CN117295314B - 一种服务器机房散热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种服务器机房散热系统,涉及机房散热技术领域。所述的服务器机房散热系统包括水塔、板式换热器和服务器散热装置;所述水塔与板式换热器通过水循环管路连接,所述服务器散热装置与板式换热器通过相变材料循环管路连接;所述的相变材料循环管路内设有循环流动的相变材料,水循环管路内设有循环流动的水,相变材料与水在板式换热器内可进行热交换。本发明的服务器机房散热系统的能耗低,可实现服务器机房的高效降温,并且利用相变材料升温气化、冷却液化的特性,可实现相变材料在相变材料循环管路中的无动力输送。
Description
技术领域
本发明涉及机房散热技术领域,特别是一种服务器机房散热系统。
背景技术
计算机机房是电信、网通、移动、双线、电力以及政府或者企业等用于存放服务器,为用户以及员工提供IT服务的地方。在这个环境中,计算机机房电源和元器件会加热空气,使环境温度上升,如果无法及时散热,将会导致电子设备失灵。
现有的服务器机房散热系统,一般采用空调降温或/和风冷的方式进行散热,所需要的能耗大,难以长时间持续运转。水冷是另一种常用的对服务器散热的方式,如中国专利CN 106123166 A中公开了直接利用水冷方式对机房进行散热,虽然能降低系统所需的能耗,但这种方式需要布局较多的水管,并且散热的效率不高。另有一些水冷方式直接将循环水管直接环绕服务器,虽然对服务器的散热效果交好,但存在循环水管破损造成水泄漏的风险,增加了服务器的安全风险。
因此,研究一款能耗低、散热效率高、安全性好的服务器机房散热系统是必要的。
发明内容
针对现有的服务器机房散热系统能耗高、散热效率低、安全性差果技术问题,本发明提供一种解决上述技术问题的服务器机房散热系统,具体方案如下。
本发明的服务器机房散热系统,包括水塔、板式换热器和服务器散热装置;所述水塔与板式换热器通过水循环管路连接,所述服务器散热装置与板式换热器通过相变材料循环管路连接;所述的相变材料循环管路内设有循环流动的相变材料,水循环管路内设有循环流动的水,相变材料与水在板式换热器内可进行热交换;
所述的服务器散热装置包括设置于服务器一侧的外壳、换热器和横流风机;所述的外壳内设有容纳腔;所述的换热器位于容纳腔内,连通相变材料循环管路;外壳上设有进气口和出气口,进气口和出气口位于换热器的两侧;所述的横流风机设置于出气口,用于排出外壳内的空气。
其中,相变材料中包含以下成分:乙醛、戊烷、五氟丙烷和二氯四氟乙烷;其中,乙醛、戊烷、五氟丙烷和二氯四氟乙烷的质量比优选为45-55:50-60:30-45:60-70。
本发明的服务器机房散热系统,其服务器散热装置设置于服务器的一侧,服务器散热装置外壳上的进气口对应服务器侧面的散热孔,横流风机可将服务器内部的热空气由进气口吸入,热空气在壳体内经换热器内的相变材料降温后由出气口排出。
换热器内的相变材料与热空气进行热交换后,由液态转化为气态,经相变材料循环管路输送到板式换热器中,由循环水冷却后再次转变为液态,再经相变材料循环管路回流至换热器内。本发明通过将服务器内的热空气抽入服务器散热装置内,利用换热器内的相变材料进行吸热,并将热量输送至机房外散失(水冷却),实现服务器机房的高效降温。同时,本发明利用相变材料升温气化、冷却液化的特性,可实现相变材料在相变材料循环管路中的无动力输送,相变材料循环管路无需泵送装置,仅依靠相变材料气化产生的气压,即可实现相变材料在相变材料循环管路中的循环,进一步减少能耗。
进一步的,所述的服务器散热装置还包括导流件,导流件位于外壳的进气口与换热器之间,导流件对应进气口的一侧设有竖向的导流槽。优选的,所述的导流件固定在容纳腔的顶部,所述导流槽的深度在竖向上逐渐减小;所述的出气口位于外壳的顶部。换热器与导流件设计,可在外壳内形成风道,使进入服务器散热装置的热空气流通路径更长,延长热空气与换热器的热交换时间,提升换热效果。
