CN217825832U - 一种热管传导式服务器液冷散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热管传导式服务器液冷散热结构，所述服务器的机箱内部具有发热组件，所述发热组件通过相变导热管与机箱的金属外壳的内表面进行导热连接；在所述机箱的金属外壳的外表面上安装外置液冷板，所述外置液冷板的安装位置与所述相变导热管的导热位置相对布置；所述外置液冷板与冷却液输送管路连接。本实用新型工作时，服务器内各个发热部件工作时产生的热量通过相变导热管传导至机箱的金属外壳内表面位置，通过金属外壳传递给金属外壳外表面处的外置液冷板，再通过冷却液输送管路将热量传输到机房内的中央冷却***进行冷却。

Description

一种热管传导式服务器液冷散热结构

技术领域

本实用新型涉及一种服务器的散热结构，特别是一种热管传导式服务器液冷散热结构。

背景技术

随着各类服务器计算性能的不断提升，其功耗和发热量也在急剧增加，由此带来服务器散热方面的各种问题。服务器在长期高温环境下运行会使其稳定性和可靠性大幅降低，故障率增加。为此各种各样的服务器散热方式层出不穷。

目前市场上绝大多数服务器都是采用风冷的方式进行散热。通过机箱内安装的风扇，迫使冷空气从服务器进风口吸入，并从散热片上流过带走热量，随后从出风口将热空气吹出。这也是目前绝大多数数据中心采用的散热方式。

但风冷散热具有如下缺点：

1.风冷式散热的服务器噪音大，风扇的高速旋转带来巨大的噪音，对服务器运维人员以及整个机房环境带来巨大的噪音污染。

2.散热效率低，空气比热容较小，为了带走服务器运行产生的巨大热量，空气循环***需要消耗巨大能量，由此带来数据中心耗电量增加。

3.服务器可靠性差。风扇是机械旋转部件，在高速运转的状态下不可避免产生摩擦以及震动，容易导致风扇损坏以及服务器零部件松动。

现有技术中还有一种浸泡式液冷散热方式，是将服务器整体浸泡在绝缘液体冷却介质内，使冷却介质直接接触服务器发热器件，通过蒸发或者对流等方式进行散热。

但浸泡式液冷散热方式也具有缺点如下：

1.如需对服务器硬件进行维护或者改动，则需将服务器从冷却液中整体取出并将冷却液排空，整个过程繁琐且耗时较长，不适用于需要实时维护的服务器。

2.设备体积较大并且对设备密封性要求严格，冷却介质存在泄露的风险。

此外，现有技术中，还有一种水冷头直触式散热方案，水作为比热容较大的液体，是一种良好的导热介质，该散热方式需要在CPU等发热部件上安装水冷换热装置，通过将冷却水流过水冷换热装置散热。

但水冷头直触式散热方案的缺点是：

1.需要铺设大量的水冷管道，并将管道连接至每一个机箱内的水冷换热装置上，设备结构复杂且工程量较大。

2.水冷管道以及各个接口容易漏液，渗漏出来的液体会导致服务器内部电路短路失效，从而造成服务器损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种热管传导式服务器液冷散热结构，解决现有技术中存在的上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种热管传导式服务器液冷散热结构，所述服务器的机箱内部具有发热组件，其特征在于：

所述发热组件通过相变导热管与机箱的金属外壳的内表面进行导热连接；

所述机箱的金属外壳的外表面上安装有外置液冷板，所述外置液冷板的安装位置与所述相变导热管的导热位置相对布置；

所述外置液冷板与外部冷却液输送管路连接。

所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其中：所述发热组件是中央处理器、内存模块、扩展板卡、硬盘模块、电源模块的至少其一。

所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其中：所述相变导热管的一端紧密贴合固定在机箱的金属外壳的内表面，固定方式是焊接、铆接、螺丝固定或磁吸，所述相变导热管的另一端包括接触板，用于紧密贴合固定于所述发热组件上。

所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其中：所述相变导热管是柔性相变导热管或刚性相变导热管。

所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其中：所述机箱的金属外壳位于机箱的前面、后面、左面、右面、上面、下面中的任一。

所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其中：所述外置液冷板的安装方式是焊接、铆接、螺丝固定或磁吸。

本发明技术方案的有益效果包括：

1、结构简单，易于生产，机箱整体结构无需做出改变，只需将机箱内原有散热器更换成导热管接触头。

2、相较于传统液冷方式，本发明中液冷循环管路贴合在机箱表面，不会进入机箱内部，极大降低了因冷却液管路漏液导致服务器损坏的风险。

3、易于维护，如需对服务器进行维修更换，只需将贴合在机箱表面的外置液冷板移除，即可将服务器与机房内冷却***断开，方便服务器拆装。

4、散热高效节能，由于导热管通过相变冷却液作为导热介质，热传导性是铜的200倍，并且具有优良的热响应性，同时热传导路径中全部都是金属构件，热阻远低于空气。同时省去散热风扇等耗电机械部件，节省服务器能耗。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

