CN113677159B - 一种水冷风冷兼容的散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷风冷兼容的散热装置，其中，所述装置用于机房服务器散热，包括：风冷散热模组，所述风冷散热模组安装于所述服务器内部，用于对服务器进行散热，其中，所述服务器内置多个芯片；水冷散热模组，所述水冷散热模组位于所述风冷散热模组上方，用于当所述机房的环境温度达到预定温度时启动散热；冷水供应模块，所述冷水供应模块位于所述机房外部，与所述水冷散热模组连接，用于对所述水冷散热模组进行冷水供应。现有技术中由于各种设备在满载时发热量超过空调控温极限就会出现超温现象，存在控温效果不理想的技术问题。

Description

一种水冷风冷兼容的散热装置

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种水冷风冷兼容的散热装置。

背景技术

互联网的快速发展，也带来了服务器市场的繁荣。大量的数据存储、计算都需要有服务器来完成。大规模的网站需要数量巨大的服务器，防止因为流量过大引起服务器崩溃。我们也经常看到，成排的服务器组成的巨大机房。

这些服务器，大多需要全天候运行，发热量巨大，通常的做法是利用空调降低室内温度，或者更改室内布局，合理散热。但这些策略，一旦出现超温现象还是要关闭系统，转移工作任务。

本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有技术中由于各种设备在满载时发热量超过空调控温极限就会出现超温现象，存在控温效果不理想的技术问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种水冷风冷兼容的散热装置，解决了现有技术中由于各种设备在满载时发热量超过空调控温极限就会出现超温现象，存在控温效果不理想的技术问题。通过将适配于服务器的一定数量的风冷散热模组安装在服务器内部散热，并在风冷散热模组上外接水冷散热模组，使水冷散热模组安装在服务器外部在达到预设温度条件时和风冷散热模组协调为服务器散热，水冷散热模组的供水模块设置在机房外部，热气直接排到外部减少空调负担，达到了适用性较广且散热效果较好的技术效果。

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种水冷风冷兼容的散热装置，其中，所述装置用于机房服务器散热，包括：风冷散热模组，所述风冷散热模组安装于所述服务器内部，用于对服务器进行散热，其中，所述服务器内置多个芯片；水冷散热模组，所述水冷散热模组位于所述风冷散热模组上方，用于当所述机房的环境温度达到预定温度时启动散热；冷水供应模块，所述冷水供应模块位于所述机房外部，与所述水冷散热模组连接，用于对所述水冷散热模组进行冷水供应。

优选的，所述风冷散热模组，还包括：第一金属板，所述第一金属板位于所述风冷散热模组底部，且所述第一金属板下具有导热膏，用于接触所述芯片；多支热管，所述热管位于所述芯片上方，用于传导热量；第二金属板，所述第二金属板位于所述风冷散热模组顶端，使得热量在所述风冷散热模组上均匀分布；高密度散热鳍片，所述高密度散热鳍片设于所述第一金属板上方，使得热量在所述第一金属板上均匀分布。

优选的，所述水冷散热模组，还包括：第一金属板，所述第一金属板设置于所述风冷散热模组上方；第二金属管，所述第二金属管嵌入所述第一金属板内，用于冷水流动散热；进水管，所述进水管的一端和所述第二金属管连接，用于冷水进入，且所述进水管头部具有第一可靠性供水插头；出水管，所述出水管的一端和所述第二金属管连接，用于冷水放出，且所述出水管头部具有第二可靠性供水插头。

