CN213126882U - 一种散热机柜及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及散热技术领域，涉及一种散热机柜及通信设备。柜体的第一容置区能够层叠地容置插板，插板的热源器件通过散热装置来散热。散热装置的蒸发器、冷凝器、蒸发管路与回液管路连接形成换热回路，蒸发器与热源器件的外表面热接触，冷凝器设于第二容置区内且位于蒸发器上方。实现制冷工质在换热回路内的循环流动，将热源器件热量拉远至冷凝器，通过风机吹风将冷凝器热量带走，实现集中散热。第二容置区作为独立风道，风道路径较短，可提升风量，降低系统阻力。使冷凝器的体积提升，增大对流换热的散热面积，提升散热能力。将冷凝器移出插板并作为散热资源池，克服散热器的散热面积受到槽位空间约束以及槽位风量不均匀引起散热欠佳的情况。

Description

一种散热机柜及通信设备

技术领域

本申请实施例涉及散热技术领域，尤其涉及一种散热机柜及通信设备。

背景技术

随着通信设备大容量和高密度的发展，芯片容量越来越大，采用芯片中多内核堆叠的方式，这导致系统功耗越来越大。通信设备的散热需求越来越高，散热能力的提升空间决定了通信设备的容量和长期演进的竞争力。如图1a与图1b所示，现有的通信设备包括柜体1及具有芯片2a的插板2，芯片2a作为热源器件并且设置有散热器3，芯片2a工作产生的热量传递至散热器3，具有芯片2a的插板2与散热器3位于槽位空间内，槽位空间作为风道，风道的延伸方向由柜体1的前面板至后面板，通过槽位空间内的风机4产生气流将散热器3的热量带出设备外，箭头表示风机4产生的气流。

柜体1面板要求屏蔽，风道路径较长，槽位空间内的器件密集，内部空间紧张，这导致系统阻力大，风机4效率较低，系统风量较小，散热效果较差。如图2所示，箭头所示的气流进入槽位空间，经过芯片2a将热量带出槽位空间以外，在柜体前面板与侧板之间的角部1a容易形成低风速区，低风速区的散热效果较差。如图3所示，插板2上的芯片2a及其散热器3设置在槽位空间内，散热器3所占空间受到槽间距、节距、芯片高度和插板布局的约束，散热器3可用散热面积较小，对槽位空间利用率较低，导致散热效果较差。

实用新型内容

本申请实施例提供一种散热机柜及通信设备，解决了现有通信设备中的热源器件采用散热器与风机散热时系统风阻较大且存在低风速区，散热器散热面积受到槽位空间的约束，使散热效果较差的问题。

为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种散热机柜，其包括柜体和至少一个散热装置；柜体具有第一容置区与第二容置区，第一容置区能够层叠地容置具有热源器件的插板；每个散热装置包括至少一个蒸发器、至少一个冷凝器、蒸发管路、回液管路与风机；每个蒸发器用于与一个或多个热源器件的外表面热接触；每个冷凝器设于第二容置区内且位于蒸发器的上方；每个散热装置中的蒸发器、冷凝器通过蒸发管路与回液管路连接并形成换热回路，换热回路内填充有制冷工质。风机用于对冷凝器风冷散热。

本申请实施例提供的散热机柜中，柜体的第一容置区能够层叠地容置插板，插板的热源器件通过散热装置来散热。散热装置中的蒸发器、冷凝器、蒸发管路与回液管路连接形成换热回路，蒸发器与热源器件的外表面热接触，冷凝器设于柜体的第二容置区内且位于蒸发器的上方。热源器件工作产生的热量传递至蒸发器内的制冷工质，蒸发器内的制冷工质吸热由液态变为气态，气态的制冷工质沿着蒸发管路上升至冷凝器内，冷凝器内的制冷工质放热变成液态的制冷工质，然后在重力作用下经过回液管路回到蒸发器，实现制冷工质在换热回路内的循环流动，将热源器件的热量拉远至冷凝器，通过风机产生风量将冷凝器的热量迅速带走，实现集中散热。

相比于传统风冷散热方案，本实施例中的第二容置区作为一个独立的风道，风道路径较短，通过风机对第二容置区内的冷凝器吹风，这样可提升风量，降低系统阻力，提升对流换热系数，从而提升对流换热散热能力，克服传统散热方案存在低风速区导致散热差的情况。还有，将冷凝器移出插板，可通过使冷凝器的体积提升，增大对流换热的散热面积和降低系统风阻，提升对流换热散热能力，克服传统散热方案中的散热器的散热面积受到槽位空间约束的情况。将冷凝器作为散热资源池，不同散热需求的热源器件的热量通过换热回路拉远至散热资源池，实现热量不均匀系统的快速散热，克服传统散热方案槽位风量不均匀引起散热欠佳的情况。相比于传统散热方案，采用本申请实施例的散热机柜，可以降低散热风阻，提高散热面积，提升综合散热性能。将冷凝器移出插板，在柜体同样的尺寸空间下，第一容置区内可层叠地容置更多的插板，实现设备容量提升。

