CN108922875A - 一种水冷散热器及计算设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计算设备的散热领域，且提供了一种水冷散热器和计算设备。其中，所述水冷散热器包括水冷板和分水器，所述水冷板和分水器之间通过金属件固定连接，并通过密封件填充所述水冷板和分水器之间的缝隙。本发明实施例所揭示的水冷散热器和计算设备，直接用金属件实现分水器和水冷板的硬连接，不需要使用软管连接，故装配简单，可靠性高；并且，水冷板的进水接头和出水接头使用了创新的设计，从侧面进水，以及顶部攻M3螺纹，螺纹部分与水路是完全隔离的，有利于防止漏水；在接头上的固定O型密封圈的位置设计了沟槽，以防止密封圈的脱落；并且，利用O型密封圈压缩水冷板接头与分水器之间的间隙，效率高，装配简单。
Description
技术领域
本发明涉及计算设备的散热领域，尤其涉及一种水冷散热器及计算设备。
背景技术
目前市面上的水冷方案，如图1所示，大多是通过柔性软管连接水冷板与分水器。采用柔性软管，虽然降低了结构尺寸精度要求，但是会导致软管接头较多，成本较高且工序比较复杂；而且，连接所用的柔性软管的寿命和可靠性都不是很长。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明实施例公开一种水冷散热器和计算设备，以解决现有的水冷散热器中由于采用柔性软管而导致的接头较多，工序复杂且可靠性不高的问题。
为了达到上述目的，本发明实施例提供一种水冷散热器，包括水冷板和分水器，所述水冷板和分水器之间通过金属件直接固定连接，并通过密封件填充所述水冷板和分水器之间的缝隙。
在一种实施方式中，所述水冷板包括一进水接头和一出水接头；所述进水接头和出水接头均包括螺纹部和开口部；所述螺纹部位于所述进水接头和出水接头的顶部，所述开口部位于所述进水接头和出水接头的侧部。
在一种实施方式中，所述开口部为贯通结构，用于实现所述分水器向所述水冷板的进水。
在一种实施方式中，所述进水接头和出水接头均包括两个沟槽，分别位于所述螺纹部下方和所述开口部下方，用于固定所述密封件，以实现所述水冷板和所述分水器之间的缝隙填充。
在一种实施方式中，所述金属件为螺丝，将所述螺丝拧在所述螺纹部，固定所述分水器和水冷板的连接。
在一种实施方式中，所述密封件为O型密封圈，套接在所述进水接头和出水接头的两个沟槽上。
在一种实施方式中，所述水冷板为多个，且至少两个水冷板叠装成一个水冷模组；所述每一水冷模组包括一进水接头和一出水接头；所述每一水冷模组中的水冷板之间通过密封接头相连接；所述分水器与所述水冷模组的进水接头和出水接头之间通过金属件固定连接，并通过密封件填充所述分水器与所述水冷模组的进水接头和出水接头之间的缝隙。
在一种实施方式中，所述密封接头为中空一体结构，用于将同一水冷模组中的两个水冷板的流道入口或流道出口进行连通，以实现所述每一水冷模组中的水冷板的流道贯通。
在一种实施方式中，所述密封接头嵌设在水冷板的流道入口处或流道出口处；所述密封接头的两端设置有凹槽，所述凹槽内套设有密封圈；当利用紧固螺丝紧固连接所述每一水冷模组中的多个水冷板时，实现对所述密封圈的挤压，以保证所述密封接头与流道入口或流道出口的连接密封性。
在一种实施方式中，所述密封接头的一端通过焊接方式固定于同一水冷模组中的一水冷板的流道入口处或流道出口处，另一端嵌设在同一水冷模组中的另一水冷板的流道入口处或流道出口处，以实现所述每一水冷模组中的水冷板的流道贯通。
在一种实施方式中，所述密封接头的非焊接的一端设置有凹槽，所述凹槽内套设有密封圈；当利用紧固螺丝紧固连接所述每一水冷模组中的多个水冷板时，实现对所述密封圈的挤压，以保证所述密封接头与流道入口或流道出口的连接密封性。
为了达到上述目的，本发明实施例还提供一种计算设备，包括至少一个运算板和水冷散热器，所述水冷散热器与所述至少一个运算板相贴合，实现对所述至少一个运算板的散热；其中，所述水冷散热器为如前述实施例所述的水冷散热器。
在一种实施方式中，所述水冷散热器和至少一个运算板之间通过导热材料相贴合。
在一种实施方式中，所述计算设备为数字货币挖矿机。
