CN112066114A - 一种管件转接头、液冷板散热器和计算设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管件转接头液冷板散热器和计算设备。其中，管件转接头包括第一连接部、过渡部和第二连接部；第一连接部的内孔截面的形状与所对接的流道开口的形状相匹配；第二连接部与所连接的管件相匹配；过渡部位于第一连接部和第二连接部之间；在过渡部中，从与第二连接部的交界处到与第一连接部的交界处，过渡部的内孔截面由第二连接部的内孔截面形状平滑过渡到第一连接部的内孔截面形状。利用本发明的管件转接头接入截面形状不同的流道开口和管件之间，能够使得其中的冷却液在过渡部中随着过渡部的平滑过渡而保持流速均匀，进而实现进入冷却液流道的冷却液的均匀冷却效果。

Description

一种管件转接头、液冷板散热器和计算设备

技术领域

本发明涉及散热技术领域，特别涉及一种管件转接头、液冷板散热器和计算设备。

背景技术

电子计算设备，例如虚拟货币矿机，往往采用大量芯片执行计算任务。在结构设计上，大量芯片被以行列排列的形式布置于PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)上，这种行列布置结构有利于电源和信号的布线。在工作过程中，大量芯片将产生巨大的热量，因此需要对所产生的热量及时导出，以使得芯片能够时刻处于工作所需温度范围内，避免温度过高导致宕机。

现有技术中存在一种PCB散热组件，该PCB散热组件可应用于以行列排列形式布置的大量芯片的散热。其是利用一导热板和扁管，将以行列排列的形式布置的芯片一个一个地串联在扁管的路径上，利用流经扁管内的液体冷却介质将芯片的热量带离。

随着计算要求的不断提高，电子计算设备中的供电部分和信号部分的接线也在不断地改进，即信号和供电结构也在不断的创新。例如，公开号为CN207531168U的中国专利中公开了一种用于大量芯片的多电压层供电的解决方案，利用该方案，可将PCB上的以行列排列形式布置的大量芯片，在供电结构上，分成若干组，若干组之间采用串联供电方式，而组内的芯片之间采用并联的方式。相应地，本发明图1所示为一种PCB板上的芯片布置结构，其中，众多小方块代表PCB板100上按照行列排列形式布置的芯片200，图2示出了图1中的任意一个区域的供电结构，例如图1中虚线框内的区域，如图1、图2所示，该芯片布置结构中，大量芯片分成了多个电压层，例如图2所示中每个电压层中包括三个芯片200，其中虚线框内的三个芯片200为处于同一个电压层中的芯片，各个电压层之间在供电电路中采用了串联结构，例如各个电压层是在高电压和接地端之间进行串联，理论上，这种结构中，各个电压层内的各芯片200的工作电压可保持一致。

按前述现有技术中PCB散热组件方案对图1所示结构进行管路布置的路径参见图3所示。实践发现，以此方式散热，各个电压层内的各芯片200之间在性能上还存在一些差异。

因此，如何提升所有芯片的整体性能，以确保整个电子计算设备的性能的提升，便成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种管件转接头，采用该管件转接头的液冷板散热器，以及采用该液冷板散热器的计算设备，以实现同一电压层内的不同芯片之间的温度保持一致，从而能够利于各电压层内各芯片工作频率的均衡稳定性，并能同时调整达到最佳工作状态，进而能够将整个电子计算设备的性能发挥到极致。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种管件转接头，所述管件转接头包括第一连接部、过渡部和第二连接部；其中，

