TWI522787B - 伺服器及其散熱系統 - Google Patents

Description

伺服器及其散熱系統

本發明是有關於一種伺服器及其散熱系統，特別是有關於一種可提高散熱效率的伺服器及其散熱系統。

刀鋒伺服器與傳統的伺服器相較，明顯的節省了許多空間，而成為新的伺服器主機之主流。刀鋒伺服器有一個完整的機殼，以統一集中的方式管理。雖大幅度的縮小了伺服器主機的空間，但卻造成散熱不易的問題。

尤其隨著半導體製程的進步，目前中央處理器(Central Processing Unit)等晶片組，已由微米等級進展至奈米等級，其內部所含的電晶體數量也高達上億顆，所以晶片組運作時必將產生極高的熱量。

為解決散熱問題，目前一般大多在處理器之晶片組上加裝散熱鰭片，並利用數量不一的風扇協助發散熱量。然而，刀鋒伺服器通常具有數片或數台主機板彼此相鄰並排，而兩片相鄰的主機板中間所具有的空隙反而會造成空氣在空隙中流動，而非在散熱鰭片間流動，造成散熱效率不彰。

本發明之一態樣是在伺服器中設置止擋氣囊，以止擋住兩片相鄰的主機板間之空隙的空氣流動，以解決先前技術的問題。

根據本發明之一實施例，提出一種伺服器，其包含機殼、複數個處理單元以及風扇。複數個處理單元陣列設置於機殼內，且各處理單元包含主機板、電子發熱元件、散熱鰭片組以及止擋氣囊。其中，電子發熱元件設置於主機板，散熱鰭片組貼覆電子發熱元件。止擋氣囊具有進氣口，且止擋氣囊位於散熱鰭片組與相鄰處理單元間之一間隔處。風扇設置於機殼內，且風扇面對散熱鰭片組。當風扇轉動時，帶動空氣流動進入進氣口，使止擋氣囊充氣並填充間隔，以止擋空氣流動於間隔。

根據本發明之一實施例，散熱鳍片組可包含底座以及複數個散熱片。各散熱片豎立於底座且止擋氣囊附著於對應的散熱鰭片組的複數個散熱片上，各散熱片間之空隙面對風扇之扇葉。

根據本發明之一實施例，止擋氣囊可更包含氣囊袋，氣囊袋藉由進氣口充氣，進氣口設置於散熱鰭片組外圍。

根據本發明之一實施例，止擋氣囊之進氣口可以黏合、熱溶或嵌合之方式設置於散熱鰭片組中外圍之散熱片之散熱面外側。

根據本發明之一實施例，各處理單元可更包含記憶體，且主機板具有相對之第一表面與第二表面，電子發熱元件與散熱鰭片組設置於第一表面，記憶體設置於第二表面。

根據本發明之一實施例，各處理單元可更包含記憶體。記憶體設置於對應的主機板上並與對應的主機板上並與相對應的主機板電性連接。氣囊袋充氣時，氣囊袋被挾持於相應的散熱鰭片組與相鄰之處理單元之記憶體間。

根據本發明之一實施例，主機板上可設有與記憶體對接的電連接器，各記憶體與對應的主機板平行設置。

根據本發明之一實施例，止擋氣囊的進氣口可配置於相應的散熱鰭片組一側向的一側，此側向平行於主機板並垂直於風扇出風方向。

根據本發明之一實施例，主機板可更包括一金手指介面，各主機板相平行且金手指介面插設入機殼內部對應之插槽中。

根據本發明之一實施例，風扇未運轉時，止擋氣囊可依附於對應的散熱鰭片組且與相鄰處理單元相間隔。

根據本發明之一實施例，風扇未運轉時，止擋氣囊可呈鬆弛狀態下的扁平狀。

根據本發明之另一實施例，提出一種散熱系統，其包含第一處理單元、第二處理單元以及風扇。第一處理單元具有止擋氣囊，風扇則面對第二處理單元設置。其中，止擋氣囊具有進氣口，且止擋氣囊位於兩處理單元間之間 隔處。當風扇轉動時，帶動空氣流動進入進氣口，使止擋氣囊充氣並填充間隔，以止檔空氣流動於此間隔。

