CN103079386B - 一种机架式通信设备的散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机架式通信设备的散热结构，将机架式通信设备的内部空间结构划分为进风导风区、散热主体区和出风导风区，所述散热主体区包括电源区和板卡区；进风导风区和出风导风区位于散热主体区的两端，散热主体区有贯通进风导风区和出风导风区的风道；所述进风导风区包括位于设备机框一侧的进风口、位于进风口处的进风风扇组和至少一个进风导风板；所述出风导风区包括位于设备机框一侧的出风口、位于出风口处的出风风扇组和与进风导风板一一对应的至少一个出风导风板。本发明的有益效果是：本发明的技术方案通过“导风板+风扇”的方式，能够对设备的风量进行有针对性的分配，从而降低风扇的总功耗以及整机噪声。

Description

一种机架式通信设备的散热结构

技术领域

本发明专利属于通信设备技术领域，特别是关于一种机架式通信设备的散热技术。

背景技术

对于机架式通信设备，一般的做法是在垂直板卡的地方设置由多个风扇形成的风扇阵列，并配合相关的风扇供电及监控模块和结构件，形成一张风扇卡。风扇卡通过抽风或者吹风的方式，带动空气流动对整机进行散热。

这种风扇阵列垂直于板卡的方式，很直观，但是有一些弊端。首先，由于板卡上面发热部位可能集中在某些关键芯片上，所以从节约能源和降低功耗的方面来看，最好能够针对发热量大的部位进行重点散热，而由于风扇阵列是由多个风扇组成的，可以控制的最小单位为一个或者一个风扇，而为了保证风扇卡整体上的风量，风扇不可能做的很小，这样就会导致不太方便进行精细的控制，为了保证发热量大的热源能够有较好的散热，就只能提高整个风扇卡的转速。这样势必增加整机功耗以及增大设备噪声。同时由于风扇卡是插入机框内部，为了保证风扇卡的拔插顺畅以及安装稳固，对机框的加工精度有较高的要求，这样一来会导致机框成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的机架式通信设备的散热结构中风扇不能针对板卡中发热量大的部位进行重点散热从而节约能源和降低噪声的不足，提出了一种机架式通信设备的散热结构。

本发明要解决的技术问题的技术方案之一是：一种机架式通信设备的散热结构，将机架式通信设备的内部空间结构划分为进风导风区、散热主体区和出风导风区，所述散热主体区包括电源区和板卡区；进风导风区和出风导风区位于散热主体区的两端，散热主体区有贯通进风导风区和出风导风区的风道；

所述进风导风区包括位于设备机框一侧的进风口、位于进风口处的进风风扇组和至少一个进风导风板；

所述出风导风区包括位于设备机框一侧的出风口、位于出风口处的出风风扇组和与进风导风板一一对应的至少一个出风导风板；

所述电源区包括电源出风口和位于电源出风口处的电源风扇组；所述板卡区包括至少一个板卡。

优选的方案是，所述机架式设备为竖插卡式设备，所述进风导风区、散热主体区和出风导风区按照从下到上的垂直顺序分布；所述进风导风板和出风导风板是相对散热主体区的板卡具有一定倾斜角度的用于将风在各风道之间分配的结构件。

具体的，上述进风导风板中至少有一个进风导风板的一端连接电源区和板卡区的交界面并向下倾斜，且另一端与进风风扇组连接。

具体的，上述出风导风板中至少有一个进风导风板的一端位于电源区和板卡区的交界面向上倾斜，且另一端与出风风扇组连接。

具体的，在板卡上设置至少一个板卡导风板，所述板卡导风板与风道平行用于将板卡通道分隔为多组子通道。

优选的方案是，所述机架式设备为横插卡式设备，所述进风导风区、散热主体区和出风导风区按照从左到右的水平顺序或者按照从右到左的水平顺序分布；所述进风导风板和出风导风板是相对散热主体区的板卡具有一定倾斜角度的用于将风在各风道之间分配的结构件。

具体的，上述进风导风板中至少有一个进风导风板的一端连接电源区和板卡区的交界面，且另一端与进风风扇组连接。

具体的，上述出风导风板中至少有一个进风导风板的一端位于电源区和板卡区的交界面，且另一端与出风风扇组连接。

本发明要解决的技术问题的技术方案之二是：一种机架式通信设备的散热结构，所述机架式设备为横插卡式设备，将所述机架式通信设备的内部空间结构划分为进风导风区、散热主体区和出风导风区；所述进风导风区和出风导风区位于散热主体区的两侧，散热主体区2有贯通进风导风区和出风导风区的风道；