本发明实施例所揭示的水冷散热器和计算设备，直接用金属件实现分水器和水冷板的硬连接，不需要使用软管连接，故装配简单，可靠性高；并且，水冷板的进水接头和出水接头使用了创新的设计，从侧面进水，以及顶部攻M3螺纹，螺纹部分与水路是完全隔离的，有利于防止漏水；在接头上的固定O型密封圈的位置设计了沟槽，以防止密封圈的脱落；并且，利用O型密封圈压缩水冷板接头与分水器之间的间隙，效率高，装配简单。另一种实施方式中，将多个水冷板设置为一个水冷模组，同一水冷模组中的水冷板之间采用密封接头进行连接，故减少了螺丝部件的数量，降低了方案成本，简化了安装复杂度。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的水冷散热器应用在计算设备上的结构示意图；
图2和图3为本发明实施例的水冷散热器的结构示意图。其中，图2为水冷散热器的拆分图，图3为水冷散热器组装在计算设备上的组装完成图；
图4为本发明一实施例的水冷板的结构示意图；
图5为本发明实施例的水冷板的进水接头和出水接头的结构示意图；
图6为本发明实施例的水冷板接头上的两个沟槽的结构示意图；
图7为本发明实施例的水冷板接头上的O型密封圈套设在沟槽上的结构示意图；
图8为本发明实施例的分水器的结构示意图；
图9为本发明另一实施例的水冷散热器的结构示意图。图10和图11分别为图9在不同方向的剖面图；
图12为图9所示实施例中的密封接头的结构示意图；
图13为图9所示实施例中的密封接头嵌设在流道入口处或流道出口处的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
图2和图3为本发明实施例的水冷散热器的结构示意图。其中，图2为水冷散热器的拆分图，图3为水冷散热器组装在计算设备上的组装完成图。如图2和图3所示，本实施例的水冷散热器包括水冷板和分水器，所述水冷板和分水器之间通过金属件直接固定连接。
由图2和图3可以得知，本发明实施例的散热器不需要使用软管，而是直接用金属件硬连接水冷板和分水器，装配简单且可靠性高。
在本实施例中，如图2和图3所示，金属件可以是螺丝，但是本发明不限于此，也可以是其他实现连接功能的金属材质的部件，而金属的材质可以采用铝合金。金属件采用何种部件，取决于水冷板的接头的顶部的形状，如果顶部为螺纹结构，则金属件可以采用螺丝以固定连接，如果接头顶部为螺丝结构，则金属件可以采用螺帽以固定连接。
如图4所示，水冷板均包括一进水接头和一出水接头，并且，为了装配方便，一般将进水接头和出水接头设置为相同。图5为水冷板的进水接头和出水接头的结构示意图。如图5所示，所述进水接头和出水接头均包括螺纹部和开口部；所述螺纹部位于所述进水接头和出水接头的顶部，所述开口部位于所述进水接头和出水接头的侧部。
并且，在本实施例中，所述开口部为贯通结构，用于实现所述分水器向所述水冷板的进水。
在本实施例中，所述螺纹部可以采用M3螺纹，但是本发明不对螺纹部的具体形状做限定，其也可以是其他螺纹结构。本发明中，螺纹部分与水路是完全隔离的，有利于防止漏水
如图6所示，所述进水接头和出水接头均包括两个沟槽，分别位于所述螺纹部下方和所述开口部下方，用于固定所述密封件。在本实施例中，如图7所示，所述密封件为O型密封圈，套接在所述进水接头和出水接头的两个沟槽上，当锁紧螺丝时，接头上的两个O型密封圈处于压缩状态，用以填充水冷板接头和分水器之间的间隙，以保证密封性。
图8为本发明实施例的分水器的结构示意图。如图8所示，所述分水器为中空结构，且在相对的两个侧面上对应开设有多个通孔，与所述中空结构相贯通；所述进水接头和出水接头穿过所述多个通孔，以实现与所述分水器的连接。在本实施例中，分水器有6个通孔，可直接套接在6个水冷板的进水接头或出水接头上，通过螺钉拧接在水冷板接头上，以实现水冷板和分水器的固定连接。
在图2和图3所示实施例中，水冷散热器包括六个水冷板和两个分水器，每一水冷板上均包括一进水接头和一出水接头，因此，每一个分水器均包括6个通孔。其中一个分水器连接上面的6个进水接头，另一个分水器连接下面的6个出水接头，以实现水冷散热器的6个水冷板的流道贯通。
图9为本发明另一实施例的水冷散热器的结构示意图。图10和图11分别为图9在不同方向的剖面图。本发明实施例中，水冷散热器包括多个水冷板，水冷板可以分为若干个水冷模组，每一个水冷模组至少包括两个水冷板。并且，每一水冷模组包括一个进水接头和一个出水接头，水冷模组中的每个水冷板之间通过密封接头相连接。本实施例中，分水器与所述水冷模组的进水接头和出水接头之间通过金属件固定连接，并通过密封件填充所述分水器与所述水冷模组的进水接头和出水接头之间的缝隙。