相比于将热源器件浸没在密封壳内并灌入工质的现有散热方案，本申请实施例的散热装置，将蒸发器与热源器件的外表面热接触，可以使蒸发器制作得比较小，满足蒸发器与热源器件有效热交换即可，这样换热回路内填充的制冷工质比较少，使用成本较低。蒸发器与热源器件的外表面之间容易贴合装配，还能有效克服将热源器件浸没在工质内引起器件化学侵蚀的情况，提高热源器件工作的可靠性。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，第二容置区位于柜体的上部，柜体具有与第二容置区连通的进风口与出风口，比如进风口设置在柜体的前面板上，出风口设置在柜体的后面板上，这样风机设在第二容置区时，风机产生的气流将会由柜体前侧的进风口进入第二容置区，将获得冷凝器热量的空气由柜体后侧的出风口吹出。此外，第二容置区可以根据系统的空间要求设置在柜体合适的位置，比如设置在柜体后部靠顶部的位置。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，风机设于柜体的第二容置区内。风机可进行独立维护或更换。在风机设置多个时，多个风机可以并列设置，这样结构紧凑，便于将风机产生的风量都提供给冷凝器以提升散热效率。

结合第一方面至第一方面的第二种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第三种可能的实现方式中，同一散热装置中，每个蒸发器具有第一入口端与第一出口端，每个冷凝器具有第二入口端与第二出口端，蒸发管路的两端分别与第一出口端、第二入口端连接；回液管路的两端分别与第二出口端与第一入口端连接。该换热回路容易装配，蒸发器与热源器件的外表面热接触，冷凝器位于蒸发器的上方，这样可实现制冷工质在换热回路内的循环流动，不断地将热源器件的热量拉远至冷凝器，结合风机进行风冷，从而实现热源器件的散热。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，在单个热源器件沿竖直面布置时，相应的蒸发器也沿竖直面布置，而且第一入口端位于第一出口端的下方，这样蒸发器内的液态制冷工质吸热变为气态后，即可由位于蒸发器上部的第一出口端排出，经过蒸发管路传输至冷凝器，气态的制冷工质在冷凝器内放热变为液态，液态的制冷工质在重力作用下，流到位于蒸发器下部的第一入口端，并进入蒸发器内。在热源器件水平布置时，蒸发器也水平布置，结合冷凝器与管路，也可实现热源器件的热量转移至冷凝器以散热。

结合第一方面的第三种可能的实现方式或第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，冷凝器的第二入口端与蒸发管路之间通过第一快换接头可拆卸地连接；冷凝器的第二出口端与回液管路之间通过第二快换接头可拆卸地连接。采用快换接头便于冷凝器与蒸发管路、回液管路的装配与拆卸，实现冷凝器或带有蒸发器的插板的单独维护或更换。相比于将换热回路设置在插板上的散热方案，本实施例中的冷凝器可以从带有蒸发器的插板拆离，可独立于插板安装在插板外部，冷凝器体积不受限制，可以加大散热面积。还有，由于冷凝器的空间是独立的，通过冷凝器的气流不会受到插板内其他部件的阻碍，大幅度降低阻力，提升系统的风量，有利于对流换热散热能力的提升。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，将管路上用于连接快换接头的部分设置为柔性管，柔性管便于调节快换接头的位置，实现快换接头的快速对接装配。比如，蒸发管路上用于连接第一快换接头的部分为柔性管；或，蒸发管路为柔性管。两种方式均能实现第一快换接头的快速装拆。类似的，回液管路上用于连接第二快换接头的部分为柔性管；或，回液管路为柔性管。两种方式均能实现第二快换接头的快速装拆。

结合第一方面的第三种可能的实现方式至第六种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第七种可能的实现方式中，每个冷凝器包括多个换热管与多个散热翅片，若干换热管并联间隔设置，每个换热管的第一端与第二入口端连通，每个换热管的第二端与第二出口端连通，散热翅片与换热管连接。将多个换热管并联设置，并且在换热管上设置散热翅片，这样可增大换热管与散热翅片的接触面积，通过散热翅片可增大散热面积。来自蒸发器的气态制冷工质在经过换热管时，会放热并由气态转换为液态，换热管内制冷工质的热量经过换热管侧壁传递至散热翅片，再扩散至外部环境中，实现快速散热。其中，同一冷凝器中，第二入口端位于第二出口端的上方，这样便于来自蒸发器的气态制冷工质由蒸发管路上升传输至第二入口端，再进入冷凝器内部放热由气态变为液态，并在重力作用下经过第二出口端输出，这样降低管路内部阻力，利于提升散热效果。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，将多个换热管的第一端连接至分流器，分流器用于将来自蒸发器的制冷工质分配给多个换热管，第二入口端设置在分流器上，以使分流器可以与蒸发管路的一端连接。多个换热管的第二端连接至集流器，集流器用于将经过各个换热管换热后的制冷工质汇聚在一起，第二出口端设置在集流器上，以使集流器与回液管路的一端连接。

结合第一方面至第一方面的第八种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第九种可能的实现方式中，散热装置的数量设置为多个，其中两个或更多个的散热装置中的冷凝器相邻设置。作为散热资源池共享，不同散热需求的热源器件的热量通过相应的换热回路拉远至散热资源池，使散热资源池与外部环境换热，无需考虑多个插板的阻力和风量的匹配，大幅度降低因为阻力匹配带来的风量损失，降低因热源器件不同规格差异而带来的散热瓶颈，实现热量不均匀系统的快速散热。

结合第一方面至第一方面的第八种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第十种可能的实现方式中，散热装置的数量为多个，其中两个或更多个的散热装置可以共用一个冷凝器，也就是说，两个以上的散热装置中的蒸发管路与回液管路分别接入同一个冷凝器的第二入口端与第二出口端，将同一个冷凝器作为散热资源池，结合风机对该冷凝器风冷散热，这样也可以实现热量不均匀系统的快速散热。

