CN113012727B - 一种硬盘冷却装置及服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种硬盘冷却装置，硬盘插装到硬盘背板实现信号连接，硬盘托架安装在机箱之内；硬盘托架的外侧端面与硬盘背板之间形成空气流通的进风内通道；气流从硬盘的前窗和进风内通道的前端进入，分流挡板阻挡气流进风内通道中的气流，使气流从背板通气孔流向硬盘，经过硬盘后进入硬盘插入端的电源风道内，沿电源风道流动，并反向流过分流挡板之后的硬盘，进入分流挡板之后的进风内通道，使气流沿蛇形弯折路径流动；由于气流经过两次硬盘，流经硬盘的路径长度相当于硬盘长度的两倍，相对于传统的气流直接流动经过若干个硬盘的方式极大地降低了气流阻力，使靠近后端的硬盘得到更多的低温气流，在不增大风扇功率的情况下得到更好的冷却效果。

Description

一种硬盘冷却装置及服务器

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，更进一步涉及一种硬盘冷却装置。此外，本发明还涉及一种服务器。

背景技术

随着云计算、大数据等新型技术的发展，对数据计算的存储量和计算量要求越来越高，单机系统的存储密度越来越高，硬盘功耗也越来越高，电子器件的散热成为目前一个相当灼手的问题。

现有的对硬盘的冷却方式主要是风冷，利用风扇产生气流冷却硬盘组，如图1所示，为现有技术中一种硬盘模组结构，其中通过位于后端的风扇01产生气流，气流从硬盘模组的前窗部分进入硬盘模组内部，在气流沿箭头所示的方向线性流动。

由于气流需要经过多块硬盘，因此现有技术的冷却方式对气流的阻力大，难以使靠近后端的硬盘达到充分的冷却效果；由于气流线性流动，气流逐个吸收硬盘的热量，导致气流的温度不断升高，即使增大气流也难以使后端的硬盘热量被充分地带走。

对于本领域的技术人员来说，如何使硬盘模组中的各个硬盘都实现均匀充分的冷却效果，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种硬盘冷却装置，能够更加均匀地对硬盘进行冷却，提高硬盘模组中靠后方硬盘的冷却效率，具体方案如下：

一种硬盘冷却装置，包括用于信号插装硬盘的硬盘背板和用于承托硬盘的硬盘托架，所述硬盘托架安装在机箱之内；所述硬盘背板固定在所述硬盘托架上，所述硬盘托架的外侧端面与所述硬盘背板之间形成空气流通的进风内通道；

所述硬盘背板上开设背板通气孔；所述硬盘背板的中部垂直固定设置用于阻挡气流的分流挡板；

气流能够从硬盘的前窗和所述进风内通道的前端进入，从所述进风内通道前端进入的气流从位于所述分流挡板前侧的所述背板通气孔流向硬盘并进入硬盘插入端一侧的电源风道内，所述电源风道内的气流经过硬盘从位于所述分流挡板后侧流入所述进风内通道并排出。