优选的，所述第二金属板的导热性能强于所述第一金属板的导热性能。

优选的，所述第二金属板包括多个螺丝孔，用于固定所述水冷散热模组中的所述第一金属板。

优选的，所述冷水供应模块，还包括：供水插座，所述供水插座和所述水冷散热模组适配，用于和所述可靠性供水插头连接；散热鳍片，所述散热鳍片集成于所述冷水供应模块内部，用于热水散热；制冷压缩机，所述制冷压缩机集成于所述冷水供应模块内部，用于将热水降温；电源，所述电源位于所述冷水供应模块上，由所述机房的环境温度控制，用于启动所述冷水供应模块。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供了一种水冷风冷兼容的散热装置，其中，所述装置用于机房服务器散热，包括：风冷散热模组，所述风冷散热模组安装于所述服务器内部，用于对服务器进行散热，其中，所述服务器内置多个芯片；水冷散热模组，所述水冷散热模组位于所述风冷散热模组上方，用于当所述机房的环境温度达到预定温度时启动散热；冷水供应模块，所述冷水供应模块位于所述机房外部，与所述水冷散热模组连接，用于对所述水冷散热模组进行冷水供应。解决了现有技术中由于各种设备在满载时发热量超过空调控温极限就会出现超温现象，存在控温效果不理想的技术问题。通过将适配于服务器的一定数量的风冷散热模组安装在服务器内部散热，并在风冷散热模组上外接水冷散热模组，使水冷散热模组安装在服务器外部在达到预设温度条件时和风冷散热模组协调为服务器散热，水冷散热模组的供水模块设置在机房外部，热气直接排到外部减少空调负担，达到了适用性较广且散热效果较好的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例中风冷散热模组的结构示意图；

图2为本申请实施例中风冷散热模组的底部结构示意图；

图3为本申请实施例中风冷散热模组安装在服务器中的内部结构示意图；

图4为本申请实施例中风冷散热模组安在服务器中的外部结构示意图；

图5为本申请实施例中水冷散热模组安装在服务器上的结构示意图；

图6为本申请实施例中冷水供应模块的内部结构示意图。

图7为本申请实施例中冷水供应模块和水冷散热模组的连接示意图。

附图标记说明：风冷散热模组1，第一金属板11，导热膏111，多支热管12，第二金属板13，螺丝孔131，密度散热鳍片14，水冷散热模组2，第一金属板21，第二金属管22，进水管23，第一可靠性供水插头231，出水管24，第二可靠性供水插头241，冷水供应模块3，供水插座31，散热鳍片32，制冷压缩机33，电源34。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征、优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体的实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多的不同于在此描述的其他方式予以实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

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。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，并不表示唯一的实施方式。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请实施例的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请实施例。本文中所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

技术构思

本申请提供了一种水冷风冷兼容的散热装置，解决了现有技术中由于各种设备在满载时发热量超过空调控温极限就会出现超温现象，存在控温效果不理想的技术问题。

针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：

本申请中的技术方案，总体结构如下：所述装置用于机房服务器散热，包括：风冷散热模组，所述风冷散热模组安装于所述服务器内部，用于对服务器进行散热，其中，所述服务器内置多个芯片；水冷散热模组，所述水冷散热模组位于所述风冷散热模组上方，用于当所述机房的环境温度达到预定温度时启动散热；冷水供应模块，所述冷水供应模块位于所述机房外部，与所述水冷散热模组连接，用于对所述水冷散热模组进行冷水供应，解决了现有技术中由于各种设备在满载时发热量超过空调控温极限就会出现超温现象，存在控温效果不理想的技术问题。通过将适配于服务器的一定数量的风冷散热模组安装在服务器内部散热，并在风冷散热模组上外接水冷散热模组，使水冷散热模组安装在服务器外部在达到预设温度条件时和风冷散热模组协调为服务器散热，水冷散热模组的供水模块设置在机房外部，热气直接排到外部减少空调负担，达到了适用性较广且散热效果较好的技术效果。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例1

本申请实施例提供了一种水冷风冷兼容的散热装置，其中，所述装置用于机房服务器散热，包括：风冷散热模组1，所述风冷散热模组1安装于所述服务器内部，用于对服务器进行散热，其中，所述服务器内置多个芯片；水冷散热模组2，所述水冷散热模组2位于所述风冷散热模组1上方，用于当所述机房的环境温度达到预定温度时启动散热；冷水供应模块3，所述冷水供应模块3位于所述机房外部，与所述水冷散热模组2连接，用于对所述水冷散热模组2进行冷水供应。

