CN216721884U - 一种液冷板及其计算设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液冷板及其计算设备，包括：散热结构、相对设置的用于运算设备的第一目标面导热的第一导热面以及用于为运算设备的第二目标面导热的第二导热面；第一导热面为平整面，第二导热面为凹凸面，第二导热面设有多个凸台；散热结构设置在第一导热面和第二导热面之间，散热结构内部通过隔离柱进行分隔，形成至少一条冷却液流道，冷却液流道内设有若干扰流结构，扰流结构沿冷却液流道方向间隔分布使冷却液流道在凸台位置形成M形齿状的横截面；在冷却运算设备时，冷却液自冷却液流道的入口流入并沿冷却液流道流至出口。本实用新型结构增大流道截面积和换热面积，降低系统流阻，减小运算设备与冷却流体之间的距离，提高换热效率。

Description

一种液冷板及其计算设备

技术领域

本实用新型涉及计算设备的液冷散热技术领域，特别是一种液冷板及其计算设备。

背景技术

随着计算技术的发展，计算设备的运算性能要求越来越高，随之而来的是其功耗急剧增加，将产生大量的热量，通常需要散热设备进行散热，才能控制计算设备的温度在最佳温度范围内；计算设备中芯片等器件都需要工作在适宜的温度，若温度过高，会导致运算性能下降，甚至芯片及整机烧毁，所以需要通过可靠的散热方式进行散热。

目前，主流的散热技术是采用风扇加散热器的强迫风冷进行散热，通常是散热器与计算设备中器件或线路板表面紧密贴合，计算设备产生的热量传导至散热器上，再通过风扇提供的风量将散热器上的热量带走，实现计算设备的风冷散热；强迫风冷方案简单易实现，但是散热能力有限，随着计算设备的功耗急剧增大，强迫风冷方案难以满足高功耗计算设备的散热需求，同时风冷散热系统存在散热效率低，噪音高，对环境温度要求高等问题。

液冷技术在该领域的应用才开始推广，在设计、加工等方面都还不够成熟，比如冷板设计不合理，单面散热，流道设计存在缺陷，流阻过大，加工方面存在加工成本高，容易漏水等严重问题。

实用新型内容

鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种液冷板及其计算设备。

为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种液冷板，所述液冷板用于为运算设备散热，包括：散热结构、相对设置的用于为所述运算设备的第一目标面导热的第一导热面以及用于为所述运算设备的第二目标面导热的第二导热面；所述第一导热面为平整面，所述第二导热面为凹凸面，所述第二导热面设有多个凸台；

所述散热结构设置在所述第一导热面和所述第二导热面之间，所述散热结构内部通过隔离柱进行分隔，形成至少一条冷却液流道，所述冷却液流道内设有若干扰流结构，所述扰流结构沿所述冷却液流道方向间隔分布使所述冷却液流道在所述凸台位置形成M形齿状的横截面；

在冷却所述运算设备时，冷却液自所述冷却液流道的入口流入并沿所述冷却液流道流至出口。

优选地，所述运算设备的第一目标面与所述第一导热面之间填充有高导热界面材料；所述运算设备的第二目标面与所述第二导热面之间填充有高导热界面材料。

优选地，所述高导热界面材料包括导热硅脂或导热硅胶垫。

优选地，所述运算设备第一目标面与所述第一导热面通过螺钉固定，所述第二导热面两侧均设置有限位结构。

优选地，在所述第一导热面和所述第二导热面之间，还具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁设置有第一封板，所述第二侧壁设置有第二封板和第三封板。

优选地，所述第二封板一端与所述隔离柱一侧连接，所述第三封板相对于第二封板的一端与所述隔离柱另一侧连接；所述第二封板与所述第三封板之间设有避位切口，用于所述运算设备元器件的避位。