所述进风导风区包括位于设备机框一侧的进风口、位于进风口处的进风风扇组和至少一个进风导风板；所述进风导风板一端连接进风风扇组，另一端连接电源区和板卡区的交界面；

所述出风导风区包括位于设备机框一侧的出风口；

所述散热主体区包括电源区和板卡区，电源区包括电源出风口和位于电源出风口处的电源风扇组；所述板卡区包括至少一个板卡。

本发明要解决的技术问题的技术方案之三是：一种机架式通信设备的散热结构，所述机架式设备为横插卡式设备，将所述机架式通信设备的内部空间结构划分为进风导风区、散热主体区和出风导风区；所述进风导风区和出风导风区位于散热主体区的两侧，散热主体区有贯通进风导风区和出风导风区的风道；

所述进风导风区包括位于设备机框一侧的进风口；

所述出风导风区包括位于设备机框一侧的出风口、位于出风口处的出风风扇组和至少一个出风导风板；所述出风导风板的一端连接出风风扇组，另一端连接电源区和板卡区的交界面；

所述散热主体区包括电源区和板卡区，电源区包括电源出风口和位于电源出风口处的电源风扇组；所述板卡区包括至少一个板卡。

本发明的有益效果是：本发明的技术方案通过“导风板+风扇”的方式，将风扇的位置由靠近并垂直板卡移到机框前面板和后面板的位置，通过调整导风板的位置，可以对设备的板卡的重点热源部位进行风量加强设计，能够对设备的风量进行有针对性的分配，达到不提高风扇转速而加强重点热源部位的风量的效果，从而降低风扇的总功耗以及整机噪声；同时由于风扇卡的位置在机框面板，对机框的加工精度要求较低，能够大大节省机框的加工成本。

附图说明

图1是本发明中机架式通信设备的散热结构的侧视示意图。

图2是本发明中机架式通信设备的散热结构的板卡加装导风板的示意图。

图3是本发明横插卡机架式设备的散热结构第2实施例的俯视示意图。

图4是本发明横插卡机架式设备的散热结构第3实施例的俯视示意图。

图5是本发明横插卡机架式设备的散热结构第4实施例的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：

如图1所示，一种机架式通信设备的散热结构，将机架式通信设备的内部空间结构划分为位于设备上部的出风导风区1、位于设备下部的进风导风区3、位于设备中部的散热主体区2；所述散热主体区2包括电源区23和板卡区22；

所述进风导风区3包括进风口31、位于进风口31处的进风风扇组32和三个进风导风板33；上述进风导风板33中至少有一个进风导风板33的一端连接电源区23和板卡区22的交界面并向下倾斜，且另一端与进风风扇组32连接。

所述出风导风区1包括出风口11、位于进风口11处的出风风扇组12和与进风导风板33一一对应的三组出风导风板13；上述出风导风板13中至少有一个进风导风板13的一端位于电源区23和板卡区22的交界面向上倾斜，且另一端与出风风扇组12连接。

所述电源区23包括电源出风口231和位于电源出风口231处的电源风扇组232；所述散热主体区2的板卡区22包括多张板卡。

所述进风导风板33和出风导风板13是相对风道具有一定倾斜角度的用于将风在各风道之间分配的结构件。大量生产的机架式通信设备可以通过预先试验测算出其发热量和重点发热区，为了简化结构设计，也可以将进风导风板33和出风导风板13根据预先测算的结果固定排列的倾斜角度。也就是说，不同的机架式设备根据机架式通信设备实际发热情况和环境情况进行灵活设置，由于将结构件设置在设备机框的进风导风区3和出风导风区1是本领域的常规技术如采用螺钉连接结构件，因此不再详细介绍。

如图2所示，为了对部分重点的热源进行精确控制，在板卡上设置两组板卡导风板20，所述板卡导风板20与风道平行用于将板卡通道分隔为三组子通道。所子通道与风扇通道以及子通道之间相互平行。上述进风风扇组32、出风风扇组12和电源风扇组232的风扇数量根据设备的大小可以任意设置，其中电源风扇组232是由电源模块（图中未示出）自带的。

上述进风风扇组32、出风风扇组12和电源风扇组232分别由一个或多组并排的风扇组成。

上述进风导风板33、出风导风板13和板卡导风板20的数量由风道的数量决定，其设置应保证设备内部空间被至少分隔为风扇通道和板卡通道，其中，板卡导风板20的数量又决定了板卡通道内子通道的数量，尽管本实施例给出了进风导风板33、出风导风板13和板卡导风板20的具体数量，但是这并不能理解为对本发明技术方案的保护范围的限制，应当认为，进风导风板33、出风导风板13和板卡导风板20以及板卡的数量可以在不脱离本发明基本构思和保护范围的前提下根据设备需要任意设置。

