CN117590913A - 一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，包括冷却板体、冷却管组件和电源砖散热片，冷却板体包括主板冷板及结构相同且内部均开设有冷却腔的冷板一、冷板二、冷板三和冷板四并呈矩形阵列固定在主板上，主板冷板内部开设有导热腔；冷却管组件包括冷却介质进液管一、冷却介质进液管二、冷却介质出液管及多个连接管，冷却介质进液管一与冷板一和冷板二上的冷却腔连接，冷却介质进液管二与冷板三和冷板四上的冷却腔连接，四个冷却腔均通过连接管与导热腔连通，冷却介质出液管的一端和导热腔连通。本发明提供的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，属于芯片散热技术领域，能够提高散热效果。

Description

一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构

技术领域

本发明属于芯片散热技术领域，具体地，涉及一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构。

背景技术

随着信息时代的不断发展，数据量越来越大，GPU服务器自身将会大量发热，为保持GPU良好的运行效果，需对GPU进行及时有效的散热。

目前最常见的方法是采用温控风扇散热，其散热结构是在GPU上装设散热片和风扇。当GPU温度较高时，风扇即开始工作，通过吹风进行散热，热传导效率较低

现有技术CN218122555U一种新型带冷却散热的平板主板，公开了在主板本体的底部内嵌若干个导热铜片，利用导热铜片对主板本体的热量进行导热，在主板本体底部设置驱动组件和送风组件以及冷却散热仓两侧设置防尘透气膜，采用驱动马达启动驱动送风组件产生风，利用风将导热铜片导出的热量通过防尘透气膜吹出冷却散热仓的内部，使主板本体能够得到有效冷却散热，从而可保证平板主板在使用时不会出现卡顿、闪频现象通过在主板本体的底部设置吸附组件，利用吸附组件的磁铁与卡槽卡接并和铁片相互吸附，摒弃了传统螺丝安装方式，采用磁吸附方式进行固定，拆卸和安装更加简单、便捷，但是依然是通过吹风降温，降温效果依然不够。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，解决了目前采用的是铝散热片加风扇的散热装置，随着服务器运算速度的不断提升，发热量增大，现有的散热装置无法达到理想的散热效果的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，包括：

冷却板体，所述冷却板体包括主板冷板及结构相同且内部均开设有冷却腔的冷板一、冷板二、冷板三和冷板四，所述冷板一、所述冷板二、所述冷板三和所述冷板四呈矩形阵列固定在所述主板上，所述主板冷板内部开设有导热腔并固定在所述主板上且位于所述冷板一、所述冷板二、所述冷板三和所述冷板四之间；

冷却管组件，所述冷却管组件包括冷却介质进液管一、冷却介质进液管二、冷却介质出液管及多个连接管，所述冷却介质进液管一与所述冷板一和所述冷板二上的所述冷却腔连接，所述冷却介质进液管二与所述冷板三和所述冷板四上的所述冷却腔连接，所述冷板一、所述冷板二、所述冷板三和所述冷板四内的所述冷却腔均通过所述连接管与所述导热腔连通，所述冷却介质出液管的一端和所述导热腔连通；

电源砖散热片，所述电源砖散热片固定在所述主板上且与所述冷板四和所述主板冷板搭接。

本发明的有益效果是：主板上安装有八个芯片和主板芯片，冷板一、冷板二、冷板三、冷板四分别对应两个芯片固定在主板上，主板冷板对应主板芯片固定在主板上，冷却水通过冷却介质进液管一和冷却介质进液管二进入四个冷却腔，冷却腔内的冷却水通过连接管进入导热腔，导热腔的冷却水通过冷却介质出液管输出，使得冷板一、冷板二、冷板三、冷板四和主板冷板直接接触吸收四个芯片和主板芯片散发的热量，将热量带出，从而达到散热的目的；电源砖散热片与将电源散发的热量传递至冷板四和主板冷板上进行散热。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括多个卡勾，多个所述卡勾一端固定在所述主板上，另一端可卡接在所述冷板一、所述冷板二、所述冷板三、所述冷板四和所述主板冷板的边缘；

或还包括多个扣压条和多个螺栓，多个所述扣压条通过多个所述螺栓将所述冷板一、所述冷板二、所述冷板三、所述冷板四和所述主板冷板压紧在所述主板上；

或还包括多个弹簧螺钉，所述冷板一、所述冷板二、所述冷板三、所述冷板四远离其所述冷却腔的边缘均开设有第一连接孔，所述主板冷板远离其所述导热腔的边缘开设有第二连接孔，多个所述弹簧螺钉穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔将所述冷板一、所述冷板二、所述冷板三、所述冷板四和所述主板冷板固定在所述主板上。

