TWI805363B

TWI805363B - Cpu液冷板

Info

Publication number: TWI805363B
Application number: TW111117722A
Authority: TW
Inventors: 鄔將軍; 項品義; 孫可
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2022-05-11
Filing date: 2022-05-11
Publication date: 2023-06-11
Also published as: TW202344954A

Abstract

一種CPU液冷板，包括液冷循環主體、邊框、基座和積液槽，基座具有中間部和邊緣部，邊緣部包圍中間部，邊框設置在邊緣部上，且暴露出中間部，中間部和邊緣部之間形成臺階，且中間部高出邊緣部，中間部具有內部空間、蓋體和兩個水嘴，內部空間用於容置液冷循環主體，蓋體封閉內部空間，兩個水嘴位於蓋體上方且連通液冷循環主體，積液槽位於中間部的外側，並用於容納水嘴的漏液。本發明透過將積液槽整合至CPU液冷板中的方式，有效的節省了伺服器內部空間，為主機板上其餘元件的佈局提供了冗餘空間，具有設計合理、結構簡單、方便加工製作且節約成本等優點，有效的防止短路影響設備正常運行，及對伺服器的使用壽命的影響，還能為工作人員檢修提供充裕的時間。

Description

CPU液冷板

本發明係關於一種伺服器冷卻技術領域，尤其是指一種CPU液冷板。

隨著電子晶片的功率不斷增大造成的熱流密度不斷增加，使得CPU表面熱量集中，傳統風冷存在無法滿足其散熱需求的風險，而液冷技術由於其散熱速度快、噪音小、散熱效果穩定等特點開始被廣泛應用。液冷板作為液冷技術的核心部件，工作原理是透過外接分液管及水嘴，將冷卻液通入冷板內部，冷卻液在冷板內部透過強迫對流的方式將集中在CPU表面的熱量帶走。

現有的液冷板存在以下問題：水嘴與分液管的接口處漏液（如由未接緊、鬆動或由其他原因造成）會使電子晶片或主機板短路，損壞了元件導致系統停機；並在發生漏液情況後，即使漏液檢測繩報警，由於工作人員進行檢修需要一定的時間，在此時段內漏液可能會流至主機板或各元件上，使元件短路，對系統的安全運行造成威脅。另外，現有的液冷板透過在積液管下方單獨安裝一個積液槽來儲蓄漏液，以為工作人員爭取時間，但是現有的積液槽所占空間較大，影響主機板上其餘元件的佈局與分佈。

本發明的目的在於提供一種CPU液冷板，可以將積液槽和液冷板進行整合，以節約CPU的內部空間。

為了解決上述問題，本發明提供一種CPU液冷板，係與一液冷循環主體配合使用，且CPU液冷板包括一邊框、一基座與至少一積液槽，基座具有一中間部和一邊緣部，邊緣部包圍中間部，邊框設置在邊緣部上，且暴露出中間部，中間部和邊緣部之間形成臺階，且中間部高出邊緣部，中間部具有一內部空間、一蓋體和兩個水嘴，內部空間用於容置液冷循環主體，蓋體封閉內部空間，兩個水嘴位於蓋體上方且連通液冷循環主體；其中，積液槽位於中間部之外側，並用於容納兩個水嘴中之至少一者之漏液。

在本發明之一較佳實施例中，積液槽的深度為1mm~ h，其中，h為邊框的厚度，並且大於1mm。較佳者，邊框為環形邊框，積液槽靠近邊框的內環設置，當積液槽的深度小於h時，積液槽由邊框和中間部圍成；當積液槽的厚度等於h時，積液槽由邊框、邊緣部以及中間部圍成。

在本發明之一較佳實施例中，邊框和基座為一體式或分體式。較佳者，當邊框和基座為分體式時，積液槽的內壁上設置有隔水膜層，隔水膜層用於封閉邊框和基座之間的縫隙。

在本發明之一較佳實施例中，積液槽的數量為一個或兩個，當積液槽的數量為一個時，積液槽的形狀為環形、U型、L型或矩形；當積液槽的數量為兩個時，兩個積液槽的形狀均為U型、L型或矩形。

