热交换装置及服务器的制作方法

1.本发明涉及服务器散热技术领域，具体涉及一种热交换装置及服务器。


背景技术：

2.现有的服务器等电子产品的关键器件的发热瓦数越趋增加，数据中心对于运维成本的优化也有需求，传统风冷散热方法已逼近极限，水冷技术商业化在近年来快速发展。
3.水冷技术依据应用场景，常见方案为水冷板(cold plate)及背门热交换器(rdhx)两大种类。整机柜的水冷板方案包括在服务器节点内设置的水冷板部件，通常部署于中央处理器(cpu)、图形处理器(gpu)、内存等组件处，以及部署于机柜后方。分水管作为液体传输、分配的主要部件，是推动液体运行及机柜换热的换热单元cdu。
4.背门热换器是整机柜的水冷散热方案，通常部属于机柜后方。背门热交换器技术是透过整片的鳍片式热交换器，经由流动的冷却水路将机柜后方的it设备运行时排出的热风(热量)以液体对气体的热交换机制带走。组成架构来说，主要包括整片与机柜正面大小差不多的鳍片式热交换器，以及串接的管路与结构外框件。背门热交换器依据设计形态，又可分成主动式与被动式两种。主动式背门热交换器是在交换器主体上安装风扇，透过风扇运转帮助机柜内it设备出风更顺畅，进而强化整体散热效率，或是产出其他应用。被动式背门热交换器在主体上并无风扇，完全依靠机柜内it设备自行排出风而散热。
5.传统的服务器等需降温的电子产品，由于管路繁多，设计较为复杂，只能在被动式背门热交换器与水冷板方案择其一进行部署，散热效果较差。