所述第一连接部的内孔截面的形状与所对接的流道开口的形状相匹配；

所述第二连接部与所连接的管件相匹配；

所述过渡部位于所述第一连接部和所述第二连接部之间；并且，

在所述过渡部与所述第二连接部的第一交界处，所述过渡部的内孔截面与所述第二连接部的内孔截面的形状相同；

在所述过渡部与所述第一连接部的第二交界处，所述过渡部的内孔截面与所述第一连接部的内孔截面的形状相同；

在所述过渡部中，从所述第一交界处到所述第二交界处，所述过渡部的内孔截面由所述第二连接部的内孔截面形状平滑过渡到所述第一连接部的内孔截面形状。

进一步，所述管件的内孔形状与所述流道开口的形状不同。

进一步，所述第一连接部、所述过渡部和所述第二连接部一体成型；

所述第一连接部的内孔截面的形状为平椭圆或者矩形；

所述第二连接部的内孔截面的形状为圆形。

进一步，所述第二连接部为宝塔头结构、外螺纹结构、内螺纹结构或者光管结构。

进一步，所述管件转接头为中空结构，所述第一连接部的内孔轴线与所述第二连接部的内孔轴线重合。

一种液冷板散热器，包括：

如上任一项所述的管件转接头；

散热器本体；

冷却液流道，所述冷却液流道位于所述散热器本体中，并且所述冷却液流道延伸至所述散热器本体的端面形成所述流道开口；其中，

所述第一连接部对接并密封于所述散热器本体的端面，并且所述第一连接部的内孔对接于所述流道开口。

进一步，所述冷却液流道的宽度不小于至少两个芯片相排列的宽度。

进一步，所述流道开口为两个，均位于所述散热器本体的同一个端面；

所述管件转接头为两个，分别对接于并密封于两个所述流道开口处。

进一步，所述冷却液流道为至少一个，并且在所述散热器本体中直线延伸；

当所述冷却液流道为至少两个时，所述冷却液流道之间相互平行设置。

一种计算设备，包括：

如上所述的液冷板散热器；

PCB板，所述PCB板朝向所述液冷板散热器的一侧表面设有至少两个芯片电压层，其中，每个芯片电压层中包括至少两个并联供电并且成排排列的芯片，所述芯片贴设于所述液冷板散热器，并且所述芯片叠设于所述冷却液流道，所述芯片电压层中芯片的排列方向垂直于所述冷却液流道的延伸方向。

进一步，所述至少两个芯片电压层沿所述冷却液流道的延伸方向分布。

从上述方案可以看出，利用本发明的管件转接头接入截面形状不同的流道开口和管件之间，其中第一连接部内孔截面的形状匹配于流道开口，第二连接部匹配于所连接的管件，并且在第一连接部和第二连接部中间，具有内孔截面由第二连接部的内孔截面形状平滑过渡到第一连接部的内孔截面形状的过渡部，使得流经本发明的管件转接头的冷却液在过渡部能够随着过渡部的平滑过渡而保持冷却液的流速均匀，避免出现局部涡流情况，避免冷却液在流道开口附近由于流道形貌的突变而引起的局部死区现象，进而利用本发明的管件转接头，能够使得进入冷却液流道的冷却液的流速均匀，进而实现进入冷却液流道的冷却液的均匀冷却效果。

同时，本发明的液冷板散热器和计算设备中，利用对散热器本体中的冷却液流道的结构设计，确保每一个芯片电压层中的芯片均处于液冷板散热器中垂直于冷却液流道延伸方向的同一个横截面，当冷却液流道中的冷却液流经该同一个横截面处时，冷却液在该处的温度一致，进而确保了处于同一个横截面处所排列并且处于同一芯片电压层中的各个芯片的温度基本一致，从而能够利于各电压层内各芯片工作频率的均衡稳定性，并能同时调整达到最佳工作状态，进而能够将整个电子计算设备的性能发挥到极致。

附图说明

图1为一种PCB板上的芯片布置结构示意图；

图2为图1中的芯片供电结构示意图；

图3为按照现有技术方案对图1结构布置的管路路径示意图；

图4为本发明实施例中的管件转接头示意图；

图5为本发明实施例中的管件转接头透视结构示意图；

图6为本发明实施例中的管件转接头的第一连接部一侧的透视结构示意图；

图7为本发明实施例中的管件转接头安装于散热器本体的俯视结构示意图；

图8为本发明实施例中的管件转接头安装于流道开口处的透视结构示意图；

图9为本发明实施例中的散热器本体的内部局部透视结构示意图；

图10为本发明实施例中的散热器本体的内部局部剖视结构示意图；

图11为本发明实施例中的散热器本体和流道开口的结构示意图；

图12为本发明实施例的液冷板散热器中的实例一的管路路径示意图；

图13为与图12所示的管路路径相适配的一种芯片分布结构示意图；

图14为本发明实施例的液冷板散热器中的实例二的管路路径示意图；

图15为与图14所示的管路路径相适配的一种芯片分布结构示意图；

图16为本发明实施例的液冷板散热器中的实例三的管路路径示意图；

图17为与图16所示的管路路径相适配的一种芯片分布结构示意图；

图18为本发明实施例的液冷板散热器中的实例四的管路路径示意图；

图19为与图18所示的管路路径相适配的一种芯片分布结构示意图；

图20为一个具体实施例中的散热器本体的横截面示意图。

附图中，各标号所代表的部件名称如下：

1、管件转接头

11、第一连接部

12、过渡部

13、第二连接部

2、散热器本体

3、冷却液流道

41、第一流道开口

42、第二流道开口

5、导流道

100、PCB板

200、芯片

300、导热管

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

由于同一电压层内的不同芯片之间的温度差异会导致芯片之间的工作频率不同，温度越高的芯片频率越高，电压相同情况下频率越高则功耗(即发热量)越大，进而温度进一步升高，形成一个恶性循环；同时总的电流一定，芯片频率越高，功耗越大，电流也就越大，进而拉低层内其他芯片的工作频率，最终导致层内各芯片工作频率不在最佳工作频率点，即性能非最优状态。因此，控制同一电压层内的所有芯片的温度保持一致，便可以提升各电压层内各芯片工作频率的均衡稳定性，并能同时调整达到最佳工作状态，进而能够将整个电子计算设备的性能发挥到极致。因此，作为一种构思，将冷却液流道拓宽，并将同一电压层内的所有芯片沿着垂直于冷却液流动的延伸方向布置在冷却液流道上，进而同一电压层内的所有芯片均位于垂直于冷却液流道延伸方向的同一个横截面处，这样，当冷却液流经该横截面处时，如果冷却液在该横截面处的温度一致，就能够确保同一电压层内的所有芯片的温度保持基本一致。

