CN219478390U - 散热装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种散热装置，该装置包括柜体和N个散热器，N为3的正整数倍；N个散热器在柜体中按照品字形排布，用于对发热元件进行散热。这样在散热过程中，通过品字形的排布方案，一方面降低了热级联的影响，使得后排散热器能够满足发热元件的散热需求；另一方面，在空间有限的服务器柜体中，可以放置更多的散热器，满足更多发热元件的散热需求，同时提升服务器的算力。

Description

散热装置

技术领域

本申请实施例涉及散热设备技术领域，尤其涉及一种散热装置。

背景技术

服务器机柜散热不良会影响服务器设备的正常运行，进而影响网络的运行速度。大多数机房建设后所容纳的服务器设备众多，而服务器设备的散热问题是机房建设中需要关注的重要问题之一。

现有的散热装置主要包括多个散热器，该多个散热器在服务器柜体中串联布置，冷却风依次穿过串联布置的各个散热器；或者，该多个散热器在服务器柜体中并联布置。

然而，现有的散热装置，一方面，串联布置方案中越靠后的散热器的散热效果越差，无法满足发热元件的散热需求；另一方面，服务器柜体尺寸有限，以并联地方式排布多个散热器时，无法在柜体设置更多的散热器，不能满足较多发热元件的散热需求，降低了服务器的算力。

发明内容

本申请实施例提供一种散热装置，可以降低热级联的影响，并在有限的柜体空间中放置更多的散热器，实现对散热装置散热性能的提升。

本申请实施例提供一种散热装置，该装置包括柜体和N个散热器，N为3的正整数倍；

N个散热器在该柜体中按照品字形排布，用于对发热元件进行散热。

综上所述，通过本申请的技术方案，在进行散热时，将散热装置所包括的N个散热器在柜体中按照品字形进行排布，该N个散热器用于对发热元件进行散热，N为3的正整数倍。这样在散热过程中，通过品字形的排布方案，一方面降低了热级联的影响，使得后排散热器能够满足发热元件的散热需求；另一方面，在有限的服务器柜体中，可以放置更多的散热器，满足更多发热元件的散热需求，同时提升服务器的算力。

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为本申请实施例提供的一种现有散热装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种现有散热装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种现有散热装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种散热装置；

图5为本申请实施例提供的一种N个散热器的排布结构图；

图6为本申请实施例提供的一种散热器的结构示意图；

图7为申请实施例提供的一种散热器所组成的品字形结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种品字形排布的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种散热器的排布结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种风扇安装位置示意图；

图11为本申请实施例提供的一种挡风部件的位置示意图。

附图中的标记及对应的零部件名称：

101-柜体，102-散热器，201-散热翅片，202-散热底板，203-芯片，204-PCB板，301-挡风部件。

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的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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例提供的散热装置，可以应用于任意需要对服务器进行散热的领域。

在介绍本申请技术方案之前，下面将对本申请技术方案的相关知识进行说明。

风冷散热：风冷散热的原理简单来说是引导风走向，将冷风往发热元件吹入，或者将热风从发热元件抽出。常见的技术有风扇和导风罩。前者可以采用抽风风扇或者吹风风扇，后者可以按照特定的风道引导风走向，在散热过程中形成特定的气流流通方向。其代表方式有：

1、在服务器主板上安装大量的冷却设备，通过冷却设备将主板上的电子元件产生的热量导出，之后在服务器机柜的上方和下方都安装大量的风扇，热量通过风扇产生的气流带走，从而达到散热效果。

2、将导风罩放置于服务器主板的电子元件上，其前端连接风扇组形成入风口，后端设置于主板后端且出风口管径缩减，以形成对流区，同时有分割部件分割对流区，阻隔部件、密封部件和分割部件形成的区域即为对应的风道，而产生热量的电子元件正好位于风道内，其产生的热量通过风道中的气流带走，从而达到散热效果。

随着云计算的不断发展，越来越多的数据中心建立起来，服务器作为数据中心的核心设备，高性能、易维护、低成本已成为衡量优秀服务器的重要指标。风冷散热方式具有易维护、低成本的特点，但需要较大的散热空间，而受行业标准尺寸要求，服务器柜体空间有限。众多大功率电子元件在服务器内部长时间、高负荷的运行，能否及时地将产生的热量传递到外部，直接关系到服务器运行的稳定性。因此，服务器的散热性能成为制约服务器运算性能的一大障碍。

