[實用新型]一種用于刀片服務器的液冷散熱循環回路裝置

有效

• 申請號: 201822135455.0
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN210075869U
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 薛志虎;陳思員;謝銘慧;俞繼軍;曲偉;艾邦成
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 11009 中國航天科技專利中心
• 代理人: 徐曉艷

本實用新型公開了一種用于刀片服務器的液冷散熱循環回路裝置，包括供液總管，回液總管，位于供液總管和回液總管上下兩端的閥門，位于供液總管和回液總管上端的排氣閥，依次連接供液總管和回液總管的第一分支供液管和第一分支回液管，依次連接第一分支供液管和第一分支回液管的第二分支供液管和第二分支回液管，熱管單元以及監測報警單元。本實用新型公開的回路裝置適用于采用了熱管模組的刀片服務器，具有裝置簡單可靠、便于刀片服務器拆裝維護，同時提高散熱效率、大幅降低機房制冷能耗和液冷安全隱患。

技術領域

本實用新型屬于機房散熱技術領域，尤其涉及一種用于刀片服務器的液冷散熱裝置。

背景技術

數據中心(又稱機房)的散熱能耗問題隨著數據中心規模和機柜功率密度的增大而越來越受到關注和重視。目前現有技術主要是針對機房整體或單個機柜進行散熱設計，如風冷空調、水冷空調、列間空間、液冷背板等，都可歸屬于機房級和機柜級的散熱模式，因此無法有效地解決機柜中無數服務器芯片的局部散熱問題和實現高功率密度下工作溫度的有效控制。而從服務器產生熱量的來源角度來看，主要芯片產生的熱量占服務器發熱的70％以上。要想解決這一問題，適應未來高功率密度機柜和大功率服務器芯片的發展需要，開發一種基于芯片級散熱模式的新型機房散熱方式將成為今后的主流方向。

熱管技術作為一種被動式兩相換熱技術，被譽為“熱的超導體”，近年來在數據中心得到了初步的應用。基于熱管模組的芯片級散熱方案屬于一種很有前途和應用前景的機房芯片級散熱技術，它通過高性能熱管將芯片產生的熱量快速轉移到服務器的出口位置或服務器的外部，再耦合位于服務器外的液體循環回路將熱量帶走。基于熱管模組的芯片級散熱方案，相比通入服務器內的單相液冷回路和芯片浸泡式液冷，大大降低了泄露安全隱患和維護繁瑣程度，同時具有散熱效果強、芯片控溫效果好、制冷能耗極低的優勢，能夠滿足未來單芯片功耗達到200-400W和單機柜功率達到20-40kW的綠色化散熱需求。

目前用作高性能計算需求的刀片式服務器的芯片級散熱技術主要是采用直接單相液冷技術；而采用基于高性能熱管模組的芯片級散熱技術還未成熟與在刀片服務器上應用，與之配套耦合的整機柜液冷散熱循環回路也尚未開發和公開報道。

實用新型內容

本實用新型的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種用于刀片服務器的液冷散熱循環回路裝置，作為基于熱管模組的芯片級散熱方案的一個重要組成部分，該裝置簡單、便于刀片服務器拆裝維護，填補了國內相關技術空白，同時提高散熱效率、降低機房制冷能耗和液冷安全隱患。

本實用新型的技術解決方案是：一種用于刀片服務器的液冷散熱循環回路裝置，該循環回路裝置包括供液總管、回液總管，位于所述供液總管、回液總管上下兩端的閥門，位于所述供液總管、回液總管上端的排氣閥、第一分支供液管和第一分支回液管、第二分支供液管和第二分支回液管、熱管單元；

其中，熱管單元包括氣管、液管、蒸發端和冷卻端，冷卻端內經過冷凝形成的液體經過液管流至蒸發端，蒸發端位于刀片服務器的內部并與芯片外表面接觸貼合，刀片服務器內芯片產生的熱量將蒸發端內部的液體加熱蒸發，氣化后的循環工質沿氣管返回至冷卻端，在冷卻端氣管和液管密封連通；所述冷卻端還包括進液口、出液口，冷卻液從進液口流入，從出液口流出，使冷卻端內部填充流動的冷卻液，用于冷卻氣管中的循環工質使之液化后通過液管流出；

第二分支供液管一端連通熱管單元的冷卻端的進液口，另一端通過第一分支供液管連通至第一供液總管；第二分支回液管一端連通熱管單元的冷卻端的出液口，另一端通過第一分支回液管連通至回液總管，構成液冷散熱循環回路。

所述熱管單元的冷卻端位于刀片服務器的內部并緊靠服務器的進風前端。

所述熱管單元的冷卻端位于刀片服務器的外部并緊靠服務器的進風前端。

所述供液總管和回液總管位于刀片服務器外部。