CN112328021A - 一种服务器及其内曝露散热结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种内曝露散热结构,包括具有内置空腔的散热核心体、设置于散热核心体的内壁面上并延伸至其内置空腔中的若干片散热鳍片、设置于散热核心体的外壁面上并用于紧贴发热元件以吸收其热量的若干个吸热壁面,以及开设于散热核心体上并用于引入冷却介质的冷却介质进口、开设于散热核心体上并用于排出冷却介质的冷却介质出口,且冷却介质进口与冷却介质出口均与内置空腔连通。如此,通过将冷却介质的换热场所设置在散热核心体的内置空腔中,使得冷却介质只能在内置空腔中进行流动,因此能够方便、准确地规划及约束冷却介质的流动路径,同时保证发热元件散热效果均衡,提高整体散热效果。本发明还公开一种服务器,其有益效果如上。

Description

一种服务器及其内曝露散热结构
技术领域
本发明涉及散热技术领域,特别涉及一种内曝露散热结构。本发明还涉及一种服务器。
背景技术
随着中国电子技术的发展,越来越多的电子设备已得到广泛使用。
服务器是电子设备中的重要组成部分,是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求,并进行处理,因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同,分为文件服务器,数据库服务器,应用程序服务器,WEB服务器等。服务器的主要构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等,和通用的计算机架构类似。
在大数据时代,大量的IT设备会集中放置在数据中心。这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种IT设备都是有各种硬件板卡组成,如计算模块、存储模块、机箱、风扇模块等等。各种模块集成安装在服务器内会产生大量的热,为此需要及时散热。在服务器众多散热设计中,风冷设计是各种应用场景中使用最多的设计方式。
目前,通常在服务器机箱或机柜中设置多个散热风扇实现风冷散热,发热元件被封闭在机箱中,再通过对应的散热设备进行散热。期间,热量自发热元件产生后进行热传导和局部换热对流,热量通过局部增强散热设计(如高发热的CPU/高速芯片等处的散热片/器)将热量传递到散热器的换热表面,在换热表面处发生对流换热,热量自换热表面注入冷却介质,再借助机箱内的安装空间,将换热后的冷却介质排出到机箱外。
然而,服务器机箱内的安装空间狭窄且空间结构复杂,冷却介质的流动路径不易规划、难以约束,容易导致冷却介质吸收了热量后在机箱内局部区域蓄积,造成机箱内部分发热元件散热良好而部分散热不佳的不均衡情况。
因此,如何方便、准确地规划及约束冷却介质的流动路径,保证发热元件散热效果均衡,提高整体散热效果,是本领域技术人员面临的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种内曝露散热结构,能够方便、准确地规划及约束冷却介质的流动路径,保证发热元件散热效果均衡,提高整体散热效果。本发明的另一目的是提供一种服务器。
为解决上述技术问题,本发明提供一种内曝露散热结构,包括具有内置空腔的散热核心体、设置于所述散热核心体的内壁面上并延伸至其内置空腔中的若干片散热鳍片、设置于所述散热核心体的外壁面上并用于紧贴发热元件以吸收其热量的若干个吸热壁面,以及开设于所述散热核心体上并用于引入冷却介质的冷却介质进口、开设于所述散热核心体上并用于排出冷却介质的冷却介质出口,且所述冷却介质进口与所述冷却介质出口均与所述内置空腔连通。
优选地,所述散热核心体呈长方体。
优选地,所述散热核心体呈球体。
优选地,各所述吸热壁面分别设置于所述散热核心体的四个侧壁上。
优选地,所述冷却介质进口开设于所述散热核心体的顶壁,所述冷却介质出口开设于所述散热核心体的底壁,所述冷却介质为液体。
优选地,所述冷却介质进口开设于所述散热核心体的底壁,所述冷却介质出口开设于所述散热核心体的顶壁,所述冷却介质为气体。
优选地,所述散热核心体的四个侧壁均为热的良导体。
优选地,所述散热核心体的顶壁及底壁均为热的不良导体。
优选地,各片所述散热鳍片的排列方向与所述冷却介质的流动方向平行。
本发明还提供一种服务器,包括机箱和设置于其内的内曝露散热结构,其中,所述内曝露散热结构具体为上述任一项所述的内曝露散热结构。