结合第一方面至第一方面的第十种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，散热装置还包括固定于蒸发器上的散热器。将热源器件的热量拉远至冷凝器进行散热，散热器对蒸发器进行散热，实现两地的散热，提升系统的散热能力。其中，散热器可以是鳍片散热器。

结合第一方面至第一方面的第十一种可能的实现方式中任一项，在第一方面的第十二种可能的实现方式中，回液管路上串联有工质平衡装置，用于在对换热回路维护后补充制冷工质。在正常使用时，工质平衡装置内会存储一定的制冷工质，由冷凝器出来的液态制冷工质经过回液管路与工质平衡装置，再进入到蒸发器内。对冷凝器更换维护并将换热回路连接好后，旧的冷凝器将会带走一部分制冷工质，在维护过程中还存在制冷工质挥发的情况，使得换热回路的制冷工质总量变少。配置工质平衡装置，可以给换热回路补充制冷工质，使换热回路在维护后能快速投入使用，提高维护的便利性。

第二方面，本申请实施例提供一种通信设备，包括如第一方面至第一方面的第十二种可能的实现方式中所描述的散热机柜及至少一个插板，每个插板设于第一容置区内，每个插板具有一个或多个热源器件；每个蒸发器与一个或多个热源器件的外表面热接触。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，每个蒸发器固定于一个或多个热源器件的外表面上，也就是说，在制造插板时已经将蒸发器跟热源器件一起装配好，在组装插板时直接将热源器件上带有蒸发器的插板组装到柜体内，再结合其他器件连接形成换热回路，这样可提高装配效率，无需现场再将蒸发器安装到热源器件上。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，插板分为第一插板与第二插板，所有第一插板位于柜体的前端且沿竖直方向层叠设置，所有第二插板位于柜体的后端且沿水平方向层叠设置。对于安装在柜体内的第一插板与第二插板上的热源器件，均可以采用上述散热装置，将热源器件产生的热量拉远至位于第二容置区内的冷凝器，冷凝器作为散热资源池，采用风机集中对散热资源池冷却，这样第二容置区路径较短，散热效率较高，实现散热能力最大化。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，通信设备还包括背板，背板设于柜体的第一容置区内；背板的第一表面具有第一槽位，第一插板可插拨地安装于第一槽位；背板的第二表面具有第二槽位，第二插板可插拨地安装于第二槽位，使得该散热机柜成为可插拔系统。其中，第一插板、第二插板与背板可以是印刷电路板。在第一插板或第二插板插设于背板的相应槽位时，背板给相应的插板供电。由于将冷凝器移出插板，在柜体同样的尺寸空间下，可以增加背板上的槽位数量，获得槽位数量的竞争优势，布置更多的第一插板与第二插板，实现设备容量提升。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，插板位于柜体的前端且沿竖直方向层叠设置。对于安装在柜体内的插板上的热源器件，均可以采用上述散热装置，将热源器件产生的热量拉远至位于第二容置区内的冷凝器，冷凝器作为散热资源池，采用风机集中对散热资源池冷却，这样第二容置区路径较短，散热效率较高，实现散热能力最大化。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，通信设备还包括背板，背板设于柜体的第一容置区内；背板的第一表面具有第一槽位，插板可插拨地安装于第一槽位，使得该散热机柜成为可插拔系统。在插板插设于背板的第一槽位时，背板给插板供电。由于将冷凝器移出插板，在柜体同样的尺寸空间下，可以增加背板上的槽位数量，获得槽位数量的竞争优势，可以布置更多的插板，实现设备容量提升。

附图说明

图1a为现有技术的一种通信设备的侧视图；

图1b为图1a的通信设备的背视图；

图2为现有技术的通信设备中的槽位空间的气流示意图；

图3为现有技术的通信设备中的槽位空间的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的通信设备的立体结构图；

图5为本申请实施例提供的通信设备中的换热回路的结构示意图；

图6为本申请另一实施例提供的通信设备的侧视图；

图7为图6的通信设备的立体装配图；

图8为本申请另一实施例提供的通信设备中的冷凝器的结构示意图；

图9a为本申请另一实施例提供的通信设备的侧视图；

图9b为图9a的通信设备的背视图；

图10a为本申请另一实施例提供的通信设备的正视图；

图10b为图10a的通信设备的侧视图；

图11为本申请另一实施例提供的通信设备的立体结构图。

具体实施方式

本申请各个实施例提供的散热机柜可应用于通信设备，对通信设备中的热源器件散热，热源器件可以是高功耗芯片或其它元器件。具体的，通信设备可以是数据通信设备、数据传送设备、互联网技术设备或其他多槽位插板系统，还可以是具有多槽位插拔的网络通信设备、服务器设备和基站单元设备。通信设备可应用于运营商机房和数据中心机房中，可提供网际互连协议(Internet Protocol，IP)转发、数据传送以及计算功能。

参阅图4，本申请实施例提供一种散热机柜，其包括柜体400和至少一个散热装置100；柜体400具有第一容置区409与第二容置区410，第一容置区409能够层叠地容置具有热源器件201的插板200；每个散热装置100包括至少一个蒸发器10、至少一个冷凝器20、蒸发管路30、回液管路40与风机50；每个蒸发器10用于与一个或多个热源器件201的外表面热接触；每个冷凝器20设于第二容置区410内且位于蒸发器10的上方；每个散热装置100中的蒸发器10、冷凝器20通过蒸发管路30与回液管路40连接并形成换热回路，换热回路内填充有制冷工质。风机50用于对冷凝器20风冷散热。

