TWI735074B

TWI735074B - Lts散熱器及具有該lts散熱器的電子設備

Info

Publication number: TWI735074B
Application number: TW108140338A
Authority: TW
Inventors: 栗漢宇; 張功文; 楊方興; 陳祥傑; 張金星
Original assignee: 新加坡商鴻運科股份有限公司
Priority date: 2019-11-06
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2021-08-01
Also published as: TW202119163A

Abstract

一種LTS散熱器，包括蒸發器、冷凝器、氣體管道和液體管道；蒸發器至少包括第一表面、第二表面和第三表面，第一表面和第二表面相互背對設置，第三表面連接第一表面和第二表面；第一表面和第二表面分別用以固定一個發熱元件；氣體管道的一端和液體管道的一端連接導通且伸入冷凝器中，氣體管道的另一端和液體管道的另一端分別從第三表面與與蒸發器連接導通，以在蒸發器、氣體管道和液體管道中形成循環通道。LTS散熱器通過在一個蒸發器的兩側分別固定一個發熱元件，通過共用一個冷凝器，實現一個LTS散熱器可同時為兩個發熱元件散熱。本發明還提供一種具有上述LTS散熱器的電子設備。

Description

LTS散熱器及具有該LTS散熱器的電子設備

本發明涉及散熱技術領域，尤其涉及一種為GPU散熱的LTS散熱器及具有該LTS散熱器的電子設備。

隨著科技的發展，人們對電子設備的圖像、視頻的處理能力要求越來越高，因此需在伺服器有限的空間裡能擺放更多的影像處理器(GPU)，所以對GPU的散熱也提出了更高的要求。先前技術中，一般採用環路重力熱管(LTS,Loop Thermosiphon)為GPU散熱，例如，在一個4U的伺服器中，我們需要擺8張GPU，且需要為每個GPU單獨安裝一個LTS散熱器。由於LTS散熱器中冷凝器大小和散熱片的高度有嚴格的規範，在伺服器有限的空間裡安裝8個合格的LTS散熱器在空間上是不能滿足的，而滿足空間要求的散熱器會出現內部流道設計的問題。

有鑑於此，有必要提供一種新型的LTS散熱器及具有該LTS散熱器的電子設備，使其能夠同時為兩個GPU散熱，以解決以上技術問題。

一種LTS散熱器，包括蒸發器、冷凝器、氣體管道和液體管道；所述氣體管道的一端和所述液體管道的一端連接導通，所述氣體管道的另一端和所述液體管道的另一端分別與所述蒸發器連接導通，以在所述蒸發器、所述氣體管道和所述液體管道中形成循環通道，所述氣體管道和所述液體管道相連接的端部伸入所述冷凝器中，所述蒸發器至少包括第一表面、第二表面和第三表面，所述第一表面和所述第二表面相互背對設置，所述第三表面連接所述第一表面和所述第二表面；所述第一表面和所述第二表面分別用以固定一個發熱元件，所述氣體管道的另一端和所述液體管道的另一端分別從所述第三表面與所述蒸發器連接導通。

進一步地，所述氣體管道設於所述液體管道的上方。

進一步地，所述液體管道包括引流段、導流段和連接段；所述連接段連接所述引流段和所述導流段，所述引流段與所述氣體管道連接導通，所述導流段與所述蒸發器連接導通；所述引流段豎直設置，所述連接段水平設置，所述導流段傾斜設置，且所述導流段與所述連接段連接的一端高於所述導流段與所述蒸發器連接的一端。

進一步地，所述蒸發器還包括第四表面，所述第四表面連接所述第一表面和所述第二表面，且與所述第三表面相互背對設置，所述LTS散熱器還包括填充閥，所述第四表面上設有開孔，所述填充閥可拆卸地安裝於所述開孔中，用以堵塞所述開孔。

進一步地，所述冷凝器包括冷凝板和鰭片組，該鰭片組中設有容置槽，用以容置所述氣體管道和所述液體管道相連接的端部。

進一步地，所述氣體管道和所述液體管道直接連接導通，且二者的連接處位於所述冷凝板的下方且容置於所述容置槽內；或，所述氣體管道和所述液體管道間接連接導通，所述氣體管道與所述氣體管道的側面連接導通，所述液體管道與所述冷凝板的下表面連接導通，且連接處容置於所述容置槽內。

