CN108196655A - 一种新型板卡冷却组装装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型板卡冷却组装装置及其装配方法，所述新型板卡冷却组装装置包括中央处理器冷却组件和存储模块冷却组件，所述中央处理器冷却组件的进液口与固定在接头转换块上的总进液管相连通、出液口通过连接管路与存储模块冷却组件的进液口相连通，存储模块冷却组件的出液口与固定在接头转换块上的总出液管相连通。本发明通过支撑连接件和连接钣金将存储模块冷却组件和中央处理器冷却组件及接头转换块进行组装，保证板卡内部的散热组件作为一个整体存在，减少运输和操作过程中造成的装配公差，易于打包拆装，大大缩短工人装配的时间，节约成本，同时也增加了冷却装置的换热效率，提高了其换热性能。

Description

一种新型板卡冷却组装装置及其装配方法

技术领域

本发明涉及液体冷却技术领域，特别是涉及一种新型板卡冷却组装装置及其装配方法。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，电力电子和信息工业也在不断的发展和进步，服务器行业中央处理器和存储模块为了发挥更高的功能集成度，其高速运行时发热量就大大增加，这样，传统的空间要求大、换热能力差的风冷技术已经远远不能解决这类问题了。现有系统中，由于系统升级而将风冷转水冷的案例也越来越多，由于系统已开发成熟，因此，需要在现有系统结构上设计一块结构紧凑、可靠性高、能实现更强大散热功能的液冷模块。

现有的散热系统仅能满足散热需求，其密封可靠性较差，空间利用率很低且组装复杂、繁琐。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，设计出一种新型板卡冷却组装装置及其装配方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种新型板卡冷却组装装置，包括中央处理器冷却组件和存储模块冷却组件，所述中央处理器冷却组件的进液口与固定在接头转换块上的总进液管相连通、出液口通过连接管路与存储模块冷却组件的进液口相连通，存储模块冷却组件的出液口与固定在接头转换块上的总出液管相连通；所述中央处理器冷却组件包括多个串联连通的中央处理器液冷板，其中一个中央处理器液冷板通过连接组件与接头转换块固定连接；所述存储模块冷却组件包括多个串联连通的存储模块液冷板，各存储模块液冷板均通过固定在其上方的支撑连接件与邻侧液冷板固定连接。

作为优选地，所述中央处理器液冷板与存储模块液冷板间隔放置，每个存储模块液冷板均通过固定在其上方的支撑连接件与邻侧的中央处理器液冷板固定连接。

作为优选地，所述支撑连接件的面板上开设有多个等间距分布的插放槽和第一定位孔，支撑连接件通过设置在定位孔内的紧固件固定在存储模块液冷板上，所述支撑连接件的单侧边或相对侧边上设置有翻边，翻边的端部弯折出水平的固定部，所述固定部上开设有固定孔。

作为优选地，所述中央处理器液冷板包括盖板、与盖板相配合的基板，所述盖板的底部开设有槽道、顶部固定有凸台和出液管，所述凸台上固定有进液管，所述进液管和出液管分别与槽道相连通，所述槽道的侧壁上设置有挡块，所述基板上设置有若干个等间隔排布的散热片，基板固定在槽道内并使散热片与槽道底部相接触，相应位置的散热片的端部卡固在挡块的卡口内。

作为优选地，所述槽道的一侧壁上固定有一个挡块，与该挡块相对应的散热片的端部卡固在挡块的卡口内从而将槽道内的液体流道分隔成U形流道，所述进液管和出液管位于槽道的同一侧。

作为优选地，所述槽道的相对侧壁上分别至少设置有一个挡块，相对侧壁上的挡块呈错位排布，进液管和出液管位于槽道的相对侧；

当槽道的相对侧壁上分别设置有一个挡块时，相应位置的散热片的端部卡固在对应挡块的卡口内从而将槽道内的液体流道分隔成S形流道；

当槽道的相对侧壁上分别设置有2个或2个以上挡块时，相应位置的散热片的端部卡固在对应挡块的卡口内从而将槽道内的液体流道分隔成蛇形流道。

作为优选地，所述存储模块液冷板包括前板、固定板、流道扁管、后板、装配马甲和导热材料，所述固定板固定在前板上，固定板上设置有多个沿纵向方向设置的固定槽孔，每个固定槽孔中均穿插固定有流道扁管，每个流道扁管的外侧均设置有装配马甲，每个装配马甲的外侧均设置有导热材料，所述流道扁管的一端固定在前板上、另一端固定在所述后板上，前板的内侧腔室设置有进液区和出液区，流道扁管的一端与所述进液区和出液区相连通、另一端与所述阶梯凹槽相连通。

作为优选地，所述前板为侧面开口的矩形框架，前板的内侧壁上设置有用以焊接固定板的台阶、中部设置有将其内腔室分隔成进液区和出液区的隔板，隔板的端部开设有多个等间距分布的用于固定所述流道扁管的卡口，所述进液区内设有进液孔，出液区内设有出液孔。

