CN121262805B - Ai计算设备的高效热交换散热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种AI计算设备的高效热交换散热器，包括基座，所述基座的内部开设有冷却液腔，所述冷却液腔的内壁固定连接有隔板，所述冷却液腔通过隔板形成有上腔体和下腔体，所述隔板的外表面与冷却液腔的内壁通过流道使上腔体和下腔体连通，所述基座的上表面中部固定连接有循环驱动组件。本发明通过基座的安装底板与热源接触并进行热传导，用于吸收热源产生的热量，并通过基板上的主散热翅片和辅助散热翅片进行散热，同时基座与冷却液腔内的冷却液进行热交换，且微型循环泵使冷却液腔内的冷却液沿着热交换管道循环流动，利用流动的冷却液不断带走安装底板的热量，用于提高整个散热器的散热效率。

Description

AI计算设备的高效热交换散热器

技术领域

本发明属于散热器技术领域，具体涉及一种AI计算设备的高效热交换散热器。

背景技术

在现代科技和工业领域，散热器作为热管理系统的关键组件，广泛应用于电子设备、电力系统、汽车、航空航天以及众多工业制造过程中。随着各行业对设备性能和小型化的追求不断提升，设备运行时产生的热量急剧增加，这对散热器的散热效率提出了更高的要求。

现有的传统散热器主要依赖材质本身的导热性进行散热，结构设计相对简单，热量从吸热基板传递到翅片，再由翅片散发到空气中，距离吸热基板远处的翅片由于热量传递路径长、热阻大，无法很好地散热，导致整个散热器的散热效率低，若散热器无法及时将这些热量散发出去，会使得设备温度过高，进而影响设备的性能、稳定性和使用寿命，无法满足设备高效运行对散热的迫切需求。

发明内容

（1）要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种AI计算设备的高效热交换散热器，以解决现有的传统散热器主要依赖材质本身的导热性进行散热，距离吸热基板远处的翅片由于热量传递路径长、热阻大，无法很好地散热，无法满足设备高效运行对散热的迫切需求的问题。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种AI计算设备的高效热交换散热器，包括基座，所述基座的内部开设有冷却液腔，所述冷却液腔的内壁固定连接有隔板，所述冷却液腔通过隔板形成有上腔体和下腔体，所述隔板的外表面与冷却液腔的内壁通过流道使上腔体和下腔体连通，所述基座的上表面中部固定连接有循环驱动组件；

所述基座的上表面边缘均固定连接有平行的多个主散热翅片，相邻两组所述主散热翅片之间形成有通道，所述主散热翅片的顶端穿设有热交换管道，所述热交换管道的出液端与循环驱动组件的输入端固定连接，所述循环驱动组件的输出端与下腔体固定连通，所述热交换管道的输入端与上腔体的中部连通，所述循环驱动组件用于驱使冷却液腔内的冷却液沿着热交换管道循环流动，所述基座的上表面角部均固定连接有多个朝向通道处的辅助散热翅片，所述主散热翅片的底端开设有多个通风孔，所述基座的上表面中部设置有通风组件。

优选地，所述基座包括安装底板和基板，所述基板的下表面中部开设有圆形的凹槽，所述安装底板的四角通过螺钉与基板的四角固定连接，所述安装底板与基板之间安装有密封圈，所述螺钉的下表面与安装底板的下表面平齐，所述冷却液腔由安装底板和基板之间的凹槽形成。

优选地，所述隔板包括固定板，所述固定板小于凹槽的直径，所述固定板的外表面圆周固定连接有多个定位板，所述定位板的外表面与凹槽的内壁接触，所述定位板上下两侧分别与凹槽的内顶壁和安装底板接触，所述固定板的下表面圆周固定连接有多个引导板，多个所述引导板的中部形成有避让槽，所述引导板的另一端与定位板固定连接，所述上腔体大于下腔体的高度。

优选地，所述安装底板和基板均为四边形结构，所述安装底板的四角均固定连接有固定座，所述固定座上开设有固定孔，所述主散热翅片与基板的边缘平行设置。

优选地，所述热交换管道为蛇形结构，所述热交换管道穿设在主散热翅片高度的1/4-1/3处。

优选地，所述辅助散热翅片小于主散热翅片的高度，所述辅助散热翅片与主散热翅片之间倾斜设置。

优选地，所述主散热翅片与基板一体成型，所述辅助散热翅片与基板一体成型。

优选地，所述循环驱动组件包括与基板固定连接的保护壳，所述保护壳的内部固定连接有微型循环泵，所述微型循环泵输入端固定连接有进液管并延伸至保护壳的顶端，四个所述热交换管道的出液端圆周固定连接在进液管的顶端，四个所述热交换管道的进液端位于保护壳的外侧，所述微型循环泵输出端固定连接有回液管，所述回液管的底端延伸至避让槽处。

