CN114764269B - 计算系统以及计算装置 - Google Patents

计算系统以及计算装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114764269B
CN114764269B CN202110676474.8A CN202110676474A CN114764269B CN 114764269 B CN114764269 B CN 114764269B CN 202110676474 A CN202110676474 A CN 202110676474A CN 114764269 B CN114764269 B CN 114764269B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat sink
heat
thermally conductive
computing system
interior space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110676474.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114764269A (zh
Inventor
陈逸杰
吴岳璋
王得权
徐子轩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quanta Computer Inc
Original Assignee
Quanta Computer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quanta Computer Inc filed Critical Quanta Computer Inc
Publication of CN114764269A publication Critical patent/CN114764269A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114764269B publication Critical patent/CN114764269B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/18—Packaging or power distribution
    • G06F1/181—Enclosures
    • G06F1/182—Enclosures with special features, e.g. for use in industrial environments; grounding or shielding against radio frequency interference [RFI] or electromagnetical interference [EMI]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/18—Packaging or power distribution
    • G06F1/183—Internal mounting support structures, e.g. for printed circuit boards, internal connecting means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/18—Packaging or power distribution
    • G06F1/183—Internal mounting support structures, e.g. for printed circuit boards, internal connecting means
    • G06F1/185—Mounting of expansion boards
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/208—Liquid cooling with phase change
    • H05K7/20809—Liquid cooling with phase change within server blades for removing heat from heat source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/208—Liquid cooling with phase change
    • H05K7/20818—Liquid cooling with phase change within cabinets for removing heat from server blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0029—Heat sinks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Hardware Redundancy (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