一種電子設備，包括外殼和設於所述外殼內的至少兩個發熱元件，所述電子設備還包括至少一個上述LTS散熱器。

進一步地，所述發熱元件為影像處理器，兩個所述影像處理器分別通過固定架垂直設於所述蒸發器的所述第一表面和所述第二表面上。

進一步地，所述電子設備包括八個所述影像處理器和四個所述LTS散熱器，四個所述LTS散熱器由兩個第一LTS散熱器和兩個第二LTS散熱器組成；四個所述LTS散熱器的蒸發器並排設置，兩個所述第一LTS散熱器的冷凝器並排設置，兩個所述第二LTS散熱器的冷凝器並排設置。

進一步地，所述第一LTS散熱器中的所述蒸發器與所述冷凝器之間的距離小於所述第二LTS散熱器中的所述蒸發器與所述冷凝器之間的距離；所述第一LTS散熱器中的所述冷凝器的長度小於所述第二LTS散熱器中所述冷凝器的長度。

相較於先前技術，本發明的所述LTS散熱器通過在一個所述蒸發器的兩側分別固定一個所述發熱元件，通過共用一個所述冷凝器，實現一個所述LTS散熱器可同時為兩個所述發熱元件散熱，有效縮小了所述LTS散熱器在電子設備的內部安裝空間，使得要求發熱元件較多的電子設備能夠同時滿足空間和散熱的要求。

100:電子設備

10:LTS散熱器

101:第一LTS散熱器

102:第二LTS散熱器

11:蒸發器

111:第一表面

112:第二表面

113:第三表面

114:第四表面

1140:開孔

12:冷凝器

120:容置槽

121:上鰭片

122:下鰭片

123:鰭片安裝板

13:氣體管道

14:液體管道

141:引流段

142:導流段

143:連接段

15:填充閥

20:發熱元件

30:固定架

40:外殼

圖1為本發明實施方式中的LTS散熱器的結構示意圖。

圖2為圖1中所示LTS散熱器的部分分解示意圖。

圖3為圖1中所示LTS散熱器的工作原理示意圖。

圖4為本發明另一實施方式中的LTS散熱器的工作原理示意圖。

圖5為圖1中所示LTS散熱器應用在電子設備中的結構示意圖。

下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。

需要說明的是，當元件被稱為“固定於”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。當一個元件被認為是“設置於”另一個元件，它可以是直接設置在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語“或/及”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

本發明實施方式提供一種LTS散熱器，包括蒸發器、冷凝器、氣體管道和液體管道；所述氣體管道的一端和所述液體管道的一端連接導通，所述氣體管道的另一端和所述液體管道的另一端分別與所述蒸發器連接導通，以在所述蒸發器、所述氣體管道和所述液體管道中形成循環通道，所述氣體管道和所述液體管道相連接的端部伸入所述冷凝器中，所述蒸發器至少包括第一表面、第二表面和第三表面，所述第一表面和所述第二表面相互背對設置，所述第三表面連接所述第一表面和所述第二表面；所述第一表面和所述第二表面分別用以固定一個發熱元件，所述氣體管道的另一端和所述液體管道的另一端分別從所述第三表面與所述蒸發器連接導通。

本發明實施方式還提供一種電子設備，包括外殼和設於所述外殼內的至少兩個發熱元件，所述電子設備還包括至少一個上述LTS散熱器。

下面結合附圖，對本發明的一些實施方式作詳細說明。在不衝突的情況下，下述的實施方式及實施方式中的特徵可以相互組合。

請參見圖1和圖2，本發明實施方式提供的LTS散熱器10包括蒸發器11、冷凝器12、氣體管道13和液體管道14。所述氣體管道13設於所述液體管道14的上方。所述氣體管道13的一端和所述液體管道14的一端連接導通，所述氣體管道13的另一端和所述液體管道14的另一端分別與所述蒸發器11連接導通，以在所述蒸發器11、所述氣體管道13和所述液體管道14中形成循環通道，且所述氣體管道13和所述液體管道14相連接的端部伸入所述冷凝器12中。

所述蒸發器11至少包括第一表面111、第二表面112和第三表面113。所述第一表面111和所述第二表面112相互背對設置，所述第三表面113連接所述第一表面111和所述第二表面112：所述第一表面111和所述第二表面112上分別固定一個發熱元件20，所述氣體管道13的另一端和所述液體管道14的另一端分別從所述第三表面113與所述蒸發器11連接導通。