采用上述进一步方案的有益效果是：卡勾和弹簧螺钉的连接方式更加方便简单；扣压条两端均开设有安装孔，螺栓穿过安装孔并连接在主板上，使扣压条将冷板一、冷板二、冷板三、冷板四和主板冷板压紧在主板上，使其与主板紧密接触，提高热传递效果。

进一步，还包括多个导热片，多个所述导热片的一端固定在所述电源砖散热片上，另一端搭接所述主板冷板或所述冷板四上。

采用上述进一步方案的有益效果是：多个导热片将电源砖散热片的热量传递到主板冷板和冷板四上，主板冷板和冷板四能够增大热量传输效果，提高散热效果。

进一步，还包括多个散热片，多个所述散热片平行布置且固定所述电源砖散热片上。

采用上述进一步方案的有益效果是：多个散热片平行布置，提高散热效果；服务器机柜的封闭冷通道朝向平行方向吹风，方便将热气吹散，进一步提高散热效果。

进一步，所述冷却腔和所述导热腔内可通入冷却介质，所述冷却介质为去离子水，并且所述冷却介质的供液温度为22℃，流量为6L/min。

采用上述进一步方案的有益效果是：去离子水的温度为22℃，流量为6L/min时热传递效果最好。

进一步，还包括多个散热翅片和上盖，所述上盖固定在所述主板冷板上，多个所述散热翅片通过摩擦焊与所述上盖连接，多个所述散热翅片平行设置。

进一步，所述上盖的材质为AL6063-T6。

进一步，所述冷板一、冷板二、冷板三和冷板四的材质为AL1060；所述冷却介质进液管一、所述冷却介质进液管二、所述冷却介质出液管、所述连接管为硬管，且材质为AL1060；所述主板冷板底板的材质为AL6063-T6，所述电源砖散热片为导热垫片。

进一步，还包括快速接头一和快速接头二，所述快速接头一分别与所述冷却介质进液管一和所述冷却介质进液管二连接，所述快速接头二与所述冷却介质出液管连接。

进一步，所述冷板一、所述冷板二、所述冷板三、所述冷板四和所述主板冷板一体成型。

附图说明

图1为本发明一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为本发明一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构中电源砖散热片、导热片和散热片的结构示意图；

图4为本发明一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构中弹簧螺钉的剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-冷却板体、11-主板冷板、12-冷板一、13-冷板二、14-冷板三、15-冷板四、2-冷却管组件、21-冷却介质进液管一、22-冷却介质进液管二、23-冷却介质出液管、3-电源砖散热片、4-导热片、5-散热片、6-快速接头一、7-快速接头二、8-弹簧螺钉、81-螺钉本体、82-弹簧、83-扣环、84-环形槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明的目的是提供一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，以解决现有技术存在解决了目前随着服务器运算速度的不断提升，发热量增大，现有的散热装置无法达到理想的散热效果的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至3所示，根据实施例本发明提供一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，包括：

冷却板体1、冷却管组件2和电源砖散热片3，冷却板体1包括主板冷板11及冷板一12、冷板二13、冷板三14和冷板四15，冷板一12、冷板二13、冷板三14和冷板四15结构相同且内部均开设有冷却腔，冷板一12、冷板二13、冷板三14和冷板四15呈矩形阵列固定在主板上，可以是相互对称的布置在主板上，主板冷板11内部开设有导热腔并固定在主板上且位于冷板一12、冷板二13、冷板三14和冷板四15之间；

冷却管组件2包括冷却介质进液管一21、冷却介质进液管二22、冷却介质出液管23及多个连接管，冷却介质进液管一21与冷板一12和冷板二13上的冷却腔连接并连通，冷却介质进液管二22与冷板三14和冷板四15上的冷却腔连接并连通，冷板一12、冷板二13、冷板三14和冷板四15内的冷却腔均通过连接管与导热腔连通，冷却介质出液管23的一端和导热腔连通；

