CN210124059U

CN210124059U - 集成服务器的三维扩展冷却装置

Info

Publication number: CN210124059U
Application number: CN201920191623.XU
Authority: CN
Inventors: 江弦旃; 王贯一; 黄仁杰
Original assignee: Adlink Technology Inc
Current assignee: Adlink Technology Inc
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-03-03
Anticipated expiration: 2029-02-12

Abstract

本实用新型为一种集成服务器的三维扩展冷却装置，其包括有一机壳、一进风模块及至少一热交换模块，该热交换模块具有一热交换器、一导风板及一底板，该导风板上方形成一第一风道，而该导风板与该底板之间形成一第二风道，该底板与该机壳底部之间形成一第三风道，该第一、二、三风道接受该进风模块所吸进空气，各产生一冷气流，该热交换器接受该第一风道的该冷气流来行使热交换运作，该热交换器行使热交换所产生的热气流传送至该机壳的该出风孔排出，且该第一、二、三风道经过散热流场设计，可将较为低温的气流以纵向及横向多重引向至高温敏感的热源元件，可同时对复数热源元件做有效率散热，以形成一种三维扩展冷却装置。

Description

集成服务器的三维扩展冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种集成服务器的三维扩展冷却装置，尤指一种包括有一机壳、一进风模块及至少一热交换模块，可同时对复数热源元件做有效率散热，以形成一种三维扩展冷却装置。

背景技术

工业用电脑服务器的运算速度随着处理器、记忆体及汇流排的制程进步而快速提升，故此服务器机箱内的温度益发高温，为了将机箱内的高温有效排出于机箱之外，于机箱内设置各式散热装置(如：风扇、散热片)已成为显学，尤其工业用电脑服务器常常需要在一个有限空间环境中密集设置，故于环境中所累积温度不容易发散。面对恶劣散热环境，工业电脑服务器内的散热装置需要更有效率工作，在最小的空间中达到最大的散热效果。

再者，工业用电脑服务器是自动化生产设备最重要一环，所有的控制流程都掌握于该电脑服务器，故电脑服务器需要无时无刻不开机工作，因此对于电脑服务器的稳定性要求自然比一般家用电脑高出甚多，若发生当机停摆的情况，企业必定会产生不小的损失。关于电脑服务器的稳定性而言，如何有效解决其内部如：中央处理器、存取设备、介面卡及电源供应器等零组件的发热问题成为关键。市面上普遍大多数低阶、未经散热流场规划的服务器机箱，单纯用其内部风扇直接朝出风孔方向排风，机箱内部的空气流场除了混乱无章外，涡流造成的压力阻抗提高也使得风扇输出风量低下，进而导致热能持续存积，使系统内的温度持续上升。因此，如何规划设计出一套针对多高温敏感热源元件的散热流场的冷却装置，即为本实用新型欲解决的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型设计人有鉴于上述的问题与缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种集成服务器的三维扩展冷却装置的新型诞生。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于，包括：

一机壳，包括有一入风孔及一出风孔；

一进风模块，固设于该机壳的该入风孔处，用以将外界空气吸进该机壳中；该进风模块邻接至少一热交换模块，该进风模块固设于该机壳中，该热交换模块具有一热交换器、一导风板及一底板，该导风板上方形成一第一风道，而该导风板与该底板之间形成一第二风道，该底板与该机壳底部之间形成一第三风道，该第一风道、第二风道、第三风道接受该进风模块所吸进空气，各产生一冷气流，该热交换器接受该第一风道的该冷气流来行使热交换运作，该热交换器行使热交换所产生的热气流传送至该机壳的该出风孔排出；

一第一热源元件，设置于该机壳底部上，接受该第三风道的该冷气流降温，该第一热源元件与该热交换器之间设有一导热元件，而使该第一热源元件所产生热能通过该导热元件中的一导热媒介输入至该热交换器中进行热交换，该热交换器所输出低温的该导热媒介通过该导热元件回传至该第一热源元件，以降低该第一热源元件的运作温度；

一第二热源元件，设置于该机壳中，接受该第二风道的该冷气流降温，流过该第二热源元件的热气流送至该机壳的该出风孔排出；以及

一第三热源元件，设置于该机壳底部上，接受该第三风道流过该第一热源元件的气流进行降温，而流过该第三热源元件的热气流传送至该机壳的该出风孔排出。

所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其中：该热交换模块还设有一泵，该泵具有一连通管与该热交换器连接，且该导热元件与该泵做一连接，而该泵驱使该导热媒介在该泵、该导热元件及该热交换器之中流动，以降低该第一热源元件的运作温度。

