提高了冷卻效率，此外，本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)服務(wù)器皆可單獨(dú)無障礙的從機(jī)柜的另一側(cè)抽出，方便檢修與維護(hù)工作。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的所采取的技術(shù)方案為:
[0006]—種基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)，包括一級熱管和二級熱管，所述服務(wù)器機(jī)柜中設(shè)置多個(gè)服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器包括至少一主要發(fā)熱元件，其特征在于，所述一級熱管伸入服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)，其蒸發(fā)端與服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)的主要發(fā)熱元件緊密貼合，其冷凝端置于服務(wù)器機(jī)箱外部，并且各所述一級熱管的冷凝端均通過一壓緊裝置與置于服務(wù)器機(jī)箱外部的一所述二級熱管的板式蒸發(fā)端可拆卸地壓緊貼合在一起，所述二級熱管的冷凝端置于服務(wù)器機(jī)房外，所述二級熱管的冷凝端的設(shè)置高度大于其板式蒸發(fā)端，所述二級熱管的冷凝端和板式蒸發(fā)端之間通過管路形成一傳熱介質(zhì)封閉循環(huán)系統(tǒng)。
[0007]優(yōu)選地，所述主要發(fā)熱元件為CPU，每一服務(wù)器的CPU均與一所述一級熱管的蒸發(fā)端緊密貼合。
[0008]優(yōu)選地，所述一級熱管的蒸發(fā)端與CPU間涂有導(dǎo)熱介質(zhì)。
[0009]優(yōu)選地，所述一級熱管為貼合式排熱熱管結(jié)構(gòu)形式。
[0010]優(yōu)選地，所述一級熱管的冷凝端與所述二級熱管間涂有導(dǎo)熱介質(zhì)。
[0011]優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱硅脂。
[0012]優(yōu)選地，所述二級熱管為重力熱管，包括室內(nèi)換熱器和室外換熱器，其中，室內(nèi)換熱器為板式換熱器，室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間通過管路形成一封閉水循環(huán)系統(tǒng)，室外換熱器利用自然冷源換熱得到冷卻水，二級熱管蒸發(fā)端溫度在40°C左右。
[0013]同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)，通過把服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)的主要發(fā)熱元件通過一級熱管將其產(chǎn)生的熱量引導(dǎo)出來與二級熱管換熱，一方面去除了服務(wù)器內(nèi)部的管路，避免了液體進(jìn)入服務(wù)器內(nèi)部的繁雜與隱患，也舍去了費(fèi)用高昂的快速接頭，另一方面有效降低了換熱溫差，提高了冷卻效率，同時(shí)也降低了服務(wù)器機(jī)柜換熱需要付出的代價(jià)，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器機(jī)柜級的傳熱優(yōu)化，此外，一級熱管和二級熱管之間的非接合式的連接方式保證了每一個(gè)服務(wù)器相對于冷卻系統(tǒng)的獨(dú)立性，即每一個(gè)服務(wù)器皆可單獨(dú)無障礙的從機(jī)柜的另一側(cè)抽出，方便檢修與維護(hù)工作。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是某一服務(wù)器的一級熱管和二級熱管的布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，以下所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]需要說明的是，附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式。此外，以下實(shí)施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”等，僅是參考附圖的方向，以便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0018]如圖1、2所示，本發(fā)明的基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)中，服務(wù)器機(jī)柜100中設(shè)置有多排刀片服務(wù)器200，每一刀片服務(wù)器200具有服務(wù)器機(jī)箱，放棄了傳統(tǒng)服務(wù)器200內(nèi)部的散熱管路，去掉內(nèi)部散熱管路后置入一級熱管300，一級熱管300可以為貼合式排熱熱管，具有良好的長距離導(dǎo)熱能力。