作为优选地，所述流道扁管的内部开设有多个沿纵向方向等间隔均匀分布的贯穿其长度的流道；所述流道扁管穿过固定板的固定槽孔从而使其端部卡在隔板的相应卡口上，隔板将流道扁管内的流道分隔成上部进液流道和下部出液流道，上部进液流道与前板的进液区相连通，下部出液流道与前板的出液区相连通。

作为优选地，所述流道扁管由两个相互平行的独立支扁管构成，两个支扁管之间通过连接板固定连接，每个支扁管上均设置有一个贯穿其长度的流道，上、下两个支扁管均穿过固定板的固定槽孔从而使其端部卡在隔板的相应卡口上，上层的支扁管与前板的进液区相连通，下层的支扁管与前板的出液区相连通。

作为优选地，所述装配马甲上开设有U形卡槽或腰形卡槽，当装配马甲上开设的为U形卡槽时，装配马甲卡在流道扁管的外侧，导热材料卡在装配马甲的外侧；当装配马甲上开设的为腰形卡槽时，流道扁管穿插在腰形卡槽内，导热材料卡在装配马甲的外侧；所述导热材料的下端设置有向内侧弯折的挡位部。

作为优选地，所述导热材料上开设有多个与支撑连接件上的第一定位孔相匹配的第二定位孔，其内侧壁具有粘性，外侧壁具有光滑的高导热系数薄膜。

作为优选地，所述导热材料为导热绝缘垫片。

作为优选地，所述后板由多个呈等间距排布的凸起结构组成，每个凸起结构上均设置有一个阶梯凹槽，流道扁管的端部固定在相应阶梯凹槽的台阶上；

作为优选地，所述后板包括平板结构、多个从平板结构的面板上延伸出的凸起结构，多个凸起结构呈等间距排布设置，每个凸起结构上均设置有一个阶梯凹槽，流道扁管的端部固定在相应阶梯凹槽的台阶上。

作为优选地，所述连接组件包括模组连接块和连接钣金，所述模组连接块固定在中央处理器液冷板上，连接钣金的一端固定在模组连接块上，另一端固定在接头转换块上；

所述接头转换块的一端面上固定有用以与进液管和出液管连接的宝塔头，另一端面上固定有快速接头，接头转换块的侧壁上设置有固定凹槽和固定钣金。

一种新型板卡冷却组装装置的装配方法，具体包括以下步骤：

步骤1：组装多个存储模块液冷板；

具体地，首先，将固定板放置在前板内侧壁的台阶上，在固定板内穿插设定数量的流道扁管并使各流道扁管的前端部卡在隔板的相应卡口内，后端部固定在后板上相对应的阶梯凹槽内，流道扁管穿插固定好之后，采用隧道炉焊接工艺将前板、固定板、各流道扁管和后板焊接为一体，构成第一组件；

其次，在导热材料上等间隔开设多个第二定位孔，然后将导热材料粘贴在装配马甲外侧，构成第二组件；

然后,将第二组件装配在第一组件外侧，并采用环氧树脂焊接工艺将两者焊接为一体构成存储模块液冷板；

最后，重复上述三个步骤，组装出流道扁管数量不同的存储模块液冷板；

步骤2：组装多个中央处理器液冷板；

具体地，首先将带有若干散热片的基板固定在盖板底部的槽道内并使相应位置散热片卡在对应挡块的卡口内，采用搅拌摩擦焊技术将基板和盖板焊接为一体；

然后，采用搅拌摩擦焊技术将凸台焊接在中央处理器液冷板上；

其次，采用火焰焊技术将进液管和出液管焊接固定在中央处理器液冷板上；

步骤3：将组装好的存储模块液冷板和中央处理器液冷板间隔放置，在每个存储模块液冷板的上方分别放置一个支撑连接件并通过设置在固定孔内的螺钉将存储模块液冷板与其邻侧的中央处理器液冷板固定为一体；将模组连接块固定在任一中央处理器液冷板上，将连接钣金的两端分别固定在模组连接块和接头转换块上；

步骤4：采用软管将所有的存储模块液冷板、中央处理器液冷板和接头转换块串联连通为一体。

本发明的积极有益效果：

1、本发明通过支撑连接件和接头转换块将存储模块液冷板和中央处理器液冷板进行组装，保证板卡内部的散热组件作为一个整体存在，减少运输和操作过程中造成的装配公差，易于打包拆装，大大缩短工人装配的时间，节约成本。

2、接头转换块的结构设计，使其能与客户端进行精确装配，转换的快接接头能与外部整个系统灵活配合，无泄漏插拔，保证系统安全运行。

3、存储模块液冷板的流道扁管与前板和后板之间构成自循环液体回路，液体同侧进出，液体流入液冷板后将均匀分布到流道扁管的各流道中，流体和固体壁面进行充分接触，增加了相应的换热面积；且各个流道截面积尺寸较小，即使很小的流量也能产生有效的流速，提高了换热性能。且能够充分利用DIMM间的间隙空间，有效增加换热面积，并通过流道扁管内的多孔流道延长流体在流道内的停留时间进行充分换热，提高换热效率。

4、采用隧道炉焊接技术对存储模块液冷板的前板、固定板、流道扁管和后板等部件进行一体式焊接，之后采用胶焊技术对装配马夹进行装配固定，减少了装配部件，缩短了组装工时，增强了焊接后的装置强度，产品性能一致性好，可有效的控制液冷板的加工成本并能防止液体泄漏。