具体而言，所述服务器指的是需要安装所述水冷风冷兼容的散热装置散热的服务器，使用场景举不设限制的一例如：某种特殊车辆内部署有多个科学设备，采用空调散热，但因为空间和空调控温能力有限，导致在设备满载时超出空调控温极限，此种场景即可为所述服务器安装所述水冷风冷兼容的散热装置。

如图3所示，所述风冷散热模组1指的是利用空气作为媒介冷却服务的模组，其优选的部署在所述服务器内部的芯片上方，可以及时且迅速的将芯片工作产生的热量导出且分散，并利用空调降温后的空气流通达到散热目的。其中，所述风冷散热模组1可以根据所述服务器的散热需求调控所述散热模组1内的散热模块的数量，提高了所述散热装置的适用性；进一步的，如图5所示，所述水冷散热模组2指的是利用冷水通过所述服务器需散热位置带走热量，达到控温效果的模组，其优选的部署在所述风冷散热模组1外露位置的上方，当所述机房内的温度达到预设值的时候就自动启动所述水冷散热模组2和一直在工作的所述风冷散热模组1协调散热控温，可以带走所述服务器中的热量，也可带走所述风冷散热模组1中的热量；更进一步的，如图6所示，所述冷水供应模块3指的是为所述水冷散热模组2供应冷水的模组，其优选的部署在所述机房外部，一者可降低所述机房内控温压力，二者可提高冷水的制冷效果。通过所述风冷散热模组1数量的灵活调控，以及和所述水冷散热模组2的协调控温，再结合所述风冷散热模组1、所述水冷散热模组2和所述冷水供应模块3的合理部署，达到了适用性较广且散热效果较好的技术效果。

进一步的，如图1和图2所示，所述风冷散热模组1，还包括：第一金属板11，所述第一金属板11位于所述风冷散热模组1底部，且所述第一金属板11下具有导热膏111，用于接触所述芯片；多支热管12，所述热管12位于所述芯片上方，用于传导热量；第二金属板13，所述第二金属板13位于所述风冷散热模组1顶端，使得热量在所述风冷散热模组1上均匀分布；高密度散热鳍片14，所述高密度散热鳍片14设于所述第一金属板11上方，使得热量在所述第一金属板11上均匀分布。

进一步的，所述第二金属板13包括多个螺丝孔131，用于固定所述水冷散热模组中的所述第一金属板21。

具体而言，所述第一金属板11位于所述风冷散热模组1底部，优选的选用铝板作为所述第一金属板11，进一步的，所述导热膏111位于所述第一金属板11的下方，即和所述服务器接触的一面，优选的通过所述导热膏111接触所述服务器的芯片，便于在所述芯片产生热量时吸收并快速往上导出；所述多支热管12位于所述芯片的上方，可以和所述导热膏111协作快速把所述芯片产生的热量通过所述风冷散热模组1往上导出；所述第二金属板13位于所述风冷散热模组1顶端，可以在热量传到至所述风冷散热模组1顶端时，将热量分散，便于散热，优选的使用铜板作为所述第二金属板13。进一步的，所述第二金属板13上部设置多个所述螺丝孔131，用来固定所述水冷散热模组；所述高密度散热鳍片14位于所述第一金属板11上方，通过增加密度进而增加表面积，而使得散热速度加快，可以快速使得热量在所述第一金属板11上均匀分布并将热量快速导出，提高散热效率。更进一步的，介绍完所述风冷散热模组1的结构，其在所述服务器上的部署方式举不设限制的一例如图3所示为选择部署四个所述风冷散热模组1，但并不对其实际实施时的部署数量，其所述第一金属板11选择铝板，所述第二金属板13选择铜板；如图4所示四个所述风冷散热模组1在所述服务器内部部署完成后，封装后的外部样式图，所述第二金属板13的上表面外露四个铜板，便于和所述水冷散热模组2安装，以及便于散热。

