CN113849058A - 一种服务器及其可调散热机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可调散热机构，包括若干个分布于机箱内的风扇，还包括若干个设置于机箱表面且可水平旋转的旋转组件，以及设置于机箱内并与各旋转组件信号连接、用于控制各旋转组件的旋转状态的控制模块，各风扇分别与对应的各旋转组件相连，且控制模块与主板上的基板管理控制器信号连接，以获取当前主板上的各发热部件的发热状态及位置坐标。如此，当部分发热部件的发热状态较严重时，控制模块从基板管理控制器处获取该发热部件的位置坐标，并控制各个旋转组件进行旋转，使得对应风扇改变朝向并对准目标发热部件进行散热，因此能够提高机箱内各发热部件的散热均匀性，避免局部区域的温度过高。本发明还公开一种服务器，其有益效果如上所述。

Description

一种服务器及其可调散热机构

技术领域

本发明涉及服务器技术领域，特别涉及一种可调散热机构。本发明还涉及一种服务器。

背景技术

随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备，由于服务器需要响应服务请求并进行处理，因此服务器具备承担服务并且保障服务的能力。根据提供的服务类型，服务器可分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、WEB服务器等。服务器的主要构成包括CPU、硬盘、内存、系统总线等，与通用的计算机架构类似。

在大数据时代，大量的IT设备集中放置在数据中心的机柜中。这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种IT设备都是由各种硬件板卡组成，如计算模块、存储模块、机箱、风扇等。

目前，服务器组件的功耗日益增加，为保证服务器内各个发热部件的散热效率，通常通过风扇(或风机)提供强制对流的风冷方式实现散热。在传统的服务器系统中，风扇同时设置有多个，且一般分布在机箱的侧边位置，朝机箱内部吹风。由于风扇固定在机箱上，因此其进出风方向自然也是固定的，气流一般是沿着机箱的长度方向流动，以便在途中吸收发热部件的热量。但由于主板上的规划设计和结构限制等因素，部分发热部件的设置位置偏离气流方向，无法直接与风扇吹出的气流接触，导致局部区域温度过高。

在现有技术中，为了提高散热均匀性，通常利用导风罩对气流进行导向、改向，使得部分气流能够充分与发热部件接触。然而，若导风罩的设计与风向的夹角差异过大的话容易导致风阻过大，造成散热效率反而降低，且部分发热部件的安装位置受限，难以顺利安装导风罩，限制性较大。

因此，如何提高机箱内各发热部件的散热均匀性，避免局部区域的温度过高，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调散热机构，能够提高机箱内各发热部件的散热均匀性，避免局部区域的温度过高。本发明的另一目的是提供一种服务器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种可调散热机构，包括若干个分布于机箱内的风扇，还包括若干个设置于所述机箱表面且可水平旋转的旋转组件，以及设置于所述机箱内并与各所述旋转组件信号连接、用于控制各所述旋转组件的旋转状态的控制模块，各所述风扇分别与对应的各所述旋转组件相连，且所述控制模块与主板上的基板管理控制器信号连接，以获取当前所述主板上的各发热部件的发热状态及位置坐标。

优选地，各所述风扇的控制端均与所述控制模块信号连接，以使所述控制模块根据各发热部件的发热状态控制各所述风扇的转速。

优选地，所述旋转组件包括设置于所述机箱内的驱动部件、与所述驱动部件的输出端相连的传动部件、与所述传动部件的输出端相连并可水平旋转地设置于所述机箱表面的旋转部件，各所述风扇分别与各自对应的所述旋转部件相连。

优选地，所述驱动部件为驱动电机，所述传动部件为与所述驱动电机的输出轴对接的输入齿轮，所述旋转部件为与所述输入齿轮啮合且水平分布于所述机箱表面的输出齿轮，所述风扇安装于所述输出齿轮的端面。

优选地，所述输出齿轮的端面上连接有托盘，且所述风扇安装于所述托盘内。

优选地，所述托盘的底面与所述输出齿轮的端面一体成型连接或通过连接件相连。

优选地，所述风扇的底面设置有用于通过磁力吸附在所述托盘表面的磁吸块。

优选地，所述托盘的表面设置有若干圈呈同心圆分布并与所述控制模块信号连接的环形连接器，且所述风扇的底面还设置有若干圈分别用于与各圈所述环形连接器接插配合以形成信号连接的环形连接槽。