优选地，所述第一封板上设有所述冷却液流道的入口和出口，所述冷却液流路的入口和出口分别通过快插接头与水管连接。

优选地，所述第一封板、所述第二封板和所述第三封板与所述第一导热面和所述第二导热面通过焊接处理进行连接。

优选地，所述第一导热面以及所述第二导热面两侧设置有固定孔位，所述所述第一导热面以及所述第二导热面通过螺钉穿过所述固定孔位进行堆叠结构的紧固。

本申请实施例还公开了一种具有液冷板的计算设备，所述计算设备包括若干个液冷板和若干个运算设备；所述液冷板和所述运算设备间隔堆叠设置。

本申请具有以下优点：

在本申请的实施例中，所述液冷板用于为运算设备散热，包括：散热结构、相对设置的用于为运算设备的第一目标面导热的第一导热面以及用于为运算设备的第二目标面导热的第二导热面；所述第一导热面为平整面，所述第二导热面为凹凸面，所述第二导热面设有多个凸台；所述散热结构设置在所述第一导热面和所述第二导热面之间，所述散热结构内部通过隔离柱进行分隔，形成至少一条冷却液流道，所述冷却液流道内设有若干扰流结构，所述扰流结构沿所述冷却液流道方向间隔分布使所述冷却液流道在凸台面位置形成M形齿状的横截面；在冷却运算设备时，冷却液自所述冷却液流道的入口流入并沿所述冷却液流道流至出口。在凸台面位置采用M形齿结构增大流道截面积，降低系统流阻，起到一定的减重作用；增大换热面积，并起扰流作用，提高换热系数；能够有效减小运算芯片与冷却流体之间的距离，从而减小芯片与冷却液之间的热阻，提高换热效率；在液冷板的设计过程中，根据流道结构采用切口方式进行避位，切口位置在隔离柱上，这样既能够实现流道的连通，又能够达到避位的效果；对液冷板的尾部采用分段式封板并进行焊接处理实现液冷板密闭要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种液冷板装置的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的一种液冷板与运算单元组装剖视图；

图3是本申请一实施例提供的一种液冷板与运算单元组装结构示意图。

附图标记如下：

1、液冷板；11、第一导热面；12、第二导热面；121、凸台；122、限位结构；13、散热结构；131、隔离柱；132、冷却液流道；133、扰流结构； 14、第一侧壁；15、第二侧壁；151、第二封板；152、第三封板；16、避位切口；17、快插接头；18、固定孔位；2、运算设备；21、第一目标面；22 第二目标面；3、高导热界面材料。

具体实施方式

为使本申请的所述目的、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申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1，示出了本申请一实施例提供的一种液冷板装置的结构示意图，参照图2，示出了本申请一实施例提供的一种液冷板与运算单元组装剖视图。

一种液冷板1，所述液冷板1用于为运算设备2散热，包括：散热结构 13、相对设置的用于所述运算设备2的第一目标面21导热的第一导热面11 以及用于为所述运算设备的第二目标面22导热的第二导热面12；所述第一导热面11为平整面，所述第二导热面12为凹凸面，所述第二导热面12设有多个凸台121；

所述散热结构13设置在所述第一导热面11和所述第二导热面12之间，所述散热结构13内部通过隔离柱131进行分隔，形成至少一条冷却液流道 132，所述冷却液流道132内设有若干扰流结构133，所述扰流结构133沿所述冷却液流道132方向间隔分布使所述冷却液流道132在所述凸台121位置形成倒M形齿状的横截面；

在冷却所述运算设备2时，冷却液自所述冷却液流道132的入口流入并沿所述冷却液流道132流至出口。

在本申请的实施例中，所述液冷板1用于为运算设备2散热，包括：散热结构13、相对设置的用于为所述运算设备2的第一目标面21导热的第一导热面11以及用于为所述运算设备的第二目标面22导热的第二导热面12；所述第一导热面11为平整面，所述第二导热面12为凹凸面，所述第二导热面12设有多个凸台121；平整面与运算设备2平整面接触，凹凸面与运算设备2芯片相接触，凸台121与芯片位置相对应，有利于计算设备散热。所述散热结构13设置在所述第一导热面11和所述第二导热面12之间，所述散热结构13内部通过隔离柱131进行分隔，形成至少一条冷却液流道132，所述冷却液流道132内设有若干扰流结构133，所述扰流结构133沿所述冷却液流道132方向间隔分布使所述冷却液流道132在所述凸台121位置形成M 形齿状的横截面；在冷却所述运算设备2时，冷却液自所述冷却液流道132的入口流入并沿所述冷却液流道132流至出口；冷却液流道中的齿结构采用 M形齿结构，该结构有以下优点：增大流道截面积，降低系统流阻，起到一定的减重作用；增大换热面积，并起扰流作用，提高换热系数；能够有效减小运算芯片与冷却流体之间的距离，从而减小芯片与冷却液之间的热阻，提高换热效率。

下面，将对本示例性实施例中一种液冷散热结构及计算设备作进一步地说明。

在本实用新型一实施例中，所述运算设备2的第一目标面21与所述第一导热面11之间填充有高导热界面材料3；所述运算设备2的第二目标面 22与所述第二导热面12之间填充有高导热界面材料3；采用所述高导热界面材料3降低两者之间的接触热阻，提高散热效率。

