一种基于多孔金属的服务器水冷热管散热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于多孔金属的服务器水冷热管散热器，包括热管导热单元和水冷换热单元；所述热管导热单元和水冷换热单元连接；所述热管导热单元包括热沉和热管；所述水冷换热单元包括上下板盖、水管接头和水冷板；所述冷水板的流道内腔填充多孔金属。本实用新型专利技术提供的散热器通过多孔金属填充在水冷板内腔，增大水冷板内部固体与水的换热面积，并且增大冷却水的紊乱程度，极大提升了水冷换热单元的换热性能。元的换热性能。元的换热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多孔金属的服务器水冷热管散热器


[0001]本技术涉及数据中心散热冷却
，尤其涉及一种基于多孔金属的服务器水冷热管散热器。

技术介绍

[0002]随着5G技术的成熟，智能制造、工程模拟、智慧工厂等海量数据以及高性能计算相关的技术应用开始跨越式发展，已经从实验室研究发展到真正的工业应用领域，进而促使数据中心趋于集群化和高功率密度。目前数据中心机房大多采用精密空调进行风冷散热，散热效果受限于空气的低导热率，难以满足数据中心服务器内核心元件的散热需求。另一方面，空调的不间断运行需要消耗大量的电能。据统计，精密空调的耗电量占到机房总用电量的 40％～50％。长此以往，散热问题严重制约了数据中心的发展。
[0003]在此背景下，液体冷却由于具有更高的散热效率和更低的能耗，近年来在数据中心冷却领域得到了长足发展和应用。在众多液体冷却方式中，微通道水冷板式热管散热器能够避免液体工质与电子设备的直接接触，减少液体工质对电子设备的腐蚀，降低由于直接接触而造成电子设备短路等风险，具有可靠性高、维护便利等优势，是解决数据中心散热问题的理想之选。然而，微通道水冷板的微流道加工主要采用数控机床加工、圆盘焊接、深孔加工等加工方法，工艺复杂、成本高，很大程度上限制了微通道水冷板式热管散热器的应用。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种基于多孔金属的服务器水冷热管散热器，该散热器制造工艺简单、成本低，且提升了水冷板的换热性能，既适用于更高功率密度的服务器散热，又具有大规模推广应用的特点。
[0005]本技术的目的通过以下的技术方案来实现：
[0006]一种基于多孔金属的服务器水冷热管散热器，包括：
[0007]包括热管导热单元和水冷换热单元；所述热管导热单元和水冷换热单元连接；所述热管导热单元包括热沉和热管；所述水冷换热单元包括上下板盖、水管接头和水冷板；所述冷水板的流道内腔填充多孔金属。
[0008]与现有技术相比，本技术的一个或多个实施例可以具有如下优点：
[0009]只需加工水冷板的大流道，结构简单，制造工艺简单、成本低，具有大规模推广应用的特点。
[0010]利用多孔金属取代了微流道，具有比表面积大、对流体扰动作用强等优点，增强了水冷板的换热效率，散热效果更好。
附图说明
[0011]图1是基于多孔金属的服务器水冷热管散热器结构示意图；
[0012]图2是基于多孔金属的服务器水冷热管散热器分解图；
[0013]图3是热管三维图；
[0014]图4是热沉结构示意图；
[0015]图5是水冷板结构示意图；
[0016]图6a是水冷板俯视图；
[0017]图6b是水冷板仰视图。
具体实施方式
[0018]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本技术实施方式作进一步详细的描述。
[0019]如图1和图2所示，为基于多孔金属的服务器水冷热管散热器结构，包括：热管导热单元1和水冷换热单元2；所述热管导热单元1和水冷换热单元2连接；所述热管导热单元1包括热沉11和热管12；所述水冷换热单元2 包括上下板盖21、水管接头22和水冷板23；所述冷水板23的流道内腔填充多孔金属24。
[0020]如图3所示，所述热管12包括蒸发段121、绝热段122、冷凝段123，其中蒸发段121呈扁平状，底部具有通过压扁而获得的平面，热管12内部的吸液芯结构采用沟槽式或复合式结构。
[0021]如图4所示，所述热沉11设有容纳所述热管12蒸发段121的通槽112，所述热管12的蒸发段121通过焊锡固定于热沉11，保证热管12的蒸发段121 压扁获得的平面与热沉11的底面相平。在实际应用时，利用螺栓通过热沉 11上的四个螺栓孔111，将固定连接后的热管12的蒸发段121与热沉11一起安装在涂有导热硅脂的CPU表面，将CPU产生的热量收集起来传导至水冷换热单元2，通过冷却水将热量带至室外。
