專利名稱：一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機散熱系統(tǒng)，尤其涉及一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)。
背景技術：
機架服務器是一種外觀按照統(tǒng)一標準設計的服務器，配合機柜統(tǒng)一使用。機架服務器的寬度為19英寸，高度以U為單位(1U＝1.75英寸＝44.45毫米)，通常有1U，2U，3U，4U，5U，6U，7U等幾種標準的服務器。機柜的尺寸也是采用通用的工業(yè)標準，通常從22U到42U不等；機柜內(nèi)按U的高度有可拆卸的滑動拖架，用戶可以根據(jù)自己服務器的標高靈活調(diào)節(jié)高度，以存放服務器、集線器、磁盤陣列柜等網(wǎng)絡設備。機架式服務器可以使用戶在有限的空間里放置較大數(shù)量的服務器，易于能提供高密度的運算動力、高帶寬和系統(tǒng)冗余、良好的可擴展性。這些特征使得機架式服務器獲得了廣泛的應用。
為了提高布置的密度，通常希望服務器的尺寸越小越好，尤其是在空間敏感的機群系統(tǒng)中和需要服務器托管的情況下。但是空間上的縮小給散熱系統(tǒng)的設計帶來了障礙，目前市場上使用1GHz以上主頻處理器的四路服務器，基本上均采用4U或更高的機箱。尤其是對于Opteron(美國AMD公司的一個處理器品牌)這種發(fā)熱量極大的處理器，2U機箱散熱系統(tǒng)的設計無疑是一項難題。
傳統(tǒng)技術通過給發(fā)熱量大的芯片外加帶有風扇的散熱器進行散熱，在機箱較小時，散熱器上的風扇產(chǎn)生的風壓會對機箱內(nèi)外的對流產(chǎn)生負面影響，當機箱內(nèi)外強度不足時，散熱器產(chǎn)生的熱量積累在機箱內(nèi)，使機箱內(nèi)的溫度升高，機箱內(nèi)的高溫反過來又影響散熱器的散熱效果。
服務器散熱系統(tǒng)是否有效對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起著決定性的作用。實踐經(jīng)驗表明，許多系統(tǒng)故障都直接或間接與系統(tǒng)散熱有關。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有的四路機架服務器散熱系統(tǒng)的缺陷，為了提高四路機架服務器的散熱效果，使整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；從而提供一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，包括安裝在處理器上的散熱器；前后面板上布有通風孔的機箱箱體；一塊安裝在所述機箱箱體中部，把機箱箱體內(nèi)分離為前、后箱體的隔板；在所述隔板上安裝軸流風扇組；一導風罩設置在所述機箱后箱體內(nèi)的主板與機箱的上箱蓋之間，所述散熱器安裝在導風罩內(nèi)，該導風罩的入風口比另一端出風口寬；及一塊風道隔板安裝在所述機箱的前箱體內(nèi)，其一端與所述導風罩的入風口相接，另一端與機箱前面板相接，所述機箱由該風道隔板和所述導風罩分成兩個相鄰隔離的縱向風道。
在上述方案中，在所述風道的一個風道內(nèi)，至少有一個軸流風扇。
在上述方案中，在所述風道的另一個風道內(nèi)，有N個軸流風扇。
在上述方案中，靠近安裝所述N個軸流風扇的所述導風罩的一端入口較寬。
在上述方案中，位于風道末端的所述散熱器具有更大的散熱面積。
在上述方案中，所述散熱器為金屬散熱片，四個所述金屬散熱片交錯排列，所述金屬散熱片的鰭片與風向平行。
所述導風罩為Y形狀、喇叭形狀或任一入風口比另一端出風口寬的抽風罩等。
在上述方案中，所述隔板上開有相應的通風孔。
