CN219285675U - 一种散热机箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机箱技术领域，且公开了一种散热机箱，包括外壳，所述外壳内安装有功能模块、导冷模块、风冷模块和液冷模块，所述导冷模块包括散热冷板和散热盖板，所述散热冷板安装在功能模块上，所述散热盖板安装在外壳的顶部；所述风冷模块包括进风口、出风口和散热风扇，所述进风口和出风口分别设置在外壳的前后两端，所述散热风扇安装在功能模块的后端；所述液冷模块包括储液箱、液冷水泵、液冷管道、蛇形流道和液冷散热片，所述储液箱安装在外壳内，该散热机箱，通过导冷模块、风冷模块、液冷模块三种散热方式进行散热，并且三种散热模块全部集成在机箱内部，在兼顾散热性能的同时大大节省了散热装置的安装空间。

Description

一种散热机箱

技术领域

本实用新型涉及机箱技术领域，具体为一种散热机箱。

背景技术

现有的计算机或服务器机箱内部使用的散热方式通常为导冷式、风冷式、导冷和风冷一体式、液冷式共四种，现有部分高集成度板卡设备热量密度已达100W/m2，对于前三者散热方式来说无法应用于高功耗的计算机或服务器，仅能在整机功耗不高的条件下使用，而对于液冷式散热高效的散热效率是其最主要的性能优势，但是同样的缺点也很明显，因为液冷机箱使用的液冷源通常体积较大，必须放置在液冷机箱外部才能使用，这对某些用于狭小空间的液冷机箱来说非常不利。而且由于其液冷管路和连接器的数量较多，所以液冷设备的安装和维护以及使用的可靠性导致其适用范围存在一定的局限性。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种散热机箱，同时具备三种散热方式，在满足机箱的散热效果的同时且三种散热方式集中在机箱的内部，体积和使用局限性更小等优点，为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种散热机箱，包括外壳，所述外壳内安装有功能模块、导冷模块、风冷模块和液冷模块；

所述导冷模块包括散热冷板和散热盖板，所述散热冷板安装在功能模块上，所述散热盖板安装在外壳的顶部；

所述风冷模块包括进风口、出风口和散热风扇，所述进风口和出风口分别设置在外壳的前后两端，所述散热风扇安装在功能模块的后端；

所述液冷模块包括储液箱、液冷水泵、液冷管道、蛇形流道和液冷散热片，所述储液箱安装在外壳内，所述液冷水泵安装在储液箱上，所述蛇形流道安装在外壳的壁内，所述液冷管道安装在储液箱上，所述液冷散热片安装在散热风扇的后端。

优选的，所述外壳包括上顶板、下底板、左侧板、右侧板、前面板和后面板，所述散热盖板安装在上顶板的顶部，所述进风口和出风口分别安装在前面板和后面板上。

优选的，所述功能模块包括电源模块、IPMI健康管理模块和计算模块，所述机箱内元件以及芯片上安装有温度监测传感器。

优选的，所述散热风扇和所述功能模块之间安装有多孔状的PCB板。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益效果：

1、该散热机箱，通过导冷模块、风冷模块、液冷模块三种散热方式进行散热，并且三种散热模块全部集成在机箱内部，在兼顾散热性能的同时大大节省了散热装置的安装空间。

2、该散热机箱，通过IPMI健康管理模块对温度监测传感器的温度进行监测，并将这些被监测的温度数据汇总后以表格形式显示在IPMI健康管理模块自动温度控制程序界面，能够根据机箱内的温度变化选择合适的散热方式，以最经济的功耗达到自动控制机箱内部温度的目的，同时显示的还有机箱当前工作状态下的散热模式，以上措施大大方便了用户对机箱温度的监测和控制。

3、该散热机箱，可以实现导冷、导冷+风冷、导冷+风冷+液冷三种模态的散热方式，这三种模态的散热方式依靠智能化机箱内置的基于WEB的IPMI健康管理技术，并利用多种硬件传感器和健康监测软件，自动选择适配机箱的散热模式，通过实时监测机箱内部计算模块的健康状态，自动控制机箱内部的温度，保证机箱内部的计算模块稳定、可靠、长时间运行

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型爆炸第一视角结构示意图；

图3为本实用新型爆炸第二视角结构示意图；

图4为本实用新型导冷散热路径示意图；

图5为本实用新型导冷加风冷散热路径示意图；

图6为本实用新型液冷散热路径示意图；

图7为本实用新型功能模块示意图；

图8为本实用新型机箱信号传输示意图；

图9为本实用新型机箱信机箱温度控制逻辑图。

其中：1、外壳；2、功能模块；3、散热冷板；4、散热盖板；5、进风口；6、出风口；7、散热风扇；8、储液箱；9、液冷水泵；10、液冷管道；11、蛇形流道；12、液冷散热片；13、上顶板；14、下底板；15、左侧板；16、右侧板；17、前面板；18、后面板；19、PCB板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7，一种散热机箱，包括外壳1，外壳1又由上顶板13、下底板14、左侧板15、右侧板16，前面板17和后面板18组装成机箱的壳体结构，其中在上顶板13的顶部还固定由散热盖板4，在外壳1内安装有功能模块2，在功能模块2上安装有散热冷板3，而散热冷板3、散热盖板4与外壳1之间形成导冷模块。