5、中央处理器液冷板的盖板底部的槽道内壁上设置有挡块，可根据实际使用情况具体设定挡块的设置数量以及设置位置，从而改变槽道内的液体流道的形状，以满足不同应用环境对液冷板散热性能的要求，应用更加广泛、使用更加灵活、方便，有效增加换热面积，提高液冷板的散热性能，且可克服成品后再焊接时存在的焊接不牢固的问题。

6、中央处理器液冷板的盖板上设置凸台，通过凸台对冷却液进行转接，可有效避免中央处理器前端遮挡物的干扰，同时也可有效节约生产成本，避免浪费加工材料。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为存储模块液冷板和中央处理器液冷板的连接示意图。

图3为接头转换块的结构示意图。

图4为存储模块液冷板的结构示意图。

图5为存储模块液冷板的爆炸示图。

图6为前板的侧视图。

图7为固定板的侧视图。

图8为后板的侧视图。

图9为装配马甲的侧视图。

图10为导热材料的侧视图。

图11为流道扁管的结构图之一。

图12为流道扁管的结构图之二。

图13为中央处理器液冷板的结构示意图。

图14为中央处理器液冷板的爆炸图。

图15为盖板的立体结构示意图。

图16为盖板的仰视图。

图17为基板的结构示意图。

图18为支撑连接件的结构示意图。

图中标号的具体含义为：1为存储模块液冷板，2为中央处理器液冷板，3为连接管路，4为接头转换块，5为模组连接块，6为连接钣金，7为支撑连接件，8为总进液管，9为总出液管，10为宝塔头，11为快速接头，12为固定凹槽，13为固定钣金，14为插放槽，15为第一定位孔，16为翻边，17固定部，18为固定孔，19为前板，20为固定板，21为流道扁管，22为装配马甲，23为导热材料，24为后板，25为进液孔，26为出液孔，27为隔板，28为固定槽孔，29为流道，30为阶梯凹槽，31为平板结构，32为进液区，33为出液区，34为台阶，35为卡口，36为凸起结构，37为挡位部，38为支扁管，39为连接板，40为基板，41为散热片，42为盖板，43为槽道，44为进液口，45为出液口，46为凸台，47为进液管，48为出液管，49为定位孔，50为挡块，51为卡口，52为凹槽，53为第二定位孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

结合图1-图17说明本实施方式，本发明的新型板卡冷却组装装置，将多个用途的结构复杂的液冷板、接头转换块集成为一个模块，便于拆装和运输，能够满足高发热量且紧凑型处理器的散热需求，具有散热性能好、占用空间小、强度高、加工周期短和可靠性高的有点，提高了整个系统的结构强度和功能集成度，主要包括中央处理器冷却组件、存储模块冷却组件、接头转换块4和连接组件。

所述中央处理器冷却组件包括多个串联连通的中央处理器液冷板2，用于相应中央处理器的散热，各中央处理器液冷板2之间通过连接管路3串联连通，其中一个中央处理器液冷板2通过连接组件与接头转换块4固定连接。所述连接组件包括模组连接块5和连接钣金6，模组连接块5固定在其中一个中央处理器液冷板上，避免机加造成的材料浪费；所述连接钣金6的一端固定在模组连接块5上，另一端固定在接头转换块4上，连接钣金6的尺寸和厚度是根据实际情况，经过力学分析计算设计出来的，不仅能够保证其支撑刚度，也使其重量达到最轻状态。

所述存储模块冷却组件包括多个串联连通的存储模块液冷板1，用于相应内存模块的散热，各存储模块液冷板1之间通过连接管路3串联连通，每个存储模块液冷板1均通过固定在其上方的支撑连接件7与邻侧液冷板固定连接。

所述中央处理器冷却组件的进液口与固定在接头转换块4上的总进液管8相连通、出液口通过连接管路3与存储模块冷却组件的进液口相连通，存储模块冷却组件的出液口与固定在接头转换块4上的总出液管9相连通。中央处理器冷却组件、存储模块冷却组件和接头转换块4的各部件之间通过连接管路连接起来组成完整水路，用于吸收因系统温度变化造成的液体体积变化，该连接管路可选用EPDM软管，不仅节约空间，也减小因液体体积变化没有吸收空间而带来的风险。

所述接头转换块4的一端面上固定有用以与进液管和出液管连接的宝塔头10，另一端面上固定有快速接头11，快速接头11用于外部系统的连接；接头转换块4的侧壁上设置有用以跟客户端连接的固定凹槽12和固定钣金13。

中央处理器冷却组件、存储模块冷却组件和接头转换块集成为一体，不仅能够完成板卡内部器件的冷却，也可以跟板卡外部的整个系统配合安装在一起，拆装都以模块化的形式进行操作，提高了整个装置的集成度，使其集成度和空间利用率更高，应用更加灵活。

中央处理器液冷板2和存储模块液冷板1之间的布置方式可根据实际使用情况进行具体设计。本实施例中，为了保证本发明的散热性能，将中央处理器液冷板2与存储模块液冷板1间隔放置，每个存储模块液冷板1均通过固定在其上方的支撑连接件7与邻侧的中央处理器液冷板固定连接，支撑连接件7为支撑钣金。