优选地，相邻两个所述风扇的正对侧壁之间连接有用于防止气流从间隙处回流的折叠屏蔽膜。

本发明还提供一种服务器，包括机箱和设置于所述机箱内的可调散热机构，其中，所述可调散热机构具体为上述任一项所述的可调散热机构。

本发明所提供的可调散热机构，主要包括风扇、旋转组件和控制模块。其中，风扇一般同时设置有多个，且分布在机箱内的预定位置处。旋转组件设置在机箱内，一般同时设置有多个，且数量与风扇的数量相当。各个旋转组件分别分布在机箱表面上与各个风扇的对应位置处，使得各个风扇能够分别安装在各自对应的旋转组件上。同时，旋转组件能够在机箱表面上进行水平旋转运动，以便带动对应的风扇进行同步旋转运动，从而调整风扇的朝向，即气流的风向。控制模块设置在机箱内，并与各个旋转组件保持信号连接，主要用于控制各个旋转组件的旋转状态，以精确控制各个风扇的朝向角度和风向。并且，该控制模块与主板上的基板管理控制器保持信号连接，能够从基板管理控制器处获取当前主板上的各个发热部件的发热状态和位置坐标等信息，从而使控制模块根据获取的相关信息对各个旋转组件进行控制，以使各个旋转组件带动对应的风扇旋转并改变朝向，进而对目标发热部件进行散热。如此，本发明所提供的可调散热机构，当部分发热部件由于安装位置偏僻、发热量过大等因素导致发热状态较严重时，控制模块从基板管理控制器处获取该发热部件的位置坐标，并控制各个(或部分)旋转组件进行旋转，使得对应风扇改变朝向并使气流风向对准目标发热部件，进而对目标发热部件进行散热，因此能够提高机箱内各发热部件的散热均匀性，避免局部区域的温度过高。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为风扇与旋转组件的安装结构示意图。

图3为旋转组件的具体结构三视图。

图4为托盘的表面结构示意图。

图5为风扇旋转后的状态示意图。

其中，图1—图5中：

风扇—1，旋转组件—2，控制模块—3，基板管理控制器—4，托盘—5，折叠屏蔽膜—6；

驱动部件—21，传动部件—22，旋转部件—23，环形连接器—51。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，可调散热机构主要包括风扇1、旋转组件2和控制模块3。

其中，风扇1一般同时设置有多个，且分布在机箱内的预定位置处。一般的，风扇1分布在机箱的一侧位置，同时设置有4～8个等。

旋转组件2设置在机箱内，一般同时设置有多个，且数量与风扇1的数量相当。各个旋转组件2分别分布在机箱表面上与各个风扇1的对应位置处，使得各个风扇1能够分别安装在各自对应的旋转组件2上。同时，旋转组件2能够在机箱表面上进行水平旋转运动，以便带动对应的风扇1进行同步旋转运动，从而调整风扇1的朝向，即气流的风向。如图2所示，图2为风扇1与旋转组件2的安装结构示意图。

控制模块3设置在机箱内，并与各个旋转组件2保持信号连接，主要用于控制各个旋转组件2的旋转状态，以精确控制各个风扇1的朝向角度和风向。并且，该控制模块3与主板上的基板管理控制器4保持信号连接，能够从基板管理控制器4处获取当前主板上的各个发热部件的发热状态和位置坐标等信息，从而使控制模块3根据获取的相关信息对各个旋转组件2进行控制，以使各个旋转组件2带动对应的风扇1旋转并改变朝向，进而对目标发热部件进行散热。

如此，本实施例所提供的可调散热机构，当部分发热部件由于安装位置偏僻、发热量过大等因素导致发热状态较严重时，控制模块3从基板管理控制器4处获取该发热部件的位置坐标，并控制各个(或部分)旋转组件2进行旋转，使得对应风扇1改变朝向并使气流风向对准目标发热部件，进而对目标发热部件进行散热，因此能够提高机箱内各发热部件的散热均匀性，避免局部区域的温度过高。

