CN114916212A - 散热架构及电子设备 - Google Patents

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CN114916212A CN202210840070.2A CN202210840070A CN114916212A CN 114916212 A CN114916212 A CN 114916212A CN 202210840070 A CN202210840070 A CN 202210840070A CN 114916212 A CN114916212 A CN 114916212A
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Abstract

本发明提供一种散热架构及电子设备，散热架构包括贯通该电子设备的机箱的开放风道，散热架构还包括闭环流道及散热件，其中闭环流道设于机箱内，闭环流道允许液态散热介质在闭环流道内循环流动；散热件外露于闭环流道且位于开放风道内；闭环流道的至少部分腔壁与机箱内的待冷却件导热连接，且闭环流道的至少部分腔壁与散热件导热连接。

Description

散热架构及电子设备
技术领域
本发明涉及制冷温控技术领域，尤其涉及一种散热架构及电子设备。
背景技术
随着信息化智能化基础设施投入，越来越多的大数据计算存储中心、服务器、通信基站被使用，这些电子设备若要保证长时间运行状况稳定，需要增设可靠且能高效发挥作用的散热系统。
相比传统的风冷散热系统，液冷散热系统能带来更显著的散热效果、更低的噪音以及更低的功耗需求。当前的液冷散热系统多采用外置的液体流动驱动装置和外置的液体冷却装置，电子设备运行前需先接通外置的独立液体冷却装置才能构成液体循环回路，这限制了电子设备的安装与使用场合，而且增加了不必要的人工占用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种散热架构，用于电子设备，散热架构包括贯通该电子设备的机箱的开放风道，还包括：
闭环流道，设于机箱内，且允许液态散热介质在闭环流道内循环流动；
散热件，外露于闭环流道且位于开放风道内；
闭环流道的至少部分腔壁与机箱内的待冷却件导热连接，且闭环流道的至少部分腔壁与散热件导热连接。
在其中一个实施方式中，散热架构还包括受热件，受热件与待冷却件导热连接，并用于形成闭环流道的部分腔壁，开放风道包括相互分隔且分别独立贯通机箱的主风道及强冷风道，主风道与强冷风道分别独立贯通机箱；散热件包括位于主风道内并与受热件导热连接的第一散热模组、位于强冷风道内并与闭环流道腔壁导热连接的第二散热模组。
如此设置，第一散热模组在主风道内与流动空气发生对流换热，实现对待冷却件的风冷散热，第二散热模组在强冷风道内与流动空气发生对流换热，使得闭环流道腔壁的热量得以散失，这样便可以达到对闭环流道降温的目的，闭环流道降温后可以起到冷却液态散热介质的作用，避免液态散热介质长时间处于过热状态，持续降低液态散热介质能够维持液冷散热持续进行。
在其中一个实施方式中，散热架构还包括液体导管及强冷单元，受热件与强冷单元均设有中空腔以形成闭环流道的部分腔壁，液体导管、受热件与强冷单元串联连通形成闭环流道；液体导管中至少一部分与强冷风道的腔壁导热连接；及/或，在包含散热架构的电子设备处于预设安装位态时，强冷单元在竖直方向上高于受热件。
如此设置，强冷风道可以从更大面积的闭环流道腔壁上携带热量，加快闭环流道降温过程，提高闭环流道及其内部液态散热介质的降温效果，液体导管连接强冷单元的一端与液体导管连接受热件的一端形成落差，更有利于高温低密度液态散热介质向强冷单元流动，从而更快地被强冷单元携带走热量，而低温高密度液态散热介质可以更快地向受热件流动以进行液冷散热。
在其中一个实施方式中，散热架构还包括强冷单元，强冷单元包括制冷器件且设有用于形成闭环流道的中空腔，第二散热模组设于强冷单元，制冷器件包括与强冷单元腔壁导热连接的制冷部、与第二散热模组导热连接的放热部。
如此设置，制冷器件能够主动冷却液态散热介质，使高温液态散热介质获得更大的降温幅度和更快的降温速率，更大的降温幅度意味着液态散热介质能够吸收待冷却件所产生热量的热值越大，进而能够对更高功耗的待冷却件提供液冷散热支持，更快的降温速率能够使液冷散热模式能够长时间连续且高效地进行，避免某个时刻出现因液态散热介质降温不及时导致液冷散热中断；而制冷器件自身所产生热量也可以被第二散热模组及时携带离开，从而保证制冷器件的运行可靠性。
在其中一个实施方式中，制冷器件包括半导体制冷器，半导体制冷器与电子设备的主板电接通。
如此设置，半导体制冷器的功耗更低，有助于降低散热架构整体功耗，并且半导体制冷器的制冷效果突出。
在其中一个实施方式中，散热架构包括连接闭环流道的压力发生组件，压力发生组件能够提高闭环流道内部的压力，以驱动液态散热介质在闭环流道内流动；及/或，散热架构包括设于强冷风道内的强冷风机，强冷风机与电子设备的主板电接通，第二散热模组包括强冷散热翅片，强冷散热翅片位于强冷风道内且位于强冷风机的出风侧。
如此设置，压力发生组件的设置能够加快液态散热介质在闭环流道内的流速，更快地通过闭环流道内转弯处，保证液态散热介质长时间稳定循环，从而提高液冷对流散热的效果；强冷风机的设置能够加快强冷风道内气体的流速，从而提高对第二散热模组风冷对流散热的效果。
在其中一个实施方式中，主风道贯通机箱上相对设置的进风端与出风端，强冷风道贯通机箱的出风端，并与开设于机箱侧部的引风口相连通。
如此设置，气体能够分别从进风端和引风口分别进入主风道与强冷风道，两个风道内的气体流动时不会相互干扰。
在其中一个实施方式中，散热架构包括机箱，机箱的侧部开设有引风口以形成强冷风道的上游开口，机箱的出风端开设有强冷出风口以形成强冷风道的第一下游开口；机箱还开设有辅助出风口以至少形成强冷风道的第二下游开口。
如此设置，强冷风道具有多个下游开口，气体因此可以从多个下游开口流出强冷风道，多个下游开口的设置加强了强冷风道的排气性能，排气阻力更低。
在其中一个实施方式中，主风道贯通机箱上相对设置的两端并分别形成上游开口与下游开口，第一散热模组包括多个风冷散热翅片，多个风冷散热翅片的侧部彼此间隙分开；任意相邻两个风冷散热翅片之间的空隙均连通上游开口与下游开口，且至少部分风冷散热翅片的侧部设有扰流凸起及/或扰流沉腔。
如此设置，第一散热模组风冷散热效果更突出，各个风冷散热翅片的风冷降温更快，且扰流凸起和扰流沉腔的设置可以强化对流经空隙的气体的扰动，从而能更进一步加快风冷对流散热的热量散失速率。
在其中一个实施方式中，至少部分风冷散热翅片的两侧分别设有扰流凸起和扰流沉腔，在设有扰流凸起和设有扰流沉腔的风冷散热翅片中，扰流凸起位于各风冷散热翅片朝向一致的第一侧部，扰流沉腔位于各风冷散热翅片中朝向一致的第二侧部；或者，至少部分风冷散热翅片的两侧均设有扰流凸起和扰流沉腔，在风冷散热翅片的长度方向上，扰流凸起与扰流沉腔依次交替设置。
如此设置，扰流凸起和扰流沉腔的设置方式多样。扰流凸起和扰流沉腔分别位于风冷散热翅片的两侧有利于降低气体经过间隙的阻力，扰流凸起和扰流沉腔依次交替设置则有利于提高对气体的扰动强度。