如图18所示，所述支撑连接件7的面板上开设有多个等间距分布的插放槽14和第一定位孔15，第一定位孔15位于两个插放槽之间，支撑连接件7通过设置在定位孔内的紧固件（如螺钉）固定在存储模块液冷板1上，所述支撑连接件7的单侧边或相对侧边上设置有翻边16，翻边16的端部弯折出水平的固定部17，所述固定部17上开设有固定孔18，固定部17通过设置在固定孔18内的螺钉固定在中央处理器液冷板2上，从而将存储模块液冷板1与其邻侧的中央处理器液冷板连接为一体。支撑连接件7不仅能够将存储模块液冷板和中央处理器液冷板连接为一体，也能增强液冷板的强度，避免运输或操作过程中液冷板产生变形，方便运输和拆装。

如图4-图12所示，所述存储模块液冷板1主要包括前板19、固定板20、流道扁管21、后板24、装配马甲22和导热材料23。所述固定板20设置在前板19上，固定板20上穿插固定有多个相互平行设置的流道扁管21，每个流道扁管21的外侧均设置有装配马甲22，每个装配马甲22的外侧均设置有导热材料23，所述流道扁管21的一端固定在前板19上、另一端固定在所述后板的阶梯凹槽30上，前板19的内腔室设置有进液区32和出液区33，流道扁管21的一端与所述进液区32和出液区33相连通、另一端与所述阶梯凹槽30相连通。

所述存储模块液冷板中，所述前板19、固定板20、流道扁管21和后板24均采用三系列铝材制作而成，采用隧道炉焊焊接成一体，可有效防止泄漏且具有一定承压能力和加工强度，整体结构稳固且易于安装。

如图6所示，所述前板19为侧面开口的矩形框架，前板19的内侧壁上设置有台阶34、中部横向设置有将其内腔室分隔成进液区和出液区的隔板27，进液区32位于隔板27上方，出液区33位于隔板27下方，所述进液区32内设有进液孔25，出液区33内设有出液孔26。所述隔板27采用三系列铝材制作而成，隔板27的端部开设有多个等间距分布的卡口35，流道扁管21的端部卡到卡口35上。

如图7所示，所述固定板20为与所述前板19的内腔室大小相匹配的矩形板，其焊接在前板内侧壁的台阶34上，从而对前板的侧面开口进行密封。固定板20采用机加工工艺制作而成，为三系列铝合金材质，内含助焊剂，可直接与前板焊接固定。固定板20上设置有多个沿纵向方向设置的固定槽孔28，多个固定槽孔28平行等间距分布，每个固定槽孔28中均穿插固定有一根流道扁管21。

所述流道扁管21为应用于散热器中的标准扁管，可采用多种结构形式，其规格形状是经过模拟计算得出的，流道排布是通过计算得出的最优化排布方式，当产品改变、散热要求改变时，可以更改内部流道的个数、大小，从而满足不同的散热要求。具体地，可直接在流道扁管的内部开设多个等间隔均匀分布的贯穿其长度的流道，也可采用两个相互平行的独立支扁管构成一个流道扁管。

当流道扁管21的内部开设有多个沿纵向方向等间隔均匀分布的贯穿其长度的流道29时，如图11所示，位于两端部的流道为半圆形结构，其余流道为矩形结构。每个固定板的固定槽孔28内分别穿插一根流道扁管21，当流道扁管21穿过固定槽孔28后，将其端部卡在隔板上的相应卡口内，然后采用隧道炉焊将流道扁管21与固定板20和前板19的连接处进行焊接固定，将固定板20与前板19进行焊接固定。这样，隔板27将流道扁管内的流道分隔成上部进液流道和下部出液流道，上部进液流道与前板的进液区相连通，下部出液流道与前板的出液区相连通。流道扁管21的另一端固定在后板24上，其与前板19和后板24形成自循环液体回路，保证液体在同一平面上进下出，节约空间。所述流道扁管21的外部形状与固定板上固定槽孔28的形状相匹配，用于固定流道扁管的焊接位置，并可保证液体进出流道扁管的流道区域，不会发生液体外漏。

如图8所示，所述后板由多个呈等间距排布的凸起结构36构成，或由平板结构31和多个从平板结构的面板上延伸出的凸起结构36构成。不管后板采用哪种结构形式，凸起结构36均呈等间距排布设置，每个凸起结构36上均设置有一个阶梯凹槽30，凸起结构36的设置数量以及相邻结构的间隔距离与流道扁管3的数量和相邻管道间隔距离均相同。当后板由多个凸起结构36构成时，每个凸起结构的阶梯凹槽30内均固定有一根流道扁管21,流道扁管21的端部固定在相应阶梯凹槽的台阶上；所述阶梯凹槽30的形状与流道扁管21的外部形状相匹配，以保证流道扁管21内的上部进液流道内的液体混合后流入下部出液流道。当后板由平板结构31和多个凸起结构36构成时，该平板结构31可在允许的有限空间范围内有效保证整个多孔流道液冷板的整体结构强度，用于固定支撑凸起结构，起到加强筋的作用，平板结构31内部无水路，能够保证整个后板的结构强度，流道扁管21的端部固定在相应凸起结构的阶梯凹槽30内，其内部流道29与阶梯凹槽30的腔室相连通，以将其上部进液流道内的液体混合后经阶梯凹槽30流入下部出液流道，从而保证液体同侧进出。

