CN201199768Y - 一种冷却设备和通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却设备和通信设备，包括散热器件、风扇、和隔板；所述散热器件两端分别设置有两个以上的所述风扇，所述风扇的出风侧和/或进风侧设置有所述隔板。本实用新型具体表现在解决了风扇出风口气流的倒灌、以及单个风扇失效引起的电流盘路等问题，同时高可靠性、简单、低成本地保证了在单个风扇失效时通过其他正常工作的风扇对风扇失效区域中电路板进行排热及冷却处理。

Description

一种冷却设备和通信设备

技术领域

本实用新型涉及通信设备通风领域，特别是一种冷却设备和通信设备。

背景技术

当今世界正处于一个信息高速发展的时代，巨量信息的处理和传输需求使通信设备向高集成度、大功耗的态势发展。具体表现为设备内电路板上的器件越来越多，功耗也越来越大，设备的系统散热设计面临着巨大的挑战。与其同时，设备的高集成度使其所处的网络地位越来越高，设备高可靠性运行尤为重要，就设备的系统散热设计而言，不仅要保证其在设计规格内正常运行，还需保证系统中任一风扇失效，设备内所有器件都不会过热而使正常业务受到影响，即设备的系统散热设计冗余量允许有单个风扇失效，但是，目前这一问题并没有被解决。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种冷却设备，用于解决电信设备单个风扇失效时的散热问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种冷却设备，包括壳体以及壳体内部的散热器件、风扇、和隔板；所述散热器件两端分别设置有所述风扇，所述风扇的出风侧和/或进风侧设置有所述隔板。

与现有技术相比，本实用新型的实施例具有以下优点：

采用本实用新型技术方案可以高可靠性、简单、低成本解决高密度大热耗通信设备系统冷却及单风扇失效散热的冗余设计。

附图说明

图1是现有技术中高密、大功率插槽级通信设备风扇失效时散热设备示意图；

图2是现有技术中防倒流片正常工作和失效工作示意图；

图3a、图3b是本实用新型实施例一中冷却设备的结构示意图；

图4a、图4b是本实用新型实施例一中冷却设备的结构示意图；

图5a、图5b是本实用新型实施例一中冷却设备的结构示意图；

图6是本实用新型实施例二中冷却设备示意图；

图7是本实用新型实施例三中冷却设备示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型实施例一中，一种冷却设备，包括散热器件1、风扇2和隔板3。

其中，散热器件1具体的为需要散热的器件，如处理器、电源、电路板等在工作期间会产生大量热量的器件，为保证其正常工作，需要对其进行散热处理。

其中，散热器件1的两端分别设置有两个以上的风扇2，且风扇2的出风侧和/或进风侧设置有隔板3。

进一步的，风扇2置于散热器件1两端的风扇盘4内，一侧为吹风风扇盘41，另一侧为抽风风扇盘42。且吹风风扇盘41和抽风风扇盘42内分别包括两个以上风扇2，且吹风风扇盘41中的风扇2与抽风风扇盘42中的风扇2一一对应。

进一步的，如图3a和图3b所示，隔板3在冷却设备中的设置情况至少包括：

在吹风风扇盘41与散热器件1之间对应吹风风扇盘41内的每两个或多个风扇之间设置的进风道内部隔板31，其长度与散热器件1和吹风风扇盘41之间的距离相一致；以及在该冷却设备的各出风口与外部障碍物之间的出风口气流方向设置出风道外部隔板32，其长度与抽风风扇盘42和外部障碍物之间的距离相一致。上述的进风道内部隔板31和出风道外部隔板32之间一一对应。并且，根据风扇数量和需要隔离的风道数量，上述的进风道内部隔板31和出风道外部隔板32的数量也可以相应的进行增加。

另外，如图4a、图4b、图5a和图5b所示，隔板3的设置还可以进一步包括：

对应吹风风扇盘41与抽风风扇盘42内的两个或多个风扇之间的进风侧和出风侧均设置隔板，即设置进风道内部隔板31、出风道外部隔板32、进风道外部隔板33和出风道内部隔板34，如图4a和图4b所示。

