CN102467203A - 服务器机柜 - Google Patents

Abstract

一种服务器机柜，包括有一机体、至少一组装框、一散热排以及至少一风扇模块，其中机体具有相对的第一框架及第二框架，组装框及散热排依序装设于第一框架上，散热排输送一冷却液于其多个散热片内循环流动。风扇模块装设于组装框内，风扇模块导引一气流自散热排进入第一框架，并且于机体内吹送至第二框架，藉以降低机体内的温度。

Description

服务器机柜

技术领域

本发明涉及一种服务器机柜，特别涉及一种以侧向送风方式进行散热的服务器机柜。

背景技术

近年来，因特网迅速且蓬勃的发展扩张，尤其一些大型企业，或者是网络的营业场所等，由于业务的扩增需求，使得服务器的数量也愈来愈多，致使服务器的排列管理更为集中，以节省服务器所占用的空间。因为如此大量且排列密集的服务器及其它设备，势必会造成过多的热能产生，进而导致整体服务器系统的运转不稳定，而这一直是数据中心(data center)所必须面对的重要问题。

为了解决放置数量庞大的服务器机台且为密闭式机房的散热问题，目前现有的方式是于机房内配置冷却空调系统，藉此进行散热，而当服务器数量较少时，则是利用服务器本身的散热风扇进行冷却降温。然而现有的冷却空调系统随着服务器的数量越来越多，机柜排列越来越密集，冷却空调系统所吹出的冷空气根本无法充分流动到机房的各处，导致热空气容易集中在特定区域，当然会造成服务器系统的不稳定。

现有服务器机柜内部的风扇模块是安装于机柜的顶部或后侧面，其中将风扇模块安装于机柜顶部的设置方式，是于机柜顶部装设多个散热风扇，用以将服务器机柜内部的热空气抽引至外界。然而，一般服务器机柜皆容纳有多个服务器并具有一预定高度。因此在散热风扇抽引热空气的过程中，热空气于服务器内的流通路径时常会受到多个服务器的阻挡，造成散热风扇仅能将相邻于服务器机柜顶部的热空气排出，而对于服务器机柜底部的热空气则无明显的抽引作用，导致热空气于服务器机柜底部囤积，进而严重影响服务器的运作效能。

而现有将风扇模块安装于后侧面的服务器机柜，其风扇模块所产生的气流是分别通过各个服务器主机板之间的通道，再由机柜的前侧面排出。虽然可避免热空气于服务器机柜底部囤积的情形发生，这种后置式风扇模块的服务器机柜，其服务器主机板是由机柜前侧方的开口推入机柜。当风扇模块的气流由机柜后侧方朝向前侧方吹出时，容易被主机板上的散热鳍片及主机板前端的各连接器遮蔽住，使气流无法有足够的风压穿过主机板，进而造成气流于服务器机柜内部四处溢散，无法于服务器机柜内部形成稳定的流场，以有效流通过主机板上的电子组件，致使服务器的主机板所产生的热能无法有效地散除，终将导致热气流更容易聚集于服务器机柜内部的情形发生。

此外，由于现有风扇模块是以导引气流或热对流的方式，将服务器内部的热空气排出至外界，因此并无法确保风扇模块所产生的气流流通至每一服务器的主机板或主机板上的发热组件。因此，时常造成服务器机柜内部的每一服务器的散热不平均的现象，导致部分服务器容易因温度过热而毁损，进而影响服务器机柜的整体运作效能。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的目的在于，提供一种服务器机柜，藉以改进因现有服务器机柜以风扇模块导引气流或热对流方式进行散热作用时，无法形成顺畅且稳定的气流流场，所造服务器所产生的热空气容易于服务器机柜内囤积的问题，以及无法确保气流流通至每一服务器，导致多个服务器之间散热不平均，而严重影响服务器机柜的整体散热效能的问题。

本发明揭露一种服务器机柜，其包括有一机体、至少一组装框、一散热排以及至少一风扇模块。机体具有相对的第一框架及第二框架，并且于机体内部构成一容置空间。组装框装设于第一框架上，而散热排则装设于组装框上。散热排具有一给水管路、一排水管路以及多个散热片，给水管路输送一冷却液流通于多个散热片内，排水管路自多个散热片内将冷却液排出。风扇模块装设于组装框内，风扇模块导引一气流自散热排进入第一框架，并经由容置空间吹送气流至第二框架。

本发明的功效在于，风扇所产生的气流可于容置空间内具有稳定的流场，并避免气流于容置空间内产生回流或受到散热排的阻挡而影响散热效能的情形发生。同时，散热排的给水管路是自外界输送冷却液至多个散热片内，再经由排水管路排出至机体外，因此当机体内装载有多个服务器时，通过冷却液于外界与机体之间循环流动的方式，可让流通于多个散热片之间的空气降温，以确保吹送至机体内的空气温度低于滞留在机体内的空气温度，进而使每一服务器所产生的热能皆可自容置空间内经由热交换方式移除，进而使本发明所揭露的服务器机柜的整体散热效能得以大幅提升。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的组合示意图；