每个流道扁管21的外侧均固定有一个装配马甲22。装配马甲22采用胶焊技术固定在流道扁管21的外侧，可有效保护流道扁管内部的流道水路。所述装配马甲22上开设有U形卡槽或腰形卡槽，由铝挤工艺一体加工而成，可有效防止其发生变形，且加工工时短，加工强度高。当装配马甲上开设的为U形卡槽时，装配马甲22卡在流道扁管21的外侧，导热材料23卡在装配马甲22的外侧；当装配马甲上开设的为腰形卡槽时，流道扁管21穿插在腰形卡槽内，导热材料23卡在装配马甲22的外侧。所述导热材料23的材质较软，可兼容多种型号、不同厚度的DIMM；该导热材料的内侧壁具有粘性，从而粘连在装配马甲的外表面；该导热材料的外侧壁为光滑的高导热系数薄膜，DIMM插在相邻两个导热材料之间的缝隙内。导热材料23的外侧壁直接与DIMM相接触，有效保证插拔DIMM时不会破坏导热材料。本申请中选用的导热材料硬度小，可变形量大，依靠导热材料的自身变形可以适配不同厚度的存储模块厚度，可根据实际存储模块的厚度选择相应的导热材料厚度。经过多次试验研究，为了有效提高本发明多孔流道液冷板的散热性能，在本实施例中，选用导热绝缘垫片作为本发明的导热材料，其主要成分为硅树脂和氧化铝，变形量大，导热性能好，根据实际使用过程中对液冷板散热性能的要求，可具体选择合适的导热绝缘垫片，例如可选用导热系数为2.8W/m×K、型号为SY-GP 209的导热绝缘垫片。由于导热材料自身可变形，因此，两个导热材料之间的距离应小于DIMM的厚度，相邻两个导热材料之间的间距为3.3mm-3.8mm。在实际使用过程中，需根据DIMM的厚度具体设计导热材料的厚度，在实施例中，将导热材料23的厚度设置为0.5mm-1.2mm。为了防止DIMM和导热材料脱落，可在导热材料23的下端设置向内侧弯折的挡位部37，该挡位部37可设置有弯钩状、平直状等多种形状。

如图7所示，固定板20上设置有7个固定槽，这7个固定槽平行等间距分布，每个固定槽28中均穿插固定有一根流道扁管21，使流道扁管21的一端固定在前板的卡口35上，另一端固定在后板的阶梯凹槽30上。采用隧道炉焊将所述前板19、固定板20、流道扁管21和后板24焊接成一体。在每个流道扁管21上分别固定一个装配马甲22，在每个装配马甲22的外侧分别粘接导热材料23。装配完成的多孔流道液冷板具有7个流道扁管，前板内的隔板将这7个流道扁管上的若干个流道从空间上分割成上、下两部分，即上部进液流道和下部出液流道；每个流道扁管的外侧均固定有装配马甲，每个装配马甲的外侧均粘接有导热材料，相邻两个导热材料之间的间距为3.3mm-3.8mm。使用时，将DIMM插在相邻两个导热材料之间的缝隙内，再向前板的进液孔7内通液体，液体经前板的进液区32流入所有流道扁管的上部进液流道，然后从上部进液流道流出汇聚至各流道扁管所对应的阶梯凹槽30内，液体混合后流入各流道扁管的下部出液流道，经下部出液流道流至前板出液区33，最后从前板的出液孔26流出。

当流道扁管21由两个相互平行的独立支扁管38构成时，如图12所示，每个支扁管38上均设置有一个贯穿其长度的流道29，两个支扁管38之间通过连接板39固定连接。上、下两个支扁管38均穿过固定板的固定槽孔28使其端部固定在隔板的相应卡口35上，上层的支扁管与前板的进液区相连通，下层的支扁管与前板的出液区相连通。这两个支扁管的另一端均固定在后板上对应的阶梯凹槽内。这样前板进液区的液体从上层的支扁管流道内流入，然后经后板的阶梯凹槽进入下层的支扁管，从下层的支扁管流入前板的出液区，最终从前板的出液孔流出。

如图13-图17所示，所述中央处理器液冷板包括基板40和盖板42，基板40固定在盖板42内。

如图17所示，所述基板40上设置有若干个等间隔排布的散热片41，散热片41的厚度以及相邻散热片之间的间距可根据CPU的面积大小和发热量来进行具体计算。散热片41可根据翅片的不同厚度，通过锯齿、CNC或铲FIN技术加工制作而成，可保证翅片厚度较薄，翅片个数较多，换热面积大，制造成本低，可有效增加换热面积，提高液冷板的散热性能，且可克服成品后再焊接时存在的焊接不牢固的问题。

