CN109788727B - 散热系统和散热方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种散热系统和一种散热方法,散热系统包括:对流加速器,设置于所述发热器件周边预定区域内,用于加速所述发热器件周边的且与发热器件的至少部分相接触的散热流体的流动;其中,所述对流加速器能够被控制地调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
Description
技术领域
本公开涉及一种散热系统和一种散热方法。
背景技术
浸没式液冷是一种冷却效率较高的冷却方式,主要是通过将服务器等电子设备直接浸泡到不导电、无腐蚀性、不可燃的液体中,通过液体的对流或者相变将热量直接带走,再散发室外的一种散热方式。
随着芯片技术的快速发展,服务器的热流密度越来越高,浸没式液冷也出现了明显的散热局限性。现有技术中,主要靠增大油泵的扬程、增加散热组件等方式来提高散热效率,但由于发热器件的高温及物理阻挡,使得发热器件周边液体的流动速度低于两侧流体,造成发热器件散热效率较低,且对于不同发热器件的散热缺乏灵活性和针对性。
发明内容
有鉴于此,本公开提供了一种散热系统,包括:对流加速器,设置于发热器件周边预定区域内,用于加速发热器件周边的散热流体的流动;其中,散热流体与发热器件的至少部分相接触所述对流加速器能够被控制地调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
根据本公开的实施例,所述对流加速器能够被控制地调节朝向,以调节经过所述对流加速器作用后的散热流体的流动方向,进而调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
根据本公开的实施例,所述对流加速器能够被控制地移动位置,以调节所述对流加速器与发热器件的相对位置,进而调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
根据本公开的实施例,所述对流加速器能够在被控制地调节工作参数,以改变所述对流加速器对周边散热流体的扰动,进而调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
根据本公开的实施例,所述对流加速器还包括导向结构,所述导向结构用于引导散热流体的流动方向;所述对流加速器能够被控制地调节所述导向结构的引导方向,进而调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
根据本公开的实施例,一个所述对流加速器能够对应多个发热器件;所述散热系统还包括控制器,所述控制器用于控制所述对流加速器,以使所述对流加速器作用于所述多个发热器件中的目标发热器件。
根据本公开的实施例,所述控制器用于基于所述多个发热器件的运行温度,将其中运行温度最高的发热器件作为目标发热器件,控制所述对流加速器作用于所述目标发热器件。
根据本公开的实施例,所述控制器用于基于所述多个发热器件的运行温度,将其中运行温度高于相应温度阈值的发热器件作为目标发热器件,控制所述对流加速器作用于所述目标发热器件。
根据本公开的实施例,所述控制器用于基于多个发热器件所执行功能的重要程度确定目标发热器件,控制所述对流加速器作用于所述目标发热器件。
本公开还提供了一种散热方法,包括:控制对流加速器加速发热器件周边的散热流体的流动,其中,所述散热流体与所述发热器件的至少部分相接触,所述对流加速器设置于所述发热器件周边预定区域内;控制对流加速器调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
根据本公开的实施例,所述控制对流加速器调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径包括:控制调节所述对流加速器的朝向,以调节经过所述对流加速器作用后的散热流体的流动方向;或者控制移动所述对流加速器的位置,以调节所述对流加速器与发热器件的相对位置;或者控制调节所述对流加速器的工作参数,以改变所述对流加速器对周边散热流体的扰动;或者控制调节所述对流加速器的导向结构的引导方向。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述,本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示意性示出了根据本公开实施例的散热系统的应用场景;
图2示意性示出了根据本公开实施例的散热系统的示意图;
图3示意性示出了根据本公开实施例的对流加速器的示意图;
图4示意性示出了根据本公开实施例的薄片状结构的振动方式的示意图;
图5示意性示出了根据本公开另一实施例的对流加速器的示意图;
图6示意性示出了根据本公开又一实施例的对流加速器的示意图;
图7示意性示出了根据本公开再一实施例的对流加速器的示意图;