一級熱管300在服務(wù)器I內(nèi)部的蒸發(fā)端301緊貼服務(wù)器I內(nèi)部的主要發(fā)熱元件CPU500，并且一級熱管300與CPU500間涂有導(dǎo)熱硅脂，一級熱管300另一端302(即冷凝端)伸出到服務(wù)器200的機(jī)箱外部，與置于服務(wù)器200機(jī)箱外部的二級熱管400冷卻系統(tǒng)末端的熱管板貼合，并由壓緊裝置600將一級熱管3的冷凝端與二級熱管2緊密壓緊，使得一級熱管300與二級熱管400間的熱阻盡可能的降低，保證服務(wù)器與冷卻系統(tǒng)間的傳熱效果可以實(shí)現(xiàn)。二級熱管400可以為重力熱管，包括室內(nèi)換熱器和室外換熱器(圖中未示出)，其中，室內(nèi)換熱器為板式換熱器，室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間通過管路形成一傳熱介質(zhì)封閉循環(huán)系統(tǒng)，且室外換熱器設(shè)置在高于室內(nèi)換熱器的位置。室外換熱器利用自然冷源換熱得到冷卻后的換熱介質(zhì)，二級熱管蒸發(fā)端溫度控制在40°C左右，大幅提高了冷源的溫度。
[0019]整個(gè)傳熱過程為發(fā)熱元件CPU500經(jīng)導(dǎo)熱硅脂將熱量傳遞至一級熱管300蒸發(fā)端301，一級熱管300依靠自身的熱傳遞性將熱量迅速傳遞至冷凝端302，一級熱管300再在冷凝端因與二級熱管400的緊密壓緊將熱量散發(fā)到二級熱管400內(nèi)部的制冷劑內(nèi)，最終由二級熱管回路401中的制冷劑帶走熱量。整個(gè)傳熱過程的傳熱熱阻主要集中在一級熱管300與CPU500間和一級熱管300與二級熱管400間，但由于導(dǎo)熱硅脂以及機(jī)械式壓緊的方式有效的降低了傳熱熱阻，實(shí)現(xiàn)了高效傳熱。
[0020]本發(fā)明的基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)，在保證服務(wù)器內(nèi)發(fā)熱元件與冷卻系統(tǒng)間的實(shí)現(xiàn)高效傳熱的同時(shí)，避免了液體進(jìn)入服務(wù)器內(nèi)部的繁雜與隱患，也舍去了費(fèi)用高昂的快速接頭。并且非接合式的連接方式保證了每一個(gè)服務(wù)器相對于冷卻系統(tǒng)的獨(dú)立性，即每一個(gè)服務(wù)器皆可單獨(dú)無障礙的從機(jī)柜的另一側(cè)抽出，方便檢修與維護(hù)工作。
[0021]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于二級熱管的服務(wù)器機(jī)柜的散熱結(jié)構(gòu)，包括一級熱管和二級熱管，所述服務(wù)器機(jī)柜中設(shè)置多個(gè)服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器包括至少一主要發(fā)熱元件，其特征在于，所述一級熱管伸入服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)，其蒸發(fā)端與服務(wù)器機(jī)箱內(nèi)的主要發(fā)熱元件緊密貼合，其冷凝端置于服務(wù)器機(jī)箱外部，并且各所述一級熱管的冷凝端均通過一壓緊裝置與置于服務(wù)器機(jī)箱外部的一所述二級熱管的板式蒸發(fā)端可拆卸地壓緊貼合在一起，所述二級熱管的冷凝端置于服務(wù)器機(jī)房外，所述二級熱管的冷凝端的設(shè)置高度大于其板式蒸發(fā)端，所述二級熱管的冷凝端和板式蒸發(fā)端之間通過管路形成一傳熱介質(zhì)封閉循環(huán)系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主要發(fā)熱元件為CPU，每一服務(wù)器的CPU均與一所述一級熱管的蒸發(fā)端緊密貼合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述一級熱管的蒸發(fā)端與CPU間涂有導(dǎo)熱介質(zhì)。4.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述一級熱管為貼合式排熱熱管，所述貼合式排熱熱管直接與(PU接觸，帶出熱量。5.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述一級熱管的冷凝端與所述二級熱管間涂有導(dǎo)熱介質(zhì)。6.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱硅脂。7.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述二級熱管為重力熱管，包括室內(nèi)換熱器和室外換熱器，其中，室內(nèi)換熱器為板式換熱器，室內(nèi)換熱器和室外換熱器之間通過管路形成一封閉水循環(huán)系統(tǒng)，室外換熱器利用自然冷源換熱得到冷卻水，二級熱管蒸發(fā)端溫度在40°C左右。
【文檔編號】H05K7/20GK106028745SQ201610428702
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】龐曉風(fēng), 馮劍超, 劉志輝, 任聰穎, 周健健
【申請人】北京納源豐科技發(fā)展有限公司