CN112130644A - 一种光模块散热设备和服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光模块散热设备和服务器，设备包括：热电制冷器，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从冷端转移到热端；电源端子通过电源线连接到热电制冷器以对热电制冷器供电；冷端散热基板一侧贴合光模块设置，另一侧表面上设有限位结构，限位结构限定至少部分地容纳热电制冷器的内部空间，并且冷端在内部空间内导热接触另一侧表面；热端散热器，一侧导热接触热端，另一侧表面上设置有散热片，其中散热片的排列方向被设置为平行于附近外部空间的气流方向。本发明能够为光模块提供高效率制冷，使得降温不受环境温度限制，并且无能耗无噪声，不影响服务器硬件的整体布局。
Description
技术领域
本发明涉及散热领域，更具体地，特别是指一种光模块散热设备和服务器。
背景技术
光模块一般布置在单板风道的下游，来流空气会被上游的CPU等加热，到达光模块的空气温度基本上为设备中最热的空气，有些甚至会超过60℃。一般商业级光模块规格为上限70℃，因此要在来流空气温度超过60℃的情况下控制光模块不超过70℃是很困难的。现在有3种常规的解决方案：1、使用85℃的工业级光模块，这会导致成本成倍的增加；2、使用更大功率的风扇，这会导致系统能耗和噪声的急剧增大；3、将光模块放到风道的上游，但光模块的位置设置显然要服务服务器整体布局不能说动就动，所以仅特殊用户场景可用。
针对现有技术中商业级光模块难以通风散热问题，目前尚无有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种光模块散热设备和服务器，能够为光模块提供制冷，使得降温不受环境温度限制，并且无能耗无噪声，不影响服务器硬件的整体布局。
基于上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种光模块散热设备，包括：
热电制冷器，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从冷端转移到热端；
电源端子，通过电源线连接到热电制冷器以对热电制冷器供电；
冷端散热基板，一侧贴合光模块设置，另一侧表面上设有限位结构，限位结构限定至少部分地容纳热电制冷器的内部空间，并且冷端在内部空间内导热接触另一侧表面；
热端散热器，一侧导热接触热端，另一侧表面上设置有散热片，其中散热片的排列方向被设置为平行于附近外部空间的气流方向。
在一些实施方式中，热端和冷端之间设置有串连的多个PN结，并且在热端分别贴合有将电流从P材料导向N材料的多个金属导体，在冷端分别贴合有将电流从N材料导向P材料的多个金属导体；热电制冷器基于珀尔帖效应在多个PN结的作用下将热量从冷端转移到热端。
在一些实施方式中，冷端散热基板和热电制冷器的冷端之间、以及热端散热器和热电制冷器的热端之间使用高温胶粘贴固定。
在一些实施方式中，限位结构为环绕内部空间设置并限定内部空间的凸起，凸起与冷端散热基板本体一体成型；由凸起限定的内部空间的形状与热电制冷器的冷端形状配合。
在一些实施方式中，凸起上设置有开口，电源端子的电源线穿过开口而连接到热电制冷器。
在一些实施方式中，限位结构为冷端散热基板的另一侧表面上形成的凹槽，由凹槽限定的内部空间的形状与热电制冷器的冷端形状配合。
在一些实施方式中，凹槽的边缘设置有开口，电源端子的电源线穿过开口而连接到热电制冷器。
在一些实施方式中，被散热的光模块为工作温度范围不超过70度的商业级光模块。
本发明实施例的第二方面提供了一种服务器，包括：
处理器；
光模块；
为处理器和光模块散热的通风道；和
光模块散热设备，包括：
热电制冷器，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从冷端转移到热端；
电源端子，通过电源线连接到热电制冷器以对热电制冷器供电；
冷端散热基板，一侧贴合光模块设置，另一侧表面上设有限位结构，限位结构限定至少部分地容纳热电制冷器的内部空间，并且冷端在内部空间内导热接触另一侧表面；
热端散热器，一侧导热接触热端，另一侧表面上设置有散热片，其中散热片靠近通风道设置，并且散热片的排列方向被设置为平行于通风道的气流方向。
在一些实施方式中，处理器靠近通风道的上游设置；光模块和光模块散热设备靠近通风道的下游设置。
本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的光模块散热设备和服务器，通过使用热电制冷器，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从冷端转移到热端；电源端子通过电源线连接到热电制冷器以对热电制冷器供电；冷端散热基板一侧贴合光模块设置，另一侧表面上设有限位结构，限位结构限定至少部分地容纳热电制冷器的内部空间，并且冷端在内部空间内导热接触另一侧表面；热端散热器，一侧导热接触热端，另一侧表面上设置有散热片，其中散热片的排列方向被设置为平行于附近外部空间的气流方向的技术方案，能够为光模块提供高效率制冷，使得降温不受环境温度限制，并且无能耗无噪声，不影响服务器硬件的整体布局。
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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的光模块散热设备的结构示意图；