此外，本發(fā)明還提供一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，包括安裝在處理器上的散熱器；前后面板上布有通風孔的機箱箱體；一塊安裝在所述機箱箱體中部，把機箱箱體內(nèi)分離為前、后箱體的隔板；在所述隔板上安裝軸流風扇組；一導風罩設置在所述機箱后箱體內(nèi)的主板與機箱的上箱蓋之間，所述散熱器安裝在導風罩內(nèi)，該導風罩的入風口比另一端出風口寬；及一塊風道隔板安裝在所述機箱的前箱體內(nèi)，其一端與最左端的所述導風罩的入風口相接，另一端與機箱前面板相接，以防止左風道的氣流進入右風道。所述機箱由該風道隔板和所述導風罩分成兩個相鄰隔離的縱向風道。當使用N個導風罩時，右風道在后箱體內(nèi)又被分為N個子風道。
由上可知，本發(fā)明所述的散熱系統(tǒng)中，所有的軸流風扇均推動氣流沿這風道向一個方向流動，同時足夠的通風孔和散熱片的安裝方式保證了風道中的阻力很小，從而可以獲得較好的對流效果，解決由于機箱內(nèi)外對流不充分造成的機箱內(nèi)整體溫度偏高的問題。并且導風罩能夠維持軸流風扇組輸出的高風壓，從而增強了位于其中的處理器散熱片的散熱效果；導風罩和風道隔板形成了分離的風道，減小了處理器散熱對機箱內(nèi)其它部件的影響。


圖1是安裝在四路服務器機箱內(nèi)的本發(fā)明的一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)的俯視圖；圖2是安裝在四路服務器機箱內(nèi)的本發(fā)明的一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)的立體結(jié)構示意圖。
上述圖中，相同的數(shù)字標記代表相同的元件，其中，1為四個處理器的散熱器；5為導風罩；6為軸流風扇組；8為開關電源；9為PCI插槽；10為機箱前面板；11為機箱后面板，兩個面板上都有足夠的通風孔；12為風道隔板；13為主板；14為右風道中的氣流方向；15為左風道中的氣流方向；16為機箱箱體；17為硬盤；18為主板芯片組；19為隔板。20為中央處理器，本實例中使用的是四顆AMD公司的Opteron處理器，工作頻率為2.2GHz；24標出的虛線是導風罩在主板上的投影，即導風罩的裝配位置；25為導風罩；32和33分別為機箱前后兩個箱體的蓋板。
具體實施例方式
參見附圖1和圖2，在2U機箱的機箱箱體16的前面板10和后面板11上布滿了通風孔，機箱被隔板19分為前后兩個箱體，軸流風扇組6安裝在此隔板上。在軸流風扇的安裝位置，隔板開有相應的通風孔讓氣流通過。風道隔板12把前箱體分成左風道15和右風道14兩個風道。前箱體的左風道內(nèi)安裝電源8，右風道內(nèi)安裝光驅(qū)、硬盤17等設備。
主板13和PCI插槽9安裝在后箱體內(nèi)。導風罩5呈喇叭形，由絕緣材料制成。導風罩的喇叭口為入口，多個軸流風扇安裝在其入口處。導風罩能夠與主板13形成的導風管延續(xù)了右風道，安裝在處理器20上的散熱器1位于其中，散熱器的鰭片與軸流風扇推動的氣流方向14平行。四個散熱器呈平行四邊形排列，靠近風扇一端的散熱器尺寸較另一端的散熱器尺寸要小。從軸流風扇向散熱器的方向看就會發(fā)現(xiàn)，整個導風罩內(nèi)的水平面上布滿了散熱器的鰭片。
后箱體導風罩以外的部分為左風道，至少一個軸流風扇安裝在箱體隔板上。左風道的氣流15經(jīng)主板芯片組18和PCI插槽9排出機箱。
24標出的虛線是導風罩25在主板13上的投影，即導風罩25的裝配位置，四個處理器的散熱器1均位于導風罩25內(nèi)，導風罩25的高度略高于散熱器1，導風罩25的一端通過卡扣固定在隔板19上，另一端固定在后面板11上，導風罩25與主板13之間留有少量空隙；32和33分別為機箱前后兩個箱體的蓋板。
附圖2為2U機箱散熱系統(tǒng)的立體結(jié)構示意圖，清楚地表現(xiàn)了各個部件之間的位置關系。
本發(fā)明是一個從整體上考慮的解決方案。首先機箱內(nèi)設備的布局進行了統(tǒng)一規(guī)劃以防止發(fā)熱點的集中，然后由導風罩和風道隔板分離出兩條風路，分離不同的發(fā)熱設備，再通過放置在機箱中部的一組軸流風扇推動機箱內(nèi)外的空氣對流，從而達到最佳的散熱效果。