电源砖散热片3固定在主板上且与冷板四15和主板冷板11搭接，以便将电源砖散热片3吸收的热量传递给冷板四15和主板冷板11。

本发明提供的主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，主板上具有有八个MaPU芯片区和主板芯片区，冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15分别对应两个MaPU芯片区固定在主板上，主板冷板11对应主板芯片区固定在主板上，冷却水通过冷却介质进液管一21和冷却介质进液管二22进入四个冷却腔，冷却腔内可以通入冷却水，也可以通入其它的冷却介质，且可以通过连接管进入导热腔，导热腔的冷却水或者其它冷却介质可以通过冷却介质出液管23输出，这样布置可以有效的使得冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11直接接触吸收四个MaPU芯片区和主板芯片区的芯片散发的热量，并及时的将热量带出，从而达到快速散热的目的；电源砖散热片3可以与将电源散发的热量直接传递至冷板四15和主板冷板11上进行快速散热。

具体的，冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15、冷却介质进液管一21、冷却介质进液管二22、冷却介质出液管23、多个连接管和电源砖散热片3经过机加工和真空钎焊等工序一体化成型。

在一些示例中，还可以包括多个卡勾，多个卡勾可以为L型，多个卡勾一端可以固定在主板上，另一端可以卡接在冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11的边缘，以便实现快速的安装和更换。

在另一些示例中，还可以包括多个扣压条和多个螺栓，多个扣压条压紧在冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11在主板上，多个扣压条通过多个螺栓将冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11固定在主板上。

本示例中，采用扣压条和螺栓连接更加方便简单；扣压条两端均开设有安装孔，螺栓穿过安装孔并连接在主板上，扣压条将冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11压紧在主板上。

扣压条的形状可以为长条形，沿宽度方向横跨主板，扣压在冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11上，通过多个螺栓将扣压条固定在主板上，以使冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板1压紧在主板上。

在一些实施例中，如图4所示，还可以包括多个弹簧螺钉8，冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15远离其冷却腔的边缘均开设有第一连接孔，所述主板冷板11远离其导热腔的边缘开设有第二连接孔，多个所述弹簧螺钉8穿过第一连接孔和第二连接孔将冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11固定在主板上。

冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15上均对应采用3-8个弹簧螺钉8对称布置固定。

具体地，主板上对应固定冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15的位置设置有多个螺纹孔，弹簧螺钉8可以包括螺钉本体81、弹簧82和扣环83，多个螺钉本体81一端分别贯穿多个第一连接孔和第二连接孔并与主板上的螺纹孔螺纹连接，螺钉本体81远离其螺帽的一端的螺柱开设有环形槽84，弹簧82套设在螺钉本体81的螺柱上且一端与其螺帽抵接，另一端与冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11的板体抵接，多个扣环83的环体分别与冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11的板体抵接且内圈套设在环形槽84内，用于卡接螺钉本体81防护其脱离第一连接孔和第二连接孔；由此，弹簧82两端分别抵接在螺钉本体81的螺帽和冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11的板体上，可以持续对冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11施加紧固的压力，保证紧密接触，实现快速导热的目的。

在一个示例中，还可以包括多个导热片4，多个导热片4的一端固定在电源砖散热片3上，另一端搭接主板冷板11或冷板四15上。由此，多个导热片4进一步将电源砖散热片3的热量传递到主板冷板11和冷板四15上，提高散热效果。

在另一个示例中，还可以包括多个散热片5，多个散热片5平行布置且固定电源砖散热片3上。由此，多个散热片5平行布置，提高散热效果；电脑机壳内部的风扇朝与散热片5平行的方向吹风，方便将热气吹散，进一步提高散热效果。

具体地，本发明冷板一12、冷板二13、冷板三14冷板四15中的冷却腔和主板冷板11中导热腔内通入去离子水或冷却介质的温度为22℃，流量可以为6L/min，由此达到最佳的热量传递效果最好。

在另一些具体实施例中，还包括多个散热翅片和上盖，上盖固定在主板冷板11上，多个散热翅片通过摩擦焊与上盖连接，多个散热翅片平行设置。

具体地，上盖的材质可以为AL6063-T6。本发明冷板一12、冷板二13、冷板三14冷板四的厚度为9.75～15.25mm，冷却腔的高度为6.4～8mm；主板冷板11的厚度为10.8mm，导热腔的高度为6.4mm。

具体地，冷板一12、冷板二13、冷板三14和冷板四15的材质可以为AL1060；冷却介质进液管一21、冷却介质进液管二22、冷却介质出液管23、连接管为硬管，且材质可以为AL1060；主板冷板11底板的材质可以为AL6063-T6，电源砖散热片3电源砖散热片3为导热垫片。

