CN219979156U - 硬盘液冷散热装置及硬盘模组 - Google Patents

Abstract

本公开涉及硬盘散热领域，提供一种硬盘液冷散热装置及硬盘模组。硬盘液冷散热装置包括多个液冷板，多个液冷板依次间隔设置，且相邻的两个液冷板之间用于设置硬盘组，液冷板适于与硬盘组的侧面贴合设置，使液冷板内的冷却液带走硬盘组散发的热量，从而实现硬盘组的降温；位于相邻的两个硬盘组之间的液冷板的两侧分别设置有用于与所述硬盘组连接的第一连接组件和第二连接组件，可通过多个液冷板将各硬盘组连接为硬盘模组，插设于硬盘结构笼子时，液冷板可以替换硬盘结构笼子内的隔板，起到支撑硬盘结构笼子和对各硬盘组限位的的作用，液冷板与隔板的尺寸相等，不改变硬盘模组体积；液冷板内设置有流道，流道的一端设有供液口，另一端设有出液口。

Description

硬盘液冷散热装置及硬盘模组

技术领域

本公开涉及硬盘散热领域，尤其涉及一种硬盘液冷散热装置及硬盘模组。

背景技术

传统服务器利用空气带走机箱内发热元件发出的热量，能耗高、噪音大、设备密度低；采用液冷散热方式节能性能更优，整体机房空调系统能耗降低70％，风液混合冷却系统PUE<1.2，而全冷板液冷服务器无需风扇，所有器件热量均通过液体带走，在节能、降噪、散热效率等方面均有革命性的提升，CPU、DIMM等器件液冷方案均已成熟，而硬盘液冷解决方案急待完善。目前硬盘液冷方案采用减少硬盘数量，在结构上为液体流道留出位置的方式。在相同空间下，可容纳的硬盘数量更少，容量更小；在结构方面，与通用硬盘结构笼子无法共用，需重新结构开模，造成资源及成本上的浪费。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种硬盘液冷散热装置。

本公开提供了一种硬盘液冷散热装置，包括多个液冷板，多个所述液冷板依次间隔设置，且相邻的两个所述液冷板之间用于设置硬盘组，所述液冷板适于与所述硬盘组的侧面贴合设置，位于相邻的两个所述硬盘组之间的所述液冷板的两侧分别设置有用于与所述硬盘组连接的第一连接组件和第二连接组件；所述液冷板内设置有流道，所述流道的一端设有供液口，另一端设有出液口。

可选的，所述第一连接组件包括第一连接结构和第二连接结构，所述第一连接结构位于所述液冷板与所述硬盘组底面平行的第一边上，所述第二连接结构位于所述液冷板与所述第一边平行的第二边上；所述第二连接组件包括第三连接结构和第四连接结构，所述第三连接结构位于所述液冷板的第一边上，所述第四连接结构位于所述液冷板的第二边上。

可选的，所述第一连接结构包括分别位于所述第一边的两端的第一连接部和第二连接部，所述第二连接结构包括位于所述第二边的中部的第三连接部。

可选的，所述第三连接结构包括位于所述第一边的中部的第四连接部，所述第四连接结构包括分别位于所述第二边的两端的第五连接部和第六连接部。

可选的，还包括进液通道、出液通道、多个进液管和多个出液管，各所述进液管的一端与所述进液通道连接，另一端与各所述液冷板的供液口连接，各所述出液管的一端与所述出液通道连接，另一端与各所述液冷板的出液口连接。

可选的，还包括进液管路、出液管路和多个连通管，所述进液管路与硬盘液冷散热装置一端的所述液冷板的供液口连接，所述出液管路与硬盘液冷散热装置另一端的所述液冷板的出液口连接，各所述连通管将所述液冷板的出液口与相邻液冷板的供液口连通。

可选的，所述进液通道与所述出液通道沿长度方向并排且连接，所述进液通道的接口设置在所述进液通道的一端，所述出液通道的接口设置在所述出液通道远离所述进液通道的接口的一端。

