CN113296586A - 一种进风量调节分配装置及进风量调节分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种进风量调节分配装置，在CPU之外罩设导风罩，导风罩内设置固定隔板和活动隔板；固定隔板和活动隔板相互对接，将导风罩的内部划分为至少两个风道，每个风道对应一个CPU，气流经过CPU时将热量带出；导风罩内设置用于检测各个CPU温度的温度传感器；根据CPU之间的温度差值，调节活动隔板朝向风扇模组的一端的位置，以改变风道进风口的大小，使温度较高一侧的进风口尺寸大于温度较低一侧的进风口尺寸；进风口的尺寸越大，进入对应风道的气流比例越高，可以实现更好的冷却散热效果，本发明灵活调整各个风道对应的进风量，能够满足不同CPU的散热需求，降低能耗。本发明所提供的进风量调节分配方法能够达到相同的技术效果。

Description

一种进风量调节分配装置及进风量调节分配方法

技术领域

本发明涉及风冷技术领域，更进一步涉及一种进风量调节分配装置。此外，本发明还涉及一种进风量调节分配方法。

背景技术

服务器中通常设置两颗或更多数量的CPU(Central Processing Unit)，CPU工作时产生大量的热量，需要及时散热。通常采用风冷散热的方式，通过导风罩将风扇产生的气流导向CPU，将CPU产生的热量带出。目前的服务器CPU导风罩通过预设的风道将气流导向各个CPU，由于CPU配置的不一样，会造成两颗CPU温度在加压情况下的差异，而传统的导风罩结构向每颗CPU隔区的进风量固定不变。一般服务器中包括两颗CPU，为了保证散热效果，服务器风扇模组的调速策略一般是以温度高的一颗CPU来进行调控转速，两颗CPU的温度差异会造成风扇模组功耗增加，进而造成整个服务器功耗的增加。

对于本领域的技术人员来说，如何在不增加能耗的情况下，保证CPU的散热效果，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种进风量调节分配装置，通过调节活动隔板改变进风口的大小，调节气流的分配比例，在不增加能耗的情况下保证CPU的散热效果，具体方案如下：

一种进风量调节分配装置，包括罩设在CPU之外的导风罩，所述导风罩的内部设置固定隔板和活动隔板，所述固定隔板的长度方向与所述导风罩的导流方向相同；

所述固定隔板和所述活动隔板相互对接，将所述导风罩的内部划分为至少两个风道，每个风道对应一个CPU；

所述导风罩内设置用于检测各个CPU温度的温度传感器；根据CPU之间的温度差值，调节所述活动隔板朝向风扇模组的一端的位置，以改变风道进风口的大小，使温度较高一侧的进风口尺寸大于温度较低一侧的进风口尺寸。

可选地，所述活动隔板与所述固定隔板对接的一侧竖向设置转轴，所述活动隔板能够围绕转轴水平摆动。

可选地，所述活动隔板通过电机带动旋转摆动。

可选地，所述活动隔板的摆动范围为120度。

可选地，所述活动隔板的摆动角度与温度的对应关系为：

Δθ＝k*|ΔT|

其中：Δθ为所述活动隔板的转动角度值；ΔT为相邻两颗CPU温度差值；k为常量。

本发明还提供一种进风量调节分配方法，包括：

获取各个CPU的温度，并得到CPU的温度差值；

根据所述温度差值计算活动隔板朝向风扇模组的一端的移动幅度；

控制所述活动隔板，使温度较高一侧的进风口尺寸大于温度较低一侧的进风口尺寸。

可选地，按照下述公式计算转动角度，并根据计算结果控制所述活动隔板向温度较低的一侧转动对应角度：

Δθ＝k*|ΔT|

其中：Δθ为所述活动隔板的转动角度值；ΔT为相邻两颗CPU温度差值；k为常量。

可选地，还包括：

判断各个CPU的最低温度是否超过阈值；

若是，提升风扇的功率，提高气流供给量。

本发明提供一种进风量调节分配装置，在CPU之外罩设导风罩，导风罩的内部设置固定隔板和活动隔板，固定隔板的长度方向与导风罩的导流方向相同；固定隔板和活动隔板相互对接，将导风罩的内部划分为至少两个风道，每个风道对应一个CPU，气流经过CPU时将热量带出；导风罩内设置用于检测各个CPU温度的温度传感器；根据CPU之间的温度差值，调节活动隔板朝向风扇模组的一端的位置，以改变风道进风口的大小，使温度较高一侧的进风口尺寸大于温度较低一侧的进风口尺寸；进风口的尺寸越大，进入对应风道的气流比例越高，可以实现更好的冷却散热效果，通过本发明的进风量调节分配装置灵活调整各个风道对应的进风量，能够满足不同CPU的散热需求，降低能耗。本发明所提供的进风量调节分配方法能够达到相同的技术效果。