附图标记说明：中央处理器1；内存模块2；扩展板卡3；硬盘模块4；电源模块5；相变导热管6；金属外壳7；外置液冷板8；冷却液输送管路9；机房10。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种热管传导式服务器液冷散热结构，所述服务器的机箱内部具有发热组件，例如中央处理器1(CPU)、内存模块2、扩展板卡3、硬盘模块4、电源模块5等，为此，在机箱内的发热组件上安装相变导热管6一端的接触板，接触板可以紧密贴合固定于发热组件上，用相变导热管6将服务器内的发热部件与机箱的金属外壳7的内表面进行导热连接，所述相变导热管6的另一端紧密贴合固定在机箱的金属外壳7的内壁，固定方式包括但不限于焊接，铆接，螺丝固定，磁吸等方式；

其中，相变导热管6可采用柔性相变导热管或刚性相变导热管，所述机箱的金属外壳7可选择位于机箱的前面、后面、左面、右面、上面、下面中的任一；

在所述机箱的金属外壳7的外表面上安装外置液冷板8，所述外置液冷板8的安装位置与所述相变导热管6的贴合位置应当相对布置，以提高传热效率；

其中，所述外置液冷板8的安装方式包括但不限于焊接，铆接，螺丝固定，磁吸等方式；

所述外置液冷板8与机房10内的冷却液输送管路9连接。

本实用新型工作时，服务器内各个发热组件工作时所产生的热量通过相变导热管6传导至机箱的金属外壳7内表面位置，相变导热管的工作原理为相变导热管内填充低沸点相变导热液体，当液体在发热组件接触板受热后在管内变成气态并扩散至机箱接触面释放热量，当热量释放后，重新变成液态，并通过毛细作用流回热端。相变导热管是在不断的相变循环过程中实现热量传递的。然后热量通过金属外壳7传递给金属外壳7外表面处的外置液冷板8，再通过冷却液输送管路9将热量传输到机房内的中央冷却***进行冷却。其中，冷却液输送管路可以为循环回路，一条管路作为输入端将低温冷却液送入外置液冷板8，冷却液吸收热量而被加热后，通过作为输出的另一条管路将升温后的冷却液送入中央冷却***，如此可实现冷却液在冷却液输送管路9中的循环冷却过程，使外置液冷板8降温，进而实现为发热组件降温的效果。

本发明技术方案的有益效果包括：

1、结构简单，易于生产。机箱整体结构无需做出改变，只需将机箱内原有散热器更换成导热管接触头。

2、相较于传统液冷方式，本发明中液冷循环管路贴合在机箱表面，不会进入机箱内部，极大降低了因冷却液管路漏液导致服务器损坏的风险。

3、易于维护，如需对服务器进行维修更换，只需将贴合在机箱表面的外置液冷板8移除，即可将服务器与机房内冷却***断开，方便服务器拆装。

4、散热高效节能，由于导热管通过相变冷却液作为导热介质，热传导性是铜的200倍，并且具有优良的热响应性，同时热传导路径中全部都是金属构件，热阻远低于空气。同时省去散热风扇等耗电机械部件，节省服务器能耗。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种热管传导式服务器液冷散热结构，所述服务器的机箱内部具有发热组件，其特征在于：

所述发热组件通过相变导热管与机箱的金属外壳的内表面进行导热连接；

所述机箱的金属外壳的外表面上安装有外置液冷板，所述外置液冷板的安装位置与所述相变导热管的导热位置相对布置；

所述外置液冷板与外部冷却液输送管路连接。

2.根据权利要求1所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其特征在于：所述发热组件是中央处理器、内存模块、扩展板卡、硬盘模块、电源模块的至少其一。

3.根据权利要求1所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其特征在于：所述相变导热管的一端紧密贴合固定在机箱的金属外壳的内表面，固定方式是焊接、铆接、螺丝固定或磁吸，所述相变导热管的另一端包括接触板，用于紧密贴合固定于所述发热组件上。

4.根据权利要求1所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其特征在于：所述相变导热管是柔性相变导热管或刚性相变导热管。

5.根据权利要求1所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其特征在于：所述机箱的金属外壳位于机箱的前面、后面、左面、右面、上面、下面中的任一。

6.根据权利要求1所述的热管传导式服务器液冷散热结构，其特征在于：所述外置液冷板的安装方式是焊接、铆接、螺丝固定或磁吸。

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