图2为本发明提供的光模块散热设备的热电制冷器的原理图；
图3为本发明提供的光模块散热设备的正视图；
图4为本发明提供的光模块散热设备的侧视图；
图5为本发明提供的光模块散热设备的俯视图；
图6为本发明提供的服务器的结构示意图。
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白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种能够为光模块提供高效率制冷的光模块散热设备的一个实施例。图1示出的是本发明提供的光模块散热设备的结构示意图。
所述的光模块散热设备，如图1所示包括：
热电制冷器1，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从冷端转移到热端；
电源端子2，通过电源线连接到热电制冷器1以对热电制冷器1供电；
冷端散热基板3，一侧贴合光模块设置，另一侧表面上设有限位结构5，限位结构5限定至少部分地容纳热电制冷器1的内部空间，并且冷端在内部空间内导热接触另一侧表面；
热端散热器4，一侧导热接触热端，另一侧表面上设置有散热片，其中散热片的排列方向被设置为平行于附近外部空间的气流方向。
在一些实施方式中，热端和冷端之间设置有串连的多个PN结，并且在热端分别贴合有将电流从P材料导向N材料的多个金属导体，在冷端分别贴合有将电流从N材料导向P材料的多个金属导体；热电制冷器1基于珀尔帖效应在多个PN结的作用下将热量从冷端转移到热端。
在一些实施方式中，冷端散热基板3和热电制冷器1的冷端之间、以及热端散热器4和热电制冷器1的热端之间使用高温胶粘贴固定。
在一些实施方式中，限位结构5为环绕内部空间设置并限定内部空间的凸起，凸起与冷端散热基板3本体一体成型；由凸起限定的内部空间的形状与热电制冷器1的冷端形状配合。
在一些实施方式中，凸起上设置有开口，电源端子2的电源线穿过开口而连接到热电制冷器1。
在一些实施方式中，限位结构5为冷端散热基板3的另一侧表面上形成的凹槽，由凹槽限定的内部空间的形状与热电制冷器1的冷端形状配合。
在一些实施方式中，凹槽的边缘设置有开口，电源端子2的电源线穿过开口而连接到热电制冷器1。
在一些实施方式中，被散热的光模块为工作温度范围不超过70度的商业级光模块。
下面根据具体实施例来进一步阐述本发明的具体实施方式。
热电制冷器为TEC制冷单元，其工作原理如图2所示：通过PN结的串联形成热端和冷端，把冷端贴到发热器件上起到制冷效果，PN结的高度和数量可以自由定义，热端热量经过散热器被空气带走。
光模块散热设备和光模块的总成如图3、4、5所示。因为3个部件质量都很轻，部件之间采用高温强力胶水粘贴结合而成。冷端散热基板上有限位结构，例如一个四方形凹槽，底面事先涂抹好高温强力胶水，将TEC放入粘接，四方形凹槽的一个边有一个缺口，出TEC的电源线和端子，然后将热端散热器底面涂抹高温强力胶水，粘贴在TEC上面，形成三明治结构，完成整个TEC制冷散热器的安装。整个TEC制冷散热器跟光模块之间采用光模块散热器通用的扣合机构安装。
由此，散热器带有制冷功能，可以把光模块的温度降到比来流空气温度更低，扩大了光模块的应用范围。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的光模块散热设备，通过使用热电制冷器，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从冷端转移到热端；电源端子通过电源线连接到热电制冷器以对热电制冷器供电；冷端散热基板一侧贴合光模块设置，另一侧表面上设有限位结构，限位结构限定至少部分地容纳热电制冷器的内部空间，并且冷端在内部空间内固定到另一侧表面；热端散热器，一侧固定到热端，另一侧表面上设置有散热片，其中散热片的排列方向被设置为平行于附近外部空间的气流方向的技术方案，能够为光模块提供高效率制冷，使得降温不受环境温度限制，并且无能耗无噪声，不影响服务器硬件的整体布局。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种能够为光模块提供高效率制冷的服务器的一个实施例。如图6所示的服务器包括：
处理器；
光模块；
为处理器和光模块散热的通风道；和
光模块散热设备，包括：
热电制冷器，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从冷端转移到热端；
电源端子，通过电源线连接到热电制冷器以对热电制冷器供电；
冷端散热基板，一侧贴合光模块设置，另一侧表面上设有限位结构，限位结构限定至少部分地容纳热电制冷器的内部空间，并且冷端在内部空间内导热接触另一侧表面；
热端散热器，一侧导热接触热端，另一侧表面上设置有散热片，其中散热片靠近通风道设置，并且散热片的排列方向被设置为平行于通风道的气流方向。