以下对现有的针对服务器进行散热的散热方式进行说明。

图1为本申请实施例提供的一种现有散热装置的结构示意图。

方式1，如图1所示，该散热装置包括四个散热器，其中，两个散热器排布在第一排，另外两个散热器排布在第二排，形成“田”字形结构。冷却风由第一排的散热器吹向第二排的散热器。这样在对服务器进行散热时，由于四个散热器串联排布在服务器柜体中，吹进第二排的散热器的冷却风是吸收了第一排的散热器的热量的冷却风，其风温已经较高，无法有效地带走第二排的散热器的热量，导致第二排散热器所对应的发热元件超温。因此，以串联排布方案将散热器设置于服务器柜体中，会造成热级联严重，使得第二排的散热器的散热性能较差，无法满足发热元件的散热需求。

图2为本申请实施例提供的另一种现有散热装置的结构示意图。

方式2，如图2所示，该散热装置包括三个散热器，该三个散热器并排布置于服务器柜体中。这样的并联排布方案，需要服务器具有更大的尺寸，如图2所示，相较于图1所示的方案，该服务器的宽度更大。然而，考虑到便携性和占用空间等问题，现有的服务器正在向小型化发展。因此，在常规的服务器中，以并联排布方式在服务器柜体中设置散热器，无法放置更多的散热器，导致散热效果不佳。

图3为本申请实施例提供的另一种现有散热装置的结构示意图。

方式3，如图3所示，该散热装置包括两个散热器，该两个散热器并排布置于服务器柜体中。

如上所述，在同样的服务器柜体尺寸中，方式1的串联排布方案可在服务器柜体中设置4个散热器，方式3的并联排布方案可在服务器柜体中设置2个散热器。其中，方式1的排布结构中，冷却风先吹向第一排的散热器，经过第一排的散热器后，风温升高，再吹向第二排的散热器，因此，排布在第二排散热器受到热级联的影响，散热性能较差，无法满足发热元件的散热需求；方式2的并联排布方案将3个散热器并排排布在服务器柜体中，然而，方式2需要更大的服务器柜体尺寸，常规的服务器柜体尺寸中，无法以并联排布方案在服务器柜体中设置更多的散热器，以对更多的发热元件进行散热。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提出一种散热装置，该装置包括柜体和N个散热器，N为3的正整数倍；N个散热器在该柜体中按照品字形排布，用于对发热元件进行散热。这样在散热过程中，通过品字形的排布方案，一方面降低了热级联的影响，使得后排散热器能够满足发热元件的散热需求；另一方面，在有限的服务器柜体中，可以放置更多的散热器，满足更多发热元件的散热需求，同时提升服务器的算力。

下面通过一些实施例对本申请实施例的技术方案进行详细说明。下面这几个实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图4为本申请实施例提供的一种散热装置。

如图4所示，该装置包括柜体和N个散热器，N为3的正整数倍；

N个散热器在该柜体中按照品字形排布，用于对发热元件进行散热。

在对服务器进行散热时，将N个散热器按照品字形结构排布在柜体中，一方面，可以使得一部分冷却风由第一排的散热器吹向第二排的散热器，另一部分冷却风不经过第一排的散热器，直接由第一排的散热器的两侧吹向第二排的散热器，未吸收第一排散热器的热量，风温较低。因此，通过本申请的技术方案，降低了吹至第二排散热器的冷却风的平均风温，减小了热级联的影响，保证了第二排散热器的散热性能，使第二排的散热器能够满足发热元件的散热需求；另一方面，一个品字形结构所包括的3个散热器中，实际占用柜体的宽度为后排两个散热器所占据的宽度，因此，相较于传统的并联排布方案，通过本申请的技术方案，可以在有限的空间中设置更多的散热器，以满足更多发热元件的散热需求。

本申请实施例对发热元件的数量不做具体限制。本申请实施例所提供的散热装置中，可以针对每一个发热元件设置一个散热器，以使N个散热器对N个发热元件进行散热；也可以多个发热元件共享一个散热器。本申请实施例可以根据实际的需要，对不同数量的发热元件进行散热。

在一些实施例中，上述散热装置还包括多个散热器，该多个散热器可以在柜体的剩余空间中以并联排布方式和/或串联排布方式进行排布。

本申请实施例对散热装置所包括的散热器的具体数量不做限制。

图5为本申请实施例提供的一种N个散热器的排布结构图。

在一些实施例中，N等于3，上述品字形排布的3个散热器包括排布在第一排的第一散热器和排布在第二排的第二散热器和第三散热器，如图5A所示。

在另一些实施例中，N不等于3，且N为3的正整数倍，将N个散热器在柜体中按照品字形排布，形成N/3个呈品字形结构的散热器。例如，N＝6，将6个散热器在柜体中按照品字形排布，形成2个呈品字形结构的散热器，如图5B所示。