在其中一个实施方式中，在设有扰流凸起和设有扰流沉腔的风冷散热翅片中，任意两个相邻风冷散热翅片中相互朝向对方的两个侧部分别设有第一扰流凸起和第一扰流沉腔；第一扰流凸起与第一扰流沉腔一一配对，并形成沿风冷散热翅片的长度方向排布的多组扰流单元；在每组扰流单元中，第一扰流凸起到上游开口的距离小于第一扰流沉腔到上游开口的距离，且第一扰流凸起与第一扰流沉腔的腔壁在风冷散热翅片的厚度方向上部分相对设置。
如此设置，气体进入间隙后可以先流动撞击到第一扰流凸起，在气体改变流动方向后直接撞击第一扰流沉腔的底壁，随着气体继续流动从而重复以上过程，这样气体能够沿接近于波浪形的轨迹流经间隙，风冷对流散热效果好，同时形成该间隙的两个相邻风冷散热翅片能够得到均一的散热。
在其中一个实施方式中，散热架构还包括相对固定设置的机箱以及强冷通风舱，强冷风道形成于强冷通风舱内；开放风道还包括贯通机箱的侧风道，侧风道通过强冷通风舱的舱壁与强冷风道分隔，侧风道用于容置电子设备的电源模块，强冷通风舱与机箱固定夹接电源模块。
如此设置，强冷通风舱不仅能够用于形成强冷通道，还兼具限位固定电源模块的作用，由此使散热架构的结构更为紧凑，实现了强冷通风舱的一物多用。
在其中一个实施方式中，机箱的侧部开设有引风口，引风口连通侧风道与强冷风道，以形成强冷风道与侧风道的上游开口，且侧风道与强冷风道均贯通机箱的出风端，以分别形成侧风道的的下游开口与强冷风道的下游开口。
如此设置，气体能够从引风口先行进入机箱内，然后分成两个气流分支分别进入强冷风道与侧风道，随后能够从机箱的出风端出排出。
在其中一个实施方式中，散热架构还包括：
主板载具，用于承载连接电子设备的待冷却件；
强冷通风舱，与主板载具相对固定设置，并具有用于形成开放风道至少一部分的中空腔；
强冷通风舱能够与电子设备的机箱固定连接，散热件包括设于强冷通风舱的中空腔内的第二散热模组。
如此设置，主板载具、强冷通风舱与机箱均相对固定，因此强冷通风舱的中空腔所形成的风道在散热架构中的位置固定，第二散热模组由此能够稳定地在强冷通风舱内进行风冷对流散热，不会受其他风道及其内部气体的影响。
在其中一个实施方式中，开放风道包括分别独立贯通机箱的主风道及强冷风道，主板载具设于主风道内，强冷通风舱的中空腔形成强冷风道；闭环流道固定安装于主板载具及/或强冷通风舱，强冷风道与主风道通过强冷通风舱的舱壁相互分隔。
如此设置，闭环流道在散热架构中的安装位置及形状固定，连接主板载具以及强冷通风舱的闭环流道部分能够分别由主风道和强冷风道散热降温，且通过两种方式散热的两个部分之间的分解固定；第二散热模组能够在强冷风道内进行风冷散热，主风道内的高温气体不会扩散至强冷风道或者对强冷风道内的气体造成影响。
在其中一个实施方式中，主板载具与待冷却件、闭环流道与强冷通风舱中的至少一者导热连接。
如此设置，主板载具以及位于主板载具上的其他元器件也可以散热，对电子设备的散热保护更充分到位。
在其中一个实施方式中，散热架构还包括受热件、强冷单元及液体导管，受热件具有多个中空腔，受热件中空腔的数量、强冷单元的数量与待冷却件的数量均对应，闭环流道的数量为多个，对应任一待冷却件的强冷单元与对应同一待冷却件的受热件的中空腔通过液体导管串联连通形成一个闭环流道；或者，闭环流道的数量为一个，多个强冷单元与多个受热件中空腔通过液体导管串联连通形成闭环流道。
如此设置，既可以针对不同待冷却件分别设置多个相互独立的闭环流道，使每个闭环流道独立负责其对应的待冷却件的液冷散热，也可以利用一个闭环流道对多个待冷却件一并提供液冷散热，前一方案能够针对不同功耗的待冷却件灵活调整各自闭环流道的液冷散热功耗和散热能力，后一方案能够简化散热架构的组成。
在其中一个实施方式中，多个强冷单元与多个受热件中空腔通过液体导管串联连通形成一个闭环流道，散热架构还包括至少一个均温冷却单元；在闭环流道的流动轨迹上，任一均温冷却单元的上游侧和下游侧分别连通两个受热件中空腔，使得受热件中空腔与均温冷却单元沿闭环流道的流动轨迹依次交替串联连通。
如此设置，在待冷却件的数量为多个，且散热架构中采用同一闭环流道将多个受热件串联连通的情况下，均温冷却单元可以平衡液态散热介质先后流经不同受热件的初始温度之差，消除因液态散热介质流经上游待冷却件的初始温度高于其流经下游待冷却件的初始温度的原因，所导致的下游待冷却件的冷却效果不如上游待冷却件的效果的弊端。
本发明还提供一种电子设备，电子设备包括机箱、设于机箱内的待冷却件以及上述散热架构。
本发明提供的散热架构及电子设备至少具有以下有益效果：
1）闭环流道的至少部分腔壁与待冷却件导热连接这一配置允许散热架构启动液冷散热模式，闭环流道的至少部分腔壁与位于开放风道内的散热件导热连接则允许散热架构启动风冷散热模式，故本发明的散热架构融合了液冷散热和风冷散热两种散热模式，集合了风冷散热和液冷散热的优点；
2）散热架构具有独立的闭环流道以允许液态散热介质在其中循环流动，因此使用这种散热架构的电子设备在运行前无需通过人工方式与外部液体流动驱动装置和外部液体冷却装置接通，消除了电子设备对特定的安装及使用场合的依赖、以及用于设置电子设备的机房对于液体流动驱动装置或液体冷却装置的兼容性要求，也省去了人工安装以获得液体循环回路的非必要劳动；
3）置于开放风道内的散热件能够先获取闭环流道腔壁的热量，然后通过风冷对流方式散发掉这部分热量，当散热架构连续或长时间运行，即可通过风冷对流方式对闭环流道进行冷却，由此可以冷却闭环流道内的高温液态散热介质，以便液态散热介质降温并在此之后继续吸收待冷却件的热量，从而保障液冷散热模式能够在长时间内连续运行，确保散热架构长时间使用的散热效果稳定。
附图说明
图1为本发明第一实施例的电子设备在第一视角下的整机结构示意图；
图2为本发明第一实施例的电子设备在第二视角下的整机结构示意图；
图3为本发明第一实施例的电子设备在第一视角下的第一拆盖示意图；
图4为本发明第一实施例的电子设备在第一视角下的第二拆盖示意图；
图5为本发明第一实施例的电子设备在第二视角下的第一拆盖示意图；
图6为本发明第一实施例的电子设备在第二视角下的第二拆盖示意图；
图7为本发明第一实施例的电子设备在第一视角下的第一拆机示意图；
图8为本发明第一实施例的电子设备在第一视角下的第二拆机示意图；
图9为本发明第二实施例的电子设备在第一视角下的第二拆机示意图；
图10为本发明第一实施例的电子设备在第三视角下的第二拆机示意图；
图11为本发明第一实施例的电子设备在第三视角下的液冷运行示意图；
图12为本发明第一实施例的电子设备在第三视角下的第一拆盖示意图；
图13为本发明第一实施例的电子设备在第三视角下的第二拆盖示意图；
图14为图13所示电子设备在A处的局部放大示意图；
图15为本发明第二实施例的电子设备在第一视角下的散热运行示意图；
图16为本发明第一实施例的电子设备在第四视角下的局部剖切示意图；
图17为本发明第一实施例的电子设备在第五视角下的拆盖示意图；
图18为本发明第一实施例的电子设备在第一视角下的部分结构示意图；
图19为图18所示电子设备沿A-A面剖切的剖视图；
图20为图19所示电子设备沿B-B面剖切的剖视图；
