CN105005368A - 一种风冷散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及散热领域，更具体地，涉及一种风冷散热装置。其包括机箱、电源模块、热源设备和散热风扇，机箱内相隔一定的距离设置有下风道板和上风道板，机箱底部设置有一个冷风口，电源模块安装在冷风口与下风道板之间；下风道板上设置有一个第一通风口，散热风扇包括一个，其置于第一通风口上；热源设备包括多个，上风道板上设置有与多个热源设备一一对应的第二通风口，机箱顶部设置有与多个热源设备一一对应的出风口，热源设备设置在对应的第二通风口和出风口之间，热源设备上安装有散热器。本发明中，散热效果好，而且能够均匀且高效地对多个热源设备进行散热，大大提升整个系统的散热效率。

Description

一种风冷散热装置

技术领域

本发明涉及散热领域，更具体地，涉及一种风冷散热装置。

背景技术

目前处理器在可视化行业中使用范围非常广泛，其主要作用是图像、视频信号的输入、转换处理和输出。随着用户对不同信号源的集成需求增加，要求处理器上的业务板卡数量和功能增加，对应的电源数量也响应增加。同时，由于用户空间要求很高，因此高密处理器也就此诞生。

高密处理器的特点是体积小，图像、视频处理功能强大，能同时在显示设备上显示图像、文档和视频等信息。高密处理器存在比较大的缺陷是功耗高、板卡密集，导致系统热量大。如高密处理器系统工作时，至少有三部分的结构产生热量：1、电源热量；2、PCBa和处理芯片a热量；3、PCBb和处理芯片b热量，其中电源热量位于系统风道上游、处理芯片热量位于系统风道下游，且左右分布。如果这些产生的热量不能及时有效地排出，那么将会使得系统温度急剧升高，系统温度越高，对板卡上的业务芯片、电源器件的可靠性影响严重，研究表明：芯片结温每升高1度，其失效率会上升10% 。

目前电子行业用得最多的是风冷散热，利用风扇强迫将系统中的热量排出。风扇作为一个运动部件和噪音源部件，数量越多，系统故障点越多，且系统噪音也会越大。而现有的风冷散热一般都会设置至少三台散热风扇，噪声大，导致系统的故障点也多，而且如专利201420735792.2和200420076593.1所公开的风冷散热系统，均是基于单一方向的风道，相对于多个热源的散热系统来说，散热效果差。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种解决高密处理器电源和处理器芯片的散热问题的同时极大程度上控制系统噪音的风冷散热装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种风冷散热装置，包括机箱、电源模块、热源设备和散热风扇，机箱内相隔一定的距离设置有下风道板和上风道板，机箱底部设置有一个冷风口，电源模块安装在冷风口与下风道板之间；下风道板上设置有一个第一通风口，散热风扇包括一个，其置于第一通风口上；热源设备包括多个，上风道板上设置有与多个热源设备一一对应的第二通风口，机箱顶部设置有与多个热源设备一一对应的出风口，热源设备设置在对应的第二通风口和出风口之间，热源设备上安装有散热器。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

（1）本发明对机箱内的风道进行精细化设置，在机箱内设置下风道板和上风道板，工作时冷风先从机箱底部的一个冷风口进入，在机箱底部和下风道板之间形成一路散热路径，先对安装在冷风口和下风道板之间的电源模块进行散热，对电源模块进行散热后的风通过散热风扇的作用从第一通风口进入上下风道板之间，接着风均匀地从上风道板上的多个第二通风口进入上风道板和机箱顶部之间的空间，形成多路散热路径，分别对对应散热路径上的热源设备进行散热，最后风从对应的出风口排出。进入机箱内的冷风先形成一路散热路径对电源模块进行集中散热，散热效果好，使得本发明的电源模块上无需安装散热器；一路散热冷风最后根据热源设备的数量分成多路散热冷风对热源设备进行散热，能够均匀且高效地对多个热源设备进行散热，大大提升整个系统的散热效率。

（2）本发明中由于冷风进入机箱后先形成一路散热路径，所以在下风道板上只需安装一颗散热风扇就可以将机箱底部和下风道板之间的冷风抽入到上下风道板之间，使得整个系统只需使用一颗散热风扇，与业界相同系统至少需要三颗散热风扇相比，极大地降低了系统的噪音和减少了系统的故障点。

附图说明

图1为本发明一种风冷散热装置具体实施例的结构示意图。

图2为本发明中散热器的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“顶部”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说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的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，为本发明一种风冷散热装置具体实施例的结构示意图。

参见图1，本具体实施例的一种风冷散热装置具体包括机箱1、电源模块9、热源设备5和散热风扇3，机箱1内相隔一定的距离设置有下风道板2和上风道板4，机箱1底部设置有一个冷风口11，电源模块9安装在冷风口11与下风道板2之间；下风道板2上设置有一个第一通风口21，散热风扇3包括一个，其置于第一通风口21上；热源设备5包括多个，上风道板4上设置有与多个热源设备5一一对应的第二通风口41，机箱1顶部设置有与多个热源设备5一一对应的出风口12，热源设备5设置在对应的第二通风口41和出风口12之间，热源设备5上安装有散热器6。

