CN208113216U - 一种散热工作结构以及包括该结构的计算设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热工作结构以及包括该结构的计算设备，散热工作结构包括算力板和相对设置于算力板的两侧面的第一散热器和第二散热器，算力板包括本体和多个连接在本体上的运算芯片。本实用新型的散热工作结构还包括与计算设备的循环系统相连接液冷组件，液冷组件包括第一面和第二面，其中，第一面贴合运算芯片设置，第二面贴合第一散热器设置。本实用新型除了采用第一散热器以及第二散热器对算力板进行双面散热外，还针对发热的运算芯片配置了液冷组件，液冷组件与计算设备的循环系统相连接，通过工作介质循环带走运算芯片的工作热量，进一步提高了散热效率，提高了整机的工作效能。

Description

一种散热工作结构以及包括该结构的计算设备

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，特别涉及一种计算设备及其散热工作结构。

背景技术

现代计算设备中，元器件集成度越来越高，设备上部署的元器件个数也越来越多，在设备运行时，发热量也越来越大。在高温环境下，元器件散热不佳就会导致整体电路工作不稳定，性能降低，且工作寿命变短。因此，现代计算设备对于散热有着极高的要求。

目前提升散热性能的方式之一为在发热芯片两侧均设置散热片，提高其散热性能。如专利号为ZL201520353408.7的中国实用新型专利公开了一种芯片散热装置、虚拟数字币挖矿机及计算设备，芯片散热装置包括焊接在印刷电路板正面的芯片、第一散热器和第二散热器，第一散热器与芯片顶部连接散热，第二散热器与印刷电路板背面和芯片底部对应部分连接散热。

然而，随着现代计算设备对算力的要求越来越高，芯片数量越来越多，设备工作时散热量也越来越大，对散热效率的要求也越来越高，现有的风冷方式已无法满足现代计算设备对散热的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种散热工作结构以及包括该结构的计算设备、矿场，显著提升散热效率，提高设备工作性能。

为了实现上述目的，本实用新型散热工作结构，包括算力板和相对设置于所述算力板的两侧面的第一散热器和第二散热器，其中，所述算力板包括本体和多个连接在所述本体上的运算芯片，其还包括液冷组件，所述液冷组件包括第一面和第二面，所述第一面贴合所述运算芯片设置，所述第二面贴合所述第一散热器设置。

上述的散热工作结构的一实施方式中，所述液冷组件包括铝基板和扁铜管，所述扁铜管连接在所述铝基板的表面。

上述的散热工作结构的一实施方式中，所述扁铜管连接在所述铝基板的一面或相对的两面。

上述的散热工作结构的一实施方式中，所述铝基板包括第一表面，所述扁铜管包括第一扁铜管面，所述第一表面和第一扁铜管面均为平面，所述第一扁铜管面焊接于所述第一表面。

上述的散热工作结构的一实施方式中，所述液冷组件包括铝基板和铜管，所述铝基板上设置有铣槽，所述铜管设置于所述铣槽。

上述的散热工作结构的一实施方式中，于所述铣槽中，所述铝基板和铜管之间的空隙填充导热材料。

上述的散热工作结构的一实施方式中，所述液冷组件包括第一铝基板、铜管和第二铝基板，所述铜管夹设于所述第一铝基板和第二铝基板之间。

上述的散热工作结构的一实施方式中，所述第一铝基板上具有铣槽，所述第二铝基板上具有与所述上铣槽对应的下铣槽，所述上铣槽与下铣槽对合形成夹设铣槽，所述铜管设置于所述夹设铣槽。

上述的散热工作结构的一实施方式中，于所述夹设铣槽中，所述第一铝基板/第二铝基板和铜管之间的空隙填充导热材料。

本实用新型的计算设备包括散热工作结构，所述散热工作结构包括算力板和相对设置于所述算力板的两侧面的第一散热器和第二散热器，所述算力板包括本体和多个连接在所述本体上的运算芯片，其还包括循环系统，所述散热工作结构为上述的散热工作结构，所述循环系统与所述液冷组件相连接。