在本实用新型一实施例中，所述高导热界面材料3包括导热硅脂或导热硅胶垫；还可以为其他高导热材料，如气凝胶、相变材料，液态金属材料等。

在本实用新型一实施例中，所述运算设备2第一目标面21与所述第一导热面11通过螺钉固定，所述第二导热面12两侧均设置有限位结构122；所述限位结构122一方面用于将所述运算设备2限制在限位结构内部，另一方面让两个液冷板之间保持一定的间隙，防止液冷板之间长螺丝锁紧时，将运算芯片压迫损坏。

在本实用新型一实施例中，在所述第一导热面11和所述第二导热面12 之间，还具有相对设置的第一侧壁14和第二侧壁15；所述第一侧壁14设置有第一封板，所述第二侧壁15设置有第二封板151和第三封板152。

在本实用新型一实施例中，所述第二封板151一端与所述隔离柱131一侧连接，所述第三封板152相对于第二封板151的一端与所述隔离柱131另一侧连接；所述第二封板151与所述第三封板153之间设有避位切口16，用于所述运算设备2元器件的避位；根据流道结构，采用切口设计进避位，分段式封板设计，能够实现密闭要求，切口中间位置在中间流道隔离柱131上，这样既能够实现流道的连通，又能够达到避位的效果。

在本实用新型一实施例中，所述第一封板上设有所述冷却液流道132的入口和出口，所述冷却液流路132的入口和出口分别通过快插接头17与所述水管连接；采用螺纹加密封圈连接的快插接头17，有利于管路的快速装卸，采用螺纹连接，便于装卸和更换维护。

在本实用新型一实施例中，所述第一封板、所述第二封板151和所述第三封板152与所述第一导热面11和所述第二导热面12通过焊接处理进行连接，其中焊接方式可以采用摩擦搅拌焊、钎焊或激光焊等方式，能够实现密闭不泄漏。

在本实用新型一实施例中，所述第一导热面11以及所述第二导热面12 两侧设置有固定孔位18，所述所述第一导热面11以及所述第二导热面12 通过螺钉穿过所述固定孔位18进行堆叠结构的紧固。

参照图3，示出了本申请一实施例提供的一种液冷板与运算单元组装结构示意图；一种具有液冷板的计算设备，所述计算设备包括若干个液冷板1 和若干个运算设备2；所述液冷板1和所述运算设备2间隔堆叠设置；将液冷板1和运算板2中间区域拉紧，使得液冷板1与运算板2之间能够紧密贴合，减小界面热阻，提高散热效果。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种液冷板及其计算设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种液冷板，其特征在于，所述液冷板用于为运算设备散热，包括：散热结构、相对设置的用于为所述运算设备的第一目标面导热的第一导热面以及用于为所述运算设备的第二目标面导热的第二导热面；所述第一导热面为平整面，所述第二导热面为凹凸面，所述第二导热面设有多个凸台；

所述散热结构设置在所述第一导热面和所述第二导热面之间，所述散热结构内部通过隔离柱进行分隔，形成至少一条冷却液流道，所述冷却液流道内设有若干扰流结构，所述扰流结构沿所述冷却液流道方向间隔分布使所述冷却液流道在所述凸台位置形成M形齿状的横截面；

在所述第一导热面和所述第二导热面之间，还具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁设置有第一封板，所述第二侧壁设置有第二封板和第三封板；所述第二封板一端与所述隔离柱一侧连接，所述第三封板相对于第二封板的一端与所述隔离柱另一侧连接；所述第二封板与所述第三封板之间设有避位切口，用于所述运算设备元器件的避位；

在冷却所述运算设备时，冷却液自所述冷却液流道的入口流入并沿所述冷却液流道流至出口。

2.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述运算设备的第一目标面与所述第一导热面之间填充有高导热界面材料；所述运算设备的第二目标面与所述第二导热面之间填充有高导热界面材料。

3.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，所述高导热界面材料包括导热硅脂或导热硅胶垫。

4.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述运算设备第一目标面与所述第一导热面通过螺钉固定，所述第二导热面两侧均设置有限位结构。

5.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述第一封板上设有所述冷却液流道的入口和出口，所述冷却液流路的入口和出口分别通过快插接头与水管连接。

6.根据权利要求5所述的液冷板，其特征在于，所述第一封板、所述第二封板和所述第三封板与所述第一导热面和所述第二导热面通过焊接处理进行连接。

7.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述第一导热面以及所述第二导热面两侧设置有固定孔位，所述第一导热面以及所述第二导热面通过螺钉穿过所述固定孔位进行堆叠结构的紧固。

8.一种具有液冷板的计算设备，其特征在于，所述液冷板为权利要求1至7中任一项所述的液冷板，所述计算设备包括若干个液冷板和若干个运算设备；所述液冷板和所述运算设备间隔堆叠设置。

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