图8示意性示出了根据本公开再一实施例的对流加速器的示意图;
图9示意性示出了根据本公开实施例的对流加速器调节朝向前后的示意图;
图10示意性示出了根据本公开实施例的薄片状结构调节朝向前后的示意图;
图11示意性示出了根据本公开实施例的叶片旋转结构调节朝向前后的示意图;
图12示意性示出了根据本公开实施例的导流结构调节朝向前后的示意图;
图13示意性示出了根据本公开实施例的对流加速器对应多个发热器件的示意图;
图14示意性示出了根据本公开另一实施例的对流加速器调节位置前后的示意图;
图15示意性示出了根据本公开实施例的薄片状结构调节工作参数前后的示意图;
图16示意性示出了根据本公开实施例的导流结构调节工作参数前后的示意图;
图17示意性示出了根据本公开另一实施例的对流加速器的示意图;
图18示意性示出了根据本公开再一实施例的散热系统的示意图;
图19示意性示出了根据本公开另一实施例的热交换装置的示意图;
图20示意性示出了根据本公开实施例的散热方法的流程图;
图21示意性示出了根据本公开实施例的散热装置的方框图。
具体实施方式
以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而,明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B和C中至少一个的装置”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的装置等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下,一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如,“具有A、B或C中至少一个的装置”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的装置等)。本领域技术人员还应理解,实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语,无论是在说明书、权利要求书还是附图中,都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如,短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。
附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解,方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外,本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式,该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。
本公开的实施例提供了一种散热系统,包括:对流加速器,设置于发热器件周边预定区域内,用于加速发热器件周边的散热流体的流动,其中,散热流体与发热器件的至少部分相接触;所述对流加速器能够被控制地调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
本公开的实施例提供的散热系统,将发热器件至少部分浸没于散热流体中,例如全部浸没或者半浸没,并在发热器件周围设置对流加速器。通过调节对流加速器的位置、朝向等条件,可以调节散热流体运动的路径,例如,调节对流加速器的朝向可以改变散热流体的流动方向,这样,可以使经过对流加速器作用的散热流体流动至不同位置,对发热器件产生不同程度的影响,改变对流加速器对发热器件的作用效果。在发热器件为多个的情况下,通过调节散热流体路径,还可以使对流加速器作用于不同的发热器件,使散热过程更为灵活和有针对性。
图1示意性示出了根据本公开实施例的散热系统的应用场景。需要注意的是,图1所示仅为可以应用本公开实施例的散热系统的应用场景示例,以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容,但并不意味着本公开实施例不可以用于其他装置、环境或场景。
如图1所示,本公开实施例的散热系统可以应用于发热器件,发热器件例如可以是服务器主板130或者是服务器主板130上的某个功能部件131,功能部件131例如是CPU或GPU等。发热器件在运行过程中会产生大量热量,为了降低其运行温度,可以将发热器件浸于不导电、无腐蚀性、不可燃的散热流体110中(图1中灰度部分表示散热流体),由散热流体110将热量直接带走。
在发热器件周边区域内设置有对流加速器120,在对流加速器120的作用下,发热器件周边的散热流体的流速增大,提高了发热器件的散热效率。
对流加速器能够被控制地调节工作方式,例如调节朝向、位置和工作参数等,进而可以调节经由对流加速器向发热器件运动的流体的路径。这样,可以使经过对流加速器作用的散热流体流动至不同位置,对发热器件产生不同程度的影响,改变对流加速器对发热器件的作用效果。