考虑到部分发热部件的发热量较大时，风扇1需要提高进风流量以快速散热，为此，本实施例中，各个风扇1的控制端均与控制模块3保持信号连接，以便控制模块3从基板管理控制器4(BMC，Baseboard Management Controller)处获取后各个发热部件的发热状态后，根据其发热状态的严重程度控制各个转向后的风扇1的转速，即发热部件的发热量越大，则风扇1的转速越大。如此设置，控制模块3不仅可以控制各个风扇1的转向角度，还可以控制各个风扇1的工作状态。

如图3所示，图3为旋转组件2的具体结构三视图。

在关于旋转组件2的一种优选实施例中，该旋转组件2主要包括驱动部件21、传动部件22和旋转部件23。其中，驱动部件21设置在机箱内，主要用于产生驱动力。传动部件22也设置在机箱内，并且传动部件22的输入端与驱动部件21的输出端相连，而传动部件22的输出端与旋转部件23相连。旋转部件23设置在机箱的表面上，并且可在传动部件22的动力输入下进行水平旋转运动。相应的，各个风扇1分别设置在各自对应的旋转部件23上。如此设置，通过驱动部件21的动力输入，以及传动部件22对动力的传递与转向，可使旋转部件23顺利带动风扇1进行同步旋转，在需要调节风扇1的朝向角度时，控制模块3只需控制驱动部件21的输出状态即可。

进一步的，在关于驱动部件21、传动部件22和旋转部件23的一种优选实施例中，该驱动部件21具体为驱动电机，该传动部件22具体为输入齿轮，该旋转部件23具体为输出齿轮。其中，输入齿轮的转轴与驱动电机的输出轴形成动力对接，以便在驱动电机的输出轴的旋转带动下进行旋转运动，而输出齿轮的轮齿与输入齿轮的轮齿形成啮合传动，以便在输入齿轮的旋转电动下进行旋转运动。相应的，风扇1安装在输出齿轮的端面上，还可同时与输出齿轮的转轴相连，以在输出齿轮在机箱表面进行水平旋转运动时与其同步运动。

为便于风扇1与旋转部件23之间的连接与动力传递，本实施例中增设了托盘5。具体的，该托盘5设置在输出齿轮的端面上，两者固定连接且同步运动，而风扇1安装在托盘5内，比如可将风扇1的底部连接在托盘5内等。如此设置，当旋转部件23进行水平旋转运动时，托盘5与其同步运动，并带动风扇1进行同步运动。

一般的，托盘5与输出齿轮之间的连接关系为固定连接，具体可通过连接轴或连接杆等连接件将托盘5的底面与输出齿轮的端面相连，或者可以将托盘5的底面与输出齿轮的端面一体成型设计。

进一步的，为提高风扇1在托盘5内的安装稳定性，本实施例在风扇1的底面增设了磁吸块。具体的，该磁吸块具有磁性，主要用于通过磁力吸附在托盘5的表面上。如此设置，将风扇1安装到托盘5内后，即可通过磁吸块对托盘5表面的吸附作用加强风扇1的安装稳定性，防止风扇1意外移位。

如图4所示，图4为托盘5的表面结构示意图。

另外，为便于实现风扇1与控制模块3之间的信号连接，本实施例中通过环形连接器51与环形连接槽的接插配合实现。具体的，环形连接器51设置在托盘5的表面上，一般同时设置有多个，比如4～10个等，各个环形连接器51均呈环形，且呈同心圆分布，内圈的环形连接器51与外圈的环形连接器51之间保持预设径向间隙。相应的，环形连接槽设置在风扇1的底面，与环形连接器51类似，同样呈同心圆分布有多圈，且数量与环形连接器51一致，分别用于与各圈环形连接器51形成接插配合，从而形成电性连接和信号连接。同时，托盘5又通过旋转组件2与控制模块3形成电性连接或直接与控制模块3形成电性连接。如此设置，将风扇1安装到托盘5内时，一方面可通过风扇1底面上的各圈环形连接槽与托盘5表面上的各圈环形连接器51之间的接插配合实现风扇1在托盘5内的快速定位，另一方面可通过环形连接槽、环形连接器51、托盘5三者的电性连接实现风扇1与控制模块3之间的信号连接。并且，在风扇1的旋转调向过程中，风扇1的环形连接槽与托盘5的环形连接器51始终保持良好物理接触，防止电源信号或控制信号中断。

