CN108445997A - 散热系统及服务器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种散热系统及服务器，属于硬件散热技术领域。所述系统包括：冷板、传输泵、换热器和连接管；所述冷板中设置有工质，所述冷板的底面与待散热器件贴合；所述传输泵与所述连接管分别连接，用于通过所述连接管将所述冷板中的工质传输至所述换热器，并通过所述连接管将所述换热器中降温后的工质传输至所述冷板中；其中，所述换热器设置在所述待散热器件所在的机箱的外部。本申请解决了相关技术中LAAC模组的应用局限性较高的问题。本申请用于对待散热器件进行散热。

Description

散热系统及服务器

技术领域

本申请涉及硬件散热技术领域，特别涉及一种散热系统及服务器。

背景技术

随着处理芯片的性能的不断提高，处理芯片的功耗(也即是处理芯片上耗散的热能)也越来越高，处理芯片包括中央处理器(Central Process Unit；CPU)和图形处理器(Graphics Processing Unit；GPU)等。由于CPU等处理芯片的功耗越来越高，采用传统的风冷散热器无法很好地解决处理芯片的散热问题。

相关技术中，提供了一种液冷辅助风冷散热(Liquid Assisted Air Cooling；LAAC)模组对处理芯片进行散热，该LAAC模组包括冷板、叶轮式传输泵、软管、换热器和风扇，换热器设置在服务器机箱中，传输泵通过两根软管与换热器连接，传输泵固定设置在冷板上，冷板固定设置在处理芯片上，冷板中设置有工质(一般是水或水和抗冻液的混合物)，传输泵上的叶轮浸没在冷板中的工质中，通过叶轮驱动冷板中的工质的流动，传输泵通过一根软管将冷板中的工质传输至换热器中，换热器前方的风扇可以将工质中的热量带走，传输泵再通过另一根软管将换热器中冷却的工质传输至冷板中，从而实现对处理芯片的散热。

在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于目前大多数的服务器机箱中的单板布局较为紧张，其提供的空闲空间较小，而相关技术中的LAAC模组所需占用的空间较大，因此相关技术中的LAAC模组的应用局限性较高。

发明内容

本申请实施例提供了一种散热系统及服务器，可以解决相关技术中LAAC模组的应用局限性较高的问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种散热系统，所述系统包括：

冷板、传输泵、换热器和连接管；

所述冷板中设置有工质，所述冷板的底面与待散热器件贴合；

所述传输泵与所述连接管分别连接，用于通过所述连接管将所述冷板中的工质传输至所述换热器，并通过所述连接管将所述换热器中降温后的工质传输至所述冷板中；

其中，所述换热器设置在所述待散热器件所在的机箱的外部。

需要说明的是，将换热器设置在待散热器件所在的机箱的外部，即换热器无需占用机箱内部空间，可以增加机箱内部的单板布局空间，提高了散热系统的通用性。

第一方面的一种可能设计，所述传输泵与所述换热器固定连接，所述传输泵与所述换热器都设置在所述机箱的外部；

所述冷板通过所述连接管与所述传输泵连接。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，所述系统还包括风冷散热装置和至少一根热管，所述风冷散热装置设置在所述冷板远离所述待散热器件的一侧；

所述风冷散热装置包括散热基板和阵列排布在所述散热基板上的多个散热翅片，每根所述热管的一端嵌入所述冷板与所述待散热器件之间以使每根所述热管与所述待散热器件接触，每根所述热管的另一端与所述散热基板接触；

其中，所述热管用于将所述待散热器件上的热量传递至所述散热基板，所述散热翅片用于将所述散热基板上的热量散发。

第一种方式，所述多个散热翅片的一端设置在所述散热基板靠近所述冷板的一面上，所述多个散热翅片的另一端与所述冷板远离所述待散热器件的一面固定连接，以支撑所述散热基板。