进一步的，如图5所示，所述水冷散热模组2，还包括：第一金属板21，所述第一金属板21设置于所述风冷散热模组1上方；第二金属管22，所述第二金属管22嵌入所述第一金属板21内，用于冷水流动散热；进水管23，所述进水管23的一端和所述第二金属管22连接，用于冷水进入，且所述进水管23头部具有第一可靠性供水插头231；出水管24，所述出水管24的一端和所述第二金属管22连接，用于冷水放出，且所述出水管24头部具有第二可靠性供水插头241。

进一步的，所述第二金属板的导热性能强于所述第一金属板的导热性能。

具体而言，所述第一金属板21指的是和所述第一金属板11相同材质的金属板，所述第一金属板21设置于所述风冷散热模组1上方和所述第二金属板13接触安装；所述第二金属管22指的是和所述第二金属板13相同材质的金属板，所述第二金属管22嵌入部署于所述第一金属板21内，用于冷水的流通，所述第二金属管22的部署形状和长度并不受图5举的实施例限制；所述进水管23的一端和所述第二金属管22的一端相连，所述进水管23的另一端通过所述第一可靠性供水插头231和所述冷水供应模块3相连，用来供应冷水；所述出水管24的一端和所述第二金属管22的另一端相连，所述出水管24的另一端通过所述第二可靠性供水插头241和所述冷水供应模块3相连，用来流通水流，也可以对利用过的水再冷却循环利用，带走热量，实现控温。进一步的，所述第二金属板13(所述第二金属管22)的导热性能强于所述第一金属板的导热性能，因为所述第二金属板主要的工作是进行散热，次要导热；而所述第一金属板主要工作是进行导热，次要散热。散热时对金属的导热性能要求较高，所以所述第二金属板的导热性能可强于所述第一金属板的导热性能，可节约成本。

进一步的，如图6所示，所述冷水供应模块3，还包括：供水插座31，所述供水插座31和所述水冷散热模组2适配，用于和所述可靠性供水插头连接；散热鳍片32，所述散热鳍片32集成于所述冷水供应模块3内部，用于热水散热；制冷压缩机33，所述制冷压缩机33集成于所述冷水供应模块3内部，用于将热水降温；电源34，所述电源34位于所述冷水供应模块3上，由所述机房的环境温度控制，用于启动所述冷水供应模块3。

具体而言，所述供水插座31指的是所述冷水供应模块3上和所述水冷散热模组2的所述第一可靠性供水插头231及所述第二可靠性供水插头241适配的插座，优选的分为和所述第一可靠性供水插头231适配的插座以及和所述第二可靠性供水插头241适配的插座，用来完成水冷的循环控温；所述散热鳍片32指的是集成于所述冷水供应模块3内部的对从所述水冷散热模组2流回的热水进行散热的功能模块；所述制冷压缩机33指的是集成于所述冷水供应模块3内部，和所述散热鳍片32协作对从所述水冷散热模组2流回的热水以及外部流入的水进行降温冷却的功能模块；所述电源34指的是控制整个水冷散热工作的开关，其优选为温度感应开关，检测到所述机房内的温度达到预设值的时候，即启动所述冷水供应模块3，为所述水冷散热模组2供应冷水，实现散热目的，通过温度调节开关，使得在机房温度未达到预设值时只进行风冷散热，达到预设温度值时才启动水冷散热提高了所述散热装置的智能化，避免进行不必要的散热工作。进一步的，所述冷水供应模块3和所述散热装置的连接方式以图7为例，将所述冷水供应模块3优选的部署在室外，所述散热装置布置在室内，热气直接排到外面，不需要增加空调的负担。