本申请实施例提供的散热机柜中，柜体400的第一容置区409能够层叠地容置插板200，插板200的热源器件201通过散热装置100来散热。散热装置100中的蒸发器10、冷凝器20、蒸发管路30与回液管路40连接形成换热回路，蒸发器10与热源器件201的外表面热接触，冷凝器20设于柜体400的第二容置区410内且位于蒸发器10的上方。热源器件201工作产生的热量传递至蒸发器10内的制冷工质，蒸发器10内的制冷工质吸热由液态变为气态，气态的制冷工质沿着蒸发管路30上升至冷凝器20内，冷凝器20内的制冷工质放热变成液态的制冷工质，然后在重力作用下经过回液管路40回到蒸发器10，实现制冷工质在换热回路内的循环流动，将热源器件201的热量拉远至冷凝器20，通过风机50产生风量将冷凝器20的热量迅速带走，实现集中散热。

相比于传统风冷散热方案，本实施例中的第二容置区410作为一个独立的风道，风道路径较短，通过风机50对第二容置区410内的冷凝器20吹风，这样可提升风量，降低系统阻力，提升对流换热系数，从而提升对流换热散热能力，克服传统散热方案存在低风速区导致散热差的情况。还有，将冷凝器20移出插板200，可通过使冷凝器20的体积提升，增大对流换热的散热面积和降低系统风阻，提升对流换热散热能力，克服传统散热方案中的散热器的散热面积受到槽位空间约束的情况。将冷凝器20作为散热资源池，不同散热需求的热源器件201的热量通过换热回路拉远至散热资源池，实现热量不均匀系统的快速散热，克服传统散热方案槽位风量不均匀引起散热欠佳的情况。相比于传统散热方案，采用本申请实施例的散热机柜，可以降低散热风阻，提高散热面积，提升综合散热性能。将冷凝器20移出插板200，在柜体400同样的尺寸空间下，第一容置区409内可层叠地容置更多的插板200，实现设备容量提升。

相比于将热源器件浸没在密封壳内并灌入工质的现有散热方案，本申请实施例的散热装置100，将蒸发器10与热源器件201的外表面热接触，可以使蒸发器10制作得比较小，满足蒸发器10与热源器件201有效热交换即可，这样换热回路内填充的制冷工质比较少，使用成本较低。蒸发器10与热源器件201的外表面之间容易贴合装配，还能有效克服将热源器件浸没在工质内引起器件化学侵蚀的情况，提高热源器件工作的可靠性。

其中，制冷工质为具有气液两相相变特性，在吸收热量后会由液态变为气态，而在放出热量后会由气态变为液态。

在具体连接蒸发器、冷凝器、蒸发管路与回液管路时，参阅图5，同一散热装置100中，每个蒸发器10具有第一入口端10a与第一出口端10b，每个冷凝器20具有第二入口端20a与第二出口端20b，蒸发管路30的两端分别与第一出口端10b、第二入口端20a连接；回液管路40的两端分别与第二出口端20b与第一入口端10a连接。该换热回路容易装配，蒸发器10与热源器件201的外表面热接触，冷凝器20位于蒸发器10的上方，这样可实现制冷工质在换热回路内的循环流动，不断地将热源器件201的热量拉远至冷凝器20，结合风机50进行风冷，从而实现热源器件201的散热。蒸发器10、冷凝器20分别与蒸发管路30、回液管路40的连接位置要满足防泄漏的要求。

在具体设置蒸发器与插板时，参阅图5，蒸发器10可固定在插板200或热源器件201附近的结构上，这样便于将带有蒸发器10的插板200直接装配到柜体400内，装拆操作都方便。其中，蒸发器10可以为一个扁平状的导热壳体，比如呈长方体，蒸发器10抵设在热源器件201的外表面上，这样热源器件201工作产生的热量可通过导热壳体传递至其内部的制冷工质，使得制冷工质由液态变为气态。该蒸发器10结构紧凑，占用空间较小。这样在同样尺寸空间下，可布置更多的热源器件201，比如高功耗芯片可以更集中的布置，满足芯片大容量的散热需求。此外，蒸发器10可以呈其他形状，蒸发器10具有与热源器件201贴合的贴合面，以将来自热源器件201的热量转移至蒸发器10内的制冷工质。

参阅图5，在单个热源器件201沿竖直面布置时，相应的蒸发器10也沿竖直面布置，而且第一入口端10a位于第一出口端10b的下方，这样蒸发器10内的液态制冷工质吸热变为气态后，即可由位于蒸发器10上部的第一出口端10b排出，经过蒸发管路30传输至冷凝器20，气态的制冷工质在冷凝器20内放热变为液态，液态的制冷工质在重力作用下，流到位于蒸发器10下部的第一入口端10a，并进入蒸发器10内。在热源器件201水平布置时，蒸发器10也水平布置，结合冷凝器20与管路，也可实现热源器件201的热量转移至冷凝器20以散热。

在具体设置柜体的第二容置区时，参阅图4，第二容置区410可以位于柜体400的上部，柜体400具有与第二容置区410连通的进风口与出风口，比如进风口设置在柜体400的前面板401上，出风口设置在柜体400的后面板402上，这样风机50设在第二容置区410时，风机50产生的气流将会由柜体400前侧的进风口进入第二容置区410，将获得冷凝器20热量的空气由柜体400后侧的出风口吹出。此外，第二容置区410可以根据系统的空间要求设置在柜体400合适的位置，比如设置在柜体400后部靠顶部的位置。第二容置区410的形状，进风口与出风口的位置还可以按其他方式设置。