本發(fā)明中機箱的內(nèi)部分為前后兩個箱體，前箱體用來放電源、硬盤、光驅(qū)等設備；后箱體用來放置服務器主板和添加的PCI插槽(PCI——Peripheral ComponentInterconnection，外圍部件互連)。散熱系統(tǒng)由隔板、軸流風扇組、散熱器、導風罩、風道隔板、機箱箱體組成。其中機箱箱體的前面板和后面板都有足夠的通風孔。風道隔板和導風罩把機箱分成左右兩個風道左風道主要經(jīng)過開關電源、主板芯片組和外加PCI卡；右風道主要經(jīng)過硬盤、光驅(qū)和處理器的散熱器。
分離風道設計的好處在于1、分散發(fā)熱設備，避免熱點集中。在機箱中，發(fā)熱量最大的設備是處理器，其次是開關電源，把它們放在不同的風道可以避免開關電源散熱對處理器散熱造成不良影響。
2、導風罩和主板之間形成了一個相對密封的導風管，軸流風扇組產(chǎn)生的高風壓可以在導風罩內(nèi)得到較好的保持，宜于將處理器的熱量直接排出機箱，減小熱量在機箱內(nèi)的積累。
3、隔離處理器產(chǎn)生的高溫。處理器是一個發(fā)熱嚴重的設備，同時它也能夠工作在較高的溫度下，而很多其它的設備對溫度較為敏感，如時鐘電路，溫度變化容易造成頻率漂移。如果沒有隔離的風道，處理器產(chǎn)生的熱量會造成機箱內(nèi)溫度整體升高，即使處理器能夠在這個溫度下正常工作，其它設備也可能工作不正常。風道分離后產(chǎn)生了兩個不同的溫區(qū)，減小了處理器產(chǎn)生的熱量對其它設備的影響。
整個散熱系統(tǒng)中，處理器的散熱是重中之重。由于空間的關系四個處理器不可能排成一條直線，在擺放時，放在靠近風扇一端的處理器獲得的風的溫度更低、風壓也更大，而在后面的處理器的散熱效果會受到一定的影響。本發(fā)明使用了兩個方法來減少這種影響1、四個處理器的散熱器采用平行四邊形布局，風可以通過前端散熱器旁邊的空隙吹向后端散熱器，從而后端散熱器也可以獲得從風扇吹來的冷風。
2、放在后端的處理器使用尺寸更大的散熱器，通過更大的散熱面積來彌補風壓和溫差減小帶來的負面影響，從而使位于后端的處理器獲得與位于前端的處理器一樣的散熱效果。
處理器的散熱器沒有自帶的風扇，而是由一組軸流風扇推動空氣的流動。這樣的設計有一個額外的好處，當有一個風扇損壞時，雖然風扇組產(chǎn)生的風速會減小，但處理器的溫度不會急劇上升到不能工作或損壞的程度，這樣也就從一定程度上提高了散熱系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明的散熱系統(tǒng)主要用于2U的四路服務器。當然適用于2U機箱的散熱系統(tǒng)同樣可以用于2U以上的機箱，但是在更大的機箱中，傳統(tǒng)技術也可以滿足要求。對于1U機箱，如果增大散熱器的面積和對處理器的功耗加以限制，本發(fā)明同樣可以適用，無論是使用幾U的機箱，本發(fā)明的實現(xiàn)形式是一致的，只是相應的改變導風罩和處理器散熱片的高度。
對導風罩安裝的唯一要求是能夠包含處理器的散熱片，散熱片的位置由處理器在主板上的布局決定。目前大部分主板的設計都遵循ATX標準，ATX標準要求PCI擴展槽布置在主板的左側(cè)，為了安裝PCI擴展卡時不與處理器散熱片的發(fā)生沖突，處理器通常被布置在另一側(cè)，也就是說導風罩通常會放在機箱的右側(cè)。
最后所應說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。如導風罩可以分解成多個，例如分成兩個，每個包含兩個散熱器，另外導風罩的形狀可以改變。
導風罩也可以分解成多個，例如分成兩個時，每個導風罩內(nèi)包含兩個處理器散熱器；其具體實施方式
可以是把原來的導風罩從中間分成左右兩個，緊靠著放置在一起后，整體外形保持不變(如同在原導風罩中間加入一個垂直的隔板，將其分為左右兩半)。導風罩內(nèi)的兩個散熱片也是交錯放置，放在后面的散熱器有著更大的散熱面積。
權利要求