或者，将上述的隔板设置在独立的导风装置5上，即将进风道内部隔板31和出风道内部隔板34直接设置在导风装置5上，其中，进风道内部隔板31的长度与导风装置5和吹风风扇盘41之间的距离相一致，出风道内部隔板34的长度与导风装置5和抽风风扇盘42之间的距离相一致，如图5b所示；或穿过导风装置5而直接连接成为内部隔板35，如图5b所示。从而，冷却设备内部的空间隔离为多个独立的风道。上述的各隔板之间一一对应。并且，根据风扇数量和需要隔离的风道数量，上述的各隔板数量也可以相应的进行增加。

另一方面，通过上述描述可知，该冷却设备还包括设置独立的导风装置5，在导风装置5内部对应吹风风扇盘41和/或抽风风扇盘42内两个或多个风扇之间的出风侧设置上述各隔板。

本实用新型实施例二提供一种冷却设备，将实施例一应用到具体环境中，如图6所示，由散热器件1(电路板)、吹风风扇盘41(包括两个以上的风扇2)、抽风风扇盘42(包括两个以上的风扇2)、进风道内部隔板31、出风道外部隔板32、以及导风装置5组成。

其中，散热器件1(电路板)平行放置，垂直于两端的吹风风扇盘41和抽风风扇盘42，且两端的风扇盘中的风扇2通过分别负责吹风和抽风来实现冷却单个或多个散热器件1(电路板)；而进风道内部隔板31设置于吹风风扇盘41和导风装置5之间，出风道外部隔板32设置于抽风风扇盘42和导风装置5之间，将吹风风扇盘41以及抽风风扇盘42内的风扇2沿电路板深度方向两两隔开。

在本实施例中，隔板1和隔板2为出风道外部隔板32，隔板3和隔板4为进风道内部隔板31，隔板设置采用在两个风扇间设置隔板的方式。并且，本实施例中存在导风装置5，散热器件1(电路板)设置于导风装置5之下，不再在图中另行标出。

进一步的，两个风扇盘的风扇均可以采用轴流风扇，同时为了提高设备散热的效率，控制设备的噪声，风扇可选用大直径轴流风扇(风扇直径≥120mm)。所述风扇盘包括至少两个轴流风扇，图中轴流风扇在所述风扇盘中并排设置；且吹风风扇盘中的轴流风扇与抽风风扇盘中的轴流风扇一一对应。

其中，为有效避免气流的倒灌，图6中隔板配置至少包括：

在吹风风扇盘与导风装置之间的水平空腔内对应吹风风扇盘内出风侧轴流风扇的两两之间设置进风道内部隔板，包括隔板3和隔板4，在抽风风扇盘与外部障碍物之间的空间内对应抽风风扇盘内出风侧轴流风扇的两两之间设置出风道外部隔板，包括隔板1和隔板2。而风扇的进风侧不隔离，以保证正常区域的风扇对失效区域气流的抽吸作用。通过隔板将插框气流分区管理后，若风扇A失效后，所设置的隔板3将有效的避免风扇B的抽吸作用而使风扇D的气流旁路，隔板1则消除了压力不平衡而引起的热气流倒灌。由于风扇D向上吹风作用，风扇A下方的气流压力高于环境大气压力，因此通过失效风扇A对应的电路板槽位的气流一部分被风扇B、C抽取排出，一部分直接通过失效风扇A的叶片间隙排出，即采用插框气流分区措施后，失效风扇A对应的电路板槽位在正常工作的风扇B、C、D的作用下通过一定量的冷却气流，可基本满足散热需求。若下风扇盘中某个风扇失效，如风扇D失效，由于隔板3的存在，风扇E的气流不会倒灌入风扇D而引起局部气流循环，在上风扇盘的抽风作用下，仍有较充裕的气流通过失效风扇D的叶片间隙进入到其对应的电路板区域，保证其不会过热。本实施例在其他风扇失效时气流分配情况与上述情况类似，不再赘述。

在本实施例的设置过程中，可以在所述风扇进风侧不设置隔板，以保证正常工作的风扇对失效风扇区域的抽风作用，以及当风扇的出风侧无阻碍其气流的障碍物，或者出风侧直接与外界环境大气连通时，可以取消出风道外部隔板，包括隔板1和隔板2的设置。同时，在壳体外部存在障碍物时，为进一步严格防止气流倒灌，可以同时设置出风道外部隔板，包括隔板1和隔板2，即可以在立式壳体出风口与立式壳体的外部障碍物之间的空腔内平行出风口气流方向上设置隔板。

