[发明专利]模块化机箱及配套密闭负压散热器

说明书

本发明提供一种承载板卡功能与散热功能分离，同时自身实现模块化的机箱，我们命名为模块化机箱及配套密闭负压散热器。模块化机箱及配套密闭负压散热器使用通用的棱、面和板结构，完成机箱的拼装，机箱内需散热的芯片通过热导管直接与机箱表面连接，机箱表面再与配套的密闭负压散热器紧密贴合。密闭负压散热器通过密闭负压环境，将内部的导热工质沸点降低，使其受热更易沸腾，从而快速高效的转移热量到表面积更大的负压空腔内。由于负压空腔顶部使用波浪型散热面设计，增加了散热面积，所以促进了热量传导到周围环境中。

技术领域

本发明涉及机箱和散热领域。包括个人电脑、工作站、服务器的机箱及散热。但也不仅限于个人电脑、工作站、服务器的机箱及散热。

背景技术

现在芯片技术集成度越来越高，单位面积发热量也越来越高。如何为芯片及承载芯片的主板进行经济、高效、稳定的散热成为机箱的主要功能。由于芯片用途十分广泛，承载芯片的主板往往也大小不一。如何通过统一的机箱来尽可能广泛地满足各类主板对机箱使用需求，也成了一个突出问题。

目前的机箱和散热普遍存在以下问题。

1、机箱通用性差。特别是高密度的机架式服务器机箱，为了兼顾空间使用效率和散热效率，通常为不同使用场景的服务器设计不同的机箱。

2、散热能耗占比高。特别是高密度的机架式服务器，通过暴力风扇进行风冷散热。暴力风扇本身的能耗就占到了整个服务器的30％左右。同时暴力风扇产生了大量噪音污染。

3、传统液冷存在漏液风险。为了减少风冷的散热耗能和噪音问题，通过液冷循环的散热方式是一种可选方案，液冷循环散热导管直接伸入机箱内部，存在漏液风险不可控问题，一直没有大规模推广使用。

发明内容

针对目前的机箱存在的通用性差以及散热能耗占比高或漏液风险问题，模块化机箱及配套密闭负压散热器提供了一个新方向。

与现有机箱及散热设计相比，本发明具有如下的有益效果：

1、机箱通用性强。

2、散热耗能低。

3、漏液风险低。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为模块化机箱构成示意图；

图2为密闭负压散热器示意图；

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明进行详细说明。机箱本身采用模块化结构。模块化机箱使用通用的棱、面和板结构，通过螺丝加固，组装成机箱体。组装后的机箱体可大可小，从而满足不同场景下的需要。机箱内部的散热芯片直接通过热导管与机箱表面紧密连接，保证热量高效地传递到机箱表面。机箱表面与密闭负压散热器紧密连接，保证热量高效地传递到密闭负压散热器上。密闭负压散热器为气密性容器，连接气压计。密闭负压散热器内部空气尽量抽空，同时装有部分导热工质，一般为蒸馏水。由于密闭负压散热器中有一定的真空度，所以导热工质的沸点比标准气压下低。导热工质受热后沸腾，从而让热量带到上部更大的负压空腔内，与外界产生更大的散热接触面，方便快速散热。密闭负压散热器需要在低温环境下进行制作，参考值4摄氏度。在常温下，参考值20摄氏度，导热工质就会沸腾，产生蒸气，从而导致密闭负压散热器内部压强增加，进而提高导热工质沸点。正常情况下，密闭负压散热器内部气压与导热工质温度一一对应，同时，导热工质一但受热就会沸腾，从而让热量高效地带到上部密闭的负压空腔内，通过波浪型散热面与外界进行更大面积的热交换。

模块化机箱组件以现有19英寸宽1U高机架式服务器为参考，宽为略小于标准机架宽度的二分之一，参考值为24厘米；高为略小于1U的高度，参考值为4厘米。长为通用服务器机柜深度的四分之一，参考值为20厘米。通过模块化的机箱组件，能组装成不同尺寸的机箱。机箱底板一侧通过螺丝铜柱固定主板。机箱底板的对面一侧直接与密闭负压散热器贴紧并固定。模块化机箱的其他附属物，如防滑垫，防接触保护壳，根据需要额外加装，不在模块化机箱及配套密闭负压散热器范围内。波浪型散热面也可为其它类型地促进散热的结构，也不排除在散热结构上添加风扇用于加强散热效果。密闭负压散热器的重点在于通过密闭的负压环境，使导热工质沸点降低，受热后更容易沸腾，从而快速高效的转移热量。