CN219266888U - 一种大型计算机处理器冷却系统 - Google Patents

Abstract

一种大型计算机处理器冷却系统，属于技术设备领域。包括制冷单元，其特征在于：设置有与主板（5）固定的固定架，在固定架上方固定有冷头（1），在冷头（1）的内腔中设置有冷却机构，处理器穿过固定架与冷却机构紧密贴合，制冷单元与冷头（1）通过冷媒管路相连并形成冷媒循环，冷媒管路中的冷媒接入冷头（1）内的冷却机构。在本大型计算机处理器冷却系统中，通过设置制冷单元以及与制冷单元相连的冷头，冷头与处理器贴合，通过制冷单元输出端冷媒对处理器进行冷却，相比较传统的风冷以及水冷方式，大大提高了对处理器的制冷效果，由其适用于大型游戏、图像渲染、服务器等较为极端应用场合中处理器的散热。

Description

一种大型计算机处理器冷却系统

技术领域

一种大型计算机处理器冷却系统，属于技术设备领域。

背景技术

对于计算机（包括家用台式机、大型计算机、服务器）而言，对其CPU进行可靠散热是保证其可靠工作的必要条件，一旦CPU温度过高，容易发生死机等异常情况。对于家用台式机而言，传统的风冷方式已经可以满足绝大部分家庭的使用需要。对于一些运行大型游戏用户而言，传统的风冷方式难以满足其CPU的散热需要，因此市面上出现了水冷散热器，水冷散热器利用循环水作为散热媒介，对CPU进行散热。然而对于一些较为极端的应用场合，如大型服务器、复杂图形处理领域，水冷散热器也往往无法满足散热需求。因此设计一种能够针对大型游戏、图像渲染、服务器等较为极端应用场合中的计算机中CPU散热的技术方案，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过制冷单元输出端冷媒对处理器进行冷却，相比较传统的风冷以及水冷方式，大大提高了对处理器的制冷效果，由其适用于大型游戏、图像渲染、服务器等较为极端应用场合中处理器的散热的大型计算机处理器冷却系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该大型计算机处理器冷却系统，包括制冷单元，其特征在于：设置有与主板固定的固定架，在固定架上方固定有冷头，在冷头的内腔中设置有冷却机构，处理器穿过固定架与冷却机构紧密贴合，制冷单元与冷头通过冷媒管路相连并形成冷媒循环，冷媒管路中的冷媒接入冷头内的冷却机构。

优选的，所述的固定架包括分别位于主板上下表面的上固定架和下固定架，所述冷头固定在上固定架的中部。

优选的，所述在上固定架上开设有用于处理器穿过的固定架开口。

优选的，所述的冷头包括冷头外壳，冷头外壳为中空结构，在冷头外壳的顶面上开设有分别与制冷单元相连的冷媒入口和冷媒出口，冷却机构设置在冷头外壳的底部。

优选的，所述的冷却机构为散热翅片。

优选的，所述的冷却机构为并排设置的多个冷却块，在每一个冷却块内分别开设有冷媒通道，所有冷却块内的冷媒通道通过管路顺序相连为一体，制冷单元的冷媒输出管路通过冷媒入口与冷媒通道的入口相连，制冷单元的冷媒输入管路通过冷媒出口与冷媒通道的出口相连。

优选的，在每一个冷却块的顶面分别设置有冷却块冷媒入口和冷却块冷媒出口，分别与对应冷却块内的冷媒通道的两端相连。

优选的，在所述冷媒通道的内壁上还开设有螺旋纹。

优选的，在所述冷头外壳的内壁上覆盖有保温层。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

在本大型计算机处理器冷却系统中，通过设置制冷单元以及与制冷单元相连的冷头，冷头与处理器贴合，通过制冷单元输出端冷媒对处理器进行冷却，相比较传统的风冷以及水冷方式，大大提高了对处理器的制冷效果，由其适用于大型游戏、图像渲染、服务器等较为极端应用场合中处理器的散热。