在具体设置风机时，参阅图4，风机50可设于柜体400的第二容置区410内。风机50可进行独立维护或更换。风机50的数量可以为一个或多个，具体不限定。在风机50设置多个时，多个风机50可以并列设置，这样结构紧凑，便于将风机50产生的风量都提供给冷凝器20以提升散热效率。其中，风机50可采用轴流风机，可以将风机50的出风侧51朝向冷凝器20的入风侧，或者将风机50的进风侧朝向冷凝器20的出风侧，这样风阻较小，散热效果好。

可以理解的是，散热机柜应用在外部环境时，可将散热机柜设置在常年温度较低且风量充分的地区，可通过自然风对冷凝器20进行风冷散热。

作为本申请的另一个实施例，为了使冷凝器或带有蒸发器的插板可以单独维护或更换，参阅图6，冷凝器20的第二入口端20a与蒸发管路30之间通过第一快换接头60a可拆卸地连接；冷凝器20的第二出口端20b与回液管路40之间通过第二快换接头60b可拆卸地连接。采用快换接头便于冷凝器20与蒸发管路30、回液管路40的装配与拆卸，实现冷凝器20或带有蒸发器10的插板200的单独维护或更换。例如，某一个换热回路中需要更换新的冷凝器20，将相应的快换接头分离，将新的冷凝器20安装至预定位置，再通过快换接头将新的冷凝器20与蒸发管路30、回液管路40连通，即可完成装配。又例如，某一个带有蒸发器10的插板200需要更换，同样的，将相应的快换接头分离，更换新的带有蒸发器10的插板200后，再连接快换接头即可实现换热回路的连接与插板200的更换。

其中，第一快换接头60a与第二快换接头60b均包括公接头61与母接头62，冷凝器20的端口与管路的端部这两个位置中的一个位置连接公接头61，另外一个位置连接母接头62，在公接头61与母接头62对接时可实现密封连接，这样即可实现冷凝器20与管路的快速连接与分离。

相比于将换热回路设置在插板上的散热方案，本实施例中的冷凝器20可以从带有蒸发器10的插板200拆离，可独立于插板200安装在插板200外部，冷凝器20体积不受限制，可以加大散热面积。还有，由于冷凝器20的空间是独立的，通过冷凝器20的气流不会受到插板200内其他部件的阻碍，大幅度降低阻力，提升系统的风量，有利于对流换热散热能力的提升。

在一些实施例中，为了提升第一快换接头与第二快换接头的装配效率，可以将管路上用于连接快换接头的部分设置为柔性管，柔性管便于调节快换接头的位置，实现快换接头的快速对接装配。比如，蒸发管路上用于连接第一快换接头的部分为柔性管，而蒸发管路的其余部分为刚性管；或，蒸发管路为柔性管。两种方式均能实现第一快换接头的快速装拆。类似的，回液管路上用于连接第二快换接头的部分为柔性管，而回液管路的其余部分为刚性管；或，回液管路为柔性管。两种方式均能实现第二快换接头的快速装拆。其中，柔性管可以为软管、波纹管或其它柔性管。

此外，蒸发管路30、回液管路40与冷凝器20还可以做成整体维护的方式，蒸发管路30、回液管路40可以为刚性管或柔性管。

在一些实施例中，参阅图6、图7，为了实现热量不均匀系统的散热，散热装置100的数量设置为多个，其中两个或更多个的散热装置100中的冷凝器20相邻设置。热量不均匀系统可以是多个具有不同热源器件布局的插板，采用传统风冷散热时不同插板的风阻会不一样，相应的风量差异较大。对于热量不均匀系统，采用传统风冷散热时会标定一个系统阻力基线，来防止风阻较低的插板吸收了绝大部分散热风量，而阻力基线通常基于最高风阻力来标定，这样导致系统的工作点偏高，风机输出的风量变小，牺牲了散热能力。通常低阻力的插板功耗低，要求的风量较小。若将低阻力的插板和高阻力的插板设在同一套系统中散热时，低功耗的插板阻力低，风量更容易从低阻力的插板流过，但是系统流量是一定的，那么高阻力的插板获得的流量反而降低，散热更差。本实施例中将多个散热装置100中的冷凝器20集中相邻设置，作为散热资源池共享，不同散热需求的热源器件201的热量通过相应的换热回路拉远至散热资源池，使散热资源池与外部环境换热，无需考虑多个插板的阻力和风量的匹配，大幅度降低因为阻力匹配带来的风量损失，降低因热源器件201不同规格差异而带来的散热瓶颈，实现热量不均匀系统的快速散热。其中，冷凝器20可以呈阵列布置，这样结构紧凑，便于气流经过相邻的冷凝器20将热量带走。

在设置风机50时，通过风机50产生的气流将多个冷凝器20内制冷工质的热量扩散至外部。示例性的，多个散热装置100中的冷凝器20呈阵列布置，这样结构紧凑，便于利用风机50对多个冷凝器20吹风，提升散热效率。冷凝器20可根据系统的空间，沿水平不同方向扩展，这样可提升对流换热面积，克服传统散热方案中的散热器散热面积受到槽位空间的约束，使得散热能力更强。其中，冷凝器20的数量可以为一个或多个，具体不限定。