在本發明之一較佳實施例中，蓋體的上表面與中間部的上表面之間具有高度差，且蓋體的上表面低於中間部的上表面。較佳者，高度差為0.3mm。

較佳者，水嘴可旋轉的位於蓋體的上表面，水嘴具有連接縫隙，連接縫隙位於蓋體正上方。

進一步的，蓋體具有連通的蓄液部和引流部，蓄液部用於初步儲蓄水嘴的漏液，引流部位於蓄液部的一側或兩側，積液槽位於引流部外側。

進一步的，當積液槽的數量為一個時，蓋體具有一個引流部，蓋體的上表面為傾斜表面，且蓋體的上表面在引流部靠近積液槽的一側的高度最低；當積液槽的數量為兩個時，蓋體具有兩個引流部，兩個積液槽分別位於兩個引流部的兩側，且蓋體的上表面為距離邊框上表面等高的水平面，或者，蓋體的上表面為中間高兩邊低的山形表面，且在引流部靠近積液槽的一側的高度最低；其中，每個引流部在邊框的上表面的投影均與其對應積液槽相連，使得水嘴的漏液透過引流部能夠流入積液槽中。

進一步的，引流部朝向靠近積液槽的邊緣處具有倒角，用以將蓋體中的液體引流至積液槽中。

進一步的，積液槽在其延伸方向上的長度大於或等於引流部在積液槽延伸方向上的長度。

在本發明之一較佳實施例中，CPU液冷板還包括吸水介質，吸水介質設置在積液槽中。

在本發明之一較佳實施例中，CPU液冷板還包括檢測繩，檢測繩依次纏繞兩個水嘴，並用於檢測水嘴是否漏液。

如上所述，相較於現有技術，本發明之功效在於本發明將積液槽整合至CPU液冷板中，節省了伺服器內部空間，使得其不額外佔用伺服器內部的空間，為主機板上其餘元件的佈局提供了冗餘空間，並且積液槽的設計合理、結構簡單、方便加工製作、不額外耗費材料與成本；還防止了因漏液使元件或主機板短路從而影響了設備正常運行，或對系統內各元件造成損壞，減少伺服器的使用壽命等問題，更為工作人員之檢修提供了充裕的時間。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

以下將對本發明的一種CPU液冷板作進一步的詳細描述。下面將參照附圖對本發明進行更詳細的描述，其中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明而仍然實現本發明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對於本領域技術人員的廣泛知道，而並不作為對本發明的限制。

為了清楚，不描述實際實施例的全部特徵。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本發明由於不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是複雜和耗費時間的，但是對於本領域技術人員來說僅僅是常規工作。

為使本發明的目的、特徵更明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步的說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精准的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

第一圖為本實施例的CPU液冷板的結構示意圖。第二圖為本實施例的基座的結構示意圖。如第一圖至第二圖所示，本實施例提供一種CPU液冷板（圖未標示），係與一液冷循環主體（圖未示）配合使用，CPU液冷板包括邊框20、基座10和積液槽40，基座10具有中間部11和邊緣部12，邊緣部12包圍中間部11，邊框20設置在邊緣部12上，且暴露出中間部11，中間部11和邊緣部12之間形成臺階，且中間部11高出邊緣部12，中間部11具有內部空間、蓋體13和兩個水嘴31、32，內部空間用於容置液冷循環主體，蓋體13封閉內部空間，兩個水嘴31、32位於蓋體13上方且連通液冷循環主體，積液槽40位於中間部11的外側，並用於容納水嘴31、32的漏液。積液槽40可以儲存漏液，防止因漏液使元件或主機板短路從而影響設備正常運行，或對系統內各元件造成損壞，減少伺服器的使用壽命。

在本實施例中，液冷循環主體（圖未示）包括內部流道、進液口和出液口，內部流道具有進液管路和出液管路，進液口的一端連接進液管路，另一端輸入冷卻液，出液口的一端連接出液管路，另一端輸入液冷循環主體內循環後的冷卻液。進液口和出液口均貫通蓋體13，並伸出內部空間，且進液口的另一端和出液口的另一端均位於蓋體13上方。這樣，當冷卻液透過進液口進入液冷循環主體後，冷卻液在內部流道中流動，透過強迫對流的方式吸收CPU液冷板下方之CPU的熱量，再從出液口流出以進行循環。

進液口和出液口分別連接於水嘴31與32，以連接外部提供冷卻液的裝置的水管，且水嘴31、32可旋轉的位於蓋體13的上表面。在進液口和水嘴31的連接處，以及出液口和水嘴32的連接處均具有連接縫隙，且連接縫隙均位於蓋體13正上方，使得在連接縫隙處可能會發生漏液的現象。

