CN117032419A - 一种服务器用冷板式散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于散热装置技术领域，提供了一种服务器用冷板式散热装置，包括散热板，所述散热板包括相互连接的安装板和基板，还包括：循环散热机构，所述循环散热机构包括主孔道和分流孔道，所述安装板上设置有进液管，所述主孔道中安装有主排液管，所述安装板上还安装有排液管，各所述分流孔道中均安装有分液管，所述分液管远离主排液管的一端环列开设有回液口；以及限流组件，所述限流组件包括安装内板，所述安装内板通过弹簧与分液管连接，且所述安装板上还设置有调节组件，安装内板的一端设置有限位圆台，且所述分液管的内部设置有限位环台。该装置可根据实际发热情况实现不同的换热效果，其结构紧凑，使用灵活度高，散热效果好。

Description

一种服务器用冷板式散热装置

技术领域

本发明属于散热装置技术领域，尤其涉及一种服务器用冷板式散热装置。

背景技术

传统服务器由于芯片及内存功耗较低，芯片及内存冷却方式为风冷。即在服务器内部设置多组风扇，以强制对流的方式对芯片及内存进行冷却，降低芯片及内存运行的温度。由于空气比热容低，因此风冷散热存在换热效率低、运行功耗高及噪声高等问题。随着绿色数据中心等政策的出台，对于数据中心能耗提出了更高的要求，但是数据中心需要进行庞大的数据处理，数据中心的服务器芯片及内存运行功耗也越来越高。

液冷散热作为一种被广泛采用和推广的新型散热方式，主要有两大好处：一是它把冷却介质直接导向热源，而不是像风冷那样间接制冷；二是和风冷相比，每单位体积所传输的热量（即散热效率）高达3500倍。因此，液冷散热方式被广泛应用于数据中心的服务器散热。

现有的冷板式散热装置的内部通常会设置换热管道，即内部存在进水管和出水管，过多的管道会影响装置的整体布局，由于需要兼顾散热效果，可能就会导致装置的整体结构变大，无法适用于小型化的服务器机箱，不利于服务器的高度集成化。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种服务器用冷板式散热装置，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种服务器用冷板式散热装置，包括散热板，所述散热板包括相互连接的安装板和基板，所述安装板上设置有若干内存安装区和芯片安装区，还包括：

循环散热机构，所述循环散热机构包括开设于安装板上的进液半圆柱槽，且所述基板上也开设有进液半圆柱槽，所述安装板上的进液半圆柱槽与基板上的进液半圆柱槽形成一个用于输送冷却液的主孔道，所述安装板上还设置有用于向主孔道中输送冷却液的进液管，所述进液半圆柱槽连接有若干分液半圆柱槽，且所述安装板上的分液半圆柱槽与基板上的分液半圆柱槽形成若干用于对冷却液进行分流的分流孔道， 所述主孔道中安装有主排液管，且所述主排液管的外径小于主孔道的直径，所述安装板上还安装有用于将主排液管中的冷却液排出的排液管，各所述分流孔道中均安装有分液管，所述分液管的外径小于分流孔道的直径，且各所述分液管均与主排液管连接，所述分液管远离主排液管的一端环列开设有若干回液口；以及

限流组件，所述限流组件包括沿分液管的轴向滑动安装于分液管远离主排液管的一端中的安装内板，所述安装内板通过弹簧与分液管的端部连接，且所述安装板上还设置有通过对安装内板进行压缩的方式调节安装内板的弹性力的调节组件，所述安装内板靠近回液口的一端设置有限位圆台，且所述分液管的内部设置有与限位圆台配合的限位环台。

进一步的技术方案，所述主排液管、分液管和排液管均采用隔热材料制成。

进一步的技术方案，位于同一个所述内存安装区或芯片安装区下方的各分液管均与同一个调节组件连接。

进一步的技术方案，所述调节组件包括滑动安装于分液管中的调节推板，以及安装于安装板外壁上的伸缩件，所述调节推板远离分液管的一端连接有推杆，所述伸缩件的活动端连接有连接板，且位于同一个所述内存安装区或芯片安装区下方的各所述推杆均与同一个连接板连接。

