液冷装置及设备

技术领域

本发明实施例涉及电子设备散热技术领域，特别涉及一种液冷装置及设备。

背景技术

目前，随着电子产品的飞速发展，电子设备的功耗越来越大，由于其单芯片功耗的不断增加，目前的风冷技术已到达散热极限，因此需要发展新一代液冷技术来解决大功耗芯片的散热问题。如电子设备中的核心部件CPU，它主要负责电子设备的运行计算，工作量大，很容易产生大量的热，这会使得电子设备的运行速度变慢，严重时甚至会烧毁CPU，因此需要散热器对电子设备的CPU进行冷却散热。现在市场上的CPU散热器大多数是风冷式，随着CPU功耗的不断增加，目前风冷技术已难以解决CPU散热问题，需要进一步发展液冷技术，如冷板式液冷技术，来应对大功耗CPU的散热。

然而，水冷式CPU冷板的水管接头处的密封性如果不够好，冷却液很容易在接头处泄漏，而且CPU冷板自身的焊缝或接缝也有液体泄漏的风险，而一旦冷却液泄漏，会毁灭性的损坏电子设备，极大增加使用者经济损失，不利于大量推广使用。因此，有必要提供一种新的液冷装置解决上述问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种液冷装置及设备，其具有优越的密封性能，消除了因第一密封腔漏水而带来的可靠性问题，从而提高了液冷装置的安全性。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种液冷装置，包括：

第一密封体，第一密封体包括冷却基板、第一密封盖板以及第一密封管；所述冷却基板用于与待散热器件接触、以对所述待散热器件进行冷却；所述第一密封盖板固定在所述冷却基板上、且与所述冷却基板共同形成第一密封腔；所述第一密封管固定在所述第一密封盖板上、且与所述第一密封腔连通，所述第一密封管与所述第一密封腔共同形成用于输送液冷介质的液冷通道；第二密封体，所述第二密封体包括具有收容空间的第二密封盖板以及第二密封管，所述第二密封盖板固定在所述冷却基板上、并将所述第一密封盖板罩设在内；所述第二密封管固定在所述第二密封盖板上，所述第二密封盖板和所述第二密封管共同形成第二密封腔，所述液冷通道位于所述第二密封腔内。

另外，所述第二密封盖板包括：位于所述第一密封盖板背离所述冷却基板一侧的上板、与所述上板共同围设形成所述收容空间的侧板、自所述侧板远离所述上板的边缘朝远离所述第一密封盖板的方向弯折延伸的抵接板；所述液冷装置还包括粘胶部，所述抵接板与所述冷却基板经由所述粘胶部固定连接。通过此种结构的设置，能够增大第二密封盖板与冷却基板的接触面积，从而使第二密封盖板能够稳定的固定在冷却基板上。

另外，所述抵接板上开设有第一螺孔，所述冷却基板上开设有第二螺孔，所述第一螺孔正对所述第二螺孔；所述液冷装置还包括螺钉，所述螺钉固定于所述第一螺孔和所述第二螺孔内。通过此种结构的设置，能够使第二密封盖板和冷却基板之间的固定得更加牢固，从而进一步提高液冷装置的稳定性。

另外，所述液冷装置还包括液体泄漏传感器，所述液体泄漏传感器设置在所述第二密封腔内、且位于所述液冷通道外，所述液体泄漏传感器用于在感测到所述第二密封腔内存在液体时发送告警信息。通过此种方式，能够在第一密封体发生泄漏时及时发出告警信息，从而进一步提高液冷装置的安全性和可靠性。

另外，所述第二密封管上设有开孔，所述液体泄漏传感器经由所述开孔部分伸出所述第二密封腔外、以与外界的电路板连接；所述液冷装置还包括密封部，所述密封部用于密封所述开孔。通过设置密封部密封开孔，也就是说，密封部密封液体泄漏传感器与开孔之间的接缝，使得泄漏的液体不会从接缝中流出，进而进一步提高了液冷装置的安全性。

另外，所述第二密封管与所述收容空间连通、且具有与外界连通的开口，所述第二密封腔内的液体通过所述开口排放至外界。通过此种结构的设置，使得第二密封管可以作为排水管将第二密封腔内的液体排出，提高了液冷装置的实用性。