1.一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，包括安裝在處理器上的散熱器，其特征在于還包括一前后面板上布有通風孔的機箱箱體、一塊安裝在所述機箱箱體中部，把機箱箱體內(nèi)分離為前、后箱體的隔板、一安裝在所述隔板上的軸流風扇組、一導風罩和一風道隔板；其中，一導風罩設置在所述機箱后箱體內(nèi)的主板與機箱的上箱蓋之間，所述散熱器安裝在導風罩內(nèi)，該導風罩的入風口比另一端出風口寬；及一塊風道隔板安裝在所述機箱的前箱體內(nèi)，其一端與最左端的所述導風罩的入風口相接，另一端與機箱前面板相接；所述機箱由該風道隔板和所述導風罩分成兩個相鄰隔離的縱向風道。
2.如權利要求1所述的一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述的一個風道內(nèi)，至少有一個軸流風扇。
3.如權利要求1所述的一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述的另一個風道內(nèi)，有N個軸流風扇；其中N至少為2個。
4.如權利要求1所述的一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱器至少為4個，該散熱器為金屬散熱片。
5.如權利要求1和4所述的一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬散熱片交錯排列，所述金屬散熱片的鰭片與風向平行。
6.如權利要求1所述的一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述隔板上開有相應的通風孔。
7.如權利要求1所述的一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述導風罩為Y形狀或為喇叭形狀。
8.一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，包括安裝在處理器上的散熱器，其特征在于還包括一前后面板上布有通風孔的機箱箱體、一塊安裝在所述機箱箱體中部，把機箱箱體內(nèi)分離為前、后箱體的隔板、一安裝在所述隔板上的軸流風扇組、一風道隔板和N個導風罩；其中，N個導風罩設置在所述機箱后箱體內(nèi)的主板與機箱的上箱蓋之間，所述散熱器安裝在導風罩內(nèi)，該導風罩的入風口比另一端出風口寬；及一塊風道隔板安裝在所述機箱的前箱體內(nèi)，其一端與最左端的所述導風罩的入風口相接，另一端與機箱前面板相接；所述機箱由該風道隔板和所述導風罩分成N+1個相鄰隔離的縱向風道。
9.如權利要求8所述的一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述N個導風罩，其中N至少為2個。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四路機架服務器的散熱系統(tǒng)，包括安裝在處理器上的散熱器；前后面板上布有通風孔的機箱箱體；一塊安裝在機箱箱體中部的隔板；在隔板上安裝軸流風扇組；一導風罩設置在機箱后箱體內(nèi)的主板與機箱的上箱蓋之間，散熱器安裝在導風罩內(nèi)，該導風罩的入風口比另一端出風口寬；及一塊風道隔板安裝在機箱的前箱體內(nèi)，其一端與導風罩的入風口相接，另一端與機箱前面板相接，機箱由該風道隔板和導風罩分成兩個相鄰隔離的縱向風道。通過機箱內(nèi)設備的合理布局防止發(fā)熱點的集中，和采取增強機箱內(nèi)外空氣對流，減小由于機箱內(nèi)外對流不充分造成的機箱內(nèi)熱量積累；通過隔離風道，減小設備之間的相互影響，從而使整個散熱系統(tǒng)更加有效。
文檔編號G06F1/20GK1707395SQ20041004639
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月9日 優(yōu)先權日2004年6月9日
發(fā)明者孫凝暉, 歷軍, 聶華, 孟丹, 胡鵬, 解利偉 申請人:中國科學院計算技術研究所