进一步的技术方案，所述限位圆台上还设置有通过监测冷却液实时温度的方式控制伸缩件的伸缩量的控制组件。

进一步的技术方案，所述控制组件包括设置于限位圆台外壁上的温度传感器，以及安装于限位圆台内部的信号转换器。

进一步的技术方案，所述排液管套设于进液管中并贯穿进液管远离安装板的一端，且所述排液管的外径小于进液管的内径，所述进液管的侧壁上连接有连接管。

本发明实施例提供的一种服务器用冷板式散热装置，使用时，外部的制冷设备通过进液管将冷却液输送至主孔道中，再通过主孔道将冷却液输送至各个分流孔道，分流孔道中的冷却液吸收内存安装区和芯片安装区处产生的热量。当冷却液运送至分流孔道远离主孔道的一端时，冷却液会通过回液口进入到分液管中，且初始状态下，限位圆台会抵接在限位环台上，从而使得冷却液无法在分液管中流动。随着冷却液逐步增多，冷却液会对限位圆台的侧面进行挤压，从而使得限位圆台带动安装内板向远离限位环台的一侧滑动，此时弹簧处于收缩状态，冷却液可通过限位环台与限位圆台之间的间隙流入分液管中，各个分液管中的冷却液会汇集到主排液管中，最终通过主排液管输送至排液管，可以排出冷却液，从而实现散热的效果。同时，调节组件可对弹簧进行挤压或拉伸，随着限位圆台被拉伸或压缩不同的行程，冷却液推动限位圆台向远离限位环台的一侧运动所需的作用力就会相应发生变化，此时就需要通过调节冷却液流速的方式来提供不同的作用力，使得冷却液可顺利推动限位圆台向远离限位环台的一侧滑动，随着冷却液流速的变化，冷却液在分液管中停留的时间也会相应发生变化。该装置可根据实际发热情况实现不同的换热效果，其结构紧凑，使用灵活度高，散热效果好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种服务器用冷板式散热装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种服务器用冷板式散热装置中的循环散热机构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种服务器用冷板式散热装置中的图2的A处放大图；

图4为本发明实施例提供的一种服务器用冷板式散热装置中的限流组件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种服务器用冷板式散热装置中的控制组件的结构示意图。

附图中：散热板1；安装板11；基板12；内存安装区13；芯片安装区14；循环散热机构2；进液半圆柱槽21；分液半圆柱槽22；主排液管23；分液管24；回液口25；连接管26；排液管27；进液管28；限流组件3；限位环台31；安装内板32；限位圆台33；弹簧34；调节组件4；调节推板41；伸缩件42；连接板43；推杆44；控制组件5；信号转换器51；温度传感器52。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-4所示，为本发明一个实施例提供的一种服务器用冷板式散热装置，包括散热板1，所述散热板1包括相互连接的安装板11和基板12，所述安装板11上设置有若干内存安装区13和芯片安装区14，还包括：

循环散热机构2，所述循环散热机构2包括开设于安装板11上的进液半圆柱槽21，且所述基板12上也开设有进液半圆柱槽21，所述安装板11上的进液半圆柱槽21与基板12上的进液半圆柱槽21形成一个用于输送冷却液的主孔道，所述安装板11上还设置有用于向主孔道中输送冷却液的进液管28，所述进液半圆柱槽21连接有若干分液半圆柱槽22，且所述安装板11上的分液半圆柱槽22与基板12上的分液半圆柱槽22形成若干用于对冷却液进行分流的分流孔道， 所述主孔道中安装有主排液管23，且所述主排液管23的外径小于主孔道的直径，所述安装板11上还安装有用于将主排液管23中的冷却液排出的排液管27，各所述分流孔道中均安装有分液管24，所述分液管24的外径小于分流孔道的直径，且各所述分液管24均与主排液管23连接，所述分液管24远离主排液管23的一端环列开设有若干回液口25；以及

限流组件3，所述限流组件3包括沿分液管24的轴向滑动安装于分液管24远离主排液管23的一端中的安装内板32，所述安装内板32通过弹簧34与分液管24的端部连接，且所述安装板11上还设置有通过对安装内板32进行压缩的方式调节安装内板32的弹性力的调节组件4，所述安装内板32靠近回液口25的一端设置有限位圆台33，且所述分液管24的内部设置有与限位圆台33配合的限位环台31。

在本发明实施例中，所述主排液管23、分液管24和排液管27均采用隔热材料制成。使用时，外部的制冷设备通过进液管28将冷却液输送至主孔道中，再通过主孔道将冷却液输送至各个分流孔道，分流孔道中的冷却液吸收内存安装区13和芯片安装区14处产生的热量。当冷却液运送至分流孔道远离主孔道的一端时，冷却液会通过回液口25进入到分液管24中，且初始状态下，限位圆台33会抵接在限位环台31上，从而使得冷却液无法在分液管24中流动。随着冷却液逐步增多，冷却液会对限位圆台33的侧面进行挤压，从而使得限位圆台33带动安装内板32向远离限位环台31的一侧滑动，此时弹簧34处于收缩状态，冷却液可通过限位环台31与限位圆台33之间的间隙流入分液管24中，各个分液管24中的冷却液会汇集到主排液管23中，最终通过主排液管23输送至排液管27，可以排出冷却液，从而实现散热的效果。同时，调节组件4可对弹簧34进行挤压或拉伸，随着限位圆台33被拉伸或压缩不同的行程，冷却液推动限位圆台33向远离限位环台31的一侧运动所需的作用力就会相应发生变化，此时就需要通过调节冷却液流速的方式来提供不同的作用力，使得冷却液可顺利推动限位圆台33向远离限位环台31的一侧滑动，随着冷却液流速的变化，冷却液在分液管24中停留的时间也会相应发生变化，从而可根据实际发热情况实现不同的换热效果。

