一种防凝露服务器水冷散热器的制作方法

本申请涉及服务器散热的技术领域，具体而言，涉及一种防凝露服务器水冷散热器。

背景技术：

由于对于服务器运算能力的要求越来越高，cpu必须有更大的功率以满足实际运用的需求。而传统风冷降温的方式，已经不能满足cpu的散热需求，并且风冷降温的方式常常伴随着较大的噪音。

随着服务器中水冷散热器的不断普及，水冷散热器越来越多的被运用到服务器中，但是在使用水冷散热器时，如果服务器内的湿度大、且服务器内部空气与水循环管道温差大，很容易在水循环管道和冷排上产生凝露。

当有凝露产生时，服务器内部电子器件、电路板等会产生一定量的液态水。在与内部积累的灰尘混合后，电路板会产生通路，影响服务器正常运行，增加了电子器件损坏和电路板短路的风险。因此，需要对服务器的水冷散热器进行防凝露设计。

技术实现要素：

本申请的目的在于：通过对水冷散热器结构的优化设计，降低水冷散热器大面积凝露的可能性，提高服务器安全运行的可靠性。

本申请的技术方案是：提供了一种防凝露服务器水冷散热器，所述水冷散热器安装于机箱内，适用于对机箱内的发热元件进行散热，水冷散热器包括：水冷头，水泵，第一冷排和第二冷排；水冷头设置于发热元件的上方，水冷头的进液口连接于水泵的出液口，水冷头的出液口连接于水泵的回液口，水泵用于将冷媒泵入水冷头；第一冷排位于水泵的上方，第一冷排串联于水泵的输入端和输出端，第一冷排用于对水泵泵出的冷媒进行冷却；第二冷排串联于第一冷排和水泵的输入端之间，第二冷排用于对第一冷排冷却后的冷媒再次冷却，其中，第二冷排的表面温度低于第一冷排的表面温度。

上述任一项技术方案中，进一步地，水冷散热器还包括：分流分路管道；分流分路管道串联于第一冷排和水泵的输入端之间，分流分路管道用于对由第一冷排流入第二冷排的冷媒进行分流。

上述任一项技术方案中，进一步地，水冷散热器还包括：直流分路管道；直流分路管道的输入端连接于水泵的输出端，直流分路管道的输出端连接于水泵的输入端，直流分路管道用于对泵入第一冷排的冷媒进行分流。

上述任一项技术方案中，进一步地，水冷散热器还包括：温控阀；温控阀的输入端连接于水泵的输出端，温控阀的第一输出端连接于第一冷排的进液口，温控阀的第二输出端连接于直流分路管道，温控阀的开合度对应于直流分路管道中冷媒的流量。

上述任一项技术方案中，进一步地，水冷散热器还包括：冷凝槽；冷凝槽设置于第二冷排的下方，冷凝槽的导流出口设置于机箱的外侧，冷凝槽用于收集第二冷排上凝结的水露。

本申请的有益效果是：

本申请中的技术方案，通过设置串联的第一冷排和第二冷排，利用第二冷排对第一冷排内的冷媒进行为此冷却，以形成机箱内的温度最低点，利用空气中水分在物体低温表面凝结的特点，使得机箱内的水分在第二冷排上进行凝结，形成凝露，避免了水冷散热器的大面积凝露。并将第二冷排设置在机箱边侧，结合第二冷排底部设置的冷凝槽，将凝露汇流形成的冷凝水排出机箱，降低柜内湿度，实现了在高湿环境下无需添加除湿装置，降低了机箱的整体能耗，增强了服务器对于不同场景、不同环境的适应能力，提高了产品应用范畴。

本申请中，还可以通过设置分流分路管道，使得经第一冷排冷却的冷媒可直接回流至水泵，加快第一冷排中冷媒的流量，提高了水冷散热器的散热效率。并通过设置直流分路管道和温控阀，根据发热元件的散热需求，改变进入第一冷排的冷媒流量和直接回流至水泵的冷媒流量，降低机箱中散热风扇的能耗。

附图说明

本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请的一个实施例的防凝露服务器水冷散热器的安装位置示意图；

图2是根据本申请的一个实施例的防凝露服务器水冷散热器的主视图；

图3是根据本申请的一个实施例的防凝露服务器水冷散热器的立体视图；

图4是根据本申请的一个实施例的防凝露服务器水冷散热器的左视图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图3所示，本实施例提供了一种防凝露服务器水冷散热器4，水冷散热器4安装于机箱1内，适用于对机箱1内的发热元件进行散热，通常情况下，水冷散热器4安装于散热风扇2上方pcb板的区域内，本实施例中，以cpu模块作为发热元件，水冷散热器4先通过导热硅脂连接在cpu模块的上方，再通过导热垫与机箱1的内壁进行固定。

本实施例中的水冷散热器4包括：水冷头45，水泵44，第一冷排41和第二冷排42；水冷头45设置于发热元件的上方，水冷头45的进液口连接于水泵44的出液口，水冷头45的出液口连接于水泵44的回液口，水泵44用于将冷媒泵入水冷头45；

具体的，本实施例中通过水泵44对水冷散热器4内的冷媒进行加压，使冷媒在水冷散热器4的管道内流动，形成循环，其中，水冷头45为长方形铜板，其内部具有微通道，以增加水冷头45和冷媒的接触面积，水冷头45内部流经的冷媒带走位于其下方的cpu模块中的热量，实现对cpu模块(发热元件)的液冷散热，吸收热量的冷媒，在水泵44的作用下进入第一冷排41。