根據本發明之另一實施例，各第一、第二處理單元可包含主機板、電子發熱元件及散熱鰭片組。電子發熱元件設置於主機板，散熱鰭片組用於電子發熱元件的散熱並位於主機板與相鄰之處理單元間，散熱鰭片組與處理單元分隔開形成間隔，止擋氣囊設置於散熱鰭片組上。

根據本發明之另一實施例，散熱鳍片組包含底座以及複數個散熱片。複數個散熱片豎立於底座，止擋氣囊附著於第一處理單元的散熱鰭片組的複數個散熱片上，且此些散熱片之間之空隙面對風扇之扇葉。

根據本發明之另一實施例，各處理單元可更包含記憶體，且主機板具有相對之第一表面與第二表面，電子發熱元件與散熱鰭片組設置於第一表面，記憶體設置於第二表面。

根據本發明之另一實施例，各處理單元可更包含記憶體。記憶體設置於對應的主機板上並與對應的主機板電性連接。氣囊袋充氣時，氣囊袋被挾持於第一處理單元的散熱鰭片組與相鄰之第二處理單元之記憶體間。

根據本發明之另一實施例，主機板上可設有與記憶體對接的電連接器，各記憶體與對應的主機板平行設置。

根據本發明之另一實施例，止擋氣囊的進氣口可配置於相應的散熱鰭片組一側向的一側，此側向平行於主機板並垂直於風扇出風方向。

根據本發明之另一實施例，主機板可更包括一金手指介面，各主機板相平行且金手指介面插設入機殼內部對應之插槽中

根據本發明之另一實施例，風扇未運轉時，止擋氣囊可依附於第一處理單元之散熱鰭片組且與相鄰的第二處理單元相間隔。

綜上所述，本發明藉由各處理單元間之止擋氣囊，止擋住各處理單元間之間隔，使得空氣得以在散熱鰭片組中之各散熱片之散熱面間流動，快速帶走散熱鰭片組之熱能。

10‧‧‧伺服器

100‧‧‧機殼

200‧‧‧處理單元

210‧‧‧主機板

211‧‧‧金手指介面

212‧‧‧外框架

213‧‧‧記憶體

214‧‧‧第一表面

215‧‧‧第二表面

220‧‧‧電子發熱元件

230‧‧‧散熱鰭片組

231‧‧‧底座

232、232`‧‧‧散熱片

233‧‧‧自由端

234‧‧‧散熱面

240‧‧‧止擋氣囊

241‧‧‧進氣口

242‧‧‧氣囊袋

243‧‧‧嵌合部

300‧‧‧風扇

301‧‧‧扇葉

310‧‧‧電連接器

S‧‧‧間隔

A_A`‧‧‧剖面線

Z‧‧‧側向

為讓本發明及其優點更明顯易懂，所附圖式之說明參考如下：

第1圖係繪示本發明之第一實施例之伺服器之示意圖。

第2圖係沿著第1圖之剖面線A-A`，繪示本發明之第一實施例之散熱系統之運作前的狀態。

第3圖係沿著第1圖之剖面線A-A`，繪示本發明之一實施例之散熱系統之運作時的狀態。

以下將詳述本發明之製造及使用上的實施例，應瞭解到，本發明提供許多可應用的發明概念，而這些發明概念可具體表現在各種廣泛的運用。以下討論到的特定實施 例僅作為說明，並非用以限制本發明的範圍。

第1圖係繪示本發明之第一實施例之伺服器之示意圖。如圖所示，伺服器10包含機殼100、複數個處理單元200以及風扇300。其中，本實施例之各處理單元200係陣列設置於機殼100內，且各處理單元200以可抽換的方式插設於機殼100內之插槽上。風扇300位於機殼100內部，且鄰近機殼100之後端位置設置，用以將各處理單元200所產生的熱能排放至外部環境中。

