CN107249282B - 一种减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，所述热管换热装置位于机柜上下层服务器之间，包括金属外壳、设置于外壳内部的多个热管阵列、设置于热管阵列冷凝端的散热翅片、设置于所述热管阵列散热方向上的轴流风扇，所述金属外壳的底部和轴流风扇出风口处设有镂空网孔，其他部位均为密闭结构，所述热管阵列冷凝端位于金属外壳上部，蒸发端位于金属外壳底部。本发明利用热管蒸发端液体介质相变将热量由轴流风扇及时带走，金属外壳顶部设置空气隔层，隔绝了数据中心机架内服务器上下层热量的传递，降低垂直温差，杜绝了机架高层服务器局部温度热点的形成，为数据中心空调高温供冷节能技术的应用提供了保障。

Description

一种减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置
技术领域
本发明涉及服务器散热领域，具体涉及一种减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置。
背景技术
随着通讯行业和电子集成技术的发展，数据中心规模不断扩大。目前，机架功率为4kW～5kW是模块机房使用最广泛的标准功率，一般机架功率5kW～8kW为中密度模块机房，高密度数据中心机架功率在8kW以上。现今数据中心机房主要送风形式是地板下送风形式，由于机架内部各层服务器之间非全密封隔绝状态，机架内服务器温度底层温度最低，随着机架高度的增加呈梯度上升。数据中心机架功率的增加直接导致机架内服务器垂直温差居高不下，可达10℃以上，大大限制了机架的高度和数据中心机房高度空间使用率，同时数据中心机房通常通过降低空调供冷温度来避免机架上层出现局部温度热点，极大限制了数据中心高温水供冷节能技术的发展。
发明内容
本发明的目的在于提出一种可以减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，利用热管内介质相变快速地将下层服务器上行的热量传输给冷凝端，经由翅片散热被轴流风扇引出机架，同时所述热管换热装置中设置了空气夹层，可有效得隔绝上下层服务器之间的热交换，解决了机架内服务器垂直温差过大，高度发展受限的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，所述热管换热装置位于机柜中部的上下层服务器之间，包括金属外壳、设置于外壳内部的多个热管阵列、设置于热管阵列冷凝端的散热翅片、设置于所述热管阵列散热方向上的轴流风扇，所述金属外壳的底部和轴流风扇出风口处设有镂空网孔，其他部位均为密闭结构，所述热管阵列冷凝端位于金属外壳上部，所述热管阵列蒸发端位于金属外壳底部，所述热管阵列呈左右对称布置。
进一步地，所述热管阵列冷凝端和热管阵列蒸发端相互平行，呈字型，所述散热翅片设置在热管阵列冷凝端的下侧、或设置在热管阵列冷凝端的上下两侧。
进一步地，所述热管阵列为多通道抽真空铝扁管结构，各通道内含相变材料。
进一步地，所述热管阵列还包括设置在所述轴流风扇进风口处的温度传感器，所述轴流风扇为变频风扇，根据温度传感器的温度变化进行转速调节。
进一步地，所述金属外壳顶部设有增强隔热效果的空气隔热层。
进一步地，所述散热翅片为百叶窗翅片。
进一步地，所述热管阵列蒸发端和热管阵列冷凝端之间设有用于防止热空气与热管阵列冷凝端接触的分隔挡板。
进一步地，所述热管换热装置为长方体，长宽与机架一致，高度在1U～3U之间。
本发明的优点是：本发明放置在机架中间层，利用热管蒸发端液体介质相变将机架底层服务器上行热量迅速传输至冷凝段翅片处，由轴流风扇及时带走，同时热管换热装置外壳顶部设置空气隔层，有效的隔绝了数据中心机架内服务器上下层热量的传递，大大降低了机架服务器垂直温差，杜绝了机架高层服务器局部温度热点的形成，为数据中心机房高度上的提高提供了技术支持，为数据中心空调高温供冷节能技术的应用提供了保障。
附图说明
图1是本发明的位置摆放示意图；
图2是本发明的双层翅片热管换热装置剖面图；
图3是本发明的单层翅片热管换热装置剖面图；