图21为本发明第三实施例的电子设备在第三视角下的部分结构示意图；
图22为图21所示电子设备在B处的局部放大示意图。
附图标记说明：
100、电子设备；101、机箱；1011、进风端；1012、出风端；1013、引风口；1014、机箱侧板；1015、硬盘隔板；1016、阻尼栅；1017、硬盘组；1018、电源模块；102、分层板；1021、第一容纳室；1022、第二容纳室；1031、主板；1032、CPU；1033、内存条；1041、主风机；1042、强冷风机；1043、电源风机；1051、第一辅助出风口；1052、第二辅助出风口；1053、强冷出风口；1061、内部迎风口；1062、内部分流口；
10、开放风道；11、主风道；12、强冷风道；13、侧风道；20、闭环流道；21、受热件；211、导热板；2111、分液池；2112、集液池；2113、注液口；2114、排液口；212、介质汇集件；213、介质汇集腔；22、液体导管；221、第一管段；222、第二管段；23、强冷单元；24、均温冷却单元；
30、散热件；31、第一散热模组；311、风冷散热翅片；3111、扰流凸起；3112、扰流沉腔；3113、扰流单元；3114、空隙；32、第二散热模组；321、强冷散热翅片；41、压力发生组件；42、换热板；43、制冷器件；44、强冷通风舱；50、主板载具。
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。
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。
本发明提供一种用于电子设备100的散热架构以及使用这一散热架构的电子设备100，散热架构是电子设备100的组成部分，因此电子设备100能够满足转运、携带和储运的便利性要求。本发明所指的电子设备100包括服务器、数据中心、计算存储中心、网络设备或通信设备等，具体类型不作特别限定。
本发明的散热架构能够为电子设备100内的待冷却件同时提供风冷散热和液冷散热的散热服务，散热架构既可以仅运行风冷散热工况与液冷散热工况中的一种，还可以同时运行两种工况，也即风冷散热工况与液冷散热工况是相互独立运行和被控制的。
本发明所指的待冷却件，是指电子设备100内消耗电能并产生热量的电子元器件，可以是CPU、内存、电源模块1018、数据存储模块、信号发收模块等器件中的一种或多种。
以下首先介绍本发明其中一个实施例的电子设备100，并附带介绍散热架构。请参阅图1-图7，电子设备100包括呈长方体或近似于长方体的中空机箱101。机箱101上包括两个相对设置的端部，分别为进风端1011和出风端1012，进风端1011与出风端1012分别开设有连通机箱101内腔的端部进风口和端部出风口；此外机箱101还包括两个相对设置且位于进风端1011和出风端1012之间的机箱侧板1014，两个机箱侧板1014分别开设有连通机箱101内腔的引风口1013，由此机箱101的内腔被贯通以允许气体通过，既允许气体从进风端1011的端部进风口进入机箱101内并从出风端1012的端部出风口离开机箱101，也允许气体从机箱侧板1014的引风口1013进入机箱101内并从出风端1012的端部出风口离开机箱101。
此外，机箱101上还开设有一个或多个辅助出风口，这些辅助出风口既可以开设于机箱侧板1014，也可以开设于除去两个机箱侧板1014外的其他机箱101侧壁，还可以同时开设于机箱侧板1014以及除去两个机箱侧板1014之外的其他机箱101侧壁。辅助出风口的位置优选设置为：辅助出风口到机箱101出风端1012的距离小于辅助出风口到机箱101进风端1011的距离。为方便叙述，以下将开设于除去机箱侧板1014的其他机箱101侧壁的辅助出风口定义为第一辅助出风口1051，将开设于机箱侧板1014的辅助出风口定义为第二辅助出风口1052，辅助出风口的具体作用将在下文给出，此处暂不表。
机箱101内部被分隔成如下几个区域：与进风端1011内壁直接相邻的存储单元容置区、与出风端1012内壁直接相邻的风冷散热区，风冷散热区与存储单元容置区之间通过硬盘隔板1015分隔，硬盘隔板1015的两端分别连接至两个机箱侧板1014相互朝向对方的内侧壁。具体地，风冷散热区还包括如下子分区：与其中一个机箱侧板1014内壁面直接相邻的主板散热区、与另一个机箱侧板1014内壁面直接相邻的电源模块散热区。主板散热区内用于容置电子设备100的主板1031、CPU、内存等电器元件，电源模块散热区内安装有用于为主板1031、CPU、内存等电器元件供电的电源模块1018。
如图7所示，用于分隔存储单元容置区和风冷散热区的硬盘隔板1015上开设有多个通孔，因此存储单元容置区和风冷散热区之间相互连通，而且也不会影响各自与进风端1011端部进风口或出风端1012端部出风口的正常连通。在存储单元容置区内放置有多个硬盘组1017，可以理解，在其他实施方式中电子设备100还可以采用其他形式的存储介质，不仅限于硬盘。
在本发明的第一个实施例中，主板散热区被进一步分成在竖直方向上相邻排布的两个子分区，每个子分区内用于容置一个主板1031，主板1031的具体结构请参阅图8-图9、图15，此处先暂不对主板1031进行阐述。在主板散热区内，两个主板1031之间设有一水平延伸的分层板102，分层板102上下两侧分别形成第一容纳室1021和第二容纳室1022，如图17所示。可以理解，在其他实施方式中，电子设备100内的主板1031数量也并不仅限于两个，还可以是一个、三个或以上，因此分层板102并非必要设置的结构。
再次参阅图1-图7，同时一并参阅图8-图17，本发明提供的散热架构包括固定安装于主板散热区内的主板载具50，在图中示出的多个实施例中，两个主板载具50分别位于第一容纳室1021和第二容纳室1022内，二者均与机箱101固定连接。主板载具50用于承载连接电子设备100的主板1031以及其他电器元件，当然这些电器元件也可以直接承载连接于主板1031上。主板载具50能够刚好置于第一容纳室1021或第二容纳室1022中，而不产生活动间隙。除此之外，主板载具50还与机箱101的出风端1012固定连接，且包括与分层板102相平行的承载板体，因此主板载具50不会阻挡机箱101进风端1011与出风端1012之间的正常连通，气体可以正常从端部进风口向端部出风口流动。
本发明的第一个实施例中，散热架构主要用于对固定安装在主板1031上的CPU进行风冷散热和液冷散热。可以理解，在其他实施方式中，散热架构还可以对其他电器元件散热，而不仅限于CPU，也可以是内存条1033、硬盘组1017等，当然还可以对多个电器元件同时提供散热服务。
以下详细阐述本发明的散热架构。散热架构包括固定安装于主板载具50的强冷通风舱44，图12-图13所示实施例中，强冷通风舱44的数量为两个，二者分别固定于主板载具50的承载板体的两个相互远离的边缘，并且二者相对设置。强冷通风舱44内部中空，当散热架构设置于电子设备100时，如图4-图5、图10-图11所示，其中一个强冷通风舱44与其中一个机箱侧板1014内壁面固定连接，另一个强冷通风舱44设于主板散热区与电源模块散热区的过渡位置处，该强冷通风舱44与另一个机箱侧板1014的内壁面之间限定出上述电源模块散热区，电源模块1018固定夹持于该强冷通风舱44与机箱侧板1014内壁之间。