本发明公开一种计算系统以及计算装置，其中该计算装置包括密封计算机机箱外壳、热源、散热器以及导热片。密封计算机机箱外壳界定内部空间以及外部表面，具有用于内部空间的散热件。热源设置于内部空间内。散热器包括多个导热突出部，通过中间导热层耦接至热源的一个或多个组件。导热片配置于散热器的上方，且与散热器热接触。导热片被配置以接触相对于散热件的密封计算机机箱外壳的内壁。

Description

计算系统以及计算装置
技术领域
本发明涉及一种计算系统。更特定地，本发明涉及一种用以冷却密封计算机机箱中的电子组件的计算系统。
背景技术
计算系统(例如那些用于户外的电子电信装置)需要越来越高的计算效能。户外环境中使用的计算系统需要放置在防尘且防水外壳里面。对于户外电子计算设备，计算系统用的外壳通常作为散热件，用以冷却内部发热的电子组件。计算系统中的高效能电子组件(例如连接到高效能扩充卡的发热组件)造成这种计算系统的计算机机箱内产生的热增加。
发明内容
根据一实施例，一种计算系统，包括密封计算机机箱外壳、多个发热电子组件、散热器以及导热片。密封计算机机箱外壳界定内部空间以及外部表面，具有用于内部空间的散热件。多个发热电子组件被设置于内部空间内，且电连接至主板上的一个或多个扩充卡。多个发热电子组件包括一个或多个微处理器以及一个或多个存储装置。散热器包括多个导热突出部，通过中间导热层而耦接到一个或多个微处理器或一个或多个存储装置。导热片配置于散热器的上方，且与散热器热接触。导热片相对于散热件，配置相邻于密封计算机机箱外壳的内壁。
根据另一实施例，一种计算装置，包括密封计算机机箱外壳、热源、散热器以及导热片。密封计算机机箱外壳界定内部空间以及外部表面，具有用于内部空间的散热件。热源被设置于内部空间内。散热器包括多个导热突出部，通过中间导热层而耦接至热源的一个或多个组件。导热片被配置于散热器的上方，且与散热器热接触。导热片被配置以接触相对于散热件的密封计算机机箱外壳的内壁。
以上发明内容并非意在代表每一实施例或本发明的每一特点。而是，前述发明内容仅提供在此阐述的一些新颖特点和特征的示例。当结合附图和所附权利要求时，从代表性实施例和模式的以下详述，本发明的以上特征和优点以及其他特征和优点，将为显而易见的。
附图说明
从以下示例性实施例的描述结合参考附图，将更好理解本发明。
图1A为根据本发明的一些实施方式，用于户外使用的包括散热件的示例性密封计算机机箱外壳的顶部立体图；
图1B为根据本发明的一些实施方式，在外壳盖之一被移除的情况下的图1A的示例性密封计算机机箱外壳的内部空间的顶部立体图；
图1C为根据本发明的一些实施方式，图1A的示例性密封计算机机箱外壳的侧视图；
图2为根据本发明的一些实施方式，耦接到设置在密封计算机机箱外壳的内部空间中的主板的多个扩充卡的顶部立体图；
图3A为根据本发明的一些实施方式，示例性扩充卡的顶部立体图，包括耦接到扩充卡的发热电子组件；
图3B为根据本发明的一些实施方式，包括图3A的发热电子组件的示例性扩充卡的顶部立体图，具有配置于扩充卡的顶部上的散热器的顶部立体图；
图3C为根据本发明的一些实施方式，图3B的散热器的底部立体图，包括从底部表面的导热突出部；
图4A以及图4B为根据本发明的一些实施方式，通过包括散热件、散热器以及导热片的示例性密封计算机机箱外壳的剖视图；
图5A为根据本发明的一些实施方式，具有发热电子组件的示例性扩充卡的顶部立体图，包括具有热管的散热器；
图5B为根据本发明的一些实施方式，图5A的散热器的底部立体图，包括从底部表面的导热突出部；
图6A为根据本发明的一些实施方式，具有发热电子组件的示例性扩充卡的顶部立体图，包括均温板；
图6B为根据本发明的一些实施方式，图6A的散热器的底部立体图，包括从底部表面的导热突出部；
图6C为根据本发明的一些实施方式，通过图6A的均温板的剖面立体图。
本发明易于进行多种修改和替代形式。在附图中已经通过示例的方式示出一些代表性实施例，且将在此详细描述。然而，应当理解本发明非意在受限于所揭露的特定形式。而是，本发明将涵盖落入如权利要求所界定的本发明的精神和范围内的所有修改、均等物和替代形式。
符号说明
100,410,411：计算机机箱外壳
110,120,：外壳壳体组件
115,125,462,474：外部表面
130,420：内部空间
140,210：主板
145a,145b,145c：高效能扩充卡
150,152,460,470：鳍片
155：气隙
156：密封
157：接口
240,250,260,300,500,600：扩充卡
245,255,265：微处理器
310,320,330,340：电子芯片组件
350,442,452,550,650：散热器
352,552,652：顶部表面
354,554,654：底部表面
361,362,363,364,444a,444b,444c,444d,454a,454b,454c,454d,561,562,563,