可选地，所述机箱上固定设置风道挡板，所述风道挡板位于硬盘的插入端，所述风道挡板和所述硬盘背板分别位于硬盘相对的两侧，所述风道挡板围成所述电源风道；

所述风道挡板上设置用于供气流通过的挡板通气孔。

可选地，所述硬盘托架的外侧端面设置托架通气孔，所述托架通气孔开设在所述分流挡板两侧的两个硬盘宽度范围之内；

所述硬盘托架的外侧端面与所述机箱的侧壁之间形成进气外通道。

可选地，所述硬盘托架的外侧端面在所述分流挡板的前侧两个硬盘位置处、以及所述分流挡板的后侧一个硬盘位置处分别设置所述托架通气孔。

可选地，所述背板通气孔的高度与两层硬盘之间的竖向间隙尺寸相等；所述硬盘背板的表面凹陷设置导风槽，所述导风槽沿所述背板通气孔的长度方向延伸，经过所述背板通气孔。

可选地，所述硬盘托架的前端与所述风道挡板之间设置用于填充间隙的挡风块。

可选地，所述背板通气孔开设在所述硬盘背板位于所述分流挡板之前的位置；

所述硬盘背板的高度低于层叠设置的硬盘的高度，所述电源风道内的气流经过硬盘从位于所述分流挡板后侧的所述硬盘背板上边缘流入所述进风内通道。

可选地，所述硬盘托架的外侧端面与所述机箱之间设置导轨，所述硬盘托架能够从所述机箱中抽出。

本发明还提供一种服务器，包括上述任一项所述的硬盘冷却装置。

本发明提供一种硬盘冷却装置，硬盘插装到硬盘背板实现信号连接，硬盘由硬盘托架提供支撑，硬盘托架安装在机箱之内；硬盘背板固定在硬盘托架上，硬盘托架的外侧端面与硬盘背板之间形成空气流通的进风内通道；气流从硬盘的前窗和进风内通道的前端进入，分流挡板阻挡气流进风内通道中的气流，使气流从背板通气孔流向硬盘，经过硬盘后进入硬盘插入端的电源风道内，沿电源风道流动，并反向流过分流挡板之后的硬盘，进入分流挡板之后的进风内通道，使气流沿蛇形弯折路径流动；由于气流经过两次硬盘，流经硬盘的路径长度相当于硬盘长度的两倍，相对于传统的气流直接流动经过若干个硬盘的方式极大地降低了气流阻力，使靠近后端的硬盘得到更多的低温气流，在不增大风扇功率的情况下得到更好的冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术一种硬盘模组结构的示意图；

图2为本发明提供的硬盘冷却装置的俯视结构示意图；

图3为电源模组的整体结构图；

图4为硬盘模组去除硬盘托架的结构示意图。

图中包括：

硬盘背板1、背板通气孔11、导风槽12、硬盘托架2、托架通气孔21、机箱3、分流挡板4、风道挡板5、挡风块51。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种硬盘冷却装置，能够更加均匀地对硬盘进行冷却，提高硬盘模组中靠后方硬盘的冷却效率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的硬盘冷却装置及服务器进行详细的介绍说明。

如图2所示，为本发明提供的硬盘冷却装置的俯视结构示意图，图中箭头表示气流的流动方向；本发明的硬盘冷却装置包括硬盘背板1、硬盘托架2、机箱3、分流挡板4等结构，其中硬盘背板1上设置插座，硬盘与硬盘背板1的插座相互插装在实现信号连接；硬盘托架2为框架结构，用于承托硬盘，硬盘背板1固定在硬盘托架2上。硬盘托架2由三个平面延伸结构组合而成，其中包括两个水平延伸的板面和一个竖直延伸的板面，三者相对固定形成一个平置的“U”形槽状结构，该竖直延伸的板面位于硬盘托架2的外侧。

硬盘托架2安装在机箱3之内，硬盘托架2之上安装多块硬盘，形成硬盘模组，整个硬盘模组位于机箱3之内。硬盘托架2的外侧端面与硬盘背板1之间形成空气流通的进风内通道，图2中的A表示进风内通道，外侧指靠近机箱3宽度方向两侧壁的位置，图2中在机箱3中共设置两个硬盘模组，每个硬盘模组相对独立设置，上排的硬盘模组的上方为外侧，下排的硬盘模组的下方为外侧。

硬盘背板1相对于硬盘托架2的外侧端面更靠近内侧，在硬盘托架2的外侧端面与硬盘背板1之间形成空气流通的进风内通道，气流在进风内通道中流动。

硬盘背板1上开设背板通气孔11，气流经过背板通气孔11穿过硬盘背板1；硬盘背板1的中部垂直固定设置用于阻挡气流的分流挡板4，气流受到分流挡板4的阻挡，无法继续沿进风内通道行进。

气流能够从硬盘的前窗和进风内通道的前端进入，这里所指的前窗和前端位于图2中的左侧，前窗处于正对硬盘的位置；从前窗进入的气流直接吹向硬盘，主要对靠前位置的硬盘进行冷却。

