一种服务器自适应微通道散热结构制造技术

本发明专利技术公开一种服务器自适应微通道散热结构，包括由下到上的顺序依次叠放的基板

【技术实现步骤摘要】
一种服务器自适应微通道散热结构


[0001]本专利技术涉及服务器散热
，具体涉及一种服务器自适应微通道散热结构
。

技术介绍

[0002]云计算的快速发展使得数据中心服务器的工作负荷显著增长，易导致温度急剧升高引起热管理失效，从而危及服务器的安全稳定运行
。
目前，以水为换热工质的微流道热沉因具有换热效率高及结构紧凑等优点，是解决服务器散热问题的有效方法之一
。
然而，传统微流道散热结构缺乏根据热源分布进行流量自主调控的能力：若微流道保持最大负荷所需流量运行，则低负荷区域将产生显著的能源浪费；若设置额外驱动力调节流动过程的流量变化，则存在冷却滞后
、
浪费泵功的问题
。
同时，传统微流道散热结构难以解决服务器工作过程中热负荷波动所产生的热点动态变化问题
。
[0003]现有微柱结构表面嵌套圆环状水凝胶进行流量控制，或在通道中布置多个水凝胶微阀以扩大流量调控范围
。
阻断了微柱与散热工质间的直接换热，弱化了微柱散热效果
。
并且存在微阀干扰流量控制的问题，不能实现多微流体调节单元之间流量平衡
。
具体表现为：当换热路径上游热点温度降低后，微阀关闭，导致通过下游未冷却热点
(
微阀打开状态
)
的流量依然较小，加剧下游热点冷量不足的风险，无法满足存在热点随空间分布实时变化
、
温度分布不均匀等问题的服务器的散热需求
。
>因此，现有技术需要进一步改进和提高
。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种服务器自适应微通道散热结构，解决高功率趋势下服务器发热量过高，且热点随空间分布实时变化，温度分布不均匀，导致整体散热性差的问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种服务器自适应微通道散热结构，包括基板
、
流道隔板和盖板，所述基板
、
流道隔板及盖板按照由下到上的顺序依次叠放并固定封装成一体，所述基板为顶部开放的壳体结构，流道隔板将基板的顶部封闭，形成位于基板内侧的热交换空腔
。
[0007]所述热交换空腔的内部设有长条状的多个肋片阀组，所有肋片阀组在热交换空腔的内部纵向依次间隔排布，任意相邻两个肋片阀组之间形成一条主流道
。
[0008]所述流道隔板上开设有横向依次间隔排布的多组出口，任意相邻两组出口之间均开设有一组旋流口，每组出口均包括与主流道数量相等且位置一一对应的出口，每组旋流口均包括与主流道数量相等且位置一一对应的旋流口
。
[0009]每组旋流口的上方均对应设有一个进液空腔，各进液空腔均通过对应的旋流口与热交换空腔相连通，每组出口的上方均具有一个出液空腔，各出液空腔通过对应的出口与热交换空腔相通
。
[0010]进一步地，所述基板
、
流道隔板和盖板均为方形的金属平板，且长宽尺寸相同，所述基板的内侧具有顶部开放的方形凹槽，流道隔板将基板的顶部封闭形成所述热交换空
腔
。
[0011]进一步地，每个肋片阀组均包括与出口组数和旋流口组数之和数量相等且位置一一对应的肋片，同组的各肋片呈线性横向依次等间隔布置
。
[0012]同组的任意相邻两个肋片之间形成能够供流体工质通过的支流道，每条支流道内均设有能够调节支流道开度的微阀
。
[0013]进一步地，首位次肋片阀组和末位次肋片阀组均与热交换空腔的内侧壁之间具有间隙，同组肋片中位于两端的肋片与热交换空腔的内侧壁之间也具有间隙
。
[0014]所述肋片是由高导热材料制成的柱状结构，其横截面采用梯形
、
三角形
、
梭形或者
S
形，肋片竖向设置，其下端与热交换空腔的底部固定为一体，同组的任意相邻两个肋片采用中心对称的方式布置
。
[0015]进一步地，每个肋片的左右两侧均对称设置有两个温敏扰流柱，位于同一支流道的两个温敏扰流柱组成所述微阀
。
[0016]位于肋片阀组左右两端的温敏扰流柱分别与热交换空腔的侧壁形成半微阀
。
[0017]进一步地，温敏扰流柱是由温敏型水凝胶制成的柱状结构，其横截面为半圆形，温敏扰流柱竖向布置，其平面侧与肋片的侧壁固定相连
。