具体的是，导冷模块的散热模式主要依靠功能模块2散热盖板4以及下底板14、左侧板15、右侧板16、前面板17和后面板18最为散热面，其中顶部的散热盖板4为主要的散热面，以热辐射的形式将机箱内各模块通过散热冷板3传导至机箱外壁的热量散发到大气环境中。

外壳1内还安装有风冷模块，风冷模块包括进风口5、出风口6和散热风扇7，其中进风口5和出风口6分别安装在前面板17和后面板18上，而散热风扇7则安装在外壳1的内部。

具体的是，风冷模块在进行散热的时候，散热风机在工作的时候将冷却气流从进风口5进入到外壳1的内部，穿过各功能模块2上的散热冷板3，在空气的强制对流作用下将功能模块2散热冷板3上堆积的热量快速转移到外壳1后部的散热风扇7进风位置，再由散热风扇7将热量通过出风口6快速地排出机箱的内部，同时在功能模块2和散热风扇7上还安装有多孔状的PCB板19，散热冷板3上堆积的热量会通过PCB板19上的开孔转移散热风扇7的进风位置，实现对机箱的内部热量交换，在风冷模块工作的过程中导冷模块也起到散热效果。

外壳1内还安装有液冷模块，液冷模块则包括储液箱8、液冷水泵9、液冷管道10、蛇形流道11和液冷散热片12，其中储液箱8固定在外壳1的内部，而液冷水泵9和液冷管道10均安装在储液箱8上，而蛇形流道11安装在外壳1的内壁上，液冷散热片12则安装在散热风扇7的后端，其中部分液冷管道10位于散热风扇7的前端。

具体的是，液冷模块在工作的过程中，液冷水泵9将储液箱8中的冷却液通过液冷水泵9和液冷管道10输送至下底板14上的蛇形流道11内，经过下底板14的蛇形流道11后进入到左侧板15上的蛇形流道11，通过左侧板15上的蛇形流道11进入到上顶板13上的蛇形流道11，经过上顶板13的蛇形流道11再进入到左侧板15，最后通过液冷管道10进图液冷散热片12的蛇形流道11，在散热风扇7的冷却气流作用下冷却液降温后进入到储液箱8储存，然后进入到下一个循环，其中各功能模块2产生的热量通过模块的散热冷板3分别传导至上顶板13和下底板14，并通过上顶板13和下底板14内的蛇形流道11的流动冷却液将热量转移到液冷散热片12上进行冷却。

由此可知，本实施中采用三种散热方式集成在机箱内，能够有效地保证机箱的散热效果，并且大大地减小的散热装置的安装空间，使用更方便更易维修，而且分为三种散热模式，一种就是单独的导冷散热，一种为导冷加风冷的方式，另外一种就是导冷加风冷加液冷的方式，三种方式可供用户自己选择，根据机箱内的温度高低，选择合适的模式，以最经济的功耗达到自动控制机箱内部温度的目的。

同时在本实施例中功能模块2包括电源模块、IPMI健康管理模块和计算模块，机箱内元件以及芯片上安装有温度监测传感器，上述三种散热模式同时结合基于WEB的IPMI健康管理技术，并利用多种硬件传感器和健康监测软件，通过实时监测机箱内部计算模块的健康状态，自动选择适配机箱的散热系统，自动控制机箱内部的温度，降低功耗，保证机箱内部的功能模块2稳定、可靠、长时间运行。

具体的是，温度监测传感器将元件和芯片的温度实施监测，通过IPMI健康管理模块将所有收集到的温度数据汇入相应的温度分析和控制程序，可以使机箱对各模块侦测到的温度进行计算和分析，通过设置相应的规则对风扇控制板和液冷水泵9控制板进行启停控制和转速控制，从而实现以目标温度为导向，以多种散热模态为控制方式散热系统。

例如说，当机箱内温度达到70℃时，控制散热风扇7启动，实现导冷和风冷的同步散热，当温度继续升高的时候，比如到达到90℃时，此时液冷水泵9启动，实现导冷、风冷和液冷同时散热的方式进行散热，当温度降低到70℃到89℃范围之内后，液冷水泵9关闭，进行风冷和导冷的方式进行散热，当温度降低到70℃之后散热风扇7则关闭，仅通过导冷进行散热。