从进风内通道前端进入进风内通道，沿进风内通道流动，由于受到分流挡板4的阻挡，气流无法越过分流挡板4，气流改变行进方向，从位于分流挡板4前侧设置的背板通气孔11流向硬盘，从硬盘之间的间隙中流过，并进入硬盘插入端一侧的电源风道内，图2中的B表示电源风道，电源风道和进风内通道相互平行；位于分流挡板4之前的进风内通道中的气流经过硬盘后进入电源风道，沿电源风道流动后到分流挡板4之后，也即图2流向右侧；电源风道内的气流再次经过位于分流挡板4后侧的硬盘，并从位于分流挡板4后侧流入进风内通道并排出。

图2中的L表示单个硬盘的长度，l表示单个硬盘的宽度，气流并非沿直线流动，而是沿蛇形弯折的路径流动，从进风内通道流向电源风道的过程流经硬盘的长度L，再次从电源风道流向进风内通道时流经硬盘的长度L，气流仅受到2L长度的硬盘缝隙的阻力；而传统的气流经过过程需要流过若干个单个硬盘的宽度，图2中共设置七个硬盘，因此气流受到7l长度的硬盘缝隙的阻力；本发明提供的硬盘冷却装置可以减小对气流的阻碍，使气流能够更加顺畅地到达位于靠后位置的硬盘进行冷却；传统的气流冷却过程需要气流依次流过全部的硬盘，过量逐步累加，而本发明的气流从硬盘的侧方流过，可以更加分散地流过各个硬盘，因此降低了热量的累积，使靠后位置的硬盘得到更加充分的冷却。

由于气流可以从前窗位置与进风内通道的前端分别进入机箱3之内，因此从前窗进入的气流直接冷却靠前位置的若干个硬盘，处于分流挡板4之前、但位置相对靠后的硬盘主要依靠经由进风内通道和背板通气孔11流入的空气进行冷却。两股气流共同在电源风道中汇集，流到分流挡板4之后，再经过硬盘并进入分流挡板4后方的进风内通道，进而流到外部。

需要注意的是，本发明中的进风内通道由分流挡板4分隔形成了两段，两段相对独立，并且两者的位置并不一定在同一轴线上，还可以相互错开。

在上述方案的基础上，本发明在机箱3上固定设置风道挡板5，风道挡板5位于硬盘的插入端，风道挡板5和硬盘背板1分别位于硬盘相对的两侧，两者相互平行设置；由风道挡板5围成电源风道，结合图2所示，共设置两个电源模组，两者对称设置，因此分别设置两个风道挡板5，由两个风道挡板5围成电源风道；风道挡板5上设置用于供气流通过的挡板通气孔，气流经过挡板通气孔流过风道挡板5。风道挡板5固定在机箱3上，当电源模组移出机箱时与风道挡板5相互分离。

如图3所示，为电源模组的整体结构图；硬盘托架2的外侧端面设置托架通气孔21，托架通气孔21呈横向贯通；托架通气孔21开设在分流挡板4两侧的两个硬盘宽度范围之内。硬盘托架2的外侧端面与机箱3的侧壁之间形成进气外通道，图2中的C表示进气外通道。

进气外通道的前端可以进气，气流在进气外通道中流动，并可以从托架通气孔21流向硬盘；进气外通道与进气内通道平行设置，并且托架通气孔21与背板通气孔11具有重叠的部分，进气外通道中的气流依次经过托架通气孔21和背板通气孔11流向硬盘。气流从位于分流挡板4之后的位置经过托架通气孔21流向进气外通道。

由于托架通气孔21只开设在分流挡板4两侧的两个硬盘宽度范围之内，因此托架通气孔21中的气流只会流向距离分流挡板4较近的硬盘，提供更大的气流量，从而进一步提升分流挡板4附近的硬盘冷却效率。

具体地，本发明中硬盘托架2的外侧端面设置在托架通气孔21位于分流挡板4的前侧两个硬盘位置处、以及分流挡板4的后侧一个硬盘位置处。从而保证图2中从左向右数第三、四、五位置处的硬盘冷却效率。