此外，参阅图7，散热装置100的数量为多个，其中两个或更多个的散热装置100可以共用一个冷凝器20，也就是说，两个以上的散热装置100中的蒸发管路30与回液管路40分别接入同一个冷凝器20的第二入口端20a与第二出口端20b，将同一个冷凝器20作为散热资源池，结合风机50对该冷凝器20风冷散热，这样也可以实现热量不均匀系统的快速散热。其中，冷凝器20上的第二入口端20a与第二出口端20b的数量可以为多个，这样便于不同散热装置100中的蒸发管路30与回液管路40连接至冷凝器20上。一个冷凝器20对应散热装置100的数量可依据需要来设置。

在具体配置蒸发器与热源器件时，参阅图5，同一散热装置100中，蒸发管路30与回液管路40之间连接有蒸发器10，蒸发器10用于与一个或多个热源器件201热接触。也就是说，蒸发器10与热源器件201可以是一对一的方式，也可以是一个蒸发器10对应多个热源器件201的方式。热源器件201工作产生的热量传递至蒸发器10内的制冷工质，通过制冷工质在换热回路内循环流动，由冷凝器20内的制冷工质放热，实现对热源器件201的散热。在同一个蒸发器10与多个热源器件201热接触时，多个热源器件201相邻设置，通过该蒸发器10对热源器件201吸热，结合散热装置100的其他器件可实现对多个热源器件201的散热。

在一些实施例中，为了实现对多个热源器件散热，或者对不同温度规格的热源器件散热，参阅图6、图7，同一散热装置100中，蒸发管路30与回液管路40之间连接有多个蒸发器10，即蒸发器10并联在蒸发管路30与回液管路40之间，各个蒸发器10与相应的热源器件201热接触，不同热源器件201工作产生的热量传递至相应的蒸发器10内的制冷工质，通过制冷工质在换热回路内循环流动，将冷凝器20作为散热资源池，由冷凝器20内的制冷工质放热来实现散热，实现不同规格热源器件201的散热资源共享，达成散热互助的目的，提升散热效果。其中，不同热源器件201可以是同一个插板200上的不同热源器件201，也可以是不同插板200上的热源器件201。

在具体设置冷凝器时，参阅图5，每个冷凝器20包括多个换热管21与多个散热翅片22，若干换热管21并联间隔设置，每个换热管21的第一端与第二入口端20a连通，每个换热管21的第二端与第二出口端20b连通，散热翅片22与换热管21连接。将多个换热管21并联设置，并且在换热管21上设置散热翅片22，这样可增大换热管21与散热翅片22的接触面积，通过散热翅片22可增大散热面积。来自蒸发器10的气态制冷工质在经过换热管21时，会放热并由气态转换为液态，换热管21内制冷工质的热量经过换热管21侧壁传递至散热翅片22，再扩散至外部环境中，实现快速散热。在配置风机时，风机产生的气流与散热翅片22进行热量交换，气流将散热翅片22的热量带走。其中，同一冷凝器20中，第二入口端20a位于第二出口端20b的上方，这样便于来自蒸发器10的气态制冷工质由蒸发管路30上升传输至第二入口端20a，再进入冷凝器20内部放热由气态变为液态，并在重力作用下经过第二出口端20b输出，这样降低管路内部阻力，利于提升散热效果。

在具体连接换热管、蒸发管路与回液管路时，参阅图5，将多个换热管21的第一端连接至分流器23，分流器23用于将来自蒸发器10的制冷工质分配给多个换热管21，第二入口端20a设置在分流器23上，以使分流器23可以与蒸发管路30的一端连接。多个换热管21的第二端连接至集流器24，集流器24用于将经过各个换热管21换热后的制冷工质汇聚在一起，第二出口端20b设置在集流器24上，以使集流器24与回液管路40的一端连接。示例性的，分流器23与集流器24可以是呈扁平状的壳体，该壳体具有多个供换热管21端部插设的连接口，这样结构紧凑，容易装配，能实现制冷工质的分配或汇聚。此外，分流器23与集流器24还可以为其它形状结构。

在实现换热管与散热翅片的连接时，有多种可选的实现方式。第一种可选的实现方式是：参阅图5，多个换热管21并联设置，多个散热翅片22间隔排列设置，每个散热翅片22均与多个换热管21连接。第二种可选实现方式是：参阅图8，多个换热管21并联设置，在相邻两个换热管21之间连接有呈波纹状的散热翅片22。这两种方式可依据不同的结构空间来适配，装配工艺简单，使得换热管21与散热翅片22的整体结构紧凑，便于多个换热管21的热量较均匀地传递至多个散热翅片22上，实现多个换热管21匀温，进而较快地实现冷凝器20的散热。其中，散热翅片22可通过焊接方式或其它方式与换热管21连接，容易制作，实现散热翅片22与换热管21之间可靠热接触。

此外，在具体设置冷凝器时，冷凝器还可以为板式换热器，冷凝器需设置在蒸发器的上方，实现制冷工质在换热回路内的循环流动，其中，冷凝器内的制冷工质放热传递至冷凝器上，结合风机对冷凝器吹风，也可以实现热源器件的热量拉远至冷凝器以进行集中散热。

在一些实施例中，为了提升对热源器件201的散热效率，散热装置100还包括固定于蒸发器10上的散热器(图中未显示)。将热源器件201的热量拉远至冷凝器20进行散热，散热器对蒸发器10进行散热，实现两地的散热，提升系统的散热能力。其中，散热器可以是鳍片散热器。

