CN107072118A - 一种机柜抽屉隔板式热管散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种机柜抽屉隔板式热管散热装置，包括机柜隔板组件、翅片式液冷换热器、呈L型的导热热管以及风机；其中，所述机柜隔板组件包括上水平隔板、下水平隔板、内垂直个隔板和外垂直隔板；所述上水平隔板和下水平隔板设置在机柜内部中间；所述内垂直隔板和外垂直隔板设置在机柜的背侧；所述导热热管的水平段与上水平隔板的下面贴合；所述导热热管的水平段的下面与下水平隔板的上面之间设有水平放置的翅片式液冷换热器；所述导热热管的垂直段与所述内垂直隔板贴合；本发明能够将机柜的隔板与导热热管以及翅片式液冷换热器结合在一起形成一体化结构，使机柜隔板具有分隔功能外还具有散热功能，不占用机柜内部额外空间，且安装方便。

Description

一种机柜抽屉隔板式热管散热装置
技术领域
本发明涉及机柜散热装置，具体涉及一种机柜抽屉隔板式热管散热装置。
背景技术
自上世纪四十年代开始，晶体管电子元器件就作为电子产品的主要元件出现，功率大、体积小以及高度的集成化是其特点，且其更新速度越来越快，从而出现了大量高热流密度的电子设备，因此，以电子设备为主要设备的信息机房的散热系统尤为重要；在现有技术中，通过在机柜的外侧安装散热风扇以及在机房内安装空调来降低温度，从而达到散热效果，但仍然存在以下问题：
1、在机柜的外侧安装散热风扇进行散热处理，难以将机柜内的热量完全带走，导致机柜里的电子设备容易出现故障，使用寿命降低；
2、在机房内安装空调只能降低室内温度，不能够从电子设备的内部带走热量，散热效果差，并且空调能耗非常高。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种机柜抽屉隔板式热管散热装置，该装置将机柜隔板与高效换热装置及扁平热管形成一体化结构，安装机柜内部，有效地将机柜内部的热量转移到机柜外面，达到很好的散热效果，并且能源消耗低。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种机柜抽屉隔板式热管散热装置，包括机柜隔板组件、翅片式液冷换热器、呈L型的导热热管以及风机；其中，所述机柜隔板组件包括上水平隔板、下水平隔板、内垂直隔板和外垂直隔板，所述上水平隔板、下水平隔板、内垂直隔板以及外垂直隔板上均设有通风孔；所述上水平隔板和下水平隔板设置在机柜内部中间，且上水平隔板和下水平隔板之间设有用于安装导热热管和翅片式液冷换热器的安装空间；所述内垂直隔板和外垂直隔板设置在机柜的背侧；所述导热热管的水平段设置于安装空间中并与上水平隔板的下面贴合；所述导热热管的水平段的下面与下水平隔板的上面之间设有水平放置的翅片式液冷换热器；所述导热热管的垂直段与所述内垂直隔板贴合；所述导热热管的垂直段的外侧设有与其紧密接触的垂直放置的翅片式液冷换热器；所述垂直放置的翅片式液冷换热器的外侧与外垂直隔板之间的空间形成垂直的通风通道；所述风机设置在通风通道内。
上述机柜抽屉隔板式热管散热装置的工作原理是：
当机柜里的电子设备由于长时间工作产生大量热量时，安装在机柜中间的导热热管的水平段通过上水平隔板将热量吸收到热管内；由于导热热管的水平段的下面与下水平隔板的上面之间设有水平放置的翅片式液冷换热器，因此水平放置的翅片式液冷换热器除了吸收机柜中空气中的热量以及下水平隔板传递过来的热量外，导热热管的水平段的热量也传送到该翅片式液冷换热器的翅片上；由于导热热管的水平段中的热量并不能全部传导到水平放置的翅片式液冷换热器中，因此，导热热管的水平段中剩余的热量就会传导到垂直段中，与导热热管的垂直段相接触的垂直放置的翅片式液冷换热器会吸收垂直段的一部分热量以及机柜中的热量；此时，通过外部冷却液输送系统将冷却介质输送到翅片式液冷换热器的液冷管中，冷却介质经过垂直放置的翅片式液冷换热器的液冷管后再经过水平放置的翅片式液冷换热器的液冷管，最终流出到外部冷却液输送系统，从而将机柜中传导到翅片的热量带出机柜；在冷却介质输送的过程中，设置在机柜的侧通风通道内的风机工作，将导热热管的垂直段和垂直放置的翅片式液冷换热器的热量进行风冷，进一步加快散热。