背板通气孔11的高度与两层硬盘之间的竖向间隙尺寸相等，以向正对硬盘间隙的位置流通气流；如图4所示，为硬盘模组去除硬盘托架2的结构示意图；硬盘背板1的表面凹陷设置导风槽12，进气内通道中的气流可沿导风槽12流动；导风槽12沿背板通气孔11的长度方向延伸，经过背板通气孔11。由于设置了导风槽12，硬盘背板1与硬盘托架2的外侧端面可以相互贴合设置，由导风槽12起到通过气流的作用。

硬盘托架2的前端与风道挡板5之间设置用于填充间隙的挡风块51，挡风块51为泡棉等柔性材料制成，以减少气流直接进入电源风道。

具体地，本发明中的背板通气孔11开设在硬盘背板1位于分流挡板4之前的位置，在分流挡板4之后的位置不设置背板通气孔11。为了使气流可以从硬盘流向进气内通道，需要使硬盘背板1的高度低于层叠设置的硬盘的高度，电源风道内的气流经过硬盘从位于分流挡板4后侧的硬盘背板1上边缘流入进风内通道。

更进一步，本发明在硬盘托架2的外侧端面与机箱3之间设置导轨，硬盘托架2能够从机箱3中抽出。

本发明还提供一种服务器，包括上述的硬盘冷却装置，该服务器能够实现相同的技术效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种硬盘冷却装置，其特征在于，包括用于信号插装硬盘的硬盘背板(1)和用于承托硬盘的硬盘托架(2)，所述硬盘托架(2)安装在机箱(3)之内；所述硬盘背板(1)固定在所述硬盘托架(2)上，所述硬盘托架(2)的外侧端面与所述硬盘背板(1)之间形成空气流通的进风内通道；

所述硬盘背板(1)上开设背板通气孔(11)；所述硬盘背板(1)的中部垂直固定设置用于阻挡气流的分流挡板(4)；

气流能够从硬盘的前窗和所述进风内通道的前端进入，从所述进风内通道前端进入的气流从位于所述分流挡板(4)前侧的所述背板通气孔(11)流向硬盘并进入硬盘插入端一侧的电源风道内，所述电源风道内的气流经过硬盘从位于所述分流挡板(4)后侧流入所述进风内通道并排出；

所述机箱(3)上固定设置风道挡板(5)，所述风道挡板(5)位于硬盘的插入端，所述风道挡板(5)和所述硬盘背板(1)分别位于硬盘相对的两侧，所述风道挡板(5)围成所述电源风道；

所述风道挡板(5)上设置用于供气流通过的挡板通气孔；

所述硬盘托架(2)的外侧端面设置托架通气孔(21)，所述托架通气孔(21)开设在所述分流挡板(4)两侧的两个硬盘宽度范围之内；

所述硬盘托架(2)的外侧端面与所述机箱(3)的侧壁之间形成进气外通道。

2.根据权利要求1所述的硬盘冷却装置，其特征在于，所述硬盘托架(2)的外侧端面在所述分流挡板(4)的前侧两个硬盘位置处、以及所述分流挡板(4)的后侧一个硬盘位置处分别设置所述托架通气孔(21)。

3.根据权利要求1所述的硬盘冷却装置，其特征在于，所述背板通气孔(11)的高度与两层硬盘之间的竖向间隙尺寸相等；所述硬盘背板(1)的表面凹陷设置导风槽(12)，所述导风槽(12)沿所述背板通气孔(11)的长度方向延伸，经过所述背板通气孔(11)。

4.根据权利要求1所述的硬盘冷却装置，其特征在于，所述硬盘托架(2)的前端与所述风道挡板(5)之间设置用于填充间隙的挡风块(51)。

5.根据权利要求1所述的硬盘冷却装置，其特征在于，所述背板通气孔(11)开设在所述硬盘背板(1)位于所述分流挡板(4)之前的位置；

所述硬盘背板(1)的高度低于层叠设置的硬盘的高度，所述电源风道内的气流经过硬盘从位于所述分流挡板(4)后侧的所述硬盘背板(1)上边缘流入所述进风内通道。

6.根据权利要求1所述的硬盘冷却装置，其特征在于，所述硬盘托架(2)的外侧端面与所述机箱(3)之间设置导轨，所述硬盘托架(2)能够从所述机箱(3)中抽出。

7.一种服务器，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的硬盘冷却装置。

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