可选的，在所述液冷板的所述流道的间隙上开设有散热孔，仅一侧与所述硬盘组相贴的所述液冷板上的所述散热孔的数量大于两侧均与所述硬盘组相贴的所述液冷板上的所述散热孔数量。

可选的，所述流道为吹胀通道。

本公开还提供了一种硬盘模组，包括由一个或多个硬盘堆叠形成的所述硬盘组和上述任一项所述的硬盘液冷散热装置，所述硬盘组的侧面适于与所述液冷板贴合设置。

本公开提供的硬盘液冷散热装置与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的硬盘液冷散热装置，通过使多个液冷板分别与各硬盘组的侧面贴合设置，使液冷板内的冷却液带走硬盘组散发的热量，从而实现硬盘组的降温；在液冷板的两侧分别设置用于与硬盘组连接的第一连接组件和第二连接组件，可通过多个液冷板将各硬盘组连接为硬盘模组，将硬盘模组插设于硬盘结构笼子时，液冷板可以替换硬盘结构笼子内的隔板，起到支撑硬盘结构笼子和对各硬盘组限位的的作用，液冷板与隔板的尺寸相等，不改变硬盘模组体积，仍可使用原有的硬盘结构笼子且不需减少硬盘数量。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本公开实施例所述的硬盘液冷散热装置的结构示意图；

图2为本公开实施例所述的硬盘模组的结构示意图；

图3为本公开实施例所述的硬盘模组的仿真结果图；

图4为本公开实施例所述的硬盘液冷散热装置的仿真结果图；

图5为本公开实施例所述的硬盘液冷散热装置的结构示意图；

图6为本公开实施例所述的液冷散热的硬盘模组的爆炸图。

其中，1、液冷板；2、硬盘组；3、流道；4、供液接头；5、回液接头；6、连接耳；7、散热孔；8、进液通道；9、出液通道；10；进液管；11、出液管；12、进液管路；13、出液管路；14、连通管；15、硬盘托架；16、液冷散热板；17、硬盘托架。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图6所示，现有的通过液冷散热的硬盘模组，在硬盘托架15上设置有液冷散热板16，液冷散热板16的两面分别与相邻硬盘17的一面紧贴。液冷散热板16与硬盘17依次设置，液冷散热板16仅比硬盘17少一个，占据了大量空间。

下面通过具体的实施例对该硬盘液冷散热装置进行详细说明：

如图1和图2所示，本公开实施例提供了一种硬盘液冷散热装置，。液冷板1的尺寸可根据硬盘笼子尺寸及铆钉位置确定。

本公开实施例提供的硬盘液冷散热装置，通过使多个液冷板1分别与各硬盘组2的侧面贴合设置，使液冷板1内的冷却液带走硬盘组2散发的热量，从而实现硬盘组2的降温；在液冷板1的两侧分别设置用于与硬盘组2连接的第一连接组件和第二连接组件，可通过多个液冷板1将各硬盘组2连接为硬盘模组，将硬盘模组插设于硬盘结构笼子时，液冷板1可以替换硬盘结构笼子内的隔板，起到支撑硬盘结构笼子和对各硬盘组2限位的的作用，液冷板1与隔板的尺寸相等，不改变硬盘模组体积，仍可使用原有的硬盘结构笼子且不需减少硬盘数量。

在一些实施例中，第一连接组件包括第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构位于液冷板1与硬盘组2底面平行的第一边上，第二连接结构位于液冷板1与第一边平行的第二边上，第一连接结构与第二连接结构可共同夹持液冷板1一侧的硬盘组2，对硬盘组2进行高度方向上的限位；第二连接组件包括第三连接结构和第四连接结构，第三连接结构位于液冷板1的第一边上，第四连接结构位于液冷板1的第二边上，第三连接结构与第四连接结构可共同夹持液冷板1另一侧的硬盘组2，对硬盘组2进行高度方向上的限位。由此，通过第一连接结构至第四连接结构，液冷板1的两边均可与两侧的硬盘组2连接，从而将两侧的硬盘组2连接，同时可使液冷板1紧密贴附于两侧的硬盘组2，保证液冷板1对两侧硬盘组2的散热效果；当液冷板一边的连接结构发生损坏时，另一边的同一侧的连接结构仍能连接液冷板1与硬盘组2，提高了硬盘模组的稳定性。