可以理解,图1中的应用场景仅是一种示例,该散热系统除了可以应用于服务器主板或服务器主板上的功能部件外,还可以应用于电子设备,例如服务器,将服务器整体浸于散热流体中,利用散热流体和对流加速器实现服务器的高效散热。
图2示意性示出了根据本公开实施例的散热系统的示意图。
如图2所示,散热系统包括对流加速器220,对流加速器设置于发热器件周边预定区域内,用于加速发热器件周边的散热流体210的流动,其中,散热流体210与发热器件的至少部分相接触(图中灰度部分表示散热流体)。
发热器件231可以是服务器主板230上的某个功能部件,功能部件例如是CPU或GPU;发热器件231也可以是服务器主板或是整个服务器,或者是其他任何可以浸于流体内进行散热的电子设备或元器件。以下,本公开实施例以服务器主板上的功能部件作为发热器件为例进行说明。
散热系统还可以包括壳体240,壳体240可以容纳散热流体210,发热器件231置于壳体240中,且发热器件231至少部分浸于散热流体210中。壳体240例如可以是服务器壳体。散热流体210可以是不导电、无腐蚀性、不可燃的液体,例如可以是氟化液、硅油、矿物油等。
根据本公开的实施例,散热流体210包括在散热系统中发生相变的流体,或者在散热系统中不发生相变的流体。本公开实施例所提到的浸没式液冷可以是指单相浸没或双相浸没,在单相浸没中,所用的散热流体是不易发生相变的流体,散热流体的沸点较高,散热流体与浸没的发热器件之间存在强迫对流,从而将发热器件的热量由散热流体带走。在双向浸没中,所用的散热流体是易发生相变的流体,散热流体沸点较低,在发热器件表面发生沸腾,由呈液体状的散热流体气化为气体,从而将热量带走。
对流加速器220设置于发热器件231周边预定区域内,用于加速发热器件231周边的散热流体的流动。对流加速器220能够对散热流体起到扰动和加速的作用,提高发热器件231局部的流体流速,增强流体对流强度。
图3示意性示出了根据本公开实施例的对流加速器的示意图。
如图3所示,对流加速器可以是薄片状结构321,薄片状结构321能够在控制下振动,以加速发热器件331周边散热流体的流动(以下附图中的散热流体未示出)。
其中,薄片状结构321的振动可以是往复运动,例如可以是指薄片状结构321以其一端为中心进行摆动,薄片状结构321可以向两侧摆动至如图3所示的虚线的位置。在摆动过程中,薄片状结构321拨动周边的散热流体随薄片状结构321而流动,对散热流体起扰动作用,并为散热流体提供推动力,加快散热流体的流动。
图4示意性示出了根据本公开实施例的薄片状结构421的振动方式的示意图。
如图4所示,薄片状结构421的振动也可以是指在与薄片状结构421相垂直的方向上进行的往复移动。在薄片状结构421向两侧往复移动过程中,可以推动散热流体向两侧流动,形成扰流。同时薄片状结构421的推动力能够使散热流体加速,进一步增强对流强度。
此外,薄片状结构还可以以其他方式进行振动,例如可以是薄片状结构的中心部分向两侧鼓动。
薄片状结构可以呈四方形、扇形、圆形等形状。薄片状结构的面积大小可以调节,例如,薄片状结构可以是折叠结构,在一些情况下,可以将折叠结构打开,增大薄片状结构与散热流体的接触面积。对应一个发热器件431可以设置多个薄片状结构421,可以根据需要打开或关闭某些薄片状结构421。
图5示意性示出了根据本公开另一实施例的对流加速器的示意图。
如图5所示,可以在薄片状结构521两侧分别设置有一个腔室,薄片状结构521与两侧腔室共同构成对流加速器,例如,薄片状结构可以设置于第一壳体522中,薄片状结构521将第一壳体522的内部空间划分为互不相通的两个腔室。
在薄片状结构521振动过程中,两个腔室的容积会发生变化,从而交替吸纳和喷射散热流体。例如,在薄片状结构521向图5所示的上方振动时,位于上方的第一腔室体积变小并向外喷射散热流体,位于下方的第二腔室体积变大并从外部吸纳散热流体;在薄片状结构521向下振动时,则反之。
根据本公开的实施例,第一腔室和第二腔室分别设置有第一开口5221和第二开口5222。在薄片状结构521向上振动过程中,第一腔室内的体积变小,挤压第一腔室内的散热流体,使散热流体通过第一开口5221向外喷射,同时,第二腔室的内部体积变大,第二腔室内部空间相对于外部环境形成负压,吸纳外部的散热流体通过第二开口5222进入第二腔室。在薄片状结构521向下振动时,则反之。
这样,随着薄片状结构521的往复运动,第一开口5221和第二开口5222交替喷射和吸纳散热流体,对周边的散热流体产生扰动和加速的作用。其中,第一开口5221和第二开口5222可以朝向发热器件531设置,使经由第一开口5221和第二开口5222喷射的散热流体可以直接作用于发热器件531。
薄片状结构521和两侧腔室可以组成振动薄膜射流发生器,振动薄膜射流发生器形成局部高速射流,极大增强高发热器件表面的液体对流强度,使高发热器件有效散热,极大降低结温。
