CN103037665A - 一种带辅助冷却装置的电子设备冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种带辅助冷却装置的电子设备冷却系统，用于对电子设备机箱内的发热量高的器件进行散热。本发明实施例中带辅助冷却装置的电子设备冷却系统包括：机柜；至少一个电子设备机箱，至少一个电子设备机箱安装于机柜内；辅助冷却装置，辅助冷却装置包括：空气增压装置、送风静压箱及导风装置；送风静压箱设置在机柜的内侧；空气增压装置设置在机柜的顶部或者底部，且空气增压装置侧壁的出风口与送风静压箱侧壁上对应的入风口连通；导风装置安装在电子设备机箱内，且导风装置的入风口与送风静压装置的出风口连通，导风装置的出风口对准电子设备机箱内的器件。

Description

一种带辅助冷却装置的电子设备冷却系统

技术领域

本发明涉及机房机柜冷却技术领域，尤其涉及一种带辅助冷却装置的电子设备冷却系统。

背景技术

电子设备的器件在运行过程中会产生热量，引起器件的温度升高，若器件的温度超过运行范围，则会引起电气性能的变化，并导致器件出现故障，因此，要保证设备的正常运行，必须对设备进行有效的冷却。

在现有技术中，服务器是比较常见的一类电子设备，一般安装在标准的工业机柜内的19英寸机架上，机柜具有可旋转开启的前后门，柜体内部有架式支撑结构，用于安装服务器等机架式电子设备机箱，电子设备机箱上架安装后，在电子设备机箱与柜体的侧板之间有一定的间隙。机柜通常放置于具有空调的机房环境中，机柜前后门上有开孔，在电子设备机箱内部的散热风扇的作用下，冷却气流将从机柜前门进入电子设备机箱，经过电子设备机箱对机箱内的电子设备散热之后，从机柜的后门排出，形成前后风道形式，达到对机柜内设备散热的目的。

在现有技术中，电子设备机箱可以采用在水平方向上并列安装在机柜中或者在竖直方向上并列安装在机柜中的方式设置。当电子设备机箱在竖直方向上并列安装在机柜中时，电子设备机箱内一般只包含一块单板，机箱内置风扇，采用前后直通的风道形式，即冷却气流从机箱前面板进入，从后面板排出；电子设备机箱在采用竖插式方式安装时，电子设备机箱内一般包含多块单板，共用一个机箱和风扇框，机箱的下部为所有插板共用的进风区，机箱的上部则为风扇框安装空间和排风区，采用

型风道形式，即冷却气流从机箱的下前方进入，从后上方排出；

在现有技术中，电子设备单板上，各器件的发热量是不同的。一般来说，发热量大的器件需要的冷却风量大，发热量小的器件则只需要较小的冷却风量。而现有的电子设备冷却系统为机箱提供的是较为均匀统一的冷却气流，风量分配不合理，将导致发热量大的器件得不到有效冷却。

在现有技术中，对发热量较大的器件，也有使用导风罩将其与风扇直接连接，以保证其散热的方案。气流经过器件加热后，再排放到后部为其他器件散热。这个散热架构下，后部器件的冷却气流经过了前面器件的加热，将降低

后部器件的冷却效果，可能形成新的散热瓶颈。

在现有技术中，从机房热管理的角度来看，在下送风机房中，机柜多按照冷热通道形式布置，空调出风进入高架地板，通过冷通道内的开孔地板送到电子设备机箱的入口侧，经过电子设备机箱之后，热空气排除到热通道，并返回空调进行再冷却，但是，当单柜功率超过4kw时，将由于冷风量不足，热通道内的热空气会从机柜顶部回流至冷通道，机柜上下入口温度差变大，使得机柜上部的电子设备机箱的入口温度过高，产生入口温度过热问题。

