CN114698320A - 机柜背板无源散热装置及机柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机柜背板无源散热装置及机柜，涉及配电设备技术领域。该背板无源散热装置包括：背板，所述背板设置于机柜的背部，并将所述机柜的背部封闭而形成一空间；散热通道，所述散热通道设置于所述机柜顶部，并与所述空间相连通；导流元件，所述导流元件设置于所述空间内，用于将通向背板的气流引流向散热通道的方向。本发明能够解决现有对机柜不能有效的提高机柜的散热效率而导致难以降低数据中心的能源消耗的问题。

Description

机柜背板无源散热装置及机柜

技术领域

本发明涉及配电设备技术领域，尤其涉及一种机柜背板无源散热装置及机柜。

背景技术

目前一些老旧数据中心的能源效率指标不符合国家标准，其主要是由于数据中心内的气流组织不科学，且机柜内的冷通道或热通道不封闭，导致散热效率较低，以至于制冷空调耗能占比过大。而现在的一些老旧数据中心的规模、布柜方式等都存在较大差异，导致现场的条件不能够满足标准化的改造，如果对数据中心进行大规模的改造，会使成本过高。

因此，目前只能对机柜进行一系列的改造，从而使得机柜产生的热量快速散出。而现在市场上较为成熟的对机柜局部热点改造方案分为两种。第一种是通过加装送风单元，将该送风单元设置在机柜前部或底部，从而重新组织气流，将冷风送至机柜的进风口，达到提高冷风量的目的。另外一种是加装排风单元，将该排风单元加装在背板上部，从而将抽离机柜内部的热风，并重新组织气流，将气流导入排烟管道，从而分割冷、热通道，提高散热效率的目的。

但是，无论是加装送风单元还是排风单元，其都会存在一些问题。对于加装的送风单元的改造方案来说，其会影响机房整体的气流组织，因此其虽然解决了局部热点的问题，但同时扰乱了机房全局的气流组织，以致影响整体的散热效果。对于加装排风单元的改造方案来说，由于加装装排风单元一般都是以机柜背板形式加装在机柜的后门，而排风单元自身重量较大，故加装排风单元的改造方案会需求机柜的承重能力，普通的机柜很难达到承重要求。另外，对于两种改造方案，其需要对送风单元和排风单元另外配电，这不仅增加了改造工艺难度，而且会带来耗能的增加。

因此利用上述的改造方案，不能有效的提高机柜的散热效率，以降低数据中心内的能源消耗。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种机柜背板无源散热装置及机柜。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种机柜背板无源散热装置，包括：背板，所述背板设置于机柜的背部，并将所述机柜的背部封闭而形成一空间；散热通道，所述散热通道设置于所述机柜顶部，并与所述空间相连通；导流元件，所述导流元件设置于所述空间内，用于将通向背板的气流引流向散热通道的方向。