本发明的一个优选方案，其中，所述上水平隔板和内垂直隔板在端部相互连接，所述下水平隔板和外垂直隔板在端部相互连接，所述上水平隔板和下水平隔板之间通过第一端部连接板连接在一起，所述内垂直隔板和外垂直隔板通过第二端部连接板连接在一起。这样上水平隔板、第一端部连接板、下水平隔板、外垂直隔板、第二端部连接板和内垂直隔板依次相连接构成整个散热装置的框架，从而更便于整个散热装置以嵌入的方式安装到机柜中。
本发明的一个优选方案，其中，所述机柜中设有由角钢制成的支撑导轨，所述下水平隔板支承在支撑导轨上。通过该结构，整个散热装置的框架可以支承在所述支撑导轨上，整个散热装置像抽屉一样装入到机柜中，安装相当方便。
本发明的一个优选方案，其中，所述垂直放置的翅片式液冷换热器的外侧还设有中间垂直隔板，所述风机设置于中间垂直隔板和外垂直隔板之间。通过设置所述中间垂直隔板，便于风机以及垂直放置的翅片式液冷换热器的安装固定。
本发明的一个优选方案，其中，风机在竖直方向上分为两排，每排包括多个沿水平方向排列的风机。通过设置多个风机，有利于提高散热效率。
本发明的一个优选方案，其中，所述通风通道的进风口同时与室内和室外连通，根据不同的季节而采用室内或室外空气进行冷却。具体地，通过机柜的冷却空气在夏季采用室内空气，过渡季节则采用室外温度较低的空气过滤除湿后进入机柜，并将机柜中的热量带出机房。
本发明的一个优选方案，其中，所述通风通道的排风口通过排风管道连接到机房外部。这样当排风温度较高时直接将排风通过独立的排风管道排到机房外部，避免机房内空气温度过高。
本发明的一个优选方案，其中，所述导热热管为扁平热管，该扁平热管的水平段和垂直段分别通过焊接的方式与上水平隔板和内垂直隔板连接在一起。扁平热管具有宽阔的表面与上水平隔板和内垂直隔板进行接触，从而提高散热效率，提高了系统的整体热能利用效率，同时扁平热管的结构也适应机柜中狭窄扁平的空间。
本发明的一个优选方案，其中，所述通风通道的上面设有顶部风机；在通风通道的上面设有风机有利于加快机柜里面的热量散失，提高散热效率。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)将机柜的隔板与导热热管以及翅片式液冷换热器结合在一起形成一体化结构，使机柜隔板在具有原来的分隔功能外还具有散热功能，使得本发明的散热装置不占用机柜内部额外空间，有效地实现了机柜内部的热量转移，提高了系统的时间利用率和空间利用效率。
(2)机柜的隔板为可设置成抽插式结构，安装简单，便于在原有机柜上进行改造。
(3)机柜内部的散热量大部分可通过设置于翅片管内的液冷系统带走，有效降低机柜散入室内的热量，有利于降低机房空调系统的能耗。
(4)将导热热管与翅片式液冷换热器有机结合，形成高效散热元件，导热热管水平端将机柜部分热量由隔板传至翅片管内的液体，垂直段则将另一部分热量通过热管导出并散热至通风通道内。
(5)本发明的散热装置可与液冷系统或送排风系统结合，形成独立的散热系统，降低机柜散热所需的空调能耗。
附图说明
图1为本发明一种机柜抽屉隔板式热管散热装置的一种具体结构示意图，其中，图1为主视图(剖视图)，图2为右视图。
图3为图1中翅片式液冷换热器的俯视图。
图4为将图1-图2所示的机柜抽屉隔板式热管散热装置安装在机柜上的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