另外，所述第二密封管为第一软管，所述第一软管和所述第二密封盖板经由第一预设方式加固，所述第一预设方式包括焊接固定和/或密封部固定。通过此种结构的设置，能够使第二密封盖板和第二密封管之间固定得更加稳定。

另外，所述第二密封管为硬管，所述硬管和所述第二密封盖板经由第二预设方式加固，所述第二预设方式包括焊接固定、密封部固定、螺钉固定或铆接固定中的一种或几种。

另外，所述第一密封管包括接头以及第二软管，所述接头的一端固定在所述第一密封盖板上，所述接头的另一端设有限位部，所述第二软管经由所述限位部与所述接头固定连接；其中，所述限位部为自所述接头远离所述第一密封盖板的末端、朝远离所述第一密封盖板的方向延伸的中空锥形凸起；所述中空锥形凸起靠近所述第一密封盖板的尺寸大于所述中空锥形凸起远离所述第一密封盖板的尺寸。通过此种结构的设置，使得软管与接头结合得更加牢稳，避免了软管脱落，提高了液冷装置的可靠性。

本发明的实施例还提供了一种设备，包括电子器件，上述的液冷装置，所述液冷装置用于与所述待散热器件接触、以对所述待散热器件进行冷却。

本发明实施例相对于相关技术而言，通过设置第一密封体，以实现对待散热器件及自身的散热冷却；通过设置第二密封体，由于第二密封盖板和第二密封管共同形成第二密封腔，使得即使存在部分液冷介质从第一密封体内泄漏，液冷介质也不会与待散热器件或其他电子器件接触，而是会收容于第二密封腔内，避免了待散热器件或其他电子器件因与液冷介质接触而损坏，提高了液冷装置的安全性；此外，第二密封盖板将第一密封盖板罩设在内，且液冷通道位于第二密封腔内，也就是说，无论第一密封体的哪个位置发生液体泄漏，均能够确保泄漏出来的液体收容于第二密封腔内，从而使液冷装置具有优越的密封性能，进一步提高了液冷装置的安全性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是现有技术中的液冷冷板的结构示意图；

图2是现有技术中的液冷冷板的另一种结构示意图；

图3是根据本发明第一实施例的液冷装置的结构示意图；

图4是根据本发明第一实施例的液冷装置的另一种结构示意图；

图5是根据本发明第一实施例的液冷装置的又一种结构示意图；

图6是根据本发明第一实施例的液冷装置的再一种结构示意图；

图7是根据本发明第一实施例的液冷装置的还一种结构示意图；

图8是根据本发明第一实施例的限位部的结构示意图；

图9是根据本发明第一实施例的液冷装置与CPU芯片的结构示意图；

图10是根据本发明第一实施例的液冷装置与多个CPU芯片的俯视图；

图11是根据本发明第一实施例的液冷装置与内存的结构示意图；

图12是根据本发明第一实施例的内存与部分第一密封体的结构示意图。

具体实施例

冷板式液冷装置包括冷板和管路两部分，冷板和管路通过焊接(硬管)或卡接(软管)的方式组装在一起，冷板内部有液体(一般为纯水)。目前主要有两种服务器液冷冷板的设计方案，然而均难以有效防止液体泄漏，因而难以保证电子器件不会损坏。

分析第一种服务器液冷冷板的设计方案：请参见图1，冷板底板与冷板上盖焊接，接头与冷板上盖焊接，软管套设在接头上。不难发现，在上述方案中，在冷板底板与冷板上盖的焊缝、接头与冷板上盖的焊缝以及软管与接头的连接处都存在漏液的风险，当漏液之后，液体会直接流到机箱内部的电子器件上，造成电子器件损坏。

分析第二种服务器液冷冷板的设计方案：请参见图2，冷板底板与冷板上盖通过O型圈密封，接头与冷板上盖焊接，软管套设在接头上。在上述方案中，在冷板底板与冷板上盖的接缝、接头与冷板上盖的焊缝以及软管与接头的连接处都存在漏液的风险，当漏液之后，液体会直接流到机箱内部的电子器件上，造成电子器件损坏。

