[發明專利]氣助式雙面噴霧散熱的高功率刀片式服務器及控制方法

有效

• 申請號: 202210093379.X
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114554791B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 潘敏強;易麗;李超
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 王東東

本發明公開了一種氣助式雙面噴霧散熱的高功率刀片式服務器及控制方法，包括氣助式雙面噴霧模塊、刀片式服務器模塊、進氣管道、進液管道以及出口管道；所述氣助式雙面噴霧模塊包括分別呈鏡像對稱分布的兩組進氣板和噴霧板以及位于鏡像面的儲氣板；所述刀片式服務器模塊由呈鏡像對稱設置的服務器箱體、噴霧腔、服務器主板及設置在主板上的元器件組成的兩組刀片式服務器組件構成；本發明采用陣列式噴霧冷卻，增大了噴霧面積，作用在換熱面上的冷量更均勻，可有效解決電子元器件內部因熱量傳遞不均勻而產生局部熱點的問題。

技術領域

本發明涉及服務器散熱領域，具體涉及一種氣助式雙面噴霧散熱的高功率刀片式服務器及控制方法。

背景技術

隨著數據中心朝著大型化、集中化建設，機房高密度服務器設備不斷增加，而刀片式服務器專門為密集計算環境而設計，是指在標準高度的機框內插裝多個像刀片一樣的卡式的服務器單元，每一塊“刀片”就是一塊系統主板，刀片式服務器與機架式服務器、塔式服務器相比，能夠最大限度地節省服務器的使用空間、主板上的電子元器件的集成度更高，但散熱問題也更為突出。

刀片式服務器散熱方式為傳統的風冷與以水為介質的內置或外置液冷模塊散熱，存在風冷散熱效率低、噪音大，以及液冷模塊體積大、冷卻水需求量大以及漏水的問題，并且散熱效率依舊跟不上持續增長的高性能刀片式服務器在高載荷的工作條件下對的散熱需求。

噴霧冷卻技術是一種新型相變冷卻技術，具有較小的工質需求量以及與發熱固體表面之間沒有接觸熱阻等優點。采用陣列式分布的噴霧冷卻技術，能在保證噴霧冷卻的高效散熱性能的同時，降低了芯片的局部熱點溫度，從而延長服務器芯片的使用壽命。因此，為實現數據中心的高度集成化需求，提出了一種氣助式雙面噴霧散熱的高功率刀片式服務器。

發明內容

為了解決高熱流密度服務器散熱的難題，本發明提供一種氣助式雙面噴霧散熱的高功率刀片式服務器及控制方法。

本發明采用如下技術方案實現：

一種氣助式雙面噴霧散熱的高功率刀片式服務器，該高功率刀片式服務器為對稱結構，包括刀片式服務器模塊及氣助式雙面噴霧模塊；

所述刀片式服務器模塊包括呈左右鏡像設置，且結構相同的兩個刀片式服務器組件，每個刀片式服務器組件包括服務器箱體、噴霧腔及服務器主板，所述服務器主板設置電子元器件，所述氣助式雙面噴霧模塊噴出破碎液滴群，進入兩個刀片式組件的噴霧腔內轉變為霧狀沖擊噴霧腔內電子元器件的發熱面，實現電子元器件的散熱。

進一步，所述氣助式雙面噴霧模塊包括兩個呈左右鏡像對稱，且結構相同的噴霧組件，噴霧組件包括依次疊加放置的儲氣板、進氣板及噴霧板；

所述儲氣板上設有氣體腔以及進氣流道，所述氣體腔為空腔，所述進氣流道分別與進氣管道、氣體腔相連通；所述氣體腔用以容納高壓不凝性氣體介質；

所述進氣板上設有陣列進氣孔；

所述噴霧板上設有分流腔、流體腔、陣列噴霧孔及進液流道；所述分流腔與流體腔無邊界連通，所述進液流道分別與進液管道及分流腔相連通。

進一步，所述陣列進氣孔沿放置水平方向孔徑大小相同，沿重力方向的孔徑呈階梯遞減，且單個進氣孔的截面積沿孔內氣體的流動方向逐漸減小，呈錐形。

進一步，所述陣列噴霧孔沿放置水平方向孔徑大小相同，沿重力方向的孔徑呈階梯遞減，且單個噴霧孔呈圓形漏斗狀。

進一步，所述陣列噴霧孔與陣列進氣孔的數量相等，且位置一一對應。

進一步，所述陣列噴霧孔初始端面的截面積小于陣列進氣孔末端的截面積。

進一步，所述陣列進氣孔及陣列噴霧孔采用順排或錯排的分布式布局。

進一步，兩個噴霧組件共用儲氣板。