第二种方式，所述多个散热翅片的一端设置在所述散热基板远离所述冷板的一面上，所述散热基板固定设置在所述冷板远离所述待散热器件的一面上。

需要说明的是，冷板、泵、换热器和连接管组成的液冷散热装置可以与风冷散热装置共同对待散热器件进行散热，散热效果较好；当传输泵失效时，风冷散热装置也可以继续对待散热器件进行散热，以保证待散热器件能够正常工作，从而提高了待散热器件的处理性能的可靠性。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，所述多个散热翅片通过焊接的方式设置在所述散热基板上。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，每根所述热管的一端嵌入所述冷板靠近所述待散热器件的一面，每根所述热管的另一端嵌入所述散热基板。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，所述机箱内包括多个待散热器件，所述散热系统包括多个冷板，所述多个冷板与所述多个待散热器件一一对应设置；

所述多个冷板之间通过软管串联，串联的所述多个冷板通过所述连接管与所述传输泵连接。

需要说明的是，多个冷板可以通过连接管与传输泵、换热器共同形成一个循环体系，也即是，本申请实施例提供的散热系统可以通过一个换热器和一个传输泵同时为多个待散热器件进行散热，与相关技术相比，无需为每个待散热器件上的冷板配置一个传输泵，节约了成本，提高了资源利用率。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，所述传输泵固定设置在所述冷板上，且所述传输泵上的叶轮设置在所述冷板的内部；

所述传输泵通过所述连接管与所述换热器连接。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，所述系统还包括风扇，所述风扇固定设置在所述换热器的一侧。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，所述机箱和所述换热器都设置在机柜中；

所述换热器通过至少一个转轴与所述机箱的外壳固定连接，且所述至少一个转轴共轴线，以使所述换热器能够围绕所述至少一个转轴朝远离所述机箱的方向转动。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，所述至少一个转轴的轴线平行于水平方向，所述换热器能够围绕所述至少一个转轴朝远离所述机箱的方向向上翻转。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，所述至少一个转轴的轴线平行于竖直方向，所述换热器能够围绕所述至少一个转轴朝远离所述机箱的方向向侧面翻转。

结合第一方面任一种可能设计，在本可能设计中，所述待散热器件包括中央处理器CPU和图形处理器GPU。

第二方面，提供了一种服务器，所述服务器包括服务器机箱和散热系统，所述服务器机箱中设置有至少一个待散热器件，所述散热系统包括第一方面任一所述的散热系统；

其中，所述散热系统中的换热器设置在所述服务器机箱的外部。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本申请实施例提供的散热系统及服务器，将换热器设置在待散热器件所在的机箱的外部，即换热器无需占用机箱内部空间，可以增加机箱内部的单板布局空间，提高了散热系统的通用性；进一步的，该散热系统中还可以包括风冷散热装置，冷板、泵、换热器和连接管组成的液冷散热装置可以与该风冷散热装置共同对待散热器件进行散热，散热效果较好；当传输泵失效时，风冷散热装置也可以继续对待散热器件进行散热，以保证待散热器件能够正常工作，从而提高了待散热器件的处理性能的可靠性。

附图说明

图1是相关技术中的一种LAAC模组在服务器机箱中的设置示意图；

图2是本申请实施例提供的一种散热系统的结构示意图；

图3A是本申请实施例提供的另一种散热系统的结构示意图；

图3B是本申请实施例提供的又一种散热系统的结构示意图；

图3C是图3A所示的散热系统的局部结构放大示意图；

图4是本申请实施例提供的再一种散热系统的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的还一种散热系统的结构示意图；

图6是本申请另一实施例提供的一种散热系统的结构示意图；

图7A是本申请实施例提供的一种散热系统的设置示意图；

图7B是本申请实施例提供的另一种散热系统的设置示意图；

图7C是本申请实施例提供的又一种散热系统的设置示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

相关技术中，为了解决服务器机箱中的处理芯片的散热问题，提供了一种LAAC模组，该LAAC模组包括冷板、叶轮式传输泵、软管、换热器和风扇，换热器设置在服务器机箱中，传输泵通过两根软管与换热器连接，传输泵固定设置在冷板上，冷板固定设置在处理芯片上，冷板中设置有工质，传输泵上的叶轮浸没在冷板中的工质中，通过叶轮驱动冷板中的工质的流动，传输泵通过一根软管将冷板中的工质传输至换热器中，换热器前方的风扇可以将工质中的热量带走，传输泵再通过另一根软管将换热器中冷却的工质传输至冷板中，从而实现对处理芯片的散热。