564,661,662,663,664：导热突出部
400,401：计算系统
412：顶部外壳组件/外壳组件
413：第一单一外壳壳体组件
415：第二单一外壳壳体组件
443,453：导热片
414：底部外壳组件/外壳组件
416,418：侧壁/外壳组件
441a,441b,441c,451b,451c,451d：导热片/导热层
441d,451a：导热膏/导热层
440a,440b,440c,440d,450a,450b,450c,450d：电子组件
555,556：热管
655：均温板
656：下侧
657：腔室
G：宽度
h：高度
具体实施方式
多种实施例被参照附图描述，在整个附图中相似的参考符号被用来指定相似或均等物元件。附图并未按比例绘制，且提供附图仅用以示出本发明。应当理解许多具体细节、关系和方法被阐述以提供全面的理解。然而，该领域具有通常知识者将容易的想到，多种实施例可在没有一个或多个特定细节之下或在其他方法下实践。在其他情况下，未详细示出公知的结构或操作，以避免隐蔽多种实施例的某些特点。多种实施例不受限于动作或事件的示出顺序，如一些动作可以不同的顺序及/或与其他动作或事件同时发生。此外，并非全部示出动作或事件都是实施依据本发明的方法所需的。
所揭露的元件和限制，例如，在摘要、发明内容、实施方式段落，但未明确地阐述在权利要求中，不应通过暗示、推断或其他方式单独地或集体地并入权利要求。为了本实施方式的目的，除非明确地说明并非如此，单数包括多个，且反之亦然。用语「包括」意为「包括而不限于」。此外，近似词如「大约(about,almost,substantially,approximately)」以及其相似词，可在此意为例如「在(at)」、「近于(near,nearly at)」、「在3％到5％之内(within 3-5％of)」、「在可接受的制造公差内(within acceptable manufacturing tolerances)」或任何其逻辑组合。
关于本发明，用语「计算系统」或「计算装置」指的是任何由电驱动或由电池驱动的设备，具有硬件、软件以及/或固件组件，而软件以及/或固件组件可被配置用以运作装置上的部件。用语「耦接」的意义为连接，不论直接地或通过中介的组件间接地连接，且非必要受限于物理上的连接。连接可使物体为永久地连接或可释放地连接。用语「实质上」被定义为本质上符合特定的尺寸、形状或以实质上调整的其他词，使得组件不需要是精确的。例如，实质上的圆柱体的意义为近似于圆柱的物体，但是可与真正的圆柱体具有一个或多个偏差。
本技术有关于一种计算装置，包括设置在服务器机箱外壳或计算机机箱外壳中的热源。计算装置具有界定内部空间的密封机箱外壳，以及具有散热件的外部表面。散热件可包括垂直地(orthogonally)突出外壳的外部表面的间隔鳍片。间隔鳍片将热从设置于内部空间中的热源(例如电子组件)排出。机箱外壳较佳地是防尘且防水，使得计算机机箱外壳的内部空间中的电子组件可维持操作，且不会被户外环境中的元件损坏，例如当配置在电信设备用的安装杆上时。具有例如多个导热突出部的散热器(heat spreader)通过中间导热层耦接到一个或多个热源。此外，导热片(thermal pad)可被配置在散热器上方、且与散热器热接触(in thermal contact)。例如，导热片可被配置以和计算机机箱外壳的内壁实体接触，使得导热片相对于外部表面上的散热件(heat sink)。
本技术有益于冷却具有热源(例如，发热电子组件)的封闭(closed)内部空间，所述热源不引入或循环较冷的周围空气来代替内部空间中的较热空气。在一些实施方式中，内部空间可能不是完全地封闭，但是可能在引入或循环冷却空气上受到限制。
本技术提供用于解决在强制对流不是理想选择的情况下、发热的高效能户外计算设备的散热问题。例如，想要在第五代移动网络架构中的户外计算装置的机箱外壳内具有多个高效能电子组件。在传统的强制对流系统不能有效地用来冷却发热组件的设备的情况下，本技术为设备提供了独特的热解决方案。
在一些实施方式中，计算系统是无风扇的冷却系统，具有两个或多个高效能扩充卡，例如具有发热的处理单元的快速周边组件互连(peripheral component interfaceexpress,PCIe)卡。计算机机箱外壳作为散热件，用以冷却位在计算机机箱外壳里面的发热处理单元。无风扇的冷却系统可包括导热片、从机箱外壳的外部表面突出的间隔鳍片、导热膏或导热胶、散热器、以及从散热器延伸的导热突出部。这样的无风扇冷却系统可以大约以100瓦特或更高(例如，大约大于340英热单位/小时)的速率散热。
参照图1A，用于户外使用的示例性计算机机箱外壳100的顶部立体图被描绘。计算机机箱外壳100为密封的，且包括外部表面115以及内部空间(未显示)。多个间隔鳍片(spaced fins)150被设置在外部表面上，且作为散热件(heat sink)。计算机机箱外壳100包括被固定在一起的至少两个外壳壳体组件110、120，以形成在两个外壳壳体组件110、120之间大致沿着x-z平面的防尘且防水接口157。计算机机箱外壳100保护设置在内部空间内的电子组件。