在一个具体示例中，还包括快速接头一6和快速接头二7，快速接头一6分别与冷却介质进液管一21和冷却介质进液管二22连接，快速接头二7与冷却介质出液管23连接。

另一个具体示例，冷板一12、冷板二13、冷板三14、冷板四15和主板冷板11一体成型，由此，加工更加方便。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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“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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，安装在芯片的主板上，其特征在于：包括：

冷却板体(1)，所述冷却板体(1)包括主板冷板(11)及结构相同且内部均开设有冷却腔的冷板一(12)、冷板二(13)、冷板三(14)和冷板四(15)，所述冷板一(12)、所述冷板二(13)、所述冷板三(14)和所述冷板四(15)呈矩形阵列固定在所述主板上，所述主板冷板(11)内部开设有导热腔并固定在所述主板上且位于所述冷板一(12)、所述冷板二(13)、所述冷板三(14)和所述冷板四(15)之间；

冷却管组件(2)，所述冷却管组件(2)包括冷却介质进液管一(21)、冷却介质进液管二(22)、冷却介质出液管(23)及多个连接管，所述冷却介质进液管一(21)与所述冷板一(12)和所述冷板二(13)上的所述冷却腔连接，所述冷却介质进液管二(22)与所述冷板三(14)和所述冷板四(15)上的所述冷却腔连接，所述冷板一(12)、所述冷板二(13)、所述冷板三(14)和所述冷板四(15)内的所述冷却腔均通过所述连接管与所述导热腔连通，所述冷却介质出液管(23)的一端和所述导热腔连通；

电源砖散热片(3)，所述电源砖散热片(3)固定在所述主板上且与所述冷板四(15)和所述主板冷板(11)搭接。

2.根据权利要求1所述的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，其特征在于，还包括多个卡勾，多个所述卡勾一端固定在所述主板上，另一端可卡接在所述冷板一(12)、所述冷板二(13)、所述冷板三(14)、所述冷板四(15)和所述主板冷板(11)的边缘；

或还包括多个扣压条和多个螺栓，多个所述扣压条通过多个所述螺栓将所述冷板一(12)、所述冷板二(13)、所述冷板三(14)、所述冷板四(15)和所述主板冷板(11)压紧在所述主板上；

或还包括多个弹簧螺钉(8)，所述冷板一(12)、所述冷板二(13)、所述冷板三(14)、所述冷板四(15)远离其所述冷却腔的边缘均开设有第一连接孔，所述主板冷板(11)远离其所述导热腔的边缘开设有第二连接孔，多个所述弹簧螺钉(8)穿过所述第一连接孔和所述第二连接孔将所述冷板一(12)、所述冷板二(13)、所述冷板三(14)、所述冷板四(15)和所述主板冷板(11)固定在所述主板上。

3.根据权利要求1所述的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，其特征在于,还包括多个导热片(4)，多个所述导热片(4)的一端固定在所述电源砖散热片(3)上，另一端搭接所述主板冷板(11)或所述冷板四(15)上。

4.根据权利要求3所述的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，其特征在于，还包括多个散热片(5)，多个所述散热片(5)平行布置且固定所述电源砖散热片(3)上。

5.根据权利要求1所述的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，其特征在于，所述冷却腔和所述导热腔内可通入冷却介质，所述冷却介质为去离子水，并且所述冷却介质的供液温度为22℃，流量为6L/min。

6.根据权利要求1所述的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，其特征在于，还包括多个散热翅片和上盖，所述上盖固定在所述主板冷板(11)上，多个所述散热翅片通过摩擦焊与所述上盖连接，多个所述散热翅片平行设置。

7.根据权利要求6所述的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，其特征在于，所述上盖的材质为AL6063-T6。

8.根据权利要求1所述的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，其特征在于，所述冷板一(12)、冷板二(13)、冷板三(14)和冷板四(15)的材质为AL1060；所述冷却介质进液管一(21)、所述冷却介质进液管二(22)、所述冷却介质出液管(23)、所述连接管为硬管，且材质为AL1060；所述主板冷板(11)底板的材质为AL6063-T6，所述电源砖散热片(3)为导热垫片。

9.根据权利要求1所述的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，其特征在于，还包括快速接头一(6)和快速接头二(7)，所述快速接头一(6)分别与所述冷却介质进液管一(21)和所述冷却介质进液管二(22)连接，所述快速接头二(7)与所述冷却介质出液管(23)连接。

10.根据权利要求1所述的一种主板芯片、电源砖的冷板冷却结构，其特征在于，所述冷板一(12)、所述冷板二(13)、所述冷板三(14)、所述冷板四(15)和所述主板冷板(11)一体成型。