参见图1-图4，本实施方式的一种机柜抽屉隔板式热管散热装置，包括机柜隔板组件、翅片式液冷换热器9(型号：FP-51型，规格：580×200×65)、呈L型的导热热管10(型号：AMEC-MHP-3060A-150A散热管，规格：3.0mm厚×40mm宽，垂直导热功率：185W)以及功率为64W，额定风量为680m3/h的轴流冷却风机13；其中，所述机柜隔板组件包括上水平隔板1、下水平隔板2、内垂直隔板3和外垂直隔板4，所述上水平隔板1、下水平隔板2、内垂直隔板3以及外垂直隔板4上均设有通风孔8；所述上水平隔板1和下水平隔板2设置在机柜14内部中间，且上水平隔板1和下水平隔板2之间设有用于安装导热热管10和翅片式液冷换热器9的安装空间；所述内垂直隔板3和外垂直隔板4设置在机柜14的背侧；所述导热热管10的水平段10-1设置于安装空间中并与上水平隔板1的下面贴合；所述导热热管10的水平段10-1的下面与下水平隔板2的上面之间设有水平放置的翅片式液冷换热器9-1；所述导热热管10的垂直段10-2与所述内垂直隔板3贴合；所述导热热管10的垂直段10-2的外侧设有与其紧密接触的垂直放置的翅片式液冷换热器9-2；所述垂直放置的翅片式液冷换热器9-2的外侧与外垂直隔板4之间的空间形成垂直的通风通道；所述风机13设置在通风通道内。
参见图1-图4，所述上水平隔板1和内垂直隔板3在端部相互连接，所述下水平隔板2和外垂直隔板4在端部相互连接，所述上水平隔板1和下水平隔板2之间通过第一端部连接板5连接在一起，所述内垂直隔板3和外垂直隔板4通过第二端部连接板6连接在一起。这样上水平隔板1、第一端部连接板5、下水平隔板2、外垂直隔板4、第二端部连接板6和内垂直隔板3依次相连接构成整个散热装置的框架，从而更便于整个散热装置以嵌入的方式安装到机柜14中。
参见图1-图4，所述机柜14中设有由角钢制成的支撑导轨12，所述下水平隔板2支承在支撑导轨12上。通过该结构，整个散热装置的框架可以支承在所述支撑导轨12上，整个散热装置像抽屉一样装入到机柜14中，安装相当方便。
参见图1-图4，所述垂直放置的翅片式液冷换热器9-2的外侧还设有中间垂直隔板7，所述风机13设置于中间垂直隔板7和外垂直隔板4之间。通过设置所述中间垂直隔板7，便于风机13以及垂直放置的翅片式液冷换热器9-2的安装固定。
参见图1-图4，风机13在竖直方向上分为两排，每排包括多个沿水平方向排列的风机13。通过设置多个风机13，有利于提高散热效率。
参见图1-图4，所述通风通道的进风口同时与室内和室外连通，根据不同的季节而采用室内或室外空气进行冷却。具体地，通过机柜14的冷却空气在夏季采用室内空气，过渡季节则采用室外温度较低的空气过滤除湿后进入机柜14，并将机柜14中的热量带出机房。
参见图1-图4，所述通风通道的排风口通过排风管道连接到机房外部。这样当排风温度较高时直接将排风通过独立的排风管道排到机房外部，避免机房内空气温度过高。
参见图1-图4，所述导热热管10为扁平热管，该扁平热管的水平段和垂直段分别通过焊接的方式与上水平隔板1和内垂直隔板3连接在一起。扁平热管具有宽阔的表面与上水平隔板1和内垂直隔板3进行接触，从而提高散热效率，提高了系统的整体热能利用效率，同时扁平热管的结构也适应机柜14中狭窄扁平的空间。
参见图1-图4，所述通风通道的上面设有顶部风机11；在通风通道的上面设有顶部风机11有利于加快机柜14里面的热量散失，提高散热效率。
参见图1-图4，本实施方式的机柜抽屉隔板式热管散热装置的工作原理是：