由上述分析可知，导致电子器件损坏的原因包括：液冷装置内的液体泄漏后会直接流到电子器件上；液冷装置中具有多处存在漏液风险的位置。

为此，本发明实施例提供一种液冷装置，通过设置第二密封体，使得即使存在部分液冷介质从第一密封体内泄漏，液冷介质也不会与待散热器件或其他电子器件接触，而是会收容于第二密封腔内；此外，第二密封盖板将第一密封盖板罩设在内，且液冷通道位于第二密封腔内，无论第一密封体的哪个位置发生液体泄漏，均能够确保泄漏出来的液体收容于第二密封腔内，从而使液冷装置具有优越的密封性能，进一步提高了液冷装置的安全性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施例涉及一种液冷装置，具体结构如图3所示，包括：

第一密封体1，第一密封体1包括冷却基板11、第一密封盖板12以及第一密封管13；冷却基板11用于与待散热器件接触、以对待散热器件进行冷却；第一密封盖板12固定在冷却基板11上、且与冷却基板11共同形成第一密封腔10；第一密封管13固定在第一密封盖板12上、且与第一密封腔10连通，第一密封管13与第一密封腔10共同形成用于输送液冷介质的液冷通道；第二密封体2，第二密封体2包括第二密封盖板21以及第二密封管22，第二密封盖板21固定在冷却基板11上、并将第一密封盖板12罩设在内；第二密封管22固定在第二密封盖板21上，第二密封盖板21和第二密封管22共同形成第二密封腔20，液冷通道位于第二密封腔20内。

具体的说，本实施例中第一密封盖板12和第二密封盖板21的材质可以相同，也可以不同，如第一密封盖板12和第二密封盖板21均为塑料材质，或第一密封盖板12为塑料材质、第二密封盖板21为金属材质，本实施例并不对第一密封盖板12和第二密封盖板21的材质做具体限定。

需要说明的是，待散热器件可以是指电子设备中的CPU、GPU等集成电路板，电子设备包括但不限于IT产品(如服务器，存储设备)和通讯设备。

可以理解的是，本实施例描述的液冷通道位于第二密封腔20内，可以看做第二密封腔20包围液冷通道。

本发明实施例相对于相关技术而言，通过设置第一密封体1，以实现对待散热器件及自身的散热冷却；通过设置第二密封体2，由于第二密封盖板21和第二密封管22共同形成第二密封腔20，使得即使存在部分液冷介质从第一密封体1内泄漏，液冷介质也不会与待散热器件或其他电子器件接触，而是会收容于第二密封腔20内，避免了待散热器件或其他电子器件因与液冷介质接触而损坏，提高了液冷装置100的安全性；此外，第二密封盖板21将第一密封盖板12罩设在内，且液冷通道位于第二密封腔20内，也就是说，无论第一密封体1的哪个位置发生液体泄漏，均能够确保泄漏出来的液体收容于第二密封腔20内，从而使液冷装置100具有优越的密封性能，进一步提高了液冷装置100的安全性。

请参见图4，第二密封盖板21包括：位于第一密封盖板12背离冷却基板11一侧的上板211、与上板211共同围设形成收容空间30的侧板212、自侧板212远离上板211的边缘朝远离第一密封盖板12的方向弯折延伸的抵接板213；液冷装置100还包括粘胶部3，抵接板213与冷却基板11经由粘胶部3固定连接。通过此种结构的设置，能够增大第二密封盖板21与冷却基板11的接触面积，从而使第二密封盖板21能够稳定的固定在冷却基板11上。可以理解的是，本实施例并不对第二密封盖板21与冷却基板11的接触面积做具体限定，可以根据实际需求设置。

值得说明的是，本实施例中的粘胶部3的材质优选为压敏胶，压敏胶是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂，一般压敏胶的剥离力(胶粘带与被粘表面加压粘贴后所表现的剥离力)<胶粘剂的内聚力(压敏胶分子之间的作用力)<胶粘剂的粘基力(胶粘剂与基材之间的附着力)，从而使压敏胶在使用过程中不会出现脱胶等现象。

请参见图5，抵接板213上开设有第一螺孔2130，冷却基板11上开设有第二螺孔110，第一螺孔2130正对第二螺孔110；液冷装置100还包括螺钉(图未示出)，螺钉固定于第一螺孔2130和第二螺孔110内。通过此种结构的设置，能够使第二密封盖板21和冷却基板11之间的固定得更加牢固，从而进一步提高液冷装置100的稳定性。

需要说明的是，图3所示的螺钉为一个，在实际应用中，螺钉的数量可以为多个(如两个、三个、四个...)，且多个螺钉可等间隔设置在侧板212的周围，以进一步提高液冷装置100的稳定性。