本實施例之各處理單元200更包含主機板210、電子發熱元件220、散熱鰭片組230、止擋氣囊240以及記憶體213(繪示於第2圖與第3圖中)。其中，主機板210具有一金手指介面211，適以插設入伺服器10之機殼100內部之插槽中。在本實施例中，各處理單元200可藉由一外框架212挾持住主機板210除了金手指介面211以外之周圍，使得使用者可藉由外框架212提取或插設各處理單元200於機殼100中。各主機板210於機殼100內部互相平行設置，並且可插設進入機殼100內分別對應之插槽中，而與機殼100的內底部垂直。

電子發熱元件220可例如是處理器等主動發熱之元件，但不以此為限。主機板200具有相對之第一表面214以及第二表面215(繪示於第2圖與第3圖中)，電子發熱元件220與散熱鰭片組230設置於第一表面214，記憶體213則設置於第二表面215。

換言之，記憶體213設置於對應的主機板210上， 主機板210可設置有與記憶體213對接的電連接器310，且記憶體213與對應的主機板210之表面平行而相對設置。如此一來，使得記憶體213可與對應的主機板210電性連接。在此要說明的是，雖圖式未明顯繪示，但因為本實施例之記憶體213係以插設在電連接器310之方式與主機板210電性連接，所以記憶體213與主機板210間應具備有微小的間隔空隙。

其中，電子發熱元件220設置於主機板210上，而散熱鰭片組230則貼覆於電子發熱元件220上。如此一來，可藉由散熱鰭片組230之熱傳導以及風扇300運轉產生的熱對流，將電子發熱元件220所產生之熱能傳導至外部環境中。

值得一提的是，在風扇300運轉時，本實施例藉由止擋氣囊240之充氣可加強伺服器10之散熱系統之散熱效率。更詳細而言，請一併參考第1圖、第2圖與第3圖。其中，第2圖係沿著第1圖之剖面線A-A`，繪示本發明之第一實施例之散熱系統之運作前的狀態，第3圖係沿著第1圖之剖面線A-A`，繪示本發明之一實施例之散熱系統之運作時的狀態。如圖所示，伺服器10之散熱系統包含風扇300與止擋氣囊240。其中，止擋氣囊240具有進氣口241，且止擋氣囊240位於散熱鰭片組230與相鄰之處理單元200之間之間隔S處。當伺服器10之散熱系統中之風扇300尚未開始運轉時，止擋氣囊240並未充氣，且止擋氣囊240呈現鬆弛狀態下的扁平狀，如第2圖所示。此時，止擋氣 囊240依附於對應的散熱鰭片組230且與相鄰之處理單元200相間隔，因此不會影響到所屬處理單元200以及相鄰處理單元200之插拔。當伺服器10之散熱系統中之風扇300開始運轉後，止擋氣囊240便開始充氣，如第3圖所示。

止擋氣囊240之進氣口241適於在風扇300運轉時填入空氣，使止擋氣囊240充氣並填充間隔S。亦即，當風扇300轉動時，可帶動機殼100內部之空氣流動進入止擋氣囊240之進氣口241中，使止擋氣囊240充氣並填充間隔S。因此，本實施例之伺服器10內之空氣將不會在散熱鰭片組230之頂面流動。亦即，散熱鰭片組230與相鄰之處理單元200之間可藉由止擋氣囊240止擋空氣流動於間隔S中。進氣口241的尺寸越大越有利於風扇300填入空氣，但其尺寸仍受限於伺服器的內部空間。

如此一來，本實施例藉由止擋氣囊240止擋住間隔S間之空氣流動，可使得散熱鰭片組230間之空氣對流效果增強，藉以快速地排除散熱鰭片組230所傳導的熱能。

更詳細而言，散熱鰭片組230可更包含底座231以及複數個散熱片232，各散熱片232豎立於底座231上陣列設置，而止擋氣囊240附著於對應的散熱鰭片組230的複數個散熱片232上。本實施例中，各散熱片232之自由端233可面對間隔S，但不以此為限。在本發明之其他實施例中，各散熱片232之自由端233可被彎折，並使得各散熱片232之自由端233彼此相對。