如图15、16所示，所述盖板42上设置有进液口44、出液口45、定位孔49和凹槽52，进液口44设置于凹槽52中央，采用搅拌摩擦焊技术在凹槽52内焊接固定一个凸台46，采用火焰焊技术将进液管47与凸台46焊接为一体，在出液口45处固定有出液管48。所述盖板42的底部开设有槽道43，槽道43的大小以及设定的位置可根据散热片的整体位置和大小进行具体设定。所述基板40通过搅拌摩擦焊技术固定在盖板底部的槽道43内，槽道43的一个侧壁或相对侧壁上设置有挡块50，基板40固定在槽道43内时散热片41与槽道43的底部相接触，与槽道上的挡块相对应的散热片的端部卡固在挡块50的卡口51内。

当槽道43的一个侧壁上设置有挡块50时，与槽道上的挡块相对应的散热片的端部卡固在挡块50的卡口51内，从而将槽道43内的液体流道分隔成U形流道。向进液管47内通入冷却液时，冷却液经进液管47从进液口44流入槽道43内部，然后沿着槽道43内散热片隔离形成的U形流道从同侧的出液口45流入出液管，有效地提高了液冷板的散热性能，提高了液冷板的换热效率。

当槽道43的相对侧壁上分别设置有一个挡块50时（即图16中槽道左、右两侧的侧壁上各设置一个挡块），左、右两个挡块呈错位排布，相应位置的散热片的端部卡固在对应挡块的卡口内从而将槽道内的液体流道分隔成S形流道。当向进液管47内通入冷却液时，冷却液经进液管47从进液口44流入槽道43内部，然后沿着槽道内散热片隔离形成的S形流道从另一侧的出液口流入出液管。

当槽道43的相对侧壁上分别设置有2个或2个以上挡块50时（即图16中槽道左、右两侧的侧壁上各设置一个2个或2个以上挡块），左、右两侧的挡块之间呈错位排布，相应位置的散热片的端部卡固在对应挡块的卡口内从而将槽道内的液体流道分隔成蛇形流道。当向进液管47内通入冷却液时，冷却液经进液管47从进液口44流入槽道43内部，然后沿着槽道内散热片隔离形成的蛇形流道从另一侧的出液口流入出液管。

所述基板40、盖板42和凸台46之间通过搅拌摩擦焊技术焊接在一起后，形成一个完整的液冷板，盖板42、凸台46、进液管47和出液管48均采用三系列铝材制作而成。所述凸台46为内中空结构，即其内部设置有进液流道，凸台46的内腔室经所述进液口44与盖板底部的槽道43相连通，进液管47经凸台46与盖板底部的槽道43相连通。

由于中央处理器前端通常有遮挡物，若直接将进液管折弯固定在盖板的进液口处，由于存在最小弯折半径的要求，因此，中央处理器前端的遮挡物可能会对进液管的安装固定造成影响，因此在盖板上固定一个凸台，将进液管固定在凸台上，通过凸台进行转接，可有效避免遮挡物的干扰。且由于高度较高，采用传统的飞切加工方式会造成过多的材料浪费，因此，采用搅拌摩擦焊技术将凸台固定在盖板上、采用火焰焊技术将进液管固定在凸台上，可以有效节约生产成本，避免浪费加工材料。

为了对CPU进行固定，还可根据CPU的位置在搅拌摩擦焊好的盖板上加工出定位孔49，本实施例中，如图13和图14所示，盖板上加工出4个定位孔，分别位于槽道的四个角的外侧。

在本实施例中，所述中央处理器冷却组件包括2个中央处理器液冷板，存储模块冷却组件包括3个存储模块液冷板，如图1所示。这几个中央处理器液冷板和存储模块液冷板间隔放置，即从右往左依次为存储模块液冷板A、中央处理器液冷板A、存储模块液冷板B、中央处理器液冷板B、存储模块液冷板C。存储模块液冷板A和C中含有7个流道扁管，存储模块液冷板B中含有13个流道扁管。

总进液管的一端固定在接头转换块的宝塔头上，另一端固定在中央处理器液冷板A的进液口。中央处理器液冷板A的出液口通过EPDM软管与中央处理器液冷板B的进液口相连通。中央处理器液冷板B的出液口通过EPDM软管与存储模块液冷板C的进液口相连通，存储模块液冷板C的出液口通过EPDM软管与存储模块液冷板B的进液口相连通，存储模块液冷板B的出液口通过EPDM软管与存储模块液冷板A的进液口相连通，存储模块液冷板A的出液口与总出液管连接，总出液管连接在接头转换块的宝塔头上。

在对本发明的新型板卡冷却组装装置进行装配时，其装配方法具体包括以下步骤：

步骤1：组装多个存储模块液冷板；

具体地，首先，将固定板放置在前板内侧壁的台阶上，在固定板内穿插设定数量的流道扁管并使各流道扁管的前端部卡在隔板的相应卡口内，后端部固定在后板上相对应的阶梯凹槽内，流道扁管穿插固定好之后，采用隧道炉焊接工艺将前板、固定板、各流道扁管和后板焊接为一体，构成第一组件；

