WO2013107180A1

WO2013107180A1 - 散热设备及刀片服务器

Info

Publication number: WO2013107180A1
Application number: PCT/CN2012/080699
Authority: WO
Inventors: 田伟强; 廖健行; 水瑞锋; 郝明亮
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2013-07-25
Also published as: CN102436298A; CN102436298B; US9351426B2; US20140071618A1

Abstract

提供一种用于刀片服务器的散热设备。所述散热设备包括：机箱，背板，至少一个后插板以及至少一个风扇；所述机箱包括水平壁板、垂直壁板和后壁板；所述机箱包括一个或多个隔板，所述后插板包括一个或多个第二开孔区，所述隔板与所述水平壁板，所述垂直壁板，所述后壁板，所述背板以及所述后插板形成不经过所述前插板的冷却风道，使得冷却气流在所述风扇的作用下，经过所述后插板，所述第二开孔区，所述风扇后向所述机箱外排出，以实现对所述后插板上的功能模块进行散热。根据本发明的散热设备，其散热风道结构简单，冷却气流流经后插板时，不存在级联加热效应，提升了后插板的散热能力。

Description

散热设备及刀片服务器技术领域

本发明涉及散热领域，更具体地说，涉及用于刀片服务器的散热设备及刀片服务器。背景技术

曰益增加的高昂运维费用和供电冷却费用，快速增长的存储容量和数据流量带宽要求，是企业数据中心面临的最大挑战，也是数据中心设备商的巨大商机。解决高密服务器散热及节能设计，同时为应对同一设备可以适应不同的环境，对散热都提出了很高要求，特别是含多个光模板的高密交换单板散热。常见的服务器的结构为，前侧是服务器运算节点单板，后侧是输入输出交换单板，运算节点单板与输入输出交换单板通过背板垂直地互联在一起，例如预算接点单板水平设置而输入输出交换单板垂直设置。

通常的刀片服务器采用前单板竖插而后单板横插的垂直方式，其散热风道为：前面单板竖插在打孔背板，冷却气流从前面板进入，经过背板上的通风孔，由后壁板上的风扇抽出的散热方式。风扇在后壁板上水平设置在上下边缘，机箱两侧留进风通道，由后插板两侧顶面进风，风道结构经历从垂直到水平的转换过程，由此导致风道复杂，流体阻力大，不利于散热。而且冷却气流经过后插板上的功能模块时，存在级联加热效应，导致散热困难。

另一种通常的刀片服务器采用前单板横插而后单板竖插的垂直方式，其散热风道为：前面单板横插在打孔背板，冷却气流从前面板进入，经过背板上的通风孔，由后壁板上的风扇抽出的散热方式。风扇在后壁板上垂直设置在中部区域，机箱下侧留进风通道，由后插板底部向上流过后插板上的功能模块，由此导致风道复杂，流体阻力大，不利于散热。而且冷却气流经过后插板上的功能模块时，存在级联加热效应，导致后插板散热较差。发明内容

本发明的目的是提供一种散热效率更高的用于刀片服务器的散热设备，用于解决现有技术存在着的因级联加热效应导致后插板散热能力差的问题。

根据本发明实施例，提出了一种用于刀片服务器的散热设备，所述设备包括：

机箱，背板，至少一个后插板以及至少一个风扇；

所述机箱包括水平壁板、垂直壁板和后壁板；

所述背板设置在所述机箱中，用于与从所述机箱前方插入的前插板以及从机箱后方插入的所述后插板相连；

所述风扇设置在所述机箱后部，用于从所述机箱向外散热；

所述背板中具有一个或多个第一开孔区，使得所述前插板产生的热量在所述风扇的作用下通过所述第一开孔区经过所述背板、所述风扇后向所述机箱外排出；

所述机箱包括一个或多个隔板，所述后插板包括一个或多个第二开孔区，所述隔板与所述水平壁板、所述垂直壁板、所述后壁板、所述背板以及所述后插板形成不经过所述前插板的冷却风道，使得冷却气流在所述风扇的作用下，经过所述后插板、所述第二开孔区、所述风扇后向所述机箱外排出，以实现对所述后插板上的功能模块进行散热。

根据本发明实施例，提出了一种刀片服务器，所述刀片服务器包括本发明实施例的散热设备。

根据本发明实施例的散热设备，其散热风道结构筒单，冷却气流流经后插板时，不存在级联加热效应，提升了后插板的散热能力。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作筒单地介绍，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 la至 Id是根据本发明实施例的刀片服务器散热设备的示意结构图，其中图 la是该设备的左视图左视图，图 lb是该设备的右视图，图 lc是该设备的俯视图，图 Id是图 lc所示俯视图的一部分的放大视图；

图 2a至 2c为根据本发明进一步实施例的刀片服务器散热设备的示意结构图，其中图 2a为散热设备的左视图，图 2b为散热设备的右视图，图 2c 为散热设备的俯视图；

图 3是本发明实施例进一步的改进方案的俯视图；图 4a至 4c是根据本发明实施例的进一步改进方案的示意结构图，其中图 4a是散热设备的左视图左视图，图 4b是散热设备的右视图，图 4c是散热设备的俯视图；

图 5a至 5c是根据本发明实施例的进一步改进方案的示意结构图，其中图 5a是散热设备的左视图，图 5b是散热设备的右视图，图 5c是散热设备的正视图；

图 6a至 6c为根据本发明进一步实施例的刀片服务器散热设备的示意结构图，其中图 6a是散热设备的左视图左视图，图 6b是散热设备的右视图，图 6c是散热设备的正视图；