系统工作时，电源模块9和多个热源设备5会同时产生大量的热量，电源模块9利用散热风扇3从机箱1底部的冷风口11吸进来的冷风进行冷却，此时在机箱1底部和下风道板2之间只形成一路散热路径；热源设备5产生的热量会被其上设置的散热器6收集并进行存储，此时散热风扇3从机箱1底部吸进来的冷风会沿着设计好的多个第二通风口41分别均匀进入散热器6上，将收集的热量进行冷却，冷风温度升高后沿着机箱1顶部的出风口12处排出。冷风进行机箱1后先形成一路散热路径对电源模块9进行散热，对电源模块9散热后再均匀分为多路散热路径对多个热源设备5进行散热，一方面可以高效率且高质量地对电源模块9散热，省去电源模块9上所需设置的散热器，另一方面冷风一分为多形成多路散热冷风对多个热源设备5散热，同样可以高效率地对多个热源设备5同时散热，整个散热装置大大提升了机箱1内的散热效率。而且整个系统只需使用一颗散热风扇3，极大地降低了系统的噪声。本发明的结构简单紧凑，而且成本低廉，便于推广应用。

在具体实施过程中，本发明的散热器6采用热板+热管+散热片的结构，散热效果好，具体地如图2所示：散热器6包括设于热源设备上的热板61、一端与热板61连接的热管62以及与热62管另一端连接的散热片63。为了能够尽可能地收集和存储热源设备产生的热量，热板61设置有通孔，热管62一端穿过所述通孔，散热片63内部设置有槽位，热管62的另一端置于槽位内，此结构使得热板61和热管62以及热管62和散热片63之间能够充分接触，形成良好的热传递效应。

在一种优选的实施方式中，为了获得更好的热量 存储效果，散热片63包括若干个，热管62均穿过所有散热片63，以便将收集的热量尽可能存储在散热片63上。

为了获得更好的热传递效果，热管62包括若干个，热板61对应设置与热62数量相等的通孔，每个热管62的一端穿过对应的通孔，另一端均穿过所有散热片63。

在具体实施过程中，下风道板2可以同时作为散热风扇3的安装结构，如图1所示，散热风扇3安装在下风道板2上并位于第一通风口21的出风处。

在具体实施过程中，为了更好的收集和存储热源设备5产生的热量，散热器6设于热源设备5的顶部表面。

在具体实施过程中，本发明的热源设备5包括PCB板51和置于PCB板上的处理芯片52。当然，在具体应用时，机箱1内的热源设备还可以包括其他可能产生热量的设备或者部件，在此不再赘述。

在具体应用中，热源设备5通常包括多个。在本具体实施例的图1所示结构中是以高密处理器的机箱1为例进行说明的，在该机箱内安装有电源模块9和热源设备5，其中热源设备5包括2个：PCBa和处理芯片a、PCBb和处理芯片b。对应地，第二通风口41和出风口12对应设置两个，两个第二通风口41均匀分布在上风道板4中上。冷风从机箱1底部进入对电源模块9进行散热后，通过第一通风口21进入上下风道板之间后，均匀地从两个第二通风口41进行上风道板4和机箱1顶部之间形成两路散热路径，对两个热源设备5进行均匀散热，实现冷风路径一分为二进行散热的效果。本发明的风冷散热装置，不但可以有效解决高密处理器电源和处理芯片的散热问题，还可以极大程度上控制系统噪音并降低系统的故障点。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种风冷散热装置，包括机箱、电源模块、热源设备和散热风扇，其特征在于，机箱内相隔一定的距离设置有下风道板和上风道板，机箱底部设置有一个冷风口，电源模块安装在冷风口与下风道板之间；下风道板上设置有一个第一通风口，散热风扇包括一个，其置于第一通风口上；热源设备包括多个，上风道板上设置有与多个热源设备一一对应的第二通风口，机箱顶部设置有与多个热源设备一一对应的出风口，热源设备设置在对应的第二通风口和出风口之间，热源设备上安装有散热器。

2.根据权利要求1所述的风冷散热装置，其特征在于，所述散热器包括设于热源设备上的热板、一端与热板连接的热管以及与热管另一端连接的散热片。

3.根据权利要求2所述的风冷散热装置，其特征在于，所述热板设置有通孔，热管一端穿过所述通孔。

4.根据权利要求3所述的风冷散热装置，其特征在于，所述散热片包括若干个，热管均穿过所有散热片。

5.根据权利要求4所述的风冷散热装置，其特征在于，所述热管包括若干个，热板对应设置与热管数量相等的通孔，每个热管的一端穿过对应的通孔，另一端均穿过所有散热片。

6.根据权利要求1-5任一项所述的风冷散热装置，其特征在于，所述散热风扇安装在下风道板上并位于第一通风口的出风处。

7.根据权利要求1-5任一项所述的风冷散热装置，其特征在于，所述散热器设于热源设备的顶部表面。

8.根据权利要求1-5任一项所述的风冷散热装置，其特征在于，所述热源设备包括PCB板和置于PCB板上的处理芯片。

9.根据权利要求8所述的风冷散热装置，其特征在于，PCB板和处理芯片分别设置有两个，第二通风口和出风口对应设置两个，两个第二通风口均匀分布在上风道板中。