其次，在导热材料上等间隔开设多个第二定位孔，第二定位孔的位置和数量，然后将导热材料粘贴在装配马甲外侧，构成第二组件；

然后,将第二组件装配在第一组件外侧，并采用环氧树脂焊接工艺将两者焊接为一体构成存储模块液冷板；

最后，重复上述三个步骤，组装出流道扁管数量不同的存储模块液冷板；

步骤2：组装多个中央处理器液冷板；

具体地，首先将带有若干散热片的基板固定在盖板底部的槽道内并使相应位置散热片卡在对应挡块的卡口内，采用搅拌摩擦焊技术将基板和盖板焊接为一体；

然后，采用搅拌摩擦焊技术将凸台焊接在中央处理器液冷板上；

其次，采用火焰焊技术将进液管和出液管焊接固定在中央处理器液冷板上；

步骤3：将组装好的存储模块液冷板和中央处理器液冷板间隔放置，在每个存储模块液冷板的上方分别放置一个支撑连接件并通过设置在固定孔内的螺钉将存储模块液冷板与其邻侧的中央处理器液冷板固定为一体；将模组连接块固定在任一中央处理器液冷板上，将连接钣金的两端分别固定在模组连接块和接头转换块上；

步骤4：采用软管将所有的存储模块液冷板、中央处理器液冷板和接头转换块串联连通为一体。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (17)

1.一种新型板卡冷却组装装置，其特征在于，包括中央处理器冷却组件和存储模块冷却组件，所述中央处理器冷却组件的进液口与固定在接头转换块（4）上的总进液管（8）相连通、出液口通过连接管路（3）与存储模块冷却组件的进液口相连通，存储模块冷却组件的出液口与固定在接头转换块（4）上的总出液管（9）相连通；

所述中央处理器冷却组件包括多个串联连通的中央处理器液冷板（2），其中一个中央处理器液冷板通过连接组件与接头转换块（4）固定连接；所述存储模块冷却组件包括多个串联连通的存储模块液冷板（1），各存储模块液冷板均通过固定在其上方的支撑连接件（7）与邻侧液冷板固定连接。

2.根据权利要求1所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述中央处理器液冷板（2）与存储模块液冷板（1）间隔放置，每个存储模块液冷板（1）均通过固定在其上方的支撑连接件（7）与邻侧的中央处理器液冷板（2）固定连接。

3.根据权利要求2所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述支撑连接件（7）的面板上开设有多个等间距分布的插放槽（14）和第一定位孔（15），支撑连接件（7）通过设置在第一定位孔（15）内的紧固件固定在存储模块液冷板（1）上，所述支撑连接件（7）的单侧边或相对侧边上设置有翻边（16），翻边（16）的端部弯折出水平的固定部（17），所述固定部（17）上开设有固定孔（18）。

4.根据权利要求1或2所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述中央处理器液冷板（2）包括盖板（42）、与盖板相配合的基板（40），所述盖板（42）的底部开设有槽道（43）、顶部固定有凸台和出液管（48），所述凸台（46）上固定有进液管（47），所述进液管（47）和出液管（48）分别与槽道（43）相连通，所述槽道（43）的侧壁上设置有挡块（50），所述基板（40）上设置有若干个等间隔排布的散热片（41），基板（40）固定在槽道（43）内并使散热片（41）与槽道（43）底部相接触，相应位置的散热片的端部卡固在挡块的卡口（51）内。

5.根据权利要求4所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述槽道（43）的一侧壁上固定有一个挡块（50），与该挡块相对应的散热片的端部卡固在挡块的卡口（51）内从而将槽道内的液体流道分隔成U形流道，所述进液管（47）和出液管（48）位于槽道（43）的同一侧。

6.根据权利要求4所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述槽道（43）的相对侧壁上分别至少设置有一个挡块（50），相对侧壁上的挡块（50）呈错位排布，进液管（47）和出液管（48）位于槽道（43）的相对侧；

当槽道的相对侧壁上分别设置有一个挡块时，相应位置的散热片的端部卡固在对应挡块的卡口内从而将槽道内的液体流道分隔成S形流道；

当槽道的相对侧壁上分别设置有2个或2个以上挡块时，相应位置的散热片的端部卡固在对应挡块的卡口内从而将槽道内的液体流道分隔成蛇形流道。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述存储模块液冷板（1）包括前板（19）、固定板（20）、流道扁管（21）、后板（24）、装配马甲（22）和导热材料（23），所述固定板（20）固定在前板（19）上，固定板（20）上设置有多个沿纵向方向设置的固定槽孔（28），每个固定槽孔（28）中均穿插固定有流道扁管（21），每个流道扁管（21）的外侧均设置有装配马甲（22），每个装配马甲（22）的外侧均设置有导热材料（23），所述流道扁管（21）的一端固定在前板（19）上、另一端固定在所述后板（24）上，前板（19）的内侧腔室设置有进液区（32）和出液区（33），流道扁管（21）的一端与所述进液区（32）和出液区（33）相连通、另一端与所述阶梯凹槽（30）相连通。