[0018]同一微阀的两个温敏扰流柱的圆弧面交错布置，工作时，各温敏扰流柱受到相邻肋片的热传导作用发生体积变化
。
[0019]进一步地，流道隔板的上表面开设有与出口组数和旋流口组数之和数量相等且位置一一对应的上凹槽，盖板将各上凹槽的顶部封闭分别形成进液空腔或出液空腔
。
[0020]同组的各出口上端和同组的各旋流口上端，分别位于对应上凹槽的底部
。
[0021]流道隔板的侧壁上设有连接各进液空腔相通的第一管体，流道隔板的侧壁上还设有连接各出液空腔相通的第二管体，第一管体和第二管体能够分别连接循环泵的出口端和进口端
。
[0022]进一步地，所述流道隔板的下表面开设有与旋流口组数数量相等且位置一一对应的下凹槽，上凹槽和下凹槽均为纵向延伸的长方形结构
。
[0023]同组的各旋流口下端均位于对应的下凹槽内，下凹槽内侧为流体工质由旋流口进入热交换空腔的旋洒空间
。
[0024]所述出口为竖直开设的圆孔，旋流口为竖向设置的螺旋孔，其内侧壁具有螺旋分布的凸棱，各旋流口的下方外侧对应均匀分布的四个微阀
。
[0025]进一步地，肋片的上端面为平面，各出口正下方对应的一列肋片的上端面与流道隔板的底面贴合在一起，下凹槽的宽度大于其正下方对应肋片的宽度
。
[0026]通过采用上述技术方案，本专利技术的有益技术效果是：本专利技术将水凝胶微阀设计成扰流结构，通过随温度实时变化的特性增强流体扰动，进一步强化换热，提高换热效率
。
相邻温敏扰流柱组成微阀，每个旋流口对应多个微阀，流体通过多个旋流口进入主流道后，各微阀根据肋片温度变化实时调控开度
、
调节流量大小，既避免受其他区域微阀启闭的限制导致流量不足冷却失效，又满足热点冷却的准确性
。
旋流口可增大流体换热速率
、
提高换热均匀性，满足高功率服务器散热需求，使得服务器的换热效果好，热点自适应冷却的精准性进一步提高
。
附图说明
[0027]图1是本专利技术一种服务器自适应微通道散热结构的示意图
。
[0028]图2是本专利技术一种服务器自适应微通道散热结构的爆炸图
。
[0029]图3是本专利技术一种服务器自适应微通道散热结构的剖示图
。
[0030]图4是图1中某一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种服务器自适应微通道散热结构，其特征在于，包括基板
、
流道隔板和盖板，所述基板
、
流道隔板及盖板按照由下到上的顺序依次叠放并固定封装成一体，所述基板为顶部开放的壳体结构，流道隔板将基板的顶部封闭，形成位于基板内侧的热交换空腔；所述热交换空腔的内部设有长条状的多个肋片阀组，所有肋片阀组在热交换空腔的内部纵向依次间隔排布，任意相邻两个肋片阀组之间形成一条主流道；所述流道隔板上开设有横向依次间隔排布的多组出口，任意相邻两组出口之间均开设有一组旋流口，每组出口均包括与主流道数量相等且位置一一对应的出口，每组旋流口均包括与主流道数量相等且位置一一对应的旋流口；每组旋流口的上方均对应设有一个进液空腔，各进液空腔均通过对应的旋流口与热交换空腔相连通，每组出口的上方均具有一个出液空腔，各出液空腔通过对应的出口与热交换空腔相通
。2.
根据权利要求1所述一种服务器自适应微通道散热结构，其特征在于，所述基板
、
流道隔板和盖板均为方形平板，所述基板的内侧具有顶部开放的方形凹槽，流道隔板将基板的顶部封闭形成所述热交换空腔；流道隔板的上表面开设有与出口组数和旋流口组数之和数量相等且位置一一对应的上凹槽，盖板将各上凹槽的顶部封闭分别形成进液空腔或出液空腔；同组的各出口上端和同组的各旋流口上端，分别位于对应上凹槽的底部；流道隔板的侧壁上设有连接各进液空腔相通的第一管体，流道隔板的侧壁上还设有连接各出液空腔相通的第二管体，第一管体和第二管体能够分别连接循环泵的出口端和进口端；所述流道隔板的下表面开设有与旋流口组数数量相等且位置一一对应的下凹槽，上凹槽和下凹槽均为纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩亮，焦娟娟，张宗波，张远，朱传勇，任晓，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：