请参见图6，液冷装置100还包括液体泄漏传感器5，液体泄漏传感器5设置在第二密封腔20内、且位于液冷通道外，液体泄漏传感器5用于在感测到第二密封腔20内存在液体时发送告警信息。

具体的说，本实施例中的液体泄漏传感器5呈绳状，绳状的液体泄漏传感器5可设置在第二密封腔20内、液冷通道外的任意位置，如将液体泄漏传感器5缠绕在第一密封体1的各个连接处，以确保第一密封体1的任意位置发生液体泄漏时，液体泄漏传感器5均能及时感测到液体并及时发出告警信息，从而进一步提高液冷装置100的安全性和可靠性。

进一步的，图6所示的第二密封管22上设有开孔220，液体泄漏传感器5经由开孔220部分伸出第二密封腔20外、以与外界的电路板连接；液冷装置100还包括密封部(图未示出)，密封部用于密封开孔220。可以理解的是，液体泄漏传感器5穿过开孔220后，液体泄漏传感器5与开孔220之间可能存在接缝，导致泄漏的液体从接缝中流出，进而导致待散热器件因与液体接触而损坏。通过设置密封部密封开孔220，也就是说，密封部密封液体泄漏传感器5与开孔220之间的接缝，使得泄漏的液体不会从接缝中流出，进而进一步提高了液冷装置100的安全性。

需要注意的是，本实施例中密封部和粘胶部3的材质可以相同，也可以不同，如密封部可以为OCA胶等，本实施例并不对密封部和粘胶部3的材质做具体限定。

还需说明的是，本实施例中的密封部可以为密封胶，也可以为密封圈，还可以为其他密封结构。也就是说，本实施例并不对密封部的形状结构做具体限定，可以根据实际需求设置，仅需确保泄漏的液体不会从液体泄漏传感器5与开孔220之间的接缝中流出即可。

值得一提的是，液体泄漏传感器5的液体泄漏传感器插头可以直接与PCB线路板上的插座配合使用，无需设置额外的插座，从而在实现液体泄漏传感器5的正常工作的同时，尽可能降低液冷装置100的需占用的空间。

请一并参见图3至图6，本实施例中的第二密封管22具有与外界连通的开口，第二密封腔20内的液体通过开口排放至外界。通过此种结构的设置，使得第二密封管21可以作为排水管将第二密封腔20内的液体排出，提高了液冷装置100的实用性。

优选地，本实施例中的第二密封管22为第一软管，第一软管和第二密封盖板21经由第一预设方式加固，所述第一预设方式包括焊接固定和/或密封部固定。通过此种结构的设置，能够使第二密封盖板21和第二密封管22之间固定得更加稳定。需要说明的是，通过设置第二密封管为第一软管，由于软管具有一定的拉伸性能，能够确保第二密封管22的开口与外界连通，从而确保第二密封腔20内的液体能够经由第二密封管22排出。

优选地，本实施例中的第二密封管22为硬管，硬管和第二密封盖板21经由第二预设方式加固，所述第二预设方式包括焊接固定、密封部固定、螺钉固定或铆接固定中的一种或几种。通过此种结构的设置，能够使第二密封盖板21和第二密封管22之间固定得更加稳定。需要说明的是，第二密封管22的材质与第二密封盖板21的材质可以相同，也可以不同，如第二密封管22与第二密封盖板21均为塑料材质，也可以是第二密封盖板21为塑料材质、第二密封管22为金属材质，通过设置第二密封管22为硬管，能够增强第二密封盖板21和第二密封管22的结合强度，进一步提高液冷装置100的稳定性。

请一并参见图7至图8，第一密封管12包括接头121以及软管122，接头121的一端固定在第一密封盖板11上，接头121的另一端设有限位部7，软管122经由限位部7与接头121固定连接。

具体的说，图7所示的接头121包括第一接头1211和第二接头1212；第一接头1211的一端经由焊接固定或者密封部固定的方式固定在第一密封盖板12上，第一接头1211的另一端设有第一螺纹部1211A；第二接头1212的一端设有与第一螺纹部1211A相互配合的第二螺纹部1212A，第二接头1212的另一端设有限位部1212B，第一螺纹部1211A和第二螺纹部1212A相互配合以使第一接头1211和第二接头1212相互固定。通过此种结构的设置，使得第一接头1211和第二接头1212、第二接头1212和软管122之间结合的更加稳定，避免了在液冷通道内流动的液体从第一接头1211和第二接头1212、第二接头1212和软管122的连接处泄漏，从而提高了液冷装置100的安全性。