因此，在现有技术中，电子设备系统的缺陷包括：风量分配不合理，高发热量的器件得不到有效冷却；前后风道器件的级联将导致后部器件冷却效果差；柜体上部的电子设备因入口温度过高产生过热问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种带辅助冷却装置的电子设备冷却系统，用于电子设备冷却系统利用自身的辅助冷却装置对电子设备机箱内发热量大的器件进行冷却，使得高发热量的器件能够得到有效冷却，且不影响其他器件的冷却效果，同时，能够有效解决过热问题。

本发明实施例中带辅助冷却装置的电子设备冷却系统包括：机柜；至少一个电子设备机箱，至少一个电子设备机箱安装于机柜内；辅助冷却装置，辅助冷却装置包括：空气增压装置、送风静压箱及导风装置；送风静压箱设置在机柜的内侧；空气增压装置设置在机柜的顶部或者底部，且空气增压装置侧壁的出风口与送风静压箱侧壁上对应的入风口连通；导风装置安装在电子设备机箱内，且导风装置的入风口与送风静压装置的出风口连通，导风装置的出风口对准电子设备机箱内的器件。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

在电子设备系统中安装辅助冷却装置，对电子设备机箱内部的发热器件进行散热，有效解决了风量分配不合理导致的高发热量的器件得不到有效冷却的问题，且不会影响其他器件的冷却效果；同时，用辅助冷却装置中的导风装置输送低温的冷却气流到电子设备机箱内，能够有效的维持机柜上部的电子设备机箱内的器件的冷却气流的温度在合适的范围内，解决了机柜上部机箱主冷却气流入口温度偏高引起的过热问题。

附图说明

图1-a为现有技术中的电子设备机箱在竖直方向上并列安装时，电子设备冷却系统的结构图；

图1-b为现有技术中电子设备机箱的内部结构图；

图1-c为现有技术中电子设备机箱在水平方向上并列安装时，电子设备冷却系统的结构图；

图2-a为本发明实施例中带辅助冷却装置的电子设备冷却系统的结构图；

图2-b为本发明实施例中带辅助冷却装置的电子设备冷却系统的主视图；

图3-a为本发明实施例中带楔形通孔且安装喷射式末端装置的电子设备机箱的机构图；

图3-b为本发明实施例中带楔形通孔且安装引射式末端装置的电子设备机箱的结构图；

图4为本发明实施例中空气增压装置的结构图；

图5为本发明实施例中带辅助冷却装置的电子设备冷却系统的结构图；

图6为本发明实施例中带辅助冷却装置的电子设备系统的主视图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种带辅助冷却装置的电子设备冷却系统，用于电子设备冷却系统利用自身的辅助冷却装置对电子设备机箱内发热量大的器件进行冷却，使得发热量大的器件能够得到有效冷却，且不影响其他器件的冷却效果，同时，能够维持机柜上部的电子设备机箱内器件的入口温度在合适的范围内，解决过热问题。

在本发明实施例中，一种带辅助冷却装置的电子设备冷却系统包括至少一个电子设备机箱、用于安装电子设备机箱的机柜、及用于对电子设备机箱内的器件散热的辅助冷却装置，且辅助冷却装置包括空气增压装置、送风静压箱、导风装置，其中，送风静压箱设置在机柜的内侧；空气增压装置设置在机柜的顶部或者底部，且空气增压装置侧壁的出风口与送风静压箱侧壁上对应的入风口连通，形成通道；导风装置安装在电子设备机箱内，且导风装置的入风口与送风静压装置的出风口连通，导风装置的出风口对准电子设备机箱内的器件，使得该辅助冷却装置能够对所述电子设备机箱内的器件进行散热处理。

