CN112783299B - Lts散热器及具有该lts散热器的电子设备 - Google Patents

Lts散热器及具有该lts散热器的电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种LTS散热器，包括蒸发器、冷凝器、气体管道和液体管道；蒸发器至少包括第一表面、第二表面和第三表面，第一表面和第二表面相互背对设置，第三表面连接第一表面和第二表面；第一表面和第二表面分别用以固定一个发热元件；气体管道的一端和液体管道的一端连接导通且伸入冷凝器中，气体管道的另一端和液体管道的另一端分别从第三表面与与蒸发器连接导通，以在蒸发器、气体管道和液体管道中形成循环通道。LTS散热器通过在一个蒸发器的两侧分别固定一个发热元件，通过共享一个冷凝器，实现一个LTS散热器可同时为两个发热元件散热。本发明还提供一种具有上述LTS散热器的电子设备。

Description

LTS散热器及具有该LTS散热器的电子设备
技术领域
本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种为GPU散热的LTS散热器及具有该LTS散热器的电子设备。
背景技术
随着科技的发展，人们对电子设备的图像、视频的处理能力要求越来越高，因此需在服务器有限的空间里能摆放更多的图像处理器(GPU)，所以对GPU的散热也提出了更高的要求。现有技术中，一般采用环路重力热管(LTS,Loop Thermosiphon)为GPU散热，例如，在一个4U的服务器中，我们需要摆8张GPU，且需要为每个GPU单独安装一个LTS散热器。由于LTS散热器中冷凝器大小和散热片的高度有严格的规范，在服务器有限的空间里安装8个合格的LTS散热器在空间上是不能满足的，而满足空间要求的散热器会出现内部流道设计的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种新型的LTS散热器及具有该LTS散热器的电子设备，使其能够同时为两个GPU散热，以解决以上技术问题。
一种LTS散热器，包括蒸发器、冷凝器、气体管道和液体管道；所述气体管道的一端和所述液体管道的一端连接导通，所述气体管道的另一端和所述液体管道的另一端分别与所述蒸发器连接导通，以在所述蒸发器、所述气体管道和所述液体管道中形成循环通道，所述气体管道和所述液体管道相连接的端部伸入所述冷凝器中，所述蒸发器至少包括第一表面、第二表面和第三表面，所述第一表面和所述第二表面相互背对设置，所述第三表面连接所述第一表面和所述第二表面；所述第一表面和所述第二表面分别用以固定一个发热元件，所述气体管道的另一端和所述液体管道的另一端分别从所述第三表面与所述蒸发器连接导通。
进一步地，所述气体管道设于所述液体管道的上方。
进一步地，所述液体管道包括引流段、导流段和连接段；所述连接段连接所述引流段和所述导流段，所述引流段与所述气体管道连接导通，所述导流段与所述蒸发器连接导通；所述引流段竖直设置，所述连接段水平设置，所述导流段倾斜设置，且所述导流段与所述连接段连接的一端高于所述导流段与所述蒸发器连接的一端。
进一步地，所述蒸发器还包括第四表面，所述第四表面连接所述第一表面和所述第二表面，且与所述第三表面相互背对设置，所述LTS散热器还包括填充阀，所述第四表面上设有开孔，所述填充阀可拆卸地安装于所述开孔中，用以堵塞所述开孔。
进一步地，所述冷凝器包括冷凝板和鳍片组，该鳍片组中设有容置槽，用以容置所述气体管道和所述液体管道相连接的端部。
进一步地，所述气体管道和所述液体管道直接连接导通，且二者的连接处位于所述冷凝板的下方且容置于所述容置槽内；或，所述气体管道和所述液体管道间接连接导通，所述气体管道与所述气体管道的侧面连接导通，所述液体管道与所述冷凝板的下表面连接导通，且连接处容置于所述容置槽内。
一种电子设备，包括外壳和设于所述外壳内的至少两个发热元件，所述电子设备还包括至少一个上述LTS散热器。
进一步地，所述发热元件为图像处理器，两个所述图像处理器分别通过固定架垂直设于所述蒸发器的所述第一表面和所述第二表面上。
进一步地，所述电子设备包括八个所述图像处理器和四个所述LTS散热器，四个所述LTS散热器由两个第一LTS散热器和两个第二LTS散热器组成；四个所述LTS散热器的蒸发器并排设置，两个所述第一LTS散热器的冷凝器并排设置，两个所述第二LTS散热器的冷凝器并排设置。
进一步地，所述第一LTS散热器中的所述蒸发器与所述冷凝器之间的距离小于所述第二LTS散热器中的所述蒸发器与所述冷凝器之间的距离；所述第一LTS散热器中的所述冷凝器的长度小于所述第二LTS散热器中所述冷凝器的长度。
相较于现有技术，本发明的所述LTS散热器通过在一个所述蒸发器的两侧分别固定一个所述发热元件，通过共享一个所述冷凝器，实现一个所述LTS散热器可同时为两个所述发热元件散热，有效缩小了所述LTS散热器在电子设备的内部安装空间，使得要求发热元件较多的电子设备能够同时满足空间和散热的要求。