在冷媒通道的内壁上还开设有螺旋纹，起到了传导面积增加散热面积，提到冷媒传导效率的目的。

在冷头外壳的内壁上覆盖有保温层，有助于避免冷媒的低温的散失。

附图说明

图1为大型计算机处理器冷却系统结构示意图。

图2为图1俯视图。

图3为大型计算机处理器冷却系统冷头实施例1轴测图。

图4为大型计算机处理器冷却系统冷头实施例1剖视图。

图5为大型计算机处理器冷却系统冷却块内部结构示意图。

图6为大型计算机处理器冷却系统制冷单元管路连接示意图。

图7为大型计算机处理器冷却系统冷头实施例2轴测图。

图8为大型计算机处理器冷却系统冷头实施例2俯视图。

图9为图8中A-A向剖视图。

图10为图8中B-B向剖视图。

其中：1、冷头 2、下固定架 3、上固定架 4、垫片 5、主板 6、固定孔 7、固定架开口 8、固定板 9、冷头外壳 10、冷媒入口 11、冷却块冷媒入口 12、冷却块冷媒出口 13、冷媒出口 14、冷却块 15、保温层 16、冷媒通道 17、单向阀 18、电磁阀 19、电子膨胀阀 20、储罐 21、散热翅片。

具体实施方式

图1~6是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~10对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

如图1~2所示，一种大型计算机处理器冷却系统，包括上固定架3和下固定架2，上固定架3和下固定架2的四角处分别呈放射状排布有固定板8，在每一块固定板8的端部分别开设有固定孔6。上固定架3四角处的固定孔6和下固定架2四角处的固定孔6分别与主板5上安装散热器的预留安装孔对应，通过固定机构（如螺栓、螺母）分别将上固定架3和下固定架2固定在主板5的上下表面。在上固定架3四角处固定孔6的上部和下固定架2四角处固定孔6的下部分别设置有垫片4，固定机构在对上固定架3和下固定架2进行固定时，分别从对应位置的上下两个垫片4中穿过。

在上固定架3的中部开设有处理器穿过的固定架开口7，当上固定架 3覆盖在主板5表面之后，处理器自下而上穿过固定架开口7。在上固定架3的上表面固定有冷头1，在冷头1的底面涂敷有导热硅脂，当上固定架3固定之后，处理器的表面与冷头1的底面紧密贴合并实现热量的传导。

如图3~4所示，冷头1包括矩形体状的冷头外壳9。冷头外壳9为中空结构，冷头外壳9的内壁上覆盖有保温层15，在冷头外壳9的顶面上开设有冷媒入口10和冷媒出口13。在本实施例中，在冷头外壳9的内腔底部并排固定有三个冷却块14，结合图5，在冷却块14内部开设有冷媒通道16，冷媒通道16在冷却块14内往复布置，冷媒通道16的两个端口分别与冷却块冷媒入口11和冷却块冷媒出口12对接，冷却块冷媒入口11和冷却块冷媒出口12均位于冷却块14的顶面，在冷媒通道16的内壁上还开设有螺旋纹，起到了传导面积增加散热面积，提到冷媒传导效率的目的。

所有冷却块14内的冷媒通道16依次连接：即第一个冷却块14的冷却块冷媒出口12与第二个冷却块14的冷却块冷媒入口11通过管路相连，第二个冷却块14的冷却块冷媒出口12与第三个冷却块14的冷却块冷媒入口11通过管路相连。制冷单元的冷媒输出管路穿过冷媒入口10之后与第一个冷却块14的冷却块冷媒入口11通过管路相连，制冷单元的冷媒输入管路穿过冷媒出口13之后与第三个冷却块14的冷却块冷媒出口12通过管路相连，

如图6所示，制冷单元包括压缩机（图中未画出），冷媒输出管路一端连接压缩机的出口，另一端串联单向阀17之后与储罐20的入口对接，储罐20的出口通过管路分别连接电磁阀18和电子膨胀阀19的一端，电子膨胀阀19的另一端通过管路穿过冷媒入口10之后与第一个冷却块14的冷却块冷媒入口11通过管路相连。制冷单元的冷媒输出管路自冷媒出口13引出之后连接电磁阀18的另一端后与压缩机的入口相连。