一般的，环形连接器51可分布有4圈，分别为电源正极连接器、电源负极连接器、PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)连接器、测速连接器。

另外，考虑到相邻两个风扇1之间存在一定横向间隙，在大风量通流时可能会在相邻两个风扇1的间隙处产生气流回流导致气阻增大，针对此，本实施例在相邻两个风扇1的正对侧壁之间连接有折叠屏蔽膜6。具体的，该折叠屏蔽膜6具有多个折叠部，能够进行弹性折叠压缩或弹性扩展拉伸，其一端连接在相邻的其中一个风扇1的侧壁上，其另一端连接在相邻的另一个风扇1的正对侧壁上，从而将相邻两个风扇1之间的间隙封堵，防止气流回流。如此设置，当各个风扇1进行旋转调向时，各个折叠屏蔽膜6将产生对应的弹性形变，保证间隙始终被封堵。

如图5所示，图5为风扇1旋转后的状态示意图。

需要说明的是，控制模块3对各个风扇1的旋转调向控制是互相独立的，即可以分别控制各个风扇1进行独立旋转，也可以控制各个风扇1进行同步旋转。

本实施例还提供一种服务器，主要包括机箱和设置于机箱内的可调散热机构，其中，该可调散热机构的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

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 (10)

1.一种可调散热机构，包括若干个分布于机箱内的风扇(1)，其特征在于，还包括若干个设置于所述机箱表面且可水平旋转的旋转组件(2)，以及设置于所述机箱内并与各所述旋转组件(2)信号连接、用于控制各所述旋转组件(2)的旋转状态的控制模块(3)，各所述风扇(1)分别与对应的各所述旋转组件(2)相连，且所述控制模块(3)与主板上的基板管理控制器(4)信号连接，以获取当前所述主板上的各发热部件的发热状态及位置坐标。

2.根据权利要求1所述的可调散热机构，其特征在于，各所述风扇(1)的控制端均与所述控制模块(3)信号连接，以使所述控制模块(3)根据各发热部件的发热状态控制各所述风扇(1)的转速。

3.根据权利要求2所述的可调散热机构，其特征在于，所述旋转组件(2)包括设置于所述机箱内的驱动部件(21)、与所述驱动部件(21)的输出端相连的传动部件(22)、与所述传动部件(22)的输出端相连并可水平旋转地设置于所述机箱表面的旋转部件(23)，各所述风扇(1)分别与各自对应的所述旋转部件(23)相连。

4.根据权利要求3所述的可调散热机构，其特征在于，所述驱动部件(21)为驱动电机，所述传动部件(22)为与所述驱动电机的输出轴对接的输入齿轮，所述旋转部件(23)为与所述输入齿轮啮合且水平分布于所述机箱表面的输出齿轮，所述风扇(1)安装于所述输出齿轮的端面。

5.根据权利要求4所述的可调散热机构，其特征在于，所述输出齿轮的端面上连接有托盘(5)，且所述风扇(1)安装于所述托盘(5)内。

6.根据权利要求5所述的可调散热机构，其特征在于，所述托盘(5)的底面与所述输出齿轮的端面一体成型连接或通过连接件相连。

7.根据权利要求6所述的可调散热机构，其特征在于，所述风扇(1)的底面设置有用于通过磁力吸附在所述托盘(5)表面的磁吸块。

8.根据权利要求5所述的可调散热机构，其特征在于，所述托盘(5)的表面设置有若干圈呈同心圆分布并与所述控制模块(3)信号连接的环形连接器(51)，且所述风扇(1)的底面还设置有若干圈分别用于与各圈所述环形连接器(51)接插配合以形成信号连接的环形连接槽。

9.根据权利要求1-8任一项所述的可调散热机构，其特征在于，相邻两个所述风扇(1)的正对侧壁之间连接有用于防止气流从间隙处回流的折叠屏蔽膜(6)。

10.一种服务器，包括机箱和设置于所述机箱内的可调散热机构，其特征在于，所述可调散热机构具体为权利要求1-9任一项所述的可调散热机构。

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