在一个实施例中，所述导流元件为空气导流板，所述空气导流板具有第一端和第二端；所述第一端朝向所述机柜的前部，所述第二端朝向散热通道。

在一个实施例中，所述空气导流板具有多个，多个所述空气导流板在所述空间内从下到上依次间隔分布。

在一个实施例中，每个所述空气导流板在所述空间内依次错位设置。

在一个实施例中，每个所述空气导流板与所述背板之间具有间隔，每个所述空气导流板与所述背板之间的间隔在所述空间内从下到上依次增大。

在一个实施例中，所述背板无源散热装置还包括定位元件，所述定位元件用于将所述空气导流板固定在所述空间内。

在一个实施例中，所述定位元件为支撑杆件，所述支撑杆件的一端连接于所述背板，另一端连接于所述空气导流板。

在一个实施例中，所述散热通道为贯穿所述机柜顶壁的通孔。

在一个实施例中，所述背板无源散热装置还包括散热烟囱，所述散热烟囱设置于所述通孔上。

第二方面，提供了一种机柜，包括上述实施例中任一项所述的背板无源散热装置。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例中，通过背板将机柜的背部封闭，并在背板与机柜形成的空间内设置导流元件，同时在机柜顶部设置散热通道，使的机柜内背部形成后出风到达导流元件的位置时，导流元件可改变气流的流向并使气流向散热通道的方向流动，从而使得气流从散热通道的位置流出，以使机柜的热量快速的散发出去，提高了散热效率，降低机柜的能源消耗。同时，其只需在机柜安装背板和导流元件，并在机柜上端开设散热通道，无需对机柜的其他位置进行改进，也无需在配备其他的风机或者其他的配电设备，使得改造工艺相对比较简单，改造成本也相对较低，且不会增加其他的能耗，从而可达到一定的绿色节能的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的背板无源散热装置的内部结构示意图；

图2是本发明实施例提供的背板无源散热装置的侧面内部结构示意图；

图3是本发明实施例提供的背板无源散热装置的后侧结构示意图。

附图标记说明：

1、机柜；2、背板；3、空气导流板；31、第一端；32、第二端；4、通孔；5、散热烟囱；6、支撑杆件。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本申请使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明实施例提供了一种机柜背板无源散热装置及机柜，该背板无源散热装置设置于机柜1上，用于对机柜1散热，以降低机柜1的温度。

参考图1所示，上述背板无源散热装置可以包括背板2、散热通道以及导流元件，其中，背板2设置于机柜1的背部，且背板2为封闭的板式结构，在将其安装到机柜1的背部后，可将机柜1的背部封闭，从而使背板2与机柜1的背部形成一空间。

另外，散热通道设置于机柜1顶部，并与上述空间相连通。导流元件设置于该空间内，用于将通向背板2的气流引流向散热通道的方向。

由于在机柜1内具有风扇，从而利用风扇来对机柜1进行一定的降温，而在风扇运行时，其会向机柜1背部形成后出风，当吹向背板2的气流到达导流元件的位置时，导流元件可改变气流的流向，使气流向散热通道的方向流动，并使得气流从散热通道的位置流出，形成机柜1自身向后出风、上出风的气流组织。通过此种方式，可对机柜1内部重新组织气流，从而使机柜1内的冷热通道分割，使机柜1的热量快速的散发出去，提高了散热效率，降低机柜1的能源消耗。

在一个实施例中，结合图2所示，导流元件为空气导流板3，该空气导流板3呈弧形，且该空气导流板3具有第一端31和第二端32，其中第一端31朝向机柜1的前部，即背离背板2的方向，第二端32朝向散热通道的方向。这样，在使气流吹向空气导流板3后，气流可从空气导流板3的第一端31进入，并沿着空气导流板3移动，之后从空气导流板3的第二端32流出，而由于空气导流板3的第二端32朝向散热通道的方向，使得气流最终朝向散热通道的方向移动，并从散热通道中排出。

需要说明的是，该空气导流板3也可为其他的形状，只要可将吹向背板2的气流导向散热通道的方向即可。如将该空气导流板3设置为斜面状，其可实现将吹向背板2的气流导向散热通道的方向。

在一个实施例中，如图2所示，上述空气导流板3具有多个，且多个空气导流板3在背板2与机柜1形成的空间内从下到上依次间隔分布。通过多个空气导流板3的设置，可相对充分的使吹向背板2的气流被吹到被引流朝向散热通道的方向并排出，从而可达到更好的散热效果。

在本实施例中，每个空气导流板3在从机柜1前部到背板2的方向内依次错位设置。由于在气流吹向背板2时，每个空气导流板3都会将气流导向散热通道的方向，而通过对空气导流板3的错位设置，可避免使位于上方的空气导流板3阻挡下方的空气导流板3引流出去的气流。