本实用新型的有益功效在于，本实用新型除了采用第一散热器以及第二散热器对算力板进行双面散热外，还针对发热的运算芯片配置了液冷组件，液冷组件与计算设备的循环系统相连接，通过工作介质循环带走运算芯片的工作热量，进一步提高了其散热效率，提高了整机的工作效能。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型的计算设备的一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的计算设备的一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的散热工作结构的一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型的散热工作结构的一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型的散热工作结构的一实施例的结构示意图；

图6为本实用新型的散热工作结构的液冷组件的一实施例的结构示意图；

图7为图6的A-A剖视图；

图8为本实用新型的散热工作结构的液冷组件的一实施例的结构示意图；

图9为本实用新型的散热工作结构的液冷组件的一实施例的结构示意图；

图10为本实用新型的散热工作结构的液冷组件的一实施例的结构示意图；

图11为本实用新型的散热工作结构的液冷组件的一实施例的结构示意图。

其中，附图标记

20计算设备

21电源单元

22控制单元

23循环系统

100、200、300散热工作结构

110、210、310算力板

111、211、311运算芯片

112、212、312本体

120、220、320第一散热器

130、2303、330第二散热器

140、240、340液冷组件

250、350导热材料层

360导热材料层

140a液冷组件

1410a铝基板

1411a第一表面

1420a铜管

1421a第一扁铜管面

1422a第二扁铜管面

140b液冷组件

1410b铝基板

1411b第一表面

1412b第二表面

1420b1、1420b2铜管

140c液冷组件

1410c铝基板

1411c铣槽

1420c铜管

1430c导热材料

140d液冷组件

1410d第一铝基板

1411d上铣槽

1420d铜管

1430d第二铝基板

1431d下铣槽

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。

说明书中针对“实施例”、“另一实施例”、“本实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。

在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，本领域普通技术的员应可理解，技术使用者或制造商可以不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求项中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此包含任何直接及间接的连接手段。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，如出现术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。为便于清楚说明，本文述及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等次序用语是用于将元件、区域、部分与另一个相同或相似的元件、区域、部分区分开来，而非用以限定特定的元件、区域、部分。

如图1所示，本实用新型所涉及的计算设备20包括电源单元21、控制单元22和散热工作结构100，散热工作结构100包括算力板110和散热系统。其中，电源单元21分别与控制单元22和散热工作结构100的算力板110相连接以为控制单元22和算力板110提供电力来源，散热系统用于为算力板110进行散热，以保证算力板110乃至整机正常工作。需说明的是，电源单元21、控制单元22可为独立的一个或多个板体，也可以部分集成或全部集成于一个或多个板体，也可能与算力板110做全部或部分集成，本实用新型不作限定。

结合图1和图2，为了增加计算设备的算力，一台计算设备100的散热工作结构100通常设置多个算力板110，且每一个算力板110上一般设置多个运算芯片111需说明的是，图示仅为示例，算力板110的数量、每一算力板110上的运算芯片111的数量以及各运算芯片111的排列方式均根据需要进行设置，并无限制。

以下就本实用新型涉及的散热工作结构进行详细说明。

如图3为本实用新型的散热工作结构的一实施例的结构示意图，结合图3和图1，本实用新型的散热工作结构100除算力板110之外，还包括第一散热器120以及第二散热器130，第一散热器120和第二散热器130相对设置于算力板110的两侧面，多个运算芯片111连接在算力板110的本体112上。也可以说，如图所示，第一散热器120对应设置于运算芯片111的顶面，第二散热器130对应设置于主体112的底面。

另，本实用新型的散热工作结构100还包括液冷组件140，液冷组件140夹设于运算芯片111与第一散热器120之间。具体来说，液冷组件140包括第一面和第二面，第一面贴合算力板110的运算芯片111设置，第二面贴合第一散热器120设置。结合图1，计算设备20还包括循环系统23，液冷组件140与循环系统23相连接。

本实施例中，散热工作结构除了具有第一散热器以及第二散热器对算力板进行双面散热外，还针对发热的运算芯片配置了液冷组件，液冷组件与计算设备的循环系统相连接，通过工作介质循环带走运算芯片的工作热量，进一步提高了其散热效率，提高了整机的工作效能。