本申请实施例对上述发热元件的类型不做具体限制。服务器设备中的需要散热的电子元件众多，例如CPU(central processing unit，中央处理器)、显卡和硬盘等。

由于服务器中的核心电子元件为芯片，而芯片使用效率和使用寿命主要受散热处理技术的影响，在主要芯片的部位加装散热装置是十分必要的，可以提高服务器机柜内部器件的运行效率，增强数据服务器的散热效果。本申请实施例所提供的散热装置，可以在芯片上设置散热器，以对芯片进行高效散热，保护芯片产品。

本申请实施例通过将散热器按照品字形进行排布，充分利用了服务器长度方向的空间，相较于传统的并联排布方案，本申请提供的散热装置可以针对更多的芯片进行散热，进而提高服务器的算力。

图6为本申请实施例提供的一种散热器的结构示意图。

上述散热器通常设置于发热元件上，例如，如图6所示，在PCB(Printed CircuitBoard，印制电路板)204的芯片203上设置散热器，该散热器包括散热底板202和与该散热底板连接的散热翅片201，发热元件(芯片203)的热量传递至散热底板202，再由散热底板202传递至散热翅片201，穿过散热翅片201的冷却风将散热翅片201上的热量带走，实现对芯片的散热。

本申请实施例对散热器所组成的品字形结构不做具体限制。

图7为申请实施例提供的一种散热器所组成的品字形结构示意图。

在一种可实现的方式中，一个品字形结构中，后排的两个散热器并列，但两个后排散热器之间存在空隙，如图7A所示。

在另一种可实现的方式中，一个品字形结构中，后排的两个散热器紧邻，两个后排散热器之间不存在空隙，如图5A所示。

其中，一个品字形结构中，如果两个后排散热器之间存在空隙，会导致呈品字形排布的散热器的整体尺寸增加，进而使一个服务器柜体中可放置的散热器的数量减小，但在冷却风所扫过的区域足够大的前提下，由于两个后排散热器与前排散热器的重合区域减小，因此，穿过后排散热器的冷却风中更多一部分冷却风是由前排散热器的两侧吹至后排散热器的，未经过前排散热器，因此风温较低，能达到更好的散热效果。一个品字形结构中，如果两个后排散热器紧邻，之间不存在空隙，那么，呈品字形排布的散热器的整体尺寸更小，同样大小的服务器柜体中，可放置的散热器的数量更多，散热效果好，且能满足更多发热元件的散热需求。无论一个品字形结构中，后排两个后排散热器之间是否存在空隙，相对于现有的装置，一方面，都减小了散热器所占据的柜体空间，可在有限的柜体中放置更多的散热器，以提高整个散热装置的散热性能，同时满足更多发热元件的散热需求，另一方面，减小了热级联的影响，保证了后排散热器的散热性能，使其满足发热元件的散热需求。

在另一种可实现的方式中，一个品字形结构中，前排的散热器在后排两个散热器相对偏左的位置处，如图7B所示。

在另一种可实现的方式中，一个品字形结构中，前排的散热器在两个后排散热器相对偏右的位置处，如图7C所示。

在另一种可实现的方式中，一个品字形结构中，前排的散热器在两个后排散热器的中心位置处。

如图5A所示当N为3时，上述品字形排布的3个散热器包括排布在第一排的第一散热器和排布在第二排的第二散热器和第三散热器，且第一散热器位于第二散热器和第三散热器的中心位置处。

无论品字形结构中，前排散热器相对后排散热器的相对位置如何，一部分冷却风均能不经过前排散热器，直接由前排散热器的两侧吹至后排的两个散热器，使得后排的两个散热器所接受的冷却风的平均风温降低，从而减小热级联的影响，满足后排两个散热器所对应的发热元件的散热需求。