图4是本发明的双层翅片热管换热装置左视图；
图5是本发明的热管换热装置内部热管阵列冷凝段截面图；
图中：1、轴流风扇；2、分隔挡板；3、温度传感器；4、空气隔热层；5、热管阵列蒸发端；6、百叶窗翅片；7、镂空网孔；8热管阵列冷凝端；9、金属外壳；10、热管阵列相变流体内部通道；11、机柜。
具体实施方式
实施例
如图1至图5所示，一种减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，所述热管换热装置位于机柜11中部的上下层服务器之间，包括金属外壳9、设置于外壳内部的多个热管阵列、设置于热管阵列冷凝端8的散热翅片、设置于所述热管阵列散热方向上的轴流风扇1，所述金属外壳9的底部和轴流风扇1出风口处设有镂空网孔7，其他部位均为密闭结构，所述热管阵列冷凝端8位于金属外壳9上部，所述热管阵列蒸发端5位于金属外壳9底部，所述热管阵列呈左右对称布置。
其中，所述热管阵列冷凝端8和热管阵列蒸发端5相互平行，呈字型，所述散热翅片设置在热管阵列冷凝端的下侧、或设置在热管阵列冷凝端的上下两侧。所述热管阵列中的各热管为多通道抽真空铝扁管结构，各通道内含相变材料。所述热管阵列还包括设置在所述轴流风扇1进风口处的温度传感器3，所述轴流风扇1为变频风扇，根据温度传感器3的温度变化进行转速调节。所述金属外壳9顶部设有增强隔热效果的空气隔热层4。所述散热翅片为百叶窗翅片6。所述热管阵列蒸发端5和热管阵列冷凝端8之间设有用于防止热空气与热管阵列冷凝端8接触的分隔挡板2。所述热管换热装置为长方体，长宽与机架一致，高度在1U～3U之间。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.一种减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，所述热管换热装置位于机柜(11)中部的上下层服务器之间，其特征在于，包括金属外壳(9)、设置于外壳内部的多个热管阵列、设置于热管阵列冷凝端(8)的散热翅片、设置于所述热管阵列散热方向上的轴流风扇(1)，所述金属外壳(9)的底部和轴流风扇(1)出风口处设有镂空网孔(7)，其他部位均为密闭结构，所述热管阵列冷凝端(8)位于金属外壳(9)上部，所述热管阵列蒸发端(5)位于金属外壳(9)底部，所述热管阵列呈左右对称布置；所述热管阵列冷凝端(8)和热管阵列蒸发端(5)相互平行，呈字型，所述散热翅片设置在热管阵列冷凝端的下侧、或设置在热管阵列冷凝端的上下两侧。
2.据权利要求1所述的减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，其特征在于，所述热管阵列为多通道抽真空铝扁管结构，各通道内含相变材料。
3.根据权利要求1-2任一所述的减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，其特征在于，还包括设置在所述轴流风扇(1)进风口处的温度传感器(3)，所述轴流风扇(1)为变频风扇，根据温度传感器(3)的温度变化进行转速调节。
4.根据权利要求3所述的减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，其特征在于，所述金属外壳(9)顶部设有增强隔热效果的空气隔热层(4)。
5.根据权利要求3所述的减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，其特征在于，所述散热翅片为百叶窗翅片(6)。
6.根据权利要求3所述的减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，其特征在于，所述热管阵列蒸发端(5)和热管阵列冷凝端(8)之间设有用于防止热空气与热管阵列冷凝端(8)接触的分隔挡板(2)。
7.根据权利要求3所述的减小数据中心机架服务器垂直温差的热管换热装置，其特征在于，所述热管换热装置为长方体，长宽与机架一致，高度在1U～3U之间。
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