图6示意性示出了根据本公开又一实施例的对流加速器的示意图。
如图6所示,根据本公开的实施例,对流加速器包括叶片旋转结构621,用于利用叶片旋转的离心作用对发热器件周边的散热流体进行加速。
叶片旋转结构621包括转轴和沿转轴的周向均匀设置的多个叶片,转轴可以连接电机上,带动叶片进行旋转。在叶片旋转过程中,周边的散热流体在旋转叶片的作用下发生扰动,流动方向发生变化,且流速增大,进而可以增强附近的发热器件631的散热效率。
叶片旋转结构的叶片倾斜角度也是可调节的,在叶片倾斜角度不同的情况下,叶片旋转结构对周边流体的扰动作用也不相同。
图7示意性示出了根据本公开再一实施例的对流加速器的示意图。
如图7所示,根据本公开的实施例,对流加速器还包括第二壳体722,叶片旋转结构721设置于第二壳体722内部。
第二壳体722设置有输入口和朝向发热器件731的输出口,输入口将散热流体沿叶片旋转结构721的切线引入,输出口将散热流体沿叶片旋转结构721的轴线输出。散热流体通过输入口进入第二壳体722,并经过叶片旋转结构721加速后经由输出口向外喷射。
第二壳体722和叶片旋转结构721可以构成一个加速离心泵,加速离心泵形成局部高速射流,提高散热效率。
图8示意性示出了根据本公开再一实施例的对流加速器的示意图。
如图8所示,根据本公开的实施例,对流加速器包括导流结构821,导流结构821包括输入口和输出口,输入口的尺寸大于输出口,输出口朝向发热器件831设置,输入口朝向散热流体的来流方向。靠近发热器件的输出口截面积小,流体通量小;远离发热器件的输入口截面积大,流体通量大。由于单位时间内,由输入口流入和由输出口流出的流体总量相等,所以输出口的流体的流速较大。散热流体流动至输入口位置后,通过输入口进入导流结构821中,经过增速后的散热流体通过输出口喷射向发热器件831。
根据本公开的实施例,导流结构可以是两端开口的中空筒形结构,第一端开口较大,第二端开口较小。中空筒形结构可以呈锥形,例如圆锥形、四方锥形等。筒形结构还可以包括多段结构,例如第一部分呈圆锥形,第二部分呈圆筒形。
导流结构的截面的形状可以根据需要而定,例如可以是圆形,椭圆形,多边形等。导流结构的材质可以是刚性材料或者是柔性材料。导流结构的形状可以是固定的,也可以是可调节的,例如,导流结构的截面形状可以由圆形调节为椭圆形。导流结构的输出口和输入口的大小可以调节,例如,可以增大输入口,和/或减小输出口,提高对流效率,形成更强的喷射或者扰动。反之,减小输入口,和/或增大输出口,减小对流强度。
在本公开其他实施例中,导流结构还可以是两片挡板,随着两侧挡板的开合,可以改变导流结构入口截面和出口截面的面积。
在本公开其他实施例中,导流结构的输出口还可以是多个,导流结构的一侧为输出面,多个输出口均匀开设于导流结构的输出面上。可以根据实际需要关闭或打开某些输出口,若关闭某些输出口,则可以使其他输出口的流速增大,进而增大对发热器件的散热效率。
根据本公开的实施例,对流加速器能够被控制地调节经由对流加速器向发热器件运动的散热流体的路径。对流加速器能够被控制地调节其工作方式,工作方式例如可以是指朝向、位置和工作参数等,这样,随着对流加速器工作方式的改变,受对流加速器影响的散热流体的流动路径也会发生变化。这样,可以使经过对流加速器作用的散热流体流动至不同位置,对发热器件产生不同程度的影响,改变对流加速器对发热器件的作用效果。
随着对流加速器的朝向、位置和工作参数等的变化,对流加速器还可以作用于其他发热器件。
图9示意性示出了根据本公开实施例的对流加速器调节朝向前后的示意图。
如图9所示,根据本公开的实施例,对流加速器920能够被控制地调节朝向,以调节经过对流加速器920作用后的散热流体的流动方向,进而调节经由对流加速器向发热器件931运动的流体的路径。
具体地,对流加速器920的朝向可以是指放置方向;在对流加速器920具有流体出口的情况下,对流加速器920的朝向可以是指流体出口的朝向。
在对流加速器为薄片状结构的情况下,薄片状结构的放置角度可以是指薄片状结构所在平面的角度。
图10示意性示出了根据本公开实施例的薄片状结构1021调节朝向前后的示意图。
如图10所示,薄片状结构1021能够在被控制下调节放置角度,至少具有两种放置角度:第一放置角度(如图中(a)所示的角度)和第二放置角度(如图中(b)所示的角度)。
在第一放置角度的情况下,薄片状结构1021可以向靠近发热器件1031的方向(-X方向)和远离发热器件1031的方向(+X方向)上往复移动,推动流体沿X轴方向流动,这样,散热流体可以直接向发热器件1031的方向冲击,对发热器件1031的散热作用较大,适用于发热器件1031温度较高的情况。
在第二放置角度的情况下,薄片状结构1021可以沿Z轴方向往复移动,推动流体沿Z轴方向流动,这样,仅能利用边缘部分受扰动的散热流体作用于发热器件1031,对发热器件1031的散热作用较小,适用于发热器件1031温度较低的情况。
在对流加速器为叶片旋转结构的情况下,叶片旋转结构的放置角度可以是指旋转平面所处的角度。