風扇300之扇葉301面對各散熱片232間之空隙， 因此當風扇300運轉時，由於止擋氣囊240止擋住間隔S間之空氣流動，可使得各散熱鰭片組230之各散熱片232間之空隙的空氣對流效果增強，藉以帶走電子發熱元件220所產生的熱能。

止擋氣囊240可更包含氣囊袋242，本實施例之氣囊袋242設置於散熱片232之自由端233上，而進氣口241則設置於散熱鰭片組230中外圍之散熱片232`之散熱面234上，且氣囊袋242藉由進氣口241進行充氣。如此一來，當風扇300運轉使空氣流動進入進氣口241使氣囊袋242充氣時，氣囊袋242挾持於散熱鰭片組230與相鄰之處理單元200之記憶體213之間，以止擋空氣於間隔S間流動，並增強各散熱片232之空隙間之氣流流動效果。

在此要說明的是，本實施例之止擋氣囊240以嵌合的方式設置於散熱鰭片組230中外圍之散熱片232`之散熱面234上。更詳細而言，止擋氣囊240可更包含嵌合部243，且嵌合部243與進氣口241分別位於氣囊袋242之相對兩端。其中，如第1圖所示，嵌合部243可挾持於兩相鄰之散熱鰭片組230之間，而進氣口241則是以黏合或熱溶之方式設置於散熱鰭片組230中外圍之散熱片232`之散熱面234外側。亦即，止擋氣囊240的進氣口241配置於相應的散熱鰭片組230一側向Z的一側，此側向Z平行於主機板210並垂直於風扇300之出風方向。

然，本發明不限於此，在本發明之其他實施例中，嵌合部243可作製作成第二進氣口之形式(類似進氣口241 的設計)，藉以加強止擋氣囊240充氣的效果。嵌合部243以黏合或熱溶之方式設置於散熱鰭片組230中外圍之散熱片232`之散熱面234外側，亦或以嵌合之方式挾持於兩相鄰之散熱鰭片組230之間。

綜上所述，本實施例之伺服器藉由其止擋氣囊止擋住空氣於散熱鰭片組與相鄰之處理單元之間流動，使得本實施例之伺服器中的散熱系統可更有效的從各散熱片的散熱面(即散熱鰭片組之側面)帶走熱量。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧伺服器

100‧‧‧機殼

200‧‧‧處理單元

210‧‧‧主機板

211‧‧‧金手指介面

212‧‧‧外框架

214‧‧‧第一表面

220‧‧‧電子發熱元件

230‧‧‧散熱鰭片組

240‧‧‧止擋氣囊

241‧‧‧進氣口

242‧‧‧氣囊袋

243‧‧‧嵌合部

300‧‧‧風扇

301‧‧‧扇葉

A_A`‧‧‧剖面線

Z‧‧‧側向

Claims (20)