8.根据权利要求7所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述前板（19）为侧面开口的矩形框架，前板（19）的内侧壁上设置有用以焊接固定板（20）的台阶（34）、中部设置有将其内腔室分隔成进液区和出液区的隔板（27），隔板（27）的端部开设有多个等间距分布的用于固定所述流道扁管的卡口（35），所述进液区（32）内设有进液孔（25），出液区（33）内设有出液孔（26）。

9.根据权利要求8所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述流道扁管（21）的内部开设有多个沿纵向方向等间隔均匀分布的贯穿其长度的流道（29）；所述流道扁管（21）穿过固定板的固定槽孔（28）从而使其端部卡在隔板的相应卡口（35）上，隔板（27）将流道扁管（21）内的流道分隔成上部进液流道和下部出液流道，上部进液流道与前板的进液区相连通，下部出液流道与前板的出液区相连通。

10.根据权利要求8所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述流道扁管（21）由两个相互平行的独立支扁管（38）构成，两个支扁管（38）之间通过连接板（39）固定连接，每个支扁管上均设置有一个贯穿其长度的流道，上、下两个支扁管均穿过固定板的固定槽孔（28）从而使其端部卡在隔板的相应卡口上，上层的支扁管与前板的进液区相连通，下层的支扁管与前板的出液区相连通。

11.根据权利要求7所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述装配马甲（22）上开设有U形卡槽或腰形卡槽，当装配马甲（22）上开设的为U形卡槽时，装配马甲（22）卡在流道扁管（21）的外侧，导热材料（23）卡在装配马甲（22）的外侧；当装配马甲（22）上开设的为腰形卡槽时，流道扁管（21）穿插在腰形卡槽内，导热材料（23）卡在装配马甲（22）的外侧；所述导热材料（23）的下端设置有向内侧弯折的挡位部（37）。

12.根据权利要求11所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述导热材料（23）上开设有多个与支撑连接件上的第一定位孔相匹配的第二定位孔，其内侧壁具有粘性，外侧壁具有光滑的高导热系数薄膜。

13.根据权利要求12所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述导热材料（23）为导热绝缘垫片。

14.根据权利要求7所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述后板（24）由多个呈等间距排布的凸起结构（36）组成，每个凸起结构（36）上均设置有一个阶梯凹槽（30），流道扁管（21）的端部固定在相应阶梯凹槽（30）的台阶上。

15.根据权利要求7所述的新型板卡冷却组装装置，其特征在于，所述后板（24）包括平板结构（31）、多个从平板结构（31）的面板上延伸出的凸起结构（36），多个凸起结构呈等间距排布设置，每个凸起结构上均设置有一个阶梯凹槽（30），流道扁管（21）的端部固定在相应阶梯凹槽（30）的台阶上。

16.根据权利要求1所述的新型板卡冷却组装模块，其特征在于，所述连接组件包括模组连接块（5）和连接钣金（6），所述模组连接块（5）固定在中央处理器液冷板（2）上，连接钣金（6）的一端固定在模组连接块（5）上，另一端固定在接头转换块（4）上；

所述接头转换块（4）的一端面上固定有用以与进液管和出液管连接的宝塔头（10），另一端面上固定有快速接头（11），接头转换块（4）的侧壁上设置有固定凹槽（12）和固定钣金（13）。

17.一种新型板卡冷却组装装置的装配方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：组装多个存储模块液冷板；

具体地，首先，将固定板（20）放置在前板（19）内侧壁的台阶（34）上，在固定板（20）内穿插设定数量的流道扁管（21）并使各流道扁管的前端部卡在隔板的相应卡口（35）内，后端部固定在后板（24）上相对应的阶梯凹槽（30）内，流道扁管（21）穿插固定好之后，采用隧道炉焊接工艺将前板（19）、固定板（20）、各流道扁管（21）和后板（24）焊接为一体，构成第一组件；

其次，在导热材料（23）上等间隔开设多个第二定位孔（53），然后将导热材料（23）粘贴在装配马甲（22）外侧，构成第二组件；

然后,将第二组件装配在第一组件外侧，并采用环氧树脂焊接工艺将两者焊接为一体构成存储模块液冷板（1）；

最后，重复上述三个步骤，组装出流道扁管数量不同的存储模块液冷板；

步骤2：组装多个中央处理器液冷板；

具体地，首先将带有若干散热片的基板（40）固定在盖板底部的槽道（43）内并使相应位置散热片卡在对应挡块（50）的卡口内，采用搅拌摩擦焊技术将基板（40）和盖板（42）焊接为一体；

然后，采用搅拌摩擦焊技术将凸台（46）焊接在中央处理器液冷板（2）上；

其次，采用火焰焊技术将进液管（47）和出液管（48）焊接固定在中央处理器液冷板（2）上；

步骤3：将组装好的存储模块液冷板（1）和中央处理器液冷板（2）间隔放置，在每个存储模块液冷板（1）的上方分别放置一个支撑连接件（7）并通过设置在固定孔（18）内的螺钉将存储模块液冷板与其邻侧的中央处理器液冷板固定为一体；将模组连接块（5）固定在任一中央处理器液冷板上，将连接钣金（6）的两端分别固定在模组连接块（5）和接头转换块（4）上；

步骤4：采用软管将所有的存储模块液冷板、中央处理器液冷板和接头转换块串联连通为一体。