机柜的冷却装置制造方法及图纸

技术编号:20309438 阅读:16 留言:0更新日期:2019-02-11 14:25
本实用新型专利技术公开了一种机柜的冷却装置,包括导热体和热管,导热体设有热风进入的进风口,热交换区,汇集区和出风口;热交换区具有实体部以及气流通过的空心部,空心部为螺旋结构,热管具有蒸发段和冷凝段,蒸发段插入实体部,进风口、空心部、汇集区、出风口依次连通。通过设置导热体,将热管的蒸发段插入于导热体内部中的实体部,同时在导热体内部设置空心部即螺旋流道,增大热气流与导热体的接触面积及接触时间,从而确保机柜排出的热空气能够得到有效的冷却。

Cooling device of cabinet

The utility model discloses a cooling device for a cabinet, which comprises a heat conducting body and a heat pipe. The heat conducting body is provided with an air inlet, a heat exchange area, a converging area and an air outlet for hot air to enter. The heat exchange area has a solid part and a hollow part through which air flows, and the hollow part is a spiral structure. The heat pipe has an evaporation section and a condensing section. The evaporation section is inserted into the solid part, and the air inlet, a hollow part, a converging area and The air outlets are connected in turn. By setting a heat conductor, the evaporation section of the heat pipe is inserted into the solid part of the heat conductor body, and a hollow part, i.e. a spiral channel, is set inside the heat conductor body to increase the contact area and time between the hot air flow and the heat conductor, so as to ensure that the hot air discharged from the cabinet can be effectively cooled.

