CN106102425A - 一种Rack整机柜板翅式散热系统 - Google Patents

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CN106102425A CN201610712473.3A CN201610712473A CN106102425A CN 106102425 A CN106102425 A CN 106102425A CN 201610712473 A CN201610712473 A CN 201610712473A CN 106102425 A CN106102425 A CN 106102425A
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李钟勇
孙锐羽
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant

Abstract

本发明公开一种Rack整机柜板翅式散热系统，涉及机柜散热技术领域，其主要结构包括板翅式换热器、水冷板，所述板翅式换热器设置在机柜底部，所述水冷板设置在机柜内节点中，节点内CPU、内存高功耗器件通过水冷板制冷，并由管路联通将热量导入到机柜底部的板翅式换热器，通过外部冷却水在板翅式换热器发生换热，将热量带走。本发明相对原有的单纯风冷系统，水相较空气有更大的比热容，换热效果更高，更能保证内部器件的热可靠性；同时可以降低风扇墙的转速，进而降低整机柜功耗，节约能源，降低风噪；并且板翅式换热器结构简单不易发生故障，相对于众多风扇组成的风扇墙可靠性更高。

Description

一种Rack整机柜板翅式散热系统
技术领域
本发明涉及机柜散热技术领域，具体的说是一种Rack整机柜板翅式散热系统。
背景技术
机柜一般是冷轧钢板或合金制作的用来存放计算机和相关控制设备的物件，可以提供对存放设备的保护，屏蔽电磁干扰，有序、整齐地排列设备，方便以后维护设备。Rack整机柜中服务器主机将数台1U高度的主机放置机柜统一管理；1个全高的机柜约42U的空间，内部容积高度约1867mm。当前Rack机柜采用单一的风冷模式，随着CPU平台的不断更新，主板走线越来越密集、CPU功耗越来越高，导致热密度不断增大，传统的风冷模式已经不能满足高热密度的散热功能，需要新的散热模式来实现目前及未来的Rack整机柜散热。
鉴于Rack机柜现有散热压力，本发明采用板翅式换热器提出了一种散热系统。板翅式换热器：通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心，配以必要的封头、接管、支撑等就组成了板翅式换热器。板翅式换热器具有传热效率高，紧凑，轻巧，适应性强等特点。
发明内容
本发明针对目前技术发展的需求和不足之处，提供一种Rack整机柜板翅式散热系统。
本发明所述一种Rack整机柜板翅式散热系统，解决上述技术问题采用的技术方案如下：所述一种Rack整机柜板翅式散热系统，其主要结构包括板翅式换热器、水冷板，所述板翅式换热器设置在机柜底部，所述水冷板设置在机柜内节点中代替原有散热器，即节点内CPU、内存等高功耗器件通过水冷板制冷，并由管路联通将热量导入到机柜底部的板翅式换热器；通过外部冷却水在板翅式换热器内发生换热，将热量带走。
优选的，所述Rack整机柜板翅式散热系统还包括分水集水装置，通过分水集水装置将机柜内节点出来的热水集中到机柜底部的板翅式换热器，在板翅式换热器发生换热后再将冷水输送回节点形成循环。
优选的，所述Rack整机柜板翅式散热系统还包括风扇墙，通过风扇墙给主板其他器件散热。
本发明所述一种Rack整机柜板翅式散热系统与现有技术相比具有的有益效果是：本发明采用风冷与水冷相结合的散热模式来实现整机柜热量的转移和散失，相对原有的单纯风冷系统，水相较空气有更大的比热容，换热效果更高，更能保证内部器件的热可靠性；水冷更适用于高热密度机柜散热，同时可以降低风扇墙的转速，进而降低整机柜功耗，节约能源，降低风噪；
相比传统散热机柜，本发明更能适应高热密度的散热需求，避免了因为空气换热效率低引起的风扇墙转速很高，甚至更换更高转速高性能风扇，进而引起风扇墙噪声过大和整机柜功耗超标；板翅式换热器结构简单不易发生故障，相对于众多风扇组成的风扇墙可靠性更高。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明所述一种Rack整机柜板翅式散热系统进一步详细说明。
本发明所述一种Rack整机柜板翅式散热系统，适用于高热密度的Rack整机柜，采用风冷与水冷相结合的散热模式，替代原有的单纯依靠风扇墙风冷，来实现整机柜热量的转移和散失。本发明所述板翅式散热系统，仍然保留风扇墙，通过风扇墙保证主板其他器件散热需求，同时，在整机柜下方设置板翅式换热器；并且在节点内部采用水冷板热板代替散热器，利用管路联通将热量导入至换热器，再通过外部冷却水在换热器发生换热，将热量导出。
实施例：
本实施例一种Rack整机柜板翅式散热系统，所述散热系统包括板翅式换热器、水冷板，所述板翅式换热器设置在机柜底部，所述水冷板设置在机柜内节点中代替原有散热器，即节点内CPU、内存等高功耗器件通过水冷板制冷，并由管路联通将热量导入到机柜底部的板翅式换热器；通过外部冷却水在板翅式换热器内发生换热，将热量带走。
本实施例所述Rack整机柜板翅式散热系统，还包括分水集水装置，通过分水集水装置将机柜内节点出来的热水集中到机柜底部的板翅式换热器，在板翅式换热器发生换热后再将冷水输送回节点形成循环；这样，外部冷却水通过板翅式换热器水水热交换，将热量转移出机柜。相较传统的散热模式，水的比热要比空气高出很多，换热效率随着加强，更能应对目前和未来服务器热密度越来越大的需求。
同时，本实施例所述Rack整机柜板翅式散热系统，还包括风扇墙，所述风扇墙设置在机柜背部，通过风扇墙给主板其他器件散热，以确保节点内小功耗部件不发生超温。本实施例中，在机柜底部预留4U高度的空间来安装板翅式换热器，这个安装空间需要根据机柜所支持的功耗来选择换热器的尺寸大小。
可知，本实施例所述Rack整机柜板翅式散热系统，替代原有的单纯依靠风扇墙风冷，采用风冷与水冷相结合的散热模式来实现整机柜热量的转移和散失。在整机柜下方占用部分空间设置板翅式换热器，节点内部采用水冷板代替散热器，给节点主要功耗部件散热，采用分水集水装置将节点出来的热水集中到机柜底部的换热器，机柜外部通冷却水至换热器发生换热，并将换热后的冷水输送回节点形成循环，而机柜外部由原冷却水将热量导出。同时，该散热系统仍然保留风扇墙，以保证主板其他器件散热需求。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，任何符合本发明的权利要求书的且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (3)

1.一种Rack整机柜板翅式散热系统，其特征在于, 其主要结构包括板翅式换热器、水冷板，所述板翅式换热器设置在机柜底部，所述水冷板设置在机柜内节点中，节点内CPU、内存高功耗器件通过水冷板制冷，并由管路联通将热量导入到机柜底部的板翅式换热器，通过外部冷却水在板翅式换热器内发生换热，将热量带走。
2.根据权利要求1所述一种Rack整机柜板翅式散热系统，其特征在于, 所述Rack整机柜板翅式散热系统还包括分水集水装置，通过分水集水装置将机柜内节点出来的热水集中到机柜底部的板翅式换热器，在板翅式换热器发生换热后再将冷水输送回节点形成循环。
3.根据权利要求2所述一种Rack整机柜板翅式散热系统，其特征在于, 所述Rack整机柜板翅式散热系统还包括风扇墙，通过风扇墙给主板其他器件散热。
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