关于“双冷却降温机制”的降温散热设备的研究

2020-10-20侯江霖姚兴黄诗婷李征濂黄柳婷

数码设计 2020年8期

侯江霖姚兴黄诗婷李征濂黄柳婷

摘要：作为计算机最重要的部分之一，处理器决定着计算机的运算性能。如何将处理器散发的热量吸收、将多余热量及时散发，从而保证计算器处理器能在最合适的温度状态下工作，散热设备起着至关重要的作用。但传统计算机的散热设备存在有效功率低、寿命低、风扇噪声高、易故障等缺点，研发一款节能、高效、灵活、耐用的新型计算机降温散热设备对于“万物互联”时代的发展有着非常重要的意义。

关键词：计算机;散热设备;“双冷却降温机制”;高效;耐用;灵活;节能

中图分类号：TP303 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2020）08-0043-01

1 概述

“万物互联”时代有着大量信息数据流通计算，针对目前的计算机处理器发热特点和升级换代特征，目前计算机行业面临着如何解决高功率密度下的散热冷却问题;此外，日益增强的计算机运算性能也对散热设备提出了新的要求，传统散热设备不能全面适应计算机升级后的散热需求和其他功能性需求，从而研发一款高效、低噪、灵活、耐用的计算机降温散热设备十分必要。

计算机降温散热设备的核心作用就是对计算机处理器进行热量吸收和冷却散热，确保计算机处理器能在适宜的温度下运行。计算机处理器运行中会散发大量的热量，导致计算机内部温度过高，从而影响正常运转，引起卡顿、强制重启、数据丢失、硬件烧毁等运行问题和硬件损伤。因此，必须对计算机处理器进行有效的降温散热处理，保证计算机处理器能在合适的温度下运行。

《基于“双冷却降温机制”的降温散热设备》项目的大致技术原理为：根据“双冷却降温机制”：采用液体吸热、气体冷却的双重冷却降温方式，通过冷却液吸收处理器散发的热量，利用散热液冷板以及散热液冷板后端固定的散热片和导流管，将热量导出至散热液冷板端均匀分布设置的散热片，以风扇运行的气流带走散热片的热量。通过与传统风冷散热设备对比，“双冷却”散热设备在计算机处理器50%负荷情况下，散热效果提升38.2%，在75%负荷时散热效果提升49.3%。

2 核心技术

本双冷却降温设备，包括液冷结构、液冷箱和冷风扇，所述液冷结构后端通过支撑杆固定液冷箱，且液冷箱中部开设有冷风空腔，冷风空腔内部通过支座固定有冷风扇，且冷风扇后端的液冷箱上固定有网板，液冷箱上方开设的凹槽内部固定有微型水泵，且微型水泵通过输送管道与液冷结构上开设的液冷板进液口相连通，并且液冷结构下端开设的液冷板出液口通过管道与液冷箱相连通;所述液冷结构包括散热液冷板、散热片和导流管，且散热液冷板内部通过设置的四个隔板间隔成五组液冷液暂存腔，散热液冷板后端设置有导流管，且导流管侧面的散热液冷板后侧均匀焊接有散热片。

所述液冷结构上设置的散热液冷板以及散热液冷板后端固定的散热片和导流管均为铝材质构成，且散热液冷板端设置的散热片均匀排列布置，同时散热液冷板后端设置的导流管与液冷箱后端之间间隔为1—5cm。

3 特色和创新点

3.1设备特色。

（1）液冷结构配合风冷结构形成双冷却降温，冷却效果更好，并且在风扇液冷水泵一组损坏的情况写，服务器等电子设备就不会因CPU过热而出现故障;

（2）液冷结构内部设置的液冷液暂存腔间隔开来，并且通过后侧伸出的铝管道连通，形成散热液冷板内部液体的循环，同时减少了冷却液泄露的风险，并且后端安装的风机运行带动空气流动，使得铝管快速冷却，散热效果好，而液冷结构后侧设置散热片，增加空气与散热液冷板接触，提高换热效果;

（3）采用在液冷箱内侧设置凸块，增加液冷箱与空气的接触增加换热，提高换热效果，液冷箱进行降温。

3.2设备创新点。

（1）采用双重散热模块，有着运行安全性好的优点，能有效防止因某一部分制冷系统失效带来的设备高温损坏。

（2）采用双冷却机制较传统冷却方式大幅提高了散热效率，也降低了使用能耗。在同样体积下具有更好的散热能力。

（3）大幅减少机械结构。散热鳍片和风扇的配合较传统冷却方式噪声更小，改善了机房的工作环境;同时较之传统液冷散热的冷管结构，一体化液冷箱大幅降低漏液风险。

（4）采用了模块化设计，大大减少了安装和维护的工作难度，也能更好地满足客户的不同需求，方便后续的改造升级。

参考文献：