TWI760917B

TWI760917B - 液冷散熱系統和伺服器系統

Info

Publication number: TWI760917B
Application number: TW109139078A
Authority: TW
Inventors: 蕭偉祥; 賴盈佐
Original assignee: 新加坡商鴻運科股份有限公司
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2022-04-11
Also published as: TW202220537A

Abstract

一種液冷散熱系統，包括腔體、散熱流道和散熱器。散熱器用於對冷卻液進行降溫。腔體設置於散熱器的一端，並用於收容熱源。腔體內填充所述冷卻液，散熱流道連通腔體並收容於散熱器內，所述腔體內吸收熱量後的冷卻液經過所述散熱流道進入所述散熱器冷卻，再通過散熱流道回流至所述腔體。上述液冷散熱系統通過在散熱器的一端設置收容熱源的腔體，並在腔體內填充冷卻液，再利用散熱流道實現冷卻液在腔體和散熱器之間的迴圈，使得液冷散熱系統的結構緊湊，佔用空間小，便於安裝和維護。本申請還提供一種具有上述液冷散熱系統的伺服器系統。

Description

液冷散熱系統和伺服器系統

本申請涉及電腦領域，尤其涉及一種液冷散熱系統和具有該散熱系統的伺服器系統。

傳統的伺服器散熱系統中，需要使用平板式熱交換器和冷卻塔對伺服器熱源進行降溫，導致散熱系統的結構分散，並且平板式熱交換器和冷卻塔的佔用空間很大，具有施工複雜以及難以維護等缺點。

鑒於上述狀況，本申請提供一種液冷散熱系統，通過在散熱器的一端設置收容熱源的腔體，並在腔體內填充冷卻液，再利用散熱流道實現冷卻液在腔體和散熱器之間的迴圈，取消了傳統的平板式熱交換器和冷卻塔的使用，使得液冷散熱系統的結構緊湊，佔用空間小，便於安裝和移動，同時降低維護難度。

本申請的實施例提供一種液冷散熱系統，包括腔體、散熱流道和散熱器。所述散熱器用於對冷卻液進行降溫。所述腔體設置於所述散熱器的一端，並用於收容熱源。所述腔體內填充所述冷卻液，所述散熱流道連通所述腔體並收容於所述散熱器內，所述腔體內吸收熱量後的冷卻液經過所述散熱流道進入所述散熱器冷卻，再通過所述散熱流道回流至所述腔體。

進一步地，所述腔體由透明材料製成。

在一可選實施例中，所述散熱流道包括進液管、出液管和散熱回流部，所述進液管和所述出液管設置於所述腔體內，並分別與所述散熱回流部連通，所述散熱回流部設置於所述散熱器中。

進一步地，所述散熱器內還設有多個散熱翅片，所述散熱回流部與多個所述散熱翅片相互嵌合。

在一可選實施例中，所述散熱器內還設有驅動器，所述驅動器用於驅動所述散熱流道內的液體流動。

進一步地，所述驅動器連接所述散熱回流部。

在一可選實施例中，所述散熱器內還設有減噪結構，所述減噪結構用於緩衝所述驅動器的振動。

在一可選實施例中，所述液冷散熱系統還包括控制台，所述控制台設置於所述散熱器的外表面。

在一可選實施例中，所述冷卻液為不導電材料。

本申請的實施例還提供一種伺服器系統，所述伺服器系統包括中心處理器和上述任一項所述的液冷散熱系統，所述中心處理器設置於所述液冷散熱系統的腔體內，並浸沒在所述腔體內的冷卻液中。

本申請提供的液冷散熱系統通過在散熱器的一端設置收容熱源的腔體，並在腔體內填充冷卻液，再利用散熱流道實現冷卻液在腔體和散熱器之間的迴圈，取消了傳統的平板式熱交換器和冷卻塔的使用，使得液冷散熱系統的結構緊湊，佔用空間小，便於安裝和移動，同時降低維護難度。

100:液冷散熱系統

10:腔體

20:散熱流道

21:進液管

22:出液管

23:散熱回流部

30:散熱器

31:散熱翅片

40:驅動器

41:減噪結構

50:控制台

200:伺服器系統

201:中心處理器

圖1為伺服器系統在一實施例中的立體結構示意圖。

圖2為圖1所示伺服器系統的結構簡圖。

下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，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例，都屬於本申請保護的範圍。

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申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本申請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，不是旨在於限制本申請。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。