图 7是本发明实施例进一步的改进方案的正视图；

图 8a至 8c是根据本发明实施例的进一步改进方案的示意结构图，其中图 8a是散热设备的左视图，图 8b是散热设备的右视图，图 8c是散热设备的正视图；

图 9a至 9c是根据本发明实施例的替代方案的示意结构图，其中图 9a 是散热设备的左视图，图 9b是散热设备的右视图，而图 9c是散热设备 100 的正视图；

图 10a至 10c是根据本发明实施例的替代方案的示意结构图，其中图 10 是散热设备的左视图，图 10b是散热设备的右视图，图 10c是散热设备的俯视图。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作出创造性劳动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。构图，其中图 la是该设备的左视图，图 lb是该设备的右视图，图 lc是该设备的俯视图，图 Id是图 lc所示俯视图的一部分的放大视图。

结合图 la至 lc来看，根据本发明实施例的散热设备 100包括机箱 110, 机箱 110包括水平壁板 120、垂直壁板 130和后壁板 140;

其中，机箱 110的水平壁板 120指的是构成机箱 110的顶部和底部壁板，垂直壁板 130指的是构成机箱 110的左右两侧的壁板，后壁板 140指的是构成机箱的后侧壁板（后侧壁板可能只有一小部分，并不需要全部覆盖住后侧）。根据本发明实施例，机箱 110可以根据需要设置前面板，也可以为了便于安装前插板 168而不设置前面板。

本实施例中，在机箱左右侧都形成一个（也可以只在一侧形成）单独的风道来对后插板散热，这个风道里的对流气体并不从经过前插板，而是单独地形成，这样可以更有效地对后插板进行散热（不会经过前插板，风道里的风温度就不会因为经过前插板上需要散热的功能模块而升高）。

风道的形成有多种方式，比如利用一些导风的隔板，利用机箱的各种壁板（水平壁板，垂直壁板，后壁板等）来，本实施例以及下面各个实施例都将对各种形成方法进行介绍。

此外，当在机箱一侧有多个后插板时，为了形成有效的风道，可以通过在一个后插板上两端开孔，在另一个后插板上一端开孔的方式来形成有效的散热风道（如图 6c所示的实施例 ); 或者也通过将机箱后部（靠近风扇侧 ) 设置成一个槽形罩的方式来实现（如图 3所示的实施例），这样两个板的开孔方式都可以一样，可以方便地进行统一加工。以下各实施例中也会对这几种方法进行具体介绍。

下面，将详细介绍本实施例的实现，具体的，本实施例的散热设备 100 包括：

机箱 110, 背板 150, 至少一个后插板 160以及至少一个风扇 170; 机箱 110包括水平壁板 120、垂直壁板 130和后壁板 140;

背板 150设置在机箱 110中，用于与从机箱 110前方插入的前插板 168 以及从机箱 110后方插入的后插板 160相连；

风扇 170设置在机箱 110后部，用于从机箱 110向外散热；

背板 150中具有一个或多个第一开孔区 152, 使得前插板 168产生的热量在风扇 170的作用下通过第一开孔区 152经过背板 150、风扇 170后向机箱 110外排出;

机箱 110包括一个或多个隔板 180, 后插板 160包括一个或多个第二开孔区 162, 隔板 180与水平壁板 120、垂直壁板 130、后壁板 140、背板 150 以及后插板 160形成不经过前插板 168的冷却风道，使得冷却气流在风扇 170 的作用下，经过后插板 160、第二开孔区 162、风扇 170后向机箱 110外排出，以实现对后插板 160上的功能模块进行散热。这里需要说明的是，术语 "后侧" 在本文中用来指代靠近后壁板一侧，而术语 "前侧" 在本文中指代与 "后侧" 相对的一侧。术语 "水平" 在本文中用来表示机箱放置在平面上的时候，与放置平面平行的方向，而术语 "垂直" 在本文中用来表示垂直于所述放置平面的方向。术语 "顶部" 在本文中指的是在垂直方向远离机箱放置平面的一侧，而术语 "底部" 在本文中指的是靠近机箱放置平面的一侧。术语 "左侧" 在本文中指的是面对放置在平面上的机箱的后壁板时的左侧，而术语 "右侧" 在本文中指的是在这种情况下的右侧。术语 "平行" 在本文中用于表示两个部件大致平行，并不限定两者绝对地平行，两者之间可以存在一定的误差或者两者成一定的角度，只要在两者之间隔开一定的间隔即可。板。

以下结合图 la至 Id具体地说明散热设备 100的实例。

如图 la的左视图所示，前插板 168相互间隔地水平地插接在背板 150

(示于图 lc )上。前插板 168两端与两侧的垂直壁板 130之间预留一定宽度的进风通道 192。本领域技术人员可以根据实际情况选择进风通道的宽度，例如 lcm、 2cm等尺寸。

如图 lb的右视图所示，后插板 160垂直地插接在背板 150 (示于图 lc 中）上，与两侧的垂直壁板 130大致平行。在本例中，后插板 160靠近垂直壁板 130设置在两侧。多个风扇 170呈阵列形式大致布置在后壁板 140的中部区域。在当前实施例中，未在图中示出的多个功能模块，诸如 I/O端口模块、光模块等安装在后插板 160上背离风扇 170的一侧上，即面对垂直壁版 130的一侧。