本申请实施例对品字形结构中前排散热器与后排散热器的相对位置不做具体限制。

图8为本申请实施例提供的一种品字形排布的结构示意图。

在一种可实现的方式中，一个品字形结构中，前排的散热器与后排的两个后排散热器之间存在空隙，如图8所示。

在一种可实现的方式中，一个品字形结构中，前排的散热器与后排的两个后排散热器紧邻，前排散热器与两个后排散热器之间不存在空隙，如图5A所示。

其中，当两个后排散热器不存在空隙时，呈品字形排布的散热器的整体所占据的空间较小，且同样能达到降低热级联影响的效果。

散热装置包括N个散热器，该N个散热器组成M个散热模组，每个散热模组包括3个按照品字形排布的散热器，M为小于N的正整数。

本申请实施例该M个散热模组之间的排布方式不做具体限制。

图9为本申请实施例提供的一种散热模组的排布结构示意图。

在一种可实现的方式中，M个散热模组并列排布于柜体中，例如M＝3，如图9A所示，三个散热模组并列排布于柜体中。

在这种实现方式中，散热装置中的全部散热器排布成两排，一部分冷却风不经过前排散热器，直接由前排散热器的两侧吹至第二排的散热器，最大限度地降低了吹至后排散热器的冷却风的平均风温，使冷却风能有效地带走后排散热器的热量，从而在最大程度上降低热级联的影响，保证后排散热器的散热性能，使后排散热器满足发热元件的散热需求。

在另一种可实现的方式中，M个散热模组串联排布于柜体中，例如M＝3，如图9B所示，散热装置包括排布在第一排的第一散热模组、排布在第二排的第二散热模组和排布在第三排的第三散热模组。

在这种实现方式中，散热装置中包括9个散热器，而9个散热器所占据的柜体宽度实际上仅为两个散热器的宽度之和，能够满足更小尺寸的服务器柜体的散热需求。同时，一部分冷却风由两侧吹至后排散热器，相较于传统的串联排布方案，这部分冷却风所经过的散热器的数量较小，所吸收的热量减小，风温较低，使得后排散热器的平均风温降低，减小了热级联的影响。

在另一种可实现的方式中，如图9C所示，M个散热模组中，一部分散热模组并列排布于柜体中，另一部分散热模组串联排布于柜体中。例如，M＝3，如图9C所示，散热装置包括排布在第一排的第一散热模组、排布在第二排的第二散热模组和第三散热模组。其中，排布在第二排的两个散热模组并联，排布在第一排的散热模组与第二排的两个散热模组串联。

在这种实现方式中，散热装置中包括9个散热器，而9个散热器所占据的柜体宽度实际上仅为4个散热器的宽度之和，在满足更多发热元件散热需求的同时，能够在一定程度上减小散热装置所需的柜体空间。此外，一部分冷却风不经过前排散热器，直接吹至后排散热器，一部分冷却风只经过两个散热器，便吹至后排散热器，所吸收的热量少，风温较低，因此，降低了后排散热器所接收的冷却风的平均风温，使之能更有效地带走后排散热器的热量，满足后排发热元件的散热需求。

综上，无论以上述几种方式中任何一种方式对多个呈品字形排布的散热器进行排布，在排布的散热器数量相同的前提下，本申请所提供的技术方案均能降低散热装置中散热器整体所占据的柜体宽度，适合于当前服务器的散热需求。此外，本申请实施例通过将散热器按照品字形进行排布，降低了热级联的影响，保证了后排散热器的散热性能，使后排散热器满足发热元件的散热需求。

本申请实施例对上述散热器的尺寸不做具体限制。

在一种可实现的方式中，散热器的尺寸相同，将三个散热器随意排布，形成品字形结构。

在另一种可实现的方式中，组成品字形结构的三个散热器的尺寸不同，可将宽度最小的散热器排布在第一排，将另两个散热器并列排布在第二排，形成品字形结构。

上述散热装置还包括风扇，该风扇用于对N个散热器提供冷却风。

本申请实施例对上述风扇的布置方式不做具体限制。可以以并联的方式设置该风扇，也可以以串联方式设置该风扇。

本申请实施例对风扇的类型不做具体限制，该散热风扇可以是轴流风扇，也可以是离心风扇或其他类型。

本申请实施例对风扇的位置不做具体限制。

在一种示例中，将该风扇设置于柜体内部，每台服务器都有自己的散热风扇，结合导热罩及散热器对主要发热元件进行散热。

在另一种示例中，服务器机柜采用集中送风方案，单台服务器中不再安装散热风扇。集中送风方案中，单个风扇功率较大，风扇数量减少，从而降低了系统建造和运维成本。

本申请实施例对风扇与散热器的相对位置不做具体限制。

图10为本申请实施例提供的一种风扇安装位置示意图。

在一种实现方式中，以迎风方向为前向，将风扇设置于排布在第一排散热器的前方，如图10A所示，将该风扇设置为吹风模式，使其产生由第一排散热器吹向第二排散热器的风向。

在另一种实现方式中，将风扇设置于排布在第二排散热器的后方，通过抽风模式，形成由第一排散热器吹至第二排散热器的风向，如图10B所示。

在另一种实现方式中，第一排散热器的前方和第二排散热器的后方均设置有风扇，如图10C所示，将位于第一排散热器的前方的风扇设置为吹风模式，将位于第二排散热器的后方的风扇设置为抽风模式，使服务器柜体中形成由第一排散热器吹向第二排散热器的风向。

