一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器，包括：蒸发器，蒸发器的内部设置有储液室和吸液芯，储液室的内壁上设置有铜粉，吸液芯内设置有至少一排蒸汽排泄通道；冷凝器，冷凝器内设有安装蒸汽管路的空腔；环路管，环路管包括蒸汽管路和液体管路，且蒸汽管路与液体管路连通，蒸汽管路的一端与蒸发器的蒸汽管路接口连通，另一端绕设于冷凝器的空腔并与液体管路连通以形成环路，且液体管路与蒸发器的液体管路接口连通；注液管路，用于注入工作流体，注液管路通过三通与蒸汽管路和液体管路均连通。还提供了相应的使用方法。本发明专利技术提高了散热效果和散热效率，强化了吸液芯中工质的循环，可满足超高热流密度服务器CPU的散热需求。热需求。热需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器及使用方法


[0001]本专利技术涉及散热
，尤其涉及一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器及使用方法。

技术介绍

[0002]随着计算机和电子技术的进步，对信息处理、信息积累系统和数字通信的需求显著增加，数据中心产业得到了快速发展。对于新一代的数据中心技术，采用高密度的IT设备是是必然趋势。但是采用高密度设备时，必须面临的问题是设备过高的热流密度造成传统的散热方式无法满足制冷量的要求。从目前的数据中心散热技术来看，根据散热的对象来划分，可以将其分为机房级散热、机柜级散热、服务器级散热和芯片级散热。其中芯片级的发热量高达百瓦级，与其他冷却设备相比，由于高热流密度和狭小的运行空间，服务器CPU冷却已成为全球研究的热点和难点。
[0003]CPU散热的原理是通过散热器与芯片相接触，首先通过热传导将芯片产生的热量传递至散热器。散热器的型式多种多样，最常见的散热器型式为风冷翅片式。热量传导至散热器后，通过空气对流(可分为自然对流与强制对流)将散热器的热量带走。因风冷效率低，通过增大风速虽可以增加散热效果，但风速过高风扇会存在功耗高及振动问题，当面对更高热流密度问题时，风冷存在散热瓶颈。当热流密度高于50W/cm2后，风冷无法保证电子元件在安全温度以下。由此可见，传统的散热器已难以满足超高热流密度CPU的散热需求，急需发展一种先进和安全的热管理技术来确保CPU能可靠稳定的工作。
[0004]为了能够满足高热流密度CPU散热问题，近年来，环路热管因其优良的远距离传热、逆重力性能及安装结构灵活等特点，在电子设备散热领域不断发展，成为一种十分具有潜力的散热方式。目前公开的平板型环路热管技术，其散热能力超50W/cm2的研究很少。此外，目前的平板型环路热管技术基本上都设计有储液室，根据储液室的位置可以分为上下式和链式。链式是储液室位于蒸发器吸液芯的侧面，这种链式结构的环路热管的补液量主要靠工作流体与吸液芯的接触面。当在高热流密度下，吸液芯的工作流体循环是至关重要的，然而这种结构，工作流体补液量有限，在高热流密度下，环路热管的蒸发器温度急剧上升，甚至吸液芯会出现“烧干”现象。由此可见，传统平板型环路热管仍存在不足，如何设计出一种能满足高热流密度CPU散热需求的环路热管散热器仍是急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的现有环路热管不能满足散热需求的问题，本专利技术提供了一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器，在储液室的内壁上烧结铜粉，使工作流体分布在整个储液室的内壁上，增加了工作流体的回流量，吸液芯通过设置至少一排蒸汽排泄通道，可以增加蒸汽的排放量，带走大量的热量，满足散热需求。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器，包括：
[0007]蒸发器，所述蒸发器上设有蒸汽管路接口、液体管路接口和用于与抽真空管路连通的抽真空管路接口，所述蒸发器的内部设置有储液室和吸液芯，所述储液室的内壁上设置有铜粉，所述吸液芯内设置有至少一排蒸汽排泄通道；
[0008]冷凝器，所述冷凝器内设有安装蒸汽管路的空腔；
[0009]环路管，所述环路管包括蒸汽管路和液体管路，且蒸汽管路与液体管路连通，所述蒸汽管路的一端与所述蒸发器的蒸汽管路接口连通，另一端绕设于所述冷凝器的空腔并与液体管路连通以形成环路，且所述液体管路与蒸发器的液体管路接口连通；
[0010]注液管路，用于注入工作流体，所述注液管路通过三通与蒸汽管路和液体管路均连通。
[0011]进一步地，所述蒸发器还包括左盖板、蒸发器盒和右盖板，所述储液室和吸液芯设置在所述蒸发器盒内，左盖板、和右盖板分别与蒸发器盒的两端固定连接，吸液芯、铜粉与蒸发器盒紧密烧结，且所述吸液芯靠近蒸汽管路接口一侧设置。
[0012]进一步地，所述蒸发器盒呈扁平状。蒸发器盒呈扁平状，即蒸发器呈扁平状，扁平状的蒸发器能够与CPU的表面紧密结合，大大的降低了接触热阻，提高了总体散热效率。
[0013]进一步地，在储液室的内壁设置有钢环。
