专利名称：散热设备及刀片服务器的制作方法
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
O
背景技术：
日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。
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简单地介绍，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Ia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Ia 是该设备的左视图左视图，图Ib是该设备的右视图，图Ic是该设备的俯视图，图Id是图Ic 所示俯视图的一部分的放大视图；图加至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，其中图加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；图如至如是根据本发明实施例的进一步改进方案的示意结构图，其中图如是散热设备的左视图左视图，图4b是散热设备的右视图，图如是散热设备的俯视图；图fe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fe是散热设备的左视图，图恥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fe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IOa至IOc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IOb是散热设备的右视图，图IOc是散热设备的俯视图。
具体实施例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。图Ia-图Id是根据本发明实施例的用于刀片服务器的散热设备的示意结构图，其中图Ia是该设备的左视图，图Ib是该设备的右视图，图Ic是该设备的俯视图，图Id是图Ic所示俯视图的一部分的放大视图。结合图Ia至Ic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。
本发明实施例的刀片服务器散热设备100可选地包括前插板168和前面板。以下结合图Ia至Id具体地说明散热设备100的实例。如图Ia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Ic) 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Ib的右视图所示，后插板160垂直地插接在背板150(示于图Ic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Ic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。为了简洁，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Ia至Ic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Ia至Id所示的刀片服务器散热设备100的风道结构简单，冷却效果好。图加至2c为根据本发明进一步实施例的刀片服务器散热设备100，其中图加为散热设备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。 图加至图2c所示本发明实施例与图Ia至Id所示实施例的区别在于，图加至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，有利于统一加工。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。图如至如是根据本发明实施例的进一步改进方案的示意结构图，其中图如是散热设备100的左视图，图4b是散热设备100的右视图，图如是散热设备100的俯视图。图如至如所示实施例不同于图Ia-Ic至图3所示实施例之处在于，图如至如所示实施例中，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。虽然图如至如中未示出，但是图如至如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Ia-Ic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Ia-Ic至图3所示实施例相同，图如至如所示实施例中的风道整体结构简单， 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，图如至如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Ia 至Ic实施例的情形布置，而另一侧的后插板160和隔板180可以按照图如至如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Ia-Ic至图4a4c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fe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。图如是散热设备100的左视图，图恥是散热设备100的右视图，图5c是散热设备100的正视图。如图fe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。如图恥的右视图所示，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fe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。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。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。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fe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。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。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简单，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，进一步简化了风道结构，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。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。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IOa至IOc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IOa是散热设备100的左视图，图IOb是散热设备 100的右视图，图IOc是散热设备100的俯视图。如果在图IOc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
15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，由此进一步简化风道结构，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。
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。
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。
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，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。
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。
全文摘要
本发明实施例涉及用于刀片服务器的散热设备。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。根据本发明实施例的散热设备，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。
文档编号G06F1/20GK102436298SQ20121001896
公开日2012年5月2日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者廖健行, 水瑞锋, 田伟强, 郝明亮 申请人:华为技术有限公司