当机柜14里的电子设备由于长时间工作产生大量热量时，安装在机柜14中间的导热热管10的水平段10-1通过上水平隔板1将热量吸收到热管内；由于导热热管10的水平段10-1的下面与下水平隔板2的上面之间设有水平放置的翅片式液冷换热器9-1，因此水平放置的翅片式液冷换热器9-1除了吸收机柜14中空气中的热量以及下水平隔板2传递过来的热量外，导热热管10的水平段10-1的热量也传送到该翅片式液冷换热器9-1的翅片上；由于导热热管10的水平段10-1中的热量并不能全部传导到水平放置的翅片式液冷换热器9-1中，因此，导热热管10的水平段10-1中剩余的热量就会传导到垂直段10-2中，与导热热管10的垂直段10-2相接触的垂直放置的翅片式液冷换热器9-2会吸收垂直段10-2的一部分热量以及机柜14中的热量；此时，通过外部冷却液输送系统将冷却介质输送到翅片式液冷换热器9的液冷管中，冷却介质经过垂直放置的翅片式液冷换热器9-2的液冷管9-3后再经过水平放置的翅片式液冷换热器9-1的液冷管9-3，最终流出到外部冷却液输送系统，从而将机柜14中传导到翅片的热量带出机柜14；在冷却介质输送的过程中，设置在机柜14的侧通风通道内的风机13以及设置在通风通道上面的顶部风机11工作，将导热热管10的垂直段10-2和垂直放置的翅片式液冷换热器9-2的热量进行风冷，进一步加快散热。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机柜抽屉隔板式热管散热装置，其特征在于，包括机柜隔板组件、翅片式液冷换热器、呈L型的导热热管以及风机；其中，所述机柜隔板组件包括上水平隔板、下水平隔板、内垂直隔板和外垂直隔板，所述上水平隔板、下水平隔板、内垂直隔板以及外垂直隔板上均设有通风孔；所述上水平隔板和下水平隔板设置在机柜内部中间，且上水平隔板和下水平隔板之间设有用于安装导热热管和翅片式液冷换热器的安装空间；所述内垂直隔板和外垂直隔板设置在机柜的背侧；所述导热热管的水平段设置于安装空间中并与上水平隔板的下面贴合；所述导热热管的水平段的下面与下水平隔板的上面之间设有水平放置的翅片式液冷换热器；所述导热热管的垂直段与所述内垂直隔板贴合；所述导热热管的垂直段的外侧设有与其紧密接触的垂直放置的翅片式液冷换热器；所述垂直放置的翅片式液冷换热器的外侧与外垂直隔板之间的空间形成垂直的通风通道；所述风机设置在通风通道内。
2.根据权利要求1所述的机柜抽屉隔板式热管散热装置，其特征在于，所述上水平隔板和内垂直隔板在端部相互连接，所述下水平隔板和外垂直隔板在端部相互连接，所述上水平隔板和下水平隔板之间通过第一端部连接板连接在一起，所述内垂直隔板和外垂直隔板通过第二端部连接板连接在一起。
3.根据权利要求1所述的机柜抽屉隔板式热管散热装置，其特征在于，所述机柜中设有由角钢制成的支撑导轨，所述下水平隔板支承在支撑导轨上。
4.根据权利要求1所述的机柜抽屉隔板式热管散热装置，其特征在于，所述垂直放置的翅片式液冷换热器的外侧还设有中间垂直隔板，所述风机设置于中间垂直隔板和外垂直隔板之间。
5.根据权利要求1所述的机柜抽屉隔板式热管散热装置，其特征在于，风机在竖直方向上分为两排，每排包括多个沿水平方向排列的风机。
6.根据权利要求1所述的机柜抽屉隔板式热管散热装置，其特征在于，所述通风通道的进风口同时与室内和室外连通。
7.根据权利要求1所述的机柜抽屉隔板式热管散热装置，其特征在于，所述通风通道的排风口通过排风管道连接到机房外部。
8.根据权利要求1所述的机柜抽屉隔板式热管散热装置，其特征在于，所述导热热管为扁平热管，该扁平热管的水平段和垂直段分别通过焊接的方式与上水平隔板和内垂直隔板连接在一起。
9.根据权利要求1所述的机柜抽屉隔板式热管散热装置，其特征在于，所述通风通道的上面设有顶部风机。
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