所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其中：该热交换模块的该导风板及该底板还设置有复数导风隔片，该复数导风隔片将该第二风道的该冷气流进行横向切割，并导引各横向冷气流集中导向该第二热源元件进行散热。

所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其中：该热交换模块的该底板还设有至少一个分流孔，该分流孔将该第二风道的部分冷气流导引至该第三风道。

所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其中：该导热元件是由中空状的二导热管及贴覆于该第一热源元件表面的一导热盖所构成，该二导热管包括一低温管及一高温管，且该二导热管中可供液体状态的该导热媒介流动。

所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其中：该热交换器是由一鳍片式热交换器所构成，该鳍片式热交换器中设有复数流道，以供该导热媒介流入进行热交换。

所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其中：该热交换器是热导管，该导热媒介是纯水或水冷液或气体。

所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其中：该机壳内还设有一导风架，该导风架上方供该进风模块固定设置，且该导风架具有至少一个导风口，且在该导风口处设有二导斜片，该二导斜片各自呈现一导引角度或互为平行，并且各设于该导风架的上表面及下表面处，以该二导斜片能够将该进风模块所吸进空气导流至该第三风道中。

所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其中：该进风模块由复数风扇所构成，该复数风扇分别固设排列于该导风架的该导风口的二侧。

所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其中：该机壳内还设有至少一个固定架，该固定架供该热交换模块吊置固定。

本实用新型的主要优点在于提供一种集成服务器的三维扩展冷却装置，其包括有一机壳、一进风模块及至少一热交换模块，该热交换模块具有一热交换器、一导风板及一底板，该导风板上方形成一第一风道，而该导风板与该底板之间形成一第二风道，该底板与该机壳底部之间形成一第三风道，该第一、二、三风道接受该进风模块所吸进空气，产生各自独立的冷气流，该热交换器接受该第一风道的该冷气流来行使热交换运作，该热交换器行使热交换所产生的热气流传送至该机壳的该出风孔排出，且该第一、二、三风道经过散热流场设计，可将较为低温的气流以纵向及横向多重引向至高温敏感的热源元件，可同时对复数热源元件做有效率散热，以形成一种三维扩展冷却装置。

本实用新型的另一优点在于该热交换模块还设有一泵，该泵具有一连通管与该热交换器连接，且该导热元件与该泵做一连接，而该泵驱使该导热媒介系于该泵、该导热元件及该热交换器之中流动，以降低热源元件的运作温度。

附图说明

图1是本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置的立体外观结构图。

图2是本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置的另一立体外观结构图。

图3是本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置的立体分解结构图。

图4是本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置的另一立体分解结构图。

图5是本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置的侧视剖面结构图。

图6是本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置的另一侧视剖面结构图。

附图标记说明：1-机壳；11-入风孔；12-出风孔；13-导风架；130-导风口；131-导斜片；14-固定架；2-进风模块；21-第一风道；22-第二风道；23-第三风道；3-热交换模块；31-热交换器；32-导风板；33-底板；330-分流孔；331-导风隔片；34-导热元件；341-低温管；342-高温管；343-导热盖；35-泵；351-连通管；4-第一主机板；41-第一热源元件；411-散热鳍片；42-记忆模块；5-第二主机板；51-第二热源元件；6-第三热源元件。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本实用新型所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本实用新型的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利完全了解。

请参阅图1至图6所示，是本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置的立体外观结构图、另一立体外观结构图、立体分解结构图、另一立体分解结构图、侧视剖面结构图及另一侧视剖面结构图，由图中可清楚看出，本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置主要包括有：一机壳1、一进风模块2、至少一热交换模块3、一第一热源元件41、一第二热源元件51及一第三热源元件6，各构件较详细描述如下：

该机壳1包括有一入风孔11、一出风孔12、导风架13及至少一个以上固定架14。

该进风模块2固设于该机壳1的该入风孔11处，用以将外界空气吸进该机壳1中。

该机壳1内设有一导风架13，该导风架13上方系供该进风模块2做一固定设置，且该导风架13具有至少一个以上的导风口130，且于该导风口130处设有二导斜片131，该二导斜片131系各自呈现一导引角度，或互为平行，并各设于该导风架13的上表面及下表面处，以该二导斜片131可将该进风模块2所吸进空气导流至该第三风道23中。