多个间隔鳍片150沿着外部表面115间隔，外部表面115大致平行于外壳壳体组件110的x-z平面。多个间隔鳍片150可类似地被配置在外壳壳体组件120的外部表面115上，如以下图1C所部分地更加详细描绘以及讨论的。在计算机机箱外壳100内部电子组件运作的期间，周围空气将在计算机机箱外壳100的外部表面115受热，且流经过相邻的鳍片之间的气隙(air gaps)(例如，气隙155)。在间隙中受热的周围空气以及周围(surrounding)空气之间的压力差导致的自然对流，将驱动受热的空气向上且远离外部表面115。在一些实施方式中，计算机机箱外壳100具有沿着x轴大约6到7英寸或更大的宽度，允许充足数量的鳍片150被放置于外壳壳体组件110、120的外部表面115上，以达到设置在计算机机箱外壳100内的发热电子组件(未显示)的散热需求。
参照图1B，图1A的示例性计算机机箱外壳100的内部空间130的顶部立体图被描绘。图1B显示外壳壳体组件110被移除的情况下的计算机机箱外壳100，且在外壳壳体组件110(未显示)、120之间的接口157配置有密封(seal)156，提供内部空间130防尘且防水的环境。包括主板140的多个示例性电子组件，例如主机板以及多种高效能扩充卡145a、145b、145c被更加描绘。
参照图1C，图1A的示例性计算机机箱外壳100的侧视图被描绘。两个外壳壳体组件110、120具有多个间隔鳍片150、从外壳壳体组件110的外部表面115垂直地突出。在一些实施方式中，第二多个间隔鳍片152从外壳壳体组件120的外部表面125垂直地突出。多个间隔鳍片150、152被配置，使得传递至散热件的热在相邻的间隔鳍片150、152之间的气隙155中上升而离开(rise out)，散热件由间隔鳍片150、152构成(created)。为了允许空气在相邻的鳍片150、152之间的气隙155中流动，且提供自然对流，在一些实施方式中，表示为G的气隙155的宽度在约为0.2英寸至0.6英寸的范围内，且间隔鳍片的高度h在约为2英寸至约8英寸的范围内。在一些实施方式中，间隔鳍片150、152的高度h大于相邻的间隔鳍片150、152之间的气隙155的宽度G五倍。间隔鳍片150、152的每一单个鳍片的宽度可以在约为0.03英寸至0.2英寸的范围内。
请转向图2，耦接到主板210的多个扩充卡240、250、260的顶部立体图被描绘。主板210被设置在图1A中的密封计算机机箱外壳100的内部空间130中。示例性扩充卡240、250、260可包括任何数量的发热电子组件。例如，扩充卡240、250、260可能为分别地具有微处理器245、255、265以及存储装置的快速周边组件互连卡。微处理器245、255、265通常产生大量的热，且因此为了扩充卡240、250、260的运作必须被冷却。在一示例中，微处理器245、255、265可为场域可编程门阵列(field-programmable gate arrays,FPGAs)。
图3A描绘相似于扩充卡240、250、260的示例性扩充卡300的顶部立体图。扩充卡300包括发热电子芯片组件(heat-generating electronic chip components)310、320、330、340。以电子芯片组件320、330相较于电子芯片组件310为例，电子芯片组件310、320、330、340具有不一致的高度。电子芯片组件310为主微处理器芯片，且产生大量的热。其他电子芯片组件320、330、340可执行其他次要的运作，且产生少于主芯片的热。
图3B描绘通过部分地覆盖扩充卡300的散热器350可见的示例性扩充卡300的顶部立体图。散热器350具有平面的顶部表面352，顶部表面352并不包括鳍片以及底部表面354(详见图3C)。散热器(heat spreader)350协助将热从每一发热电子组件310、320、330、340传递至散热件，例如多个间隔鳍片150(图1A到图1C)。散热器350可由任何高导热率的导热材料制成，例如铜、铝或铜和铝的合金。
图3C描绘图3B的散热器350的底部立体图，包括从散热器350的底部表面354延伸的导热突出部361、362、363、364。导热突出部361、362、363、364用以使当散热器350被放置于扩充卡300之上时，一个或多个导热突出部361、362、363、364直立地且水平地对准发热电子组件310、320、330、340的顶部表面。发热电子组件可包括例如微处理器或存储装置。导热突出部361、362、363、364可通过中间导热层(例如导热片、热膏、热胶)，而被耦接到发热电子组件310、320、330、340。导热突出部361、362、363、364可由相同于散热器350的导热材料所制成。