技术实现要素：

6.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的被动式背门热交换器与水冷板方案只能择其一进行部署，散热效果较差的缺陷，从而提供一种可同时部署背门热交换器和水冷板的热交换装置及服务器。
7.为了解决上述问题，本发明提供了一种热交换装置，包括水冷板、背门热交换器、分水管和止挡结构，分水管包括管腔，及与所述管腔连通的进水口、第一出水口和第二出水口，所述进水口设置在所述管腔的一端，所述第一出水口和所述第二出水口间隔设置在所述管腔的侧壁上，所述第一出水口与所述水冷板连通，所述第二出水口与所述背门热交换器连通；止挡结构可旋转地设置在所述管腔内，具有封堵所述第一出水口的第一位置，封堵所述第二出水口的第二位置，以及释放所述第一出水口和所述第二出水口的第三位置。
8.本发明提供的热交换装置，所述止挡结构包括：
9.旋转轴；
10.连接杆，一端与所述旋转轴连接，另一端向所述管腔的侧壁延伸；
11.弹性件，一端与所述连接杆的另一端连接；
12.封堵块，连接在所述弹性件的另一端，所述封堵块背向所述弹性件的端面为球面，所述封堵块具有所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置。
13.本发明提供的热交换装置，所述止挡结构还包括挡板，所述挡板的内部设有空腔，所述挡板的外周壁上设有通孔；
14.所述弹性件和所述封堵块设置在所述空腔内，所述弹性件的一端与所述挡板的内腔壁连接，另一端与所述封堵块连接，所述封堵块通过所述弹性件嵌设在所述通孔处。
15.本发明提供的热交换装置，所述挡板的外周壁为圆弧面，所述外周壁与所述管腔同轴，并与所述管腔的腔壁相抵靠。
16.本发明提供的热交换装置，所述挡板的内周壁为与所述外周壁同轴的弧形面。
17.本发明提供的热交换装置，所述弹性件为弹簧。
18.本发明提供的热交换装置，所述第一出水口和所述第二出水口均具有多个，多个所述第一出水口和多个所述第二出水口均沿所述分水管的长度方向排成一列，所述第一出水口和所述第二出水口的数量相同，且每个所述第一出水口均与一个所述第二出水口分布在同一个高度；
19.所述封堵块和所述弹性件的数量与所述第一出水口的数量一致，且每个所述封堵块的连接高度均与一个所述第一出水口的分布高度一致。
20.本发明提供的热交换装置，所述挡板的外周壁上设有多个所述通孔，多个所述通孔沿所述挡板的长度方向分布，所述通孔的数量与所述封堵块的数量一致，且每个所述通孔均与一个所述第一出水口分布在同一个高度。
21.本发明提供的热交换装置，还包括转动把手，所述分水管远离所述进水口的一端设有连接孔，所述转动把手通过所述连接孔与所述止挡结构连接。
22.本发明还提供一种服务器，包括上述的热交换装置。
23.本发明具有以下优点：
24.1.本发明提供的热交换装置，包括水冷板、背门热交换器、分水管和止挡结构，分水管包括管腔，及与所述管腔连通的进水口、第一出水口和第二出水口，所述进水口设置在所述管腔的一端，所述第一出水口和所述第二出水口间隔设置在所述管腔的侧壁上，所述第一出水口与所述水冷板连通，所述第二出水口与所述背门热交换器连通；止挡结构可旋转地设置在所述管腔内，具有封堵所述第一出水口的第一位置，封堵所述第二出水口的第二位置，以及释放所述第一出水口和所述第二出水口的第三位置。
25.本发明的热交换装置，同时部署了水冷板和背门热交换器。水冷板和背门热交换器可通过同一个分水管进行进水控制，可在需要使用背门热交换器时，旋转止挡结构至第一位置；在需要使用水冷板时，旋转止挡结构至第二位置；在需要同时使用水冷板和背门热交换器时，旋转止挡位置至第三位置；通过一个分水管实现三种实施方式，在无需对热交换装置进行拆卸改装的前提下，就可根据实际场景自由选择散热方式，还简化了整体结构，节省了零部件，降低了成本。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1示出了本发明的热交换装置(止挡结构处于第一位置)的局部示意图；
28.图2示出了本发明的热交换装置(止挡结构处于第二位置)的局部示意图；
29.图3示出了本发明的热交换装置(止挡结构处于第三位置)的局部示意图；
30.图4示出了本发明的分水管的局部示意图一；
31.图5示出了本发明的分水管的局部示意图二；
32.图6示出了本发明的止挡结构的示意图；
33.图7示出了本发明的挡板的示意图。
34.附图标记说明：
35.1、分水管；11、管腔；12、第一出水口；13、第二出水口；2、止挡结构；21、旋转轴；22、连接杆；23、弹性件；24、封堵块；25、挡板；251、空腔；252、通孔；253、外周壁；254、内周壁。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。
39.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
40.如图1至图7所示，本实施例中公开了一种热交换装置，包括水冷板、背门热交换器、分水管1和止挡结构2，分水管1包括管腔11，及与所述管腔11连通的进水口、第一出水口12和第二出水口13，所述进水口设置在所述管腔11的一端，所述第一出水口12和所述第二出水口13间隔设置在所述管腔11的侧壁上，所述第一出水口12与所述水冷板连通，所述第二出水口13与所述背门热交换器连通；止挡结构2可旋转地设置在所述管腔11内，具有封堵所述第一出水口12的第一位置，封堵所述第二出水口13的第二位置，以及释放所述第一出水口12和所述第二出水口13的第三位置。