本发明所提供的内曝露散热结构,主要包括散热核心体、散热鳍片、吸热壁面、冷却介质进口和冷却介质出口。其中,散热核心体为本内曝露散热结构的核心结构,该散热核心体的内部开设有空腔,以用作冷却介质的流动场所和吸热场所。在散热核心体的内壁面上设置有若干片散热鳍片,各片散热鳍片的末端均延伸至散热核心体的内置空腔中,主要用于增大冷却介质的换热面积,提高冷却介质在内置空腔中的换热效率。吸热壁面设置在散热核心体的外壁面上,主要用于紧贴发热元件,从而利用热传递效果吸收发热元件所产生的热量,并将其传递至各片散热鳍片上。冷却介质进口和冷却介质出口均开设在散热核心体上,并均与内置空腔连通,分别用于引入冷却介质和排出冷却介质,使得冷却介质从冷却介质进口处流入到散热核心体的内置空腔中,在内置空腔中与各片散热鳍片充分换热后,再从冷却介质出口处流出至外界。如此,本发明所提供的内曝露散热结构,通过将冷却介质的换热场所设置在散热核心体的内置空腔中,使得冷却介质只能在散热核心体的内置空腔中进行流动和换热,因此能够方便、准确地规划及约束冷却介质的流动路径;同时,散热核心体的各个吸热壁面同时将多个发热元件的热量吸收至各片散热鳍片上,并在内置空腔内通过冷却介质统一进行换热冷却,能够保证发热元件散热效果均衡,提高整体散热效果。
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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
图2为图1的内视图。
其中,图1—图2中:
散热核心体—1,散热鳍片—2,吸热壁面—3,冷却介质进口—4,冷却介质出口—5;
侧壁—11,顶壁—12,底壁—13。
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。
请参考图1、图2,图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图,图2为图1的内视图。
在本发明所提供的一种具体实施方式中,内曝露散热结构主要包括散热核心体1、散热鳍片2、吸热壁面3、冷却介质进口4和冷却介质出口5。
其中,散热核心体1为本内曝露散热结构的核心结构,该散热核心体1的内部开设有空腔,以用作冷却介质的流动场所和吸热场所。
在散热核心体1的内壁面上设置有若干片散热鳍片2,各片散热鳍片2的末端均延伸至散热核心体1的内置空腔中,主要用于增大冷却介质的换热面积,提高冷却介质在内置空腔中的换热效率。
吸热壁面3设置在散热核心体1的外壁面上,主要用于紧贴发热元件,从而利用热传递效果吸收发热元件所产生的热量,并将其传递至各片散热鳍片2上。
冷却介质进口4和冷却介质出口5均开设在散热核心体1上,并均与内置空腔连通,分别用于引入冷却介质和排出冷却介质,使得冷却介质从冷却介质进口4处流入到散热核心体1的内置空腔中,在内置空腔中与各片散热鳍片2充分换热后,再从冷却介质出口5处流出至外界。
如此,本实施例所提供的内曝露散热结构,通过将冷却介质的换热场所设置在散热核心体1的内置空腔中,使得冷却介质只能在散热核心体1的内置空腔中进行流动和换热,因此能够方便、准确地规划及约束冷却介质的流动路径;同时,散热核心体1的各个吸热壁面3同时将多个发热元件的热量吸收至各片散热鳍片2上,并在内置空腔内通过冷却介质统一进行换热冷却,能够保证发热元件散热效果均衡,提高整体散热效果。
在关于散热核心体1的一种优选实施例中,该散热核心体1具体可为长方体,具有6个外壁面,其中包括4个侧壁11、1个顶壁12和1个底壁13。考虑到服务器机箱一般呈长方体,因此散热核心体1可呈形状与服务器机箱相似的长方体,如此便于在服务器机箱内安装和规划布局。此时,各种发热元件可分别紧贴在散热核心体1的各个外壁面上。
在关于散热核心体1的另一种优选实施例中,该散热核心体1具体可为球体,其外壁面为一整体面,任意区域均可紧贴安装发热元件,当然,考虑到发热元件多为电路板等,因此尤其适用于FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板)等弹性或柔性发热元件。
当然,散热核心体1的具体形状并不局限于上述两种形状,其余比如正六边形、正八边形等同样可以采用。
对于散热核心体1呈长方体的情况,本实施例中,各个吸热壁面3可分别设置在散热核心体1的4个侧壁11上,以利用4个侧壁11与发热元件紧贴和吸热。为提高吸热效率,该4个侧壁11均为热的良导体,比如铜壁、铝壁等。同时,还可在各个吸热壁面3的表面上涂覆硅脂等吸热材料层,一方面利用硅脂材料的粘性加强与发热元件的连接稳定性,另一方面还可提高吸热效率。