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为本发明提供的进风量调节分配装置安装在电路板上的示意图；

图2和图3分别为活动隔板3顺时针转动示意图和逆时针转动示意图；

图4为本发明的进风量调节分配方法的流程图。

图中包括：

导风罩1、固定隔板2、活动隔板3。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种进风量调节分配装置及进风量调节分配方法，通过调节活动隔板改变进风口的大小，调节气流的分配比例，在不增加能耗的情况下保证CPU的散热效果。

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，对本发明的进风量调节分配装置及进风量调节分配方法进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本发明提供的进风量调节分配装置安装在电路板上的示意图；该装置包括罩设在CPU之外的导风罩1，导风罩1为内部贯通的壳体结构，沿水平方向两端贯通，用于对气流起到导向的作用；由于导风罩1的下部与电路板接触，因此导风罩1通常设置为U型槽状，与电路板围成两端贯通的通道，气流可在导风罩1内部流动。

导风罩1的内部设置固定隔板2和活动隔板3，固定隔板2的长度方向与导风罩1的导流方向相同；固定隔板2和活动隔板3相互对接，将导风罩1的内部划分为至少两个风道，固定隔板2和活动隔板3的高度大致与导风罩1内腔的高度相等，通过固定隔板2和活动隔板3隔离形成相对独立的贯通结构，固定隔板2和活动隔板3的两侧各对应一个风道；每个风道对应一个CPU，导风罩1通过固定隔板2和活动隔板3划分形成的风道与CPU的数量相等，每个CPU位于一个风道内。

导风罩1内设置用于检测各个CPU温度的温度传感器，温度传感器实时检测CPU处的温度；根据CPU之间的温度差值，调节活动隔板3朝向风扇模组的一端的位置，以改变风道进风口的大小，使温度较高一侧的进风口尺寸大于温度较低一侧的进风口尺寸，通过改变活动隔板3端部的位置，使相邻两个风道的进风口的横截面的尺寸改变，横截面的比例发生变化，图1中箭头线所示为气流的方向，右端进风口处的比例决定了进入各个风道内的气体流量，在风扇产生的气体流量不变的情况下，进风口在整个横截面中所占的比例越高，则进入该风道的气流越多，流过此风道对应CPU的气流越多，对该风道对应的CPU的冷却效率越高。

本发明提供的进风量调节分配装置，在不增加风扇工作功耗的情况下，通过改变气流的分配比例，向发热更多的CPU供给更多的气流，使发热量更高的CPU实现更好的冷却降温效果，相对于传统的以发热量最高的CPU为基准确定风扇的功率，更加合理地分配风扇产生的气流，能耗合理利用，防止浪费能量。本发明不仅限于带有二颗CPU的机箱，也可应用于三颗、四颗及其他多颗CPU的机箱。

在上述方案的基础上，本发明在此提供一种活动隔板3的具体设置形式，活动隔板3与固定隔板2对接的一侧竖向设置转轴，活动隔板3能够围绕转轴水平摆动，此结构中活动隔板3为刚性板件，通过活动隔板3所处的角度实现对气流的导向。

如图2和图3所示，分别为活动隔板3顺时针转动示意图和逆时针转动示意图；图中的实线和虚线分别表示活动隔板3所处的两个不同状态。图2表示CPU0的温度高于CPU1的温度，顺时针转动以增加CPU0处的气流量；图3表示CPU1的温度高于CPU0的温度，逆时针转动以增加CPU1处的气流量。

除此之外，活动隔板3也可采用可弹性变形的柔性材料制成，通过活动隔板3形状变化实现进风口处尺寸的变化，能够起到相同的技术效果。

具体地，当活动隔板3采用转动调节的方式时，活动隔板3通过电机带动旋转摆动，电机的输出轴转动带动活动隔板3旋转，使活动隔板3保持在特定的角度。

具体地，本发明中活动隔板3的摆动范围为120度，也即活动隔板3在两个极限位置之间转动时，转动角度最大为120度。

本发明中活动隔板3的摆动角度与温度的对应关系为：

Δθ＝k*|ΔT|

其中：Δθ为活动隔板3的转动角度值；ΔT为相邻两颗CPU温度差值；k为常量。k可通过试验确定，预先确定若干个确定的温度差值，然后调节活动隔板3的角度，当两个CPU的温度达到相同时得到转动角度，通过加权平均的方式得到常量k。