优选的,所述的换热器包括上集流管、下集流管和多个毛细管,上集流管位于下集流管的上方,所述的毛细管连通上集流管和下集流管,相变材料由下集流管流入,上集流管流出;所述的毛细管之间设有散热片。更优选的,上集流管水平设置于容纳腔的顶部,下集流管水平设置与容纳腔的低部,相邻的毛细管之间设有蛇形的散热片。液态的相变材料由下集流管流入,毛细管和散热片热吸热后,传导给相变材料,相变材料吸热后气化为气态,从上集流管流出。
优选的,所述的外壳内设有多个平行设置的换热器。
进一步的,服务器机房散热系统还包括立式换热装置,立式换热装置与板式换热器通过相变材料循环管路连接;所述的立式换热装置包括大面积换热器和设置在大面积换热器一侧的外转子风机,所述的大面积换热器连通相变材料循环管路。外转子风机可将服务器机房内的热空气吹向大面积换热器,使热空气与大面积换热器内的相变材料进行热交换,实现热空气的冷却降温。
优选的,所述的立式换热装置还包括壳体,所述的大面积换热器位于壳体内;所述的壳体上设有壳体进气口和壳体出气口,壳体进气口和壳体出气口位于大面积换热器的两侧;所述的外转子风机设置于壳体进气口或壳体出气口。
优选的,所述的大面积换热器包括上集流管、下集流管和多个毛细管,上集流管位于下集流管的上方,所述的毛细管连通上集流管和下集流管;所述的毛细管之间设有散热片。
优选的,所述的壳体内设有多个平行设置的大面积换热器,所述立式换热装置的壳体上设有多个外转子风机,增加热交换效率。优选的,将水塔和板式换热器设置于服务器机房外。
优选的,板式换热器在竖直方向上高于服务器散热装置、立式换热装置,利于相变材料在相变材料循环管路中的循环。
本发明通过将服务器内的热空气抽入服务器散热装置内,利用换热器内的相变材料进行吸热,并将热量输送至机房外散失(水冷却),实现服务器机房的高效降温;同时,本发明利用相变材料升温气化、冷却液化的特性,可实现相变材料在相变材料循环管路中的无动力输送,仅依靠相变材料气化产生的气压,即可实现相变材料在相变材料循环管路中的循环,进一步减少能耗。
进一步的,服务器机房散热系统还可增加立式换热装置,对机房内的空气进行散热,提高散热效果。
此外,本发明的服务器机房散热系统,即使出现泄露,相变材料也不会直接流入服务器,对机房设备造成损坏;而且该相变材料的汽化温度低,挥发速度快,不会在机房底面长时间形成积液,减少安全风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明服务器机房散热系统的示意图;
图2为本发明服务器机房散热系统中的服务器散热装置的侧剖示意图;
图3为本发明服务器机房散热系统中的换热器的示意图;
图4为本发明服务器机房散热系统中的换热器的部分示意图;
图5为本发明服务器机房散热系统中的服务器散热装置与服务器相连的示意图;
图6为本发明服务器机房散热系统中的立式换热装置的侧剖图和示意图;
图7为本发明服务器机房散热系统中的立式换热装置的运作示意图;
图8为本发明实施例3的服务器机房散热系统的气相流动示意图;
图9为本发明实施例3的服务器机房散热系统的液相流动示意图。
图中标识说明:
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种服务器机房散热系统,如图1所示,包括水塔3、板式换热器2和服务器散热装置11;所述水塔3与板式换热器2通过水循环管路连接,水循环管路内设有循环流动的水。具体的,水循环管路包括送水管道n和回水管道m。
板式换热器2上设置有入水口和回水口;板式换热器2与水塔3相连,具体的,水塔3通过送水管道n与板式换热器2上设置的入水口相连,通过水塔3回水管道m与板式换热器2上设置的回水口相连;水塔3通过送水管道n为板式换热器2供水,然后经由回水管道m为板式换热器2冷却回水。
服务器散热装置11与板式换热器2通过相变材料循环管路连接;相变材料循环管路内设有循环流动发热相变材料,相变材料与水在板式换热器2内可进行热交换。
其中,相变材料中包含以下成分:乙醛、戊烷、五氟丙烷和二氯四氟乙烷;其中,乙醛、戊烷、五氟丙烷和二氯四氟乙烷的质量比优选为45-55:50-60:30-45:60-70。
如图2,服务器散热装置11包括设置于服务器一侧的外壳115、换热器114和横流风机113;外壳115内设有容纳腔,换热器114位于容纳腔内,连通相变材料循环管路,相变材料循环管路内的相变材料可通入换热器114内。