如图1所示，第一连接结构包括分别位于第一边的两端的第一连接部和第二连接部，第二连接结构包括位于第二边的中部的第三连接部，第一连接部、第二连接部与第三连接部共同夹持液冷板1另一侧的硬盘组2，对硬盘组2进行高度方向上的限位。第三连接结构包括位于第一边的中部的第四连接部，第四连接结构包括分别位于第二边的两端的第五连接部和第六连接部，第四连接部、第五连接部与第六连接部共同夹持液冷板1另一侧的硬盘组2，对硬盘组2进行高度方向上的限位，三者呈三角状，结构稳定。液冷板1的第一边和第二边上均设置有三个连接部且位置相对，有利于液冷板1的平衡。第一连接部至第六连接部均为连接耳6，在连接耳6上设置有安装孔，硬盘组2上设置有与安装孔对应的螺孔，液冷板1通过螺钉与硬盘组2可拆卸地连接，方便快捷。

如图1所示，供液口上设置有供液接头4，出液口上设置有回液接头5。供液口通过供液接头4与为液冷板1提供冷却液的管路连接，冷却液在流道3内流动，带走硬盘组2散发的热量导致冷却液温度升高后，从出液口通过回液接头5流出，由于出液管道内的冷却液温度高于外界，冷却液的热量可散发至外界，冷却液的温度逐渐下降，下降至合理范围后再进入供液口流通至液冷板1内，实现冷却液的循环利用。通过设置供液接头4和回液接头5，可以保证供液管道与供液口的连接和出液管道和出液口的连接的密封性，避免冷却液渗漏，导致各液冷板1的冷却效果降低，甚至污染环境。可以根据供液口和出液口的结构，选择合适的供液接头4和回液接头5。在供液口和出液口上设置有内螺纹时，可采用快拧接头，快拧接头的一端为外螺纹接头，适于与供液口或出液口连接，另一端与塑料软管卡压实现密封连接，适于与供液管道或出液管道连接，应根据供液口或出液口的螺纹尺寸和所接管路的内径和外径尺寸，选择合适的快拧接头。快拧接头具有快速插管、安装方便、密封可靠、接管牢固、美观等特点。当供液管路或出液管路采用弹性软管如橡胶管时，可采用宝塔接头，其密封原理为，卡箍提供力压紧管道，使得管道发生形变，形变后的管道填充到宝塔接头的缝隙内，形成紧密的密封效果。因此，只有形变较为明显的软管适合使用宝塔接头连接。

硬盘液冷散热装置还包括进液通道8、出液通道9、多个进液管10和多个出液管11，各进液管10的一端与进液通道8连接，另一端与各液冷板1的供液口连接，各出液管11的一端与出液通道9连接，另一端与各液冷板1的出液口连接。即多个液冷板1上的流道3相互并联。各液冷板1上，冷却液由供液口进入流道3，在整个流道3内流动后，由出液口流出。一方面，冷却液循环较快，对硬盘组2的降温效果更好，另一方面，可根据各硬盘组2的发热程度和所需温度分别调整各液冷板1上的流道3内冷却液的流速，从而调整各液冷板1对相邻硬盘组2的散热效果，可以更灵活地调整硬盘液冷散热装置散热效果。

如图1所示，进液通道8与出液通道9沿长度方向并排且连接，节约空间，结构稳定；进液通道8的接口设置在进液通道8的一端，出液通道9的接口设置在出液通道9远离进液通道8的接口的一端，避免进液通道8的接口与出液通道9的接口外接管路时产生冲突。