电磁阀18和电子膨胀阀19的控制端与控制器（图中未画出）相连，由控制器控制电磁阀18和电子膨胀阀19的通断，在冷头外壳9内靠近处理器处还设置有温度传感器，温度传感器的输出端与控制器的信号输入端相连，间接对处理器的工作温度进行测量。

具体工作过程及工作原理如下：

当计算机开始运行后，处理器工作温度上升，温度传感器将处理器的工作温度数据上传给控制器，此时控制器快速打开电磁阀18以保证系统内压力平衡，防止压力过高导致压缩机启动失败，压缩机启动成功后控制器会立即关闭电磁阀18，此时冷煤经过储罐20及电子膨胀阀19，控制器同时控制压缩机排气量大小和控制膨胀阀开口大小，从而控制储罐20内部压力，以保证最低制冷点始终集中位于冷头1处，防止冷量扩散，冷媒进入冷头1内之后依次经过三个冷却块14中的冷媒通道16，对冷却块14进行降温，通过冷却块14对处理器进行降温，以保证处理器处于合适的工作温度。

当压缩机停止工作之后，单向阀17阻止冷媒向后释放压力，同时防止压缩机停机后压力不平衡导致压缩机反转损坏压缩机，利用储罐20内存储的高压冷媒，继续通过膨胀阀再次保持一段制冷时间。计算机停机后控制器会再次打开电磁阀18进行冷热平衡，防止电脑停机后处理器一直处于低温环境中。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：如图7~10所示，在本实施例中，在冷头外壳9的底部省略冷却块14，而通过散热翅片21代替。处理器的工作时产生的高温通过散热翅片21进行导热，冷媒进入冷头外壳9内之后直接对散热翅片21进行冷却，起到了对处理器的冷却效果。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种大型计算机处理器冷却系统，包括制冷单元，其特征在于：设置有与主板（5）固定的固定架，在固定架上方固定有冷头（1），在冷头（1）的内腔中设置有冷却机构，处理器穿过固定架与冷却机构紧密贴合，制冷单元与冷头（1）通过冷媒管路相连并形成冷媒循环，冷媒管路中的冷媒接入冷头（1）内的冷却机构。

2.根据权利要求1所述的大型计算机处理器冷却系统，其特征在于：所述的固定架包括分别位于主板（5）上下表面的上固定架（3）和下固定架（2），所述冷头（1）固定在上固定架（3）的中部。

3.根据权利要求2所述的大型计算机处理器冷却系统，其特征在于：所述在上固定架（3）上开设有用于处理器穿过的固定架开口（7）。

4.根据权利要求1或2所述的大型计算机处理器冷却系统，其特征在于：所述的冷头（1）包括冷头外壳（9），冷头外壳（9）为中空结构，在冷头外壳（9）的顶面上开设有分别与制冷单元相连的冷媒入口（10）和冷媒出口（13），冷却机构设置在冷头外壳（9）的底部。

5.根据权利要求4所述的大型计算机处理器冷却系统，其特征在于：所述的冷却机构为散热翅片（21）。

6.根据权利要求4所述的大型计算机处理器冷却系统，其特征在于：所述的冷却机构为并排设置的多个冷却块（14），在每一个冷却块（14）内分别开设有冷媒通道（16），所有冷却块（14）内的冷媒通道（16）通过管路顺序相连为一体，制冷单元的冷媒输出管路通过冷媒入口（10）与冷媒通道（16）的入口相连，制冷单元的冷媒输入管路通过冷媒出口（13）与冷媒通道（16）的出口相连。

7.根据权利要求6所述的大型计算机处理器冷却系统，其特征在于：在每一个冷却块（14）的顶面分别设置有冷却块冷媒入口（11）和冷却块冷媒出口（12），分别与对应冷却块（14）内的冷媒通道（16）的两端相连。

8.根据权利要求6或7所述的大型计算机处理器冷却系统，其特征在于：在所述冷媒通道（16）的内壁上还开设有螺旋纹。

9.根据权利要求4所述的大型计算机处理器冷却系统，其特征在于：在所述冷头外壳（9）的内壁上覆盖有保温层（15）。

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