强冷通风舱44上开设有用于连通引风口1013的开口，其中一个强冷通风舱44与其中一个机箱侧板1014的引风口1013直接连通；另一个强冷通风舱44，即用于固定连接电源模块1018的强冷通风舱44与用于固定电源模块1018的机箱侧板1014之间因为存在间隙，故而该机箱侧板1014的引风口1013通过该间隙与该强冷通风舱44的内腔间接连通。无论强冷通风舱44与机箱侧板1014引风口1013如何连通，电子设备100外部的气体都能够通过引风口1013进入两个强冷通风舱44内。除此之外，与机箱侧板1014直接连接的强冷通风舱44还连通第一辅助出风口1051、第二辅助出风口1052以及位于机箱101出风端1012的一部分端部出风口；用于固定电源模块1018的另一强冷通风舱44与第一辅助出风口1051连通，并且也连通位于机箱101出风端1012的一部分端部出风口。
如前述，主板载具50的安装不影响机箱101端部进风口与端部出风口之间的正常连通，因此，散热架构形成了位于机箱101内部的两个风道，分别是主风道11和强冷风道12，主风道11包括机箱101内腔的大部分空间区域，包括存储单元容置区以及主板散热区，强冷风道12也位于机箱101内，具体对应的空间区域为强冷通风舱44内腔。主风道11与强冷风道12共同形成了开放风道10，二者都实现了对机箱101的贯通。为方便叙述，以下将端部出风口中连通主风道11的部分简称为主风道11出口，将端部出风口中连通强冷风道12的部分简称为强冷出风口1053，可以理解，强冷出风口1053可以看作强冷风道12的第一下游开口，第一辅助出风口1051及/或第二辅助出风口1052可以看作强冷风道12的第二下游开口。
值得注意的是，主风道11与强冷风道12相互独立，进入二者内部的气体不会发生相互交汇、混合或干扰，也即进入主风道11内的气体不会再流入强冷风道12，而是直接从主风道11出口排出机箱101，反之进入强冷风道12内的气体也不会再流入主风道11，而是直接从强冷出风口1053和第一辅助出风口1051及/或第二辅助出风口1052排出。
进一步地，散热架构还包括设于主风道11内的主风机1041以及设于强冷风道12内的强冷风机1042，如图8、图12-图13所示，主风机1041与主板载具50固定连接，主风机1041可选择固定于硬盘隔板1015相对远离硬盘组1017的一侧，主风机1041优选采用轴流风机，这样外部气体便能够直接从进风端1011进入机箱101，并按照基本接近直线的流动轨迹流经主板散热区，然后从出风端1012排出机箱101。如图8-图16所示，强冷风机1042为固定设于强冷通风舱44内的小型风机，其用于在强冷风道12内形成负压空间从而加速电子设备100外部的气体从引风口1013进入强冷风道12中。可选的，主风机1041、强冷风机1042均与主板1031电接通，二者运行所需电能由主板1031负责供给。
本发明提供的散热架构还包括设于机箱101内的闭环流道20，闭环流道20与外部隔绝，允许液态散热介质在其中循环流动并且能够防止液态散热介质从闭环流道20中流出散失。闭环流道20至少有一部分延伸经过电子设备100的待冷却件，对于以下各个实施例来说，闭环流道20具体流经主板1031上的CPU。请参阅图3-图6、图8-15、图18-图19，闭环流道20至少通过受热件21、液体导管22、强冷单元23共同限定形成。受热件21固定安装于主板载具50，并且与CPU1032导热接触，CPU1032被受热件21和主板1031共同夹持于中间，这里CPU1032与受热件21之间的导热连接既可以通过导热硅脂连接，也可以通过导热垫连接，还可以直接接触连接。
进一步地，受热件21包括直接与CPU导热接触的导热板211、盖设于导热板211背离CPU和主板1031一侧的介质汇集件212，介质汇集件212与导热板211之间形成密闭空腔，该密闭空腔用于形成能够暂时汇聚液态散热介质的介质汇集腔213，此外受热件21还具有连通介质汇集腔213并贯通受热件21的注液口2113以及排液口2114，注液口2113与排液口2114分别用于连接并连通液体导管22。受热件21用于率先获取CPU的热量，液态散热介质流经介质汇集腔213时与介质汇集腔213的腔壁发生液-固对流传热，因此完成了对CPU液冷散热的第一步，即通过液-固对流传热携带走CPU的热量。同时受热件21与介质汇集件212还在主风道11内与气体发生气-固对流传热，以实现一定程度的风冷散热。
强冷单元23同样设有允许液态散热介质流经其中的中空腔，液体导管22连接并连通受热件21的同时也连接并连通强冷单元23，一个受热件21、一个强冷单元23便能通过液体导管22连接和连通形成一个结构最简单的闭环流道20。请参阅图12-图14，强冷单元23具体包括中空且用于连通液体导管22的换热板42、与换热板42导热连接的制冷器件43，换热板42的中空腔腔壁与制冷器件43的制冷部之间导热连接。制冷器件43启动运行后，便能够直接对换热板42以及换热板42内的液态散热介质进行强制制冷，获取换热板42和液态散热介质的热量以使液态散热介质和换热板42快速降温。
具体地，制冷器件43包括半导体制冷器，半导体制冷器与主板1031电接通，因此强冷单元23的强制制冷运行可以由主板1031负责电能供给。此外，在附图所示的多个实施例中，强冷单元23固定安装于强冷通风舱44朝向主风道11的侧壁，并且与强冷通风舱44导热连接。空气流经强冷风道12时，也会在气-固对流换热作用下携带走一部分强冷单元23的热量。
液体导管22包括相互连通的第一管段221和第二管段222、相互连通的第三管段和第四管段，请参阅图9、图15，第一管段221与第二管段222一体弯折成形，第三管段与第四管段一体弯折成形，其中第一管段221与第三管段直接连接并连通受热件21，第二管段222与第四管段直接连接并连通强冷单元23。当电子设备处于预设安装位态时，主板载具50和主板1031水平设置，CPU固定于主板1031相对远离地面的一侧，受热件21设置在CPU相对远离主板1031的一侧，此时强冷单元23在竖直方向上高于受热件21，第二管段222连接强冷单元23的一端在竖直方向上高于第一管段221连接受热件21的一端，第四管段连接强冷单元23的一端在竖直方向上高于第三管段连接受热件21的一端。由此强冷单元23与受热件21之间形成落差，这样能够促进液态散热介质循环流动，密度较低且温度较高的液态散热介质能更快地向强冷单元23流动，而被强冷单元23降温后的相对低温且高密度的液态散热介质能更快地向受热件21流动，以便再次携带CPU的热量。
由图9、图15所示实施例可知，第二管段222与强冷通风舱44的外侧壁之间导热连接，由此建立起了液体导管22与强冷风道12腔壁之间的导热连接，在气体流经强冷风道12的同时，液体导管22以及其内部的一部分液态散热介质也能够在对流传热作用下被强冷风道12内的气体携带走一部分热量。