请转向图4A以及图4B，示例性计算系统400、401的剖视图被描绘。参照图4A，计算系统400包括计算机机箱外壳410，计算机机箱外壳410包括顶部外壳组件412、底部外壳组件414以及侧壁416、418。在外壳组件412、414、416、418之间的接口为密封的，使得计算机机箱外壳提供设置在计算机机箱外壳的内部空间420中的电子组件440a-440d、450a-450d防尘且防水的壳体。散热器(Heat spreaders)442、452包括导热突出部444a到444d、454a到454d，导热突出部444a-444d、454a-454d协助将热分别从电子组件440a-440d、450a-450d传递至导热片(thermal pads)443、453，然后分别传递至顶部外壳组件412以及底部外壳组件414。导热突出部444a-444d、454a-454d可使用例如导热片441a-441c、451b-451d、导热膏441d、451a或其组合，而耦接到分别的电子组件440a-440d、450a-450d。在本发明的范围内的其他导热的耦接选项也可被想到。
顶部外壳组件412以及底部外壳组件414包括多个间隔鳍片460、470，分别地从顶部外壳组件412以及底部外壳组件414的外部表面462、474垂直地延伸。总体来说，电子组件440a-440d、450a-450d可视为热源。多个间隔鳍片460、顶部外壳组件412、导热片443、散热器442、导热突出部444a-444d以及导热层441a到441d的组合，可整体地或部分地被视为热源440a-440d的第一散热件。相似地，多个间隔鳍片470、底部外壳组件414、导热片453、散热器452、导热突出部454a-454d以及导热层451a-451d的组合，可整体地或部分地被视为热源450a-450d的第二散热件。可以设想，计算系统400可以在内部空间420包括所述电子组件、间隔鳍片、外壳组件、导热片、散热器、导热突出部以及导热层的不同配置。
参照图4B，计算系统401包括如计算系统400所述的相似元件，除了计算机机箱外壳411具有不同的示例性外壳配置。计算机机箱外壳411包括第一单一外壳壳体组件413以及第二单一外壳壳体组件415。在第一单一外壳壳体组件413以及第二单一外壳壳体组件415之间的界面为密封的，使得计算机机箱外壳411提供内部空间内电子组件用的防尘且防水的壳体。
此具有连接到印刷电路板两侧上的电子组件的两侧配置，可提供更有效率且更强大的计算系统，同时最小化密封计算机机箱外壳的数量。这对于如密集的电信网路为有效益的。
参照图5A，具有发热电子组件的示例性扩充卡500(例如电子组件310、320、330、340(图3A))的顶部立体图被描绘。扩充卡500还包括顶部表面552、底部表面554、具有沿着平面的顶部表面552配置的一个或多个热管555、556的散热器550。散热器550协助将热能从发热电子组件传递至散热件。
参照图5B，图5A的散热器550的底部立体图被描绘。散热器550包括从散热器550的底部表面554延伸的导热突出部561、562、563、564。导热突出部561、562、563、564配置用以使当散热器550被放置于扩充卡500之上时，一个或多个导热突出部561、562、563、564直立地且水平地对准发热电子组件(例如，相似于图3A中的电子组件310、320、330、340)的顶部表面。导热突出部561、562、563、564可通过中间导热层，例如导热片、热膏或热胶，而被耦接到发热电子组件，如图4A～图4B中所描述。导热突出部561、562、563、564可由相同于散热器550的导热材料所制成。
图5A中的热管555、556被放置在相对于多个导热突出部561、562、563、564的散热器550的顶部表面552上，使得来自发热电子组件(例如，相似于图3A中的电子组件310、320、330、340)的热沿着散热器550分布。热管555、556是由具有高于散热器550的导热系数的材料所制成，使得热沿着散热器550更均匀地分布。可以想到热管555、556的导热系数在约1,500至50,000瓦特每米开尔文(watts per meter-kelvin)(W/m·K)的范围内。在一些实施方式中，散热器的导热系数在约100至500瓦特每米开尔文的范围内。
热管555、556结合了热导率和相变的两者概念，以有效地在两个固体界面之间传递热。例如，与导热固体表面接触的液体在热管555、556的热界面处通过吸收来自此表面的热，而变成蒸气。然后蒸气沿着热管555、556行进至冷界面，且冷凝回到液体、释放潜热(latent heat)。然后液体通过毛细作用、离心力或重力返回热界面，且重复此循环。由于沸腾和冷凝用的热传递系数非常高，当将热管555、556合并于在此所述的系统时，热管555、556为高效的热导体。
请转向图6A，具有发热电子组件(例如电子组件310、320、330、340(图3A))的示例性扩充卡600的顶部立体图被描绘。扩充卡600还包括具有沿着平面的顶部表面652以及底部表面654(详见图6B)配置的均温板655的散热器650。散热器650协助将热能从发热电子装置传递至散热件。在一些实施方式中，均温板655可以具有在大约1,500到50,000瓦特每米开尔文范围内的导热系数。