实施例2：

如图3所示，一种机架式通信设备的散热结构，应用于横插卡的机架式设备中，将机架式通信设备的内部空间结构划分为位于设备右侧的出风导风区1、位于设备左侧的进风导风区3、位于设备中部的散热主体区2。所述进风导风区3包括进风口31、位于进风口31处的进风风扇组32和三个进风导风板33；上述进风导风板33中至少有一个进风导风板33的一端连接电源区23和板卡区22的交界面，且另一端与进风风扇组32连接。所述出风导风区1包括出风口11、位于进风口11处的出风风扇组12和与进风导风板33一一对应的三组出风导风板13；上述出风导风板13中至少有一个进风导风板13的一端位于电源区23和板卡区22的交界面，且另一端与出风风扇组12连接。所述散热主体区2包括电源区23和板卡区22；所述电源区23包括电源出风口231和位于电源出风口231处的电源风扇组232；所述散热主体区2的板卡区22包括多张板卡。

实施例3

如图4所示，为本发明另一实施例的一种机架式通信设备的散热结构，应用于横插卡的机架式设备中，所述机架式通信设备的内部空间结构划分为进风导风区3、散热主体区2和出风导风区1，所述散热主体区2包括电源区23和板卡区22；所述进风导风区3位于散热主体区2的左侧，所述出风导风区1位于散热主体区2的右侧，散热主体区2有贯通进风导风区3和出风导风区1的风道。所述进风导风区3包括位于设备机框一侧的进风口31、位于进风口31处的进风风扇组42和至少一个进风导风板33；所述进风导风板3是一端连接进风风扇组32，另一端连接电源区23和板卡区22的交界面具有一定倾斜度的结构件。所述出风导风区1包括位于设备机框一侧的出风口11；所述电源区包括电源出风口231和位于电源出风口231处的电源风扇组232；所述板卡区22包括至少一个板卡。

实施例4

如图5所示，为本发明另一实施例的一种机架式通信设备的散热结构，应用于横插卡的机架式式设备中，所述机架式通信设备的内部空间结构划分为进风导风区3、散热主体区2和出风导风区1，所述散热主体区2包括电源区23和板卡区22；所述进风导风区和出风导风区位于散热主体区的两侧，散热主体区有贯通进风导风区和出风导风区的风道。所述进风导风区3包括位于设备机框一侧的进风口31；所述出风导风区1包括位于设备机框一侧的出风口11、位于出风口11处的出风风扇组12和一个出风导风板13；所述出风导风板13是一端连接出风风扇组12，另一端连接电源区23和板卡区22的交界面的具有一定倾斜度的结构件。所述电源区包括电源出风口231和位于电源出风口231处的电源风扇组232；所述板卡区22包括至少一个板卡。

上述实施例1、2、3和4中的出风风扇组12、进风风扇组32和电源风扇组232的风扇数量根据设备的大小可以任意设置，其中电源风扇组32是由电源模块（图中未示出）自带的。上述出风风扇组12和进风风扇组32分别由一个或多组并排的风扇组成。

为了进一步的方便本领域的普通技术人员理解本发明方案，按照风进入设备的顺序描述对本技术方案所划分的各区域（出风导风区1、散热主体区2和进风导风区3）的功能及主要结构做进一步的描述：

1.进风导风区：进风导风区主要作用是为整机的提供进风及风量分配，外界的空气经空气过滤装置（如防尘网等）及进风口风扇组进入进风导风区，在导风板的引导下，被分成一个风道，其中一个风道为设备电源部分散热；另外的一个风道为设备的板卡散热。通过调整导风板在进风口的位置，可以调整每个风道的风量。

2.散热主体区：散热主体区为机框的工作电路等散热部分组成，由板卡区和电源区组成。电源区位于散热主体区内：电源区由一个或者多个电源模块组成，每个电源模块自带有电源风扇组以及电源出风口，进风导风区的风到达电源区后，被电源模块自带的电源风扇组从靠近顶部的出风口抽出，形成对电源模块的强制风冷散热。板卡区由多张板卡组成，每张板卡配置有面板和托盘（图中未示出），根据实际需要，部分重点热源发热量大时，可在板卡上设置如图2所示的板卡导风板用于将板卡风道进一步分隔为多组子通道，每张板卡从面板到接插接部位，依次分为多个风道（风道的数量由进风导风板和出风导风板决定），通过调整进风导风板和出风导风板，可以调整每个风道的风量大小，从而能够对重点热源进行有针对性的散热加强。

3.出风导风区：出风导风区和进风导风区类似，从散热主体区上来的风经出风导风板进行汇集，然后由出风口风扇组排出，通过调整出风导风板的位置，同样能够调整散热主体区不同子风道之间风量大小。

本技术方案的工作原理是：上述进风导风板和出风导风板是一个斜的将风分配到板卡各个部位的结构件，风穿过板卡上的各种热源（如有必要，可在板卡上设置板卡导风板将板卡进行热源分区），然后到达机框上部的出风导风板，上部的出风导风板将所有穿过板卡的各个部位的热风汇集到出风口部位，由出风口风扇组抽出，完成整个散热过程。