第三a圖至第三b圖為本實施例的邊框的結構示意圖。如第三a圖至第三b圖所示，積液槽40的深度為1mm~ h，其中，h為邊框20的厚度，以容納一定量的漏液，為工作人員檢修提供時間。進一步的，邊框20為環形邊框20，積液槽40靠近邊框20的內環設置，當積液槽40的深度小於h時，積液槽40由邊框20和中間部11圍成；以及當積液槽40的厚度等於h時，積液槽40由邊框20、邊緣部12以及中間部11圍成，這樣僅需要在邊框20中形成凹槽或通孔後，經過安裝就可以形成積液槽40，其設計合理、結構簡單、方便加工製作、不額外耗費材料與成本，且無需額外佔用伺服器內部的空間，為主機板上其餘元件的佈局提供了冗餘空間。

邊框20和基座10為一體式或分體式。當邊框20和基座10為分體式時，積液槽40的內壁上設置有一隔水膜層（圖未示），隔水膜層用於封閉邊框20和基座10之間的縫隙。

積液槽40的數量為一個或兩個，當積液槽40的數量為一個時，積液槽40的形狀大體為環形（如第三a圖所示）、U型、L型或矩形；當積液槽40的數量為兩個時，兩個積液槽40的形狀均大體為U型、L型或矩形（如第三b圖所示）。積液槽40在邊框20中的形狀可以根據邊框20實際情況，在開設連接孔等位置繞開連接孔，在無需開設連接孔的位置均製備成積液槽40，這樣，就可以得到一個較大容積的積液槽40，為工作人員提供更加充裕的檢修時間，並且設計容易實現。

蓋體13的上表面與中間部11的上表面之間具有高度差，且蓋體13的上表面低於中間部11的上表面。其中，高度差為0.3mm。

蓋體13具有連通的蓄液部132和引流部131，蓄液部132用於初步儲蓄水嘴31、32的漏液，引流部131位於蓄液部132的一側或兩側，積液槽40位於引流部131外側。詳細的，當積液槽40的數量為一個時，蓋體13具有一個引流部131，蓋體13的上表面為傾斜表面，且蓋體13的上表面在引流部131靠近積液槽40的一側的高度最低。當積液槽40的數量為兩個時，蓋體13具有兩個引流部131，兩個積液槽40分別位於兩個引流部131的兩側，且蓋體13的上表面為距離邊框20上表面等高的水平面，或者，蓋體13的上表面為中間高兩邊低的山形表面，且在引流部131靠近積液槽40的一側的高度最低。其中，每個引流部131在邊框20的上表面的投影均與其對應積液槽40相連，使得水嘴31、32的漏液透過引流部131能夠流入積液槽40中。優選的，引流部131朝向靠近積液槽40的邊緣處具有倒角，用以將蓋體13中的液體引流至積液槽40中。積液槽40在其延伸方向上的長度大於或等於引流部131在積液槽40延伸方向上的長度，使得漏液從引流部131全部流入積液槽40中。

可選的，積液槽40中設置有吸水介質，吸水介質由吸水性材料製備而成，例如海綿等。

CPU液冷板還包括檢測繩，檢測繩在兩個水嘴31、32分別與進液口和出液口的連接處纏繞，且檢測繩與進液口和出液口同路線分佈，並外接監控裝置用以監測是否有漏液。

本實施例的CPU液冷板的安裝方式為：在CPU晶片表面塗抹一層導熱矽脂，將CPU液冷板鎖固至主機板上的對應位置，使CPU液冷板與CPU晶片貼合鎖緊；進液口和出液口分別外接連接供冷卻液的裝置的水管；再放置監測用的漏液檢測繩，外接監控裝置用以監測是否有漏液。

綜上所述，本發明提供一種CPU液冷板，將積液槽整合至CPU液冷板中，節省了伺服器內部空間，使得其不額外佔用伺服器內部的空間，為主機板上其餘元件的佈局提供了冗餘空間，並且積液槽的設計合理、結構簡單、方便加工製作、不額外耗費材料與成本；還防止了因漏液使元件或主機板短路從而影響了設備正常運行，或對系統內各元件造成損壞，減少伺服器的使用壽命，還為工作人員檢修提供時間。

此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語 “第一”、“第二”等的描述僅僅用於區分說明書中的各個元件、元素、步驟等，而不是用於表示各個元件、元素、步驟之間的邏輯關係或者順序關係等。