然而，现有常用的冷却液输送管道普遍采用横截面为圆形的圆管，而圆管与拓宽的冷却液流道的流道开口并不匹配，因此，需要在冷却液流道的流道开口和冷却液输送管道之间设置能够同时匹配冷却液输送管道和流道开口的管件转接头。

基于此，本发明实施例提供了一种管件转接头，图4示出了本发明实施例中的管件转接头的外部结构，图5示出了本发明实施例中的管件转接头的透视结构，图6为管件转接头从第一连接部一侧所显示的透视结构，图7示出了管件转接头安装于散热器本体的俯视结构，图8示出了管件转接头安装于流道开口处的透视结构。

参见图4、图5和图6所示，管件转接头1为中空结构，并且，管件转接头1包括第一连接部11、过渡部12和第二连接部13，第一连接部11、过渡部12和第二连接部13一体成型。其中，结合图8所示，第一连接部11的内孔截面的形状与流道开口(如图8所示中的第一流道开口41和第二流道开口42)的形状相匹配，第一连接部11对接于流道开口。第二连接部13与所连接的管件相匹配。其中，管件的内孔形状与流道开口的形状不同，例如管件的内孔形状为圆形，流道开口的形状为近似矩形或者平椭圆形等。过渡部12位于第一连接部11和第二连接部13之间。并且，在过渡部12与第二连接部13相交界的第一交界处，过渡部12的内孔截面与第二连接部13的内孔截面的形状相同。在过渡部12与第一连接部11的相交界的第二交界处，过渡部12的内孔截面与第一连接部11的内孔截面的形状相同。其中，在本文描述中，第一交界处和第二交界处仅用于区分过渡部12与第二连接部13之间的交界处和过渡部12与第一连接部11之间的交界处。在过渡部12中，从第一交界处(即过渡部12与第二连接部13之间的交界处)到第二交界处(即过渡部12与第一连接部11之间的交界处)，过渡部12的内孔截面由第二连接部12的内孔截面形状平滑过渡到第一连接部11的内孔截面形状。在这种结构中，在冷却液从第二连接部13进入过渡部12再到第一连接部11的过程中，以及在冷却液从第一连接部11进入过渡部12再到第二连接部13的过程中，均能够确保冷却液的流速均匀，避免出现局部涡流情况，避免冷却液在流道开口附近由于流道形貌的突变而引起的局部死区现象，进而可减小散热器本体内冷却液流道因此情况所造成的同一流道界面处冷却液在不同位置的流速差异，进而当同一芯片电压层中所有芯片均位于同一流道界面时，可减小同一芯片电压层中各芯片的综合换热系数K值的差异，同时该结构也能够减小冷却液因流道截面突变所引起的流动阻力。

第一连接部11和第二连接部13的形状分别与流道开口的形状和管件形状相适配。在可选实施例中，第一连接部11的内孔截面的形状为平椭圆或者矩形，例如针对长方形流道开口形状，第一连接部11的内孔截面可以为图5、图6和图8所示的平椭圆形状，也可以为矩形。在可选实施例中，针对现有常用的圆管型的管件，第二连接部13的内孔截面的形状为圆形。

另外，在可选实施例中，根据所连接管件的接头需求，第二连接部13可以为宝塔头结构、外螺纹结构、内螺纹结构或者光管结构。其中，光管结构为焊接用的光管结构。

在可选实施例中，第一连接部11的内孔轴线与第二连接部13的内孔轴线重合。这样，可以确保冷却液在管件转接头1中不会出现路径转弯而引起的流速不均的情况。

利用本发明实施例的管件转接头接入截面形状不同的流道开口和管件之间，其中第一连接部内孔截面的形状匹配于流道开口，第二连接部匹配于所连接的管件，并且在第一连接部和第二连接部中间，具有内孔截面由第二连接部的内孔截面形状平滑过渡到第一连接部的内孔截面形状的过渡部，使得流经本发明实施例的管件转接头的冷却液在过渡部能够随着过渡部的平滑过渡而保持冷却液流速均匀，避免出现局部涡流情况，避免冷却液在流道开口附近由于流道形貌的突变而引起的局部死区现象，进而利用本发明实施例的管件转接头，能够使得进入冷却液流道的冷却液流速均匀，进而实现进入冷却液流道的冷却液的均匀冷却效果。