该进风模块2由复数风扇所构成，该复数风扇分别固设排列于该导风架13的该导风口130的二侧。

至少一热交换模块3固设于该机壳1中，该热交换模块3具有一热交换器31、一导风板32及一底板33，该导风板32上方形成一第一风道21，而该导风板32与该底板33之间形成一第二风道22，该底板33与该机壳1底部之间形成一第三风道23，该第一、二、三风道(21、22、23)接受该进风模块2所吸进空气，产生各自独立的冷气流，该热交换器31接受该第一风道21的该冷气流来行使热交换运作，该热交换器31行使热交换所产生的热气流传送至该机壳1的该出风孔12排出。

该热交换模块3的该底板33更设有至少一个以上的分流孔330，该分流孔330系将该第二风道22的部分冷气流导引至该第三风道23。

该热交换模块3的该导风板32及该底板33更设置有复数导风隔片331，该些导风隔片331系将该第二风道22的该冷气流进行横向切割，并导引各横向冷气流集中导向该第二热源元件51进行散热。举例而言，若该第二热源元件51设置数量为三个，该些导风隔片331针对该将该第二热源元件51的位置，将第二风道22横向切割并分隔成三个集中风道以使散热效果更佳，而该些导风隔片331可因应第二热源元件51的设置数量及位置进行不同的配置，以使散热效率达到最佳化。

该热交换器31是一鳍片式热交换器所构成，该鳍片式热交换器中设有复数流道(图中未示)，以供该导热媒介(图中未示)流入进行热交换。该导热媒介由纯水或复合成分的水冷液所构成。但此仅为本实用新型所列举出的一实施构件，而熟习本项技艺人仕也可利用一热导管(HeatPipe)做为热交换器31的实施构件，而导热媒介也可为一般的空气或特定成分气体，也能达到热交换的功能，利用热导管做为热交换器31的实施构件，仍在本实用新型的保护范围内。

该机壳1内更设有至少一个以上固定架14，该固定架14系供该热交换模块3做一吊置固定，本实用新型虽以二个固定架14做为固定该热交换模块3的实施结构，但固定架14设置数量非为重点，而不以此自限。

该热交换模块3于该导风板32上设有一泵35，该泵35是一液体泵，该泵35具有一连通管351与该热交换器31连接，且导热元件34与该泵35做一连接，而该泵35驱使该导热媒介系于该泵35、该导热元件34及该热交换器31之中做一流动，以降低第一热源元件41的运作温度。

该第一热源元件41设置于该机壳1底部的第一主机板4上，且第一主机板4上另设有复数记忆模块42，接受该第三风道的该冷气流降温，该第一热源元件41与该热交换器31之间设有一导热元件34，该导热元件34由一低温管341、一高温管342及贴覆于该第一热源元件41表面的一导热盖343所构成，而使该第一热源元件41所产生热能通过该导热元件34的高温管342的一导热媒介输入至该热交换器31中进行热交换，该热交换器31所输出低温的该导热媒介通过该导热元件34的低温管341及该导热盖343回传至该第一热源元件41，以降低该第一热源元件41的运作温度，该第一热源元件41系指至少一个以上之中央处理器(CPU)，且该中央处理器上设置有一散热鳍片411，该散热鳍片411顶部与该导热盖343接触以形成该中央处理器将热量传导至该导热盖343，再凭借该导热元件34进行热交换。

该第二热源元件51插接于该机壳1的第二主机板5的插槽(Slot)上，接受该第二风道22的该冷气流降温，流过该第二热源元件51的热气流送至该机壳1的该出风孔12排出，该第二热源元件51系指至少一个以上的介面卡，而该介面卡例如为容易发热的图形处理介面卡(GPUCard)，当然本实用新型不以此自限，举凡其他易于发热的介面卡，也可做为第二热源元件51的实施构件。

该第三热源元件6设置于该机壳1底部上，接受该第三风道23流过该第一热源元件41的气流进行降温，而流过该第三热源元件6的热气流传送至该机壳1的该出风孔12排出，该第三热源元件6系指至少一个以上的电源供应器(Power Supply)。

欲将本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置做一组装，先将第一主机板4设置于机壳1底部的上，且第一主机板4上包括至少一个以上的第一热源元件41(中央处理器)及复数记忆模块42，续将该第三热源元件6(电源供应器)设置于该机壳1底部上，而该第二主机板5设置于该第三热源元件6上方，该第二主机板5上具有复数插槽，该些插槽系供至少一个以上的第二热源元件51(介面卡)做一插置。而于机壳1中固设导风架13，该导风架13上系供进风模块2(复数风扇)做一固定设置。将至少一个以上的热交换模块3、导热元件34与固定于第一主机板4上的第一热源元件41做一连接，再将热交换模块3本体上方固定于至少一个以上固定架14后，再将至少一个以上固定架14固定于机壳1中，以完成本实用新型的组装。