综上所述，本发明中闭环流道20的腔壁并不仅仅是液体导管22的腔壁，还包括位于受热件21的介质汇集腔213腔壁，以及位于强冷单元23内的换热板42中空腔腔壁。图中所示各实施例均通过受热件21与CPU导热连接，从而令介质汇集腔213腔壁，特别是导热板211背离CPU和主板1031的一侧与CPU导热连接，可以理解，在其他实施方式中，也可以将液体导管22的管壁与电子设备100内的某些待冷却件导热连接，或者将强冷单元23的换热板42与电子设备100内的某些待冷却件导热连接。
本发明提供的散热架构还包括散热件30，散热件30设置在机箱101内，既可以设置在主风道11中，也可以设置在强冷风道12中，还可以同时设置在主风道11与强冷风道12中。无论散热件30在机箱101内如何设置，散热件30均位于闭环流道20的腔壁外部从而与空气直接接触，且闭环流道20的至少一部分腔壁与散热件30导热连接，由此散热件30能够通过热传导方式获取闭环流道20以及闭环流道20内的液态散热介质的热量，接着通过气-固对流传热方式将所获取的热量以风冷散热方式散发掉。
具体而言，散热件30包括相互独立设置的第一散热模组31和第二散热模组32，其中第一散热模组31位于主风道11内，并且与受热件21导热连接；第二散热模组32位于强冷风道12内，并且与强冷单元23导热连接。因此，第一散热模组31能够在主风道11内与气体发生对流换热，并参与对CPU 的风冷散热，第二散热模组32能够在强冷风道12内与气体发生对流换热，并实时地携带走强冷单元23以及强冷单元23内的液态散热介质的热量，以促进强冷单元23及其内部的液态散热介质冷却降温。
请参阅图17-图21，第一散热模组31包括多个连接于导热板211背离CPU和主板1031一侧的风冷散热翅片311，多个风冷散热翅片311向导热板211外延伸并突出于介质汇集件212，从而外露于主风道11中，多个风冷散热翅片311的侧部彼此间隙分开。每个风冷散热翅片311均优选为按平面延展，且延展方向与强冷通风舱44以及机箱侧板1014相平行，当主风机1041采用轴流风机时，主风机1041的送风方向与风冷散热翅片311的延展方向相平行，因而任意相邻两个风冷散热翅片311之间的空隙3114均连通端部进风口和端部出风口。风冷散热翅片311的设置显著增大了风冷散热时与气体直接接触的固体表面积，热量散发速率大幅度提升。
可选地，电子设备100包括与主板1031固定连接，并且相对于主板1031突出的多个内存条1033，多个内存条1033彼此间隔排布，且排布方向与风冷散热翅片311的间隔排布方向一致，相邻两个内存条1033之间也形成一定宽度的间距，以供气体流经两个内存条1033之间时能够携带走大量热量。
请参阅图8-图14，第二散热模组32位于强冷风道12内，并与强冷单元23固定连接为一体且位于强冷风机1042的出风侧，其中包括多个强冷散热翅片321，强冷散热翅片321与制冷器件43的放热部导热连接。强冷散热翅片321能够直接获取制冷器件43强制制冷期间所产生热量，随后在强冷风机1042的作用下，所获取热量快速散失，因此能够确保制冷器件43长时间运行的可靠性和强制制冷效果。
可选的，散热架构还包括连接于闭环流道20的压力发生组件41，压力发生组件41与主板1031电接通，由主板1031向压力发生组件41提供运行所需功耗。压力发生组件41能够提高闭环流道20内部的压力从而驱动液态散热介质在闭环流道20内流动，压力发生组件41可优选采用液泵。在图8-图14所示实施例中，压力发生组件41固定设于强冷单元23内，并与换热板42直接连接并且连通。
可选的，受热件21内还设有分液池2111和集液池2112，二者均连通介质汇集腔213，其中分液池2111与注液口2113直接连通，集液池2112与排液口2114直接连通。分液池2111的作用在于将刚进入介质汇集腔213内的液态散热介质尽快分流形成多个流动分支，从而使这些流动分支在导热板211背离CPU和主板1031的一侧尽可能覆盖大的区域范围，以提高液冷散热的散热效率、充分利用液态散热介质的吸热能力，避免部分液态散热介质无法足量获取和携带热量。集液池2112的作用在于收集已经吸收大量热量的流动分支并集中汇集，汇集后液态散热介质的流速提高，因此可以更快地流出排液口2114并向强冷单元23流动，防止某些高温流动分支始终滞留在介质汇集腔213内。在图20-图21所示实施例中，分液池2111与集液池2112均为开设于导热板211的孔隙，或者是开设于导热板211背离CPU一侧的沉腔。可以理解，在其他实施方式中，分液池2111和集液池2112还可以采用独立的分液和集液器形成。
本发明提供的散热架构及电子设备100还具有贯通机箱101的侧风道13，请参阅图3-图7、图12-图13以及图17，侧风道13由用于固定电源模块1018的强冷通风舱44和用于固定电源模块1018的机箱侧板1014共同限定形成，如上所示，电源模块1018两侧的强冷通风舱44与机箱侧板1014之间具有间隙，该间隙即为侧风道13的流通空间。用于固定电源模块1018的强冷通风舱44背离主板散热区的侧壁开设有气孔，因此强冷通风舱44通过这些气孔与侧风道13连通，换言之，侧风道13内的气体至少有一部分来自于强冷风道12。此外用于固定电源模块1018的机箱侧板1014上的引风口1013还可以将一部分气体直接引导至侧风道13。
可选的，图中示出的实施例中，强冷通风舱44还开设有内部迎风口1061和内部分流口1062，二者均连通侧风道13，内部迎风口1061到机箱101出风端1012的距离大于内部分流口1062到机箱101出风端1012的距离，用于固定电源模块1018的强冷通风舱44通过内部迎风口1061连通用于固定电源模块1018的机箱侧板1014上的引风口1013，内部分流口1062则用于引导强冷风道12内的一部分气体再次进入侧风道13并对电源模块1018风冷散热。
可选的，图12中示出的实施例中，机箱101内还设有阻尼栅1016，阻尼栅1016固定连接机箱侧板1014内壁和强冷通风舱44侧壁，其上开设有多个通孔，能够用于减缓流向电源模组的风速；散热架构还包括设于侧风道13内的电源风机1043，用以在侧风道13内形成一定程度的负压区域，以便电子设备100外部的气体能够进入侧风道13，电源风机1043同样可以与主板1031电接通并由主板1031负责其运行所需功耗的供给。
可以理解，在其他实施方式中，侧风道13还可以与强冷风道12气密分隔，二者内部的气体也可以独立流动而不会互相交汇、混合或干扰，在这种情况下，可以在机箱101上分别设置两个独立的引风口1013，其中一个引风口1013只用于连通强冷风道12，另一个引风口1013只用于连通侧风道13。
在一些实施方式中，散热架构还包括至少一个连通至闭环流道20中的均温冷却单元24，均温冷却单元24的作用与上述强冷单元23的作用类似，也是用来降低闭环流道20内的液态散热介质的温度，以使液态散热介质降温后获得更大的吸热能力，保证液冷散热的持续进行。当主板1031上存在多个待冷却件时，可以分别针对每个待冷却件设置一套专门用于液冷该待冷却件的闭环流道20，多个闭环流道20之间相互独立运行而互不影响，当然也可以继续沿用同一套闭环流道20，即将多个受热件21均以串联方式连接并连通至闭环流道20内。不过，有必要针对多个受热件21相互串联连通的方案在闭环流道20内增设均温冷却单元24。