如图1-3所示，作为本发明的一种优选实施例，位于同一个所述内存安装区13或芯片安装区14下方的各分液管24均与同一个调节组件4连接。一组调节组件4可对相应区域的冷却液的流速进行调节，从而对相应的分液管24中的冷却液的停留时间进行调节，在保证换热效率的同时，实现冷却液的充分换热，提升冷却液的利用率。

如图1-3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述调节组件4包括滑动安装于分液管24中的调节推板41，以及安装于安装板11外壁上的伸缩件42，所述调节推板41远离分液管24的一端连接有推杆44，所述伸缩件42的活动端连接有连接板43，且位于同一个所述内存安装区13或芯片安装区14下方的各所述推杆44均与同一个连接板43连接。

在本发明实施例中，所述伸缩件42为电动伸缩杆。使用时，伸缩件42通过进行伸缩运动的方式带动连接板43进行运动，连接板43通过推杆44带动相应的调节推板41在分液管24中进行滑动，调节推板41可对弹簧34进行压缩或拉伸，且在此过程中，弹簧34提供的弹性力会始终推动限位圆台33与限位环台31相互卡合。随着限位圆台33被拉伸或压缩不同的行程，冷却液推动限位圆台33向远离限位环台31的一侧运动所需的作用力就会相应发生变化，此时就需要通过调节冷却液流速的方式来提供不同的作用力，使得冷却液可顺利推动限位圆台33向远离限位环台31的一侧滑动，随着冷却液流速的变化，冷却液在分液管24中停留的时间也会相应发生变化，从而可根据实际发热情况实现不同的换热效果。

如图4和5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述限位圆台33上还设置有通过监测冷却液实时温度的方式控制伸缩件42的伸缩量的控制组件5。

在本发明实施例中，所述控制组件5包括设置于限位圆台33外壁上的温度传感器52，以及安装于限位圆台33内部的信号转换器51。使用时，温度传感器52可实时监测从其附近流经的冷却液的温度（流经温度传感器52处的冷却液为换热后的冷却液，因此可根据温度传感器52处的冷却液的温度来判断分液管24中的冷却液的换热效果），信号转换器51将接收到的来自温度传感器52的温度数据传递至外部控制器，外部控制器根据温度传感器52的信号反馈对伸缩件42的伸缩量进行控制。

具体地，当温度传感器52感知分液管24中的冷却液的温度超过预设值（预设值为冷却液换热效果较优时的温度）时，则说明冷却液循环的速度过慢，无法快速进行冷却，信号转换器51会向外部控制器发送控制信号，外部控制器会根据信号控制伸缩件42进行收缩。在收缩过程中，伸缩件42会通过连接板43带动推杆44向分液管24内部运动，推杆44带动调节推板41向靠近安装内板32的一侧滑动，从而对弹簧34进行压缩，此时若要使得冷却液可顺利推动限位圆台33与限位环台31脱离，则需提升冷却液的流速，从而产生更大的推力。随着冷却液流速增快，单位时间内流经分液管24的冷却液增多，从而提升冷却效果，且相应的流经温度传感器52处的冷却液也会逐步降低至预设值。

当温度传感器52感知分液管24中的冷却液的温度低于预设值时，则说明冷却液循环过快，冷却液没有得到充分利用。此时，信号转换器51会向外部控制器发送控制信号，外部控制器会根据信号控制伸缩件42进行伸长。在伸长过程中，伸缩件42会通过连接板43带动推杆44同步运动，推杆44带动调节推板41向远离分液管24的一端滑动，从而对弹簧34进行拉伸，此时只需较小的推力即可使得限位圆台33与限位环台31脱离，则可相应的降低冷却液流速，从而使得冷却液在分液管24中停留的时间变长，从而使得冷却液可充分的吸收热量，实现对冷却液的充分利用。

