技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機柜散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機柜一般是冷軋鋼板或合金制作的用來存放計算機和相關(guān)控制設(shè)備的物件，可以提供對存放設(shè)備的保護，屏蔽電磁干擾，有序、整齊地排列設(shè)備，方便以后維護設(shè)備。Rack整機柜中服務(wù)器主機將數(shù)臺1U高度的主機放置機柜統(tǒng)一管理；1個全高的機柜約42U的空間，內(nèi)部容積高度約1867mm。當前Rack機柜采用單一的風(fēng)冷模式，隨著CPU平臺的不斷更新，主板走線越來越密集、CPU功耗越來越高，導(dǎo)致熱密度不斷增大，傳統(tǒng)的風(fēng)冷模式已經(jīng)不能滿足高熱密度的散熱功能，需要新的散熱模式來實現(xiàn)目前及未來的Rack整機柜散熱。

鑒于Rack機柜現(xiàn)有散熱壓力，本發(fā)明采用管殼式換熱器提出了一種散熱系統(tǒng)。管殼式換熱器(shell and tube heat exchanger)又稱列管式換熱器，是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種換熱器結(jié)構(gòu)較簡單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的類型。管殼式換熱器由殼體、傳熱管束、管板、折流板（擋板）和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內(nèi)部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動，稱為管程流體；另一種在管外流動，稱為殼程流體。為提高管外流體的傳熱分系數(shù)，通常在殼體內(nèi)安裝若干擋板。擋板可提高殼程流體速度，迫使流體按規(guī)定路程多次橫向通過管束，增強流體湍流程度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對目前技術(shù)發(fā)展的需求和不足之處，提供一種Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)。

本發(fā)明所述一種Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)，解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下：所述一種Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)，其主要結(jié)構(gòu)包括管殼式換熱器、水冷板，所述管殼式換熱器設(shè)置在機柜底部，所述水冷板設(shè)置在機柜內(nèi)節(jié)點中代替原有散熱器，即節(jié)點內(nèi)CPU、內(nèi)存等高功耗器件通過水冷板制冷，并由管路聯(lián)通將熱量導(dǎo)入到機柜底部的管殼式換熱器；通過外部冷卻水在管殼式換熱器內(nèi)發(fā)生換熱，將熱量帶走。

優(yōu)選的，所述Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)還包括分水集水裝置，通過分水集水裝置將機柜內(nèi)節(jié)點出來的熱水集中到機柜底部的管殼式換熱器，在管殼式換熱器發(fā)生換熱后再將冷水輸送回節(jié)點形成循環(huán)。

優(yōu)選的，所述Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)還包括風(fēng)扇墻，通過風(fēng)扇墻給主板其他器件散熱。

本發(fā)明所述一種Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是：本發(fā)明采用風(fēng)冷與水冷相結(jié)合的散熱模式來實現(xiàn)整機柜熱量的轉(zhuǎn)移和散失，相對原有的單純風(fēng)冷系統(tǒng)，水相較空氣有更大的比熱容，換熱效果更高，更能保證內(nèi)部器件的熱可靠性；水冷更適用于高熱密度機柜散熱，同時可以降低風(fēng)扇墻的轉(zhuǎn)速，進而降低整機柜功耗，節(jié)約能源，降低風(fēng)噪；并且，管殼式換熱器結(jié)構(gòu)簡單不易發(fā)生故障，相對于眾多風(fēng)扇組成的風(fēng)扇墻可靠性更高。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明所述一種Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)進一步詳細說明。

本發(fā)明所述一種Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)，適用于高熱密度的Rack整機柜，采用風(fēng)冷與水冷相結(jié)合的散熱模式，替代原有的單純依靠風(fēng)扇墻風(fēng)冷，來實現(xiàn)整機柜熱量的轉(zhuǎn)移和散失。本發(fā)明所述管殼式散熱系統(tǒng)，仍然保留風(fēng)扇墻，通過風(fēng)扇墻保證主板其他器件散熱需求，同時，在整機柜下方設(shè)置管殼式換熱器；并且在節(jié)點內(nèi)部采用水冷板熱板代替散熱器，利用管路聯(lián)通將熱量導(dǎo)入至換熱器，再通過外部冷卻水在換熱器發(fā)生換熱，將熱量導(dǎo)出。

實施例：

本實施例一種Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)，所述散熱系統(tǒng)包括管殼式換熱器、水冷板，所述管殼式換熱器設(shè)置在機柜底部，所述水冷板設(shè)置在機柜內(nèi)節(jié)點中代替原有散熱器，即節(jié)點內(nèi)CPU、內(nèi)存等高功耗器件通過水冷板制冷，并由管路聯(lián)通將熱量導(dǎo)入到機柜底部的管殼式換熱器；通過外部冷卻水在管殼式換熱器內(nèi)發(fā)生換熱，將熱量帶走。

本實施例所述Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)，還包括分水集水裝置，通過分水集水裝置將機柜內(nèi)節(jié)點出來的熱水集中到機柜底部的管殼式換熱器，在管殼式換熱器發(fā)生換熱后再將冷水輸送回節(jié)點形成循環(huán)；這樣，外部冷卻水通過管殼式換熱器水水熱交換，將熱量轉(zhuǎn)移出機柜。相較傳統(tǒng)的散熱模式，水的比熱要比空氣高出很多，換熱效率隨著加強，更能應(yīng)對目前和未來服務(wù)器熱密度越來越大的需求。

同時，本實施例所述Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)，還包括風(fēng)扇墻，所述風(fēng)扇墻設(shè)置在機柜背部，通過風(fēng)扇墻給主板其他器件散熱，以確保節(jié)點內(nèi)小功耗部件不發(fā)生超溫。本實施例中，在機柜底部預(yù)留4U高度的空間來安裝管殼式換熱器，這個安裝空間需要根據(jù)機柜所支持的功耗來選擇換熱器的尺寸大小。

可知，本實施例所述Rack整機柜管殼式散熱系統(tǒng)，替代原有的單純依靠風(fēng)扇墻風(fēng)冷，采用風(fēng)冷與水冷相結(jié)合的散熱模式來實現(xiàn)整機柜熱量的轉(zhuǎn)移和散失。在整機柜下方占用部分空間設(shè)置管殼式換熱器，節(jié)點內(nèi)部采用水冷板代替散熱器，給節(jié)點主要功耗部件散熱，采用分水集水裝置將節(jié)點出來的熱水集中到機柜底部的換熱器，機柜外部通冷卻水至換熱器發(fā)生換熱，并將換熱后的冷水輸送回節(jié)點形成循環(huán)，而機柜外部由原冷卻水將熱量導(dǎo)出。同時，該散熱系統(tǒng)仍然保留風(fēng)扇墻，以保證主板其他器件散熱需求。

上述具體實施方式僅是本發(fā)明的具體個案，本發(fā)明的專利保護范圍包括但不限于上述具體實施方式，任何符合本發(fā)明的權(quán)利要求書的且任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當變化或替換，皆應(yīng)落入本發(fā)明的專利保護范圍。