一种智能调控热管阵列液冷服务器的制作方法
- 国知局
- 2025-01-10 13:31:16
本发明涉及服务器,具体是一种智能调控热管阵列液冷服务器。
背景技术:
1、随着社会数字化转型的持续深入。与此同时,以大模型训练为代表的人工智能技术也正推动ai向更通用的方向发展。因此,服务器作为提供算力的电子设备也正在向高密化、灵活化的方向发展。
2、智能调控热管阵列液冷服务器是一种先进的数据中心冷却技术,它利用高效能的热管技术和智能化控制系统来有效降低服务器运行时产生的热量,以提高能源效率并降低运营成本。
3、目前,在一些cpu服务器或者8卡gpu服务器中,逐渐采用液冷技术,即依靠冷却液作为热量传递媒介,通过如冷板等部件与服务器的发热部件接触的方式将热量带出服务器,给cpu、gpu等高功耗的发热部件提供更好的工作温度,可以有效提升服务器的计算效率和稳定性,满足节能、降噪的要求,有助于提升单机柜的服务器密度,从而提高数据中心的运算效率。
4、经查,公开号为cn117724594b的中国发明专利公开了液冷式服务器。液冷散热系统的液冷链路内的冷却液流经中央处理器处的液冷板、内存条处的液冷组件、图形处理单元,从而通过液冷板带走中央处理器产生的热量,以及通过液冷组件带走内存条产生的热量,以及通过冷却液流经图形处理单元以带走图形处理单元产生的热量,确保中央处理器、内存条、图形处理单元的温度均能够处于正常工作范围内,从而确保中央处理器、内存条、图形处理单元各自的工作可靠性;
5、经检索可知,现有技术中还存在利用在cpu的上方安装一个铜板与在铜板的上方安装一个铝合金板以及在铝合金板的上方安装一个液冷组件,通过铜板将cpu产生的热量传递到铝合金板上,然后通过液冷组件对铝合金板进行降温,以达到液冷降温的目的;但是,当cpu处于高温状态时,铜板长时间的传递热量会导致自身温度升高,通过液冷组件只能对铝合金板和铜板的顶部进行降温,导致铜板的底部还处于高温状态,这样会导致cpu的温度增加,造成cpu在使用的过程中出现卡顿。
6、因此,本发明提供一种智能调控热管阵列液冷服务器,以解决上述问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、本发明提供一种智能调控热管阵列液冷服务器,旨在解决背景技术中提出的现有的液冷组件只能够对铝合金板和铜板的顶部进行降温,导致铜板的底部仍处于高温状态,导致液冷降温出现效果不佳等问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种智能调控热管阵列液冷服务器,包括机箱与设置在机箱内并与电路板上cpu处理器连接的导热组件以及与导热组件连接的液冷组件;
5、所述机箱内设置有用于对导热组件内进行降温的降温组件,所述机箱内还设置有用于对导热组件内产生的液体进行收集的集液组件;
6、与现有的液冷设备不同的是:所述导热组件包括导热板和固定在导热板顶端的聚热板,所述导热板内部开设有贯通其顶端的排气槽,所述排气槽内的顶部固定连接有导气板件;利用排气槽能够使导热板的内部形成一个空腔,方便导热板对电路板上cpu产生的热量进行集中,利用热力学原理在封闭体积内热气上升的原理设置,提高导热板的导热效果;
7、其中,为了提高排气槽内部热气聚集效率,所述导气板件由多个横板和纵板十字交错连接构成,横板和纵板呈倾斜状设置即其顶端向内底端向外用于将排气槽内边侧的热气向其中部聚集,所述排气槽底壁的两侧呈倾斜状设置即其外侧高于其内侧;由于电路板上的cpu处于高温状态时其中部的温度高于其边侧的温度,继而对排气槽底壁采用两边高中间低的方法进行设置,排气槽底壁的两侧组成v形,利用热力学原理排气槽底壁中部的热气直向上运动其底壁两侧的热气斜向上运动继而会聚集在排气槽内顶部的中部,利用横板和纵板的倾斜十字交错连接设置能够对排气槽内部的热气进行导向的同时,还能够使排气槽内部的热气聚集在其顶部的中部,提高导热效果;