在一些实施例中，为了在对换热回路维护后可快速补充制冷工质，回液管路40上串联有工质平衡装置(图中未显示)。在正常使用时，工质平衡装置内会存储一定的制冷工质，由冷凝器20出来的液态制冷工质经过回液管路40与工质平衡装置，再进入到蒸发器10内。对冷凝器20更换维护并将换热回路连接好后，旧的冷凝器20将会带走一部分制冷工质，在维护过程中还存在制冷工质挥发的情况，使得换热回路的制冷工质总量变少。配置工质平衡装置，可以给换热回路补充制冷工质，使换热回路在维护后能快速投入使用，提高维护的便利性。示例性的，工质平衡装置可以为储液罐，储液罐具有入液端与出液端，入液端与出液端连接在回液管路上，实现储液罐与回液管路的串联。

参阅图4、图5，本申请实施例提供一种通信设备，包括上述的散热机柜及至少一个插板200，每个插板200设于第一容置区409内，每个插板200具有一个或多个热源器件201；每个蒸发器10与一个或多个热源器件201的外表面热接触。

需要说明的是，上述散热机柜实施例的实现方式同样适用于该通信设备的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

作为本申请的另一个实施例，为了便于将蒸发器与插板快速地装配到柜体内，参阅图4，每个蒸发器10固定于一个或多个热源器件201的外表面上，也就是说，在制造插板200时已经将蒸发器10跟热源器件201一起装配好，在组装插板200时直接将热源器件201上带有蒸发器10的插板200组装到柜体400内，再结合其他器件连接形成换热回路，这样可提高装配效率，无需现场再将蒸发器10安装到热源器件201上。此外，在制造插板200时，还可以将蒸发管路30与回液管路40连接至蒸发器10上，此时，带有热源器件201的插板200、连接有蒸发管路30与回液管路40的蒸发器10作为一个独立部件，可更快地安装至柜体400内，提高装配效率。

作为本申请的另一个实施例，在通信设备为双面插板的正交系统时，参阅图9a、图9b，插板200分为第一插板210与第二插板220，所有第一插板210位于柜体400的前端且沿竖直方向层叠设置，所有第二插板220位于柜体400的后端且沿水平方向层叠设置。对于安装在柜体400内的第一插板210与第二插板220上的热源器件201，均可以采用上述散热装置100，将热源器件201产生的热量拉远至位于第二容置区410内的冷凝器20，冷凝器20作为散热资源池，采用风机50集中对散热资源池冷却，这样第二容置区410路径较短，散热效率较高，实现散热能力最大化。图9a中的箭头为风机50产生的气流方向。

在第一插板与第二插板装配到柜体内时，参阅图4，通信设备还包括背板300，背板300设于柜体400的第一容置区409内；背板300的第一表面具有第一槽位301，第一插板210可插拨地安装于第一槽位301；背板300的第二表面具有第二槽位302，第二插板220可插拨地安装于第二槽位302，使得该散热机柜成为可插拔系统。其中，第一插板210、第二插板220与背板300可以是印刷电路板。在第一插板210或第二插板220插设于背板300的相应槽位时，背板300给相应的插板供电。由于将冷凝器20移出插板200，在柜体400同样的尺寸空间下，可以增加背板300上的槽位数量，获得槽位数量的竞争优势，布置更多的第一插板210与第二插板220，实现设备容量提升。对插板200上的热源器件201散热能力强，使得插板200可以进行冷热插拔而不影响插板200工作，提高系统可靠性与快速维修性。

示例性的，结合图9a、图9b，在柜体400的第一容置区409内，背板300前侧的第一插板210沿上下方向布置，背板300后侧的第二插板220沿左右方向布置。第二容置区410位于柜体400的上部，并沿柜体400的前后方向延伸，进风口411在柜体400前侧，出风口412在柜体400后侧。风机50设置在第二容置区410的前部区域，冷凝器20位于第二容置区410内，且风机50的出风侧51与冷凝器20的入风侧相对设置。在工作时，风机50产生的气流由柜体400前侧至后侧的方向流动，将冷凝器20放出的热量吹出柜体400外，实现风冷散热。其中，风机50可以呈直线排列，设置在第二容置区410的进风口411处，这样结构紧凑，能对冷凝器20提供充足的风量。

作为本申请的另一个实施例，在通信设备为单面前插板的系统时，参阅图10a、图10b，插板200位于柜体400的前端且沿竖直方向层叠设置。对于安装在柜体400内的插板200上的热源器件201，均可以采用上述散热装置100，将热源器件201产生的热量拉远至位于第二容置区410内的冷凝器20，冷凝器20作为散热资源池，采用风机50集中对散热资源池冷却，这样第二容置区410路径较短，散热效率较高，实现散热能力最大化。图10b中的箭头为风机50产生的气流方向。

在插板装配到柜体内时，参阅图11，通信设备还包括背板300，背板300设于柜体400的第一容置区409内；背板300的第一表面具有第一槽位301，插板200可插拨地安装于第一槽位301，使得该散热机柜成为可插拔系统。在插板200插设于背板300的第一槽位301时，背板300给插板200供电。由于将冷凝器20移出插板200，在柜体400同样的尺寸空间下，可以增加背板300上的槽位数量，获得槽位数量的竞争优势，可以布置更多的插板200，实现设备容量提升。

