[發明專利]一種減小數據中心機架服務器垂直溫差的熱管換熱裝置

有效

• 申請號: 201710556736.0
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107249282B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 孫欽;董凱軍;蘇林
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

本發明公開了一種減小數據中心機架服務器垂直溫差的熱管換熱裝置，所述熱管換熱裝置位于機柜上下層服務器之間，包括金屬外殼、設置于外殼內部的多個熱管陣列、設置于熱管陣列冷凝端的散熱翅片、設置于所述熱管陣列散熱方向上的軸流風扇，所述金屬外殼的底部和軸流風扇出風口處設有鏤空網孔，其他部位均為密閉結構，所述熱管陣列冷凝端位于金屬外殼上部，蒸發端位于金屬外殼底部。本發明利用熱管蒸發端液體介質相變將熱量由軸流風扇及時帶走，金屬外殼頂部設置空氣隔層，隔絕了數據中心機架內服務器上下層熱量的傳遞，降低垂直溫差，杜絕了機架高層服務器局部溫度熱點的形成，為數據中心空調高溫供冷節能技術的應用提供了保障。

技術領域

本發明涉及服務器散熱領域，具體涉及一種減小數據中心機架服務器垂直溫差的熱管換熱裝置。

背景技術

隨著通訊行業和電子集成技術的發展，數據中心規模不斷擴大。目前，機架功率為4kW～5kW是模塊機房使用最廣泛的標準功率，一般機架功率5kW～8kW為中密度模塊機房，高密度數據中心機架功率在8kW以上?，F今數據中心機房主要送風形式是地板下送風形式，由于機架內部各層服務器之間非全密封隔絕狀態，機架內服務器溫度底層溫度最低，隨著機架高度的增加呈梯度上升。數據中心機架功率的增加直接導致機架內服務器垂直溫差居高不下，可達10℃以上，大大限制了機架的高度和數據中心機房高度空間使用率，同時數據中心機房通常通過降低空調供冷溫度來避免機架上層出現局部溫度熱點，極大限制了數據中心高溫水供冷節能技術的發展。

發明內容

本發明的目的在于提出一種可以減小數據中心機架服務器垂直溫差的熱管換熱裝置，利用熱管內介質相變快速地將下層服務器上行的熱量傳輸給冷凝端，經由翅片散熱被軸流風扇引出機架，同時所述熱管換熱裝置中設置了空氣夾層，可有效得隔絕上下層服務器之間的熱交換，解決了機架內服務器垂直溫差過大，高度發展受限的問題。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種減小數據中心機架服務器垂直溫差的熱管換熱裝置，所述熱管換熱裝置位于機柜中部的上下層服務器之間，包括金屬外殼、設置于外殼內部的多個熱管陣列、設置于熱管陣列冷凝端的散熱翅片、設置于所述熱管陣列散熱方向上的軸流風扇，所述金屬外殼的底部和軸流風扇出風口處設有鏤空網孔，其他部位均為密閉結構，所述熱管陣列冷凝端位于金屬外殼上部，所述熱管陣列蒸發端位于金屬外殼底部，所述熱管陣列呈左右對稱布置。

進一步地，所述熱管陣列冷凝端和熱管陣列蒸發端相互平行，呈字型，所述散熱翅片設置在熱管陣列冷凝端的下側、或設置在熱管陣列冷凝端的上下兩側。

進一步地，所述熱管陣列為多通道抽真空鋁扁管結構，各通道內含相變材料。

進一步地，所述熱管陣列還包括設置在所述軸流風扇進風口處的溫度傳感器，所述軸流風扇為變頻風扇，根據溫度傳感器的溫度變化進行轉速調節。

進一步地，所述金屬外殼頂部設有增強隔熱效果的空氣隔熱層。

進一步地，所述散熱翅片為百葉窗翅片。

進一步地，所述熱管陣列蒸發端和熱管陣列冷凝端之間設有用于防止熱空氣與熱管陣列冷凝端接觸的分隔擋板。

進一步地，所述熱管換熱裝置為長方體，長寬與機架一致，高度在1U～3U之間。

本發明的優點是：本發明放置在機架中間層，利用熱管蒸發端液體介質相變將機架底層服務器上行熱量迅速傳輸至冷凝段翅片處，由軸流風扇及時帶走，同時熱管換熱裝置外殼頂部設置空氣隔層，有效的隔絕了數據中心機架內服務器上下層熱量的傳遞，大大降低了機架服務器垂直溫差，杜絕了機架高層服務器局部溫度熱點的形成，為數據中心機房高度上的提高提供了技術支持，為數據中心空調高溫供冷節能技術的應用提供了保障。

附圖說明

圖1是本發明的位置擺放示意圖；

圖2是本發明的雙層翅片熱管換熱裝置剖面圖；