第一冷排41位于水泵44的上方，第一冷排41串联于水泵44的输入端和输出端，第一冷排41用于对水泵44泵出的冷媒进行冷却；第二冷排42串联于第一冷排41和水泵44的输入端之间，第二冷排42用于对第一冷排41冷却后的冷媒再次冷却，其中，第二冷排42的表面温度低于第一冷排41的表面温度。

具体的，第一冷排41通过第一管道46与水泵44进行连接，吸收热量后的冷媒经由第一管道46进入第一冷排41，本实施例中的第一冷排41为长方形铜管，呈扁平状，铜管上焊接有散热铝翅片。冷媒通过扁铜管时，冷媒中的热量会传递到扁铜管上的铝翅片上，然后再靠着铝翅片与散热风扇2把热量扩散到外面，使冷媒快速降温，形成散热效果。

由第一冷排41对冷媒进行第一次冷却，再将冷却后的冷媒导入第二冷排42，由第二冷排42对冷媒进行第二次冷却，此时，第二冷排42的表面温度低于第一冷排41的表面温度，即第二冷排42为水冷散热器4的温度最低的部件，作为机箱1内的温度最低点，由于空气中水分冷凝时通常是在温度较低的物体表面，因此，当空气中湿度较高形成凝露时，本实施例中的水冷散热器4仅在第二冷排42的表面形成凝露，避免了水冷散热器4的大面积凝露，且机箱1内部的湿度就会得到降低，能够保持干燥。

水冷散热器4的导热垫可以设置在第二冷排42上，将第二冷排42与机箱1的内壁相连，使得第二冷排42散出来的热量，可以通过导热垫传递到机箱1上，通过机箱1传递到外部进行散热。

需要说明的是，第二冷排42的安装位置可以根据实际需求进行调节，可以设置在机箱1的底部或者侧边，以便将冷凝水排出机箱1。为了便于说明，本实施例中的水冷散热器4中的第二冷排42设置于水冷散热器4的右侧。

进一步的，为了将第二冷排42表面形成的凝露排出机箱1，水冷散热器4还包括：冷凝槽；冷凝槽设置于第二冷排42的下方，冷凝槽的导流出口设置于机箱1的外侧，冷凝槽用于收集第二冷排42上凝结的水露。

为了提高水冷散热器4的散热效率，增加第一冷排41中冷媒的流量，可以将流入第二冷排42中的冷媒进行分流，使得一部分冷媒通过第一冷排41冷却后，直接回流至水泵44，由水泵44泵入水冷头45，另一部分冷媒经过第二冷排42的二次冷却后，再由水泵44泵入水冷头45。

进一步的，水冷散热器4还包括：分流分路管道；分流分路管道串联于第一冷排41和水泵44的输入端之间，分流分路管道用于对由第一冷排41流入第二冷排42的冷媒进行分流，其中，分流分路管道的直径大小，正比于流入第二冷排42的冷媒的流量，该直径的取值由水冷散热器4的功耗决定。

通过设置分流分路管道还有助于降低散热风扇2的功耗。

考虑到机箱1内发热元件的散热需求不同，在其工作效率较低时，可以采用经冷排冷却的冷媒和未经冷却的冷媒相结合的方式，对发热元件进行散热冷却，降低散热风扇2的功耗。

进一步的，水冷散热器4还包括：直流分路管道48；直流分路管道48的输入端连接于水泵44的输出端，直流分路管道48的输出端连接于水泵44的输入端，直流分路管道48用于对泵入第一冷排41的冷媒进行分流。

进一步的，水冷散热器4还包括：温控阀43；温控阀43的输入端连接于水泵44的输出端，温控阀43的第一输出端连接于第一冷排41的进液口，温控阀43的第二输出端连接于直流分路管道48，温控阀43的开合度对应于直流分路管道48中冷媒的流量。

具体的，可以在机箱1的pcb板上设置温度传感器和湿度传感器，将温度采集信号和/或湿度采集信号作为温控阀43的控制信号，即通过温度采集信号和/或湿度采集信号与设定的阈值进行数值比较，以温度采集信号为例，当判定机箱1内温度较高时，通过调整温控阀43的开合度，使得进入第一冷排41的冷媒流量增大，进入直流分路管道48的冷媒流量减小，提高对cpu模块的散热量。反之，减小第一冷排41的冷媒流量，降低散热风扇2的能耗。

以上结合附图详细说明了本申请的技术方案，本申请提出了一种防凝露服务器水冷散热器，该水冷散热器安装于机箱内，包括：水冷头设置于发热元件的上方，水冷头的进液口连接于水泵的出液口，水冷头的出液口连接于水泵的回液口，水泵用于将冷媒泵入水冷头；第一冷排位于水泵的上方，第一冷排串联于水泵的输入端和输出端，第一冷排用于对水泵泵出的冷媒进行冷却；第二冷排串联于第一冷排和水泵的输入端之间，第二冷排用于对第一冷排冷却后的冷媒再次冷却，其中，第二冷排的表面温度低于第一冷排的表面温度。通过本申请中的技术方案，利用第二冷排的表面温度低于第一冷排的表面温度，使得机箱内空气中的水分在第二冷排上凝结，再由其下方设置的冷凝槽排出机箱，避免了水冷散热器大面积凝露。

在本申请中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本申请的原理进行说明，并非意在对本申请进行限制。

尽管参考附图详地公开了本申请，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。