CN214428625U - 一种散热装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种散热装置，涉及冷却技术领域，以解决现有技术中机房局部过热问题。具体包括：与电子芯片连接的热沉组件、液冷池和内置换热池的箱体，箱体和换热池之间冲注冷源；热沉组件与液冷池连接；液冷池通过第一通道和第二通道与换热池连通；电子芯片散发的热量可通过热沉组件传导至液冷池，液冷池内的冷却液吸收热量发生相变，气化后通过第一通道进入换热池，气态的冷却液通过与箱体内的冷源换热再次发生相变，液化后从第二通道流入液冷池。

Description

一种散热装置

技术领域

本公开涉及冷却技术领域，具体而言，涉及一种散热装置。

背景技术

随着传统机房中的高能耗设备的不断增加，高能耗设备的热流密度和机房的热流密度差异过大，从而出现机房局部过热问题。

目前，散热问题通常采用传统风冷和封闭冷/热通道来实现。这样，机房整体散热环境虽有改观，但局部过热仍难以达到预期要求。

实用新型内容

本公开提供了一种散热装置，以解决现有技术中局部过热的问题。

为达到上述目的，本公开采用如下技术方案：

本实用新型提供一种散热装置，包括：与电子芯片连接的热沉组件、液冷池和内置换热池的箱体，箱体和换热池之间冲注冷源；热沉组件与液冷池连接；液冷池通过第一通道和第二通道与换热池连通；电子芯片散发的热量传导至热沉组件，热沉组件与液冷池表面接触，液冷池内的冷却液吸收热量发生相变，气化后通过第一通道进入换热池，气态的冷却液接触到换热池外的冷源发生相变，液化后从第二通道流入液冷池。

可选的，液冷池包括第一腔体、第一出口、第二出口、第一通道口和第二通道口，其中，第一出口用于冲注冷却液；第二出口，用于提供清洗第一腔体；第一通道口用于连接第一通道一端；第二通道口用于连接第二通道一端。

可选的，箱体还包括第三通道口、第四通道口、出液管和入液管，第三通道口，用于使第一通道的另一端连接到换热池；第四通道口，用于将第二通道的另一端连接到换热池；入液管，用于冲注冷源；出液管，用于流出冷源。

可选的，换热池还包括第五通道口和第六通道口；第五通道口，用于连接第一通道的另一端；第六通道口，用于连接第二通道的另一端。

可选的，热沉组件与电子芯片之间填充导热硅脂。

可选的，热沉组件与液冷池之间填充导热硅脂。

可选的，冷却液的冲注量与电子芯片的散热量相匹配。

可选的，液冷池还包括设置在第一腔体内壁上用于检测冷却液位置的液位检测器。

可选的，箱体还包括用于调节冷源流动速率的调节阀，调节阀设置在入液管上。

可选的，箱体还包括过滤器，过滤器置于入液管上。

本实用新型提供一种散热装置，电子芯片散发的热量可通过热沉组件传导至液冷池，液冷池的冷却液吸收热量进行第一次降温，吸收热量的冷却液发生相变，气化后通过第一通道进入换热池，换热池置于冲注有冷源的箱体中，气化的冷却液通过换热池接触到冷源进行第二次降温，降温后的气态冷却液再次发生相变，液化后通过第二通道流入液冷池。冷却液对电子芯片散发的热量进行一次降温，箱体中的冷源对气化的冷却液进行二次降温，降温后的冷却液进入液冷池也可实现循环利用。通过冷却液和冷源双重降温，可快速达到预期降温目标，提高降温效率。同时本方法简便易操作，学习成本低，适用性更广。

本公开的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本公开实施例散热装置的俯视结构示意图；

图2是根据本公开实施例散热装置的液冷池俯视结构示意图；

图3是根据本公开实施例散热装置的箱体俯视结构示意图；

图4是根据本公开实施例散热装置的后视结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、电子芯片；2、导热硅脂；3、热沉组件；4、液冷池；41、第一腔体；42、第一出口；43、第二出口；44、第一通道口；45、第二通道口；46、液位检测器；5、第一通道；6、第二通道；7、换热池；71、第五通道口；72、第六通道口；8、电子设备；9、箱体；91、出液管；92、入液管；921、过滤器；922、调节阀；93、第三通道口；94、第四通道口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参照图1和图4，本实用新型实施例的散热装置用于电子芯片1的局部过热。该散热装置包括：与电子芯片1连接的热沉组件3、液冷池4和内置换热池7的箱体9，箱体9和换热池7之间冲注冷源；热沉组件3与液冷池4连接；液冷池4通过第一通道5和第二通道6与换热池7连通。