图11示意性示出了根据本公开实施例的叶片旋转结构1121调节朝向前后的示意图。
如图11所示,叶片旋转结构1121能够在被控制下调节其旋转平面的角度,至少具有两种角度:第一角度(如图中(a)所示)和第二角度(如图中(b)所示)。
在第一角度的情况下,叶片旋转结构1121的旋转平面为ZX平面,散热流体在叶片旋转结构1121的作用下主要沿Y轴方向运动,即散热流体在垂直于旋转平面的方向上的流速较大。而发热器件1131位于叶片旋转结构1121的X方向上,这样,叶片旋转结构1121对发热器件1131的影响较小。
在第二角度的情况下,叶片旋转结构1121的旋转平面为ZY平面,散热流体在叶片旋转结构1121的作用下主要沿X轴方向运动,散热流体在X轴方向上的流速较大。发热器件1131位于叶片旋转结构1121的X方向上,这样,加速后的散热流体直接冲击发热器件1131,叶片旋转结构1121对发热器件1131的影响较大,散热效果较好。
在对流加速器具有流体出口的情况下,对流加速器的朝向可以是指流体出口的朝向。例如对流加速器为动薄膜射流发生器的情况下,包括薄片状结构及腔室,腔室具有出口;再例如对流加速器为加速离心泵的情况下,包括叶片旋转结构及壳体,壳体上设置有出口;在例如对流加速器为导流结构,导流结构具有输出口。下面以导流结构为例进行说明。
图12示意性示出了根据本公开实施例的导流结构1221调节朝向前后的示意图。
如图12所示,导流结构1221能够在被控制下调节其出口的朝向,至少具有两种朝向:第一朝向(如图12中(a)所示)和第二朝向(如图12中(b)所示)。
在第一朝向的情况下,导流结构1221的输出口正对发热器件1231,使经由输出口喷射的散热流体可以直接作用于发热器件1231,导流结构1221对发热器件1231的散热效果较好。
在第二朝向的情况下,导流结构1221的输出口朝向发热器件1231一侧,使经由输出口喷射的散热流体流向发热器件1231旁边的位置,导流结构1221对发热器件1231的影响较小。
根据本公开的实施例,一个对流加速器能够对应多个发热器件,负责为多个发热器件提供散热作用,加速多个发热器件周边散热流体的对流强度。并且,可以根据实际需要,调整对流加速器对不同发热器件的散热效果。
图13示意性示出了根据本公开实施例的对流加速器1320对应多个发热器件的示意图。
如图13所示,一个对流加速器1320可以负责为多个发热器件1331、1332和1333进行散热,并且,可以根据多个发热器件的不同散热需求,调整对流加速器1320的工作方式,例如调整对流加速器1320的朝向。
例如,在初始情况下,对流加速器1320朝向发热器件1332,经过对流加速器1320作用后的散热流体直接作用于发热器件1332,因而发热器件1332的散热效率较高,而位于发热器件1332两侧的发热器件的散热效率较低。
在发热器件1333温度过高时,可以控制对流加速器1320调整其朝向,使其朝向发热器件1333,经过对流加速器1320加速后的散热流体直接作用于发热器件1333,从而可以有效降低发热器件1333的温度。
图14示意性示出了根据本公开另一实施例的对流加速器调节位置前后的示意图。
如图14所示,根据本公开的实施例,对流加速器1420能够被控制地移动位置,以调节对流加速器1420与发热器件1431的相对位置,进而调节经由对流加速器1420向发热器件运动的流体的路径。
移动对流加速器1420的位置可以是指将对流加速器1420沿某一方向平移,至少能够从第一位置移动至第二位置。
对流加速器1420在第一位置时(如图14中实线所示的位置),对流加速器1420与发热器件1431相对应,例如出口正好朝向发热器件1431,经过对流加速器1420加速后的散热流体直接向发热器件1431喷射,这种情况下,对流加速器1420对发热器件1431的散热作用较大,而对位于发热器件1431一侧的发热器件1432的影响较小。
对流加速器1420在第二位置时(如图14中虚线所示的位置),对流加速器1420与发热器件1432相对应,对流加速器1420对发热器件1432的散热作用较大。
图3至图8所示的对流加速器均可以适用于上述移动作用位置的调节方式,在此不再赘述。
根据本公开的实施例,对流加速器能够在被控制地调节工作参数,以改变对流加速器对周边散热流体的扰动,进而调节经由对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
具体地,对于薄片状结构,工作参数可以是指薄片状结构的振动幅度、振动频率和振动方式等。
图15示意性示出了根据本公开实施例的薄片状结构调节工作参数前后的示意图。
如图15所示,在初始情况下,薄片状结构1521相对于其中心位置能够摆动的最大角度为a,薄片状结构1521对位于其摆动范围内的散热流体的扰动和加速作用较大,发热器件1531位于其摆动的覆盖范围内,因而,在薄片状结构1521的作用下,发热器件1531的散热效果良好。角度a数值较小,小幅度的摆动可以节省对流加速器的能耗。但是在这种情况下,发热器件1532位于其摆动的覆盖范围之外,不能高效散热。
