[發明專利]一種服務器散熱裝置和服務器系統

在審

• 申請號: 202210070396.1
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114281178A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 張克芹
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;G06F1/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 趙佳民

本發明為一種服務器散熱裝置和服務器系統，涉及散熱裝置技術領域。其技術方案為：一種服務器散熱裝置，包括吸熱組件和蒸發容器，蒸發容器內有第一工質，吸熱組件穿過蒸發容器與其內部的第一工質接觸，蒸發容器設置有蒸發口，蒸發容器內設置有第一風冷組件。吸熱組件采用散熱器、金屬板等裝置與發熱器件接觸，將發熱器件散發的熱量快速吸收，同時傳遞至蒸發容器中的第一工質內，第一工質能夠充分吸收吸熱組件的熱量，當第一工質吸收熱量達到一定程度后會蒸發散熱，可通過第一風冷組件加快第一工質液面上方的空氣流動速度，加快蒸發，提高第一工質的散熱效果。

技術領域

本發明涉及散熱裝置技術領域，尤其涉及一種服務器散熱裝置和服務器系統。

背景技術

隨著能耗密度的增加，全球能源短缺，能源使用效率低下成為各大數據中心的痛點，根據統計，用于服務器散熱的能源占到傳統數據中心能耗的一半，有些甚至更高。現有的散熱方案主要有：水冷和風冷。

傳統的散熱片，采用導熱系數高的金屬結構與發熱器件直接接觸，將發熱器件散熱的熱量傳導至散熱片中，具有導熱快，防止發熱器件過熱的優點，另外也可以對散熱片進行降溫散熱，擴展了可應用的散熱手段。

傳統的水冷解決方案，存在兩個液路循環。在室內循環中，冷水流入機柜，將熱量帶出來，通過冷熱分配單元和室外的液路循環進行熱交換，交換出來的熱再交換到室外循環中，通過室外設備散發到外界。

水冷解決方案可以大量節省空調系統耗電，能有效提高能源使用效率。但是通常液冷解決方案涉及到復雜的管路設計，對數據中心的基礎建設有較高要求。對已運行的數據中心，實施液冷方案改造或擴展，難度較大，風險較高。另外由于傳統液冷解決方案通常需要將熱從數據中心交換到室外并散發，需要大型、復雜的室外設備，購置成本和運營成本都很高。同時還可能遭遇到無空間排放以及噪音限制等問題，并且雖然水的比熱容很大，可以吸收較多熱量，但管路一般不會與發熱器件接觸并且水流持續流動，傳導效果并不如上述接觸式散熱，內部的冷卻水也沒有得到充分利用。

傳統的風冷解決方案，是通過散熱器將CPU等大功耗芯片發出的熱量轉移至散熱器塊，然后通過風扇將熱氣吹走。即采用導熱系數高的金屬散熱器與發熱器件直接接觸，將發熱器件散熱的熱量傳導至散熱片中，具有導熱快，防止發熱器件過熱的優點，但需要需要對環境降溫，功耗大，且環境降溫對散熱器的散熱效果并不理想。

風冷解決方案雖然不需要復雜的管道，但是需要在前期增加支持風扇的設計，增加了設計成本。且風扇的功耗比較高，一個節點的風扇功耗都在幾百瓦左右。同時噪音相當大，在后期的維護過程中存在巨大的挑戰。同時降低環境溫度對散熱器散熱的功耗極大。

基于上述情況，為了提高數據中心的能源使用效率，本位提供了一種結合蒸發散熱以及風冷散熱的方案，方便且實施簡單。

發明內容

針對上述服務器散熱中存在的水冷中導熱效果差、冷卻水吸熱少，散熱器導熱快但環境散熱效果差的問題，本發明提供一種使用冷卻液蒸發結合風冷對散熱器進行散熱的服務散熱裝置和服務器系統。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種服務器散熱裝置，包括吸熱組件和蒸發容器，蒸發容器內有第一工質，吸熱組件穿過蒸發容器與其內部的第一工質接觸，蒸發容器設置有蒸發口，蒸發容器內設置有第一風冷組件。吸熱組件采用散熱器、金屬板等裝置與發熱器件接觸，將發熱器件散發的熱量快速吸收，同時傳遞至蒸發容器中的第一工質內，第一工質能夠充分吸收吸熱組件的熱量，當第一工質吸收熱量達到一定程度后會蒸發散熱，可通過第一風冷組件加快第一工質液面上方的空氣流動速度，加快蒸發，提高第一工質的散熱效果。吸熱組件能夠快速吸收發熱組件產生的熱量，并轉移到第一工質中，第一工質的吸熱能力得到充分利用，在蒸發散熱時采用第一風冷組件加快第一工質液面上方的空氣流動，加快散熱，并且傳統的風冷雖然加快了空氣流動，但熱量沒有渠道排出，但加快第一工質蒸發，熱量能夠快速隨著第一工質蒸發散除。