图2为本发明一实施例的局部分解示意图；

图3为本发明一实施例的另一视角的局部放大分解示意图；

图4为本发明一实施例的另一视角的局部放大组合示意图；以及

图5为本发明一实施例的使用状态示意图。

其中，附图标记

100服务器机柜

110机体

111第一框架

112第二框架

113开口

114导轨

115组装框

116出风口

120风扇

130散热排

131散热孔

132给水管路

1321进水侧管

133排水管路

1331出水侧管

134散热片

140服务器

D1第一方向

D2第二方向

S容置空间

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

如图1至图4所示，为本发明一实施例所揭露的服务器机柜100，其包括一机体110、至少一风扇120及一散热排(radiator)130。机体110是由多个钢条、钢板及角钢所构成的中空架体，机体110具有相对且间隔设置的第一框架111及第二框架112，第一框架111与第二框架112沿着第一方向D1排列设置，并于第一框架111及第二框架112之间构成一容置空间S。并且，第一框架111及第二框架112之间还具有一连通于容置空间S的开口113，开口113朝第二方向D2开设于机体110上，使得机体110内部可通过此一开口113而与外界相通。其中，第二方向D2与第一方向D1相互垂直。

此外，机体110的第一框架111与第二框架112相邻于容置空间S的一侧分别具有向内突设且相互对应的至少一导轨114。同时，导轨114的长轴方向是与第二方向D2相互平行，因此导轨114的摆放位置是与第一方向D1相互干涉。其中，导轨114可以是但不局限于L型角铁。并且，第一框架111沿第一方向D1开设有一进风口，第二框架112沿第一方向D1开设有一出风口116，导轨114是以相对称的方式间隔设置于第一框架111及第二框架112的相对侧面上，使相邻的二导轨114之间具有一间隙，而让空气气流可经由导轨114之间的间隙自进风口流通至容置空间S内以及自出风口116流通至机体110外。

另外，第一框架111相对于第二框架112的另一侧固设有至少一组装框115，风扇120是沿着第二方向D2装设于组装框115内，使风扇120可保持于机体110的第一框架111上而不致变动其装设位置。散热排130也设置于第一框架111相对第二框架112的另一侧，且散热排130的一侧露出于机体110外，使组装框115沿第一方向D1被夹制于散热排130及第一框架111之间。散热排130内部为一中空结构，并且散热排130沿第一方向D1开设有多个散热孔131，使多个散热孔131对应于第一框架111的进风口，其中多个散热孔131是以间隔方式分布于散热排130，而在散热排130上形成多个散热片134。另外，散热排130还具有一给水管路132及一排水管路133，给水管路132及排水管路133的一端穿设于散热排130内，给水管路132及排水管路133的另一端则露出于机体110外，并连接至一贮存有冷却液的水箱(图中未示)，水箱并连接有一泵(图中未示)，用以自水箱抽送冷却液至给水管路132。

其中，给水管路132穿设于散热排130的一端具有至少一进水侧管1321，排水管路133穿设于散热排130的一端并具有至少一出水侧管1331。进水侧管1321及出水侧管1331为对应于第一框架111上所设置的导轨114，且进水侧管1321及出水侧管1331是介于两相邻的导轨114之间。同时，进水侧管1321及出水侧管1331分别从机体110的第一框架111伸入于容置空间S内。

请同时参阅图1至图5，本发明一实施例所揭露的服务器机柜100是用以供服务器140存放，并同时于服务器140运作时提供散热作用，以维持服务器140的运作温度。其中，服务器140是装载于机体110的容置空间S内，其是以服务器140的相对二端分别放置于第一框架111及第二框架112上相对应的导轨114上，然后通过导轨114的导引而从机体110的开口113滑入容置空间S内，并承载于导轨114上。

并且，于服务器140中设置有发热组件(如微处理芯片或中央处理器等)、连接于发热组件的水冷头及其它的电子零组件(如电路板、适配卡等)。当服务器140装载于容置空间S时，散热排130分别以给水管路132的进水侧管1321及排水管路133的出水侧管1331连接于服务器140的水冷头(图中未示)。以通过给水管路132将机体110外部的冷却液输送至散热排130，而于散热排130内部流通至多个散热片134，同时经由给水管路132的进水侧管1321将冷却液自散热排130输送至水冷头，使冷却液于水冷头内进行热交换，以带走发热组件所产生的热能，之后再经由排水管路133将热交换后的冷却液排出至机体110外，使冷却液于水箱、散热排130与水冷头之间循环流动，而对服务器140的发热组件进行散热并保持散热排130于一预定的低温状态，例如低于机体110在服务器140运作时的内部温度。