8、其中,为了提高聚热板吸热效率,所述聚热板顶端开设有贯通的用于对排气槽内热气进行聚集的聚气孔,聚气孔呈锥形状,聚气孔底端口径大于其顶端口径;由于电路板上的cpu处于高温状态时其中部的温度高于其边侧的温度,靠近聚热板中部的聚气孔大于其边侧的聚气孔,通过聚气孔能够使热气稳定地聚集在其内部,继而提高聚热板的吸热效果,方便液冷组件对聚热板进行降温;
9、所述液冷组件包括液冷箱,所述液冷箱的下方连接有与聚热板顶端固定连接的降温箱,所述降温箱内填充有相变材料;利用相变材料能够对聚热板上的热量进行吸收集中,通过液冷箱与降温箱的液体循环能够对于降温箱内的热量进行循环吸收降温,达到对cpu液冷降温目的;
10、所述降温组件包括套设在液冷箱且与导热板内排气槽连通的集气箱;利用集气箱能够对液冷箱分散出来的冷气进行回收利用,提高节能效果,利用热力学原理热气上升冷气下降的原理设计,能够对导热板内排气槽的底部进行降温,降低导热板的自身温度,提高导热板的热传递效率,间接的降低cpu的温度,确保cpu使用流畅;同时由于排气槽底壁的两侧呈倾斜设置,继而冷空气会沿着排气槽底壁的两侧向其中部聚集的同时还能够推动热气上升,提高导热板的热传递效果;同时冷气与热气反应产生的导致水蒸气凝结滴落至排气槽内底壁的中部,通过凝结的液体进一步的对导热板的中部进行降温,间接的对cpu的中部进行降温;
11、所述集液组件包括设置在电路板底端且与导热板内排气槽连通的收集箱;利用收集箱能够对排气槽内产生的液体进行收集,同时方便排气槽内部的液体带走其内部的部分热气,进一步的对排气槽内部进行降温处理,降低导热板的自身温度,提高导热板的热传递效率,间接的降低cpu的温度,确保cpu使用流畅。
12、优选的,所述降温箱内部固定连接有贯穿其两端的脉动热管,所述机箱内部固定连接有通过冷凝管与脉动热管进口端连接的进液连接端以及通过排液管与脉动热管出口端连接的出液连接端,所述进液连接端的进口端与出液连接端的出口端均贯穿于机箱的外壁,所述液冷箱上固定连接有与其内部连通且贯穿于机箱外壁的液冷出管和液冷进管,所述进液连接端与液冷出管以及出液连接端与液冷进管均通过管道连接,所述液冷出管上安装有抽液泵。
13、优选的,所述液冷箱顶端固定连接有与集气箱内顶壁固定连接的连接柱,所述集气箱的底端固定插接有导气管,所述导热板顶端固定连接有与排气槽连通的进气管,所述进气管的顶部固定套设有与导气管底端固定连接的连接帽;
14、所述液冷箱的外壁等距固定连接有多个冷凝翅片,且冷凝翅片与集气箱内壁之间存在间隙;利用冷凝翅片在液冷箱处于工作状态时,能够提高液冷箱外壁扩散的冷气。
15、优选的,所述导气管呈锥形状,导气管的顶端口径大于其底端口径;利用锥形状的导气管设置,能够提高冷空气进入到排气槽内部的速度,加快冷空气与热气的反应,降低排气槽内部的温度,间接的降低导热板的温度,提高导热板的热传递效率。
16、优选的,所述排气槽内且位于进气管的外侧固定连接有弧形板,且弧形板弧面向上设置;利用弧形板能够使进入到排气槽内的冷空气沿着排气槽的内壁移动,进一步的降低导热板的温度。
17、优选的,所述收集箱的顶端固定插接有进液管,所述收集箱的一端固定插接有且贯穿于机箱外壁的出液管,所述导热板外壁中部的底部固定连接有通过导水管与进液管固定连接的导液管。
18、优选的,所述出液管一端的外部固定套设有循环管,所述机箱上固定插接有与液冷箱和循环管末端固定连接的循环进管,所述循环进管上固定安装有循环泵;循环泵与电路板电性连接,通过循环泵能够将收集箱内的液体输送至液冷箱内,达到液体循环使用目的,提高节能效果。
