一种用于高性能计算系统的散热装置及系统的制作方法

1.本实用新型涉及计算机散热技术领域，尤其涉及一种用于高性能计算系统的散热装置及系统。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。
3.随着计算机科学技术的飞速发展，使得计算机各配件的功能日趋强大，但同时逐渐增强的功率性能会带来更大的热量，众所周知，计算机各配件在高温下性能会下降，需要冷却系统来带走热量；发明人发现，当前计算机水冷系统已经发展了一段时间，技术已相对成熟，但对于水冷系统的研究基本局限于导热液成分以及水冷头的材质等热传导方面，因此，当前水冷系统均为导热—散热，其散热效率严重受制于环境温度；而高性能计算系统对散热需求较高，而其所处环境在散热一定时段后，温度上升明显，导致散热效率较低，影响高性能计算系统的正常运作。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述问题，提供了一种用于高性能计算系统的散热装置及系统，所述方案通过在高性能计算系统内部引入微型水冷机组，有效保证了散热效率，保证了高性能计算系统在连续工作状态下的正常工作。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种用于高性能计算系统的散热装置，包括水冷头和微型水冷机组，所述水冷头设置于高性能计算系统内部的待散热元器件表面，所述微型水冷机组包括换热器和冷凝器，所述换热器中的蒸发器与所述冷凝器通过管道连通；所述水冷头中的盘管与所述换热器中的盘管通过管道连通，所述盘管内循环流动有导热液。
7.一种高性能计算系统，包括主机和上述的用于高性能计算系统的散热装置，所述主机包括主板、cpu、显卡及内存，所述散热装置的水冷头设置于主板、cpu、显卡或内存的表面。
8.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
9.(1)本实用新型所述方案提供了一种用于高性能计算系统的散热装置及系统，所述方案通过在高性能计算系统内部引入微型水冷机组，有效保证了散热效率，保证了高性能计算系统在工作状态下的正常工作；
10.(2)高性能计算系统的使用寿命与其工作状态下的散热效率成正比，本实用新型所述方案通过引入的微型水冷机组，有效提高了散热效率，进而提高了高性能计算系统的使用寿命。
附图说明
11.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限定。
12.图1为现有计算机水冷系统结构示意图；
13.图2为本实用新型实施例一中所述的用于高性能计算系统的散热装置结构示意图。
具体实施方式：
14.下面结合附图与具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
15.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
16.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
17.本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
18.术语解释：
19.(1)计算机水冷系统
20.计算机水冷系统是指在相对密闭的计算机主机内利用水的比热容大的特点对中央处理器和显卡等易发热模块进行散热的物理循环系统。特殊情况下可以将水冷系统外接。
21.(2)计算机水冷系统组成
22.如图1所示，现有的计算机水冷系统，至少要包括：水冷头、散热排(冷排)、水箱、水泵、水管、水冷液等基本组成部分，水冷头又针对不同的电脑散热对象分为：cpu冷头、主板冷头、内存冷头、显卡冷头等等。
23.(3)计算机水冷系统特点
24.计算机水冷系统相比计算机风冷系统，拥有更高的散热能力上限，极低的噪音产生。安静的工作环境是计算机水冷系统的主要卖点，因为暴力叠片的风冷系统也可产生极高的散热能力，而水冷系统在外端仍然依靠风扇盘管将水中热量带走，所以相比起来目前产品散热能力并无太大优势。
25.(4)计算机水冷系统功能
26.计算机水冷系统功能主要为对cpu和显卡等易热芯片进行散热，本实用新型所述方案通过外接微型冷水机组设备换热产生质变，将散热能力大幅度提升，以致其能够轻松对当前市场绝大多数易热芯片进行散热，甚至用于特殊用途大型高功率计算机。
27.其中，微型冷水机组的尺寸限定以能够安装于计算机设备中不影响其正常工作为
准，具体可根据实际需求进行设定。
28.实施例一：
29.本实施例的目的是提供一种用于高性能计算系统的散热装置。
30.如图2所示，一种用于高性能计算系统的散热装置，包括水冷头和微型水冷机组，所述水冷头设置于高性能计算系统内部的待散热元器件表面，所述微型水冷机组包括换热器和冷凝器，所述换热器中的蒸发器与所述冷凝器通过管道连通；所述水冷头中的盘管与所述换热器中的盘管通过管道连通，所述盘管内循环流动有导热液。
31.进一步的，所述换热器包括盘管和蒸发器，所述蒸发器与盘管封装于同一密闭空间。
32.进一步的，所述蒸发器与所述冷凝器之间通过管道连通，所述管道中流动有制冷剂。
33.进一步的，所述蒸发器与冷凝器之间设置有膨胀阀和压缩机。
34.进一步的，所述微型水冷机组还包括用于对导热液和制冷剂提供动力的水泵。
35.进一步的，所述水冷头采用内置有盘管的铜块结构，具体的，虽然贵金属的导热性能比较好，但由于昂贵的价格，故本实施例中的水冷头选择铜质，同时，由于cpu顶盖的材质也是铜，故散热仿真计算过程可以将其视为一块铜整体，即换热发生在水与铜壁面的对流换热。
36.进一步的，本实施例中所述微型水冷机组采用嵌入式微型冷水机(embeddedchiller)(本实施例中其尺寸大小为298mm*197mm*146mm，噪音小于56分贝)，设置有微电脑控制器，具有水流保护，防冻保护，压缩机过载保护等功能，其优点在于安全可靠，整体性强可直接使用，缺点在于满负荷运转时的噪音略大。
37.进一步的，所述微型冷水机组还可以选择模块化冷凝机组(本实施例中选用型号为：hac550dc48-w的冷凝机组，其具体参数如下：制冷量为550w，机组尺寸为250mm*160mm*170mm(长*宽*高)，噪音为43分贝)，三项重要属性均满足需求，同时，该型号的冷凝机组需配备散热量400w-600w的蒸发器。其优点在于尺寸小，且蒸发器尺寸可配合调整，使机组占用空间有足够的调整余地，且43分贝的噪音对于微型冷水机也是十分优异的表现；其缺点在于和蒸发器的匹配问题，需保证模块化冷凝机组和蒸发器匹配良好。
38.进一步的，所述待散热元器件包括但不限于cpu、显卡、内存或主板。
39.实施例二：
40.本实施例的目的是提供一种高性能计算系统。
41.一种高性能计算系统，包括主机和上述的用于高性能计算系统的散热装置，所述主机包括主板、cpu、显卡及内存，所述散热装置的水冷头设置于主板、cpu、显卡或内存的表面。
42.其中，所述主板、cpu、显卡及内存间的连接关系为本领域技术人员已知，故此处不在赘述。
43.上述实施例提供的一种用于高性能计算系统的散热装置及系统可以实现，具有广阔的应用前景。
44.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则
之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。