参照图6B，图6A的散热器650的底部立体图被描绘。散热器650包括从散热器650的底部表面654延伸的导热突出部661、662、663、664。导热突出部661、662、663、664配置用以使当散热器650被放置于扩充卡600之上时，一个或多个导热突出部661、662、663、664直立地且水平地对准发热电子组件(例如，相似于图3A中的电子组件310、320、330、340)的顶部表面。导热突出部661、662、663、664可通过中间导热层(例如导热片、热膏、热胶)，而被耦接到发热电子组件，如图4A～图4B中所描述。导热突出部661、662、663、664可由相同于散热器650的导热材料所制成。
图6A中的均温板655被设置在相对于多个导热突出部661、662、663、664的散热器650的顶部表面652上，使得来自发热电子组件(例如，相似于电子组件310、320、330、340)的热沿着散热器650分布。
参照图6C，图6A的均温板655的剖面立体图被描绘。散热器650(详见图6A)与均温板655的下侧656直接接触。例如在图4A～图4B中所描述的导热片443、453的导热片，使均温板655与散热件的鳍片部分(例如，相似于图4A～图4B中的多个鳍片460或470)热接触，使热耗散至周围空气中。均温板655包括工作流体(working fluid)(例如，水)，此工作流体在腔室657中蒸发，且行进至均温板655的较冷区域。散热件的鳍片部分吸收来自均温板655的热，从而造成腔室657中的蒸气冷凝成液体型态。此液体被虹吸或毛细材料(wickmaterial)重新吸收，且通过毛细作用散布到均温板655的下侧656。蒸发以及冷凝的上述步骤形成从发热电子组件到散热件的热传递的重复循环。
虽然本发明的多种实施例已由以上所描述，应当理解其仅以示例且非限制的方式呈现。在不脱离本发明的精神或范围下，可根据本发明在此所揭露的实施例进行多种改变。因此，本发明的广度和范围不应受到任何上述实施例的限制。相对的，本发明的范围应根据附上的权利要求及其均等物所界定。
尽管已关于一个或多个实施方式示出和描述本发明，本领域具有通常知识者经阅读和理解本说明书和附图后，将想到均等物和修改。另外，虽然可能已经关于几种实施方式的仅一种实施方式揭露本发明的特定特征，对于任何给予或特定的应用，这种特征如可能有需求和有利的可与其他实施方式的一个或多个其他特征组合。
在此所使用的用语仅出于描述特定实施例为目的，且不意在限制本发明。如在此所使用的，单数形式「一(a,an,the)」也意在包括多个形式，除非上下文另外明确指出。此外，用语「包括(including,includes)」、「具有(having,has,with)」或其变化形，为使用在实施方式及/或申请专利范围，这样的用语意在以相似用语「包括」的方式包括在内。
除非其他的界定，在此使用的所有用语(包括技术和科学用语)，具有本技术领域通常知识者普遍理解的相同意义。此外，例如那些定义在常用字典的用语，应被解读为具有与其在该相关技术领域的语境中意义一致的意义，除非在此明确定义，不会被解读为理想化或过度正式的意义。

Claims (10)

1.一种计算系统，包括：
密封计算机机箱外壳，界定内部空间以及外部表面，具有散热件，用于该内部空间；
多个发热电子组件，设置于该内部空间内，且电连接至主板上的一个或多个扩充卡，该多个发热电子组件包括一个或多个微处理器以及一个或多个存储装置；
散热器，具有相对设置的第一表面和第二表面，该散热器包括自该第一表面延伸的多个导热突出部；
中间导热层，耦接到各该导热突出部与该一个或多个微处理器或该一个或多个存储装置之间；以及
导热片，配置于该散热器的上方，且与该散热器的该第二表面热接触，该导热片相对于该散热件，配置相邻于该密封计算机机箱外壳的内壁。
2.如权利要求1所述的计算系统，其中该散热器包括一个或多个热管。
3.如权利要求2所述的计算系统，其中该热管被设置在相对于该多个导热突出部的该散热器的顶部表面上，使得来自该一个或多个微处理器或该一个或多个存储装置的热沿着该散热器分布。
4.如权利要求1所述的计算系统，其中该散热器包括均温板，在相对于该多个导热突出部的该散热器的顶部表面上，使得来自该一个或多个微处理器或该一个或多个存储装置的热沿着该散热器分布。
5.如权利要求1所述的计算系统，其中该散热件包括多个鳍片，垂直地突出该密封计算机机箱外壳的该外部表面。
6.如权利要求5所述的计算系统，其中该多个鳍片的高大于相邻间隔的该等鳍片之间的空隙的宽度的五倍。
7.如权利要求1所述的计算系统，其中该散热件包括第一散热件以及第二散热件，该第一散热件设置于该密封计算机机箱外壳的第一侧的该外部表面上，该第二散热件设置于该密封计算机机箱外壳的第二侧的该外部表面上。
8.如权利要求1所述的计算系统，其中该多个导热突出部包括至少两个不同高度的数个突出部。
9.一种计算装置，包括：
密封服务器机箱外壳，界定内部空间以及外部表面，具有散热件，用于该内部空间；
热源，设置于该内部空间内；
散热器，具有相对设置的第一表面和第二表面，该散热器包括自该第一表面延伸的多个导热突出部；
中间导热层，耦接至各该导热突出部与该热源的一个或多个组件之间；以及
导热片，配置于该散热器的上方，且与该散热器的该第二表面热接触，该导热片被配置以接触相对于该散热件的该密封服务器机箱外壳的内壁。