具体的，参考图2所示，每个空气导流板3与背板2之间具有间隔，每个空气导流板3与背板2之间的间隔在背板2与机柜1形成的空间内从下到上依次增大。通过此种方式，保证使每个空气导流板3在该空间内错位设置，确保每个空气导流板3引流向散热通道的气流不会受到上方空气导流板3的影响。

需要说明的是，上述每个空气导流板3也可设置为其他错位设置的方式，例如使每个空气导流板3与背板2之间的间隔在背板2与机柜1形成的空间内从下到上依次减小，其也可实现在向散热通道导流气流时，上方的空气导流板3不会阻挡下方的空气导流板3引流的气流。因此，每个空气导流板3可在该背板2与机柜1形成的空间内设置为多种错位设置的方式，其只要可实现将吹向背板2的气流引流向散热通道，且上方的空气导流板3不会阻挡下方的空气导流板3导流向散热通道的气流即可。

还需要说明的是，上述空气导流板3设置的个数可根据机柜1的实际情况进行设置，若机柜1属于小型的机柜1，其空气导流板3的数量可相对减少，而若是大型的机柜1，可相对增加设置空气导流板3的数量，以保证其良好的散热效果。另外还需判断该机柜1的承重能力等其他的情况，从而确定设置空气导流板3的个数。

在一个实施例中，如图1所示，该背板无源散热装置还包括定位元件，该定位元件用于将空气导流板3固定在背板2与机柜1形成的空间内，从而利用定位元件可将各个空气导流板3固定至指定的位置。

在一个实施例中，参考图2所示，上述定位元件可以为支撑杆件6，使支撑杆件6的一端连接于背板2，另一端连接于空气导流板3，通过该支撑杆件6可稳定的对空气导流板3进行固定，同时对引流向上的气流造成较大的影响。

优选的，使每个空气导流板3上分别连接有两个支撑杆件6，即，使两个支撑杆件6的一端分别连接于空气导流板3两端部的位置，另一端与背板2相连接，这样，可进一步稳定的对空气导流板3进行固定，同时也进一步减小了支撑杆件6对下方空气导流板3对导流向上的气流造成的影响。

需要说明的是，上述支撑杆件6与背板2和空气导流板3之间的连接可采取固定连接的方式，如进行焊接的形式或者一体铸造成型的形式，也可以采取可拆卸连接的方式，即，在支撑杆件6的两端分别可拆卸连接的结构，从而通过该可拆卸连接的结构与背板2和空气导流板3进行连接。这样在某些空气导流板3或者支撑杆件6出现问题时便于对其进行更换，同时在根据需求而需要背板2上增加或减少空气导流板3时也便于对空气导流板3进行设置。

其中，对于支撑杆件6与背板2和空气导流板3之间的可拆卸连接结构可采取多种形式的结构，如直接在支撑杆件6的两端安装磁吸块，并相应在背板2和空气导流板3上相应设置磁吸块，从而对支撑杆件6与背板2和空气导流板3的固定。或者在支撑杆件6的两端分别设置安装片，并分别相应在背板2和空气导流板3上设置螺母结构，之后通过螺栓分别将支撑杆件6两端的安装片固定到背板2和导流板的罗杰结构上以进行固定，其只要可实现对支撑杆件6与背板2和空气导流板3的固定并在后期可进行拆卸即可。

在一个实施例中，上述支撑杆件6可设置为可伸缩的结构，即，使支撑杆件6可相应调节自身的长度，从而在利用支撑杆件6将空气导流板3安装到背板2上后，其可根据散热通道开设的位置来相应调节每个空气导流板3的位置，从而使得空气导流板3处于最佳的位置，以可更好的对机柜1内部进行散热。

在本实施例中，上述支撑杆件6可包括承接管和承接杆，其中，承接杆伸入到承接管中，并可在承接管中来回滑动，在承接管的外壁上设置有螺栓，且该螺栓可穿过承接管并抵紧到承接杆上，从而实现对承接杆进行固定。