发热器件1532温度升高时,可以加大薄片状结构1521的振动幅度来增大其散热范围,例如,使薄片状结构1521相对于其中心位置摆动的最大角度增加为b(b>a),薄片状结构1521的作用范围增大,散热流体的流动方向也发生变化,这样,可以使加速后的散热流体能够流向发热器件1532,提高了发热器件1532的散热效率。
在本公开其他实施例中,薄片状结构1521相对于其中心位置向两侧振动的幅度可以不同,例如向上侧振动角度为a,而向下侧振动角度为b。
调节振动方式可以是指使薄片状结构的振动方式在摆动和往复移动之间转换。在不同的振动方式下,薄片状结构对散热流体的作用方式不同,加速后的散热流体的流动路径也不相同,进而对于发热器件的散热效果也不相同。
对于导流结构,工作参数可以是指导流结构的挡板的倾斜角度。
图16示意性示出了根据本公开实施例的导流结构调节工作参数前后的示意图。
如图16所示,导流结构1621具有两侧挡板,在一种情况下,两侧挡板如图16中(a)所示的方式设置,两侧挡板对称设置,且对称轴与发热器件1631相对应,导流结构1621输出口喷射的散热流体直接作用于发热器件1631。
在另一种情况下,两侧挡板如图16中(b)所示的方式设置,一侧挡板的倾斜角度大于另一侧挡板,这样,从输入口水平流入的散热流体在大角度挡板的阻碍下,向小角度挡板一侧流动,这样,导流结构输出口喷射的散热流体的流动方向偏向一侧。
图17示意性示出了根据本公开另一实施例的对流加速器的示意图。
如图17所示,根据本公开的实施例,对流加速器1720还包括导向结构1721,导向结构1721用于引导散热流体的流动方向;对流加速器1720能够被控制地调节导向结构1721的引导方向,进而调节经由对流加速器1720向发热器件运动的流体的路径。
具体地,导向结构1721例如可以是挡板,对于具有输出口的对流加速器,导向结构1721可以设置在输出口位置处,引导从对流加速器1720喷射出的散热流体的流动方向。可以通过调节导向结构1721的挡板位置或挡板角度来调节经由对流加速器1720加速后的散热流体的流动方向。
一种情况下,导向结构1721的引导方向与对流加速器1720的出口朝向一致,经由对流加速器1720喷射出的散热流体直接作用于发热器件1731;
在另一种情况下,导向结构1721的引导方向与对流加速器1720的出口朝向具有一夹角,经由对流加速器1720喷射出的散热流体在导向结构1721两侧挡板的作用下偏向一侧流动,流动方向朝向发热器件1732。
根据本公开的实施例,散热系统还包括控制器,控制器用于控制对流加速器,以使对流加速器作用于多个发热器件中的目标发热器件。
具体地,控制器可以基于预设因素,从多个发热器件中确认其中的目标发热器件,使对流加速器能够直接作用于该目标发热器件,增大目标发热器件的散热效率。
根据本公开的实施例,控制器用于基于多个发热器件的运行温度,将其中运行温度最高的发热器件作为目标发热器件,控制对流加速器作用于目标发热器件。
具体地,每个发热器件上可以设置温度检测装置,控制器能够采集每个温度检测装置的数据,以实时监测各个发热器件的运行温度。然后可以将其中温度最高的发热器件作为目标发热器件,调节对流加速器的工作方式,例如调节对流加速器朝向或位置等,以使对流加速器能够直接作用于目标发热器件,实现目标发热器件的高效散热。
根据本公开的实施例,控制器用于基于多个发热器件的运行温度,将其中运行温度高于相应温度阈值的发热器件作为目标发热器件,控制对流加速器作用于目标发热器件。
具体地,每个发热器件对应有一个温度阈值,例如CPU的温度阈值可以是60°,CPU的温度阈值可以是70°。超过发热器件的温度阈值后,发热器件的运行速度会受到影响,温度过高还会造成器件损坏,影响使用寿命。
因此,控制器可以实时各个监测发热器件的运行温度,并判断运行温度是否超过了各个发热器件对应的温度阈值,在发现某个发热器件的运行温度超过阈值时,即可将该发热器件作为目标发热器件,调节对流加速器朝向或位置等条件,以使对流加速器能够直接作用于目标发热器件,实现目标发热器件的高效散热。
当发现多个发热器件超过阈值时,可以再参考其他因素从中选出一个发热器件作为目标发热器件,其他参考因素例如可以是器件重要程度、运行温度与温度阈值的差值等因素。
根据本公开的实施例,控制器用于基于多个发热器件所执行功能的重要程度确定目标发热器件,控制对流加速器作用于目标发热器件。
具体地,每个发热器件实现的功能不同,其中某些发热器件对于电子设备的运行起着至关重要的作用,例如CPU,而某些发热器件对于电子设备的运行影响不大,例如指示灯接口。
控制器中可以预存有各个发热器件重要程度排序,以根据排序来确定散热优先级。初始条件下,控制器可以控制对流加速器作用于其对应的多个发热器件中优先级最高的一个发热器件。在其他发热器件出现温度过高等紧急问题时,再调节对流加速器朝向或位置等条件,以使对流加速器能够直接作用于目标发热器件,实现目标发热器件的高效散热。在其他发热器件运行正常的情况下,控制器再控制对流加速器恢复初始位置,以作用于其对应的多个发热器件中优先级最高的一个发热器件。