10.如权利要求9所述的计算装置，其中该散热器包括蒸汽腔室，在相对于该多个导热突出部的该散热器的顶部表面上，使来自该热源的热沿着该散热器分布。
CN202110676474.8A 2021-01-14 2021-06-18 计算系统以及计算装置 Active CN114764269B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/149,151 2021-01-14
US17/149,151 US11477915B2 (en) 2021-01-14 2021-01-14 Systems for cooling electronic components in a sealed computer chassis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114764269A CN114764269A (zh) 2022-07-19
CN114764269B true CN114764269B (zh) 2024-05-03

Family

ID=76197337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110676474.8A Active CN114764269B (zh) 2021-01-14 2021-06-18 计算系统以及计算装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11477915B2 (zh)
EP (1) EP4030264B1 (zh)
CN (1) CN114764269B (zh)
TW (1) TWI772027B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN217061435U (zh) * 2021-05-14 2022-07-26 上海宝存信息科技有限公司 存储装置
US11974413B2 (en) * 2022-04-27 2024-04-30 Quanta Computer Inc. Systems and methods for heat dissipation in computing systems with environment resistance
US20240030096A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 Qorvo Us, Inc. Power block based on top-side cool surface-mount discrete devices with double-sided heat sinking
US20240179873A1 (en) * 2022-11-30 2024-05-30 Micron Technology, Inc. Heat transfer devices for enhanced thermal performance of electronic systems

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2727832Y (zh) * 2004-09-23 2005-09-21 研扬科技股份有限公司 铝制鳍片散热外壳的无风扇工业计算机
CN107533347A (zh) * 2015-04-10 2018-01-02 菲尼克斯电气开发及制造股份有限公司 具有多个散热表面的封壳

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2907191Y (zh) 2006-03-01 2007-05-30 特奕展科技股份有限公司 具有致冷芯片的散热器
TW200844723A (en) 2007-05-14 2008-11-16 Prodisc Technology Inc Heat dissipating sheet
EP2321607A1 (en) * 2008-08-04 2011-05-18 Clustered Systems Company A contact cooled electronic enclosure
US7978472B2 (en) 2009-06-10 2011-07-12 International Business Machines Corporation Liquid-cooled cooling apparatus, electronics rack and methods of fabrication thereof
CN201608970U (zh) 2009-10-27 2010-10-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电路板组合
CN201894038U (zh) 2010-11-24 2011-07-06 陈世明 热管式散热器与热源紧结构造