请参阅图8，图8所示实施例中，在同一主板1031/主板载具50上，闭环流道20的数量为一个，CPU、受热件21、强冷单元23的数量均为两个，两个受热件21分别对应导热连接两个CPU，同时还设置有一个均温冷却单元24，均温冷却单元24与受热件21、强冷单元23均串联连通，其中均温冷却单元24位于两受热件21之间。在这一闭环流道20内，液态散热介质先流经其中一个受热件21，然后流经均温冷却单元24，接着再流入下一个受热件21。得益于均温冷却单元24的设置，液态散热介质在经过前一个受热件21后被均温冷却单元24降温，这样液态散热介质流入两个受热件21的初始温度差更低，避免因前一个受热件21将液态散热介质过多升温，造成下一个受热件21液冷效果不充分。
可以理解，在其他实施例中，当CPU的数量为两个以上时，也可以设置更多的均温冷却单元24，只要满足以下限定条件即可：在闭环流道20限定出的流动轨迹上，任意一个均温冷却单元24的上游侧和下游侧分别连通两个受热件21，使得受热件21与均温冷却单元24沿闭环流道20的流动轨迹依次交替地串联连通，也即呈现出“受热件21-均温冷却单元24-受热件21-均温冷却单元24”的串联规律。这里均温冷却单元24的上游侧即为领先于该均温冷却单元24接收液态散热介质的一侧，均温冷却单元24的下游侧即为滞后于该均温冷却单元24接收液态散热介质的一侧。
值得强调的是，当CPU的数量为多个时，并不意味着受热件21的数量一定要和CPU的数量保持一致，本发明也允许采用一个受热件21同时与多个CPU导热连接的方案，例如采用一个具有较大导热板211的受热件21，该受热件21通过一个导热板211与主板1031将多个CPU夹设于中间，此时可以限定受热件21所具有的介质汇集腔213的数量与CPU数量保持一致，并且每个CPU都与一个介质汇集腔213的腔壁之间建立导热连接。
请参阅图9，图9所示实施例中，闭环流道20的数量根据CPU的实际数量设置为多个，具体而言是两个，且每个强冷单元23以及每个受热件21的均对应一个CPU，对应同一CPU的受热件21与强冷单元23通过液体导管22串联连通形成一个独立闭环流道20。在图9所示实施例中，每个受热件21不会受其他受热件21的影响，因此不需要设置均温冷却单元24来降低液体散热介质温度。
同样地，即便针对多个CPU分别设置多个独立闭环流道20，也不意味着受热件21的数量一定要与CPU的数量保持一致，换言之，图9所示实施例还可以进行如下调整：将分别对应多个CPU的多个受热件21移除，并采用一个具有更大导热板211的受热件21同时与多个CPU导热连接，此时只需限定受热件21所具有的介质汇集腔213的数量与CPU的数量保持一致，并且每个CPU都与一个介质汇集腔213的腔壁之间建立导热连接即可。
在一些实施方式中，至少有部分风冷散热翅片311的侧部设有扰流凸起3111和/或扰流沉腔3112，扰流凸起3111向空隙3114内突出，扰流沉腔3112为相对于限定出空隙3114的风冷散热翅片311侧部下沉凹陷的沉槽。请参阅图20，第一散热模组31中每个风冷散热翅片311的两侧分别设有扰流凸起3111和扰流沉腔3112，扰流凸起3111位于各个风冷散热翅片311上朝向相同的一侧，扰流沉腔3112开设于各风冷散热翅片311上朝向相同的另一侧。如图20所示，扰流凸起3111均向图中所示左侧方向相对于各个风冷散热翅片311突出，扰流沉腔3112的开口均向图中所示右侧方向开设。此外，对于每个风冷散热翅片311而言，扰流凸起3111和扰流沉腔3112按照风冷散热翅片311的长度方向，也即气体流经空隙3114的流动方向依次交替设置。
请参阅图20-图22，第一散热模组31中每个风冷散热翅片311的两侧均同时设置有扰流沉腔3112和扰流凸起3111，无论在风冷散热翅片311的哪一侧，扰流凸起3111和扰流沉腔3112均按照风冷散热翅片311的长度方向，也即气体经过空隙3114的流动方向依次交替设置。为方便说明，任意两个相邻的风冷散热翅片311中相互朝向对方的两个侧部上，分别设有第一扰流凸起3111和第二扰流凸起3111，也即第一扰流凸起3111和第二扰流凸起3111与两个相邻风冷散热翅片311之间的空隙3114直接毗邻设置，如图22所示虚线矩形框，矩形框内即为一对相互配对的第一扰流凸起3111和第一扰流沉腔3112，而在风冷散热翅片311的长度方向上，存在着多对相互配对的第一扰流凸起3111和第一扰流沉腔3112，为方便叙述，以下将相互配对的第一扰流凸起3111和第一扰流沉腔3112合称为一个扰流单元3113。
如图22所示，在任意一组扰流单元3113中，第一扰流凸起3111到端部进风口的距离小于第一扰流沉腔3112到端部进风口的距离，空气从端部进风口进入主风道11后分成多个分支用以经过风冷散热翅片311间的空隙3114，对于每个扰流单元3113而言，空隙3114内的空气会首先经过扰流凸起3111，然后再经过扰流沉腔3112。此外，若定义垂直于风冷散热翅片311的方向为风冷散热翅片311的厚度方向，则对于每个扰流单元3113而言，第一扰流凸起3111与第一扰流沉腔3112的腔壁在风冷散热翅片311的厚度方向上部分地对应，相互配对的第一扰流凸起3111和第一扰流沉腔3112在平行于风冷散热翅片311的平面上的投影部分重叠。这样空气在空隙3114内的流动轨迹将如图22中虚线箭头所示，空气首先撞击第一扰流凸起3111表面然后改变方向，接着空气再撞击第一扰流沉腔3112的腔壁，然后再次改变方向。当空气经过多个扰流单元3113后，空气在空隙3114内流动形成的轨迹接近于波浪形。
本发明提供的散热架构能够同时提供风冷散热和液冷散热，这是因为散热件30均外露于闭环流道20并位于开放风道10内，因此只要气体流入开放风道10并贯穿经过机箱101，就可以对闭环流道20的腔壁进行风冷散热，从而帮助闭环流道20及其内部的液态散热介质降温，同时制冷器件43也位于强冷风道12内，制冷器件43的运行能耗由主板1031负责并且可以被独立控制。风冷散热运行不影响液态散热介质的流动循环和降温冷却。当然散热架构也可以根据需要和使用偏好而只运行风冷散热或液冷散热。
以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (19)

1.一种散热架构，用于电子设备(100)，包括贯通该电子设备(100)的机箱(101)的开放风道(10)，其特征在于，所述散热架构还包括：
闭环流道(20)，设于所述机箱(101)内，且允许液态散热介质在所述闭环流道(20)内循环流动；
散热件(30)，外露于所述闭环流道(20)且位于所述开放风道(10)内；
所述闭环流道(20)的至少部分腔壁与所述机箱(101)内的待冷却件导热连接，且所述闭环流道(20)的至少部分腔壁与所述散热件(30)导热连接。
2.根据权利要求1所述的散热架构，其特征在于，所述散热架构还包括受热件(21)，所述受热件(21)与所述待冷却件导热连接，并用于形成所述闭环流道(20)的部分腔壁，所述开放风道(10)包括相互分隔的主风道(11)及强冷风道(12)，所述主风道(11)与所述强冷风道(12)分别独立贯通所述机箱(101)；