[0022]如图5、图6a和图6b所示，所述水冷板23的水冷流道为双层流道结构，关于热管冷凝段123对称。在实际应用中，冷却水从水冷板入口233流入，经入口分流腔234将冷却水分为两部分，分别流入上层流道235和下层流道 237；以上层流道235为例，冷却水从流道2352，流经若干条流道后，从流道2351流出，上层流道235的冷却水与下层流道237的冷却水通过出口汇集腔236收集后，从水冷板出口231流出。
[0023]所述水冷板23中部设有放置热管12的冷凝段123的通槽112，利用焊锡将所述热管12的冷凝段123与水冷板23固定连接。
[0024]所述水冷板23的流道内腔填充多孔金属24。可选的，所述多孔金属24 为开孔式泡沫金属、开孔式定向多孔金属或者金属纤维毡的一种或多种的组合，所述多孔金属24所制材料为铜、铝或其合金。可选的，若所述多孔金属 24与水冷板23水冷流道的尺寸和形状相同，则多孔金属24与水冷板23的流道底面和侧面通过焊锡固定；若所述多孔金属24与水冷板23水冷流道形状相同，而多孔金属的尺寸略大于水冷板23水冷流道的尺寸，则多孔金属 24通过与水冷板23流道过盈配合紧固。
[0025]多孔金属24固定后，所述板盖21通过摩擦焊与水冷板23焊接，仅有水冷板进水口233、出水口231与水冷板23的外界联通，其余部位均被密封。
[0026]所述一种基于多孔金属的服务器水冷热管散热器其散热过程为：
[0027]所述热沉11将CPU工作产生的热量收集至热管12的蒸发段121，使得蒸发段121内
部的工质吸收热量蒸发形成蒸汽，所述蒸汽在压力差的推动下携带热量流经热管12的绝热段122内芯到达冷凝段123；在冷凝段123内的蒸汽将所携带的热量传递至水冷板23后重新液化，在吸液芯毛细力及重力的作用下流回热管12的蒸发段121，完成一个传热循环过程。
[0028]所述水冷板23在进水口233和出水口231分别通过水管接头22接入冷却水输送系统；冷却水从进水口233流入，在入口分流腔234一分为二分别流入上层流道235和下层流道237，在上层流道235和下层流道237与水冷板23和多孔金属24进行对流换热；在此过程中，冷却水多孔金属所形成的三维不规则通道中流动，处于不断分离、混合的状态，在与冷却水流动方向垂直的截面中，冷却水的温度几乎一致，换热效果良好；与水冷板23和多孔金属24完成对流换热后的冷却水经出口汇集腔236收集后，从水冷板出口 231流出，最终将热量排放至大气中。
[0029]虽然本技术所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本技术而采用的实施方式，并非用以限定本技术。任何本技术所属
内的技术人员，在不脱离本技术所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本技术的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多孔金属的服务器水冷热管散热器，其特征在于，包括热管导热单元(1)和水冷换热单元(2)；所述热管导热单元(1)和水冷换热单元(2)连接；所述热管导热单元(1)包括热沉(11)和热管(12)；所述水冷换热单元(2)包括上下板盖(21)、水管接头(22)和水冷板(23)；所述水冷板(23)的流道内腔填充多孔金属(24)。2.根据权利要求1所述的基于多孔金属的服务器水冷热管散热器，其特征在于，所述热管(12)包括蒸发段(121)、绝热段(122)、冷凝段(123)，其中蒸发段(121)呈扁平状，并固定于热沉(11)上，保证蒸发段(121)压扁获得的平面与热沉(11)的底面相平；所述冷凝段(123)位于水冷板流道上下层流道的夹层中，利用焊锡将所述热管冷凝段与水冷板连接；所述热管(12)内部设置吸液芯结构，该结构采用沟槽式或复合式结构。3.根据权利要求1所述的基于多孔金属的服务器水冷热管散热器，其特征在于，所述热沉(11)设有容纳所述热管(12)蒸发段(121)的通槽(112)，所述蒸发段(121)通过焊锡固定于热沉。4.根据权利要求1所述的基于多孔金属的服务器水冷热管散热器，其特征在于，所述水冷板(23)设置水冷流道，该水冷流...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘敏强，邱贵乾，李超，陈阳，陈坚泽，
申请(专利权)人：佛山市液冷时代科技有限公司，
类型：新型
国别省市：