外壳115上设有进气口和出气口,进气口和出气口位于换热器114的两侧;优选的出气口位于外壳115的顶部。横流风机113设置于出气口,用于排出外壳115内的空气。服务器散热装置11可用于与服务器相连,如图3。
服务器散热装置11还包括导流件111,导流件111位于外壳115的进气口与换热器114之间,优选的,导流件111固定在容纳腔的顶部。导流件111对应进气口的一侧设有竖向的导流槽,优选的,导流槽的深度在竖向上逐渐减小,便于限定气体的流向,使得气体由导流槽深度最小的部分导出。
换热器114包括上集流管1141、下集流管1142和多个毛细管1143,上集流管1141位于下集流管1142的上方,毛细管1143连通上集流管1141和下集流管1142;毛细管1143之间设有散热片。相变材料循环管路内的相变材料可由下集流管1142通入换热器114内,经毛细管1143,再由上集流管1142流出。
服务器散热器11内还可设置挡板112,挡板112设置于换热器114与外壳115之间,防止气体没有经换热器114换热,直接由换热器114下方通过,降低散热效果。
如图3-4,外壳115内可设有多个平行设置的换热器114,平行设置的换热器114可通过上集流管1141、下集流管1142,相互连通,并且通过相变材料循环管路与板式换热器2相连,以提高散热效率。
如图5,服务器散热器11用于与服务器连接,以对服务器工作产生的热量进行散热处理。可通过服务器散热装置11靠近导流件111一侧与第一服务器1相连,具体的,第一服务器1与服务器散热装置11连接侧上设有若干散热孔,便于运行过程中,热量(热空气)由散热孔导出。
服务器机房散热系统还包括立式换热装置4,立式换热装置4与板式换热器2通过相变材料循环管路连接;立式换热装置4包括大面积换热器42和设置在大面积换热器42一侧的外转子风机41,其中,大面积换热器42连通相变材料循环管路。
如图6,立式换热装置4还包括壳体44,大面积换热器42位于壳体44内;壳体44上设有壳体进气口和壳体出气口,壳体进气口和壳体出气口位于大面积换热器42的两侧;外转子风机41设置于壳体44上,位于壳体进气口或壳体出气口。
大面积换热器42与换热器114结构类似,均包括上集流管1141、下集流管1142和多个毛细管1143,上集流管1141位于下集流管1142的上方,毛细管1143连通上集流管1141和下集流管1142;毛细管1143之间设有散热片。同样的,相变材料循环管路内的相变材料可由下集流管1142通入大面积换热器42内,经毛细管1143,再由上集流管1142流出。
壳体44内设有多个平行设置的大面积换热器42。壳体44上设置有若干孔洞,便于空气通过。
立式换热装置4下方还可设置支架43,便于立式换热装置4的移动。
如图7,立式换热装置4能够利用外转子风机41,将空气抽入,对大面积换热器42进行对流散热,从而吸收空气中的热量,起到整体降温的效果。
服务器机房散热系统通过水塔3为板式换热器2提供冷却水循环;通过相变材料循环管路将服务器散热装置11与板式换热器2连通,以及通过相变材料循环管路将立式换热装置4与板式换热器2连通。
板式换热器2在竖直方向上高于服务器散热装置11、立式换热装置4,利于相变材料在相变材料循环管路中的循环。
相变材料循环管路包括气相管道和液相管道;服务器散热装置11和/或立式换热装置4通过气相管道将气化为气相的相变材料通出,回到板式换热器2内;板式换热器2通过液相管道将液化为液相的相变材料通出,送入服务器散热装置11和/或立式换热装置4中,形成循环。
具体的,相变材料经由相变材料循环管路中的液相管道进入服务器散热装置11的换热器114和/或立式换热装置4的大面积换热器42中,吸收热量气化后上升,由相变材料循环管路中的气相管道汇集后到达板式换热器2,经板式换热器2内与冷却水热交换后冷凝为液相放热,放热使得管道内气压增大,再结合重力,液相的相变材料经由液相管道再进入服务器散热装置11的换热器114和/或立式换热装置4的大面积换热器42中,形成相变材料的循环,此过程中无需添加外力作用。
实施例1
一种服务器机房散热系统,包括水塔3、板式换热器2和服务器散热装置11;所述水塔3与板式换热器2通过水循环管路连接,水循环管路内设有循环流动的水。具体的,水循环管路包括送水管道n和回水管道m。