本发明实施例还提供了一种使用上述管件转接头的液冷板散热器，该散热器包括如上述实施例的管件转接头1。另外，如图7、图8所示，该液冷板散热器还包括散热器本体2。

图9示出了本发明实施例中的散热器本体的内部局部透视结构，图10示出了散热器本体的内部局部剖视结构。参见图9、图10所示，本发明实施例的液冷板散热器还包括冷却液流道3。其中，冷却液流道3位于散热器本体2中，在图9所示中，冷却液流道3为两个虚线之间的区域，需要说明的是，冷却液流道3被设置于散热器本体2的内部，即本发明实施例的液冷板散热器具有中空结构，图10示出的剖视结构为垂直于冷却液流道3延伸方向的横截面的示意结构。本发明实施例中，冷却液流道3的宽度对应于处于同一电压层内的各芯片所占据的宽度，作为示例，在同一电压层内包含至少两个芯片200时，冷却液流道3的宽度与至少两个芯片200相排列的宽度相适配，即冷却液流道2的宽度不小于至少两个芯片相排列的宽度，优选地，冷却液流道2的宽度等于或者略大于至少两个芯片200相排列的宽度，例如图10所示的虚线框表示芯片200，这样，在垂直于冷却液流道3延伸方向的同一个横截面处可以同时排列多个芯片200(例如图10所示中的三个芯片200)，这样，当冷却液流经该横截面处时，因为冷却液在该处的温度一致，进而能够确保该同一个横截面处同时排列的多个芯片200的温度保持基本一致。

图11示出了本发明实施例中的散热器本体和流道开口的结构，如图8、图11所示，在可选实施例中，位于散热器本体2的同一个端面，具有两个连通于冷却液流道3的流道开口，即第一流道开口41和第二流道开口42。由于需要在散热器本体2上开设冷却液进出的流道开口，进而确保冷却液能够从一个流道开口进入冷却液流道3并从另一个流道开口离开冷却液流道3，所以需要设计合理的流道开口的位置，基于此，在该可选实施例中，将两个连通于冷却液流道3的流道开口设置于散热器本体2的同一个端面上，使得在散热器本体2的同一个端面上即可完成与外界冷却液管路的连接，并且基于此能够将外界冷却液管路设计在散热器本体2的同一侧。相比于将流道开口分别设置于散热器本体2的不同端面上的结构而言，将流道开口设置于散热器本体2的同一个端面上，能够节省布置冷却液管路的空间，基于此也能够进一步降低采用本发明实施例液冷板散热器的计算设备的占用空间，实现计算设备更加小型化集成化的效果。同时，基于将流道开口设置于散热器本体2的同一个端面上的结构，贴设有散热器本体2的PCB板的电路接口可设置于与流道开口相对的另一侧边，这样可避免电路接口与流道开口位于同一侧所造成的彼此干扰，可给电路接口一侧留出更大的空间，也有利于PCB板中电路接口的管理和维护。

结合PCB板上芯片的电路结构和行列排列的布置结构，在本发明的进一步实施例中，冷却液流道3的数量为至少一个，各个冷却液流道3在散热器本体2中可直线延伸，当冷却液流道3的数量为至少两个时，冷却液流道3之间可相互平行设置，或者基本平行设置。在其他实施例中，结合PCB板上芯片的其他种布置结构，如斜向布置等，冷却液流道2依据对应的布置结构而进行设置，在冷却液流道2的数量为至少两个时，冷却液流道2之间可以不相互平行。

在本发明实施例中，在冷却液流道3的数量为至少两个时，冷却液流道3之间可以采用串联或者并联的形式，即串联流道或者并联流道。

由于两个连通于冷却液流道3的流道开口位于散热器本体2的同一个端面，所以对于冷却液流道3的不同数量和串并联方式，其中结构稍有不同，具体结合如下几个实施例进行说明。

实施例一

实施例一中，冷却液流道3的数量为偶数个，并且，由相邻的冷却液流道3之间经由各自的端部相互连通组成串联流道。串联流道中的首尾两个冷却液流道3的不与其他冷却液流道3相连通的端部延伸至散热器本体2的同一个端面，形成两个流道开口。

例如图12所示中，冷却液流道3的数量为四个。图12中从最上侧到最下侧的冷却液流道3分别命名为第一冷却液流道、第二冷却液流道、第三冷却液流道和第四冷却液流道。由相邻的冷却液流道3之间经由各自的端部相互连通组成串联流道，例如图12中，第一冷却液流道与第二冷却液流道相邻，第二冷却液流道与第三冷却液流道相邻，第三冷却液流道与第四冷却液流道相邻，第一冷却液流道与第二冷却液流道的右侧端部相互连通，第二冷却液流道与第三冷却液流道的左侧端部相互连通，第三冷却液流道与第四冷却液流道的右侧端部相互连通，通过这种方式第一冷却液流道、第二冷却液流道、第三冷却液流道和第四冷却液流道组成串联流道。串联流道中的首尾两个冷却液流道3即为第一冷却液流道和第四冷却液流道，第一冷却液流道的不与其他冷却液流道3相连通的端部为第一冷却液流道的左侧端部，第四冷却液流道的不与其他冷却液流道3相连通的端部为第四冷却液流道的左侧端部，第一冷却液流道的左侧端部和第四冷却液流道的左侧端部延伸至散热器本体2左侧的同一个端面，形成两个流道开口，即第一流道开口41和第二流道开口42。

