[发明专利]机柜的冷却装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及机柜冷却领域，更具体的说，它涉及机柜的冷却装置。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明的工作过程：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。