板式换热器2上设置有入水口和回水口;板式换热器2与水塔3相连,具体的,水塔3通过送水管道n与板式换热器2上设置的入水口相连,通过水塔3回水管道m与板式换热器2上设置的回水口相连;水塔3通过送水管道n为板式换热器2供水,然后经由回水管道m为板式换热器2冷却回水。
服务器散热装置11与板式换热器2通过相变材料循环管路连接;相变材料循环管路内设有循环流动发热相变材料,相变材料与水在板式换热器2内可进行热交换。
板式换热器2在竖直方向上高于服务器散热装置11。
相变材料循环管路包括气相管道和液相管道;服务器散热装置11通过第一气相管道A将气化为气相的相变材料通出,回到板式换热器2内;板式换热器2通过第一液相管道a将液化为液相的相变材料通出,送入服务器散热装置11和/或立式换热装置4中,形成循环。
服务器散热装置11包括设置于服务器一侧的外壳115、换热器114和横流风机113;外壳115内设有容纳腔,换热器114位于容纳腔内,连通相变材料循环管路,相变材料循环管路内的相变材料可通入换热器114内。
外壳115上设有进气口和出气口,进气口和出气口位于换热器114的两侧;优选的出气口位于外壳115的顶部。横流风机113设置于出气口,用于排出外壳115内的空气。
服务器散热装置11还包括导流件111,导流件111位于外壳115的进气口与换热器114之间,固定在容纳腔的顶部。导流件111对应进气口的一侧设有竖向的导流槽,导流槽的深度在竖向上逐渐减小,便于限定气体的流向,使得气体由导流槽深度最小的部分导出。
换热器114包括上集流管1141、下集流管1142和多个毛细管1143,上集流管1141位于下集流管1142的上方,毛细管1143连通上集流管1141和下集流管1142;毛细管1143之间设有散热片。相变材料循环管路内的相变材料可由下集流管1142通入换热器114内,经毛细管1143,再由上集流管1142流出。
外壳115内设有多个平行设置的换热器114,平行设置的换热器114可通过上集流管1141、下集流管1142相互连通,进而连通相变材料循环管路,与板式换热器2相连,以提高散热效率。
服务器机房散热系统通过水塔3为板式换热器2提供冷却水循环;通过相变材料循环管路将服务器散热装置11与板式换热器2连通。
本实施例的服务器机房散热系统,可用于对服务器进行散热;以第一服务器1为例,将服务器散热装置11与第一服务器1连接,来说明其对于服务器的散热过程。
具体的,服务器散热装置11靠近导流件111一侧与第一服务器1相连,第一服务器1与服务器散热装置11连接侧上设有若干散热孔,便于运行过程中,热量由散热孔导出。
第一服务器1的散热过程:启动横流风机113,第一服务器1运行产生的热量由导流件111导入服务器散热装置11中,穿过换热器114上的散热片,被吸收部分热量后,由横流风机113处抽离服务器散热装置11;同时,液相的相变材料经由第一液相管道a进入服务器散热装置11的换热器114中,吸收换热器114上的热量,气化为气相后上升,由相变材料循环管路中的第一气相管道A汇集后到达板式换热器2;气相的相变材料经板式换热器2内与冷却水热交换后冷凝为液相放热,放热使得管道内气压增大,再结合重力,液相的相变材料经由第一液相管道a再进入服务器散热装置11的换热器114中,形成循环。此过程中无需添加外力作用,能够对第一服务器1起到很好的散热效果。
实施例2
一种服务器机房散热系统,与实施例1的区别在于,还包括立式换热装置4。
具体的,立式换热装置4与板式换热器2通过相变材料循环管路连接;立式换热装置4包括大面积换热器42和设置在大面积换热器42一侧的外转子风机41,其中,大面积换热器42连通相变材料循环管路。
板式换热器2在竖直方向上高于服务器散热装置11、立式换热装置4。
立式换热装置4还包括壳体44,大面积换热器42位于壳体44内;壳体44上设有壳体进气口和壳体出气口,壳体进气口和壳体出气口位于大面积换热器42的两侧;外转子风机41设置于壳体44上,位于壳体进气口或壳体出气口,