硬盘液冷散热装置还包括进液管路12、出液管路13和多个连通管14，进液管路12与硬盘液冷散热装置一端的液冷板1的供液口连接，出液管路12与硬盘液冷散热装置另一端的液冷板1的出液口连接，各连通管14将液冷板1的出液口与相邻液冷板1的供液口连通。即多个液冷板1上的流道3相互串联。由此，冷却液从进液管路12流入硬盘液冷散热装置后，依次经过各液冷板1中的流道3，对各液冷板两侧的硬盘组降温后由出液管路13流出，实现了冷却液的充分利用，节约资源。同时，各液冷板1上的流道3中冷却液的流速相同，方便调整冷却液的流速以调整硬盘液冷散热装置的散热效果。与出液管路13连接的液冷板1的一侧的硬盘组2可降温至合适范围内时，所有硬盘组2均已降温至合理范围，便于控制各硬盘组2的温度。

在一些实施例中，流道3的直径和流道3的形状均可根据仿真结果确定。对于常用的前置12HDD，设置有四个硬盘组2，每个硬盘组2包括三个硬盘；五个液冷板1间隔设置且分别贴附于各硬盘组2的侧面，液冷板1上设置的流道3沿平行于液冷板1较长一边的方向延申且在靠近液冷板1边缘时反方向折回，五个液冷板1上的流道3相互串联，根据硬盘模组的散热做仿真，得到沿冷却液的流动方向，四个硬盘组2的上表面温度分别为44.852℃、46.359℃、47.587℃、48.395℃，均符合要求。

在一些实施例中，一部分液冷板1上的流道3相互串联，另一部分液冷板1上的流道3相互并联。优选的，由于硬盘模组两侧的硬盘组2与外界冷空气接触面积大，散热更好，靠近硬盘模组两侧的液冷板1上的流道3串联，充分利用冷却液的同时，避免冷却液温度过高后继续在液冷板1内流动，影响散热效果。由于硬盘模组中间的硬盘组2暴露在外界的面积小，且相邻硬盘组2的散热相互影响，中间的硬盘组2温度更高，位于硬盘模组中间的各液冷板1上的流道3并联，降温效果更好。

多个液冷板1上的流道3相互串联或并联，可根据硬盘的功耗及支持液冷流量选择各液冷板1上的流道3串联或并联。

在一些实施例中，流道3中冷却液的流速小于1.5m/s，避免流速过高对液冷板1上的流道3壁造成冲蚀，导致长期使用后流道3的形状发生改变，偏离最初设计，使冷却液流通不畅影响硬盘液冷散热装置的散热效果。可根据流速限制确定供液接头4和回液接头5的尺寸。

如图1所示，在液冷板1的流道3的间隙上开设有散热孔7。散热孔7位于两个硬盘组2之间的间隙处，使硬盘组2之间留存有冷空气，便于硬盘组2和流道3内的冷却液与散热孔7内的冷空气进行热交换，带走硬盘组2散发的热量，便于对硬盘组2的降温。

在一些实施例中，各个液冷板1上设置的散热孔7位置相对，共同形成一个完整的气流通道；气流的运行方向与硬盘底面平行，在硬盘之间的间隙中流动。即在液冷散热之外，硬盘液冷散热装置同时采用气冷的方式散热，液冷与气冷散热相互配合，进一步提升冷却散热效果。

如图1所示，仅一侧与硬盘组2相贴的液冷板1上的散热孔7的数量大于两侧均与硬盘组2相贴的液冷板1上的散热孔7数量。仅一侧与硬盘组2相贴的液冷板1的另一侧暴露在外界，设置更多的散热孔7有助于与其相贴的硬盘组2与外界热交换，达到更好的散热效果。

在一些实施例中，流道为吹胀通道。液冷板1可选用铝板，铝具有较好的导热性，便于散热，具有耐腐蚀性，避免被冷却液侵蚀，熔点和硬度较低，便于吹胀。在液冷板1内设置的用于容纳冷却液的流道3为吹胀形成，制作方便，可使液冷板1的厚度更小，吹胀形成的流道3的直径可与硬盘结构笼子内的隔板厚度相等，液冷板1插设于硬盘组2之间时对硬盘模组体积影响小，仍可使用原有的硬盘结构笼子且不需减少硬盘数量。