图18示意性示出了根据本公开再一实施例的散热系统的示意图。
如图18所示,根据本公开的实施例,散热系统还可以包括热交换装置1850,热交换装置1850用于实现散热系统内部和外部环境之间的热量交换。
具体地,热交换装置1850例如可以是换热管,换热管一端从外部通入冷水,冷水吸收散热流体1810的热量后从换热管另一端排出,这样,可以利用换热管降低散热流体的温度。
图19示意性示出了根据本公开另一实施例的热交换装置的示意图。
如图19所示,对于两相浸没式的散热系统,热交换装置1950可以对气相散热流体1910进行冷凝。散热流体1910挥发后,气相散热流体遇到温度较低的热交换装置1950冷凝为液体而后滴落,可以有效减少散热流体1910的挥发浪费。
根据本公开的实施例,控制器还可以能够调节对流加速器的工作频率、工作速度或对流加速器的结构。
在对流加速器为薄片状结构的情况下,在发热器件的温度较高时,可以控制对流加速器的工作频率提高,例如提高薄片状结构的振动频率或振动幅度、增大薄片状结构的面积、或者增加开启的薄片状结构的数量等,以增大薄片状结构对周边流体的扰动作用。
在对流加速器为叶片旋转结构的情况下,在发热器件的温度较高时,可以提高叶片旋转结构的转动速度或者增大叶片的倾斜角度等,以增大叶片旋转结构对周边流体的扰动作用。
在对流加速器为导流结构的情况下,在发热器件的温度较高时,可以增大导流结构输入口和/或减小输出口,以增大喷射速度。
本公开还提供了一种散热方法。
图20示意性示出了根据本公开实施例的散热方法的流程图。
如图20所示,散热方法包括操作S2010~操作S2020:
在操作S2010,控制对流加速器加速发热器件周边的散热流体的流动,其中,散热流体与发热器件的至少部分相接触,对流加速器设置于发热器件周边预定区域内;
在操作S2020,控制对流加速器调节经由对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
根据本公开的实施例,控制对流加速器调节经由对流加速器向发热器件运动的流体的路径包括:
控制调节对流加速器的朝向,以调节经过对流加速器作用后的散热流体的流动方向;
或者,控制移动对流加速器的位置,以调节对流加速器与发热器件的相对位置;
或者,控制调节对流加速器的工作参数,以改变对流加速器对周边散热流体的扰动;
或者,控制调节对流加速器的导向结构的引导方向。
根据本公开的实施例,散热方法还包括确定多个发热器件中的目标发热器件,控制调节对流加速器,以使对流加速器作用于目标发热器件。可以是通过发热器件的运行温度、温度阈值或者重要程度来确定目标发热器件。
具体地,散热方法可以参见上述关于相应内容的描述,在此不再赘述。散热方法可以由控制器实现。
本公开还提供了一种散热装置。
图21示意性示出了根据本公开实施例的散热装置的方框图。
如图21所示,散热装置2100包括:
第一控制模块2110,用于控制对流加速器加速发热器件周边的散热流体的流动,其中,散热流体与发热器件的至少部分相接触,对流加速器设置于发热器件周边预定区域内;
第二控制模块2120,用于控制对流加速器调节经由对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
具体地,第一控制模块2110例如可以执行上文描述的操作S2010,第二控制模块2120例如可以执行上文描述的操作S2020,在此不再赘述。
根据本公开的实施例,第二控制模块包括以下子模块中的至少一个:
方向子模块,用于控制调节对流加速器的朝向,以调节经过对流加速器作用后的散热流体的流动方向;
位置子模块,控制移动对流加速器的位置,以调节对流加速器与发热器件的相对位置;
参数子模块,控制调节对流加速器的工作参数,以改变对流加速器对周边散热流体的扰动;
导向子模块,控制调节对流加速器的导向结构的引导方向。
根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC),或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者,根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该计算机程序模块被运行时,可以执行相应的功能。