大面积换热器42与换热器114结构类似,均包括上集流管1141、下集流管1142和多个毛细管1143,上集流管1141位于下集流管1142的上方,毛细管1143连通上集流管1141和下集流管1142;毛细管1143之间设有散热片。同样的,相变材料循环管路内的相变材料可由下集流管1142通入大面积换热器42内,经毛细管1143,再由上集流管1142流出。
壳体44内设有多个平行设置的大面积换热器42。
立式换热装置4能够利用外转子风机41,将空气抽入,对大面积换热器42进行对流散热,从而吸收空气中的热量,起到整体降温的效果。
具体的,立式换热装置4通过第二气相管道B和第一气相管道A与板式换热器2相连,其中,第二气相管道B和第一气相管道A的交点为第一气相管道交点A1;同时,立式换热装置4还通过第二液相管道b和第一液相管道a与板式换热器2相连,其中,第二液相管道b和第一液相管道a的交点为第二液相管道交点a2。
因此,本实施例的服务器机房散热系统,不仅通过服务器散热装置11与立式换热器4连接,通过相变材料的相变转换,吸收第一服务器1运行产生的热量进而散热;还通过立式换热装置4与立式换热器4连接,吸收空气中的热量,降低系统中空气整体的温度,提高整体的散热效果。
具体的,立式换热装置4的散热过程:启动外转子风机41,立式换热装置4中的外转子风机41将空气抽向大面积换热器42,进行对流散热;同时,液相的相变材料经由第一液相管道a,经第二液相管道交点a2,由第二液相管道b进入立式换热装置4的大面积换热器42中,吸收空气中的热量气化为气相后上升,通过第二气相管道B,经第一气相管道交点A1,气相的相变材料汇集通入第一气相管道A中;经板式换热器2内与冷却水热交换后冷凝为液相放热,放热使得管道内气压增大,再结合重力,液相的相变材料经由第一液相管道a,经第二液相管道交点a2,由第二液相管道b再进入立式换热装置4的大面积换热器42中,形成循环。
实施例3
一种服务器机房散热系统,如图1,与实施例2的区别在于,还包括若干服务器散热装置11,服务器散热装置11均可连接服务器,可同时对多个服务器进行散热。
具体的,还包括两个服务器散热装置11,分别用于对第二服务器5和对三服务器6的散热。
第二服务器5和第三服务器6均与第一服务器1相同,与服务器散热装置11靠近导流件111一侧连接。第二服务器5(上设置的服务器散热装置11)通过第四气相管道D与第一气相管道A相连,交点为第三气相管道交点A3;第二服务器5(上设置的服务器散热装置11)通过第四液相管道d与第一液相管道a相连,交点为第一液相管道交点a1。第三服务器6(上设置的服务器散热装置11)通过第三气相管道C与第一气相管道A相连,交点为第二气相管道交点A2;第三服务器6(上设置的服务器散热装置11)通过第三液相管道c与第一液相管道a相连,交点为第三液相管道交点a3。
第二服务器5和第三服务器6的散热过程同第一服务器1的散热过程。
本实施例中,包括水塔3与板式换热器2之间的水循环,以及服务器(包括第一服务器1、第二服务器5和第三服务器6)、立式换热装置4和板式换热器2之间的相变材料循环。
水塔3与板式换热器2之间的水循环为,水塔3通过送水管道n与板式换热器2上设置的入水口相连,通过水塔3回水管道m与板式换热器2上设置的回水口相连;水塔3通过送水管道n为板式换热器2供水,然后经由回水管道m为板式换热器2冷却回水。
而相变材料循环为:横流风机113启动,服务器运作时产生热量由通气孔通入服务器散热装置11的导流件111中,穿过换热器114上的散热片,被吸收部分热量后,由横流风机113处抽离服务器散热装置11;同时,液相的相变材料经由液相管道(包括第一液相管道a、第三液相管道c、第四液相管道d)分别进入服务器散热装置11的换热器114中,吸收换热器114上的热量,气化为气相后上升,由相变材料循环管路中的气相管道(包括第一气相管道A、第三气相管道C、第四气相管道D)汇集后到达板式换热器2,经板式换热器2内与冷却水热交换后冷凝为液相放热,放热使得管道内气压增大,再结合重力,液相的相变材料经由液相管道再进入服务器散热装置11的换热器114中。