本公开实施例还提供了一种硬盘模组，适配于本公开实施例提供的硬盘液冷散热装置，硬盘模组还包括至少一个由多个硬盘堆叠形成的硬盘组2，硬盘组2中，各硬盘的最大面积的表面相贴。液冷板1可插设于各硬盘组2之间的间隙中，且液冷板1上的流道3与硬盘组2的侧面相贴，充分接触，流道3内的冷却液带走硬盘组2散发的热量，实现对硬盘模组的降温。

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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种硬盘液冷散热装置，其特征在于，包括多个液冷板(1)，多个所述液冷板(1)依次间隔设置，且相邻的两个所述液冷板(1)之间用于设置硬盘组(2)，所述液冷板(1)适于与所述硬盘组(2)的侧面贴合设置，位于相邻的两个所述硬盘组(2)之间的所述液冷板(1)的两侧分别设置有用于与所述硬盘组连接的第一连接组件和第二连接组件；所述液冷板(1)内设置有流道(3)，所述流道(3)的一端设有供液口，另一端设有出液口。

2.根据权利要求1所述的硬盘液冷散热装置，其特征在于，所述第一连接组件包括第一连接结构和第二连接结构，所述第一连接结构位于所述液冷板(1)与所述硬盘组(2)底面平行的第一边上，所述第二连接结构位于所述液冷板(1)与所述第一边平行的第二边上；所述第二连接组件包括第三连接结构和第四连接结构，所述第三连接结构位于所述液冷板(1)的第一边上，所述第四连接结构位于所述液冷板(1)的第二边上。

3.根据权利要求2所述的硬盘液冷散热装置，其特征在于，所述第一连接结构包括分别位于所述第一边的两端的第一连接部和第二连接部，所述第二连接结构包括位于所述第二边的中部的第三连接部。

4.根据权利要求2所述的硬盘液冷散热装置，其特征在于，所述第三连接结构包括位于所述第一边的中部的第四连接部，所述第四连接结构包括分别位于所述第二边的两端的第五连接部和第六连接部。

5.根据权利要求1所述的硬盘液冷散热装置，其特征在于，还包括进液通道(8)、出液通道(9)、多个进液管(10)和多个出液管(11)，各所述进液管(10)的一端与所述进液通道(8)连接，另一端与各所述液冷板(1)的供液口连接，各所述出液管(11)的一端与所述出液通道(9)连接，另一端与各所述液冷板(1)的出液口连接。

6.根据权利要求1所述的硬盘液冷散热装置，其特征在于，还包括进液管路(12)、出液管路(13)和多个连通管(14)，所述进液管路(12)与硬盘液冷散热装置一端的所述液冷板(1)的供液口连接，所述出液管路(13)与硬盘液冷散热装置另一端的所述液冷板(1)的出液口连接，各所述连通管(14)将所述液冷板(1)的出液口与相邻液冷板(1)的供液口连通。

7.根据权利要求5所述的硬盘液冷散热装置，其特征在于，所述进液通道(8)与所述出液通道(9)沿长度方向并排且连接，所述进液通道(8)的接口设置在所述进液通道(8)的一端，所述出液通道(9)的接口设置在所述出液通道(9)远离所述进液通道(8)的接口的一端。

8.根据权利要求1所述的硬盘液冷散热装置，其特征在于，在所述液冷板(1)的所述流道(3)的间隙上开设有散热孔(7)，仅一侧与所述硬盘组(2)相贴的所述液冷板(1)上的所述散热孔(7)的数量大于两侧均与所述硬盘组(2)相贴的所述液冷板(1)上的所述散热孔(7)数量。

9.根据权利要求1所述的硬盘液冷散热装置，其特征在于，所述流道(3)为吹胀通道。

10.一种硬盘模组，其特征在于，包括由一个或多个硬盘堆叠形成的所述硬盘组(2)和权利要求1至9任一项所述的硬盘液冷散热装置_，所述硬盘组(2)的侧面适于与所述液冷板(1)贴合设置。