进一步的，图8所示的限位部7为自接头121远离第一密封盖板12的末端、朝远离第一密封盖板12的方向延伸的中空锥形凸起；中空锥形凸起靠近第一密封盖板12的尺寸大于中空锥形凸起远离第一密封12盖板的尺寸。通过此种结构的设置，使得软管122与接头121结合得更加牢稳，避免了软管122脱落，提高了液冷装置100的可靠性。

值得说明的是，本实施例中的中空锥形凸起可以为中空圆锥形凸起，中空圆锥形凸起能够使软管122更易于与接头121连接，降低了液冷装置100的制作难度；中空锥形凸起也可以为中空棱锥形凸起，中空棱锥形凸起能够使软管122套设在接头121上后，软管122难以与接头121发生相对位移，进一步避免了软管122脱落，提高了液冷装置100的可靠性。

为了便于理解，下面对本实施例的液冷装置100的装配过程进行详细的说明：

(1)将第一密封盖板12焊接在冷却基板11上，再将第一接头1211焊接到第一密封盖板12上(第一接头1211远离第一密封盖板12的一端设有第一螺纹部1211A)。

(2)将第二密封盖板21固定在冷却基板11上(在抵接板213上设置粘胶部3后打螺钉固定)。

(3)将第二接头1212连接固定在第一接头1211上(通过第一螺纹部1211A和第二螺纹部1212A相互配合)。

(4)将软管122连接在第二接头1212上。

(5)将第二密封管22连接到第二密封盖板21上，完成液冷装置100的装配。

值得一提的是，本实施例设置第一接头1211和第二接头1212的目的是：第二密封盖板21的收容空间相对较小，将第一接头1211设置得过长会导致第二密封盖板21的安装难度增加(第一接头1211位于收容空间内才便于第二密封盖板21的安装)，而第一接头1211设置的较短会导致软管122的固定不牢稳，因此，通过额外设置第二接头1212，第二接头1212的一端通过螺纹与第一接头1211紧密固定，第二接头1212的另一端通过限位部7与软管122紧密固定，实现了在降低液冷装置100的安装难度的同时，使得第一接头1211和第二接头1212、第二接头1212和软管122之间结合的更加稳定，提高了液冷装置100的安全性。

需要说明的是，本实施例并不对接头121的数量做具体限定，如也可以只设置一个接头，可以根据实际需求设置。

请参见图9，为本实施例液冷装置100安装在CPU芯片上的结构示意图。图9所示的CPU芯片设置在PCB线路板上，冷却基板11与CPU芯片背离PCB线路板的一侧接触，PCB线路板上还设有PCB插座，液体泄漏传感器5的插头可与PCB插座配合使用。

请参见图10，对于配置2个CPU芯片的服务器系统，图10给出了第一密封体与第二密封体的系统布局图。从图10可以看到，第二密封体将第一密封体中可能有液体泄漏的位置进行了充分的密封，同时第二密封体的软管延伸到了机箱外面，第二密封体软管在机箱外面的末端是开口的，因而可作为排水口。第一密封腔体的软管末端安装有快接头，快接头可与储水装置(图未示出)连接，以实现液冷通道内的循环水流动。

请参见图11，为本实施例液冷装置100安装在内存上的结构示意图。图11所示的内存设置在PCB线路板上，导热垫与内存背离PCB线路板的一侧接触，冷却基板11与导热垫背离内存的一侧接触，PCB线路板上还设有PCB插座，液体泄漏传感器5的插头可与PCB插座配合使用。

请进一步参见图12，为内存及部分第一密封体的结构示意图。内存芯片热量通过内存导热垫传递到内存导热板，内存导热板再通过导热垫将热量传递到冷却基板11。

本发明的第二实施例涉及一种设备，包括：待散热器件，上述实施例中的液冷装置，所述液冷装置用于与所述待散热器件接触、以对所述待散热器件进行冷却。

可以理解的是，本实施例所述的设备包括但不限于IT产品(如服务器，存储设备)、通讯设备以及能够使用液冷装置的电气设备/电力设备。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。