在一些实施方式中，处理器靠近通风道的上游设置；光模块和光模块散热设备靠近通风道的下游设置。参照图6，本发明实施例可以在不改变服务器硬件布局的前提下为光模块提供散热，制冷效果可以把光模块的温度降到比来流空气温度更低，扩大了光模块的应用范围。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的服务器，通过使用热电制冷器，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从冷端转移到热端；电源端子通过电源线连接到热电制冷器以对热电制冷器供电；冷端散热基板一侧贴合光模块设置，另一侧表面上设有限位结构，限位结构限定至少部分地容纳热电制冷器的内部空间，并且冷端在内部空间内导热接触另一侧表面；热端散热器，一侧导热接触热端，另一侧表面上设置有散热片，其中散热片靠近通风道设置，并且散热片的排列方向被设置为平行于通风道的气流方向的技术方案，能够为光模块提供高效率制冷，使得降温不受环境温度限制，并且无能耗无噪声，不影响服务器硬件的整体布局。
需要特别指出的是，上述服务器的实施例采用了所述光模块散热设备的实施例来具体说明工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到所述光模块散热设备的其他的服务器实施例中。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光模块散热设备，其特征在于，包括：
热电制冷器，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从所述冷端转移到所述热端；
电源端子，通过电源线连接到所述热电制冷器以对所述热电制冷器供电；
冷端散热基板，一侧贴合光模块设置，另一侧表面上设有限位结构，所述限位结构限定至少部分地容纳所述热电制冷器的内部空间，并且所述冷端在所述内部空间内导热接触所述另一侧表面；
热端散热器，一侧导热接触所述热端，另一侧表面上设置有散热片，其中所述散热片的排列方向被设置为平行于附近外部空间的气流方向。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述热端和所述冷端之间设置有串连的多个PN结，并且在所述热端分别贴合有将电流从P材料导向N材料的多个金属导体，在所述冷端分别贴合有将电流从N材料导向P材料的多个金属导体；所述热电制冷器基于珀尔帖效应在所述多个PN结的作用下将热量从所述冷端转移到所述热端。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述冷端散热基板和所述热电制冷器的所述冷端之间、以及所述热端散热器和所述热电制冷器的所述热端之间使用高温胶粘贴固定。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述限位结构为环绕所述内部空间设置并限定所述内部空间的凸起，所述凸起与所述冷端散热基板本体一体成型；由所述凸起限定的所述内部空间的形状与所述热电制冷器的冷端形状配合。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述凸起上设置有开口，所述电源端子的所述电源线穿过所述开口而连接到所述热电制冷器。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述限位结构为所述冷端散热基板的所述另一侧表面上形成的凹槽，由所述凹槽限定的所述内部空间的形状与所述热电制冷器的的冷端形状配合。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述凹槽的边缘设置有开口，所述电源端子的所述电源线穿过所述开口而连接到所述热电制冷器。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，被散热的光模块为工作温度范围不超过70度的商业级光模块。
9.一种服务器，其特征在于，包括：
处理器；
光模块；
为所述处理器和所述光模块散热的通风道；和
光模块散热设备，包括：
热电制冷器，具有相对设置的热端和冷端，在通电时将热量从所述冷端转移到所述热端；
电源端子，通过电源线连接到所述热电制冷器以对所述热电制冷器供电；
冷端散热基板，一侧贴合所述光模块设置，另一侧表面上设有限位结构，所述限位结构限定至少部分地容纳所述热电制冷器的内部空间，并且所述冷端在所述内部空间内导热接触所述另一侧表面；
热端散热器，一侧导热接触所述热端，另一侧表面上设置有散热片，其中所述散热片靠近所述通风道设置，并且所述散热片的排列方向被设置为平行于所述通风道的气流方向。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理器靠近所述通风道的上游设置；所述光模块和所述光模块散热设备靠近所述通风道的下游设置。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113759480A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-07 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种光模块散热装置 |
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2020
- 2020-08-21 CN CN202010850992.2A patent/CN112130644A/zh not_active Withdrawn
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