除已描述的本发明的具体实施方式，其他的可实现相同效果的具体实施方式也在本发明的保护范围之内。

实施例2

为了更清楚的解释一种水冷风冷兼容的散热装置的技术方案，本申请实施例提供了一种水冷风冷兼容的散热装置的使用方法，具体如下：

具体而言，为了解决现有技术中由于各种设备在满载时发热量超过空调控温极限就会出现超温现象，存在控温效果不理想的技术问题，特将所述风冷散热模组1安装在所述服务器内部，根据所述服务器的实际应用场景而调整所述风冷散热模组1的数量，使得所述散热装置可使用的场景更加多样化；特将所述风冷散热模组1的底部所述第一金属板11的所述导热膏111和所述服务器的芯片接触，和所述多只热管协作，便于在所述芯片工作时及时将产生热量导出；特将所述高密度散热鳍片14部署在所述第一金属板11的上方，加快散热效率；特通过所述第二金属板13和所述第一金属板21将所述水冷散热模组2和所述风冷散热模组1相接，提高对传达到所述第二金属板13的热量的散热效果；特将所述第二金属管22嵌入所述第一金属板21，利用冷水流通，带走从所述风冷散热模组1传递的热量及所述服务器产生的热量，提高了散热效率；特将所述冷水供应模块3设置在所述机房的外部，降低机房内空调降温的压力以及提高热水的冷却效率；特将所述水冷散热模块的启动通过属于温敏开关的所述电源34控制，只有机房内达到预设温度时才启动，避免进行多余的散热工作。达到了适用性广且散热控温效果较佳的技术效果。

本申请中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.通过将适配于服务器的一定数量的风冷散热模组安装在服务器内部散热，并在风冷散热模组上外接水冷散热模组，使水冷散热模组安装在服务器外部在达到预设温度条件时和风冷散热模组协调为服务器散热，水冷散热模组的供水模块设置在机房外部，热气直接排到外部减少空调负担，达到了适用性较广且散热效果较好的技术效果。

2.本申请水冷散热和风冷散热都可以工作，在机室内温度低于预设温度时，只有风冷工作；当机室内温度高于预设温度时，切换为水冷工作进行散热，水冷和风冷相互补充，可靠性更强。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种水冷风冷兼容的散热装置，其中，所述装置用于机房服务器散热，包括：

风冷散热模组，所述风冷散热模组安装于所述服务器内部，用于对服务器进行散热，其中，所述服务器内置多个芯片；

水冷散热模组，所述水冷散热模组位于所述风冷散热模组1上方，用于当所述机房的环境温度达到预定温度时启动散热；

冷水供应模块，所述冷水供应模块位于所述机房外部，与所述水冷散热模组连接，用于对所述水冷散热模组进行冷水供应；

所述风冷散热模组，还包括：

第一金属板，所述第一金属板位于所述风冷散热模组1底部，且所述第一金属板下具有导热膏，用于接触所述芯片；

多支热管，所述热管位于所述芯片上方，用于传导热量；

第二金属板，所述第二金属板位于所述风冷散热模组1顶端，使得热量在所述风冷散热模组1上均匀分布；

高密度散热鳍片，所述高密度散热鳍片设于所述第一金属板上方，使得热量在所述第一金属板上均匀分布；

所述水冷散热模组，还包括：

第一金属板，所述第一金属板设置于所述风冷散热模组上方；

第二金属管，所述第二金属管嵌入所述第一金属板内，用于冷水流动散热；

进水管，所述进水管的一端和所述第二金属管连接，用于冷水进入，且所述进水管头部具有第一可靠性供水插头；

出水管，所述出水管的一端和所述第二金属管连接，用于冷水放出，且所述出水管头部具有第二可靠性供水插头；

所述第二金属板的导热性能强于所述第一金属板的导热性能。

2.如权利要求1所述的一种水冷风冷兼容的散热装置，其中，所述第二金属板包括多个螺丝孔，用于固定所述水冷散热模组中的所述第一金属板。

3.如权利要求1所述的一种水冷风冷兼容的散热装置，其中，其中，所述冷水供应模块，还包括：

供水插座，所述供水插座和所述水冷散热模组适配，用于和所述可靠性供水插头连接；

散热鳍片，所述散热鳍片集成于所述冷水供应模块内部，用于热水散热；

制冷压缩机，所述制冷压缩机集成于所述冷水供应模块内部，用于将热水降温；

电源，所述电源位于所述冷水供应模块上，由所述机房的环境温度控制，用于启动所述冷水供应模块。