[發明專利]散熱器

有效

• 申請號: 201410209612.1
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103997879A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 屈巖;王瑜;王芳;劉振東;張嘉文;汪鵬;楊丁丁;孟照峰
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及機柜電子器件散熱領域，具體涉及一種散熱器。

背景技術

目前，隨著電子工業的不斷發展，云控制計算等新的電子科技的不斷涌現，人們對高熱流密度電子器件的需求的不斷提高，電子產品性能的穩定性及熱可靠性的要求不斷提高，GPU等一系列封裝電子器件的集成度、工作頻率都將不斷提高，這類微電子芯片的散熱問題將制約其發展。因此電子設備的散熱設計越發關鍵，電子設備中功率器件尤其是高熱流密度器件運行時產生的大量的熱量，這不僅會影響服務器的工作效率而且會增加能源消耗。

針對數據中心機柜散熱，傳統的制冷解決方案是采用風冷精密空調，但由于其安裝困難、在夏天室外溫度很高時制冷能力嚴重下降甚至保護停機、易形成嚴重的熱島效應、需啟動加濕功能柜散熱和不能只針對工作的電子器件進行散熱消耗大量的能源等缺點，不能滿足大型數據中心的冷卻和節能要求。市場上存在將壓縮機和冷凝器直接放置于機柜頂端的產品，由于壓縮機運行時會產生震動，易對機柜內的電子器件造成震動損壞，該產品的蒸發器及風扇放置于機柜柜門處，采用這種散熱方法機柜的縱向溫區無法實現均衡。現在市場上采用的水冷空調系統由于比較復雜，成本也比較高，維護也有難度，傳統散熱已經無法滿足機柜電子器件的散熱要求，更無法滿足服務器在負荷不同情況下多個芯片的冷卻散熱，不能使機器的GPU、CPU的運行溫度保持穩定，從而對于服務器的運行壽命有影響。

發明內容

本發明是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種散熱器，用于對至少一個電子器件進行一對一變流量散熱。

本發明提供散熱器,用于對機柜中至少一個電子器件進行散熱，其特征在于，包括：制冷模塊，設置于機柜外部，包含用于導流冷液的冷管；制冷開閉模塊，用于啟動與關閉制冷模塊；至少一個散熱模塊，與至少一個電子器件一一對應散熱，每個散熱模塊包含設置在電子器件表面用于感應該電子器件的表面溫度的器件溫度感應器、用于將表面溫度轉換為器件溫度值的器件溫度AD轉換器、連接在冷管上用于控制冷液流量的流量控制單元和安裝在電子器件上與冷管相連接用于釋放冷量的冷板；空氣溫度感應轉換模塊，設置在機柜內部，包含用于感應機柜內的空氣溫度的空氣溫度感應器和將空氣溫度轉換為空氣溫度值的空氣溫度AD轉換器；風扇模塊，包含用于朝向機柜內至少一個電子器件的風扇和與至少一個電子器件的啟動電源相連接用于啟動該風扇的風扇啟動單元和用于關閉該風扇的風扇關閉單元；設定部，用于設定正常溫度范圍值和設定最大值低于該正常溫度范圍值的最大值的風扇關機溫度范圍值；采集部，包含以第一預定間隔時間采集空氣溫度值的空氣溫度采集單元和與至少一個散熱模塊一一對應用于第二預定間隔時間采集器件溫度值的至少一個器件溫度采集單元；存儲部，用于存儲采集部所采集的空氣溫度值和器件溫度值；比較部，用于比較得到器件溫度值高出正常限溫度范圍值的器件溫度差值；以及控制部，用于當器件溫度差值加大時控制相應的流量控制單元加大冷液流量；一旦器件溫度值高于正常限溫度范圍值時來控制制冷開閉模塊進行啟動；當空氣溫度值處于正常溫度范圍值內時來控制制冷開閉模塊進行關閉；當至少一個電子器件都關閉且空氣溫度值處于風扇關機溫度范圍值內時控制風扇關閉單元進行關閉；當任一或兩個以上電子器件被啟用時來控制風扇啟動單元進行啟動。

在本發明所提供的散熱器中，還具有這樣的特征：流量控制單元包含將器件溫度差值轉換為差值模擬信號的DA轉換器、根據差值模擬信號調整轉動角的大小的步進機和被設置在冷管中用于調節冷夜流量的閥門。

在本發明所提供的散熱器中，還具有這樣的特征：冷板包含殼體和在殼體內的S形的冷液通道，殼體的表面設有復數個用于釋放冷量的小孔。

在本發明所提供的散熱器中，還具有這樣的特征還包括：至少一個支架，數量與至少一個電子器件的數量一一對應,每個支架與電子器件之間存在一定間隙用于支撐冷板吊掛在電子器件上。

發明的作用與效果

根據本發明所涉及的散熱器，通過至少一個散熱模塊和控制部分別控制不同電子器件上散熱模塊中冷板的冷液流量，實現對不同電子器件一對一的散熱。通過采用器件溫度感應器感應到電子器件表面的溫度與設定部設定的正常溫度范圍值經過比較得到器件溫度差值，控制部根據器件溫度差值的大小來控制散熱模塊中冷板的冷液流量的大小，從而實現對不同發熱程度的電子器件進行不同程度地散熱，同時節約能源。因此，在至少一個電子器件中的一個電子器件不運作時，該電子器件對應的散熱模塊不對其進行散熱。當機柜內的空氣溫度在設定的正常溫度范圍值范圍中，制冷模塊被關閉，實現自動調節制冷模塊的開閉。

附圖說明