[0014]优选地，钢环呈扁平状，以更好地与蒸发器配合。
[0015]优选地，钢环的材质为304不锈钢。
[0016]进一步地，所述蒸汽排泄通道的截面形状为矩形、拱形、圆形、类圆形和多边形中的任一种。
[0017]进一步地，所述吸液芯由铜粉烧结而成，铜粉的目数为30
‑
800。
[0018]进一步地，储液室内壁上的铜粉为高目数铜粉，目数大于400目。
[0019]进一步地，所述冷凝器包括下盖板、和上盖板以及位于下盖板、和上盖板之间的水循环下卡板和水循环上卡板，
[0020]水循环下卡板和水循环上卡板上均设置有用于水循环的流道，且所述水循环下卡板、水循环上卡板上分别设有循环水出口和循环水入口，循环水入口和循环水出口与水循环下卡板和水循环上卡板上的流道均相通；
[0021]水循环下卡板和水循环上卡板相对的一面均内凹开设有凹槽，水循环下卡板和水循环上卡板盖合时两所述凹槽形成用于安装蒸汽管线的空腔。
[0022]进一步地，空腔呈蛇形设置。
[0023]进一步地，所述蒸发器、蒸汽管路、注液管路、液体管路、抽真空管路和三通的材质均为紫铜。
[0024]一种前述用于服务器CPU散热的环路热管散热器的使用方法，包括：
[0025]在服务器CPU表面涂抹导热硅脂；
[0026]将蒸发器安装在待冷却的CPU表面；
[0027]冷凝器中通入循环水；
[0028]蒸发器吸收CPU的热量使工作流体蒸发成蒸汽，蒸汽由蒸汽管路进入冷凝器并在冷凝器中循环水的作用下液化；
[0029]液化后的工作流体由液体管路进入到储液室中，再次被吸液芯吸收并蒸发，形成一个循环过程。
[0030]进一步地，当蒸汽排泄通道设置有多排时，各蒸汽排泄通道的间距相等。
[0031]进一步地，所述冷凝器的下盖板、水循环下卡板、水循环上卡板和上盖板的材质为铝，所述固定螺栓的材质为不锈钢，所述循环水入口管和循环水出口管的材质为紫铜。
[0032]与现有技术相比，本专利技术能够实现的有益效果至少如下：
[0033]1、本专利技术通过设置具有至少一排蒸汽排泄通道的吸液芯，可视实际情况设置蒸汽排泄通道的排数，满足超高热流密度的散热要求，在较低的热流密度下，蒸汽排泄通道未能完全达到饱和蒸发状态，随着热流密度的增加，蒸汽排泄通道慢慢地达到饱和蒸发状态，带走大量的热量，从而可以大大地降低CPU的温度。
[0034]2、本专利技术在储液室内壁烧结有一层薄薄的高目数的铜粉，储液室中的工作流体就会被高目数的铜粉吸收，使整个储液室内壁充满工作流体，可以保证有更多的工作流体传递到吸液芯，保证在超高热流密度下，吸液芯具有连续的工作流体循环，避免“烧干”现象的发生，而传统的环路管，工作流体的传递主要依靠与吸液芯接触面来传递，增设铜粉大大的加强了工质的传递本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器，其特征在于，包括：蒸发器(1)，所述蒸发器(1)上设有蒸汽管路接口、液体管路接口和用于与抽真空管路(7)连通的抽真空管路接口，所述蒸发器(1)的内部设置有储液室(11)和吸液芯(12)，所述储液室(11)的内壁上设置有铜粉(13)，所述吸液芯(12)内设置有至少一排蒸汽排泄通道(15)；冷凝器(3)，所述冷凝器(3)内设有安装蒸汽管路的空腔；环路管，所述环路管包括蒸汽管路(2)和液体管路(6)，且蒸汽管路(2)与液体管路(6)连通，所述蒸汽管路(2)的一端与所述蒸发器(1)的蒸汽管路接口连通，另一端绕设于所述冷凝器(3)的空腔并与液体管路(6)连通以形成环路，且所述液体管路(6)与蒸发器(1)的液体管路接口连通；注液管路(5)，用于注入工作流体，所述注液管路(5)通过三通(4)与蒸汽管路(2)和液体管路(6)均连通。2.根据权利要求1所述的一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器，其特征在于，所述蒸发器(1)还包括左盖板(8)、蒸发器盒(9)和右盖板(10)，所述储液室(11)和吸液芯(12)设置在所述蒸发器盒(9)内，左盖板(8)、和右盖板(10)分别与蒸发器盒(9)的两端固定连接，吸液芯(12)、铜粉(13)与蒸发器盒(9)紧密烧结，且所述吸液芯(12)靠近蒸汽管路接口一侧设置。3.根据权利要求2所述的一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器，其特征在于，所述蒸发器盒(9)呈扁平状。4.根据权利要求1所述的一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器，其特征在于，在储液室(11)的内壁设置有钢环(14)。5.根据权利要求1所述的一种用于服务器CPU散热的环路热管散热器，其特征在于，所述蒸汽排泄通道(15)的截面形状为矩形、拱形、圆形、类圆形和多边形中的任一种。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪双凤，熊康宁，孟力克，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：