所述散热件(30)包括位于所述主风道(11)内并与所述受热件(21)导热连接的第一散热模组(31)、位于所述强冷风道(12)内并与所述闭环流道(20)腔壁导热连接的第二散热模组(32)。
3.根据权利要求2所述的散热架构，其特征在于，所述散热架构还包括液体导管(22)及强冷单元(23)，所述受热件(21)与所述强冷单元(23)均设有中空腔以形成所述闭环流道(20)的部分腔壁，所述液体导管(22)、所述受热件(21)与所述强冷单元(23)串联连通形成所述闭环流道(20)，其中：所述液体导管(22)中至少一部分与所述强冷风道(12)的腔壁导热连接；及/或，在包含所述散热架构的电子设备处于预设安装位态时，所述强冷单元(23)在竖直方向上高于所述受热件(21)。
4.根据权利要求2所述的散热架构，其特征在于，所述散热架构还包括强冷单元(23)，所述强冷单元(23)包括制冷器件(43)，且设有用于形成所述闭环流道(20)的中空腔，所述第二散热模组(32)设于所述强冷单元(23)，所述制冷器件(43)包括与所述强冷单元(23)腔壁导热连接的制冷部、与所述第二散热模组(32)导热连接的放热部。
5.根据权利要求4所述的散热架构，其特征在于，所述制冷器件(43)包括半导体制冷器，所述半导体制冷器与所述电子设备(100)的主板(1031)电接通。
6.根据权利要求2所述的散热架构，其特征在于，所述散热架构包括连接所述闭环流道(20)的压力发生组件(41)，所述压力发生组件(41)能够提高所述闭环流道(20)内部的压力，以驱动液态散热介质在所述闭环流道(20)内流动；及/或，
所述散热架构包括设于所述强冷风道(12)内的强冷风机(1042)，所述第二散热模组(32)包括强冷散热翅片(321)，所述强冷散热翅片(321)位于所述强冷风道(12)内且位于所述强冷风机(1042)的出风侧。
7.根据权利要求2所述的散热架构，其特征在于，所述主风道(11)贯通所述机箱(101)上相对设置的进风端(1011)与出风端(1012)，所述强冷风道(12)贯通所述机箱(101)的出风端(1012)，并与开设于所述机箱(101)侧部的引风口(1013)相连通。
8.根据权利要求7所述的散热架构，其特征在于，所述散热架构包括机箱(101)，所述机箱(101)的侧部开设有引风口(1013)以形成所述强冷风道(12)的上游开口，所述机箱(101)的出风端(1012)开设有强冷出风口(1053)以形成所述强冷风道(12)的第一下游开口；所述机箱(101)还开设有辅助出风口(105)以至少形成所述强冷风道(12)的第二下游开口。
9.根据权利要求2所述的散热架构，其特征在于，所述主风道(11)贯通所述机箱(101)上相对设置的两端并分别形成上游开口与下游开口，所述第一散热模组(31)包括多个风冷散热翅片(311)，多个所述风冷散热翅片(311)的侧部彼此间隙分开；任意相邻两个风冷散热翅片(311)之间的空隙(3114)均连通所述上游开口与所述下游开口，且至少部分风冷散热翅片(311)的侧部设有扰流凸起(3111)及/或扰流沉腔(3112)。
10.根据权利要求9所述的散热架构，其特征在于，至少部分风冷散热翅片(311)的两侧分别设有扰流凸起(3111)和扰流沉腔(3112)，在设有扰流凸起(3111)和设有扰流沉腔(3112)的风冷散热翅片(311)中，所述扰流凸起(3111)位于各风冷散热翅片(311)朝向一致的第一侧部，所述扰流沉腔(3112)位于各风冷散热翅片(311)中朝向一致的第二侧部；或者，
至少部分风冷散热翅片(311)的两侧均设有扰流凸起(3111)和扰流沉腔(3112)，在所述风冷散热翅片(311)的长度方向上，所述扰流凸起(3111)与所述扰流沉腔(3112)依次交替设置。
11.根据权利要求9所述的散热架构，其特征在于，在设有扰流凸起(3111)和设有扰流沉腔(3112)的风冷散热翅片(311)中，任意两个相邻风冷散热翅片(311)中相互朝向对方的两个侧部分别设有第一扰流凸起(3111)和第一扰流沉腔(3112)；
所述第一扰流凸起(3111)与所述第一扰流沉腔(3112)一一配对，并形成沿所述风冷散热翅片(311)的长度方向排布的多组扰流单元(3113)；
在每组扰流单元(3113)中，所述第一扰流凸起(3111)到所述上游开口的距离小于所述第一扰流沉腔(3112)到所述上游开口的距离，且所述第一扰流凸起(3111)与所述第一扰流沉腔(3112)的腔壁在所述风冷散热翅片(311)的厚度方向上部分相对设置。
12.根据权利要求2所述的散热架构，其特征在于，所述散热架构还包括相对固定设置的机箱(101)以及强冷通风舱(44)，所述强冷风道(12)形成于所述强冷通风舱(44)内；所述开放风道(10)还包括贯通所述机箱(101)的侧风道(13)，所述侧风道(13)通过所述强冷通风舱(44)的舱壁与所述强冷风道(12)分隔，所述侧风道(13)用于容置所述电子设备(100)的电源模块(1018)，所述强冷通风舱(44)与所述机箱(101)固定夹接所述电源模块(1018)。
13.根据权利要求12所述的散热架构，其特征在于，所述机箱(101)的侧部开设有引风口(1013)，所述引风口(1013)连通所述侧风道(13)与所述强冷风道(12)，以形成所述强冷风道(12)与所述侧风道(13)的上游开口，且所述侧风道(13)与所述强冷风道(12)均贯通所述机箱(101)的出风端(1012)，以分别形成所述侧风道(13)的下游开口与所述强冷风道(12)的下游开口。
14.根据权利要求1所述的散热架构，其特征在于，所述散热架构还包括：
主板载具(50)，用于承载连接所述电子设备(100)的待冷却件；
强冷通风舱(44)，与所述主板载具(50)相对固定设置，并具有中空腔，所述中空腔用于形成所述开放风道(10)的一部分；
所述强冷通风舱(44)能够与所述电子设备(100)的机箱(101)固定连接，所述散热件(30)包括设于所述强冷通风舱(44)的中空腔内的第二散热模组(32)。
15.根据权利要求14所述的散热架构，其特征在于，所述开放风道(10)包括分别独立贯通所述机箱(101)的主风道(11)及强冷风道(12)，所述主板载具(50)设于所述主风道(11)内，所述强冷通风舱(44)的中空腔形成所述强冷风道(12)；
所述闭环流道(20)固定安装于所述主板载具(50)及/或所述强冷通风舱(44)，所述强冷风道(12)与所述主风道(11)通过所述强冷通风舱(44)的舱壁相互分隔。
16.根据权利要求14所述的散热架构，其特征在于，所述主板载具(50)与所述待冷却件、所述闭环流道(20)与所述强冷通风舱(44)中的至少一者导热连接。
17.根据权利要求1所述的散热架构，其特征在于，所述散热架构还包括受热件(21)、强冷单元(23)及液体导管(22)，所述受热件(21)具有多个中空腔，所述受热件(21)中空腔的数量、所述强冷单元(23)的数量与所述待冷却件的数量均对应，其中：