优选地，所述微型循环泵的输入端通过第一软管与进液管固定连接，所述微型循环泵的输出端通过第二软管与回液管固定连接，所述微型循环泵的四角通过减震垫与保护壳的内部固定连接。

优选地，所述通风组件包括转轴和固定连接在转轴顶端的扇叶，所述转轴的另一端延伸至进液管的内部，所述转轴通过轴承与进液管转动密封，且所述转轴的另一端固定连接有转轮，所述转轮用于在水流的冲击下带动扇叶发生旋转。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）上述方案中通过基座的安装底板与热源接触并进行热传导，用于吸收热源产生的热量，安装底板通过与基板之间贴合的导热硅脂进行传热，并通过基板上的主散热翅片和辅助散热翅片进行散热，同时基座与冷却液腔内的冷却液进行热交换，且微型循环泵使冷却液腔内的冷却液沿着热交换管道循环流动，利用流动的冷却液不断带走安装底板的热量，用于提高整个散热器的散热效率；

（2）上述方案中冷却液腔通过隔板形成有上腔体和下腔体，从主散热翅片的热交换管道流回的温度较低的冷却液会首先进入下腔体，然后通过多个引导板进行引导，使冷却液均匀分散流到隔板外侧的流道进行吸热，同时吸热后温度较高的冷却液送入上腔体进行循环，从而通过将冷却液进行冷热分层，进行高效的热交换，提高散热效率；

（3）上述方案中由于在基座的上表面中部设置有通风组件，在冷却液沿着热交换管道循环流动过程中，会冲击进液管内部的转轮，并带动扇叶发生旋转，旋转的扇叶使空气沿着辅助散热翅片、通道和主散热翅片上的通风孔进行流动，对整个散热器进行辅助散热，从而实现更高效的散热效果，且扇叶的旋转充分利用了冷却液的动能，降低生产成本。

附图说明

图1为AI计算设备的高效热交换散热器的立体结构示意图；

图2为AI计算设备的高效热交换散热器的俯视结构示意图；

图3为AI计算设备的高效热交换散热器的正视结构示意图；

图4为AI计算设备的高效热交换散热器的正视剖面结构示意图；

图5为AI计算设备的高效热交换散热器的图4中A处的放大结构示意图；

图6为AI计算设备的高效热交换散热器的热交换管道的安装结构示意图；

图7为AI计算设备的高效热交换散热器的仰视立体结构示意图；

图8为AI计算设备的高效热交换散热器的爆炸结构示意图；

附图中的标记为：1、基座；2、冷却液腔；3、隔板；4、上腔体；5、下腔体；6、流道；7、循环驱动组件；8、主散热翅片；9、通道；10、热交换管道；11、辅助散热翅片；12、通风孔；13、通风组件；101、安装底板；102、基板；103、凹槽；104、螺钉；105、密封圈；106、固定座；107、固定孔；301、固定板；302、定位板；303、引导板；304、避让槽；701、保护壳；702、微型循环泵；703、进液管；704、回液管；705、第一软管；706、第二软管；707、减震垫；1301、转轴；1302、扇叶；1303、转轮。

如图所示，为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步描述：

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技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明的实施例提供一种AI计算设备的高效热交换散热器，包括基座1，基座1的内部开设有冷却液腔2，冷却液腔2的内壁固定连接有隔板3，冷却液腔2通过隔板3形成有上腔体4和下腔体5，隔板3的外表面与冷却液腔2的内壁通过流道6使上腔体4和下腔体5连通，基座1的上表面中部固定连接有循环驱动组件7；

基座1的上表面边缘均固定连接有平行的多个主散热翅片8，相邻两组主散热翅片8之间形成有通道9，主散热翅片8的顶端穿设有热交换管道10，热交换管道10的出液端与循环驱动组件7的输入端固定连接，循环驱动组件7的输出端与下腔体5固定连通，热交换管道10的输入端与上腔体4的中部连通，循环驱动组件7用于驱使冷却液腔2内的冷却液沿着热交换管道10循环流动，基座1的上表面角部均固定连接有多个朝向通道9处的辅助散热翅片11，主散热翅片8的底端开设有多个通风孔12，基座1的上表面中部设置有通风组件13。

如图1、图4和图8所示，在本实施例中，基座1包括安装底板101和基板102，基板102的下表面中部开设有圆形的凹槽103，安装底板101的四角通过螺钉104与基板102的四角固定连接，安装底板101与基板102之间安装有密封圈105，螺钉104的下表面与安装底板101的下表面平齐，冷却液腔2由安装底板101和基板102之间的凹槽103形成；使用时打开安装底板101将冷却液腔2和热交换管道10内注满冷却液，安装更加的方便，且安装底板101的下表面平齐，通过固定座106和固定孔107将该散热器贴合安装在发热元件上，工作时基座1的安装底板101与热源接触并进行热传导，用于吸收热源产生的热量。