电子芯片1散发的热量可通过热沉组件3传导至液冷池4，液冷池4内的冷却液吸收热量发生相变，气化后通过第一通道5进入换热池7，气态的冷却液通过与箱体9内的冷源换热再次发生相变，液化后从第二通道6流入液冷池4。

本实用新型提供的散热装置，主要针对电子芯片1的局部降温。示例性的，在包含若干电子芯片1的电子设备8中，以其中一个电子芯片1为例。电子芯片1散发的热量传导至热沉组件3，热沉组件3和液冷池4相接触，液冷池4内的冷却液吸收热沉组件3传导的热量发生相变，气化后通过第一通道5进入换热池7，换热池7中气态的冷却液通过与箱体9内的冷源换热再次发生相变，液化后的冷却液从第二通道6流入液冷池4。液冷池4的冷却液第一次间接对电子芯片1进行降温，箱体9内的冷源第二次间接对电子芯片1进行降温，最终降低机房中局部(电子芯片1)过热的现象。

进一步的，如图2所示，液冷池4包括第一腔体41、第一出口42、第二出口43、第一通道口44和第二通道口45。

其中，第一出口42用于冲注冷却液；第二出口43，用于提供清洗第一腔体41；第一通道口44用于连接第一通道5一端；第二通道口45用于连接第二通道6一端。

在一些实施例中，热沉组件3吸收电子芯片1散发的热量，液冷池4的第一腔体41内冲注有冷却液，冷却液吸收热沉组件3的热量，将该热量转化成冷却液从液态变为气态的动能，以能量转化的方式来消耗电子芯片1的热能，最终达到降温的目的。同时，冷却液通过第一出口42进入到液冷池4中，通过第二出口43流出液冷池4，同时，第二出口43还可用作清洗口，便于后续液冷池4的清洗和维护。

液冷池4通过第一通道口44或者第二通道口45连接到第一通道5的一端，通过第二通道口45或者第一通道口44连接到第二通道6的一端；第一通道5和第二通道6的另一端分别连接在换热池的不同通道口。具体的连接方式，本公开对此不作限制。示例性的，为了加速降温效果，液冷池4的冷却液受热气化后，通过第一通道口44进入第一通道5，最终进入换热池7。通过接触换热器7外的冷源进行气态冷却液的降温。

在一些实施例中，冷却液可以是全氟己酮，也可以采用低沸点易蒸发的冷却液，如：七氟丙烷、R134a或R410a等。低沸点易蒸发的冷却液预热易蒸发，可快速将电子芯片1散发的热量转移程冷却液相变的能量，从而加速降温。

进一步的，液冷池4中冷却液的冲注量与电子芯片1的散热量相匹配。现有的电子设备8中，大多包含若干电子芯片1，每个电子芯片1对应的散热量基本上都不一致。如：100w，200w等等。因此，需要根据散热量来匹配对应冷却液的冲注量，以增强降温效果。

进一步的，如图1和图3所示，箱体9还包括第三通道口93、第四通道口94、出液管91和入液管92，第三通道口93，用于使第一通道5的另一端连接到换热池7；第四通道口94，用于将第二通道6的另一端连接到换热池7；入液管，用于冲注冷源；出液管91，用于流出冷源。

示例性的，由于换热池7设置于箱体9内，液冷池4气态的冷却液要通过第一通道5进入换热池7进行冷却，则第一通道5必须经过箱体9，本公开中的箱体9设置有第三通道口93和第四通道口94，用于使冷却液通过通道口进入到换热池7。其中，第三通道口93可使第一通道5通过第三通道口93连接到换热池7中，或者使第二通道6通过第三通道口93连接到换热池7中；第四通道口94可使第一通道5通过第四通道口94连接到换热池7中，或者使第二通道6通过第四通道口94连接到换热池7中。具体的连接方式，本申请对此不作限制。

由于换热池7是为了给气态的冷却液进行降温，因而当气态的冷却液进入到换热池7中后，为了快速提高降温效果，将换热池7设置在填充满冷源的箱体9中，这样，气态的冷却液预冷可快速降温变成液态的冷却液。

箱体9中设置有出液管91和入液管92。其中，入液管92是将冷源填充在箱体9中，出液管91是为了使冷源流出箱体9。因冷源接触到气态冷却液后也会温度变高，从而降低降温效果。通过出液管91和入液管92可定期更换冷源。箱体9中还可以设置温度监测器，当温度监测器监测到箱体9内的冷源温度高于预设阈值后，控制出液管91和入液管92对冷源进行更换。在一具体的实施例中，冷源为冷水。本公开对冷源的选择不作限制，具有降温功能即可。该冷水可通过蒸发冷却冷水机组或者机械制冷装置制备。