示例的，图1是相关技术中的一种服务器机箱中的LAAC模组的设置示意图，如图1所示，换热器11设置在服务器机箱中，换热器11的一侧还设置有风扇12，换热器11通过两根软管13与传输泵14连接，传输泵14固定设置在冷板(图中未画出)上。一方面，由于目前大多数的服务器机箱中的单板布局较为紧张，其提供的空闲空间较小，而相关技术中的LAAC模组(尤其是换热器)所需占用的空间较大，因此相关技术中的LAAC模组的应用局限性较高，另外，相关技术中将换热器设置在机箱内部时，由于换热器的体积较大，换热器会增加系统风扇的出风阻力，影响其他结构的散热效果；另一方面，传输泵是驱动部件，当传输泵失效时，无法循环传输冷板中的工质，处理芯片上的热耗无法及时散发，可能导致处理芯片过温下电，进而导致服务器的处理性能可靠性较低。

本申请实施例提供了一种散热系统，可以解决相关技术中的问题，如图2所示，该系统可以包括：

冷板21、传输泵22、换热器23和连接管24；冷板21中设置有工质，冷板21的底面与待散热器件M贴合；传输泵22与连接管24分别连接，用于通过连接管24将冷板21中的工质传输至换热器23，并通过连接管24将换热器23中降温后的工质传输至冷板21中；其中，换热器23设置在待散热器件M所在的机箱L的外部。

示例的，如图2所示，本申请实施例以散热系统包括两根连接管为例进行说明，实际应用中，散热系统也可以包括三根以上连接管，本申请实施例对此不做限定。

可选的，待散热器件可以包括CPU和GPU，也可以为其他器件，本申请实施例对待散热器件的类型不做限定。

需要说明的是，将换热器设置在待散热器件所在的机箱的外部，即换热器无需占用机箱内部空间，可以增加机箱内部的单板布局空间，提高了散热系统的通用性。

可选的，工质可以为水或水和抗冻液的混合物，连接管可以为聚全氟乙丙烯(Fluorinated Ethylene Propylene；FEP)热缩管或橡胶管等软管。

在本申请实施例中，如图2所示，传输泵22可以与换热器23固定连接，传输泵22与换热器23都设置在机箱L的外部；冷板21通过连接管24与传输泵22连接。可选的，传输泵可以通过焊接的方式固定在换热器上。

需要说明的是，由于传输泵与换热器共同设置在机箱的外部，因此机箱内冷板远离待散热器件的一侧存在空闲空间，进一步的，如图3A所示，散热系统还可以包括风冷散热装置25和至少一根热管26，该风冷散热装置25设置在冷板21远离待散热器件M的一侧。

其中，风冷散热装置25包括散热基板25a和阵列排布在散热基板25a上的多个散热翅片25b，每根热管26的一端嵌入冷板21与待散热器件M之间以使每根热管26与待散热器件M接触，每根热管26的另一端与散热基板25a接触；热管用于将待散热器件上的热量传递至散热基板，散热翅片用于将散热基板上的热量散发。其中，每根热管的一端可以嵌入冷板靠近待散热器件的一面，每根热管的另一端可以嵌入散热基板。

可选的，热管可以为金属密闭真空管，也可以为其他导热性能较好的金属管或非金属管，本申请实施例对热管的材质不做限定。

在本申请实施例提供的风冷散热装置中，散热基板与散热翅片的排布方式可以有多种，本申请实施例以以下两种排布方式为例进行说明：

第一种排布方式，如图3A所示，多个散热翅片25b的一端设置在散热基板25a靠近冷板21的一面上，多个散热翅片25b的另一端与冷板21远离待散热器件M的一面固定连接，以支撑散热基板25a。

实际应用中，还可以采用其他支撑结构支撑散热基板，例如通过在散热基板上焊接多个支撑架以支撑散热基板等，相应的，多个散热翅片的另一端也可以不设置在冷板上以支撑散热基板。