所述闭环流道(20)的数量为多个，对应任一待冷却件的强冷单元(23)与对应同一待冷却件的受热件(21)的中空腔通过所述液体导管(22)串联连通形成一个闭环流道(20)；或者，
所述闭环流道(20)的数量为一个，多个所述强冷单元(23)与多个受热件(21)中空腔通过所述液体导管(22)串联连通形成所述闭环流道(20)。
18.根据权利要求17所述的散热架构，其特征在于，多个所述强冷单元(23)与多个受热件(21)中空腔通过所述液体导管(22)串联连通形成一个闭环流道(20)，所述散热架构还包括至少一个均温冷却单元(24)；在所述闭环流道(20)的流动轨迹上，任一均温冷却单元(24)的上游侧和下游侧分别连通两个受热件(21)中空腔，使得所述受热件(21)中空腔与所述均温冷却单元(24)沿所述闭环流道(20)的流动轨迹依次交替串联连通。
19.一种电子设备(100)，其特征在于，所述电子设备(100)包括机箱(101)、设于所述机箱(101)内的待冷却件以及如权利要求1-权利要求18中任意一项所述的散热架构。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080212280A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Nec Corporation Electronic apparatus
CN103348466A (zh) * 2011-02-10 2013-10-09 三菱电机株式会社 冷却装置及功率转换装置
CN105704984A (zh) * 2016-03-04 2016-06-22 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种一体式冷却装置
CN106714525A (zh) * 2017-02-27 2017-05-24 华为机器有限公司 散热装置和电子设备
CN107949238A (zh) * 2017-11-10 2018-04-20 中国船舶重工集团公司第七六研究所 一种带支撑柱结构的均热板散热装置及其制备方法
CN207573819U (zh) * 2017-12-07 2018-07-03 珠海格力电器股份有限公司 散热装置及空调器
US20180255662A1 (en) * 2017-03-01 2018-09-06 Auras Technology Co., Ltd. Electronic device with heat-dissipating function and liquid-cooling radiator module thereof
CN109729702A (zh) * 2019-01-29 2019-05-07 西安微电子技术研究所 一种多热管流道风冷密封机箱结构
CN209298105U (zh) * 2018-09-21 2019-08-23 浙江嘉熙科技有限公司 风冷液冷组合式热超导板式散热器
TWI709210B (zh) * 2020-03-27 2020-11-01 英業達股份有限公司 散熱器
CN212209473U (zh) * 2020-04-16 2020-12-22 广东合一新材料研究院有限公司 一种风冷兼辅助液冷散热的电子芯片散热器
CN213069671U (zh) * 2020-08-21 2021-04-27 浙江大华技术股份有限公司 服务器及机箱散热装置
CN213586757U (zh) * 2020-11-20 2021-06-29 江苏杰源智能制造有限公司 散热片
CN215582079U (zh) * 2021-06-25 2022-01-18 北京国科环宇科技股份有限公司 散热机箱
CN114217678A (zh) * 2021-11-01 2022-03-22 浙江大华技术股份有限公司 一种服务器

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080212280A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Nec Corporation Electronic apparatus
CN103348466A (zh) * 2011-02-10 2013-10-09 三菱电机株式会社 冷却装置及功率转换装置
US20130319635A1 (en) * 2011-02-10 2013-12-05 Mitsubishi Electric Corporation Cooling device and power conversion device
CN105704984A (zh) * 2016-03-04 2016-06-22 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种一体式冷却装置
CN106714525A (zh) * 2017-02-27 2017-05-24 华为机器有限公司 散热装置和电子设备
US20180255662A1 (en) * 2017-03-01 2018-09-06 Auras Technology Co., Ltd. Electronic device with heat-dissipating function and liquid-cooling radiator module thereof
CN107949238A (zh) * 2017-11-10 2018-04-20 中国船舶重工集团公司第七六研究所 一种带支撑柱结构的均热板散热装置及其制备方法
CN207573819U (zh) * 2017-12-07 2018-07-03 珠海格力电器股份有限公司 散热装置及空调器
CN209298105U (zh) * 2018-09-21 2019-08-23 浙江嘉熙科技有限公司 风冷液冷组合式热超导板式散热器
CN109729702A (zh) * 2019-01-29 2019-05-07 西安微电子技术研究所 一种多热管流道风冷密封机箱结构
TWI709210B (zh) * 2020-03-27 2020-11-01 英業達股份有限公司 散熱器
CN212209473U (zh) * 2020-04-16 2020-12-22 广东合一新材料研究院有限公司 一种风冷兼辅助液冷散热的电子芯片散热器
CN213069671U (zh) * 2020-08-21 2021-04-27 浙江大华技术股份有限公司 服务器及机箱散热装置
CN213586757U (zh) * 2020-11-20 2021-06-29 江苏杰源智能制造有限公司 散热片
CN215582079U (zh) * 2021-06-25 2022-01-18 北京国科环宇科技股份有限公司 散热机箱
CN114217678A (zh) * 2021-11-01 2022-03-22 浙江大华技术股份有限公司 一种服务器

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