例如,上述各个模块和子模块中的任意多个可以合并在一个模块中实现,或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者,这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合,并在一个模块中实现。根据本公开的实施例,上述各个模块和子模块中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC),或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者,上述各个模块和子模块中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该计算机程序模块被运行时,可以执行相应的功能。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员可以理解,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合,即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地,在不脱离本公开精神和教导的情况下,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开,但是本领域技术人员应该理解,在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下,可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此,本公开的范围不应该限于上述实施例,而是应该不仅由所附权利要求来进行确定,还由所附权利要求的等同物来进行限定。
Claims (10)
1.一种散热系统,包括:
对流加速器,设置于发热器件周边预定区域内,用于加速发热器件周边的散热流体的流动,其中,呈液体状的散热流体与发热器件的至少部分相接触;
所述对流加速器能够被控制地调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径,
一个所述对流加速器对应多个发热器件;所述散热系统还包括控制器,所述控制器用于基于预设因素,从所述多个发热器件中确认其中的目标发热器件,并控制所述对流加速器作用于所述目标发热器件,其中,所述预设因素包括所述多个发热器件的运行温度。
2.根据权利要求1所述的散热系统,其中:
所述对流加速器能够被控制地调节朝向,以调节经过所述对流加速器作用后的散热流体的流动方向,进而调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
3.根据权利要求1所述的散热系统,其中:
所述对流加速器能够被控制地移动位置,以调节所述对流加速器与发热器件的相对位置,进而调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
4.根据权利要求1所述的散热系统,其中:
所述对流加速器能够在被控制地调节工作参数,以改变所述对流加速器对周边散热流体的扰动,进而调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
5.根据权利要求1所述的散热系统,其中:
所述对流加速器还包括导向结构,所述导向结构用于引导散热流体的流动方向;
所述对流加速器能够被控制地调节所述导向结构的引导方向,进而调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径。
6.根据权利要求1所述的散热系统,其中:
所述控制器用于基于所述多个发热器件的运行温度,将其中运行温度最高的发热器件作为目标发热器件,控制所述对流加速器作用于所述目标发热器件。
7.根据权利要求1所述的散热系统,其中:
所述控制器用于基于所述多个发热器件的运行温度,将其中运行温度高于相应温度阈值的发热器件作为目标发热器件,控制所述对流加速器作用于所述目标发热器件。
8.根据权利要求1所述的散热系统,其中:
所述控制器用于基于多个发热器件所执行功能的重要程度确定目标发热器件,控制所述对流加速器作用于所述目标发热器件。
9.一种散热方法,包括:
控制对流加速器加速发热器件周边的散热流体的流动,其中,呈液体状的散热流体与所述发热器件的至少部分相接触,所述对流加速器设置于所述发热器件周边预定区域内;
控制对流加速器调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径,
一个所述对流加速器对应多个发热器件;所述散热方法还包括:基于预设因素,从所述多个发热器件中确认其中的目标发热器件,并控制所述对流加速器作用于所述目标发热器件,其中,所述预设因素包括所述多个发热器件的运行温度。
10.根据权利要求9所述的散热方法,其中,所述控制对流加速器调节经由所述对流加速器向发热器件运动的流体的路径包括:
控制调节所述对流加速器的朝向,以调节经过所述对流加速器作用后的散热流体的流动方向;
或者
控制移动所述对流加速器的位置,以调节所述对流加速器与发热器件的相对位置;
或者
控制调节所述对流加速器的工作参数,以改变所述对流加速器对周边散热流体的扰动;
或者
控制调节所述对流加速器的导向结构的引导方向。
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