示例性的，结合图10a、图10b，第一容置区409位于柜体400的前部，背板300前侧层叠设置有多个插板200，背板300后侧没有设置插板。第二容置区410位于柜体400后部靠顶部位置，即冷凝器20设置在背板300的后侧，冷凝器20的位置需高于蒸发器10的位置。进风口411在柜体400前侧或插板200的前面板上，出风口412在柜体400后侧。风机50设置在柜体400的后侧出风口412处，且风机50的入风侧52朝向冷凝器20的出风侧。在工作时，风机50产生的气流由柜体400前侧至后侧的方向流动，将冷凝器20放出的热量吹出柜体400外，实现风冷散热。其中，风机50可以呈阵列布置，并设置在出风口412处，这样结构紧凑，能对冷凝器20提供充足的风量。

最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种散热机柜，其特征在于，包括柜体和至少一个散热装置；

所述柜体具有第一容置区与第二容置区，所述第一容置区能够层叠地容置具有热源器件的插板；

每个所述散热装置包括至少一个蒸发器、至少一个冷凝器、蒸发管路、回液管路与风机；每个所述蒸发器用于与一个或多个所述热源器件的外表面热接触；每个所述冷凝器设于所述第二容置区内且位于所述蒸发器的上方；每个所述散热装置中的所述蒸发器、所述冷凝器通过所述蒸发管路与所述回液管路连接并形成换热回路，所述换热回路内填充有制冷工质；所述风机用于对所述冷凝器风冷散热。

2.根据权利要求1所述的散热机柜，其特征在于，同一所述散热装置中，每个所述蒸发器具有第一入口端与第一出口端；每个所述冷凝器具有第二入口端与第二出口端；所述蒸发管路的两端分别与所述第一出口端、所述第二入口端连接；所述回液管路的两端分别与所述第二出口端与所述第一入口端连接。

3.根据权利要求2所述的散热机柜，其特征在于，所述第二入口端与所述蒸发管路之间通过第一快换接头可拆卸地连接；

所述第二出口端与所述回液管路之间通过第二快换接头可拆卸地连接。

4.根据权利要求3所述的散热机柜，其特征在于，所述蒸发管路上用于连接所述第一快换接头的部分为柔性管；或，所述蒸发管路为柔性管；

所述回液管路上用于连接所述第二快换接头的部分为柔性管；或，所述回液管路为柔性管。

5.根据权利要求2至4任一项所述的散热机柜，其特征在于，每个所述冷凝器包括多个换热管与多个散热翅片，若干所述换热管并联间隔设置，每个所述换热管的第一端与所述第二入口端连通，每个所述换热管的第二端与所述第二出口端连通，所述散热翅片与所述换热管连接。

6.根据权利要求5所述的散热机柜，其特征在于，所述散热装置的数量为多个，其中至少两个所述散热装置中的所述冷凝器相邻设置；

或，所述散热装置的数量为多个，其中至少两个所述散热装置共用一个所述冷凝器。

7.根据权利要求5所述的散热机柜，其特征在于，所述散热装置还包括固定于所述蒸发器上的散热器。

8.根据权利要求5所述的散热机柜，其特征在于，所述回液管路上串联有工质平衡装置，用于在对所述换热回路维护后补充制冷工质。

9.根据权利要求1至4任一项所述的散热机柜，其特征在于，所述散热装置的数量为多个，其中至少两个所述散热装置中的所述冷凝器相邻设置；

或，所述散热装置的数量为多个，其中至少两个所述散热装置共用一个所述冷凝器。

10.根据权利要求9所述的散热机柜，其特征在于，所述散热装置还包括固定于所述蒸发器上的散热器。

11.根据权利要求9所述的散热机柜，其特征在于，所述回液管路上串联有工质平衡装置，用于在对所述换热回路维护后补充制冷工质。

12.根据权利要求1至4任一项所述的散热机柜，其特征在于，所述散热装置还包括固定于所述蒸发器上的散热器。

13.根据权利要求12所述的散热机柜，其特征在于，所述回液管路上串联有工质平衡装置，用于在对所述换热回路维护后补充制冷工质。

14.根据权利要求1至4任一项所述的散热机柜，其特征在于，所述回液管路上串联有工质平衡装置，用于在对所述换热回路维护后补充制冷工质。

15.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述的散热机柜及至少一个插板，每个所述插板设于所述第一容置区内，每个所述插板具有一个或多个热源器件；每个所述蒸发器与一个或多个所述热源器件的外表面热接触。

16.根据权利要求15所述的通信设备，其特征在于，每个所述蒸发器固定于一个或多个所述热源器件的外表面上。

17.根据权利要求15或16所述的通信设备，其特征在于，所述插板分为第一插板与第二插板，所有所述第一插板位于所述柜体的前端且沿竖直方向层叠设置，所有所述第二插板位于所述柜体的后端且沿水平方向层叠设置；

或，所有所述插板位于所述柜体的前端且沿竖直方向层叠设置。

18.根据权利要求17所述的通信设备，其特征在于，当所述插板分为第一插板与第二插板时，所述通信设备还包括背板，所述背板设于所述第一容置区内；所述背板的第一表面具有第一槽位，所述第一插板可插拨地安装于所述第一槽位；所述背板的第二表面具有第二槽位，所述第二插板可插拨地安装于所述第二槽位；

当所有所述插板位于所述柜体的前端且沿竖直方向层叠设置时，所述通信设备还包括背板，所述背板设于所述第一容置区内；所述背板的第一表面具有第一槽位，所述插板可插拨地安装于所述第一槽位。

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