在一些实施例中，上述散热装置还包括挡风部件。

本申请实施例对上述挡风部件的具体类型不做限制。

在一种示例中，该挡风部件为不具有导热性能的假翅片；

在另一种示例中，该挡风部件为滤网。

在另一种示例中，该挡风部件为多孔介质。

本申请实施例对上述挡风部件的具体位置不做限制。

以N为3为例进行说明。

当N为3时，上述品字形排布的3个散热器包括排布在第一排的第一散热器和排布在第二排的第二散热器和第三散热器。

图11为本申请实施例提供的一种挡风部件的位置示意图。

在一种可实现的方式中，在第一散热器的左侧设置一个挡风部件301，如图11A所示。

在另一种可实现的方式中，在第一散热器的右侧设置一个挡风部件301，如图11B所示。

在另一种可实现的方式中，在第一散热器的左右两侧均设置一个挡风部件301，如图11C所示。

通过在第一散热器的侧面设置挡风部件，可以使更多的冷却风吹至第一散热器，这样在对服务器进行散热时，提升了第一散热器的散热效果，满足第一散热器所对应的发热元件的散热需求。

在另一种可实现的方式中，在排布在第二排的第二散热器的左侧设置一个挡风部件，如图11D所示。

在另一种可实现的方式中，在排布在第二排的第三散热器的右侧设置一个挡风部件，如图11E所示。

在另一种可实现的方式中，在排布在第二排的第二风冷散热器和第三风冷散热器之间设置一个挡风部件，如图11F所示。

在另一种可实现的方式中，在排布在第二排的第二散热器的左侧和第三散热器的右侧均设置一个挡风部件，如图11G所示。

通过在排布在第二排的第二散热器和/或第三散热器的侧面设置挡风部件，可以使更多的冷却风吹至第二散热器和/或第三散热器，这样在对服务器进行散热时，以尺寸较小的挡风部件来填充风道，不需要占用柜体较大的空间，便能达到降低热级联影响的效果，提升了第二散热器和/或第三散热器的散热效果。

综上所述，通过本申请的技术方案，在散热进行时，提供一种散热装置，该装置包括：柜体和N个散热器，N为3的正整数倍；N个散热器在该柜体中按照品字形排布，用于对发热元件进行散热。在对服务器进行散热时，将N个散热器按照品字形结构排布在柜体中，一方面，可以使得一部分冷却风由前排散热器吹向后排的散热器，另一部分冷却风不经过前排的散热器，直接由前排的散热器的两侧吹向后排的散热器，未吸收前排散热器的热量，风温较低。因此，在散热过程中，降低了吹至后排散热器的冷却风的平均风温，减小了热级联的影响，保证了后排散热器的散热性能，使后排的散热器能够满足发热元件的散热需求；另一方面，一个品字形结构所包括的3个散热器中，实际占用柜体的宽度为后排两个散热器所占据的宽度，因此，相较于传统的并联排布方案，通过本申请的技术方案，可以在有限的空间中设置更多的散热器，以满足更多发热元件的散热需求。

以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。例如，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。又例如，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (8)

1.一种散热装置，其特征在于，包括柜体和N个散热器，所述N为3的正整数倍；

所述N个散热器在所述柜体中按照品字形排布，用于对发热元件进行散热，其中，所述N为3，品字形排布的3个散热器包括排布在第一排的第一散热器和排布在第二排的第二散热器和第三散热器，所述第一散热器位于所述第二散热器和第三散热器的中心位置处。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一散热器的两侧设置有至少一个挡风部件。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，排布在第二排的散热器的两侧设置有至少一个挡风部件。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述N个散热器组成M个散热模组，所述散热模组包括3个按照品字形排布的散热器，所述M个散热模组在所述柜体中并列排布，所述M为小于N的正整数。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括风扇。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述风扇位于所述N个散热器前方，和/或所述N个散热器后方。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述风扇位于所述柜体中，或所述风扇位于所述柜体外。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述散热器包括散热底板和与所述散热底板连接的散热翅片，所述发热元件的热量通过所述散热底板传递至所述散热翅片，并由穿过所述散热翅片的冷却风带走。