请特别参阅图5、图6所示，本实用新型集成服务器的三维扩展冷却装置的运作流程为：该进风模块2将外界空气吸进该机壳1中以形成冷气流，大部分的冷气流直接进入了第一风道21及第二风道22中，而分设导风架13二侧的进风模块2之间的小部分冷气流经由导风架13的导斜片131的导引向下流入第三风道23中，且第二风道22流经热交换模块3的底板33的部分冷气流经由分流孔330向下流入第三风道23，以形成第一、二、三风道(21、22、23)都有冷气流流动的散热流场。其中第二风道22主要针对第二热源元件51做一气冷散热；第三风道23主要针对第一热源元件41、记忆模块42及第三热源元件6做一气冷散热，但由于第一热源元件41(中央处理器)所产生的热量不易凭借单一风道做完全降温冷却，特将第一热源元件41连接一导热元件34、热交换器31及泵35，即可将第一热源元件41所产生高温热能由导热元件34中的导热媒介(可为纯水或复合成分的水冷液)传导至热交换器31中进行热交换，热交换器31经由第一风道21的冷气流进行气冷散热，热交换器31所输出低温的导热媒介再通过导热元件34回传至第一热源元件41，以降低第一热源元件41的运作温度，以形成具有纵向扩展的第一、二、三风道(21、22、23)及第二风道22的该冷气流横向切割，并导引各横向冷气流集中导向该第二热源元件51进行散热的三维扩展冷却装置。

凭借上述图1至图6的揭示，即可了解本实用新型为一种集成服务器的三维扩展冷却装置，其主要提供一种集成服务器的三维扩展冷却装置，其包括有一机壳、一进风模块及至少一热交换模块，该热交换模块具有一热交换器、一导风板及一底板，该导风板上方形成一第一风道，而该导风板与该底板之间形成一第二风道，该底板与该机壳底部之间形成一第三风道，该第一、二、三风道接受该进风模块所吸进空气，各产生一冷气流，该热交换器接受该第一风道的该冷气流来行使热交换运作，该热交换器行使热交换所产生的热气流传送至该机壳的该出风孔排出，且该第一、二、三风道经过散热流场设计，可将较为低温的气流以纵向及横向多重引向至高温敏感的热源元件，可同时对复数热源元件做有效率散热，以形成一种三维扩展冷却装置，本实用新型可应用于各种有冷却散热需求的电子或机械装置中，具有良好的散热效率，故提出专利申请以寻求专利权的保护。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于，包括：

一机壳，包括有一入风孔及一出风孔；

2.根据权利要求1所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于：该热交换模块还设有一泵，该泵具有一连通管与该热交换器连接，且该导热元件与该泵做一连接，而该泵驱使该导热媒介在该泵、该导热元件及该热交换器之中流动，以降低该第一热源元件的运作温度。

3.根据权利要求1所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于：该热交换模块的该导风板及该底板还设置有复数导风隔片，该复数导风隔片将该第二风道的该冷气流进行横向切割，并导引各横向冷气流集中导向该第二热源元件进行散热。

4.根据权利要求1所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于：该热交换模块的该底板还设有至少一个分流孔，该分流孔将该第二风道的部分冷气流导引至该第三风道。

5.根据权利要求1所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于：该导热元件是由中空状的二导热管及贴覆于该第一热源元件表面的一导热盖所构成，该二导热管包括一低温管及一高温管，且该二导热管中可供液体状态的该导热媒介流动。

6.根据权利要求1所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于：该热交换器是由一鳍片式热交换器所构成，该鳍片式热交换器中设有复数流道，以供该导热媒介流入进行热交换。

7.根据权利要求1所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于：该热交换器是热导管，该导热媒介是纯水或水冷液或气体。

8.根据权利要求1所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于：该机壳内还设有一导风架，该导风架上方供该进风模块固定设置，且该导风架具有至少一个导风口，且在该导风口处设有二导斜片，该二导斜片各自呈现一导引角度或互为平行，并且各设于该导风架的上表面及下表面处，以该二导斜片能够将该进风模块所吸进空气导流至该第三风道中。

9.根据权利要求8所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于：该进风模块由复数风扇所构成，该复数风扇分别固设排列于该导风架的该导风口的二侧。

10.根据权利要求1所述的集成服务器的三维扩展冷却装置，其特征在于：该机壳内还设有至少一个固定架，该固定架供该热交换模块吊置固定。