本领域的的普通技术人员应该意识到，本技术方案的主要创新点在于机架式通信设备内部空间的设置以及“导风板+风扇”的位置搭配关系。至于板卡、风扇、导风板的安装结构尽管没有详细的公开，但是这些属于本领域的公知常识故不影响本发明技术方案的实施。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，将机架式通信设备的内部空间结构划分为进风导风区(3)、散热主体区(2)和出风导风区(1)，所述散热主体区(2)包括电源区(23)和板卡区(22)；进风导风区和出风导风区位于散热主体区的两端，散热主体区有贯通进风导风区和出风导风区的风道；

所述进风导风区(3)包括位于设备机框一侧的进风口(31)、位于进风口(31)处的进风风扇组(32)和至少一个进风导风板(33)；

所述出风导风区(1)包括位于设备机框一侧的出风口(11)、位于出风口(11)处的出风风扇组(12)和与进风导风板(43)一一对应的至少一个出风导风板(13)；

所述进风导风板(33)和出风导风板(13)是相对散热主体区的板卡具有一定倾斜角度的用于将风在各风道之间分配的结构件；

所述电源区包括电源出风口(231)和位于电源出风口(231)处的电源风扇组(232)；所述板卡区(22)包括至少一个板卡。

2.根据权利要求1所述的一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，所述机架式通信设备为竖插卡式设备，所述进风导风区、散热主体区和出风导风区按照从下到上的垂直顺序分布。

3.根据权利要求2所述的一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，上述进风导风板(33)中至少有一个进风导风板(33)的一端连接电源区(23)和板卡区(22)的交界面并向下倾斜，且另一端与进风风扇组(32)连接。

4.根据权利要求2所述的一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，上述出风导风板(13)中至少有一个进风导风板(13)的一端位于电源区(23)和板卡区(22)的交界面向上倾斜，且另一端与出风风扇组(12)连接。

5.根据权利要求1所述的一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，在板卡上设置至少一个板卡导风板(20)，所述板卡导风板(20)与风道平行用于将板卡通道分隔为多组子通道。

6.根据权利要求1所述的一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，所述机架式通信设备为横插卡式设备，所述进风导风区(3)、散热主体区(2)和出风导风区(1)按照从左到右的水平顺序或者按照从右到左的水平顺序分布；所述进风导风板(33)和出风导风板(13)是相对散热主体区的板卡具有一定倾斜角度的用于将风在各风道之间分配的结构件。

7.根据权利要求6所述的一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，上述进风导风板(33)中至少有一个进风导风板(33)的一端连接电源区(23)和板卡区(22)的交界面，且另一端与进风风扇组(32)连接。

8.根据权利要求6所述的一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，上述出风导风板(13)中至少有一个进风导风板(13)的一端位于电源区(23)和板卡区(22)的交界面，且另一端与出风风扇组(12)连接。

9.一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，所述机架式通信设备为横插卡式设备，将所述机架式通信设备的内部空间结构划分为进风导风区(3)、散热主体区(2)和出风导风区(1)，所述散热主体区(2)包括电源区(23)和板卡区(22)；所述进风导风区和出风导风区位于散热主体区的两侧，散热主体区有贯通进风导风区和出风导风区的风道；

所述进风导风区(3)包括位于设备机框一侧的进风口(31)、位于进风口(31)处的进风风扇组(32)和至少一个进风导风板(33)；所述进风导风板(33)是一端连接进风风扇组(32)，另一端连接电源区(23)和板卡区(22)的交界面具有一定倾斜度的结构件；

所述出风导风区(1)包括位于设备机框一侧的出风口(11)；

所述电源区包括电源出风口(231)和位于电源出风口(231)处的电源风扇组(232)；所述板卡区(22)包括至少一个板卡。

10.一种机架式通信设备的散热结构，其特征在于，所述机架式通信设备为横插卡式设备，将所述机架式通信设备的内部空间结构划分为进风导风区(3)、散热主体区(2)和出风导风区(1)，所述散热主体区(2)包括电源区(23)和板卡区(22)；所述进风导风区和出风导风区位于散热主体区的两侧，散热主体区有贯通进风导风区和出风导风区的风道；

所述进风导风区(3)包括位于设备机框一侧的进风口(31)；

所述出风导风区(1)包括位于设备机框一侧的出风口(11)、位于出风口(11)处的出风风扇组(12)和一个出风导风板(13)；所述出风导风板(13)是一端连接出风风扇组(12)，另一端连接电源区(23)和板卡区(22)的交界面的具有一定倾斜度的结构件；

所述电源区包括电源出风口(231)和位于电源出风口(231)处的电源风扇组(232)；所述板卡区(22)包括至少一个板卡。