为了更好的理解本发明实施例中的带辅助冷却装置的电子设备冷却系统，下面将对现有技术中的电子设备冷却系统进行介绍。

以电子设备机箱在竖直方向上并列安装在机柜中为例，请参阅图1-a，及图1-b，分别为现有技术中的电子设备冷却系统的结构图及电子设备机箱101的内部结构图。

在现有技术中，电子设备冷却系统包括电子设备机箱101及机柜102，其中，机柜102包括机架立柱1021，前门1022，后门1023，侧壁1024，其中，前门1022及后门1023上设置通孔，电子设备机箱101在竖直方向上并列安装安装在机柜102中，冷却气流能够从前门1022的通孔进入机柜102，对电子设备机箱101内的器件进行冷却后，从后门1023的通孔流出，需要说明的是，此冷却气流的送风通道为电子设备冷却系统中的气流的主通道，其中，图1-b所示的机柜的结构图中箭头的方向分别为机柜的前门1022和后门1023的关合方向。

在本发明实施例中，电子设备机箱101包括自身的冷却风扇1011，机箱1012，器件1013，单板1014，其中，器件1013安装在1014上，冷却风扇1011从外界环境引入冷却气流进入机箱1012，冷却气流对器件1013进行散热处理之后，流出机箱1012，在图1-a所示的电子设备机箱101的结构图中，箭头的方向表示冷却气流的流动方向。

请参阅图1-c，为现有技术中电子设备机箱在水平方向上并列安装时，电子设备冷却系统的结构图。

在本发明实施例中，电子设备机箱的安装方式不同，辅助冷却装置的安装方式及结构也不同，下面将分别对两种安装方式下的带辅助冷却装置的电子设备冷却系统进行详细的描述。

请参阅图2-a，图2-b，图3-a，图3-b，及图4，图2为电子设备机箱在竖直方向上并列安装时，带辅助冷却装置的电子设备冷却系统的结构图，图2-b为本发明实施例中带辅助冷却装置的电子设备冷却系统的主视图，其中，箭头方向为辅助冷却装置中的冷却气流的流动方向。需要说明的是，一个机柜中可安装一个送风静压箱，或者两个相对的送风静压箱，在图2-a所示的结构图中，以机柜中安装一个送风静压箱为例，在图2-b所示的主视图中，以安装两个相对的送风静压箱为例，在实际应用中，可根据具体的情况设置送风静压箱的个数，此处不做限定。

在本发明实施例中，带辅助冷却装置的电子设备冷却系统包括至少一个电子设备机箱101，用于安装电子设备机箱的机柜102，及用于对电子设备机箱内的器件散热的辅助冷却装置，该辅助冷却装置包括：空气增压装置103、送风静压箱104、末端装置105，其中，送风静压箱104设置在机柜102的内侧，空气增压装置103设置在机柜的底部，且空气增压装置103侧壁的出风口与送风静压箱104侧壁上对应的入风口连通，使得所述空气增压装置能将冷却气流送入送风静压箱形成通道。请参阅图4，为本发明实施例中，空气增压装置103的结构图。

在本发明实施例中，送风静压箱104的侧壁设置有上宽下窄或上窄下宽的楔形通孔，电子设备机箱101的侧壁设置有上宽下窄或上窄下宽的楔形通孔，送风静压箱104与电子设备机箱101的楔形通孔相匹配，形成气密的送风连接结构。

在本发明实施例中，末端装置105即导风装置，该末端装置105的入风口与电子设备机箱101的楔形通孔连通，末端装置的出风口对准电子设备机箱101内的器件，使得送风静压箱104中的冷却气流能够通过末端装置105对电子设备机箱101内的器件进行散热。

在本发明实施例中末端装置105是喷射式末端装置1051，或者引射式末端装置1052，请参阅图3-a，为本发明实施例中带楔形通孔1015且安装喷射式末端装置1051的电子设备机箱的结构图，请参阅图3-b，为本发明实施例中带楔形通孔1015且安装引射式末端装置1052的电子设备机箱的结构图。