相应的,还可同时利用散热核心体1的顶壁12和底壁13作为冷却介质的流入流出通道。具体的,冷却介质进口4可开设在散热核心体1的顶壁12上,同时冷却介质出口5可开设在散热核心体1的底壁13上,此时冷却介质从散热核心体1的顶部进入到内置空腔中,再从散热核心体1的底部流出至外界。考虑到重力影响,此种情况下,冷却介质优选为液体,以便冷却介质利用自重进行流动。
此外,还可将冷却介质进口4开设在散热核心体1的底壁13上,同时将冷却介质出口5开设在散热核心体1的顶壁12上,此时冷却介质从散热核心体1的底部进入到内置空腔中,再从散热核心体1的顶部流出至外界。此种情况下,冷却介质优选为气体,以便利用空气浮力自动上升流动。
为方便拆装,本实施例中,各个侧壁11、顶壁12及底壁13均可拆卸地连接在散热核心体1上,从而便于加工制造和拆装维护。
当然,为加强冷却介质在散热核心体1的内置空腔中的流动性,还可在冷却介质进口4和冷却介质出口5处增设风机或水泵等强制对流驱动部件,此时冷却介质进口4与冷却介质出口5可以混用。
为方便冷却介质流入流出,本实施例中,冷却介质进口4和冷却介质出口5均可为通孔,并且可在顶壁12和底壁13上同时开设多个通孔,各个通孔可按照一定规则进行均匀排列,或者任意排列。当然,在顶壁12和底壁13上,也可仅开设一个通孔,从而方便与管道等结构的连接。
此外,为避免4个侧壁11将发热元件产生的热量吸收到内置空腔中后,又从顶壁12及底壁13处传递到发热元件处,本实施例中,散热核心体1的顶壁12及底壁13均为热的不良导体,比如塑胶、橡胶等隔热材料。如此设置,可有效将4个侧壁11吸收的热量限制在内置空腔中,防止热量未经冷却介质交换即溢出。
另外,为提高各片散热鳍片2的散热效率,各片散热鳍片2在各自所在的侧壁11上的排列方向均与冷却介质的流动方向平行。如此设置,冷却介质即可顺畅地在各片散热鳍片2之间的空隙中从冷却介质进口4流动到冷却介质出口5,从而顺利地在流动路径中与各片散热鳍片2进行热交换。
本实施例还提供一种服务器,主要包括机箱和设置在机箱内的内曝露散热结构,其中,该内曝露散热结构的具体内容与上述相关内容相同,此处不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种内曝露散热结构,其特征在于,包括具有内置空腔的散热核心体(1)、设置于所述散热核心体(1)的内壁面上并延伸至其内置空腔中的若干片散热鳍片(2)、设置于所述散热核心体(1)的外壁面上并用于紧贴发热元件以吸收其热量的若干个吸热壁面(3),以及开设于所述散热核心体(1)上并用于引入冷却介质的冷却介质进口(4)、开设于所述散热核心体(1)上并用于排出冷却介质的冷却介质出口(5),且所述冷却介质进口(4)与所述冷却介质出口(5)均与所述内置空腔连通。
2.根据权利要求1所述的内曝露散热结构,其特征在于,所述散热核心体(1)呈长方体。
3.根据权利要求1所述的内曝露散热结构,其特征在于,所述散热核心体(1)呈球体。
4.根据权利要求2所述的内曝露散热结构,其特征在于,各所述吸热壁面(3)分别设置于所述散热核心体(1)的四个侧壁(11)上。
5.根据权利要求4所述的内曝露散热结构,其特征在于,所述冷却介质进口(4)开设于所述散热核心体(1)的顶壁(12),所述冷却介质出口(5)开设于所述散热核心体(1)的底壁(13),所述冷却介质为液体。
6.根据权利要求4所述的内曝露散热结构,其特征在于,所述冷却介质进口(4)开设于所述散热核心体(1)的底壁(13),所述冷却介质出口(5)开设于所述散热核心体(1)的顶壁(12),所述冷却介质为气体。
7.根据权利要求5或6所述的内曝露散热结构,其特征在于,所述散热核心体(1)的四个侧壁(11)均为热的良导体。
8.根据权利要求7所述的内曝露散热结构,其特征在于,所述散热核心体(1)的顶壁(12)及底壁(13)均为热的不良导体。
9.根据权利要求8所述的内曝露散热结构,其特征在于,各片所述散热鳍片(2)的排列方向与所述冷却介质的流动方向平行。
10.一种服务器,包括机箱和设置于其内的内曝露散热结构,其特征在于,所述内曝露散热结构具体为权利要求1-9任一项所述的内曝露散热结构。
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