附图说明
图1为本发明实施方式中的LTS散热器的结构示意图。
图2为图1中所示LTS散热器的部分分解示意图。
图3为图1中所示LTS散热器的工作原理示意图。
图4为本发明另一实施方式中的LTS散热器的工作原理示意图。
图5为图1中所示LTS散热器应用在电子设备中的结构示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明实施方式提供一种LTS散热器，包括蒸发器、冷凝器、气体管道和液体管道；所述气体管道的一端和所述液体管道的一端连接导通，所述气体管道的另一端和所述液体管道的另一端分别与所述蒸发器连接导通，以在所述蒸发器、所述气体管道和所述液体管道中形成循环通道，所述气体管道和所述液体管道相连接的端部伸入所述冷凝器中，所述蒸发器至少包括第一表面、第二表面和第三表面，所述第一表面和所述第二表面相互背对设置，所述第三表面连接所述第一表面和所述第二表面；所述第一表面和所述第二表面分别用以固定一个发热元件，所述气体管道的另一端和所述液体管道的另一端分别从所述第三表面与所述蒸发器连接导通。
本发明实施方式还提供一种电子设备，包括外壳和设于所述外壳内的至少两个发热元件，所述电子设备还包括至少一个上述LTS散热器。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参见图1和图2，本发明实施方式提供的LTS散热器10包括蒸发器11、冷凝器12、气体管道13和液体管道14。所述气体管道13设于所述液体管道14的上方。所述气体管道13的一端和所述液体管道14的一端连接导通，所述气体管道13的另一端和所述液体管道14的另一端分别与所述蒸发器11连接导通，以在所述蒸发器11、所述气体管道13和所述液体管道14中形成循环通道，且所述气体管道13和所述液体管道14相连接的端部伸入所述冷凝器12中。
所述蒸发器11至少包括第一表面111、第二表面112和第三表面113。所述第一表面111和所述第二表面112相互背对设置，所述第三表面113连接所述第一表面111和所述第二表面112；所述第一表面111和所述第二表面112上分别固定一个发热元件20，所述气体管道13的另一端和所述液体管道14的另一端分别从所述第三表面113与所述蒸发器11连接导通。
在本实施方式中，所述发热元件20为图像处理器(GPU)，两个GPU分别通过固定架30垂直设于所述蒸发器11的所述第一表面111和所述第二表面112上。所述循环通道内设有冷却介质。工作时，两个所述发热元件20产生的热量分别通过所述第一表面111和所述第二表面112传递至所述蒸发器11，将所述蒸发器11中的冷却介质蒸发为气体，该气体带着热量进入所述气体管道13；该气体经过所述气体管道13进入所述冷凝器12后散发热量变为液体，该液体在重力作用下流入所述液体管道14，进而回到所述蒸发器11中，进入下一个循环。
请参见图3，在本实施方式中，所述冷凝器12采用用鳍片组。该鳍片组中设有容置槽120，用以容置所述气体管道13和所述液体管道14的连接端。具体地，在本实施方式中，该鳍片组由若干上鳍片121、若干下鳍片122和鳍片安装板123组成，其中所述鳍片安装板123为冷凝板。若干上鳍片121并排安装于鳍片安装板123的上表面，若干下鳍片122并排安装于鳍片安装板123的下表面。工作时，热量通过若干所述上鳍片121和若干所述下鳍片122传递至空气中，最后利用风带出所述电子设备100，达到散热的目的。
在本实施方式中，所述液体管道14与所述气体管道13直接连接并导通，且二者连接部分位于所述鳍片安装板123(冷凝板)的下表面。气体管道13内的气体在流向冷凝板下方时被冷凝板液化，从而在自身重力下流入液体管道14。
可以理解地，在其它实施方式中，如图4所示，所述液体管道14与所述气体管道13还可以通过冷凝板连接并导通。具体地，所述气体管道13与冷凝板的一侧侧面连接并导通，所述液体管道14与冷凝板的下表面连接并导通。气体管道13内的气体在流入冷凝板后，在冷凝板内液化，进而在自身重力下流入液体管道14。
可以理解地，所述LTS散热器10的气体管道13和液体管道14的长度(所述蒸发器11与所述冷凝器12之间的距离)，以及所述鳍片组的长度(由鳍片的数量决定)可以根据实际需要进行设计。
优选地，所述蒸发器11还包括第四表面114，所述第四表面114连接所述第一表面111和所述第二表面112，且与所述第三表面113相互背对设置。所述第四表面114上设有开孔1140，用以向所述循环通道内填充冷却介质。可以理解地，这里的冷却介质可以采用水、酒精等。所述LTS散热器10还包括填充阀15，所述填充阀15可拆卸地安装于所述开孔1140中，用以堵塞所述开孔1140。
在本实施方式中，所述液体管道14包括引流段141、导流段142和连接段143。所述连接段143连接所述引流段141和所述导流段142，所述引流段141与所述气体管道13连接导通，所述导流段142与所述蒸发器11连接导通。所述引流段141竖直设置，所述连接段143水平设置，所述导流段142倾斜设置，且所述导流段142与所述连接段143连接的一端高于所述导流段142与所述蒸发器11连接的一端。