如图1、图4和图8所示，在本实施例中，隔板3包括固定板301，固定板301小于凹槽103的直径，固定板301的外表面圆周固定连接有多个定位板302，定位板302的外表面与凹槽103的内壁接触，定位板302上下两侧分别与凹槽103的内顶壁和安装底板101接触，固定板301的下表面圆周固定连接有多个引导板303，多个引导板303的中部形成有避让槽304，引导板303的另一端与定位板302固定连接，上腔体4大于下腔体5的高度，安装底板101和基板102均为四边形结构，安装底板101的四角均固定连接有固定座106，固定座106上开设有固定孔107，主散热翅片8与基板102的边缘平行设置；冷却液腔2通过隔板3形成有上腔体4和下腔体5，从主散热翅片8的热交换管道10流回的温度较低的冷却液会首先进入下腔体5，然后通过多个引导板303进行引导，使冷却液均匀分散流到隔板3外侧的流道6进行吸热，同时吸热后温度较高的冷却液送入上腔体4进行循环，从而通过将冷却液进行冷热分层，进行高效的热交换，提高散热效率。

为了使热交换管道10与主散热翅片8之间的热交换，如图1和图2所示，在本实施例中，热交换管道10为蛇形结构，热交换管道10穿设在主散热翅片8高度的1/4-1/3处，蛇形结构能够增加热交换管道10与主散热翅片8之间的接触面积，由于自然传热的方式无法到达主散热翅片8的顶端，通过热交换管道10将热量传递给主散热翅片8的顶端，进行很好的散热。

为了进行高效的散热，如图1和图3所示，在本实施例中，辅助散热翅片11小于主散热翅片8的高度，辅助散热翅片11与基板102一体成型，基板102和散热翅片采用铝合金或导热性能好的材质制造。

如图4和图5所示，在本实施例中，循环驱动组件7包括与基板102固定连接的保护壳701，保护壳701的内部固定连接有微型循环泵702，微型循环泵702输入端固定连接有进液管703并延伸至保护壳701的顶端，四个热交换管道10的出液端圆周固定连接在进液管703的顶端，四个热交换管道10的进液端位于保护壳701的外侧，微型循环泵702输出端固定连接有回液管704，回液管704的底端延伸至避让槽304处；这样微型循环泵702使冷却液腔2内的冷却液沿着热交换管道10循环流动，利用流动的冷却液不断带走安装底板101的热量，用于提高整个散热器的散热效率。

为了降低微型循环泵702的震动对散热器的影响，提高适用范围，如图5所示，在本实施例中，微型循环泵702的输入端通过第一软管705与进液管703固定连接，微型循环泵702的输出端通过第二软管706与回液管704固定连接，微型循环泵702的四角通过减震垫707与保护壳701的内部固定连接。

如图1、图4和图5所示，在本实施例中，通风组件13包括转轴1301和固定连接在转轴1301顶端的扇叶1302，转轴1301的另一端延伸至进液管703的内部，转轴1301通过轴承与进液管703转动密封，且转轴1301的另一端固定连接有转轮1303，转轮1303用于在水流的冲击下带动扇叶1302发生旋转；这样在冷却液沿着热交换管道10循环流动过程中，会冲击进液管703内部的转轮1303，并带动扇叶1302发生旋转，旋转的扇叶1302使空气沿着辅助散热翅片11、通道9和主散热翅片8上的通风孔12进行流动，对整个散热器进行辅助散热，从而实现更高效的散热效果。

本发明提供的技术方案，使用时打开安装底板101将冷却液腔2和热交换管道10内注满冷却液，然后通过固定座106和固定孔107将该散热器贴合安装在发热元件上，工作时基座1的安装底板101与热源接触并进行热传导，用于吸收热源产生的热量，安装底板101通过与基板102之间贴合的导热硅脂进行传热，并通过基板102上的主散热翅片8和辅助散热翅片11进行散热，同时基座1与冷却液腔2内的冷却液进行热交换，且微型循环泵702使冷却液腔2内的冷却液沿着热交换管道10循环流动，利用流动的冷却液不断带走安装底板101的热量，由于在基座1的上表面中部设置有通风组件13，在冷却液沿着热交换管道10循环流动过程中，会冲击进液管703内部的转轮1303，并带动扇叶1302发生旋转，旋转的扇叶1302使空气沿着辅助散热翅片11、通道9和主散热翅片8上的通风孔12进行流动，对整个散热器进行辅助散热，从而实现更高效的散热效果。