在实际应用中，为了增大散热面积可以将第一散热器和\或第二散热器设计为散射式的“梳子”状，或散热齿片的形状。当然根据实际应用需求还可以设计为各种规则或不规则的形状以更快更好的帮助运算芯片散热。

如图4所示，图4为本实用新型的散热工作结构的另一实施例的部分结构示意图。本实施例的散热工作结构200包括算力板210、第一散热器220、第二散热器230以及液冷组件240，算力板210包括多个运算芯片211以及本体212，多个运算芯片211连接在本体212上。其中，液冷组件240夹设于运算芯片211以及第一散热器220之间。

本实施例与图1所示实施例的不同之处在于：散热工作结构200还包括导热材料层250，导热层250设置于液冷组件240与运算芯片211之间，导热材料层250例如为导热硅脂或导热胶垫。

实际应用中，液冷组件240的第一面(图4中液冷组件240的下表面)与运算芯片211相贴合时存在细微空隙，影响了散热效果。本实施例考虑到这样的情况，在液冷组件240和运算芯片211的空隙处填充导热材料层250，增大了散热面积，进一步增强了散热效果。

如图5所示，图5为本实用新型的散热工作结构的一实施例的部分结构示意图。本实施例的散热工作结构300包括算力板310、第一散热器320、第二散热器330、液冷组件340以及导热材料层350，算力板310包括多个运算芯片311以及本体312，多个运算芯片311连接在本体312上。液冷组件340夹设于运算芯片311以及第一散热器320之间，导热层350设置于液冷组件340与运算芯片311之间。

本实施例与图4所示实施例的不同之处在于：散热工作结构300还包括导热材料层360，导热层360设置于液冷组件340与第一散热器320之间，导热材料层360例如为导热硅脂或导热胶垫。

实际应用中，液冷组件340的第二面(图4中液冷组件340的上表面)与第一散热器320相贴合时也存在细微空隙，影响了散热效果。本实施例考虑到这样的情况，在液冷组件340和第一散热器320的空隙处填充导热材料层360以增大散热面积。

当然，本实施例中，可取消导热材料层350，即仅在液冷组件340和第一散热器320的空隙处填充导热材料层360，而在液冷组件340和运算芯片311之间不设置导热材料层。

以下内容将详细描述液冷组件的各个实施方式。如图6和图7所示，在本实用新型的液冷组件的一实施例中，液冷组件采用扁铜管连接在铝基板的表面的方式形成。具体来说，如图所示，液冷组件140a包括铝基板1410a和铜管1420a，铝基板1410a包括第一表面1411a，铜管1420a为扁铜管且包括第一扁铜管面1421a，铝基板1410a的第一表面1411a、铜管1420a的第一扁铜管面1421a分别为平面，铜管1420a的第一扁铜管面1421a连接在铝基板1410a的第一表面1411a上。

铜管1420a还包括与第一扁铜管面1421a相平行的第二扁铜管面1422a，第二扁铜管面1422a也为平面，第二扁铜管面1422a例如用于与运算芯片贴合以散热。其中，第一扁铜管面1421a和第二扁铜管面1422a需保证一定的平整度，确保紧密贴合。第一扁铜管面1421a和第二扁铜管面1422a之间的距离可根据需要进行调整。

另，铜管1420a还包括与计算设备的循环系统相连接的入口和出口。

本实施例中，首先采用铝板作为基板，一定程度上降低了成本和重量。另，本实施例采用将铝基板的呈平面的第一表面与铜管的呈平面的第一扁铜管面相结合的方式形成水冷板，平面与平面相连接不仅使结合足够紧密，以保证散热性能良好，同时省去了铝基板铣槽工艺。

本实施例中，铜管1420a可由横截面为圆形的普通圆铜管实行压扁工艺后制成，方便快捷。

如图8所示，在本实用新型的液冷组件的一实施例中，液冷组件采用扁铜管连接在铝基板的相对的上下两表面的方式形成。具体地，液冷组件140b的铝基板1410b包括第一表面1411b和第二表面1412b，其中，第一表面1411b和第二表面1412b相对设置且均为平面。上述的扁铜管为两组，即铜管1420b1以及铜管1420b2分别连接在铝基板1410b的第一表面1411b和第二表面1412b。