在本发明实施例中，当电子设备机箱101在竖直方向上并列安装在机柜102中时，空气增压装置103、送风静压箱104、末端装置105构成了电子设备冷却系统中的辅助冷却装置，该辅助冷却装置形成的辅助冷却通道能够有效的对发热量大的器件进行冷却处理，具体为：空气增压装置103从外部环境中引入冷却气流，该冷却气流经过空气增压装置103的加压后沿着送风静压箱104内的通道流动，从送风静压箱104与电子设备机箱101之间形成的送风通道进入电子设备机箱101内的末端装置105，从末端装置105的出风口流出之后对对准的器件进行散热处理。

在图2所示的结构图中，是以空气增压装置103安装在机柜底部内侧为例说明本发明实施例中电子设备冷却系统的结构图，优选的，当该电子设备冷却系统所在的机房为上送风时，空气增压装置103安装在机柜102的顶部，当该电子设备冷却系统所在的机房为下送风时，空气增压装置103安装在机柜102的底部，且该空气增压装置103可安装在机柜的外侧或内侧，而当空气增压装置103安装在机柜的顶部或底部的外侧时，空气增压装置103与送风静压装置104通过管道连接，形成送风通道。

优选的，在本发明实施例中，当多个机柜102并排放置时，可将空气增压装置103安装在该多个机柜的外侧，利用管道分别向多个机柜内的送风静压箱输送冷却气流。

在本发明实施例中，通过在电子设备冷却系统中增加由空气增压装置105、送风静压箱104及末端装置105构成的辅助冷却装置，对电子设备机箱中发热量高的器件进行散热处理，使得散热量大的器件能够得到有效的冷却，同时，不影响其他器件的散热效果，且末端装置105的出风口流出的冷却气流能够与机箱入口的主冷却气流混合，降低器件的入口温度，有效的解决了机箱入口温度偏高引起的过热问题。

下面将详细介绍本发明实施例中电子设备机箱在水平方向上并列安装时，带辅助冷却装置的电子设备冷却系统的具体的结构。

请参阅图5，图4，图6，其中，图5为本发明实施例中带辅助冷却装置的电子设备冷却系统的结构图，包括：

至少一个电子设备机箱101、用于安装电子设备机箱101的机柜102、及用于对电子设备机箱101内的器件散热的辅助冷却装置，该辅助冷却装置包括：空气增压装置103、送风静压箱104，导风装置，该导风装置包括，末端装置105及辅助风箱106。

其中，送风静压箱104设置在机柜102的内侧壁，空气增压装置103设置在机柜102的底部，且空气增压装置103侧壁的出风口与送风静压箱104侧壁上对应的入风口连通，形成通道。请参阅图4，为本发明实施例中，空气增压装置103的结构图。

在本发明实施例中，辅助风箱106安装在电子设备机箱101的下部进风区内，且辅助风箱106的侧壁的入风口与送风静压箱104的侧壁上对应的出风口连通，形成送风通道，末端装置105安装在电子设备机箱101内，且末端装置105的入风口与辅助风箱106侧壁上对应的出风口连通，末端装置105的出风口对准电子设备机箱内101的器件，使得辅助冷却装置能够对电子设备机箱101内的器件进行散热处理。

在本发明实施例中末端装置105是喷射式末端装置1051，或者引射式末端装置1052。

在本发明实施例中，当电子设备机箱101在水平方向上并列安装在机柜中时，空气增压装置103，送风静压箱104、末端装置105及辅助风箱106构成了电子设备冷却系统中的辅助冷却装置，该辅助冷却装置形成的辅助冷却通道能够有效的对发热量大的器件进行散热处理，具体为：空气增压装置103从外部环境中引入冷却气流，该冷却气流经过空气增压装置103的加压后沿着送风静压箱104内的通道流动，进入辅助风箱106，并通过辅助风箱106进入末端装置105，从末端装置105的出风口流出后对对准的器件进行散热处理。