本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以上本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种AI计算设备的高效热交换散热器，其特征在于，包括基座（1），所述基座（1）的内部开设有冷却液腔（2），所述冷却液腔（2）的内壁固定连接有隔板（3），所述冷却液腔（2）通过隔板（3）形成有上腔体（4）和下腔体（5），所述隔板（3）的外表面与冷却液腔（2）的内壁通过流道（6）使上腔体（4）和下腔体（5）连通，所述基座（1）的上表面中部固定连接有循环驱动组件（7）；

所述基座（1）的上表面边缘均固定连接有平行的多个主散热翅片（8），相邻两组所述主散热翅片（8）之间形成有通道（9），所述主散热翅片（8）的顶端穿设有热交换管道（10），所述热交换管道（10）的出液端与循环驱动组件（7）的输入端固定连接，所述循环驱动组件（7）的输出端与下腔体（5）固定连通，所述热交换管道（10）的输入端与上腔体（4）的中部连通，所述循环驱动组件（7）用于驱使冷却液腔（2）内的冷却液沿着热交换管道（10）循环流动，所述基座（1）的上表面角部均固定连接有多个朝向通道（9）处的辅助散热翅片（11），所述主散热翅片（8）的底端开设有多个通风孔（12），所述基座（1）的上表面中部设置有通风组件（13）；

所述循环驱动组件（7）包括与基板（102）固定连接的保护壳（701），所述保护壳（701）的内部固定连接有微型循环泵（702），所述微型循环泵（702）输入端固定连接有进液管（703）并延伸至保护壳（701）的顶端，四个所述热交换管道（10）的出液端圆周固定连接在进液管（703）的顶端，四个所述热交换管道（10）的进液端位于保护壳（701）的外侧，所述微型循环泵（702）输出端固定连接有回液管（704），所述回液管（704）的底端延伸至避让槽（304）处；

所述通风组件（13）包括转轴（1301）和固定连接在转轴（1301）顶端的扇叶（1302），所述转轴（1301）的另一端延伸至进液管（703）的内部，所述转轴（1301）通过轴承与进液管（703）转动密封，且所述转轴（1301）的另一端固定连接有转轮（1303），所述转轮（1303）用于在水流的冲击下带动扇叶（1302）发生旋转。

2.根据权利要求1所述AI计算设备的高效热交换散热器，其特征在于，所述基座（1）包括安装底板（101）和基板（102），所述基板（102）的下表面中部开设有圆形的凹槽（103），所述安装底板（101）的四角通过螺钉（104）与基板（102）的四角固定连接，所述安装底板（101）与基板（102）之间安装有密封圈（105），所述螺钉（104）的下表面与安装底板（101）的下表面平齐，所述冷却液腔（2）由安装底板（101）和基板（102）之间的凹槽（103）形成。

3.根据权利要求2所述AI计算设备的高效热交换散热器，其特征在于，所述隔板（3）包括固定板（301），所述固定板（301）小于凹槽（103）的直径，所述固定板（301）的外表面圆周固定连接有多个定位板（302），所述定位板（302）的外表面与凹槽（103）的内壁接触，所述定位板（302）上下两侧分别与凹槽（103）的内顶壁和安装底板（101）接触，所述固定板（301）的下表面圆周固定连接有多个引导板（303），多个所述引导板（303）的中部形成有避让槽（304），所述引导板（303）的另一端与定位板（302）固定连接，所述上腔体（4）大于下腔体（5）的高度。

4.根据权利要求3所述AI计算设备的高效热交换散热器，其特征在于，所述安装底板（101）和基板（102）均为四边形结构，所述安装底板（101）的四角均固定连接有固定座（106），所述固定座（106）上开设有固定孔（107），所述主散热翅片（8）与基板（102）的边缘平行设置。

5.根据权利要求4所述AI计算设备的高效热交换散热器，其特征在于，所述热交换管道（10）为蛇形结构，所述热交换管道（10）穿设在主散热翅片（8）高度的1/4-1/3处。

6.根据权利要求5所述AI计算设备的高效热交换散热器，其特征在于，所述辅助散热翅片（11）小于主散热翅片（8）的高度，所述辅助散热翅片（11）与主散热翅片（8）之间倾斜设置。

7.根据权利要求6所述AI计算设备的高效热交换散热器，其特征在于，所述主散热翅片（8）与基板（102）一体成型，所述辅助散热翅片（11）与基板（102）一体成型。

8.根据权利要求1所述AI计算设备的高效热交换散热器，其特征在于，所述微型循环泵（702）的输入端通过第一软管（705）与进液管（703）固定连接，所述微型循环泵（702）的输出端通过第二软管（706）与回液管（704）固定连接，所述微型循环泵（702）的四角通过减震垫（707）与保护壳（701）的内部固定连接。