本实施例中，在一块铝基板的双面连接扁铜管，一块铝基板当成两块使用，更进一步节省了成本。

上述的各实施例中，扁铜管与铝基板的第一表面和/或第二表面较佳地宜采用焊接连接。

如图9所示，在本实用新型的液冷组件的一实施例中，液冷组件140c包括铝基板1410c和铜管1420c，铝基板1410c包括铣槽1411c，铜管1420c设置于铝基板1410c的铣槽1411c。制作工艺流程为：先做好铝基板1410c的模型，再根据设计在铝基板1410c上开出铣槽1411c，同时用折弯机把铜管1420c折成与铣槽1411c的弧度一致的形状，再用压管工艺把折弯好的铜管1420c压入铝基板1410c的铣槽1411c中，铜管1420c于铣槽1411c中压制成了D形管，最后再用飞平工艺表面飞平。

如图10所示，在实施飞平工艺之前，可以用环氧树脂之类的导热材料1430c填补铝基板1410c和铜管1420c之间的空隙，保证散热效率。

如图11所示，在本实用新型的液冷组件的一实施例中，液冷组件140d包括第一铝基板1410d、铜管1420d和第二铝基板1430d，铜管1420d夹设于第一铝基板1410d和第二铝基板1430d之间。具体地，第一铝基板1410d包括上铣槽1411d，第二铝基板1430d包括下铣槽1431d，第二铝基板1430d的下铣槽1431d与第一铝基板1410d的上铣槽1411d相对应，上铣槽1411d与下铣槽1431d对合形成夹设铣槽，铜管1420d设置于该夹设铣槽。

相似地，也可以用环氧树脂之类的导热材料填补缝隙第一铝基板1410d、第二铝基板1430d和铜管1420d之间的空隙，即使夹设铣槽中没有空隙。

上述的计算设备例如是用于虚拟货币挖掘的矿机的计算设备，但是，本实用新型不以为限。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种散热工作结构，包括算力板和相对设置于所述算力板的两侧面的第一散热器和第二散热器，其中，所述算力板包括本体和多个连接在所述本体上的运算芯片，其特征在于，还包括液冷组件，所述液冷组件包括第一面和第二面，所述第一面贴合所述运算芯片设置，所述第二面贴合所述第一散热器设置。

2.根据权利要求1所述的散热工作结构，其特征在于，所述液冷组件包括铝基板和扁铜管，所述扁铜管连接在所述铝基板的表面。

3.根据权利要求2所述的散热工作结构，其特征在于，所述扁铜管连接在所述铝基板的一面或相对的两面。

4.根据权利要求2或3所述的散热工作结构，其特征在于，所述铝基板包括第一表面，所述扁铜管包括第一扁铜管面，所述第一表面和第一扁铜管面均为平面，所述第一扁铜管面焊接于所述第一表面。

5.根据权利要求1所述的散热工作结构，其特征在于，所述液冷组件包括铝基板和铜管，所述铝基板上设置有铣槽，所述铜管设置于所述铣槽。

6.根据权利要求5所述的散热工作结构，其特征在于，于所述铣槽中，所述铝基板和铜管之间的空隙填充导热材料。

7.根据权利要求1所述的散热工作结构，其特征在于，所述液冷组件包括第一铝基板、铜管和第二铝基板，所述铜管夹设于所述第一铝基板和第二铝基板之间。

8.根据权利要求7所述的散热工作结构，其特征在于，所述第一铝基板上具有铣槽，所述第二铝基板上具有与所述上铣槽对应的下铣槽，所述上铣槽与下铣槽对合形成夹设铣槽，所述铜管设置于所述夹设铣槽。

9.根据权利要求8所述的散热工作结构，其特征在于，于所述夹设铣槽中，所述第一铝基板/第二铝基板和铜管之间的空隙填充导热材料。

10.一种计算设备，包括散热工作结构，所述散热工作结构包括算力板和相对设置于所述算力板的两侧面的第一散热器和第二散热器，所述算力板包括本体和多个连接在所述本体上的运算芯片，其特征在于，还包括循环系统，所述散热工作结构为权利要求1至9任一项所述的散热工作结构，所述循环系统与所述液冷组件相连接。