在图5所示的结构图中，是以空气增压装置103安装在机柜底部内侧为例说明本发明实施例中电子设备冷却系统的结构图，优选的，当该电子设备冷却系统所在的机房为上送风时，空气增压装置103安装在机柜102的顶部，当该电子设备冷却系统所在的机房为下送风时，空气增压装置103安装在机柜102的底部，且该空气增压装置103可安装在机柜的外侧或内侧，而当空气增压装置103安装在机柜的顶部或底部的外侧时，空气增压装置103与送风静压装置104通过管道连接，形成送风通道。

优选的，在本发明实施例中，当多个机柜102并排放置时，可将空气增压装置103安装在该多个机柜的外侧，利用管道分别向多个机柜内的送风静压箱输送冷却气流。

为了更好的理解本发明实施例中的技术方案，请参阅图6，为本发明实施例中电子设备机箱在水平方向上并列安装在机柜中时，带辅助冷却装置的电子设备冷却系统的主视图，其中，箭头方向为冷却气流在辅助冷却装置中的流动方向，702为单板，701为安装在单板702上的器件。

在本发明实施例中，辅助冷却装置包括空气增压装置103、送风静压箱104、末端装置105、辅助风箱106，利用该辅助冷却装置能够有效的对电子设备冷却系统中电子设备机箱内的发热量大的器件进行散热处理，使得散热量大的器件能够得到有效的冷却，同时，不会影响其他器件的散热效果，且末端装置105的出风口流出的冷却气流能够与机箱入口的主冷却气流混合，降低器件的入口温度，有效的解决了机箱入口温度偏高引起的过热问题。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

以上对本发明所提供的一种带辅助冷却装置的电子设备冷却系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种带辅助冷却装置的电子设备冷却系统，其特征在于，包括：

机柜；

至少一个电子设备机箱，所述至少一个电子设备机箱安装于所述机柜内；

辅助冷却装置，所述辅助冷却装置包括：空气增压装置、送风静压箱及导风装置；

所述送风静压箱设置在所述机柜的内侧；

所述空气增压装置设置在所述机柜的顶部或者底部，且所述空气增压装置侧壁的出风口与所述送风静压箱侧壁上对应的入风口连通；

所述导风装置安装在所述电子设备机箱内，且所述导风装置的入风口与所述送风静压装置的出风口连通，所述导风装置的出风口对准所述电子设备机箱内的器件。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述电子设备机箱在竖直方向上并列安装在所述机柜中，所述导风装置为末端装置；

所述送风静压箱的侧壁设置有上宽下窄或上窄下宽的楔形通孔，所述电子设备机箱的侧壁设置有上宽下窄或上窄下宽的楔形通孔，所述送风静压箱与所述电子设备机箱的楔形通孔相匹配，形成气密的送风连接结构；

所述末端装置的入风口与所述电子设备机箱的楔形通孔连通，所述末端装置的出风口对准所述电子设备机箱内的器件。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述电子设备机箱在水平方向上并列安装在所述机柜中，所述导风装置包括：辅助风箱及末端装置；

所述辅助风箱安装在所述电子设备机箱的下部进风区内，且所述辅助风箱的侧壁的入风口与所述送风静压箱的侧壁的出风口连通，形成送风通道；

所述末端装置安装在所述电子设备机箱内，所述末端装置的入风口与所述辅助风箱侧壁上对应的出风口连通，所述末端装置的出风口对准所述电子设备机箱内的器件。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述末端装置为喷射式末端装置或者引射式末端装置。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

当所述系统所在的机房为上送风时，所述空气增压装置安装在所述机柜的顶部；

当所述系统所在的机房为下送风时，所述空气增压装置安装在所述机柜的底部。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述空气增压装置安装在所述机柜的外侧或内侧。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，若所述空气增压装置安装在机柜的外侧，所述空气增压装置的出风口与所述送风静压箱通过管道连接，形成送风通道。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述多个机柜并排放置，所述空气增压装置安装在所述多个机柜的外侧，利用所述管道分别向所述多个机柜内的送风静压箱输送冷却气流。

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