请参见图5，本发明实施方式提供的电子设备100包括外壳40，以及设于所述外壳40内的若干上述LTS散热器10和若干发热元件20。可以理解地，所述外壳40内还可以设有所述电子设备100的其它必要元件，此处不一一赘述。
在本实施方式中，所述电子设备100内设有八个GPU和四个所述LTS散热器10，每一个所述LTS散热器10同时为两个GPU散热。
在本实施方式中，四个所述LTS散热器10由两个第一LTS散热器101和两个第二LTS散热器102组成。四个所述LTS散热器10的蒸发器11并排设置，两个所述第一LTS散热器101的冷凝器12并排设置，两个所述第二LTS散热器102的冷凝器12并排设置。所述第一LTS散热器101中所述蒸发器11与所述冷凝器12之间的距离小于所述第二LTS散热器102中所述蒸发器11与所述冷凝器12之间的距离。所述第一LTS散热器101中鳍片组的长度小于所述第二LTS散热器102中鳍片组的长度。
相较于现有技术，本发明的所述LTS散热器10通过在一个所述蒸发器11的两侧分别固定一个所述发热元件20，通过共享一个所述冷凝器12，实现一个所述LTS散热器10可同时为两个所述发热元件20散热，有效缩小了所述LTS散热器10在电子设备100的内部安装空间，使得要求发热元件20较多的电子设备100能够同时满足空间和散热的要求。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种像应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种LTS散热器，包括蒸发器、冷凝器、气体管道和液体管道；所述气体管道的一端和所述液体管道的一端连接导通，所述气体管道的另一端和所述液体管道的另一端分别与所述蒸发器连接导通，以在所述蒸发器、所述气体管道和所述液体管道中形成循环通道，所述气体管道和所述液体管道相连接的端部伸入所述冷凝器中，其特征在于：所述蒸发器至少包括第一表面、第二表面和第三表面，所述第一表面和所述第二表面相互背对设置，所述第三表面连接所述第一表面和所述第二表面；所述第一表面和所述第二表面分别用以固定一个发热元件，所述气体管道的另一端和所述液体管道的另一端分别从所述第三表面与所述蒸发器连接导通；所述气体管道设于所述液体管道的上方；所述液体管道包括引流段、导流段和连接段；所述连接段连接所述引流段和所述导流段，所述引流段与所述气体管道连接导通，所述导流段与所述蒸发器连接导通；所述引流段竖直设置，所述连接段水平设置，所述导流段倾斜设置，且所述导流段与所述连接段连接的一端高于所述导流段与所述蒸发器连接的一端。
2.如权利要求1所述的LTS散热器，其特征在于：所述蒸发器还包括第四表面，所述第四表面连接所述第一表面和所述第二表面，且与所述第三表面相互背对设置，所述LTS散热器还包括填充阀，所述第四表面上设有开孔，所述填充阀可拆卸地安装于所述开孔中，用以堵塞所述开孔。
3.如权利要求1所述的LTS散热器，其特征在于：所述冷凝器包括冷凝板和鳍片组，该鳍片组中设有容置槽，用以容置所述气体管道和所述液体管道相连接的端部。
4.如权利要求3所述的LTS散热器，其特征在于：所述气体管道和所述液体管道直接连接导通，且二者的连接处位于所述冷凝板的下方且容置于所述容置槽内；或，所述气体管道和所述液体管道间接连接导通，所述气体管道与所述气体管道的侧面连接导通，所述液体管道与所述冷凝板的下表面连接导通，且连接处容置于所述容置槽内。
5.一种电子设备，包括外壳、设于所述外壳内的至少两个发热元件，其特征在于，所述电子设备还包括至少一个如权利要求1-4中任意一项所述的LTS散热器。
6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于：所述发热元件为图像处理器，两个所述图像处理器分别通过固定架垂直设于所述蒸发器的所述第一表面和所述第二表面上。
7.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备包括八个所述图像处理器和四个所述LTS散热器，四个所述LTS散热器由两个第一LTS散热器和两个第二LTS散热器组成；四个所述LTS散热器的蒸发器并排设置，两个所述第一LTS散热器的冷凝器并排设置，两个所述第二LTS散热器的冷凝器并排设置。
8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于：所述第一LTS散热器中的所述蒸发器与所述冷凝器之间的距离小于所述第二LTS散热器中的所述蒸发器与所述冷凝器之间的距离；所述第一LTS散热器中的所述冷凝器的长度小于所述第二LTS散热器中所述冷凝器的长度。
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