第二种排布方式，如图3B所示，多个散热翅片25b的一端设置在散热基板25a远离冷板的一面上，散热基板25a固定设置在冷板21远离待散热器件M的一面上。

可选的，散热基板和散热翅片可以都由金属材质制成，散热翅片可以通过焊接的方式固定设置在散热基板上，散热基板和散热翅片也可以为一体结构，例如通过铸浇成模的方式直接形成，本申请实施例对此不做限定。

需要说明的是，在如图3A或图3B所示的散热系统中，冷板、泵、换热器和连接管组成的液冷散热装置可以与风冷散热装置共同对待散热器件进行散热，散热效果较好；当传输泵失效时，风冷散热装置也可以继续对待散热器件进行散热，以保证待散热器件能够正常工作，从而提高了待散热器件的处理性能的可靠性。

图3C是图3A所示的散热系统的局部结构放大示意图，如图3C所示，本申请实施例提供的冷板21为一液体封闭腔，冷板21内可以还可以设置有多个翅片Q与冷板底部连接，以增大冷板与冷板内的工质的接触面积，实现对待散热器件更好的散热效果，热管26的一端设置在冷板21的下方，另一端与风冷散热装置25中的散热基板25a接触。

可选的，机箱内可以包括多个待散热器件，相应的，如图4所示，散热系统可以包括多个冷板21，该多个冷板21与多个待散热器件M一一对应设置；多个冷板21之间通过软管串联，串联的多个冷板21通过连接管24与传输泵22连接。该串联的多个冷板21可以通过连接管与传输泵、换热器共同形成一个循环体系。

需要说明的是，相关技术中，由于传输泵的叶轮设置在冷板中，因此每个待散热器件上的冷板均需对应设置一个传输泵，而本申请实施例提供的散热系统可以通过一个换热器和一个传输泵同时为多个待散热器件进行散热，与相关技术相比，可以减少传输泵的设置个数，节约了成本，提高了资源利用率。

在本申请实施例中，如图5所示，传输泵22还可以固定设置在冷板21上，且传输泵22上的叶轮22a设置在冷板21的内部；传输泵22通过连接管24与换热器23连接。

可选的，如图6所示，散热系统还可以包括风扇27，风扇27固定设置在换热器23的一侧。其中，风扇可以设置在换热器靠近机箱的一侧，也可以设置在换热器远离机箱的一侧，本申请实施例对此不做限定。

实际应用中，机箱的前部和后部中的至少一处一般设置有系统风扇，换热器也可以通过系统风扇的风力作用进行散热，即本申请实施例提供的散热系统中也可以不包括风扇。

可选的，如图7A至图7C所示，机箱L和换热器23都设置在机柜G中，换热器可以通过至少一个转轴28与机箱的外壳固定连接，且该至少一个转轴共轴线，以使换热器能够围绕该至少一个转轴朝远离机箱的方向转动。如图7A和图7B所示，换热器23可以设置在机箱L的前部，或者，如图7C所示，换热器23可以设置在机箱L的后部。其中，图7A和图7C为散热系统的侧视图，图7B为散热系统的俯视图。

可选的，至少一个转轴的轴线可以平行于水平方向，换热器能够围绕该至少一个转轴朝远离机箱的方向向上翻转，例如可以参见图7A或图7C；或者，至少一个转轴的轴线可以平行于竖直方向，换热器能够围绕该至少一个转轴朝远离机箱的方向向侧面翻转，例如可以参见图7B。

其中，如图7A或7B所示，换热器23设置在机箱L的前部，机箱L中靠近前部的位置设置有硬盘Y，换热器23可以围绕至少一个转轴28朝远离机箱L的方向转动，以便更换硬盘；如图7C所示，换热器23设置在机箱L的后部，换热器23可以围绕至少一个转轴28朝远离机箱L的方向转动，以便更换机箱中靠近后部的位置设置的网卡等硬件设备。

需要说明的是，图2至图3B和图4至图7C中，连接管旁边的箭头的指向代表连接管中工质的流向，图4中冷板之间的软管旁边的箭头的指向代表软管中工质的流向。

综上所述，本申请实施例提供的散热系统，将换热器设置在待散热器件所在的机箱的外部，即换热器无需占用机箱内部空间，可以增加机箱内部的单板布局空间，提高了散热系统的通用性；进一步的，该散热系统中还可以包括风冷散热装置，冷板、泵、换热器和连接管组成的液冷散热装置可以与该风冷散热装置共同对待散热器件进行散热，散热效果较好；当传输泵失效时，风冷散热装置也可以继续对待散热器件进行散热，以保证待散热器件能够正常工作，从而提高了待散热器件的处理性能的可靠性。