如图 lc所示，背板 150上与前插板 168彼此之间的间隔对应的区域开设一个或多个第一开孔区 152, 以便在风扇 170工作时，冷却前插板 168上的功能模块。以下各实施例中，前板 162的冷却方式均采用这样的结构。为了筒洁，前插板 168的冷却结构以下不再赘述。

隔板 180与后插板 160大致平行地间隔设置，隔板 180设置在后插板 160 和垂直壁板 130之间并且隔板 180较之后插板 160更远离风扇 170, 即更靠近两侧的垂直壁板 130, 由此在隔板 180与后插板 160之间形成预设宽度例如 2cm宽度的冷却风道 190, 而在隔板 180与垂直壁板 130之间形成进风通道 192。本领域技术人员应该理解，冷却风道 190的宽度可以根据后插板 160 上安装的功能模块的高度来确定。如图 Id更清楚地表示，隔板 180向后侧延伸至后壁板 140附近，在隔板 180后端部与后壁板 140之间形成预定宽度的隔板间隙 182 , 例如宽度 2cm的隔板间隙，以便从进风通道 192进入的冷却气流可以经由所述隔板间隙 182进入冷却风道 190。根据可选的本发明实施例，隔板 180可以向前延伸，延伸至机箱 110前侧或其附近，以便更有效地限定进风通道 192。后插板 160靠近背板 150的端部开设一个或者多个第二开孔区 162, 以便冷却气流从冷却风道 190通过第二开孔区 162进入机箱中部空间，接着被风扇 170抽出机箱 110。

根据如图 la至 lc所示的散热设备 100在工所时，风扇 170操作，从机箱 110抽出空气，导致冷却气流从前面板经由进风通道 192, 隔板间隙 182 进入冷却风道 190。在冷却风道 190中，冷却气流受到隔板 180和后插板 160 的结构限制，与后插板 160大致平行地流过后插板 160上安装的功能模块，实现对这些功能模块的冷却效果，然后冷却气流经由后插板 160上的第二开孔区 162进入机箱 110中部空间，最后经由风扇 170被抽出机箱 110。在这种情况下，冷却气流在风扇 170的作用下，先经过后插板 160设置有需要散热的功能模块的一侧，再经过第二开孔区 162、风扇 170后向机箱 110外排出。

根据本发明实施例，可以将散热要求高的光模块安装在后插板 160的后部，即靠近风扇 170—侧远离背板 150的部分，使得冷却气流经过后插板 160 上设置有功能模块的一侧时，先经过所述光模块对所述光模块进行散热，再对后插板 160上的其他需要散热的功能模块进行散热。

一般来说，后插板 160的长度相对较短，所以冷却风道 190的长度也相对较短。因此，根据图 la至 Id所示的刀片服务器散热设备 100的风道结构筒单，冷却效果好。

图 2a至 2c为根据本发明进一步实施例的刀片服务器散热设备 100, 其中图 2a为散热设备 100的左视图，图 2b为散热设备 100的右视图，图 2c 为散热设备 100的俯视图。图 2a至图 2c所示本发明实施例与图 la至 Id所示实施例的区别在于，图 2a至 2c所示实施例中后插板 160为多个，例如 4 块后插板以每侧 2块的形式、彼此平行地并排垂直插接在背板 150上，相互之间隔开而形成多个平行的冷却风道 190。这里以图 2c中图面上部的部分进行说明。本领域技术人员可以理解，后插板 160、隔板 180关于机箱纵轴线大致对称设置。每块后插板 160上的功能模块分别安装在每块后插板 160上背离风扇 170的一侧。在这种情况下，最靠近风扇 170的那一块后插板 160, 即最远离隔板 180的那块后插板 160 (以下称为第二后插板 160 )在靠近背板 150的端部开设一个或多个第二开孔区 162, 剩余后插板 160 (以下称为第一后插板 160 )在靠近后壁板 140的后端和靠近背板 150的前端开设一个或者多个第二开孔区 162, 以便来自进风通道 192中的冷却气流可以分别进入多个冷却风道 190, 在多块后插板 160与隔板 180彼此之间限定的冷却风道 190中，同时流过每一块后插板 160上的功能模块，对多块后插板 160上的功能模块同时进行冷却。本领域技术人员应该理解，本发明实施例并不限制后插板 160的数量。本领域技术人员可以根据具体应用需求，设置不同数量的后插板 160, 并借助隔板 180, 在后插板 160彼此之间以及后插板 160 与隔板 180之间形成多个平行于后插板 160的冷却风道 190。通过上述设置，使得冷却气流在风扇 170 的作用下到达第一后插板 160后端的第二开孔区 162后一部分经过所述第一后插板 160上设置有需要散热的功能模块一侧以对功能模块进行散热，并经过第二后插板 160上的第二开孔区 162后通过风扇 170排出机箱 110外；另一部分到达第二后插板 160上设置有需要散热的功能模块的一侧以对功能模块进行散热，并经过第二后插板 160前端的第二开孔区 162后通过风扇排出到机箱外。

图 3是本发明实施例进一步的改进方案的俯视图。图 3所示实施例中，散热设备 100可以包括外凸的槽形罩 142, 该槽形罩 142连接在后壁板 140 上，密封地覆盖后壁板 140上与进风通道 192、冷却风道 190对应的区域。在这种情况下，后壁板 140上被外凸的槽形罩 142覆盖下的后壁板 140的区域开设用来通风的槽口 144。槽口 144分别与进风通道 192、冷却风道 190 对应，以便来自进风通道 192的冷却气流经由与进风通道 192对应的槽口 144 进入槽形罩 142中的槽形区域，然后再经由与冷却风道 190对应的槽口 144 进入各冷却风道 190。在这种情况下，也可以省略设置在第一后插板 160的后端的第二开孔区 162。这样一来，所有的后插板 160结构相同，有利于统一力口工。

或者，机箱 110中的后壁板 140、垂直壁板 130以及水平壁板 120形成所述外凸的槽形罩 142, 所述槽形罩 142密封地覆盖在机箱 110后部，机箱后部为靠近风扇 170侧且远离背板 150的部分。

在这种情况下，使得冷却气流在风扇 170的作用下到达槽形罩 142后分别经过第一后插板 160设置有需要散热的功能模块的一侧以及第二后插板 160设置有需要散热的功能模块的一侧，并分别从第一后插板 160的前端的第二开孔区 162以及第二后插板 160的前端的第二开孔区 162流出，并通过风扇 170排出到所述机箱外。设置所述外凸的槽形罩 142, 有利于罩住端口以及线缆，使得机箱整体结构整齐美观，并且便于维护。

图 4a至 4c是根据本发明实施例的进一步改进方案的示意结构图，其中图 4a是散热设备 100的左视图，图 4b是散热设备 100的右视图，图 4c是散热设备 100的俯视图。

图 4a至 4c所示实施例不同于图 la-lc至图 3所示实施例之处在于，图 4a至 4c所示实施例中，后插板 160上的功能模块设置在面向风扇的一侧。在这种情况下，后插板 160未安装功能模块的一侧与邻近的垂直壁板 130之间形成进风通道 192。隔板 180在这种情况下与后插板 160间隔地设置在后插板 160更靠近风扇 170的一侧，即更靠近机箱 110中部的一侧，并与后插板 160隔开，与所述后插板 160之间形成冷却风道 190。为了通风，如果后插板 160延伸到后壁板 140, 则在后插板 160靠近后壁板 140的端部开设一个或多个第二开孔区 162, 以便来自进风通道 192的冷却气流经由第二开孔区 162进入冷却风道 190。背板 150侧向延伸到所述后插板 160, 以使背板 150的端部与垂直壁板 130隔开，后插板 160与所述垂直壁板 130之间形成进风通道 192。在图 4所示实施例中，在一种情况下，隔板 180后侧延伸到后壁板 140, 而隔板 180前端部延伸到背板 150。在这种情况下，隔板 180 靠近背板 150的端部开设用于通风的隔板间隙 182, 以便在冷却风道 190中流经功能模块的冷却气流经由隔板间隙 182进入机箱 110中部区域，随后被风扇 170抽出。

在这种实施例中，冷却气流在风扇 170的作用下，先经过后插板 160上未设置有需要散热的功能模块的一侧，再经过第二开孔区 162, 经过后插板 160设置有需要散热的功能模块的一侧，风扇 170后向机箱 110外排出。

同样，根据本发明实施例，可以将散热要求高的光模块安装在后插板 160 的后部，即靠近风扇 170—侧远离所述背板 150的部分，使得冷却气流经过后插板 160上设置有功能模块的一侧时，先经过所述光模块对所述光模块进行散热，再对后插板 160上的其他需要散热的功能模块进行散热。

根据本发明实施例，后插板 160和隔板 180关于机箱 110的纵轴线大致对称地设置在机箱 110内的两侧。

虽然图 4a至 4c中未示出，但是图 4a至 4c所示实施例中也可以存在多块间隔开的后插板 160。所述多块后插板 160上的功能模块均设置在面向风扇的一侧。隔板 180较之各后插板 160设置地离垂直壁板 130最远，也就是说，隔板 180设置在所述多块后插板 160中最靠近风扇 170的那一块后插板 160的靠近风扇 170的一侧，即按照距离风扇从远到近的顺序为：垂直壁板 130、多块间隔开的后插板 160、隔板 180、风扇 170。这样的结构在所述多块后插板 160之间以及在最靠近隔板 180的后插板 160与隔板 180之间形成多个冷却风道 190。在这种情况下，最远离隔板 180的那块后插板 160 (以下称为第一后插板 160 )在靠近后壁板 140的端部开设一个或多个第二开孔区 162, 剩余后插板 160 (以下称为第二后插板 160 )在靠近背板 150的前端和靠近后壁板 140的后端开设一个或多个第二开孔区 162, 以便来自进风通道 192的冷却气流可以同时经由各第二开孔区 162进入多个冷却风道 190, 在冷却风道 190中同时流过各后插板 160上的功能模块，对多块后插板 160 上的功能模块同时进行冷却。与图 la-lc至 3所示实施例相同，冷却气流依次经由进风通道 192、第二开孔区 162、冷却风道 190、隔板间隙 182流过，在冷却风道 190中流过后插板 160上的功能模块，避免了后插板 160上的功能模块在冷却过程中产生的级联加热效应，提高了冷却效率。而且，与图 la-lc至图 3所示实施例相同，图 4a至 4c所示实施例中的风道整体结构筒单，有利于制造，并且提高冷却效率。

虽然未在图中示出，但是本领域技术人员应该理解，图 4a至 4c所示实施例中同样可以设置如图 3所示的槽形罩 142, 有利于罩住端口以及线缆，使得机箱整体结构整齐美观，并且便于维护。

虽然未在图中示出，但是本领域技术人员可以理解，在某些应用场合下，图 1所示实施例可以与图 4所示实施例相组合，即机箱一侧的后插板 160和隔板 180可以按照图 1 a至 1 c实施例的情形布置，而另一侧的后插板 160和隔板 180可以按照图 4a至 4c所示实施例的情形布置。这样的实施例也落入本发明实施例的范围之内。在图 la-lc至图 4a-4c所示实施例中，前插板水平地插接在背板上，而后插板 160垂直地插接在背板 150上。本发明实施例并不限于这种结构。根据本发明实施例的进一步改进方案，前插板 168也可以垂直地插接在背板上，而后插板 160水平地插接在背板 150上。在这种情况下，进风通道可以设置在机箱 110的顶部和底部。

图 5a至 5c是根据本发明实施例的进一步改进方案的示意结构图，显示了前插板垂直地插接在背板上，而后插板插接在背板上，进风通道设置在顶部和底部的情形。图 5a是散热设备 100的左视图，图 5b是散热设备 100的右视图，图 5c是散热设备 100的正视图。

如图 5a的左视图所示，前插板 168相互间隔地垂直地插接在背板 150 上。前插板 168两端与顶部和底部的水平壁板 120之间预留一定宽度的进风通道 192。本领域技术人员可以根据实际情况选择进风通道的宽度，例如 lcm、 2cm等尺寸。

如图 5b的右视图所示，后插板 160大致平行于所述水平壁板 120设置在所述水平壁板 120附近，且后插板 160水平地插接在背板 150上。多个风扇 170呈阵列形式大致布置在后壁板 140的中部区域。在当前实施例中，未在图中示出的多个功能模块，诸如 I/O端口模块、光模块等安装在后插板 160 上背离风扇 170的一侧上。

如图 5c所示，隔板 180平行于后插板 160和水平壁板 120设置在后插板 160和水平壁板 120之间，且隔板 180与后插板 160间隔设置，并且隔板 180较之后插板 160更远离风扇 170, 即更靠近顶部和底部的水平壁板 120, 由此在隔板 180与后插板 160之间形成预设宽度例如 2cm宽度的冷却风道 190, 而在隔板 180与水平壁板 120之间形成进风通道 192, 以使所述背板的端部与所述水平壁板隔开。本领域技术人员应该理解，冷却风道 190的宽度可以根据后插板 160上安装的功能模块的高度来确定。如图 5d所示，隔板 180向后侧延伸至后壁板 140附近，在隔板 180后端与后壁板 140之间形成预定宽度的隔板间隙 182, 例如宽度 2cm的隔板间隙，以便从进风通道 192 进入的冷却气流可以经由所述隔板间隙 182进入冷却风道 190。根据可选的本发明实施例，隔板 180可以向前延伸，延伸至机箱 110前端或其附近，以便更有效地限定进风通道 192。后插板 160靠近背板 150的前端开设一个或多个第二开孔区 162, 以便冷却气流从所述进风通道 192,经由隔板间隙 182 在冷却风道 190中流过后插板 160上的功能模块，然后经由所述后插板 160 上的第二开孔区 162进入机箱中部空间，接着被风扇 170抽出机箱 110。

根据如图 5a至 5c所示的散热设备 100在工所时，风扇 170操作，从机箱 110抽出空气，导致冷却气流从前面板经由进风通道 192, 隔板间隙 182 进入冷却风道 190。在冷却风道 190中，冷却气流受到隔板 180和后插板 160 的结构限制，与后插板 160流过后插板 160上安装的功能模块，实现对这些功能模块的冷却效果，然后冷却气流经由后插板 160上的第二开孔区 162进入机箱 110中部空间，最后经由风扇 170被抽出机箱 110。

在这种情况下，冷却气流在风扇 170的作用下，先经过后插板 160设置有需要散热的功能模块的一侧，再经过第二开孔区 162、风扇 170后向机箱 110外排出。

虽然未在图中示出，但是本领域技术人员应该理解，图 5所示实施例中同样可以设置如图 3所示的槽形罩 142, 有利于罩住端口以及线缆，使得机箱整体结构整齐美观，并且便于维护。在这种情况下，槽形罩 142水平地设置在后壁板 140的上部和下部，与进风通道 192、冷却风道 190相对应。

根据本发明实施例，后插板 160和隔板 180可以关于机箱 110纵轴线大致对称地设置在机箱 110内的顶部和顶部。在存在槽形罩 142的情况下，槽形罩 142也相应地对称设置。

图 6a至 6c为根据本发明进一步实施例的散热设备 100,其中图 6a是散热设备 100的左视图，图 6b是散热设备 100的右视图，图 6c是散热设备 100 的正视图。图 6所示本发明实施例与图 5所示实施例的区别在于，图 6所示实施例中后插板 160为多个，例如 4块后插板以上部和下部各 2块的形式、彼此水平地并排插接在背板 150上，相互之间隔开而形成多个大致平行的冷却风道 190。每块后插板 160上的功能模块分别安装在每块后插板 160上背离风扇 170的一侧。在这种情况下，最靠近风扇 170的那一块后插板 160, 即最远离隔板 180的后插板 160 (以下称为第二后插板 160 )在靠近背板 150 的前端开设一个或多个第二开孔区 162, 剩余后插板 160 (以下称为第一后插板 160 )在靠近后壁板 140的后端和靠近背板 150的前端开设一个或多个第二开孔区 162, 以便来自进风通道 192中的冷却气流可以分别进入多个冷却风道 190,在多块后插板 160与隔板 180彼此之间限定的冷却风道 190中，同时流过各后插板 160上的功能模块，对多块后插板 160上的功能模块同时进行冷却。本领域技术人员应该理解，本发明实施例并不限制后插板 160的数量。本领域技术人员可以根据具体应用需求，设置不同数量的后插板 160, 并借助隔板 180, 在后插板 160彼此之间以及后插板 160与隔板 180之间形成多个平行于后插板 160的冷却风道 190。通过上述设置，使得冷却气流在风扇 170的作用下到达第一后插板 160后端的第二开孔区 162后一部分经过所述第一后插板 160上设置有需要散热的功能模块一侧以对功能模块进行散热，并经过第二后插板 160上的第二开孔区 162后通过风扇 170排出机箱 110 夕卜；另一部分到达第二后插板 160上设置有需要散热的功能模块的一侧以对功能模块进行散热，并经过第二后插板 160前端的第二开孔区 162后通过风扇排出到机箱外。

图 7是本发明实施例进一步的改进方案的正视图。图 7所示实施例中，散热设备 100可以包括外凸的槽形罩 142, 该槽形罩 142密封地覆盖在后壁板 140后侧上，覆盖后壁板 140上与进风通道 192、冷却风道 190对应的区域。在这种情况下，后壁板 140上被外凸的槽形罩 142覆盖的区域开设用来通风的槽口 144。槽口分别与进风通道 192、冷却风道 190对应，以便来自进风通道 192的冷却气流经由与进风通道 192对应的槽口 144进入槽形罩 142中的槽形区域，然后在经由与冷却风道 190对应的槽口 144进入各冷却风道 190。在这种情况下，也可以省略设置在第一后插板 160的后端的第二开孔区 162。

图 8a至 8c是根据本发明实施例的进一步改进方案的示意结构图，其中图 8a是散热设备 100的左视图，图 8b是散热设备 100的右视图，图 8c是散热设备 100的正视图。

图 8a至 8c所示实施例不同于图 5至 7所示实施例之处在于，图 8a至

8c所示实施例中，后插板 160上的功能模块设置在面对风扇 170的一侧。在这种情况下，背板 150垂直延伸到后插板 160, 以使背板 150的端部与水平壁板 120隔开，以便后插板 150与水平壁板 120之间形成进风通道 192。在本实施例中，后插板 160未安装功能模块的一侧与邻近的水平壁板 120之间形成进风通道 192。隔板 180在这种情况下设置在后插板 160更靠近风扇 170 的一侧，即更靠近机箱 110中部的一侧，并与后插板 160隔开而与后插板 160 之间形成冷却风道 190。为了通风，如果后插板 160延伸到后壁板 140, 则在后插板 160靠近后壁板 140的后端开设一个或多个第二开孔区 162, 以便来自进风通道 192的冷却气流经由第二开孔区 162进入冷却风道 190。在图 8所示实施例中，在一种情况下，隔板 180后端部延伸到后壁板 140并与后壁板 140密封连接，而隔板 180前端部延伸到背板 150。在这种情况下，隔板 180靠近背板 150的前端开设用于通风的隔板间隙 182, 以便冷却气流从进风通道 192, 经由所述第二开孔区 162在冷却风道 190中流经功能模块，然后经由隔板间隙 182进入机箱 110中部区域，随后被风扇 170抽出。

虽然图 8a至 8c中未示出，但是图 8a至 8c所示实施例中也可以存在多块平行间隔开的后插板 160。所述多块后插板 160上的功能模块均设置在面向风扇的一侧。隔板 180设置在所述多块后插板 160中最靠近风扇 170的那一块后插板 160的靠近风扇 170的一侧，也就是说，隔板 180较之各后插板 160设置地离所述水平壁板 120最远，即按照距离风扇从远到近的顺序为：水平壁板 120、多块平行间隔开的后插板 160、隔板 180、风扇 170。这样的结构在所述多块后插板 160之间以及在最靠近隔板 180的后插板 160与隔板 180之间形成多个大致平行的冷却风道 190。在这种情况下，最远离隔板 180 的那块后插板 160 (以下称为第一后插板 160 )在靠近后壁板 140的后端开设一个或多个第二开孔区 162, 剩余后插板 160 (以下称为第二后插板 160 ) 在靠近背板 150的前端和靠近后壁板 140的后端都开设第二开孔区 162, 以便来自进风通道 192的冷却气流可以同时经由各第二开孔区 162进入多个冷却风道 190, 在冷却风道 190中同时流过各后插板 160上的功能模块，对多块后插板 160上的功能模块同时进行冷却。与图 1至 3所示实施例相同，冷却气流依次经由进风通道 192、第二开孔区 162、冷却风道 190、隔板间隙 182流过，在冷却风道 190中流过后插板 160上的功能模块，避免了后插板 160上的功能模块在冷却过程中产生的级联加热效应，提高了冷却效率。而且，与图 5至图 7所示实施例相同，图 8所示实施例中的风道整体结构筒单，有利于制造，并且提高冷却效率。

虽然未在图中示出，但是本领域技术人员应该理解，图 8所示实施例中同样可以设置如图 3所示的槽形罩 142, 有利于罩住端口以及线缆，使得机箱整体结构整齐美观，并且便于维护。在这种情况下，槽形罩 142水平地设置在后壁板 140的上部和下部，与进风通道 192、冷却风道 190相对应。

根据本发明实施例，后插板 160和隔板 180以及可能存在的槽形罩 142 关于机箱 110的纵轴线大致对称地设置在机箱 110内的顶部和底部。

虽然未在图中示出，但是本领域技术人员可以理解，在某些应用场合下，图 5所示实施例可以与图 8所示实施例相组合，即机箱上部的后插板 160和隔板 180可以按照图 5实施例的情形布置，而机箱下部的后插板 160和隔板 180可以按照图 8所示实施例的情形布置。或者，机箱上部的后插板 160和隔板 180可以按照图 8实施例的情形布置，而机箱下部的后插板 160和隔板 180可以按照图 5所示实施例的情形布置。这样的实施例也落入本发明实施例的范围之内。

本发明实施例不仅适用于前插板与后插板垂直的情况，即前插板水平插接在背板上而后插板垂直插接在背板上，或者前插板垂直插接在背板上而后插板水平插接在背板上，而且本发明实施例同样适用于前插板与后插板平行的情况，即前插板与后插板均水平插接在背板上，或者前插板与后插板均垂直插接在背板上，以下分别叙述这两种情况。

图 9a至 9c是根据本发明实施例的替代方案的示意结构图，示出了前插板与后插板均水平插接在背板上的情况，其中图 9a是散热设备 100的左视图，图 9b是散热设备 100的右视图，而图 9c是散热设备 100的正视图。

如图 9a所示，散热设备 100的前插板 168相互间隔地水平地插接在背板 150上。背板 150的垂直高度的大致中部区域开设一个或多个第一开孔区 152, 用于向背板后部通风，以便冷却后插板 160上的功能模块。在这种实施例中，与图 1至 8所示的实施例不同，不需要在前部预留专门的进风通道 192, 进一步筒化了风道结构，并且对原有机箱机构改动不大，有利于降低制造成本。

如图 9b所示，后插板 160水平地插接在背板 150的大致中部区域上，与顶部和底部的水平壁板 120大致平行。多个风扇 170呈阵列形式大致布置在后壁板 140的上下部区域。在当前实施例中，未在图中示出的多个功能模块，诸如 I/O端口模块、光模块等安装在后插板 160上背离风扇 170的一侧表面上，即位于上部的后插板 160上的功能模块安装在该后插板的下侧，而居于下部的后插板 160上的功能模块安装在该后插板的上侧。

如图 9c所示，在当前实施例中，分别与上下部的后插板 160对应，设置两块隔板 180 , 与上部的后插板 160对应的上部隔板 180设置在上部后插板 160的下侧，而与下部后插板 160对应的下部隔板 180设置在下部后插板 160的上侧，由此在上下部隔板 180之间形成进风通道 193 , 而上部隔板 180 与上部后插板 160之间形成冷却风道 190, 下部隔板 180与下部后插板 160 之间形成冷却风道 190, 并且进风通道 193与背板 150上的第一开孔区 152 对应。在本例中，风扇 170、后插板 160以及隔板 180关于机箱 110纵轴线大致对称地设置在机箱内。上下部隔板 180延伸到后壁板 140附近，使得上下部隔板 180靠近后壁板 140的后端与后壁板 140之间形成隔板间隙 182, 以便从进风通道 193进入的冷却气流可以经由隔板间隙 182进入冷却风道 190, 在冷却风道 190中流过后插板 160上的所述功能模块。上下部后插板 160靠近背板 150的端部开设一个或多个第二开孔区 162, 以便冷却气流从冷却风道 190通过第二开孔区 162进入机箱上下部空间，接着被风扇 170抽出机箱 110。

虽然未在图中示出，图 9a至 9c所示实施例中的后插板 160可以包括多块平行并排设置的后插板。在这种情况下，隔板 180较之各后插板 160设置地离水平壁板 120最远，以便在后插板 160彼此之间以及最远离水平壁板 120 的后插板 160与隔板 180之间形成冷却风道 190, 以使冷却气流通过隔板间隙 182和第二开孔区 162在所述冷却风道中同时流过各所述后插板 160上的功能模块。

图 10a至 10c是根据本发明实施例的替代方案的示意结构图，示出了前插板与后插板均垂直插接在背板上的情况，其中图 10a是散热设备 100的左视图，图 10b是散热设备 100的右视图，图 10c是散热设备 100的俯视图。如果在图 10c的图面上，认为上方为机箱 110的右侧，而下方为机箱 110的左侧，则后插板 160垂直地插接在背板 150的大致中部区域上，与左右侧的垂直壁板 130平行。多个风扇 170呈阵列形式大致布置在后壁板 140的左右侧区域，即沿着垂直壁板 130设置在后壁板 140的边缘区域。在当前实施例中，未在图中示出的多个功能模块，诸如 I/O端口模块、光模块等安装在后插板 160上背离风扇 170的一侧表面上，即位于左侧的后插板 160上的功能模块安装在该后插板的右侧，而居于右侧的后插板 160上的功能模块安装在该后插板的左侧。

在当前实施例中，分别与左右侧的后插板 160对应，设置两块隔板 180, 与左侧的后插板 160对应的左侧隔板 180设置在左侧后插板 160的右侧，而与右侧后插板 160对应的右侧隔板 180设置在右侧后插板 160的左侧，由此在左右侧隔板 180之间形成进风通道 193 ,而左侧隔板 180与左侧后插板 160 之间形成冷却风道 190, 右侧隔板 180与右侧后插板 160之间形成冷却风道 190, 并且进风通道 193与背板 150上的第一开孔区 152对应。左右侧隔板 180延伸到后壁板 140附近，使得左右侧隔板 180靠近后壁板 140的端部与后壁板 140之间形成隔板间隙 182, 以便从进风通道 193进入的冷却气流可以经由隔板间隙 182进入冷却风道 190。左右侧后插板 160靠近背板 150的端部开设一个或多个第二开孔区 162, 以便冷却气流从冷却风道 190通过第二开孔区 162进入机箱上下部空间，接着被风扇 170抽出机箱 110。

虽然未在图中示出，但是本例中后插板 160包括多块平行并排设置的后插板。在这种情况下，所述隔板 180较之各后插板 160设置地离风扇 170最远，以便在所述后插板 160彼此之间以及最远离所述垂直壁板的所述后插板 160与所述隔板 180之间形成所述冷却风道 190, 以使冷却气流通过所述隔板间隙 1060和所述第二开孔区在所述冷却风道 190中同时流过各所述后插板上的功能模块。

图 9和图 10所示本发明实施例的共同优点在于，对现有机箱结构的改动比较小，机箱前侧不需要预留专用的进风通道，由此进一步筒化风道结构，提高冷却效率。

本发明实施例的另一方面，还提出了一种刀片服务器，这种刀片服务器可以包括前述的散热设备 100。此外，所述刀片服务器可以根据需要装配其他必要的部件和设备。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求

1. 一种用于刀片服务器的散热设备，其特征在于，所述设备包括：机箱，背板，至少一个后插板以及至少一个风扇；

所述机箱包括水平壁板、垂直壁板和后壁板；

所述风扇设置在所述机箱后部，用于从所述机箱向外散热；

2. 如权利要求 1所述的设备，其特征在于：

所述冷却气流在所述风扇的作用下，先经过所述后插板设置有需要散热的功能模块的一侧，再经过所述第二开孔区、所述风扇后向所述机箱外排出；或者，

所述冷却气流在所述风扇的作用下，先经过所述后插板上未设置有散热功能模块的一侧，再经过所述第二开孔区，经过所述后插板设置有需要散热的功能模块的一侧，所述风扇后向所述机箱外排出。

3. 如权利要求 1或 2所述的设备，其特征在于，所述后插板后部安装有光模块，所述冷却气流经过所述后插板上设置有功能模块的一侧时，先经过所述光模块对所述光模块进行散热，再对所述后插板上其他需要散热的功能模块进行散热；其中，所述后插板的后部为靠近所述风扇一侧远离所述背板的部分。

4. 如权利要求 2所述的设备，其特征在于，

所述后插板为两个或多个，包括第一后插板以及第二后插板，两个所述后插板并排设置在所述风扇的一侧；

所述第一后插板为所述冷却气流首先到达的后插板，所述第二后插板为所述冷却气流其次到达的后插板；

所述第一后插板靠近所述背板的前端以及靠近所述后壁板的后端分别设置有所述第二开孔区，所述第二后插板的靠近所述背板的前端设置有所述第二开孔区，通过上述设置，使得冷却气流在风扇的作用下到达所述第一后插板后端的第二开孔区后一部分经过所述第一后插板上设置有需要散热的功能模块一侧以对功能模块进行散热，并经过所述第二后插板上的第二开孔区后通过风扇排出所述机箱外；另一部分到达所述第二后插板上设置有需要散热的功能模块的一侧以对功能模块进行散热，并经过所述第二后插板上的第二开孔区后通过风扇排出到机箱外。

5. 如权利要求 2所述的设备，其特征在于：

所述机箱中的所述后壁板，所述垂直壁板以及所述水平壁板形成外凸的槽形罩，所述槽形罩密封地覆盖在机箱后部，机箱后部为靠近风扇侧且远离背板的部分；

所述第一后插板靠近所述背板的前端设置有所述第二开孔区，所述第二后插板的靠近所述背板的前端设置有所述第二开孔区，通过上述设置，使得冷却气流在风扇的作用下到达所述槽形罩后分别经过所述第一后插板设置有需要散热的功能模块的一侧以及所述第二后插板设置有需要散热的功能模块的一侧，并分别从所述第一后插板的前端的第二开孔区以及所述第二后插板的前端的第二开孔区流出，并通过所述风扇排出到所述机箱外。

6. 如权利要求 1所述的设备，其特征在于，所述冷却风道位于所述机箱的左侧或右侧，或同时位于所述机箱的左侧及右侧。

7. 一种刀片服务器，其特征在于，包括：

机箱，背板，至少一个前插板，至少一个后插板以及至少一个风扇；所述机箱包括水平壁板、垂直壁板和后壁板；

所述风扇设置在所述机箱后部，用于从所述机箱向外散热；所述背板中具有一个或多个第一开孔区，使得所述前插板产生的热量在所述风扇的作用下通过所述第一开孔区经过所述背板、所述风扇后向所述机箱外排出；

8. 如权利要求 7所述的服务器，其特征在于：

所述冷却气流在所述风扇的作用下，先经过所述后插板设置有需要散热的功能模块的一侧，再经过所述第二开孔区，所述风扇后向所述机箱外排出；或者，

9. 如权利要求 7或 8所述的服务器，其特征在于：

所述后插板后部安装有光模块，所述冷却气流经过所述后插板上设置有散热功能模块的一侧时，先经过所述光模块对所述光模块进行散热，再对所述后插板上其他需要散热的功能模块进行散热；其中，所述后插板的后部为靠近所述风扇一侧远离所述背板的部分。

10. 如权利要求 8所述的服务器，其特征在于：