与图12所示的管路路径相适配的一种芯片分布结构可参见图13所示。如图13所示，在本发明实施例中，在垂直于每一个冷却液流道3延伸方向的同一个横截面处均同时排列了三个芯片200，当冷却液流道3中的冷却液流经该同一个横截面处时，冷却液在该处的温度一致，进而确保了处于同一个横截面处所排列的三个芯片200的温度保持基本一致，同时结合图2所示的芯片供电结构，在同一个横截面处所排列的三个芯片200处于同一个芯片电压层中，这样，便确保了处于同一个芯片电压层中的三个芯片200之间的温度保持一致，从图13中可以看出，对于每一个芯片电压层而言，本发明实施例的液冷板散热器能够确保其中的所有芯片200处于冷却液流道3的同一个横截面处，进而该芯片电压层中的所有芯片200的温度保持一致，从而与现有技术相比，本发明实施例的液冷板散热器能够利于各电压层内各芯片工作频率的均衡稳定性，并能同时调整达到最佳工作状态，进而能够将整个电子计算设备的性能发挥到极致。

需要说明的是，图13仅为示例性说明，同一个芯片电压层中的芯片200的数量还可以为两个、四个、五个、六个或者更多，同一个芯片电压层的所有芯片200均处于冷却液流道3的同一个横截面处。

实施例二

实施例二中，冷却液流道3的数量为大于一的奇数个，并且，由相邻的冷却液流道3之间经由各自的端部相互连通组成串联流道。串联流道中的一个端部冷却液流道3的不与其他冷却液流道3相连通的端部延伸至散热器本体2的端面，形成两个流道开口中的一个流道开口。

液冷板散热器还包括位于散热器本体中的导流道，导流道与串联流道中的另一个端部冷却液流道3相邻并平行。另一个端部冷却液流道3的不与其他冷却液流道相连通的端部与导流道的一个端部连通。导流道的另一个端部延伸至散热器本体的端面，形成两个流道开口中的另一个流道开口。

例如图14所示中，冷却液流道3的数量为三个。图14中从最上侧到最下侧的冷却液流道3分别命名为第一冷却液流道、第二冷却液流道和第三冷却液流道。由相邻的冷却液流道3之间经由各自的端部相互连通组成串联流道，例如图14中，第一冷却液流道与第二冷却液流道相邻，第二冷却液流道与第三冷却液流道相邻，第一冷却液流道与第二冷却液流道的右侧端部相互连通，第二冷却液流道与第三冷却液流道的左侧端部相互连通，通过这种方式，第一冷却液流道、第二冷却液流道和第三冷却液流道组成串联流道。串联流道中的一个端部冷却液流道3即为第一冷却液流道，串联流道中的一个端部冷却液流道3的不与其他冷却液流道3相连通的端部即为第一冷却液流道的左侧端部，第一冷却液流道的左侧端部延伸至散热器本体2的左侧端面，形成两个流道开口中的一个流道开口，即第一流道开口41。串联流道中的另一个端部冷却液流道3即为第三冷却液流道，图14所示中，导流道5与第三冷却液流道相邻并平行，另一个端部冷却液流道3的不与其他冷却液流道相连通的端部即为第三冷却液流道的右侧端部，相应的与之相连通的导流道5的一个端部即为右侧端部，即第三冷却液流道的右侧端部与导流道5的右侧端部连通，导流道5的另一个端部即为左侧端部，导流道5的左侧端部延伸至散热器本体2的左侧端面，形成两个流道开口中的另一个流道开口，即第二流道开口42。

与图14所示的管路路径相适配的一种芯片分布结构可参见图15所示。如图15所示，在本发明实施例中，在垂直于每一个冷却液流道3延伸方向的同一个横截面处均同时排列了三个芯片200，当冷却液流道3中的冷却液流经该同一个横截面处时，冷却液在该处的温度一致，进而确保了处于同一个横截面处所排列的三个芯片200的温度保持基本一致，同时结合图2所示的芯片供电结构，在同一个横截面处所排列的三个芯片200处于同一个芯片电压层中，这样，便确保了处于同一个芯片电压层中的三个芯片200之间的温度保持一致，从图15中可以看出，对于每一个芯片电压层而言，本发明实施例的液冷板散热器能够确保其中的所有芯片200处于冷却液流道3的同一个横截面处，进而该芯片电压层中的所有芯片200的温度保持一致，从而与现有技术相比，本发明实施例的液冷板散热器能够利于各电压层内各芯片工作频率的均衡稳定性，并能同时调整达到最佳工作状态，进而能够将整个电子计算设备的性能发挥到极致。