在一些实施例中，箱体9与电子设备8背部具有一定的高度差，避免箱体9影响电子设备8中其他组件的散热。

进一步的，换热池7还包括第五通道口71和第六通道口72；第五通道口71，用于连接第一通道5的另一端；第六通道口72，用于连接第二通道6的另一端。

具体的，第五通道口71可用于连接第一通道5的另一端或者连接第二通道6的另一端；第六通道口72也可用于连接第一通道5的另一端或者连接第二通道6的另一端。示例性的，第一通道5的一端连接在液冷池4中，第一通道5的另一端连接在换热池7的第五通道口71上。当冷却液气化后，可直接通过第一通道5进入换热池7进行降温，降温后变成液态的冷却液，液态的冷却液经过换热池7的第六通道口72通过第二通道6进入液冷池4内。这样，可实现冷却液的重复使用，从而提高资源利用率。电子芯片1散发的热量，在通过冷却液降温后，冷源再对冷却液进行降温，通过两次降温，可快速达到预期的降温目标，提高降温的效率。

进一步的，热沉组件3与电子芯片1之间填充导热硅脂2。由于设备之间不管连接的多紧密都会存在一定缝隙，当空气进入缝隙后，就会造成降温阻力，因此，在接触的元器件之间填充导热硅脂2，可进一步降低空气进入，从而提高导热的能力。示例性的，热沉组件3可以是铜、铝等高效的导热器件。

进一步的，热沉组件3与液冷池4之间填充导热硅脂2。理由同上。

进一步的，液冷池4还包括设置在第一腔体41内壁上用于检测冷却液位置的液位检测器46。在实际使用过程中，会出现冷却液的损耗的情况。因此在液冷池4中设置液位检测器46，当液位检测器46检测到的位置低于预设阈值时，可通过第一出口42向液冷池4中冲注冷却液，以避免因冷却液不足，而影响降温效果的情况。

进一步的，散热装置还包括用于阻止冷源流动的截止阀，截止阀分别置于入液管92和出液管93上。

具体的，入液管92和出液管93上分别安装有截止阀，该截止阀用于当需要进行检修和维护时，阻止冷源进入入液管92或者冷源流出出液管93。

进一步的，散热装置还包括过滤器921，过滤器921置于入液管92上。具体的，过滤器921用于过滤冷源，为了避免其他杂质流入到箱体9内，而带来的阻塞或其他问题。

进一步的，散热装置还包括用于调节冷源流动速率的调节阀922，调节阀922设置在入液管92上。具体的，调节阀922用于调节冷源的流动速度，以提高降温效果。

在一些实施例中，在机房内可设置列间空调或机房专用空调进行冷却。若机柜数量较少时，采用机房专用空调；机柜数量较多时，采用封闭冷/热通道的列间空调。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：与电子芯片连接的热沉组件、液冷池和内置换热池的箱体，所述箱体和所述换热池之间冲注冷源；

所述热沉组件与所述液冷池连接；

所述液冷池通过第一通道和第二通道与所述换热池连通；

所述电子芯片散发的热量通过所述热沉组件传导至所述液冷池，所述液冷池内的冷却液吸收热量发生相变，气化后通过所述第一通道进入所述换热池，气态的所述冷却液通过与所述箱体内的冷源换热再次发生相变，液化后从所述第二通道流入液冷池。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液冷池包括第一腔体、第一出口、第二出口、第一通道口和第二通道口，其中，所述第一出口用于冲注冷却液；所述第二出口，用于提供清洗所述第一腔体；所述第一通道口用于连接所述第一通道一端；所述第二通道口用于连接第二通道一端。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述箱体还包括第三通道口、第四通道口、出液管和入液管，所述第三通道口，用于使所述第一通道的另一端连接到所述换热池；所述第四通道口，用于将所述第二通道的另一端连接到所述换热池；所述入液管，用于冲注所述冷源；所述出液管，用于流出所述冷源。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述换热池还包括第五通道口和第六通道口；所述第五通道口，用于连接所述第一通道的另一端；所述第六通道口，用于连接所述第二通道的另一端。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热沉组件与所述电子芯片之间填充导热硅脂。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热沉组件与所述液冷池之间填充导热硅脂。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷却液的冲注量与电子芯片的散热量相匹配。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述液冷池还包括设置在所述第一腔体内壁上用于检测冷却液位置的液位检测器。

9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括用于调节所述冷源流动速率的调节阀，所述调节阀设置在所述入液管上。

10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括过滤器，所述过滤器置于所述入液管上。

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