在一种实施方式中，如图9所示，该水冷模组包括有3个水冷板：001水冷板、002水冷板和003水冷板。其中，001水冷板和002水冷板之间，002水冷板和003水冷板之间，均通过一个密封接头相连接。并且，从图9中可以看到，每一个水冷模组只需要包括一个进水接头和一个出水接头，而不需要每一个水冷板上都设置进水接头和出水接头。因此，如果一个水冷散热板具有多个水冷模组，那么在利用分水器进水和出水的时候，每一个分水器上也只需要设置与水冷模组数量相同的通孔即可。这种方法对于结构尺寸的精度要求不高，只要两个水冷板之间接口尺寸对接准确即可，避免了采用一个分水器对多个水冷板时的高精度配合尺寸要求。并且，现有的固定水冷板的紧固螺丝同时起到了密封紧固的作用，所需的螺丝数量也比现有的硬连接方式少很多，因此减少了部件数量，降低了方案成本，简化了安装复杂度。
在本发明实施例中，如图12所示，所述密封接头为中空一体结构，用于将同一水冷模组中的两个水冷板的流道入口或流道出口进行连通，以实现所述每一水冷模组中的水冷板的流道贯通。
在一种实施方式中，所述密封接头嵌设在水冷板的流道入口处或流道出口处。如图12所示，所述密封接头的两端设置有凹槽，所述凹槽内套设有密封圈，当利用螺丝紧固连接所述每一水冷模组中的多个水冷板时，实现对所述密封圈的挤压，以保证所述密封接头与流道入口或流道出口的连接密封性。在此种实施方式中，密封接头为如图12所示的单独的部件，因此可以在不同的水冷散热器上重复利用；并且，各个水冷板之间也相互独立，方便对水冷模组中的水冷板的数量增加或减少，灵活度较高。
在另一种实施方式中，所述密封接头的一端通过焊接方式固定于同一水冷模组中的一水冷板的流道入口处或流道出口处，另一端嵌设在同一水冷模组中的另一水冷板的流道入口处或流道出口处，以实现所述每一水冷模组中的水冷板的流道贯通。所述密封接头的非焊接的一端设置有凹槽，所述凹槽内套设有密封圈；当利用螺丝紧固连接所述每一水冷模组中的多个水冷板时，实现对所述密封圈的挤压，以保证所述密封接头与流道入口或流道出口的连接密封性。在此种实施方式中，密封接头采用焊接方式固定在某一水冷板上，使得密封性最佳，但是这种实施方式使得密封接头和水冷板成为一体且不可拆卸，使得水冷板的使用场景受限，灵活度不高。
当然，在又一种实施方式中，一个水冷模组中，可以存在两种连接模式，例如水冷模组一共包括3个水冷板，第一水冷板焊接有固定的密封接头，第二水冷板和第三水冷板都没有密封接头，此时可以将第一水冷板和第二水冷板利用第一水冷版上的密封接头进行连接，而第二水冷板和第三水冷板之间利用如图12所示的密封接头进行连接。
图13为本发明实施例中的密封接头嵌设在流道入口处或流道出口处的示意图。本发明实施例中，水冷板的流道入口或流道出口为如图13所示的凹嵌结构，用以容纳套设有密封圈的密封接头的一端。当密封接头的一端嵌设在凹嵌结构中时，密封圈会填满整个凹嵌结构，而当紧固螺丝对多个水冷板进行紧固拧接时，会对密封圈实现挤压，保证密封接头和流道入口或流道出口的密封性。
在本发明实施例中，每个水冷模组中不管包括几个水冷板，都仅具有一个进水接头和一个出水接头。但是，一个水冷散热器中有可能包括多组水冷模组，因此需要利用分水器实现同时进水。分水器需要与各个水冷模组的进水接头和出水接头相连接，并且，分水器与各个水冷模组的连接方式可采用本发明前述实施例所揭示的硬连接方式。
在图9-图13所示的实施例中，每一个水冷模组都具有一个进水接头和一个出水接头。这些接头可采用如图5-图7所示实施例中的接头，分水器可采用如图8所示实施例中的分水器，分水器上开设有与水冷模组数量相同的通孔，而不需要与水冷板的数量对应，并且可采用图1-图8所记载实施例中的硬连接方式连接分水器和水冷模组上的进水接头和出水接头，此处不再详述。如此一来，本实施例的水冷模组的接头方式，与图4所示实施例的水冷板的接头方式相比，所采用的螺丝数量要少很多，因此减少了部件数量，降低了方案成本，简化了安装复杂度。
本发明实施例还公开了一种计算设备，例如可以为图2和图3所示的计算设备，其包括至少一个运算板和水冷散热器，所述水冷散热器与所述至少一个运算板相贴合，实现对所述至少一个运算板的散热。其中，所述水冷散热器为前述任一实施例所述的水冷散热器。