图14所示实例中，导流道5是为将第一流道开口41与第二流道开口42设置于散热器本体2的同一个端面所额外增加的结构，其作用是将导流路径(使流经各冷却液流道后的冷却液与外界管路连通)引导至设有第一流道开口41的同一个端面，导流道5上一般不布置芯片200，然而，基于导流道5也位于散热器本体2内并且也能够起到导热作用，因此，也可以根据电路设计需要，在对应导流道5的相应位置布置芯片200。

需要说明的是，图15仅为示例性说明，同一个芯片电压层中的芯片200的数量还可以为两个、四个、五个、六个或者更多，同一个芯片电压层的所有芯片200均处于冷却液流道3的同一个横截面处。

实施例三

如图16所示，实施例三中，冷却液流道3的数量为一个。液冷板散热器还包括位于散热器本体2中并与冷却液流道3平行的导流道5。冷却液流道3和导流道5共同朝向一个方向的端部彼此连通，例如图16所示中，冷却液流道3和导流道5共同朝向右侧方向的端部彼此连通。冷却液流道3和导流道5共同朝向另一个方向的端部延伸至散热器本体2的同一个端面形成两个流道开口，例如图16所示中，冷却液流道3和导流道5共同朝向左侧方向的端部延伸至散热器本体2的左侧端面形成第一流道开口41和第二流道开口42。

与图16所示的管路路径相适配的一种芯片分布结构可参见图17所示。如图17所示，在本发明实施例中，在垂直于每一个冷却液流道3延伸方向的同一个横截面处均同时排列了三个芯片200，当冷却液流道3中的冷却液流经该同一个横截面处时，冷却液在该处的温度一致，进而确保了处于同一个横截面处所排列的三个芯片200的温度保持基本一致，同时结合图2所示的芯片供电结构，在同一个横截面处所排列的三个芯片200处于同一个芯片电压层中，这样，便确保了处于同一个芯片电压层中的三个芯片200之间的温度保持一致，从图17中可以看出，对于每一个芯片电压层而言，本发明实施例的液冷板散热器能够确保其中的所有芯片200处于冷却液流道3的同一个横截面处，进而该芯片电压层中的所有芯片200的温度保持一致，从而与现有技术相比，本发明实施例的液冷板散热器能够利于各电压层内各芯片工作频率的均衡稳定性，并能同时调整达到最佳工作状态，进而能够将整个电子计算设备的性能发挥到极致。

图16所示实例中，导流道5是为将第一流道开口41与第二流道开口42设置于散热器本体2的同一个端面所额外增加的结构，其作用是将导流路径(使流经各冷却液流道后的冷却液与外界管路连通)引导至设有第一流道开口41的同一个端面，导流道5上一般不布置芯片200，然而，基于导流道5也位于散热器本体2内并且也能够起到导热作用，因此，也可以根据电路设计需要，在导流道5的相应位置布置芯片200。

需要说明的是，图17仅为示例性说明，同一个芯片电压层中的芯片200的数量还可以为两个、四个、五个、六个或者更多，同一个芯片电压层的所有芯片200均处于冷却液流道3的同一个横截面处。

实施例四

实施例四中，冷却液流道3为至少两个。至少两个冷却液流道3共同朝向一个方向的端部彼此连通，至少两个冷却液流道3共同朝向另一个方向的端部彼此连通，进而由至少两个冷却液流道3组成并联流道。并联流道中的一个边缘冷却液流道朝向另一个方向延伸至散热器本体2的端面形成两个流道开口中的一个流道开口。液冷板散热器还包括位于散热器本体2中的导流道，导流道与并联流道中的另一个边缘冷却液流道相邻并平行。导流道和另一个边缘冷却液流道共同朝向一个方向的端部彼此连通。导流道的朝向另一个方向的端部延伸至散热器本体2的端面形成两个流道开口中的另一个流道开口。

例如图18所示中，冷却液流道3的数量为四个。四个冷却液流道3共同朝向右侧方向的端部彼此连通，四个冷却液流道3共同朝向左侧方向的端部彼此连通，进而由四个冷却液流道3组成并联流道。并联流道中的上侧边缘的冷却液流道3朝向左侧方向延伸至散热器本体2的端面形成两个流道开口中的一个流道开口，即第一流道开口41。导流道5与并联流道中的下侧边缘的冷却液流道3相邻并平行。导流道5和下侧边缘的冷却液流道3共同朝向右侧方向的端部彼此连通。导流道5的朝向左侧方向的端部延伸至散热器本体2的端面形成两个流道开口中的另一个流道开口，即第二流道开口42。