当然，该支撑杆件6可伸缩的结构也可使用其他形式的结构，如直接利用电动推杆来代替该支撑杆件6，即，使该支撑杆件6为电动推杆，利用电动推杆来将空气导流板3固定到背板2上，从而可方便的对调节空气导流板3的位置。所以对于支撑杆件6的可伸缩的结构，其可设置为多种形式，只要可实现调节支撑杆件6自身的长度以调节空气导流板3的位置即可。

在一个实施例中，如图1所示，上述散热通道为贯穿机柜1顶部的通孔4，即通过设置通孔4，以将引流向上的气流从通孔4排出。

在一个实施例中，参考图1和图3所示，背板无源散热装置还包括散热烟囱5，该散热烟囱5固定连接于通孔4的位置，从而使通过通孔4的气流进入到散热烟囱5后继续排出，之后可在散热烟囱5上连接排风管道，以进一步使热风排出到指定的位置，避免使被排出的热气流在此回流到数据中心内。

需要说明的是，为了使导向散热烟囱5的气流更好的排出，可相应的散热烟囱5上设置抽风机，从而以进一步有效的将导向散热烟囱5的气流快速的被抽出，并排出到相应的位置。

同时，其也可在散热烟囱5上相应设置防尘结构，如在散热烟囱5上设置防尘网，以进一步避免有过多的灰尘通过散热烟囱5进入到机柜1内部而影响机柜1设备的运行。

基于相同的技术构思，本发明还提供一种机柜1，如图1所示，该机柜1包括上述实施例中涉及的背板无源散热装置。其中，该背板无源散热装置固定安装到机构的背部。

通过在机柜1上安装该背板无源散热装置，使得在吹向背板2的气流到达背板无源散热装置的导流元件的位置时，导流元件改变气流的流向，使气流向散热通道的方向流动并从散热通道的位置流出，从而使机柜1内的热量快速的散发出去，提高散热效率，降低机柜1的能源消耗。

另外，在机柜1背部加装该背板无源散热装置就可形成良好的散热效果，无需对机柜1的其他位置进行改进，也无需在配备其他的风机或者其他的配电设备，使得改造工艺相对比较简单，改造成本也相对较低，从而可达到一定的绿色节能的效果。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机柜背板无源散热装置，其特征在于，包括：

背板，所述背板设置于机柜的背部，并将所述机柜的背部封闭而形成一空间；

散热通道，所述散热通道设置于所述机柜顶部，并与所述空间相连通；

导流元件，所述导流元件设置于所述空间内，用于将通向背板的气流引流向散热通道的方向。

2.根据权利要求1所述的背板无源散热装置，其特征在于，所述导流元件为空气导流板，所述空气导流板具有第一端和第二端；

所述第一端朝向所述机柜的前部，所述第二端朝向散热通道。

3.根据权利要求2所述的背板无源散热装置，其特征在于，所述空气导流板具有多个，多个所述空气导流板在所述空间内从下到上依次间隔分布。

4.根据权利要求3所述的背板无源散热装置，其特征在于，每个所述空气导流板在所述空间内依次错位设置。

5.根据权利要求4所述的背板无源散热装置，其特征在于，每个所述空气导流板与所述背板之间具有间隔，每个所述空气导流板与所述背板之间的间隔在所述空间内从下到上依次增大。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的背板无源散热装置，其特征在于，所述背板无源散热装置还包括定位元件，所述定位元件用于将所述空气导流板固定在所述空间内。

7.根据权利要求6所述的背板无源散热装置，其特征在于，所述定位元件为支撑杆件，所述支撑杆件的一端连接于所述背板，另一端连接于所述空气导流板。

8.根据权利要求1所述的背板无源散热装置，其特征在于，所述散热通道为贯穿所述机柜顶壁的通孔。

9.根据权利要求8所述的背板无源散热装置，其特征在于，所述背板无源散热装置还包括散热烟囱，所述散热烟囱设置于所述通孔上。

10.一种机柜，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的背板无源散热装置。

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