41.本发明的热交换装置，同时部署了水冷板和背门热交换器。水冷板和背门热交换器可通过同一个分水管1进行进水控制，可在需要使用背门热交换器时，旋转止挡结构2至第一位置；在需要使用水冷板时，旋转止挡结构2至第二位置；在需要同时使用水冷板和背门热交换器时，旋转止挡位置至第三位置；通过一个分水管1实现三种实施方式，在无需对热交换装置进行拆卸改装的前提下，就可根据实际场景自由选择散热方式，还简化了整体
结构，节省了零部件，降低了成本。具体地，分水管1为圆管。本实施例中的背门热交换器为被动式背门热交换器。
42.本实施例中，止挡结构2包括旋转轴21、连接杆22、弹性件23和封堵块24；连接杆22的一端与所述旋转轴21连接，另一端向所述管腔11的侧壁延伸；弹性件23的一端与所述连接杆22的另一端连接；封堵块24连接在所述弹性件23的另一端，所述封堵块24背向所述弹性件23的端面为球面，所述封堵块24具有所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置。
43.封堵块24在弹性件23的作用下具有伸缩功能，既保证封堵块24向外延伸以获得较好的封堵效果，又使得封堵块24可回缩以保证止挡结构2可正常旋转。旋转旋转轴21，在封堵块24旋转至第一出水口12或第二出水口13的位置时，封堵块24在弹性件23的作用下向第一出水口12或第二出水口13内移动，封堵部远离弹性件23的端部伸至第一出水口12或第二出水口13内对其进行封堵，防止水等冷却液从第一出水口12或第二出水口13流出；继续旋转旋转轴21，在封堵块24从第一出水口12或第二出水口13中旋出时，封堵块24受力回缩，减少旋转的阻力和摩擦力。封堵块24的圆滑表面降低了摩擦。连接杆22对弹性件23和封堵块24进行了支撑，将弹性件23和封堵块24保持在相应的高度。
44.具体地实施方式中，旋转轴21设置在分水管1的轴线处，且旋转轴21由不锈钢304或不锈钢316材质制成，具有良好的液体材质兼容性。连接杆22也由不锈钢304或不锈钢316材质制成，具有良好的液体材质兼容性，且具有相应的硬度。优选的实施方式中，封堵块24为圆球状结构，封堵块24由不锈钢304或不锈钢316制成。优选地，连接杆22与旋转轴21垂直连接。
45.作为可变换的实施方式，也可以为，止挡结构2包括旋转轴21、弹性件23和封堵块24，弹性件23的一端与封堵块24连接，另一端与旋转轴21连接。
46.本实施例中，止挡结构2还包括挡板25，所述挡板25的内部设有空腔251，所述挡板25的外周壁253上设有通孔252；所述弹性件23和所述封堵块24设置在所述空腔251内，所述弹性件23的一端与所述挡板25的内腔壁连接，另一端与所述封堵块24连接，所述封堵块24通过所述弹性件23嵌设在所述通孔252处。
47.挡板25对弹性件23和封堵块24的位置进行限定，通孔252对封堵块24的位置进行限定，防止封堵块24在重力的作用下下滑，或者防止封堵块24受力歪斜，无法准确封堵第一出水口12或第二出水口13。封堵块24伸出通孔252的端部对第一出水口12和第二出水口13进行封堵。
48.作为可变换的实施方式，也可以为，止挡结构2包括旋转轴21、挡板25、弹性件23和封堵块24，挡板25与旋转轴21连接，弹性件23和封堵块24设置在挡板25的空腔251内。
49.本实施例中，挡板25的外周壁253为圆弧面，所述外周壁253与所述管腔11同轴，并与所述管腔11的腔壁相抵靠。挡板25的外周壁253起到辅助止挡的作用，辅助封堵块24对第一出水口12或第二出水口13进行封堵。优选地实施方式中，挡板25的外周壁253精细抛光加工，且挡板25的外周壁253上涂有润滑油，既降低止挡结构2与分水管1的管腔11的腔壁之间的摩擦力，保证旋转顺畅并节省力气，还增强挡板25的密封效果。
50.本实施例中，挡板25的内周壁254为与所述外周壁253同轴的弧形面，挡板25不会占用分水管1内过多的空间，保证分水管1内的水量。
51.本实施例中，弹性件23为弹簧。结构简单，且弹力较大。优选地实施方式中，弹簧由
不锈钢304或不锈钢316材质制成。
52.本实施例中，所述第一出水口12和所述第二出水口13均具有多个，多个所述第一出水口12和多个所述第二出水口13均沿所述分水管1的长度方向排成一列，所述第一出水口12和所述第二出水口13的数量相同，且每个所述第一出水口12均与一个所述第二出水口13分布在同一个高度；所述封堵块24和所述弹性件23的数量与所述第一出水口12的数量一致，且每个所述封堵块24的连接高度均与一个所述第一出水口12的分布高度一致。旋转止挡结构2时，可同时对一列第一出水口12或一列第二出水口13进行封堵，不会遗留第一出水口12或第二出水口13未封堵。
53.本实施例中，所述挡板25的外周壁253上设有多个所述通孔252，多个所述通孔252沿所述挡板25的长度方向分布，所述通孔252的数量与所述封堵块24的数量一致，且每个所述通孔252均与一个所述第一出水口12分布在同一个高度。每个封堵块24都通过一个通孔252进行限位固定。仅设置一个挡板25，便于连接，且结构简单。
54.作为可变换的实施方式，也可以为，挡板25具有多个，每个挡板25上设有一个通孔252，通孔252的数量与所述封堵块24的数量一致，且每个所述通孔252均与一个所述第一出水口12分布在同一个高度。
55.本实施例的热交换装置中，还包括转动把手，所述分水管1远离所述进水口的一端设有连接孔，所述转动把手通过所述连接孔与所述止挡结构2连接。通过转动把手可向旋转轴21施加压力，以带动整个止挡结构2旋转。优选地实施方式中，转动把手与连接孔之间设有密封部。
56.本实施例还公开了一种服务器，包括上述的热交换装置。本实施例中的热交换装置也可用于其他的需要散热的电子产品。
57.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。