与图18所示的管路路径相适配的一种芯片分布结构可参见图19所示。如图19所示，在本发明实施例中，在垂直于每一个冷却液流道3延伸方向的同一个横截面处均同时排列了三个芯片200，当冷却液流道3中的冷却液流经该同一个横截面处时，冷却液在该处的温度一致，进而确保了处于同一个横截面处所排列的三个芯片200的温度保持基本一致，同时结合图2所示的芯片供电结构，在同一个横截面处所排列的三个芯片200处于同一个芯片电压层中，这样，便确保了处于同一个芯片电压层中的三个芯片200之间的温度保持一致，从图19中可以看出，对于每一个芯片电压层而言，本发明实施例的液冷板散热器能够确保其中的所有芯片200处于冷却液流道3的同一个横截面处，进而该芯片电压层中的所有芯片200的温度保持一致，从而与现有技术相比，本发明实施例的液冷板散热器能够利于各电压层内各芯片工作频率的均衡稳定性，并能同时调整达到最佳工作状态，进而能够将整个电子计算设备的性能发挥到极致。

图18所示实例中，导流道5是为将第一流道开口41与第二流道开口42设置于散热器本体2的同一个端面所额外增加的结构，其作用是将导流路径(使流经各冷却液流道后的冷却液与外界管路连通)引导至与第一流道开口41的同一个端面，导流道5上一般不布置芯片200，然而，基于导流道5也位于散热器本体2内并且也能够起到导热作用，因此，也可以根据电路设计需要，在导流道5的相应位置布置芯片200。

需要说明的是，图19仅为示例性说明，同一个芯片电压层中的芯片200的数量还可以为两个、四个、五个、六个或者更多，同一个芯片电压层的所有芯片200均处于冷却液流道3的同一个横截面处。

在实施例四中，将两个流道开口中的一个流道开口设置于并联流道中的一个边缘冷却液流道朝向另一个方向延伸到的散热器本体2的端面处，并将导流道和另一个边缘冷却液流道共同朝向一个方向的端部彼此连通，例如图18中，将第一流道开口41设置于并联流道中的上侧边缘的冷却液流道3朝向左侧方向延伸到的散热器本体2的端面处，并将导流道5和下侧边缘的冷却液流道3共同朝向右侧方向的端部彼此连通。这种结构，能够使得冷却液从其中一个流道开口流入并从另一个流道开口流出时，冷却液能够均匀地分布于每一个冷却液流道3中，使得每一个芯片热量均能够被流经的冷却液所带走，从而在整体上确保了所有芯片200的温度的均衡，避免可能出现的某些局部位置的芯片200因为冷却液没能到达或者流量不足而导致的温度过高的现象。

图20示出了一个具体实施例中的散热器本体2的横截面示意图。如图20所示，在可选实施例中，冷却液流道3内部具有多个鳍条结构，鳍条的延伸方向与冷却液流道3的延伸方向一致，鳍条结构可增加冷却液流道3与内部流经的冷却液的接触面积，从而进一步提升整个液冷板散热器的导热效率。

如图20所示，由于在可选实施例中，在散热器本体2中，冷却液流道3的横截面呈长方形，另外在可选实施例中的导流道5的横截面也呈长方形，进而冷却液流道3和导流道5延伸至散热器本体2的端面所形成的流道开口为长方形结构，如图11所示中的第一流道开口41和第二流道开口42。

在本发明实施例中，如图7和图8所示，管件转接头1为两个，两个管件转接头1分别与两个流道开口相适配，并且两个管件转接头1分别安装于两个流道开口处，即，两个管件转接头1分别与第一流道开口41和第二流道开口42相适配，并且两个管件转接头1分别安装于第一流道开口41和第二流道开口42处。

在可选实施例中，冷却液流道3的横截面呈长方形，冷却液流道3的横截面积根据冷却液的循环流量进行调整，以保证冷却液与液冷板之间有足够大的对流换热系数，即保证雷诺数Re大于4000，使得冷却液在冷却液流道3内处于湍流流动状态。

由传热学可知芯片散热的综合传热公式为：

Q＝K·A·ΔT

其中，Q为散热量(即芯片200的发热量)，K为综合换热系数(与材料导热和冷却液与冷板对流换热效率有关)，A为换热面积(包括芯片导热面积和冷却液与冷板对流换热面积)，ΔT为换热温差(即芯片温度与冷却液温度差值)。进而通过上述公式可知，在芯片发热量一致时，尽可能保证其中的K、A及冷却液温度一致时，芯片的温度就相等。因此，本发明实施例的液冷板散热器基于该公式的理论指导，实现了将同一芯片电压层的多颗芯片并列布置在一个冷却液流道上，确保同一芯片电压层的多颗芯片对应的冷却液温度一致，冷却液流道的宽度覆盖同一芯片电压层的所有芯片，确保同一芯片电压层的各芯片散热面积接近。对于同一个冷却液流道，在冷却液进液均流情况下，冷却液流道内各处冷却液流速接近一致，则对流换热效率接近。此外，结合于电路设计，使得各芯片的外围硬件结构都相同，确保外围环境导热一致，从而使得同一芯片电压层内各芯片综合换热系数K相接近。因此，使得同一芯片电压层内各芯片的温度相接近。