1. 一種伺服器，包含：一機殼；複數個處理單元，陣列設置於該機殼內，各該處理單元包含：一主機板；一電子發熱元件，設置於該主機板；一散熱鰭片組，貼覆該電子發熱元件；及一止擋氣囊，具有一進氣口，且該止擋氣囊位於該散熱鰭片組與相鄰該處理單元間之一間隔處；以及一風扇，設置於該機殼內，且該風扇面對該散熱鰭片組，當該風扇轉動時，帶動空氣流動進入該進氣口，使該止擋氣囊充氣並填充該間隔，以止擋空氣流動於該間隔。
2. 如請求項1所述之伺服器，其中該散熱鳍片組包含一底座以及複數個散熱片，該些散熱片豎立於該底座，該止擋氣囊附著於對應的散熱鰭片組的該些散熱片上，該些散熱片之間之空隙面對該風扇之扇葉。
3. 如請求項2所述之伺服器，其中該止擋氣囊更包含一氣囊袋，該氣囊袋藉由該進氣口進行充氣，該進氣口設置於該散熱鰭片組外圍。
4. 如請求項3所述之伺服器，其中該止擋氣囊之該進氣口以黏合、熱溶或嵌合之方式設置於該散熱鰭片組中外圍之該些散熱片之散熱面外側。
5. 如請求項1所述之伺服器，其中各該處理單元更包含一記憶體，且該主機板具有相對之一第一表面與一第二表面，該電子發熱元件與該散熱鰭片組設置於該第一表面，該記憶體設置於該第二表面。
6. 如請求項1所述之伺服器，其中各該處理單元更包含一記憶體，該記憶體設置於對應的該主機板上並與對應的該主機板電性連接，該氣囊袋充氣時，挾持於相應的該散熱鰭片組與相鄰之該處理單元之該記憶體間。
7. 如請求項6所述之伺服器，其中該主機板上設有與該記憶體對接的一電連接器，各該記憶體與對應的該主機板平行設置。
8. 如請求項1所述之伺服器，其中該止擋氣囊的該進氣口配置於相應的該散熱鰭片組一側向的一側，該側向平行於該主機板並垂直於該風扇出風方向。
9. 如請求項1所述之伺服器，各該主機板更包括一 金手指介面，各該主機板相平行且該金手指介面插設入該機殼內部之對應之插槽中。
10. 如請求項9所述之伺服器，其中該風扇未運轉時，該止擋氣囊依附於對應的該散熱鰭片組且與相鄰之該處理單元相間隔。
11. 如請求項10所述之伺服器，其中該風扇未運轉時，該止擋氣囊呈鬆弛狀態下的扁平狀。
12. 一種散熱系統，包含：一第一處理單元，具有一止擋氣囊；一第二處理單元；一風扇，面對該第一、第二處理單元設置；其中，該止擋氣囊具有一進氣口，且該止擋氣囊位於該兩處理單元間之一間隔處，當該風扇轉動時，帶動空氣流動進入該進氣口，使該止擋氣囊充氣並填充該間隔，以止擋空氣流動於該間隔。
13. 如請求項12所述之散熱系統，其中各該第一、第二處理單元包含一主機板、一電子發熱元件及一散熱鰭片組，該電子發熱元件設置於該主機板，該散熱鰭片組用於該電子發熱元件的散熱並位於該主機板與相鄰之該處理單元間，該散熱鰭片組與相鄰 之該處理單元分隔開形成該間隔，該止擋氣囊設置於該散熱鰭片組上。
14. 如請求項13所述之散熱系統，其中該散熱鳍片組包含一底座以及複數個散熱片，該些散熱片豎立於該底座，該止擋氣囊附著於該第一處理單元之該散熱鰭片組的該些散熱片上，該些散熱片之間之空隙面對該風扇之扇葉。
15. 如請求項13所述之散熱系統，其中各該第一、第二處理單元更包含一記憶體，且該主機板具有相對之一第一表面與一第二表面，該電子發熱元件與該散熱鰭片組設置於該第一表面，該記憶體設置於該第二表面。
16. 如請求項13所述之散熱系統，其中各該第一、第二處理單元更包含一記憶體，該記憶體設置於該主機板上並與該主機板電性連接，該氣囊袋充氣時，挾持於該第一處理單元的該散熱鰭片組與相鄰之該第二處理單元之該記憶體間。
17. 如請求項16所述之散熱系統，其中該主機板上設有與該記憶體對接的一電連接器，各該記憶體與對應的該主機板平行設置。
18. 如請求項13所述之散熱系統，其中該止擋氣囊的該進氣口配置於相應的該散熱鰭片組一側向的一側，該側向平行於該主機板並垂直於該風扇出風方向。
19. 如請求項13所述之散熱系統，其中各該主機板更包括一金手指介面，各該主機板相平行且該金手指介面插設入該機殼內部之對應之插槽中。
20. 如請求項19所述之散熱系統，其中該風扇未運轉時，該止擋氣囊依附於該第一處理單元之該散熱鰭片組且與相鄰的該第二處理單元相間隔。