19、优选的,所述导热板采用铜材料制作,所述聚热板和液冷箱以及收集箱均采用铝合金材料制作;由于铜的热导率高于铝合金,大约是铝合金的两倍左右。这意味着铜板能更快速有效地将电子器件产生的热量传导出去,从而帮助维持电子元件在一个安全的工作温度范围内,防止过热导致的性能下降或损坏。
20、优选的,所述相变材料为水合无机盐、饱和脂肪酸类或液态金属类;利用相变材料的储热特性,在电子器件达到高温时,材料从固态转变为液态,吸收大量的潜热,随后通过热交换系统将储存的热量散发掉。当温度降低,pcm重新固化,准备下一轮的热吸收过程。
21、优选的,所述横板和纵板的倾斜角度为10°~20°为最佳状态。
22、(三)有益效果
23、该液冷服务器通过对导热组件的改进,利用在导热板内开设一个排气槽,排气槽能够使导热板的内部形成一个空腔,方便导热板对电路板上cpu产生的热量进行集中,利用热力学原理在封闭体积内热气上升的原理设置,提高导热板的导热效果,同时降低导热板的温度;由于电路板上的cpu处于高温状态时其中部的温度高于其边侧的温度,继而对排气槽底壁采用两边高中间低的方法进行设置,排气槽底壁的两侧组成v形,利用热力学原理排气槽底壁中部的热气直向上运动其底壁两侧的热气斜向上运动继而会聚集在排气槽内顶部的中部,利用横板和纵板的倾斜十字交错连接设置能够对排气槽内部的热气进行导向的同时,还能够使排气槽内部的热气聚集在其顶部的中部,提高导热效果;
24、该液冷服务器通过导气板件的设置,利用横板和纵板的倾斜十字交错连接设置能够对排气槽内部的热气进行导向的同时,还能够使排气槽内部的热气聚集在其顶部的中部,提高导热效果;由于电路板上的cpu处于高温状态时其中部的温度高于其边侧的温度,继而对排气槽底壁采用两边高中间低的方法进行设置,排气槽底壁的两侧组成v形,利用热力学原理排气槽底壁中部的热气直向上运动其底壁两侧的热气斜向上运动继而会聚集在排气槽内顶部的中部;
25、该液冷服务器通过在聚热板上开设的聚气孔,由于电路板上的cpu处于高温状态时其中部的温度高于其边侧的温度,靠近聚热板中部的聚气孔大于其边侧的聚气孔,通过聚气孔能够使热气稳定地聚集在其内部,继而提高聚热板的吸热效果,方便液冷组件对聚热板进行降温;
26、该液冷服务器通过液冷组件的设置,利用热力学原理液冷组件设置在导热组件的上方,通过液冷箱与降温箱的液体循环能够对降温箱内的热量进行循环吸收降温,达到对cpu液冷降温目的;
27、该液冷服务器通过降温组件的设置,利用集气箱能够对液冷箱分散出来的冷气进行回收利用,提高节能效果,利用热力学原理热气上升冷气下降的原理设计,能够对导热板内排气槽的底部进行降温,降低导热板的自身温度,提高导热板的热传递效率,间接的降低cpu的温度,确保cpu使用流畅;同时由于排气槽底壁的两侧呈倾斜设置,继而冷空气会沿着排气槽底壁的两侧向其中部聚集的同时还能够推动热气上升,提高导热板的热传递效果;
28、该液冷服务器通过降温组件与导热组件的配合,冷气与热气反应产生的导致水蒸气凝结滴落至排气槽内底壁的中部,通过凝结的液体进一步的对导热板的中部进行降温,间接的对cpu的中部进行降温;
29、该液冷服务器通过集液组件的设置,利用收集箱能够对排气槽内产生的液体进行收集,同时方便排气槽内部的液体带走其内部的部分热气,进一步的对排气槽内部进行降温处理,降低导热板的自身温度,提高导热板的热传递效率,间接的降低cpu的温度,确保cpu使用流畅。
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