技術(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)：

機(jī)柜一般是冷軋鋼板或合金制作的用來(lái)存放計(jì)算機(jī)和相關(guān)控制設(shè)備的物件，可以提供對(duì)存放設(shè)備的保護(hù)，屏蔽電磁干擾，有序、整齊地排列設(shè)備，方便以后維護(hù)設(shè)備。Rack整機(jī)柜中服務(wù)器主機(jī)將數(shù)臺(tái)1U高度的主機(jī)放置機(jī)柜統(tǒng)一管理；1個(gè)全高的機(jī)柜約42U的空間，內(nèi)部容積高度約1867mm。當(dāng)前Rack機(jī)柜采用單一的風(fēng)冷模式，隨著CPU平臺(tái)的不斷更新，主板走線越來(lái)越密集、CPU功耗越來(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)目前及未來(lái)的Rack整機(jī)柜散熱。

鑒于Rack機(jī)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(jiǎn)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(lèi)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(jìn)行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內(nèi)流動(dòng)，稱為管程流體；另一種在管外流動(dòng)，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(guò)管束，增強(qiáng)流體湍流程度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

本發(fā)明所述一種Rack整機(jī)柜管殼式散熱系統(tǒng)，解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案如下：所述一種Rack整機(jī)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(jī)柜底部，所述水冷板設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)節(jié)點(diǎn)中代替原有散熱器，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)CPU、內(nèi)存等高功耗器件通過(guò)水冷板制冷，并由管路聯(lián)通將熱量導(dǎo)入到機(jī)柜底部的管殼式換熱器；通過(guò)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(jī)柜管殼式散熱系統(tǒng)還包括分水集水裝置，通過(guò)分水集水裝置將機(jī)柜內(nèi)節(jié)點(diǎn)出來(lái)的熱水集中到機(jī)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(diǎn)形成循環(huán)。

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

本發(fā)明所述一種Rack整機(jī)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(lái)實(shí)現(xiàn)整機(jī)柜熱量的轉(zhuǎn)移和散失，相對(duì)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(jī)柜散熱，同時(shí)可以降低風(fēng)扇墻的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而降低整機(jī)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(jiǎn)單不易發(fā)生故障，相對(duì)于眾多風(fēng)扇組成的風(fēng)扇墻可靠性更高。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所述一種Rack整機(jī)柜管殼式散熱系統(tǒng)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明所述一種Rack整機(jī)柜管殼式散熱系統(tǒng)，適用于高熱密度的Rack整機(jī)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(lái)實(shí)現(xiàn)整機(jī)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(guò)風(fēng)扇墻保證主板其他器件散熱需求，同時(shí)，在整機(jī)柜下方設(shè)置管殼式換熱器；并且在節(jié)點(diǎn)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(guò)外部冷卻水在換熱器發(fā)生換熱，將熱量導(dǎo)出。

實(shí)施例：

本實(shí)施例一種Rack整機(jī)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(jī)柜底部，所述水冷板設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)節(jié)點(diǎn)中代替原有散熱器，即節(jié)點(diǎn)內(nèi)CPU、內(nèi)存等高功耗器件通過(guò)水冷板制冷，并由管路聯(lián)通將熱量導(dǎo)入到機(jī)柜底部的管殼式換熱器；通過(guò)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(shí)施例所述Rack整機(jī)柜管殼式散熱系統(tǒng)，還包括分水集水裝置，通過(guò)分水集水裝置將機(jī)柜內(nèi)節(jié)點(diǎn)出來(lái)的熱水集中到機(jī)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(diǎn)形成循環(huán)；這樣，外部冷卻水通過(guò)管殼式換熱器水水熱交換，將熱量轉(zhuǎn)移出機(jī)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(qiáng)，更能應(yīng)對(duì)目前和未來(lái)服務(wù)器熱密度越來(lái)越大的需求。

同時(shí)，本實(shí)施例所述Rack整機(jī)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(jī)柜背部，通過(guò)風(fēng)扇墻給主板其他器件散熱，以確保節(jié)點(diǎn)內(nèi)小功耗部件不發(fā)生超溫。本實(shí)施例中，在機(jī)柜底部預(yù)留4U高度的空間來(lái)安裝管殼式換熱器，這個(gè)安裝空間需要根據(jù)機(jī)柜所支持的功耗來(lái)選擇換熱器的尺寸大小。

可知，本實(shí)施例所述Rack整機(jī)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(lái)實(shí)現(xiàn)整機(jī)柜熱量的轉(zhuǎn)移和散失。在整機(jī)柜下方占用部分空間設(shè)置管殼式換熱器，節(jié)點(diǎn)內(nèi)部采用水冷板代替散熱器，給節(jié)點(diǎn)主要功耗部件散熱，采用分水集水裝置將節(jié)點(diǎn)出來(lái)的熱水集中到機(jī)柜底部的換熱器，機(jī)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(diǎn)形成循環(huán)，而機(jī)柜外部由原冷卻水將熱量導(dǎo)出。同時(shí)，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(shí)施方式僅是本發(fā)明的具體個(gè)案，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍包括但不限于上述具體實(shí)施方式，任何符合本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的且任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或替換，皆應(yīng)落入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。