本申請提供一種液冷散熱系統，包括腔體、散熱流道和散熱器。所述散熱器用於對冷卻液進行降溫。所述腔體設置於所述散熱器的一端，並用於收容熱源。所述腔體內填充所述冷卻液，所述散熱流道連通所述腔體並收容於所述散熱器內，所述腔體內吸收熱量後的冷卻液經過所述散熱流道進入所述散熱器冷卻，再通過所述散熱流道回流至所述腔體。

上述液冷散熱系統通過在散熱器的一端設置收容熱源的腔體，並在腔體內填充冷卻液，再利用散熱流道實現冷卻液在腔體和散熱器之間的迴圈，取消了傳統的平板式熱交換器和冷卻塔的使用，使得液冷散熱系統的結構緊湊，佔用空間小，便於安裝和移動，同時降低維護難度。

本申請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。

請參閱圖1和圖2，在一實施方式中，液冷散熱系統100包括腔體10、散熱流道20和散熱器30。所述腔體10用於收容熱源，該熱源包括但不限於工業電腦、伺服器等電子設備。所述腔體10內填充冷卻液。所述腔體10設置於所述散熱器30的一端，所述散熱流道20連通所述腔體10並收容於所述散熱器30內。所述散熱器30用於對冷卻液進行降溫。所述腔體10內吸收熱量後的冷卻液經過散熱流道20進入散熱器30冷卻，再通過散熱流道20回流至所述腔體10，使冷卻液能夠迴圈使用，持續為熱源降溫。進一步地，所述散熱流道20呈回路式通道結構，冷卻液經散熱流道20進入散熱器30的內腔時能夠通過自然對流的方式進行散熱。

在本申請的實施例中，還提供一種伺服器系統200，包括中心處理器201和上述實施例中的液冷散熱系統100。所述中心處理器201設置於所述腔體10內，並浸沒在所述腔體10內的冷卻液中，所述冷卻液為不導電材料。通過散熱流道20和散熱器30實現冷卻液的迴圈降溫，從而維持中心處理器201的工作溫度，避免高溫影響中心處理器201的運作。

請繼續參閱圖1，在本申請的其中一個實施例中，所述腔體10由透明材料製成，用戶可以從外部觀察腔體10內的冷卻液的液面高度，從而判斷是否需要對冷卻液進行補充或減少。所述散熱器30和腔體10均大致呈圓柱形，所述腔體10固定設置於所述散熱器30的頂端，並且所述腔體10和散熱器30同軸設置，使得腔體10和散熱器30的重心處於同一軸線上，有利於保持液冷散熱系統100的穩定性。在腔體10透明的情況下，根據光的折射原理，圓柱形的腔體10的側壁能夠將其內部熱源的投影放大，也有利於用戶觀察腔體10內熱源的工作情況。腔體10的直徑和高度小於所述散熱器30的直徑和高度，有利於降低液冷散熱系統100的重心，從而提高液冷散熱系統100的穩定性。堆疊設置的腔體10和散熱器30能夠使液冷散熱系統100的結構緊湊，減少液冷散熱系統100的佔用空間，方便安裝和移動液冷散熱系統100，有利於降低維護難度和成本。所述液冷散熱系統100還包括一控制台50，設置於所述散熱器30的外表面，可以用於監控腔體10內的工作溫度，根據工作溫度調整冷卻液的流速，從而調整散熱效率。

請繼續參閱圖2，所述散熱流道20包括進液管21、出液管22和散熱回流部23。所述散熱回流部23包括具有多個彎曲回路的管道，所述散熱回流部23設置於所述散熱器30的內腔中。所述散熱器30的內腔還設有多個散熱翅片31，多個所述散熱翅片31與所述散熱回流部23相互嵌合，使得散熱回流部23內的液體能夠與散熱翅片31進行熱交換，通過自然對流的方式降低冷卻液的溫度，無需額外增加風扇等散熱設備，有利於降低耗能和噪音。所述進液管21和出液管22設置於所述腔體10內，並分別連通所述散熱回流部23。腔體10內的冷卻液從所述出液管22流入散熱回流部23，冷卻液在散熱回流部23中與散熱翅片進行熱交換後，再從進液管21流入腔體10。

進一步地，所述散熱器30內還設有驅動器40，用於驅動所述散熱流道20內的液體流動，以實現冷卻液的迴圈散熱和使用。所述驅動器40與所述散熱回流部23連接。所述控制台50與所述驅動器40電連接，所述驅動器40包括但不限於水泵等動力設備。在一實施例中，所述散熱器30內還設有減噪結構41，用於緩衝所述驅動器40的振動，降低所述驅動器40的工作噪音。

以上實施方式僅用以說明本申請的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施方式對本申請進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本申請的技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本申請技術方案的精神和範圍。