其中，所述水冷散热器和至少一个运算板之间通过导热材料相贴合。在一种实施方式中，每一个运算板可以贴合在两片水冷板之间，以实现最佳的散热效果。
在本发明实施例中，所述计算设备可以为数字货币挖矿机，当然本发明不限于此，也可以是其它具有多块PCB板的服务器设备。
本发明实施例所揭示的水冷散热器和计算设备，直接用金属件实现分水器和水冷板的硬连接，不需要使用软管连接，故装配简单，可靠性高；并且，水冷板的进水接头和出水接头使用了创新的设计，从侧面进水，以及顶部攻M3螺纹，螺纹部分与水路是完全隔离的，有利于防止漏水；在接头上的固定O型密封圈的位置设计了沟槽，以防止密封圈的脱落；并且，利用O型密封圈压缩水冷板接头与分水器之间的间隙，效率高，装配简单。另一种实施方式中，将多个水冷板设置为一个水冷模组，同一水冷模组中的水冷板之间采用密封接头进行连接，故减少了螺丝部件的数量，降低了方案成本，简化了安装复杂度。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (14)
1.一种水冷散热器，包括水冷板和分水器，其特征在于，所述水冷板和分水器之间通过金属件固定连接，并通过密封件填充所述水冷板和分水器之间的缝隙。
2.根据权利要求1所述的水冷散热器，其特征在于，所述水冷板包括一进水接头和一出水接头；
所述进水接头和出水接头均包括螺纹部和开口部；
所述螺纹部位于所述进水接头和出水接头的顶部，所述开口部位于所述进水接头和出水接头的侧部。
3.根据权利要求2所述的水冷散热器，其特征在于，所述开口部为贯通结构，用于实现所述分水器向所述水冷板的进水。
4.根据权利要求2所述的水冷散热器，其特征在于，所述进水接头和出水接头均包括两个沟槽，分别位于所述螺纹部下方和所述开口部下方，用于固定所述密封件，以实现所述水冷板和所述分水器之间的缝隙填充。
5.根据权利要求2所述的水冷散热器，其特征在于，所述金属件为螺丝，将所述螺丝拧在所述螺纹部，固定所述分水器和水冷板的连接。
6.根据权利要求4所述的水冷散热器，其特征在于，所述密封件为O型密封圈，套接在所述进水接头和出水接头的两个沟槽上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的水冷散热器，其特征在于，所述水冷板为多个，且至少两个水冷板叠装成一个水冷模组；
所述每一水冷模组包括一进水接头和一出水接头；
所述每一水冷模组中的水冷板之间通过密封接头相连接；
所述分水器与所述水冷模组的进水接头和出水接头之间通过金属件固定连接，并通过密封件填充所述分水器与所述水冷模组的进水接头和出水接头之间的缝隙。
8.根据权利要求7所述的水冷散热器，其特征在于，所述密封接头为中空一体结构，用于将同一水冷模组中的两个水冷板的流道入口或流道出口进行连通，以实现所述每一水冷模组中的水冷板的流道贯通。
9.根据权利要求8所述的水冷散热器，其特征在于，所述密封接头嵌设在水冷板的流道入口处或流道出口处；
所述密封接头的两端设置有凹槽，所述凹槽内套设有密封圈；
当利用紧固螺丝紧固连接所述每一水冷模组中的多个水冷板时，实现对所述密封圈的挤压，以保证所述密封接头与流道入口或流道出口的连接密封性。
10.根据权利要求8所述的水冷散热器，其特征在于，所述密封接头的一端通过焊接方式固定于同一水冷模组中的一水冷板的流道入口处或流道出口处，另一端嵌设在同一水冷模组中的另一水冷板的流道入口处或流道出口处，以实现所述每一水冷模组中的水冷板的流道贯通。
11.根据权利要求10所述的水冷散热器，其特征在于，所述密封接头的非焊接的一端设置有凹槽，所述凹槽内套设有密封圈；
当利用紧固螺丝紧固连接所述每一水冷模组中的多个水冷板时，实现对所述密封圈的挤压，以保证所述密封接头与流道入口或流道出口的连接密封性。
12.一种计算设备，包括至少一个运算板和水冷散热器，其特征在于，所述水冷散热器与所述至少一个运算板相贴合，实现对所述至少一个运算板的散热；
其中，所述水冷散热器为如权利要求1-11任一项所述的水冷散热器。
13.根据权利要求12所述的计算设备，其特征在于，所述水冷散热器和至少一个运算板之间通过导热材料相贴合。
14.根据权利要求12所述的计算设备，其特征在于，所述计算设备为数字货币挖矿机。
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