一种多液位环路热管系统的制作方法

本实用新型涉及高发热密度散热领域，特别涉及一种多液位环路热管系统。

背景技术：

电子产品集成密度越来越高，高发热密度散热领域对排热需求也越来越高，尤其是芯片等高发热密度核心部件。为了保障这些高发热密度元件工作在最适宜的环境温度下，目前芯片级排热方式也在不断发展变化，主要有以下两种方式：

其一是水冷式芯片冷却方式，该方式采用水为冷却介质，换热端布置在芯片处，利用泵驱动水流动排走芯片散发的热量，主要优点是实现了对芯片这类高发热密度元件的直接冷却，使高发热密度服务器运行与较理想的低温条件下；缺点是采用水作为冷却介质引入具有一定的隐患；另外，为了不影响服务器的安装和拆卸，该冷却方式采用高压自封接头连接服务器中水路的进出口，增加了成本投入；此外，由于管路复杂，沿程阻力大，导致泵功高，增加了运行成本。

其二是采用浸没式冷却方式，该方式直接将服务器设备浸没于低温绝缘工质中，通过工质的流动带走服务器散发的热量，该方式可有效解决高发热密度服务器的散热问题，但由于采用全浸没的方式，对服务器改造较大，且不利于机房对于服务器等设备的日常维护等操作，难以推广使用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺点和不足，本实用新型采用与高发热密度元件直接接触的一级环路热管直接将设置在不同高度位置的高发热密度元件热量传递至多个多液位热管蒸发器，工质在多个多液位热管蒸发器中蒸发后，经二级环路热管管路，通过设置在机房外的二级环路热管冷凝器，将热量传递给冷源从而排出机房；采用双级热管方式实现了对高发热密度元件的直接高效排热；二级环路热管在多液位热管蒸发器中自动呈现多液位现象，满足不同高度的服务器散热需求；两级热管之间采用机械式贴合方式，方便安装拆卸，且可靠性高、经济性好；依靠重力实现氟利昂工质循环，无需额外输入泵功，无水进入机房，提高系统安全性的同时降低系统运行能耗。

本实用新型为实现其技术目的所采取的技术方案为：

一种多液位环路热管系统，包括一级环路热管、二级环路热管，其特征在于：

所述一级环路热管包括依次连接的一级热管蒸发端均热板、一级热管连接管和一级热管冷凝端；所述二级环路热管包括处于不同液位高度的多个热管蒸发器、二级环路热管冷凝器，其中，

所述一级热管蒸发端均热板与处于不同高度的高发热密度元件接触传热，所述一级热管冷凝端均热板与各所述热管蒸发器接触传热；

所述二级环路热管冷凝器包括与其进气口连通的气管汇总管及与其排液口连通的液管，各所述热管蒸发器均包括设置在其排气口的气管软管及设置在其进液口的液管软管，各所述热管蒸发器的气管软管均与所述气管汇总管连通，各所述热管蒸发器的液管软管均与所述液管连通，并且，所述液管与每一所述热管蒸发器的液管软管的连接处均设置有液位分离装置。

优选地，各所述热管蒸发器根据所述一级环路热管所贴合的高发热密度元件的高度而具有不同的液位高度。

优选地，所述多液位热管蒸发器数量至少为1个，至多与高发热密度元件数量一致。

优选地，各所述液位分离装置与所述液管之间通过焊接连接，与各所述液管软管之间采用非焊接方式连接。

优选地，所述一级环路热管的数量至少为1个，至多与高发热密度元件数量一致。

优选地，所述一级热管蒸发端均热板与高发热密度元件间、所述一级热管冷凝端与各所述热管蒸发器间的接触面之间，均涂抹高导热材料以减小接触热阻。

优选地，各所述液位分离装置上焊接有视液镜。

优选地，各所述液管软管、气管软管均设置有固定组件。

优选地，所述二级环路热管冷凝器安装高度位于各所述热管蒸发器之上，依靠重力实现所述二级环路热管循环。

优选地，所述一级热管蒸发端均热板与高发热密度元件采用机械贴合方式直接接触传热，所述一级热管冷凝端均热板与各所述热管蒸发器通过机械贴合的方式接触传热，以实现快速安装和拆卸。

由以上技术方案可知，本实用新型采用与高发热密度元件直接接触的一级环路热管直接将设置在不同高度位置的高发热密度元件热量传递至多个多液位热管蒸发器，工质在多个多液位热管蒸发器中蒸发后，经二级环路热管管路，通过设置在机房外的二级环路热管冷凝器，将热量传递给冷源从而排出机房；采用双级热管方式实现了对高发热密度元件的直接高效排热；二级环路热管在多液位热管蒸发器中自动呈现多液位现象，满足不同高度的服务器散热需求；两级热管之间采用机械式贴合方式，方便安装拆卸，且可靠性高、经济性好；依靠重力实现氟利昂工质循环，无需额外输入泵功，无水进入机房，提高系统安全性的同时降低系统运行能耗。

附图说明

图1为本实用新型的多液位环路热管系统示意图。

图2为本实用新型的多液位环路热管系统工质流动示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型的多液位环路热管系统示意图。本实用新型的多液位环路热管系统包括一级热管蒸发端均热板1、一级热管连接管2、一级热管冷凝端均热板3、多个处于不同液位高度的热管蒸发器4、液管软管及其固定组件5、多个液位分离装置6、液管7、气管软管及其固定组8、气管汇总管9、二级环路热管冷凝器10、冷源11。一级热管蒸发端均热板1、一级热管连接管2、一级热管冷凝端均热板3组成一级环路热管；各热管蒸发器4、液管软管及其固定组件5、各液位分离装置6、液管7、气管软管及其固定组8、气管汇总管9、二级环路热管冷凝器10组成二级环路热管；一级热管蒸发端均热板1直接与高发热密度元件采用机械贴合方式接触传热；一级热管冷凝端均热板3与各热管蒸发器4通过机械贴合的方式接触传热，可实现快速安装和拆卸；各热管蒸发器4入口通过液管软管及其固定组件5与液管8连接及固定；各热管蒸发器4出口通过气管软管及其固定组件9与气管汇总管9连接及固定；冷源11对二级环路热管冷凝器10中工质进行冷凝。各热管蒸发器4根据一级环路热管所贴合的高发热密度元件高度置于不同高度处；二级环路热管冷凝器10安装于高于热管蒸发器4的位置，依靠重力实现二级环路热管循环，不需额外提供循环动力，节能可靠。

图2为本实用新型的多液位环路热管系统工质流动示意图。二级环路热管中的工质在二级环路热管冷凝器10中冷凝为液态，经液管7、各液位分离装置6、液管软管及其固定组件5，在每一个液位热管蒸发器4处呈现出多液位现象，工质在各多液位热管蒸发器4中蒸发为气态经气管软管及其固定组8进入气管汇总管9后回流至二级环路热管冷凝器10，与冷源11进行换热从而将服务器散发的热量排走，二级环路热管中工质流动方向如图2中箭头A所示。

本实用新型中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。