本技術涉及數據中心散熱，特別涉及一種應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統。

背景技術：

1、數據中心是信息建設中的基礎設施，隨著科技的進步與發展，信息建設所需的算力也在迅速增加，這使得數據中心所需承擔的數據計算量正不斷飆升，與此同時，ai算力對數據中心的散熱系統也提出了更高的要求，同時數據中心冷卻需求也在激增。

2、據統計，2021年全球計算設備的算力規模是615eflops，到2030年預計將達到56000/52500eflops。十年增長速度分別為90倍和226倍。面對爆炸般的算力增長速度，液冷散熱由于其獨特的優點已經成為了數據中心的主流選擇。

3、目前數據中心服務器用的液冷技術可分為三大類：冷板式、噴淋式和浸沒式液冷技術。根據接觸方式的不同，可以將液冷技術分為直接接觸式和間接接觸式兩種。常見的間接接觸式液冷技術是冷板式液冷技術，常見的直接接觸式液冷技術是浸沒式液冷技術。然而，目前技術的散熱能力仍無法追上芯片的不斷推陳出新，而且浸沒式液冷系統對服務器有更高的要求，造價高昂；而冷板式液冷技術為單相流，將數據中心的大熱量散出需要的循環水流量大，相應的，循環水泵及冷卻塔的耗電量高，數據中心的能效指標pue的值較高。

4、因此，市場亟待一種能夠解決傳統液冷技術弊端的技術方案。

技術實現思路

1、為了解決上述技術問題，本實用新型中披露了一種應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，本實用新型的技術方案是這樣實施的：

2、一種應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，包括n個環路熱管、集水器、分水器、水泵、冷卻塔、n個冷卻水進水管路、n個冷卻水出水管路、集水器出水管路和分水器進水管路。

3、所述環路熱管包括蒸發器、換熱器、汽管路、液管路、第一快速接頭和第二快速接頭；

4、所述蒸發器與所述換熱器通過所述汽管路和所述液管路連接，所述第一快速接頭和所述第二快速接頭設置于所述換熱器一側；

5、所述集水器包括n個第一進水口和至少一個第一出水口；

6、所述分水器包括至少一個第二進水口和n個第二出水口；

7、所述冷卻塔包括第三進水口和第三出水口；

8、所述n個冷卻水出水管路分別連接所述n個第一進水口與所述n個第二快速接頭，所述n個冷卻水進水管路分別連接所述n個第二出水口與所述n個第一快速接頭，所述集水器出水管路連接所述第一出水口和所述第三進水口，所述分水器進水管路連接所述第二進水口和所述第三出水口，所述水泵安裝于所述集水器出水管路上并連通所述冷卻塔。

9、優選地，所述蒸發器為平板式蒸發器，所述換熱器為板式換熱器。

10、優選地，所述蒸發器包括底殼、儲液器殼體、毛細芯、汽管路接管和液管路接管；

11、所述毛細芯設置于所述底殼內，所述儲液器殼體密封所述底殼，所述汽管路接管設置于所述底殼一側，所述液管路接管設置于所述儲液器殼體一側。

12、優選地，所述底殼包括底面槽，所述底面槽內開設有若干底面凸臺，所述底殼一側開設有用于連接所述汽管路接管的汽管路接口。

13、優選地，所述底面槽與所述底面凸臺上燒結有多孔金屬粉末層。

14、優選地，所述多孔金屬粉末層中的多孔金屬粉末為銅粉，所述多孔金屬粉末層的厚度為0.4mm-0.6mm，所述多孔金屬粉末的目數為300-1000目。

15、優選地，所述毛細芯為鎳燒結多孔材料，所述毛細芯的孔隙率大于70％，孔徑小于50μm，當量導熱系數小于5w/(mk)。

16、優選地，所述換熱器包括一次側進口、一次側出口、二次側進口和二次側出口；

17、所述汽管路連接所述汽管路接管和所述一次側進口，所述液管路連接所述液管路接管和所述一次側出口，所述二次側進口連接所述第一快速接頭，所述二次側出口連接所述第二快速接頭。

18、優選地，所述儲液器殼體、所述汽管路接管、所述汽管路、所述液管路的材質均為不銹鋼。

19、優選地，所述儲液器殼體的底面加工有密封牙。

20、優選地，所述環路熱管內的工質為水。

21、本實用新型具備如下優點：

22、1，與傳統的單相的冷板式水冷散熱系統相比，兩相回流的環路熱管式芯片散熱系統具有更高的散熱性能；

23、2，傳統的單相的冷板式水冷散熱系統需要更大的循環水量，水泵級冷卻塔的耗電量高、用水量大；而環路熱管式的芯片散熱系統更為節能，數據中心的pue值低；

24、3，與傳統的浸沒式液冷系統相比，環路熱管式芯片散熱系統為間接式散熱，對服務器無額外的要求，建設成本低。

技術特征：

1.一種應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，包括n個環路熱管、集水器、分水器、水泵、冷卻塔、n個冷卻水進水管路、n個冷卻水出水管路、集水器出水管路和分水器進水管路；

2.根據權利要求1所述的應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，所述蒸發器為平板式蒸發器，所述換熱器為板式換熱器。

3.根據權利要求1所述的應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，所述蒸發器包括底殼、儲液器殼體、毛細芯、汽管路接管和液管路接管；

4.根據權利要求3所述的應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，所述底殼包括底面槽，所述底面槽內開設有若干底面凸臺，所述底殼一側開設有用于連接所述汽管路接管的汽管路接口。

5.根據權利要求4所述的應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，所述底面槽與所述底面凸臺上燒結有多孔金屬粉末層。

6.根據權利要求5所述的應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，所述多孔金屬粉末層中的多孔金屬粉末為銅粉，所述多孔金屬粉末層的厚度為0.4mm-0.6mm，所述多孔金屬粉末的目數為300-1000目。

7.根據權利要求3所述的應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，所述毛細芯為鎳燒結多孔材料，所述毛細芯的孔隙率大于70％，孔徑小于50μm，當量導熱系數小于5w/(mk)。

8.根據權利要求1所述的應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，所述換熱器包括一次側進口、一次側出口、二次側進口和二次側出口；

9.根據權利要求3所述的應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，所述儲液器殼體、所述汽管路接管、所述汽管路、所述液管路的材質均為不銹鋼。

10.根據權利要求3所述的應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，其特征在于，所述儲液器殼體的底面加工有密封牙。

技術總結
本技術涉及數據中心散熱技術領域的一種應用于服務器的環路熱管式芯片水冷散熱系統，包括N個環路熱管、集水器、分水器、水泵、冷卻塔、N個冷卻水進水管路、N個冷卻水出水管路、集水器出水管路和分水器進水管路。環路熱管包括蒸發器、換熱器、汽管路、液管路、第一快速接頭和第二快速接頭；集水器包括N個第一進水口和至少一個第一出水口；分水器包括第二進水口和N個至少一個第二出水口；冷卻塔包括第三進水口和第三出水口。本技術通過將N個兩相回流的環路熱管對數據中心中機柜的N個芯片進行散熱，散熱性能更高，且更為節能，數據中心的PUE值低，由于環路熱管為間接式散熱，對服務器無額外的要求，建設成本低。

技術研發人員：謝龍,趙潔蓮,吳昊,牛雷,肖賢云,李之瑞,孫超,陳佳輝,張燦武,趙京
受保護的技術使用者：上海格熵航天科技有限公司
技術研發日：20231130
技術公布日：2025/4/28