本申请实施例提供了一种服务器，该服务器包括服务器机箱和散热系统，服务器机箱中设置有至少一个待散热器件，该散热系统包括图2至图6任一所示的散热系统；

其中，所述散热系统中的换热器设置在所述服务器机箱的外部。

综上所述，本申请实施例提供的服务器，该服务器包括散热系统，将散热系统中的换热器设置在待散热器件所在的机箱的外部，即换热器无需占用机箱内部空间，可以增加机箱内部的单板布局空间，提高了散热系统的通用性；进一步的，该散热系统中还可以包括风冷散热装置，冷板、泵、换热器和连接管组成的液冷散热装置可以与该风冷散热装置共同对待散热器件进行散热，散热效果较好；当传输泵失效时，风冷散热装置也可以继续对待散热器件进行散热，以保证待散热器件能够正常工作，从而提高了待散热器件的处理性能的可靠性。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种散热系统，其特征在于，所述系统包括：

冷板、传输泵、换热器和连接管；

所述冷板中设置有工质，所述冷板的底面与待散热器件贴合；

所述传输泵与所述连接管分别连接，用于通过所述连接管将所述冷板中的工质传输至所述换热器，并通过所述连接管将所述换热器中降温后的工质传输至所述冷板中；

其中，所述换热器设置在所述待散热器件所在的机箱的外部。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传输泵与所述换热器固定连接，所述传输泵与所述换热器都设置在所述机箱的外部；

所述冷板通过所述连接管与所述传输泵连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括风冷散热装置和至少一根热管，所述风冷散热装置设置在所述冷板远离所述待散热器件的一侧；

所述风冷散热装置包括散热基板和阵列排布在所述散热基板上的多个散热翅片，每根所述热管的一端嵌入所述冷板与所述待散热器件之间以使每根所述热管与所述待散热器件接触，每根所述热管的另一端与所述散热基板接触；

其中，所述热管用于将所述待散热器件上的热量传递至所述散热基板，所述散热翅片用于将所述散热基板上的热量散发。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述多个散热翅片的一端设置在所述散热基板靠近所述冷板的一面上，所述多个散热翅片的另一端与所述冷板远离所述待散热器件的一面固定连接，以支撑所述散热基板。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

所述多个散热翅片的一端设置在所述散热基板远离所述冷板的一面上，所述散热基板固定设置在所述冷板远离所述待散热器件的一面上。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，

每根所述热管的一端嵌入所述冷板靠近所述待散热器件的一面，每根所述热管的另一端嵌入所述散热基板。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机箱内包括多个待散热器件，所述散热系统包括多个冷板，所述多个冷板与所述多个待散热器件一一对应设置；

所述多个冷板之间通过软管串联，串联的所述多个冷板通过所述连接管与所述传输泵连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传输泵固定设置在所述冷板上，且所述传输泵上的叶轮设置在所述冷板的内部；

所述传输泵通过所述连接管与所述换热器连接。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括风扇，所述风扇固定设置在所述换热器的一侧。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机箱和所述换热器都设置在机柜中；

所述换热器通过至少一个转轴与所述机箱的外壳固定连接，且所述至少一个转轴共轴线，以使所述换热器能够围绕所述至少一个转轴朝远离所述机箱的方向转动。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述至少一个转轴的轴线平行于水平方向，所述换热器能够围绕所述至少一个转轴朝远离所述机箱的方向向上翻转。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述至少一个转轴的轴线平行于竖直方向，所述换热器能够围绕所述至少一个转轴朝远离所述机箱的方向向侧面翻转。

13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述待散热器件包括中央处理器CPU和图形处理器GPU。

14.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括服务器机箱和散热系统，所述服务器机箱中设置有至少一个待散热器件，所述散热系统包括权利要求1至13任一所述的散热系统；

其中，所述散热系统中的换热器设置在所述服务器机箱的外部。