【技术实现步骤摘要】
机柜的冷却装置
本技术涉及机柜冷却领域,更具体的说,它涉及机柜的冷却装置。
技术介绍
数据中心内大量采用的新型机架式服务器和刀片式服务器的热密度正在逐年增加,热管技术作为一项高效的散热技术可有效地解决高热密度数据中心无法有效散热的窘境。然而受限于技术与工艺等因素,热管技术在数据中心中的应用尚处于研究阶段,相关产品鲜有可见。目前热管技术在数据中心冷却系统中的应用,主要的技术问题有:受限于接触面积和时间等因素,机柜排出的热空气的热量无法有效地传递给热管,造成热空气无法得到充分冷却。
技术实现思路
本技术的目的在于通过增加导热体,增大热气流与导热体的接触面积及接触时间,从而确保机柜排出的热空气得到充分冷却的冷却装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:机柜的冷却装置,包括导热体和热管,导热体设有热风进入的进风口,热交换区,汇集区和出风口;热交换区具有实体部以及气流通过的空心部,空心部为螺旋结构,热管具有蒸发段和冷凝段,蒸发段插入实体部,进风口、空心部、汇集区、出风口依次连通。进风口沿导热体周向和高度方向分布,实体部开有连通进风口与空心部的进气流道。在导热体的表面均匀布置多个进风口,来自各个方向的气流都能及时、充分地进入到导热体内部。实体部设有蒸发段插入的穿孔,穿孔沿空心部周向分布,蒸发段通过插孔插入实体部中。蒸发段插入穿孔中,使热管的蒸发段与导热体的实体部直接接触。在热气流经由螺旋结构的空心部积聚于汇集区的过程中,热气流与导热体的接触面积增大且与导热体的接触时间增长,确保进入导热体内部的热气流能够得到有效的冷却。出风口设有风机,风机与汇集区位置对应。在导热体的顶部设有多个风机,冷却后的气流汇流至汇集区,进而被风机送至外界。热管的冷凝段穿插于多个导热部,导热部上下平行设置,导热部之间具有间隙。热管冷凝段加装导热板,在外界对热管的冷凝段进行冷却的过程中,例如利用冷空气对冷凝段进行冷却,导热板能够增大冷空气与热管冷凝段的接触面积和接触时间,从而能够有效地冷却热管。热交换区沿汇集区周向布置,汇集区位于导热体中心位置。将汇集区设置于导热体中心位置,使冷却后的气流得以汇聚于一起。导热体为长方体、正方体或圆柱体。导热体的形状设置不限,依据机柜的布置情况而定。热管还具有绝热段,绝热段位于蒸发段和冷凝段之间。绝热段提供给经风机抽出的冷气流流向外界的空间。热管的冷凝段设有送风装置,送风装置包括冷气流通过的送风通道以及将室外风降温的换热器;冷凝段插入于送风通道。换热器可为板式换热器,送风通道设有空气处理器,送风通道的两端均与室外连通,室外风经过空气处理器,再经过换热器使室外风冷却,冷却后的风经过冷凝段,与冷凝段进行换热使冷凝段冷却,换热后的热风则通过送风通道排出室外。送风通道包括顶板、底板和两侧板。本技术的工作过程:机柜排出的热空气经导热体表面的进气孔进入螺旋流道汇流至导热体中的汇集区,热空气中的热量在流经螺旋流道时通过导热体与热管的蒸发段对流换热,使热空气冷却,导热体汇集区的顶部或底部设有若干台风机,将导热体汇集区的冷气流送至机柜入风侧。本技术的优点在于:1、通过设置导热体,将热管的蒸发段插入于导热体内部中的实体部,同时在导热体内部设置空心部即螺旋流道,增大热气流与导热体的接触面积及接触时间,从而确保机柜排出的热空气能够得到有效的冷却,同时有利于热气流的流动。2、将导热体作为换热的媒介,由于导热体的导热系数大于空气的导热系数,提高了换热效率。3、通过在导热体顶部设置风机,将积聚于汇集区的冷气流快速送至机柜的入风侧区域。附图说明图1为冷却系统的结构示意图。图2为封闭热通道机柜组的结构示意图。图3为封闭热通道机柜组正视图。图4为封闭热通道机柜组及第一种冷却装置的A-A剖视图。图5为封闭热通道机柜组及第一种冷却装置的B-B剖视图。图6为封闭热通道机柜组及第一种冷却装置的底部送风图。图7为第二种冷却装置的立体图。图8为第二种冷却装置的螺旋流道俯视图。图9为第二种冷却装置导热体内部剖视图。图10为挡板机构和驱动机构的立体图。图11为挡板机构和驱动机构的正视图。图中标识:导热体1,封闭空间3,热管2,热交换区12,汇集区13,热通道31,出风口14,顶板32,机柜33,蒸发段21,冷凝段22,导热部221,导热板23,绝热段24,排风孔232,风机141,插孔231,排风侧331,入风侧332,空心部122,实体部121,进风口11,进气流道111,穿孔1212,第一送风通道41,送风口411,排风口412,第二送风通道42,入风端421,出风端422,挡板机构43,驱动机构44,换热器45,控制器46,温度传感器413,固定挡板431,移动挡板432,开孔433,底板48,侧板49,丝杠441,电机442,滑块443,连接杆444,空气处理器414。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。数据中心冷却系统如图1所示,数据中心冷却系统,包括封闭热通道机柜组、送风装置和冷却装置,封闭热通道机柜组包括顶板32和多组机柜33,顶板32和多组依次排列的机柜33构成封闭空间3,机柜33具有排风侧331和入风侧332,排风侧331面向封闭空间3内部;冷却装置包括热管2,热管2具有蒸发段21和冷凝段22,蒸发段21位于封闭空间3中,封闭空间3具有用于将由排风侧331排出的并经蒸发段21冷却后的气流送至入风侧332的出风口14,送风装置包括输送冷风的送风通道,冷凝段22位于送风通道内。封闭热通道机柜组如图2所示,封闭热通道机柜组是顶板32与机柜33组构成封闭空间3,从而形成热气流通过的封闭热通道31,冷却装置位于封闭空间3内,对机柜33排出的热空气进行冷却,本实施例中的冷却装置为第一种冷却装置。如图3-5所示,封闭热通道机柜组,包括顶板32和多组机柜33,顶板32和多组机柜33形成封闭空间3,封闭空间3包括热通道31、热交换区12和汇集区13,热交换区12位于热通道31与汇集区13之间;封闭空间3内部设有冷却装置,冷却装置包括热管2,热管2具有蒸发段21和冷凝段22,蒸发段21位于热交换区12并穿插于导热板221;封闭空间3具有将冷却气流排出并将冷却气流提供给机柜入风侧的出风口14,汇集区13与出风口14连通。通过设置封闭空间,形成热气流通过的封闭热通道31,避免热气流与冷却的气流混合。导热板的材质为铝或其他导热性能较好的材料,在热管的蒸发段布置导热板,以增大热气流与热管的接触时间和接触面积,以使热气流得到充分的冷却。热管2的换热原理:热管分为蒸发段、绝热段和冷凝段,热管内部为相变介质,蒸发段内的介质为液态,吸收热量后会蒸发汽化,从而吸收大量热量,汽化后的相变介质流经绝热段后进入冷凝段,冷凝段经与冷源接触后液化,在重力作用下回流至蒸发段,进入下一个循环,以此实现热量的快速传递。热管的蒸发段与导热体直接接触,整个导热体因热管蒸发段的相变吸热作用而得到冷却,从而实现与热气流的热交换。在一些实施例中,如图2-4所示,多组机柜33依次排列,机柜33具有排风侧331和和入风侧332,排风侧331面向封闭空间3内部。机柜33排出的热气流积聚于封闭空间3内,有利于对热气流实施冷却。优选的,封闭空间3可以是不规则的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机柜的冷却装置,其特征在于:包括导热体和热管,导热体设有热风进入的进风口,热交换区,汇集区和出风口;热交换区具有实体部以及用于气流通过的空心部,空心部为螺旋结构,热管具有蒸发段和冷凝段,蒸发段插入实体部,进风口、空心部、汇集区、出风口依次连通。

【技术特征摘要】
1.机柜的冷却装置,其特征在于:包括导热体和热管,导热体设有热风进入的进风口,热交换区,汇集区和出风口;热交换区具有实体部以及用于气流通过的空心部,空心部为螺旋结构,热管具有蒸发段和冷凝段,蒸发段插入实体部,进风口、空心部、汇集区、出风口依次连通。2.如权利要求1所述的机柜的冷却装置,其特征在于:实体部开有连通进风口与空心部的进气流道。3.如权利要求2所述的机柜的冷却装置,其特征在于:进风口沿导热体周向和高度方向分布。4.如权利要求2所述的机柜的冷却装置,其特征在于:实体部设有蒸发段插入的穿孔,穿孔...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵帅帅黄冬梅杨超郑品迪胡露露赵雪
申请(专利权)人:浙江大学山东工业技术研究院
类型:新型
国别省市:山东,37

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