与此同时,启动外转子风机41,立式换热装置4中的外转子风机41将空气抽向大面积换热器42,进行对流散热;同时,液相的相变材料经由第一液相管道a,经第二液相管道交点a2,由第二液相管道b进入立式换热装置4的大面积换热器42中,吸收空气中的热量气化为气相后上升,通过第二气相管道B,经第一气相管道交点A1,气相的相变材料汇集通入第一气相管道A中;经板式换热器2内与冷却水热交换后冷凝为液相放热,放热使得管道内气压增大,再结合重力,液相的相变材料经由第一液相管道a,经第二液相管道交点a2,由第二液相管道b再进入立式换热装置4的大面积换热器42中。
具体的,水循环以及液相和气相的流动示意图如图8-9。
服务器散热装置11与立式换热装置4同时运行,既能够同时对若干服务器进行吸热降温,还能够对空气进行散热,具有良好的散热效果。
另外,为了扩大系统的适用散热面积,还将水塔3与板式换热器2外置,具体的,通过外置支架固定于系统散热空间外。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。
Claims (8)
1.一种服务器机房散热系统,其特征在于,包括水塔、板式换热器和服务器散热装置;所述水塔与板式换热器通过水循环管路连接,所述服务器散热装置与板式换热器通过相变材料循环管路连接;所述的相变材料循环管路内设有循环流动的相变材料,水循环管路内设有循环流动的水,相变材料与水在板式换热器内可进行热交换;
所述的服务器散热装置包括设置于服务器一侧的外壳、换热器和横流风机;所述的外壳内设有容纳腔;所述的换热器位于容纳腔内,连通相变材料循环管路;外壳上设有进气口和出气口,进气口和出气口位于换热器的两侧;所述的横流风机设置于出气口;
所述的服务器散热装置还包括导流件,导流件位于外壳的进气口与换热器之间,导流件对应进气口的一侧设有竖向的导流槽;
所述服务器机房散热系统还包括立式换热装置,立式换热装置与板式换热器通过相变材料循环管路连接;
所述的立式换热装置包括大面积换热器和设置在大面积换热器一侧的外转子风机,所述的大面积换热器连通相变材料循环管路;
所述相变材料中包含以下成分:乙醛、戊烷、五氟丙烷和二氯四氟乙烷;其中,乙醛、戊烷、五氟丙烷和二氯四氟乙烷的质量比为45-55:50-60:30-45:60-70。
2.根据权利要求1所述的服务器机房散热系统,其特征在于,所述的导流件固定在容纳腔的顶部,所述导流槽的深度在竖向上逐渐减小;所述的出气口位于外壳的顶部。
3.根据权利要求2所述的服务器机房散热系统,其特征在于,所述的换热器包括上集流管、下集流管和多个毛细管,上集流管位于下集流管的上方,所述的毛细管连通上集流管和下集流管;所述的毛细管之间设有散热片。
4.根据权利要求3所述的服务器机房散热系统,其特征在于,所述的外壳内设有多个平行设置的换热器。
5.根据权利要求4所述的服务器机房散热系统,其特征在于,所述的立式换热装置还包括壳体,所述的大面积换热器位于壳体内;所述的壳体上设有壳体进气口和壳体出气口,壳体进气口和壳体出气口位于大面积换热器的两侧;所述的外转子风机设置于壳体进气口或壳体出气口。
6.根据权利要求5所述的服务器机房散热系统,其特征在于,所述的大面积换热器包括上集流管、下集流管和多个毛细管,上集流管位于下集流管的上方,所述的毛细管连通上集流管和下集流管;所述的毛细管之间设有散热片。
7.根据权利要求6所述的服务器机房散热系统,其特征在于,所述的壳体内设有多个平行设置的大面积换热器。
8.根据权利要求5所述的服务器机房散热系统,其特征在于,所述立式换热装置的壳体上设有多个外转子风机。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2745301A1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-01-20 | Jm Kunststoffe Produktions- Und Vertriebs-Gmbh & Co. Kg | Cooling system for encased electronic devices |
CN102883581A (zh) * | 2011-07-14 | 2013-01-16 | 中能深思(北京)节能技术有限公司 | 服务器机柜热管散热系统 |
CN204026888U (zh) * | 2014-08-14 | 2014-12-17 | 北京中环瑞德环境工程技术有限公司 | 自然对流热管机组散热系统 |