如图1和2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述排液管27套设于进液管28中并贯穿进液管28远离安装板11的一端，且所述排液管27的外径小于进液管28的内径，所述进液管28的侧壁上连接有连接管26。使用时，外接的制冷设备通过连接管26向进液管28中供给冷却液，冷却液再通过进液管28输送至主孔道中，排液管27用于将主排液管23中的冷却液排出。采用内嵌的结构，使得排液管27与进液管28处的结构更紧凑，从而可降低装置整体的尺寸，便于在小型服务器中应用。

工作原理：使用时，外部的制冷设备通过进液管28将冷却液输送至主孔道中，再通过主孔道将冷却液输送至各个分流孔道，分流孔道中的冷却液吸收内存安装区13和芯片安装区14处产生的热量。当冷却液运送至分流孔道远离主孔道的一端时，冷却液会通过回液口25进入到分液管24中，且初始状态下，限位圆台33会抵接在限位环台31上，从而使得冷却液无法在分液管24中流动。随着冷却液逐步增多，冷却液会对限位圆台33的侧面进行挤压，从而使得限位圆台33带动安装内板32向远离限位环台31的一侧滑动，此时弹簧34处于收缩状态，冷却液可通过限位环台31与限位圆台33之间的间隙流入分液管24中，各个分液管24中的冷却液会汇集到主排液管23中，最终通过主排液管23输送至排液管27，可以排出冷却液，从而实现散热的效果。同时，调节组件4可对弹簧34进行挤压或拉伸，随着限位圆台33被拉伸或压缩不同的行程，冷却液推动限位圆台33向远离限位环台31的一侧运动所需的作用力就会相应发生变化，此时就需要通过调节冷却液流速的方式来提供不同的作用力，使得冷却液可顺利推动限位圆台33向远离限位环台31的一侧滑动，随着冷却液流速的变化，冷却液在分液管24中停留的时间也会相应发生变化，从而可根据实际发热情况实现不同的换热效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种服务器用冷板式散热装置，包括散热板，所述散热板包括相互连接的安装板和基板，所述安装板上设置有若干内存安装区和芯片安装区，其特征在于，还包括：

循环散热机构，所述循环散热机构包括开设于安装板上的进液半圆柱槽，且所述基板上也开设有进液半圆柱槽，所述安装板上的进液半圆柱槽与基板上的进液半圆柱槽形成一个用于输送冷却液的主孔道，所述安装板上还设置有用于向主孔道中输送冷却液的进液管，所述进液半圆柱槽连接有若干分液半圆柱槽，且所述安装板上的分液半圆柱槽与基板上的分液半圆柱槽形成若干用于对冷却液进行分流的分流孔道， 所述主孔道中安装有主排液管，且所述主排液管的外径小于主孔道的直径，所述安装板上还安装有用于将主排液管中的冷却液排出的排液管，各所述分流孔道中均安装有分液管，所述分液管的外径小于分流孔道的直径，且各所述分液管均与主排液管连接，所述分液管远离主排液管的一端环列开设有若干回液口；以及

限流组件，所述限流组件包括沿分液管的轴向滑动安装于分液管远离主排液管的一端中的安装内板，所述安装内板通过弹簧与分液管的端部连接，且所述安装板上还设置有通过对安装内板进行压缩的方式调节安装内板的弹性力的调节组件，所述安装内板靠近回液口的一端设置有限位圆台，且所述分液管的内部设置有与限位圆台配合的限位环台。

2.根据权利要求1所述的服务器用冷板式散热装置，其特征在于，所述主排液管、分液管和排液管均采用隔热材料制成。

3.根据权利要求1所述的服务器用冷板式散热装置，其特征在于，位于同一个所述内存安装区或芯片安装区下方的各分液管均与同一个调节组件连接。

4.根据权利要求3所述的服务器用冷板式散热装置，其特征在于，所述调节组件包括滑动安装于分液管中的调节推板，以及安装于安装板外壁上的伸缩件，所述调节推板远离分液管的一端连接有推杆，所述伸缩件的活动端连接有连接板，且位于同一个所述内存安装区或芯片安装区下方的各所述推杆均与同一个连接板连接。

5.根据权利要求1所述的服务器用冷板式散热装置，其特征在于，所述限位圆台上还设置有通过监测冷却液实时温度的方式控制伸缩件的伸缩量的控制组件。

6.根据权利要求5所述的服务器用冷板式散热装置，其特征在于，所述控制组件包括设置于限位圆台外壁上的温度传感器，以及安装于限位圆台内部的信号转换器。

7.根据权利要求1所述的服务器用冷板式散热装置，其特征在于，所述排液管套设于进液管中并贯穿进液管远离安装板的一端，且所述排液管的外径小于进液管的内径，所述进液管的侧壁上连接有连接管。