此外，服务器机柜100并可利用风扇120对服务器140进行散热。风扇120电性连接于外界的电源供应装置而被致动。风扇120是将外界的空气气流经由散热排130的多个散热孔131抽入(或导引)至机体110的第一框架111。其中，空气气流在多个散热孔131内接触多个散热片134，而与多个散热片134之间进行热交换，使流通至第一框架111的空气气流温度维持低于机体内部温度的状态。接着，风扇120将空气气流自第一框架111吹送至服务器140，并与服务器140中所设置的发热组件、水冷头及其它电子零组件进行对流散热，使气流沿机体110的第一方向D1横穿过容置空间S，再由机体110的第二框架112的出风口116吹送至机体110外部。在此过程中，由于风扇120是设置于散热排130与机体110的第一框架111之间，因此风扇120所产生的气流可直接经由第一框架111的进风口吹送至服务器140，而不会受到散热排130的阻碍，除了可避免气流于容置空间S内产生回流现象，并可于容置空间S内产生稳定的流场，进而可持续且有效率的以热对流的方式与服务器140所产生的热能进行热交换。之后，再从第二框架112的出风口116排出于机体110外，以维持服务器140于其可工作温度下运作。

值得注意的是，本发明所揭露的风扇120与组装框115的数量为多个，散热排130的散热孔131及散热片134也设置有多个，以提供给服务器机柜100最佳的散热效果。而机体110的导轨114设置有多个，且散热排130的给水管路132及排水管路133所具有的进水侧管1321及出水侧管1331也为多个，以使单一服务器机柜100得以装载多个服务器140，并可逐一对多个服务器140以给水管路132及排水管路133进行热交换，而使服务器机柜具备最大的运作效能。上述的服务器机柜100的各组件的数量皆为相互对应，并且本人领域技术人员可依据实际使用需求而增减其设置数量，并不以本发明所揭露的实施例为限。

本发明所揭露的服务器机柜，将风扇设置于散热排与机体的第一框架之间，使外界空气受到风扇的导引而从第一框架的进风口流通至机体内，并于机体内形成直接吹送至每一服务器的空气气流，而可通过热对流的方式将每一服务器所产生的热能带离，并从第二框架的出风口排出于外界，可避免空气气流在进行热交换后，容易在机体内产生回流的情形发生。同时，由于风扇所导引的空气气流会先接触于散热排的散热片，使空气气流在进入机体内部时的温度可维持低于机体内部温度的状态。并且，此空气气流再经由风扇直接的吹送至每一服务器，因此在机体内产生稳定的流场，进而提供稳定的散热效能。

此外，由于散热排的给水管路及排水管路是连通于散热排内部并且直接地连接于每一服务器的水冷头，因此通过冷却液在散热排内部流通至多个散热片，并且在水箱与水冷头之间产生循环流动，可同时对散热排以及多个服务器的发热组件进行热交换作用，除了可维持散热排于预定的低温状态，藉以和空气气流进行热交换外，并同时能确保每一服务器可维持于稳定的运作温度，使本发明所揭露的服务器机柜的整体散热效能得以大幅提升。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种服务器机柜，其特征在于，包括有：

一机体，具有相对的一第一框架及一第二框架，并于该机体内部构成一容置空间；

至少一组装框，装设于该第一框架上；

一散热排，装设于该组装框，该散热排具有一给水管路、一排水管路以及多个散热片，该给水管路输送一冷却液流通于该多个散热片内，该排水管路自该多个散热片内排出该冷却液；以及

至少一风扇，装设于该组装框内，该风扇导引一气流自该散热排进入该第一框架，并经由该容置空间吹送该气流至该第二框架。

2.根据权利要求1所述的服务器机柜，其特征在于，该散热排具有多个散热孔，该多个散热孔介于该多个散热片之间，该风扇自该多个散热孔导引该气流至该第一框架。

3.根据权利要求1所述的服务器机柜，其特征在于，该散热排内部为中空结构。

4.根据权利要求1所述的服务器机柜，其特征在于，该机体的该第一框架与该第二框架分别于该容置空间内具有相对应的至少一导轨，该至少一导轨用以置放一服务器。

5.根据权利要求4所述的服务器机柜，其特征在于，该给水管路及该排水管路分别连接于该服务器，该冷却液流通过该服务器。

6.根据权利要求1所述的服务器机柜，其特征在于，该给水管路具有至少一进水侧管，该排水管路具有至少一出水侧管，该进水侧管及该出水侧管对应于该第一框架的该导轨，且该进水侧管及该出水侧管自该第一框架伸入于该容置空间内。

7.根据权利要求1所述的服务器机柜，其特征在于，该机体的该第二框架还开设有一出风口，供该风扇所产生的该气流吹送至该机体外。

8.根据权利要求1所述的服务器机柜，其特征在于，该机体还设有一开口，该开口介于该第一框架及该第二框架之间，且该开口连通于该容置空间。

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