CN207909063U (zh) * | 2018-03-13 | 2018-09-25 | 北京微焓科技有限公司 | 一种用于服务器的复合散热系统 |
WO2019015407A1 (zh) * | 2017-07-20 | 2019-01-24 | 四川斯普信信息技术有限公司 | 一种能够同时实现对cpu芯片和服务器进行散热的系统 |
CN209002296U (zh) * | 2018-09-07 | 2019-06-18 | 中南大学 | 浸没式液冷和循环风冷结合的服务器机柜散热系统 |
CN110996618A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-10 | 江苏南通申通机械有限公司 | 一种数据中心、机房的水冷型相变冷却方法及装置 |
CN211406657U (zh) * | 2019-10-08 | 2020-09-01 | 广州同方瑞风节能科技股份有限公司 | 一种热管式背板散热装置 |
CN116321974A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-06-23 | 南京工业大学 | 一种行级空调与浸没射流式液冷柜耦合的数据机房分级冷却系统及方法 |
CN116717953A (zh) * | 2023-05-04 | 2023-09-08 | 晨曦能源科技有限公司 | 一种闭环相变冷却系统 |
-
2023
- 2023-10-13 CN CN202311327471.9A patent/CN117295314B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2745301A1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-01-20 | Jm Kunststoffe Produktions- Und Vertriebs-Gmbh & Co. Kg | Cooling system for encased electronic devices |
CN102883581A (zh) * | 2011-07-14 | 2013-01-16 | 中能深思(北京)节能技术有限公司 | 服务器机柜热管散热系统 |
CN204026888U (zh) * | 2014-08-14 | 2014-12-17 | 北京中环瑞德环境工程技术有限公司 | 自然对流热管机组散热系统 |
WO2019015407A1 (zh) * | 2017-07-20 | 2019-01-24 | 四川斯普信信息技术有限公司 | 一种能够同时实现对cpu芯片和服务器进行散热的系统 |
CN207909063U (zh) * | 2018-03-13 | 2018-09-25 | 北京微焓科技有限公司 | 一种用于服务器的复合散热系统 |
CN209002296U (zh) * | 2018-09-07 | 2019-06-18 | 中南大学 | 浸没式液冷和循环风冷结合的服务器机柜散热系统 |
CN211406657U (zh) * | 2019-10-08 | 2020-09-01 | 广州同方瑞风节能科技股份有限公司 | 一种热管式背板散热装置 |
CN110996618A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-10 | 江苏南通申通机械有限公司 | 一种数据中心、机房的水冷型相变冷却方法及装置 |
CN116321974A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-06-23 | 南京工业大学 | 一种行级空调与浸没射流式液冷柜耦合的数据机房分级冷却系统及方法 |
CN116717953A (zh) * | 2023-05-04 | 2023-09-08 | 晨曦能源科技有限公司 | 一种闭环相变冷却系统 |
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