本发明实施例还提供了一种计算设备，其包括PCB板和如上述任一项实施例所述的液冷板散热器。其中，PCB板朝向液冷板散热器的一侧表面设有至少两个芯片电压层，其中，每个芯片电压层中包括至少两个并联供电并且成排排列的芯片，芯片贴设于液冷板散热器，进一步地，芯片贴设于散热器本体，并且芯片叠设于冷却液流道，芯片电压层中芯片的排列方向垂直于冷却液流道的延伸方向，每个芯片电压层中的各个芯片位于同一个冷却液流道上。进一步地，至少两个芯片电压层沿冷却液流道的延伸方向分布。

本发明实施例的液冷板散热器和计算设备中，利用对散热器本体中的冷却液流道的结构设计，确保每一个芯片电压层中的芯片均处于液冷板散热器中的垂直于冷却液流道延伸方向的同一个横截面，当冷却液流道中的冷却液流经该同一个横截面处时，冷却液在该处的温度一致，进而确保了处于同一个横截面处所排列并且处于同一芯片电压层中的各个芯片的温度基本一致，从而能够利于各电压层内各芯片工作频率的均衡稳定性，并能同时调整达到最佳工作状态，进而能够将整个电子计算设备的性能发挥到极致。另外，本发明实施例中，将流道开口设置于散热器本体的同一个端面上，能够节省布置冷却液管路的空间，并进一步降低计算设备的占用空间，实现计算设备更加小型化集成化的效果。同时，基于将流道开口设置于散热器本体的同一个端面上的结构，贴设在液冷板散热器的PCB板的电路接口可设置于与流道开口相对的另一侧边，这样可避免电路接口与流道开口位于同一侧所造成的彼此干扰，可给电路接口一侧留出更大的空间，也有利于PCB板中电路接口的管理和维护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种管件转接头，其特征在于：

所述管件转接头包括第一连接部、过渡部和第二连接部；其中，

所述第一连接部的内孔截面的形状与所对接的流道开口的形状相匹配；

所述第二连接部与所连接的管件相匹配；

所述过渡部位于所述第一连接部和所述第二连接部之间；并且，

在所述过渡部与所述第二连接部的第一交界处，所述过渡部的内孔截面与所述第二连接部的内孔截面的形状相同；

在所述过渡部与所述第一连接部的第二交界处，所述过渡部的内孔截面与所述第一连接部的内孔截面的形状相同；

在所述过渡部中，从所述第一交界处到所述第二交界处，所述过渡部的内孔截面由所述第二连接部的内孔截面形状平滑过渡到所述第一连接部的内孔截面形状。

2.根据权利要求1所述的管件转接头，其特征在于：

所述管件的内孔形状与所述流道开口的形状不同。

3.根据权利要求1所述的管件转接头，其特征在于：

所述第一连接部、所述过渡部和所述第二连接部一体成型；

所述第一连接部的内孔截面的形状为平椭圆或者矩形；

所述第二连接部的内孔截面的形状为圆形。

4.根据权利要求1所述的管件转接头，其特征在于：

所述第二连接部为宝塔头结构、外螺纹结构、内螺纹结构或者光管结构。

5.根据权利要求1所述的管件转接头，其特征在于：

所述管件转接头为中空结构，所述第一连接部的内孔轴线与所述第二连接部的内孔轴线重合。

6.一种液冷板散热器，其特征在于，包括：

如权利要求1至5任一项所述的管件转接头；

散热器本体；

冷却液流道，所述冷却液流道位于所述散热器本体中，并且所述冷却液流道延伸至所述散热器本体的端面形成所述流道开口；其中，

所述第一连接部对接并密封于所述散热器本体的端面，并且所述第一连接部的内孔对接于所述流道开口。

7.根据权利要求8所述的液冷板散热器，其特征在于：

所述冷却液流道的宽度不小于至少两个芯片相排列的宽度。

8.根据权利要求1所述的液冷板散热器，其特征在于：

所述流道开口为两个，均位于所述散热器本体的同一个端面；

所述管件转接头为两个，分别对接于并密封于两个所述流道开口处。

9.根据权利要求8所述的液冷板散热器，其特征在于：

所述冷却液流道为至少一个，并且在所述散热器本体中直线延伸；

当所述冷却液流道为至少两个时，所述冷却液流道之间相互平行设置。

10.一种计算设备，其特征在于，包括：

如权利要求6所述的液冷板散热器；

PCB板，所述PCB板朝向所述液冷板散热器的一侧表面设有至少两个芯片电压层，其中，每个芯片电压层中包括至少两个并联供电并且成排排列的芯片，所述芯片贴设于所述液冷板散热器，并且所述芯片叠设于所述冷却液流道，所述芯片电压层中芯片的排列方向垂直于所述冷却液流道的延伸方向，每个所述芯片电压层中的各个芯片位于同一个所述冷却液流道上。

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