对照图6，包块隔板1、隔板2、隔板3、以及隔板4共四块隔板，设备结构及其冷却散热功能可以做如下部署：

每个风扇盘共配置3只风扇，单个插框设备共配置6只风扇，这样的冷却设计能满足设备高密度、大热耗的散热需求，同时散热效率高，设备噪声可以控制在较低的水平。在散热可靠性方面，具备了风扇盘的1+1备份的特点，不仅有利于单风扇失效散热方案的解决，还有利于在不中断设备运行的情况下进行风扇盘的故障更换维护(包括风扇失效后的更换)。

本实用新型实施例三中提供一种冷却设备，同样将实施例一应用于具体工作环境中，包括散热器件1、吹风风扇盘41(包括两个以上的风扇2)、抽风风扇盘42(包括两个以上的风扇2)、进风道内部隔板31、出风道外部隔板32、进风道外部隔板33、出风道内部隔板34、以及导风装置5；散热器件1两端分别设置吹风风扇盘41和抽风风扇盘42，吹风风扇盘41和抽风风扇盘42的出风侧和/或进风侧设置有隔板，包括进风道内部隔板31、进风道外部隔板33、出风道外部隔板32、出风道内部隔板34，将设备内部隔离成与所述单个风扇盘中风扇数量相等的独立风道。

如图7所示，本实施例采用隔板将整个冷却设备的内部空间按照对应的三组风扇分隔成三个区域，每个风扇气流只与其对应的抽风或送风的风扇相关，与其他风扇的气流都不相关。若风扇A失效，风扇D提供的冷却气流流过其对应的电路板区域，再通过失效风扇A的叶片间隙排到环境中，保证了风扇A对应的电路板区域不会过热。

本实施例在其他风扇失效时气流分配情况与上述情况类似，不再赘述。

在上述实施例二和实施例三中，也可以在风扇出风侧在独立的导风装置内部设置隔板以对应于两两风扇之间将各风扇的气流沿电路板深度方向隔开，当该导风装置安装在风扇的出风口时，也同样形成对风扇出风气流的隔离，有效避免气流倒灌。

本实用新型实施例四中，提供了一种通信设备，包括一个散热单元，该散热单元包括散热器件1、风扇2和隔板3。

其中，散热器件1具体的为需要散热的器件，如处理器、电源、电路板等在工作期间会产生大量热量的器件，为保证其正常工作，需要对其进行散热处理。

其中，散热器件1的两端分别设置有两个以上的风扇2，且风扇2的出风侧和/或进风侧设置有隔板3。

进一步的，风扇2置于散热器件1两端的风扇盘4内，一侧为吹风风扇盘41，另一侧为抽风风扇盘42。且吹风风扇盘41和抽风风扇盘42内分别包括两个以上风扇2，且吹风风扇盘41中的风扇2与抽风风扇盘42中的风扇2一一对应。

进一步的，如图3a和图3b所示，隔板3在冷却设备中的设置情况至少包括：

在吹风风扇盘41与散热器件1之间对应吹风风扇盘41内的每两个或多个风扇之间设置的进风道内部隔板31，其长度与散热器件1和吹风风扇盘41之间的距离相一致；以及在该冷却设备的各出风口与外部障碍物之间的出风口气流方向设置出风道外部隔板32，其长度与抽风风扇盘42和外部障碍物之间的距离相一致。上述的进风道内部隔板31和出风道外部隔板32之间一一对应。并且，根据风扇数量和需要隔离的风道数量，上述的进风道内部隔板31和出风道外部隔板32的数量也可以相应的进行增加。

另外，如图4a、图4b和图5所示，隔板3的设置还可以进一步包括：

对应吹风风扇盘41与抽风风扇盘42内的两个或多个风扇之间的进风侧和出风侧均设置隔板，即设置进风道内部隔板31、出风道外部隔板32、进风道外部隔板33和出风道内部隔板34，如图4a和图4b所示。

或者，将上述的隔板设置在独立的导风装置5上，即将进风道内部隔板31和出风道内部隔板34直接设置在导风装置5上，其中，进风道内部隔板31的长度与导风装置5和吹风风扇盘41之间的距离相一致，出风道内部隔板34的长度与导风装置5和抽风风扇盘42之间的距离相一致，如图5b所示；或穿过导风装置5而直接连接成为内部隔板35，如图5b所示。从而，冷却设备内部的空间隔离为多个独立的风道。上述的各隔板之间一一对应。并且，根据风扇数量和需要隔离的风道数量，上述的各隔板数量也可以相应的进行增加。