需要说明的是，IPMI健康管理模块中的温度分析和控制程序基于WEB技术，可以通过模块自带的WEB界面将所有温度监测点的数据进行实时显示，同时可实时显示当前机箱选择的散热模式。

传统散热机箱只能以导冷散热、风冷散热、液冷散热中的一种或两种方式对机箱内部发热设备进行散热，其机箱无法根据当前机箱发热状态选择不同的散热模式，只能以某种固定的散热模式对机箱进行散热，无法满足当前机箱散热设计对于经济节能方面的要求。而本实施例中的机箱则能够利用导冷、导冷+风冷、导冷+风冷+液冷三种模式的散热方式对不同功耗状态下的机箱设备进行实时温度监测，并按照一定的控制规则自动选择适合机箱的散热模式，以最经济的功耗达到自动控制机箱内部温度的目的，在降低整机散热系统功耗的同时保证了机箱内部的各功能模块2稳定、可靠、长时间工作的能力。

参考图8和图9，可以看出使用的机箱充分利用了各功能模块内部安装的硬件温度传感器和芯片内置温度传感器，通过IPMI健康管理模块将所有收集到的温度数据汇入相应的温度分析和控制程序，可以机箱对各模块侦测到的温度进行计算和分析，通过设置相应的规则对风扇控制板和液冷水泵控制板进行启停控制和转速控制，从而实现以目标温度为导向，以多种散热模态为控制方式的智能化机箱散热系统。

机箱的IPMI健康管理模块中的温度分析和控制程序基于WEB技术，可以通过模块自带的WEB界面将所有温度监测点的数据进行实时显示，同时可实时显示当前机箱选择的散热模式。

综上所述，传统散热机箱对于机箱内各功能模块的温度监测仅停留在各功能模块独立检测，温度信息处于一种分散杂乱的状态，无法将所有功能模块的温度信息进行同步汇总显示，不利于机箱测试和使用时对机箱温度及时准确的监测，而本智能化机箱作为一种可自动控制温度的智能化机箱，利用WEB技术通过IPMI健康管理模块对各模块的温度进行监测，并将这些被监测的温度数据汇总后以表格形式显示在IPMI健康管理模块自动温度控制程序界面，同时显示的还有机箱当前工作状态下的散热模式，以上措施大大方便了用户对机箱温度的监测和控制。

传统散热机箱只能以导冷散热、风冷散热、液冷散热中的一种或两种方式对机箱内部发热设备进行散热，其机箱无法根据当前机箱发热状态选择不同的散热模式，只能以某种固定的散热模式对机箱进行散热，无法满足当前机箱散热设计对于经济节能方面的要求。而本智能化机箱则能够利用导冷、导冷+风冷、导冷+风冷+液冷三种模态的散热方式对不同功耗状态下的机箱设备进行实时温度监测，并按照一定的控制规则自动选择适合机箱的散热模式，以最经济的功耗达到自动控制机箱内部温度的目的，在降低整机散热系统功耗的同时保证了机箱内部的各功能模块稳定、可靠、长时间工作的能力。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解为在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种散热机箱，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)内安装有功能模块(2)、导冷模块、风冷模块和液冷模块；

所述导冷模块包括散热冷板(3)和散热盖板(4)，所述散热冷板(3)安装在功能模块(2)上，所述散热盖板(4)安装在外壳(1)的顶部；

所述风冷模块包括进风口(5)、出风口(6)和散热风扇(7)，所述进风口(5)和出风口(6)分别设置在外壳(1)的前后两端，所述散热风扇(7)安装在功能模块(2)的后端；

所述液冷模块包括储液箱(8)、液冷水泵(9)、液冷管道(10)、蛇形流道(11)和液冷散热片(12)，所述储液箱(8)安装在外壳(1)内，所述液冷水泵(9)安装在储液箱(8)上，所述蛇形流道(11)安装在外壳(1)的壁内，所述液冷管道(10)安装在储液箱(8)上，所述液冷散热片(12)安装在散热风扇(7)的后端。

2.根据权利要求1所述的一种散热机箱，其特征在于：所述外壳(1)包括上顶板(13)、下底板(14)、左侧板(15)、右侧板(16)、前面板(17)和后面板(18)，所述散热盖板(4)安装在上顶板(13)的顶部，所述进风口(5)和出风口(6)分别安装在前面板(17)和后面板(18)上。

3.根据权利要求1所述的一种散热机箱，其特征在于：所述功能模块(2)包括电源模块、IPMI健康管理模块和计算模块，所述机箱内元件以及芯片上安装有温度监测传感器。

4.根据权利要求1所述的一种散热机箱，其特征在于：所述散热风扇(7)和所述功能模块(2)之间安装有多孔状的PCB板(19)。

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