可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。

10:基座 11:中間部 12:邊緣部 13:蓋體 131:引流部 132:蓄液部 20:邊框 31,32:水嘴 40:積液槽

第一圖為本發明一實施例的CPU液冷板的結構示意圖；第二圖為本發明一實施例的基座的結構示意圖；以及第三a圖至第三b圖為本發明一實施例的邊框的結構示意圖。

10:基座

131:引流部

132:蓄液部

20:邊框

31,32:水嘴

40:積液槽

Claims

一種CPU液冷板，係與一液冷循環主體配合使用，該CPU液冷板包括一邊框、一基座和至少一積液槽，該基座具有一中間部和一邊緣部，該邊緣部包圍該中間部，該邊框設置在該邊緣部上，且暴露出該中間部，該中間部和該邊緣部之間形成臺階，且該中間部高出該邊緣部，該中間部具有一內部空間、一蓋體和兩個水嘴，該內部空間用於容置該液冷循環主體，該蓋體封閉該內部空間，該兩個水嘴位於該蓋體上方且連通該液冷循環主體，該至少一積液槽位於該中間部之外側，並用於容納該兩個水嘴中之至少一者之漏液。
如請求項1所述之CPU液冷板，其中，該至少一積液槽之深度為1mm~ h ，其中，h為該邊框之厚度。
如請求項2所述之CPU液冷板，其中，該邊框為一環形邊框，該至少一積液槽靠近該邊框之內環設置，當該至少一積液槽的深度小於h時，該至少一積液槽由該邊框和該中間部圍成；當該至少一積液槽的厚度等於h時，該至少一積液槽由該邊框、該邊緣部以及該中間部圍成。
如請求項1所述之CPU液冷板，其中，該邊框和該基座為一體式或分體式。
如請求項4所述之CPU液冷板，其中，當該邊框和該基座為分體式時，該至少一積液槽之內壁上設置有一隔水膜層，該隔水膜層用於封閉該邊框和該基座之間之縫隙。
如請求項1所述之CPU液冷板，其中，該至少一積液槽之數量為一個或兩個，當該至少一積液槽的數量為一個時，該積液槽的形狀為環形、U型、L型或矩形；當該至少一積液槽的數量為兩個時，該兩個積液槽的形狀均為U型、L型或矩形。
如請求項6所述之CPU液冷板，其中，該水嘴可旋轉的位於該蓋體之上表面，該水嘴與該液冷循環主體之連接處具有一連接縫隙，該連接縫隙位於該蓋體之正上方。
如請求項7所述之CPU液冷板，其中，該蓋體具有連通之一蓄液部和一引流部，該蓄液部用於初步儲蓄該水嘴之漏液，該引流部位於該蓄液部之一側或兩側，該至少一積液槽位於該引流部之外側。
如請求項8所述之CPU液冷板，其中，當該至少一積液槽之數量為一個時，該蓋體具有一個該引流部，該蓋體之上表面為傾斜表面，且該蓋體的上表面在該引流部靠近該積液槽之一側的高度最低；當該至少一積液槽之數量為兩個時，該蓋體具有兩個該引流部，該兩個積液槽分別位於該兩個引流部之兩側，且該蓋體之上表面為距離該邊框上表面等高的之水平面，或者，該蓋體之上表面為中間高兩邊低之山形表面，且在該兩個引流部分別靠近該兩個積液槽之一側的高度最低；其中，每個該引流部在該邊框之上表面的投影均與其對應該積液槽相連，使得該水嘴之漏液透過該引流部流入該至少一積液槽中。
如請求項9所述之CPU液冷板，其中，該引流部朝向靠近該積液槽之邊緣處具有倒角，用以將該蓋體中之液體引流至該積液槽中。
如請求項10所述之CPU液冷板，其中，該積液槽在其延伸方向上之長度大於或等於該引流部在該積液槽延伸方向上之長度。
如請求項1所述之CPU液冷板，還包括一吸水介質，該吸水介質設置在該積液槽中。
如請求項1所述之CPU液冷板，還包括一檢測繩，該檢測繩依次纏繞兩個該水嘴，並用於檢測該兩個水嘴其中任一者是否漏液。
如請求項1所述之CPU液冷板，其中，該蓋體之上表面與該中間部之上表面之間具有一高度差，且該蓋體之上表面低於該中間部的上表面。
如請求項14所述之CPU液冷板，其中，該高度差為0.3mm。