在本實施方式中，所述發熱元件20為影像處理器(GPU)，兩個GPU分別通過固定架30垂直設於所述蒸發器11的所述第一表面111和所述第二表面112上。所述循環通道內設有冷卻介質。工作時，兩個所述發熱元件20產生的熱量分別通過所述第一表面111和所述第二表面112傳遞至所述蒸發器11，將所述蒸發器11中的冷卻介質蒸發為氣體，該氣體帶著熱量進入所述氣體管道13；該氣體經過所述氣體管道13進入所述冷凝器12後散發熱量變為液體，該液體在重力作用下流入所述液體管道14，進而回到所述蒸發器11中，進入下一個迴圈。

在本實施方式中，所述冷凝器12採用用鰭片組。該鰭片組中設有容置槽120，用以容置所述氣體管道13和所述液體管道14的連接端。具體地，在本實施方式中，該鰭片組由若干上鰭片121、若干下鰭片122和鰭片安裝板123組成，其中所述鰭片安裝板123為冷凝板。若干上鰭片121並排安裝於鰭片安裝板123的上表面，若干下鰭片122並排安裝於鰭片安裝板123的下表面。工作時，熱量通過若干所述上鰭片121和若干所述下鰭片122傳遞至空氣中，最後利用風帶出所述電子設備100，達到散熱的目的。

在本實施方式中，所述液體管道14與所述氣體管道13直接連接並導通，且二者連接部分位於所述鰭片安裝板123(冷凝板)的下表面。氣體管道13內的氣體在流向冷凝板下方時被冷凝板液化，從而在自身重力下流入液體管道14。

可以理解地，在其它實施方式中，如圖4所示，所述液體管道14與所述氣體管道13還可以通過冷凝板連接並導通。具體地，所述氣體管道13與冷凝板的一側側面連接並導通，所述液體管道14與冷凝板的下表面連接並導通。氣體管道13內的氣體在流入冷凝板後，在冷凝板內液化，進而在自身重力下流入液體管道14。

可以理解地，所述LTS散熱器10的氣體管道13和液體管道14的長度(所述蒸發器11與所述冷凝器12之間的距離)，以及所述鰭片組的長度(由鰭片的數量決定)可以根據實際需要進行設計。

優選地，所述蒸發器11還包括第四表面114，所述第四表面114連接所述第一表面111和所述第二表面112，且與所述第三表面113相互背對設置。所述第四表面114上設有開孔1140，用以向所述循環通道內填充冷卻介質。可以理解地，這裡的冷卻介質可以採用水、酒精等。所述LTS散熱器10還包括填充閥15，所述填充閥15可拆卸地安裝於所述開孔1140中，用以堵塞所述開孔1140。

在本實施方式中，所述液體管道14包括引流段141、導流段142和連接段143。所述連接段143連接所述引流段141和所述導流段142，所述引流段141與所述氣體管道13連接導通，所述導流段142與所述蒸發器11連接導通。所述引流段141豎直設置，所述連接段143水平設置，所述導流段142傾斜設置，且所述導流段142與所述連接段143連接的一端高於所述導流段142與所述蒸發器11連接的一端。

請參見圖5，本發明實施方式提供的電子設備100包括外殼40，以及設於所述外殼40內的若干上述LTS散熱器10和若干發熱元件20。可以理解地，所述外殼40內還可以設有所述電子設備100的其它必要元件，此處不一一贅述。

在本實施方式中，所述電子設備100內設有八個GPU和四個所述LTS散熱器10，每一個所述LTS散熱器10同時為兩個GPU散熱。

在本實施方式中，四個所述LTS散熱器10由兩個第一LTS散熱器101和兩個第二LTS散熱器102組成。四個所述LTS散熱器10的蒸發器11並排設置，兩個所述第一LTS散熱器101的冷凝器12並排設置，兩個所述第二LTS散熱器102的冷凝器12並排設置。所述第一LTS散熱器101中所述蒸發器11與所述冷凝器12之間的距離小於所述第二LTS散熱器102中所述蒸發器11 與所述冷凝器12之間的距離。所述第一LTS散熱器101中鰭片組的長度小於所述第二LTS散熱器102中鰭片組的長度。

相較於先前技術，本發明的所述LTS散熱器10通過在一個所述蒸發器11的兩側分別固定一個所述發熱元件20，通過共用一個所述冷凝器12，實現一個所述LTS散熱器10可同時為兩個所述發熱元件20散熱，有效縮小了所述LTS散熱器10在電子設備100的內部安裝空間，使得要求發熱元件20較多的電子設備100能夠同時滿足空間和散熱的要求。

可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它各種像應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明申請專利範圍的保護範圍。