US20130303264A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 Igt Cooling chassis for a gaming machine
US9185822B2 (en) * 2012-06-11 2015-11-10 Honeywell International, Inc. Thermal dissipation techniques for multi-sensory electromechanical products packaged in sealed enclosures
CN106211544B (zh) 2015-05-04 2018-11-23 技嘉科技股份有限公司 具有散热结构的电路板模块
US10440812B2 (en) 2018-02-26 2019-10-08 Dell Products L. P. Heatsink mounting system to maintain a relatively uniform amount of pressure on components of a circuit board
KR20200051913A (ko) 2018-11-05 2020-05-14 삼성전자주식회사 솔리드 스테이트 드라이브 장치 및 이를 포함하는 컴퓨터 서버 시스템
KR102643069B1 (ko) 2019-07-03 2024-03-05 에스케이하이닉스 주식회사 열 방출 구조를 포함하는 적층 반도체 패키지

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2727832Y (zh) * 2004-09-23 2005-09-21 研扬科技股份有限公司 铝制鳍片散热外壳的无风扇工业计算机
CN107533347A (zh) * 2015-04-10 2018-01-02 菲尼克斯电气开发及制造股份有限公司 具有多个散热表面的封壳

Also Published As

Publication number Publication date
TWI772027B (zh) 2022-07-21
US20220225541A1 (en) 2022-07-14
EP4030264B1 (en) 2023-06-21
TW202228503A (zh) 2022-07-16
US11477915B2 (en) 2022-10-18
EP4030264A1 (en) 2022-07-20
CN114764269A (zh) 2022-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114764269B (zh) 计算系统以及计算装置
TWI663894B (zh) 電子裝置及從電子裝置移除熱的方法
JP4152467B2 (ja) Ｐｃカードアレイからの熱除去装置
US6687126B2 (en) Cooling plate arrangement for electronic components
US7623349B2 (en) Thermal management apparatus and method for a circuit substrate
US5933323A (en) Electronic component lid that provides improved thermal dissipation
JPH0563385A (ja) ヒートパイプ付き電子機器及び計算機
CN213583120U (zh) 存储器散热器
US20220346273A1 (en) Systems for cooling electronic components in an outdoor computing system
JP2013165272A (ja) 放熱モジュール
WO2017013649A1 (en) Layered heat pipe structure for cooling electronic component
CN109152273A (zh) 电子装置
CN114503795A (zh) 网状网络设备的热控制系统和相关联的网状网络设备
CN110060966B (zh) 光模块
CN112397465A (zh) 一种芯片散热结构
JP2016071269A (ja) 電子機器、及びシステム
TWI761541B (zh) 電子設備的主機板散熱系統
CN108633213B (zh) 电子装置
CN215867698U (zh) 计算系统与密封服务器机箱
CN116247013A (zh) 芯片封装模组及电子设备
CN116963455A (zh) 吸热机箱、电子组件、以及制作吸热机箱的方法
JP3153018U (ja) 通信装置筐体の放熱装置
CN214477407U (zh) 具有陶瓷散热片的存储器
CN215896378U (zh) 一种散热结构及其芯片结构
CN220383421U (zh) 电源供应器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant