WO2016120126A1 - Rackserver für ein serverrack - Google Patents

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WO2016120126A1
WO2016120126A1 PCT/EP2016/051013 EP2016051013W WO2016120126A1 WO 2016120126 A1 WO2016120126 A1 WO 2016120126A1 EP 2016051013 W EP2016051013 W EP 2016051013W WO 2016120126 A1 WO2016120126 A1 WO 2016120126A1
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WO
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heat sink
server
processor
air
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PCT/EP2016/051013
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English (en)
French (fr)
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Gerhard MÜHSAM
Reinhard Salmen
Albert Schaur
Sebastian Schilling
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Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property Gmbh
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a rack server for a server rack, which has a housing with a front side and a rear side, which can be inserted into the server rack in an insertion direction in the direction of the rear side.
  • Computer systems such as workstation PCs or servers, generate a relatively large amount of heat in their operation, which is necessary for the secure operation of the respective computer
  • Heat source thereby represent one or more processors of a computer system. Areas of the processors within a housing of the computer system can therefore be regarded as critical zones, which is particularly cool. In addition, for example, nearby components within the housing of the computer system are affected by the waste heat of the processors.
  • An object of the invention is to describe a server for a server rack, which is characterized by an efficient cooling concept.
  • the task is solved by a server for one
  • the server has a housing with a
  • the server has a main board arranged in the housing with at least one processor, on which a heat sink is arranged. Furthermore, the server has a plurality of fans, which with respect to the Insertion direction upstream of the processor are arranged in the housing and which are each adapted to suck via the front cooling air into the housing and to blow in the direction of the back. Furthermore, the server has a power supply, which with respect to the
  • Insertion direction downstream of the processor is arranged in the housing.
  • the server has an air guide element, which is arranged in such a way in the housing between the power supply and the heat sink that the heat sink of
  • Processor supplied cooling air is guided past the power supply to the back of the case and the power supply
  • the server allows a simple setup and a
  • the cooling of the server is a so-called front-to-back cooling, in which the
  • the plurality of fans are arranged with respect to the insertion direction in front of the processor and the heat sink, while the at least one power supply is arranged in a region of the housing behind the processor and the heat sink.
  • the cooling air sucked in by the fans thus hits first of all the heat sink of the processor and flows around or flows through it.
  • the thereby heated cooling air is passed by means of the air guide on the at least one power supply over. This prevents the air heated by the heat sink of the processor from being fed to at least one power supply unit.
  • overheating of the power supply as this only substantially not from the heat sink of the
  • Processor preheated cooling air obtained by the Power supply for cooling flows and is blown over the back of the housing.
  • the cooling air for the power supply is generated by one or more other fans that are not for cooling the processor and its heat sink
  • Air guiding element cooling air flows, so that a targeted cooling of critical zones and / or or certain components of the server is achieved.
  • Air guide ensures that the power supply
  • a total power consumption of the server can be reduced, since the network part fan typically present in the power supply unit must be operated at a lower speed for the cooling of the power supply unit.
  • the spoiler is modular so that it can be used as needed in the server.
  • fan bank in which the fans are arranged side by side in a row and over substantially the entire cross section of the housing air into the housing
  • the fans are offset from one another.
  • the fans are not over the entire width of the housing
  • the server has an air scoop, which can be fixed to the heat sink of the processor and at least one fan, so that together with the motherboard, an air channel between the heat sink and the forms at least one fan.
  • an air scoop By means of the air scoop, a cooling air flow of a fan can be directed to the heat sink of the processor. This ensures that sufficient cooling of the heat sink is ensured.
  • the air scoop so
  • the air scoop is optional modular designed and can be used as needed in the server to a targeted supply of a cooling air flow to the heat sink
  • the cooling air flow separation is made possible, so that the power supply has a separate cooling air flow of one or more fans.
  • the air guide element is formed as a wall.
  • this one has
  • the air guide on angled, curved curved sections for guiding the cooling air.
  • the spoiler can thus be easily adapted to the conditions of the server, such as
  • the power supply is arranged at least partially directly opposite the heat sink.
  • the heated by the heat sink of the processor air would be almost directly supplied to the power supply. This would especially contribute to overheating of the power supply.
  • the air guiding element which is arranged between the power supply unit and the cooling body such that the cooling air, which is heated by the cooling body, passes through the power supply unit. It may be necessary to adjust the spoiler according to its course, as described above.
  • the air guide element can be fixed without tools in the housing.
  • Air guide be mounted in a simple manner in the housing, without further measures such as screwing, riveting, soldering or the like would be necessary.
  • the air guiding element locks on a
  • Element namely the air scoop or the cage housing, while it is positively connected with the other element.
  • the air guide element namely the air scoop or the cage housing, while it is positively connected with the other element.
  • the receiving opening used.
  • the receiving opening is
  • the air scoop on the heat sink and the at least one fan can be fixed without tools.
  • the air scoop locks on one or both elements. Analogous to the top, this ensures easy installation.
  • the air guide element is made of a plastic material.
  • a plastic material for example, an ABS PC Blend plastic is used.
  • the scoop may be made of a plastic material.
  • a transparent plastic can be used so that LEDs arranged on the motherboard are visible through the air scoop. This is useful, for example, for a fault diagnosis, in which the LEDs signal corresponding error codes.
  • the air scoop does not have to be removed, the LEDs are visible through them.
  • the server has a height of one height unit. Especially with such compact and small servers, especially so-called blade servers, the cooling is particularly difficult due to the compact and tight arrangement of the components. By means of the air guide element a particularly efficient cooling is ensured despite the tight space.
  • Figures 1 and 2 are two perspective views of a
  • a rack server 1 for a server rack is shown in perspective.
  • the rack server 1 has a housing 2 in which a lid has been removed for illustrative purposes.
  • the housing 2 has - indicated by arrows - on a back 3 and a front side 4.
  • the rack server 1 can be inserted in an insertion direction 5 in the direction of the back 3 into the server rack.
  • the housing has a
  • a plurality of components are arranged compactly in a small space.
  • a housing 2 In the housing 2, a plurality of components are arranged compactly in a small space.
  • a housing 2 In the housing 2, a plurality of components are arranged compactly in a small space.
  • a housing 2 In the housing 2, a plurality of components are arranged compactly in a small space.
  • a housing 2 In the housing 2, a plurality of components are arranged compactly in a small space.
  • Motherboard 6 is fixed on which a first processor 7 and a second processor 8 are mounted.
  • a heat sink namely a first heat sink 9 or a second heat sink 10 is mounted on the two processors 7 and 8.
  • These heatsinks 9, 10 cover the two
  • a plurality of fans I IA to 11H are mounted, which a
  • the fans I IA to 11H are arranged over the entire width of the housing 2.
  • Insertion direction 5 a plurality of storage drives 12 are arranged over the entire width of the housing 2 in front of the fans I IA to 11H. Behind the fans I IA to 11H are the two Processors 7 and 8 arranged with their heat sinks 9 and 10. Relative to the insertion direction 5 further back in the housing 2, two power supplies 13 A and 13 B are arranged.
  • the power supplies 13A and 13B are installed within a cage housing 14.
  • the power supplies 13A and 13B each have their own power supply fan for their cooling.
  • the fans IIA and 11H provide for a so-called front-to-back cooling, in which 4 cooling air is sucked into the housing 2 via the front. This cooling air is in
  • Insertion direction 5 is blown in the direction of the back 3 and spent on this.
  • the processors 7 and 8 typically represent the largest source of heat and must therefore be cooled in a particularly targeted manner.
  • an air scoop 15 or 16 is provided for each heat sink.
  • the air scoops 15 and 16 are each made of a transparent plastic material and mounted without tools.
  • the air scoops 15, 16 engage with the two corresponding fans IIB, HC or HF, HG and with the heat sink 9.
  • the air ducts 15 and 16 surround the corresponding heat sink 9 or 10 of at least three sides form-fitting and form together with the motherboard 6 a channel, esp. An air duct.
  • the air ducts 15 and 16 each surround two fans HB and HC or HF and HG. This ensures that the cooling air generated by the fans HB and HC or HF and HG directly and substantially
  • Air guiding element 17 is arranged, which bypasses the heated by the first processor 7 and the first heat sink 9 cooling air on the two power supplies 13A and 13B.
  • the air guide element 17 is latched at one end to the air scoop 15. With the other end, it is positively inserted by means of a tab 18 in a corresponding receiving opening or pocket of the cage housing.
  • the spoiler 17 is designed so that this substantially with the motherboard 6 and / or with components on the
  • Cover of the housing 2 is another positive connection between reaches the air guide 17. As a result, the housing 2 is fluidly divided during operation of the rack server 4.
  • the first fan IIA is used essentially for cooling the two power supply units 13A and 13B, while the further fans IIB to 11H, in particular due to the air guiding element 17, generate a cooling air flow that is not mixed with that of the first fan IIA.
  • the cooling air heated by the first processor 7, which is generated essentially exclusively by the two fans IIB and HC, is guided past the two power supply units 13A and 13B by the air guiding element 17.
  • the air guide element 17 is bent and / or angled with respect to its course between the first heat sink 9 and the power supplies 13A, 13B.
  • the cooling air supplied to the power supplies 13A and 13B is not transmitted through the first processor 7 and / or the second
  • Processor 8 preheated. This avoids overheating of the two power supplies 13A and 13B. It should be noted that the cooling air flow generated by the first fan HA can also absorb heat from components or components arranged on the mainboard 6. These are, for example, memory banks or
  • This heat absorption is compared to a heat absorption through a heat sink 9 or 10th
  • the described rack server thus enables efficient cooling of all its components and avoids that
  • the air guiding element 17 is necessary in particular in the region of the housing 2, in which the power supply units 13A, 13B are substantially in an area directly opposite one
  • Processor or its heat sink are arranged, as in the case of the first processor 7 according to Figures 1 and 2. Directly opposite in this context means that cross sections of the corresponding processor 7 and the heat sink 9 and the power supplies 13A, 13B projected into a plane at least partially cover or only
  • the plane is normal to the insertion direction 5.
  • Processor 7 heated cooling air due to their
  • Insertion direction 5 coincides, the power supplies 13A, 13B flow.
  • the second processor 8 and its
  • Heatsink 10 and its associated scoop 16 are omitted.
  • one or both air ducts 15, 16 mounted only to a fan instead of two fans.
  • two or more fans are used to cool the power supplies 13A and 13B. According to need and necessary cooling This provides more cooling air for cooling the power supplies 13A and 13B.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rackserver (1) für ein Serverrack. Der Rackserver (1) weist ein Gehäuse (2) mit einer Vorderseite (4) und einer Rückseite (3) auf. Weiter ist eine in dem Gehäuse (2) angeordnete Hauptplatine (6) mit zumindest einem Prozessor (7,8) vorgesehen, auf welchem ein Kühlkörper (9, 10) angeordnet ist. Weiter ist eine Mehrzahl von Lüftern (11A,..., 11H) vorgesehen, welche bezüglich der Einschubrichtung (5) dem Prozessor (7, 8) vorgelagert in dem Gehäuse (2) angeordnet sind und welche jeweils dazu eingerichtet sind, über die Vorderseite (4) Kühlluft in das Gehäuse (2) einzusaugen und in Richtung der Rückseite (3) zu blasen. Des Weiteren weist der Rackserver (1) ein Netzteil (13A, 13B) auf, welches bezüglich der Einschubrichtung (5) dem Prozessor (7, 8) nachgelagert in dem Gehäuse (2) angeordnet ist. Zudem ist ein Luftleitelement (17) vorgesehen, welches derart in dem Gehäuse (2) zwischen dem Netzteil (13A, 13B) und dem Kühlkörper (9, 10) angeordnet ist, dass dem Kühlkörper (9, 10) des Prozessors (7, 8) zugeführte Kühlluft an dem Netzteil (13A, 13B) vorbei zur Rückseite (3) des Gehäuses (2) geführt wird und dem Netzteil (13A, 13B) zugeführte Kühlluft nicht durch den Kühlkörper (9, 10) des Prozessors (7,8) vorgewärmt wird.

Description

Beschreibung
Rackserver für ein Serverrack Die Erfindung betrifft einen Rackserver für ein Serverrack, welcher ein Gehäuse mit einer Vorderseite und einer Rückseite aufweist, das in einer Einschubrichtung in Richtung Rückseite in das Serverrack einschiebbar ist. Computersysteme, beispielsweise Workstation-PCs oder Server, erzeugen in ihrem Betrieb eine verhältnismäßig große Menge an Wärme, die zum sicheren Betrieb des jeweiligen
Computersystems abgeführt werden muss. Eine wesentliche
Wärmequelle stellen dabei ein oder mehrere Prozessoren eines Computersystems dar. Bereiche der Prozessoren innerhalb eines Gehäuses des Computersystems können daher als kritische Zonen angesehen werden, die es besonders zu kühlen gilt. Zudem werden beispielsweise in der Nähe befindliche Komponenten innerhalb des Gehäuses des Computersystems von der Abwärme der Prozessoren beeinflusst.
Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt ist es, einen Server für ein Serverrack zu beschreiben, welcher sich durch ein effizientes Kühlkonzept auszeichnet.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Server für ein
Serverrack. Der Server weist ein Gehäuse mit einer
Vorderseite und einer Rückseite auf, welches in einer
Einschubrichtung in Richtung Rückseite in das Serverrack einschiebbar ist. Der Server weist eine in dem Gehäuse angeordnete Hauptplatine mit zumindest einem Prozessor auf, auf welchem ein Kühlkörper angeordnet ist. Weiter weist der Server eine Mehrzahl von Lüftern auf, welche bezüglich der Einschubrichtung dem Prozessor vorgelagert in dem Gehäuse angeordnet sind und welche jeweils dazu eingerichtet sind, über die Vorderseite Kühlluft in das Gehäuse einzusaugen und in Richtung der Rückseite zu blasen. Des Weiteren weist der Server ein Netzteil auf, welches bezüglich der
Einschubrichtung dem Prozessor nachgelagert in dem Gehäuse angeordnet ist. Zudem weist der Server ein Luftleitelement auf, welches derart in dem Gehäuse zwischen dem Netzteil und dem Kühlkörper angeordnet ist, dass dem Kühlkörper des
Prozessors zugeführte Kühlluft an dem Netzteil vorbei zur Rückseite des Gehäuses geführt wird und dem Netzteil
zugeführte Kühlluft nicht durch den Kühlkörper des Prozessors vorgewärmt wird. Der Server ermöglicht einen einfachen Aufbau und eine
besonders effiziente und effektive Kühlung seiner
Komponenten. Bei der Kühlung des Servers handelt es sich um eine so genannte Front-to-Back-Kühlung, bei welcher die
Lüfter Kühlluft von der Vorderseite ansaugen und über die Rückseite des Gehäuses abgeben. Die Mehrzahl der Lüfter sind bezüglich der Einschubrichtung vor dem Prozessor und dessen Kühlkörper angeordnet, während das wenigstens eine Netzteil in einem Bereich des Gehäuses hinter dem Prozessor und dessen Kühlkörper angeordnet ist. Die von den Lüftern angesaugte Kühlluft trifft somit zu einem Teil zuerst auf den Kühlkörper des Prozessors und um- beziehungsweise durchströmt diesen. Die dabei erwärmte Kühlluft wird mittels des Luftleitelements an dem wenigstens einen Netzteil vorbei geleitet. Dadurch wird verhindert, dass die durch den Kühlkörper des Prozessors erwärmte Luft dem wenigsten einen Netzteil zugeführt wird. Damit wird einer Überhitzung des Netzteils vorgebeugt, da dieses nur im Wesentlichen nicht von dem Kühlkörper des
Prozessors vorgewärmte Kühlluft erhält, die durch das Netzteil zur Kühlung dessen strömt und über die Rückseite des Gehäuses ausgeblasen wird. Die Kühlluft für das Netzteil wird von einem oder mehreren anderen Lüftern erzeugt, die nicht für die Kühlung des Prozessors und dessen Kühlkörpers
vorgesehen sind. Mit anderen Worten trennt das
Luftleitelement Kühlluftströme auf, so dass ein gezieltes Kühlen kritischer Zonen und/oder oder bestimmter Komponenten des Servers erreicht wird. Insgesamt wird mittels des
Luftleitelements sichergestellt, dass das Netzteil
ausreichend gekühlt wird.
Weiterhin kann durch das Vorsehen des Luftleitelements eine Leistungsaufnahme des Servers insgesamt verringert werden, da der typischerweise in dem Netzteil vorhandene Netzteillüfter mit einer geringeren Drehzahl für die Kühlung des Netzteils betrieben werden muss.
Das Luftleitelement ist modular ausgestaltet, so dass dieses je nach Bedarf in dem Server verwendet werden kann.
Bei der Mehrzahl von Lüftern handelt es sich um eine
sogenannte Lüfterbank, bei welcher die Lüfter nebeneinander in einer Reihe angeordnet sind und über im Wesentlichen den gesamten Querschnitt des Gehäuses Luft in das Gehäuse
einsaugen. Es ist alternativ allerdings auch denkbar, dass die Lüfter versetzt zueinander angeordnet sind. Optional sind die Lüfter nicht über die gesamte Breite des Gehäuses
angeordnet, sondern nur in einem Teilbereich.
Gemäß einer Ausgestaltung weist der Server eine Lufthutze auf, welche an dem Kühlkörper des Prozessors und wenigstens einem Lüfter festlegbar ist, so dass sich zusammen mit der Hauptplatine ein Luftkanal zwischen dem Kühlkörper und dem wenigstens einen Lüfter bildet. Mittels der Lufthutze kann gezielt ein Kühlluftstrom eines Lüfters auf den Kühlkörper des Prozessors geführt werden. Damit wird sichergestellt, dass eine ausreichende Kühlung des Kühlkörpers gewährleistet ist. Alternativ ist es auch denkbar die Lufthutze so
auszugestalten, dass der Kühlluftstrom zweier Lüfter oder mehrerer Lüfter ausschließlich dem Kühlkörper zugeführt wird. Die Lufthutze ist optional modular ausgestaltet und kann je nach Bedarf in dem Server eingesetzt werden, um eine gezielte Zuführung eines Kühlluftstroms auf den Kühlkörper zu
gewährleisten .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung schließt das
Luftleitelement formschlüssig mit der Hauptplatine und einem Deckel des Gehäuses des Servers ab. Dadurch wird
sichergestellt, dass auf beiden Seiten des Luftleitelements geführte Kühlluftströme sich nicht beeinflussen oder
miteinander vermengen. Dadurch wird die Kühlluftstromtrennung ermöglicht, so dass dem Netzteil ein separater Kühlluftstrom eines oder mehrerer Lüfter zukommt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Luftleitelement als Wandung ausgebildet. Beispielsweise hat diese ein
dünnwandiges Profil. Je nach Anordnung des Netzteils hinter dem Kühlkörper des Prozessors weist das Luftleitelement abgewinkelte, gebogene kurvenförmige Abschnitte zum Leiten der Kühlluft auf. Das Luftleitelement lässt sich somit einfach an die Gegebenheiten des Servers, etwa dessen
räumliche Ausgestaltung, Anordnung der Komponenten im Gehäuse und Komponenten auf der Hauptplatine anpassen, um die sichere Luftführung zu bewirken. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das das Netzteil dem Kühlkörper zumindest teilweise direkt gegenüberliegend angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung würde die durch den Kühlkörper des Prozessors erwärmte Luft nahezu direkt dem Netzteil zugeführt werden. Dies würde in besonderem Maße zu einer Überhitzung des Netzteils beitragen. Dies wird durch das Vorsehen des Luftleitelements verhindert, welches derart zwischen dem Netzteil und den Kühlkörper angeordnet ist, dass die durch den Kühlkörper erwärmt Kühlluft das Netzteil passiert. Dabei kann es notwendig sein, das Luftleitelement entsprechend hinsichtlich seines Verlaufs anzupassen, wie oben beschrieben.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Luftleitelement werkzeuglos in dem Gehäuse festlegbar. Somit kann das
Luftleitelement auf einfache Art und Weise in dem Gehäuse montiert werden, ohne dass dazu weitergehende Maßnahmen wie Verschrauben, Vernieten, Verlöten oder ähnliches notwendig wären .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung verrastet das
Luftleitelement an der Lufthutze und/oder an einem
Käfiggehäuse, in welchem das Netzteil angeordnet ist.
Beispielsweise verrastet das Luftleitelement an einem
Element, nämlich der Lufthutze oder dem Käfiggehäuse, während es mit dem anderen Element formschlüssig in Verbindung gebracht wird. Beispielsweise ist das Luftleitelement
formschlüssig mit einer entsprechend geformten Lasche in einer aus der Wandung des Käfiggehäuses herausgeformten
Aufnahmeöffnung eingesetzt. Die Aufnahmeöffnung ist
beispielsweise taschenartig ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Lufthutze an dem Kühlkörper und dem wenigstens einen Lüfter werkzeuglos festlegbar. Insbesondere verrastet die Lufthutze an einem oder beiden Elementen. Analog zu oben ist dadurch eine einfache Montage gewährleistet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Luftleitelement aus einem KunststoffWerkstoff hergestellt. Beispielsweise wird ein ABS-PC Blend Kunststoff verwendet.
Optional kann die Lufthutze aus einem KunststoffWerkstoff hergestellt sein. Beispielsweise kann ein transparenter Kunststoff verwendet werden, damit auf der Hauptplatine angeordnete LEDs durch die Lufthutze sichtbar sind. Dies bietet sich beispielsweise für eine Fehlerdiagnose an, bei welcher die LEDs entsprechende Fehlercodes signalisieren. In diesem Fall muss die Lufthutze nicht abmontiert werden muss, wobei die LEDs durch diese einsehbar sind. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Server eine Bauhöhe von einer Höheneinheit auf. Gerade bei derartig kompakten und kleinen Servern, insbesondere so genannten Bladeservern, ist die Kühlung besonders schwierig aufgrund der kompakten und engen Anordnung der Komponenten. Mittels des Luftleitelements wird eine besonders effiziente Kühlung trotz der engen Platzverhältnisse gewährleistet.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in der
nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das Ausführungsbeispiel wird unter Zuhilfenahme der
angehängten Figuren beschrieben. In den Figuren zeigen:
Figuren 1 und 2 zwei perspektivische Ansichten eines
Rackservers mit einem Luftleitelement gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In Figuren 1 und 2 ist ein Rackserver 1 für ein Serverrack perspektivisch dargestellt. Der Rackserver 1 hat ein Gehäuse 2, bei welchem ein Deckel zu Illustrationszwecken entfernt wurde. Das Gehäuse 2 weist - durch Pfeile angedeutet - eine Rückseite 3 sowie eine Vorderseite 4 auf. Der Rackserver 1 ist in einer Einschubrichtung 5 in Richtung der Rückseite 3 in das Serverrack einschiebbar. Das Gehäuse weist eine
Bauhöhe von einer Höheneinheit (1U, englisch Unit) auf.
In dem Gehäuse 2 sind eine Vielzahl von Komponenten auf engem Raum kompakt angeordnet. In dem Gehäuse 2 ist eine
Hauptplatine 6 festgelegt, auf welcher ein erster Prozessor 7 sowie ein zweiter Prozessor 8 montiert sind. Auf den beiden Prozessoren 7 und 8 ist jeweils ein Kühlkörper, nämlich ein erster Kühlkörper 9 beziehungsweise ein zweiter Kühlkörper 10 montiert. Diese Kühlkörper 9, 10 verdecken die beiden
Prozessoren 7 und 8 in den Figuren 1 und 2 nahezu
vollständig.
Des Weiteren sind in dem Gehäuse 2 des Rackservers 1 eine Mehrzahl von Lüftern I IA bis 11H montiert, welche eine
Lüfterbank bilden. Die Lüfter I IA bis 11H sind über die gesamte Breite des Gehäuses 2 angeordnet. Bezogen auf die
Einschubrichtung 5 sind vor den Lüftern I IA bis 11H mehrere Speicherlaufwerke 12 über die gesamte Breite des Gehäuses 2 angeordnet. Hinter den Lüftern I IA bis 11H sind die beiden Prozessoren 7 und 8 mit ihren Kühlkörpern 9 und 10 angeordnet. Bezogen auf die Einschubrichtung 5 weiter hinten sind in dem Gehäuse 2 zwei Netzteile 13A und 13B angeordnet. Die Netzteile 13A und 13B sind innerhalb eines Käfiggehäuses 14 verbaut. Die Netzteile 13A und 13B haben jeweils einen eigenen Netzteillüfter zu ihrer Kühlung.
Die Lüfter IIA und 11H sorgen für eine so genannte Front-to- Back-Kühlung, bei welcher über die Vorderseite 4 Kühlluft in das Gehäuse 2 eingesogen wird. Diese Kühlluft wird in
Einschubrichtung 5 in Richtung der Rückseite 3 geblasen und über diese ausgegeben.
Aufgrund der kompakten Bauweise des Rackservers 1 ist eine effiziente Kühlung dessen von Nöten. Die Prozessoren 7 und 8 stellen typischerweise die größte Wärmequelle dar und müssen deshalb besonders gezielt gekühlt werden. Hierzu ist für jeden Kühlkörper jeweils eine Lufthutze 15 beziehungsweise 16 vorgesehen. Die Lufthutzen 15 und 16 sind jeweils aus einem transparenten Kunststoffmaterial hergestellt und werkzeuglos montiert. Hierzu verrasten die Lufthutzen 15, 16 mit den beiden entsprechenden Lüftern IIB, HC bzw. HF, HG sowie mit dem Kühlkörper 9. Dabei umgeben die Lufthutzen 15 und 16 den entsprechenden Kühlkörper 9 beziehungsweise 10 von zumindest drei Seiten formschlüssig und bilden zusammen mit der Hauptplatine 6 einen Kanal, insb. einen Luftkanal. Ebenso umgeben die Lufthutzen 15 und 16 jeweils zwei Lüfter HB und HC beziehungsweise HF und HG. Somit wird sichergestellt, dass die von den Lüftern HB und HC beziehungsweise HF und HG erzeugte Kühlluft direkt und im Wesentlichen
ausschließlich den Prozessoren 7, 8 beziehungsweise ihren Kühlkörpern 9, 10 zugeführt wird. Aufgrund der Verwendung von jeweils zwei Lüftern IIB und HC beziehungsweise HF und HG wird eine Lüfterredundanz
erzeugt, so dass beim Ausfall eines der zwei einem Kühlkörper 9 beziehungsweise 10 zugeordneten Lüfters HB, HC, HF oder HG dennoch eine zumindest zeitweise ausreichende Kühlung sichergestellt ist.
Aufgrund der Anordnung der Netzteile 13A und 13B, welche dem ersten Kühlkörper 9 und dem ersten Prozessor 7 nachgelagert angeordnet sind, könnte eine ausreichende Kühlung der beiden Netzteile 13A und 13B nicht sichergestellt werden, da die von dem Prozessor 7 beziehungsweise dem ersten Kühlkörper 9 erwärmte Kühlluft zumindest zu einem großen Teil den beiden Netzteilen 13A und 13B zugeführt würde. Dies hätte zur Folge, dass die vorgewärmte Luft weniger Wärmeenergie, die von den Netzteilen 13A und 13B erzeugt wird, aufnehmen kann.
Um zu vermeiden, dass dies zu einer Überhitzung der Netzteile 13A und/oder 13B führt, ist in dem Rackserver 1 ein
Luftleitelement 17 angeordnet, welches die durch den ersten Prozessor 7 beziehungsweise den ersten Kühlkörper 9 erwärmte Kühlluft an den beiden Netzteilen 13A und 13B vorbeileitet.
In Figur 2 ist das Luftleitelement 17 sowie die Lufthutze 15 detailliert, durch Durchscheinen ihrer Kanten dargestellt.
Das Luftleitelement 17 ist an einem Ende mit der Lufthutze 15 verrastet. Mit dem anderen Ende ist es mittels einer Lasche 18 in eine entsprechende Aufnahmeöffnung oder Tasche des Käfiggehäuses formschlüssig eingeführt. Das Luftleitelement 17 ist dabei so ausgestaltet, dass dieses im Wesentlichen mit der Hauptplatine 6 und/oder mit Komponenten auf der
Hauptplatine 6 bündig abschließt. Durch Aufsetzen eines
Deckels des Gehäuses 2 wird ein weiterer Formschluss zwischen dem Luftleitelement 17 erreicht. Dadurch ist das Gehäuse 2 im Betrieb des Rackservers 4 strömungstechnisch geteilt.
Der erste Lüfter IIA wird im Wesentlichen zur Kühlung der beiden Netzteile 13A und 13B verwendet, während die weiteren Lüfter IIB bis 11H insbesondere aufgrund des Luftleitelements 17 einen Kühlluftstrom erzeugen, der nicht mit dem des ersten Lüfters IIA vermengt wird. Insbesondere wird die durch den ersten Prozessor 7 erwärmte Kühlluft, die im Wesentlichen ausschließlich durch die beiden Lüfter IIB und HC erzeugt wird, durch das Luftleitelement 17 an den beiden Netzteilen 13A und 13B vorbeigeführt. Hierzu ist das Luftleitelement 17 zwischen dem ersten Kühlkörper 9 und den Netzteilen 13A, 13B hinsichtlich seines Verlaufes gebogen und/oder abgewinkelt. Somit wird die dem Netzteilen 13A und 13B zugeführte Kühlluft nicht durch den ersten Prozessor 7 und/oder dem zweiten
Prozessor 8 vorgewärmt. Dadurch wird eine Überhitzung der beiden Netzteile 13A und 13B vermieden. Es sei darauf hingewiesen, dass der von dem ersten Lüfter HA erzeugte Kühlluftstrom auch Wärme von auf der Hauptplatine 6 angeordneten Bauteilen oder Komponenten aufnehmen kann. Dabei handelt es sich beispielsweise um Speicherbänke oder
dergleichen. Diese Wärmeaufnahme ist im Vergleich zu einer Wärmeaufnahme über einen Kühlkörper 9 oder 10
vernachlässigbar und würde eine ausreichende Kühlung der Netzteile 13A und 13B nicht negativ beeinflussen.
Der beschriebene Rackserver ermöglicht somit eine effiziente Kühlung aller seiner Komponenten und vermeidet, dass
sogenannte Hotspots (englisch: Heißpunkte) oder kritische Hitzezonen innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildet werden.
Weiterhin kann auch eine Energieaufnahme der beiden Netzteillüfter der Netzteile 13A und 13B reduziert oder gar vermieden werden.
Das Luftleitelement 17 ist insbesondere in dem Bereich des Gehäuses 2 notwendig, in welchem die Netzteile 13A, 13B im Wesentlichen in einem Bereich direkt gegenüber einem
Prozessor beziehungsweise dessen Kühlkörper angeordnet sind, wie im Falle des ersten Prozessors 7 gemäß den Figuren 1 und 2. Direkt gegenüberliegend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich Querschnitte des entsprechenden Prozessors 7 und des Kühlkörpers 9 sowie den Netzteilen 13A, 13B in eine Ebene projiziert zumindest teilweise überdecken oder nur
vernachlässigbar nicht überdecken, wobei die Ebene normal zur Einschubrichtung 5 verläuft. Mit anderen Worten ist damit der Bereich hinter dem Prozessor 7 bzw. Kühlkörper 9 gemeint, der von der durch den Kühlkörper 9 erwärmten Kühlluft erheblich beeinflusst wird. In diesem Bereich würde die durch den
Prozessor 7 erwärmte Kühlluft aufgrund ihrer
Strömungsrichtung, die im Wesentlichen mit der
Einschubrichtung 5 zusammenfällt, den Netzteilen 13A, 13B zuströmen .
Optional kann auf den zweiten Prozessor 8 sowie dessen
Kühlkörper 10 und dessen zugeordnete Lufthutze 16 verzichtet werden.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine oder beide Lufthutzen 15, 16 nur um einen Lüfter anstelle von zwei Lüftern angebracht.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei oder mehr Lüfter für die Kühlung der Netzteile 13A und 13B verwendet. Je nach Bedarf und notwendiger Kühlung wird dadurch mehr Kühlluft zum Kühlen der Netzteile 13A und 13B bereitgestellt.
Bezugs zeichenliste
1 Rackserver
2 Gehäuse
3 Rückseite
4 Vorderseite
5 Einschubrichtung
6 Hauptplatine
7 erster Prozessor
8 zweiter Prozessor
9 erster Kühlkörper
10 zweiter Kühlkörper
IIA bis 11H Lüfter
12 Speichermedium
13A, 13B Netzteil
14 Käfiggehäuse
15, 16 Lufthutze
17 Luftleitelement
18 Lasche

Claims

Rackserver (1) für ein Serverrack, aufweisend
- ein Gehäuse (2) mit einer Vorderseite (4) und einer Rückseite (3) , welches in einer Einschubrichtung (5) in Richtung Rückseite (3) in das Serverrack einschiebbar ist ;
- eine in dem Gehäuse (2) angeordnete Hauptplatine (6) mit zumindest einem Prozessor (7,8), auf welchem ein Kühlkörper (9, 10) angeordnet ist;
- eine Mehrzahl von Lüftern (IIA, 11H) , welche bezüglich der Einschubrichtung (5) dem Prozessor (7, 8) vorgelagert in dem Gehäuse (2) angeordnet sind und welche jeweils dazu eingerichtet sind, über die
Vorderseite (4) Kühlluft in das Gehäuse (2) einzusaugen und in Richtung der Rückseite (3) zu blasen;
- ein Netzteil (13A, 13B) , welches bezüglich der
Einschubrichtung (5) dem Prozessor (7, 8) nachgelagert in dem Gehäuse (2) angeordnet ist; und
- ein Luftleitelement (17), welches derart in dem
Gehäuse (2) zwischen dem Netzteil (13A, 13B) und dem Kühlkörper (9, 10) angeordnet ist, dass dem Kühlkörper (9, 10) des Prozessors (7, 8) zugeführte Kühlluft an dem Netzteil (13A, 13B) vorbei zur Rückseite (3) des
Gehäuses
(2) geführt wird und dem Netzteil (13A, 13B) zugeführte Kühlluft nicht durch den Kühlkörper (9, 10) des Prozessors (7,8) vorgewärmt wird.
Rackserver (1) nach Anspruch 1, aufweisend eine
Lufthutze (15, 16), welche an dem Kühlkörper (9, 10) und wenigstens einem Lüfter (IIA, 11H) festlegbar ist, so dass sich zusammen mit der Hauptplatine (6) ein Luftkanal zwischen dem Kühlkörper (9, 10) und dem wenigstens einen Lüfter (IIA, 11H) bildet.
3. Rackserver (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das
Luftleitelement (17) formschlüssig mit der Hauptplatine (6) und einem Deckel des Gehäuses (2) abschließt.
4. Rackserver (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftleitelement (17) als Wandung ausgebildet ist .
5. Rackserver (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Netzteil (13A, 13B) dem Kühlkörper (9, 10) zumindest teilweise direkt gegenüberliegend angeordnet ist .
6. Rackserver (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftleitelement (17) werkzeuglos in dem
Gehäuse (2) festlegbar ist.
7. Rackserver (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Luftleitelement (17) an der Lufthutze (15, 16) und/oder an einem Käfiggehäuse, in welchem das Netzteil (13A, 13B) angeordnet ist, verrastet.
8. Rackserver (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Lufthutze (15, 16) an dem Kühlkörper (9, 10) und dem wenigstens einen Lüfter (IIA, 11H) werkzeuglos festlegbar ist.
9. Rackserver (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftleitelement (17) aus einem
Kunststoffwerkstoff hergestellt ist.
10. Rackserver (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rackserver (1) eine Bauhöhe von einer
Höheneinheit aufweist.
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