本发明还提供一种进风量调节分配方法，图4为本发明的进风量调节分配方法的流程图，包括以下步骤：

S1、获取各个CPU的温度，并得到CPU的温度差值；CPU的温度通过温度传感器得到，设定一定的检测间隔，例如1次/秒，每次检测后进行一次比例过程，

S2、根据温度差值计算活动隔板3朝向风扇模组的一端的移动幅度。

S3、控制活动隔板3，使温度较高一侧的进风口尺寸大于温度较低一侧的进风口尺寸；根据步骤S2中计算得到的移动幅度值，活动隔板3向温度较低的一侧移动，增大温度较高一侧的进风口的尺寸，增大进风量。

系统软件可以为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制，但也包括其他控制方式；调控方式可以为线性控制，也可以为PID调速等其他控制方式。只要可以在电机转动角度和CPU温度差异之间存在对应反馈机制的控制方式，就可以包括在本发明权利要求范围内所述。

采用上述控制方法能够达到上述进风量调节分配装置所达到的技术效果。

具体地，按照下述公式计算转动角度，并根据计算结果控制活动隔板3向温度较低的一侧转动对应角度：

Δθ＝k*|ΔT|

其中：Δθ为活动隔板3的转动角度值；ΔT为相邻两颗CPU温度差值；k为常量，k值的得到过程请参考上述的过程。

更进一步，本发明的进风量调节分配方法还包括以下步骤：

S4、判断各个CPU的最低温度是否超过阈值；若是，提升风扇的功率，提高气流供给量；若否，则重复步骤S1的步骤。若各个CPU的最低温度值高于阈值，表示通过改变气流的分配比例调节温度的方式已经无法达到足够的降温效果，需要提高风扇整体的功率，提高整体的冷却效果。

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 (8)

1.一种进风量调节分配装置，其特征在于，包括罩设在CPU之外的导风罩(1)，所述导风罩(1)的内部设置固定隔板(2)和活动隔板(3)，所述固定隔板(2)的长度方向与所述导风罩(1)的导流方向相同；

所述固定隔板(2)和所述活动隔板(3)相互对接，将所述导风罩(1)的内部划分为至少两个风道，每个风道对应一个CPU；

所述导风罩(1)内设置用于检测各个CPU温度的温度传感器；根据CPU之间的温度差值，调节所述活动隔板(3)朝向风扇模组的一端的位置，以改变风道进风口的大小，使温度较高一侧的进风口尺寸大于温度较低一侧的进风口尺寸。

2.根据权利要求1所述的进风量调节分配装置，其特征在于，所述活动隔板(3)与所述固定隔板(2)对接的一侧竖向设置转轴，所述活动隔板(3)能够围绕转轴水平摆动。

3.根据权利要求2所述的进风量调节分配装置，其特征在于，所述活动隔板(3)通过电机带动旋转摆动。

4.根据权利要求1所述的进风量调节分配装置，其特征在于，所述活动隔板(3)的摆动范围为120度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的进风量调节分配装置，其特征在于，所述活动隔板(3)的摆动角度与温度的对应关系为：

Δθ＝k*|ΔT|

其中：Δθ为所述活动隔板(3)的转动角度值；ΔT为相邻两颗CPU温度差值；k为常量。

6.一种进风量调节分配方法，其特征在于，包括：

获取各个CPU的温度，并得到CPU的温度差值；

根据所述温度差值计算活动隔板(3)朝向风扇模组的一端的移动幅度；

控制所述活动隔板(3)，使温度较高一侧的进风口尺寸大于温度较低一侧的进风口尺寸。

7.根据权利要求6所述的进风量调节分配方法，其特征在于，按照下述公式计算转动角度，并根据计算结果控制所述活动隔板(3)向温度较低的一侧转动对应角度：

Δθ＝k*|ΔT|

其中：Δθ为所述活动隔板(3)的转动角度值；ΔT为相邻两颗CPU温度差值；k为常量。

8.根据权利要求7所述的进风量调节分配方法，其特征在于，还包括：

判断各个CPU的最低温度是否超过阈值；

若是，提升风扇的功率，提高气流供给量。

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