另一方面，通过上述描述可知，该冷却设备还包括设置独立的导风装置5，在导风装置5内部对应吹风风扇盘41和/或抽风风扇盘42内两个或多个风扇之间的出风侧设置上述各隔板。

通过上述实施例的描述，风扇设置在散热器件(包括电路板)的两端，对电路板散发的热量进行吹吸作用，通过隔板合理的放置，解决了风扇出风口气流的倒灌、以及单个风扇失效引起的电流盘路等问题，同时高可靠性、简单、低成本地保证了在单个风扇失效时通过其他正常工作的风扇对风扇失效区域中电路板进行排热及冷却处理。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种冷却设备，其特征在于，包括散热器件、风扇、和隔板；所述散热器件两端分别设置有两个以上的所述风扇，且所述风扇的出风侧和/或进风侧设置有所述隔板。

2.如权利要求1所述的冷却设备，其特征在于，所述风扇置于所述散热器件两端的风扇盘内，所述两端的风扇盘分别为:吹风风扇盘和抽风风扇盘，所述吹风风扇盘内安装吹风风扇，所述抽风风扇盘内安装抽风风扇。

3.如权利要求2所述的冷却设备，其特征在于，所述吹风风扇盘内的吹风风扇和所述抽风风扇盘内的抽风风扇一一对应。

4.如权利要求2所述的冷却设备，其特征在于，所述隔板至少包括:

在所述吹风风扇盘与所述散热器件之间对应所述吹风风扇盘内的每两个或多个吹风风扇之间设置所述进风道内部隔板，其长度与所述散热器件和所述吹风风扇盘之间的距离相一致；以及

在所述抽风风扇盘与外部障碍物之间对应所述抽风风扇盘内的每两个或多个抽风风扇之间设置所述出风道外部隔板，其长度与所述抽风风扇盘和所述外部障碍物之间的距离相一致。

5.如权利要求4所述的冷却设备，其特征在于，所述隔板进一步包括:

对应所述吹风风扇盘内的每两个或多个吹风风扇之间的进风侧和出风侧分别设置进风道内部隔板和进风道外部隔板；

对应所述抽吹风风扇盘内的每两个或多个抽风风扇之间的进风侧和出风侧分别设置出风道外部隔板和出风道内部隔板。

6.如权利要求4或5所述的冷却设备，其特征在于，还包括设置独立的导风装置，在所述导风装置内部对应所述吹风风扇盘和/或所述抽风风扇盘内每两个或多个风扇之间的出风侧设置内部隔板。

7.一种通信设备，其特征在于，包括一个散热单元，所述散热单元具体包括散热器件、风扇、和隔板；所述散热器件两端分别设置有两个以上的所述风扇，且所述风扇的出风侧和/或进风侧设置有所述隔板。

8.如权利要求7所述的通信设备，其特征在于，所述风扇置于所述散热器件两端的风扇盘内，所述两端的风扇盘分别为：吹风风扇盘和抽风风扇盘，所述吹风风扇盘内安装吹风风扇，所述抽风风扇盘内安装抽风风扇。

9.如权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述吹风风扇盘内的吹风风扇和所述抽风风扇盘内的抽风风扇一一对应。

10.如权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述隔板至少包括：

在所述吹风风扇盘与所述散热器件之间对应所述吹风风扇盘内的每两个或多个吹风风扇之间设置所述进风道内部隔板，其长度与所述散热器件和所述吹风风扇盘之间的距离相一致；以及

在所述抽风风扇盘与外部障碍物之间对应所述抽风风扇盘内的每两个或多个抽风风扇之间设置所述出风道外部隔板，其长度与所述抽风风扇盘和所述外部障碍物之间的距离相一致。

11.如权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述隔板进一步包括：

对应所述吹风风扇盘内的每两个或多个吹风风扇之间的进风侧和出风侧分别设置进风道内部隔板和进风道外部隔板；

对应所述抽吹风风扇盘内的每两个或多个抽风风扇之间的进风侧和出风侧分别设置出风道外部隔板和出风道内部隔板。

12.如权利要求10或11所述的通信设备，其特征在于，还包括设置独立的导风装置，在所述导风装置内部对应所述吹风风扇盘和/或所述抽风风扇盘内每两个或多个风扇之间的出风侧设置内部隔板。

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