一种机架式机箱接触散热模块的制作方法

1.本发明涉及计算机散热领域，尤其涉及一种机架式机箱接触散热模块。


背景技术：

2.目前，随着云计算兴起，各种规模数据中心相继兴建，这些数据中心因为设备数量多且发热量大，散热问题一直困扰着数据中心的建设者和运营者。
3.数据中心的网络设备机箱基本都是标准的19英寸机架式结构，而这些机架式电子设备分布密度大，发热量高，其散热方式通常都是在机箱上设置散热孔或气流通道，通过机箱内外空气交换散热，各数据中心为保障设备正常运行，基本都是采用先冷却空气，再将冷空气通过机柜导入电子设备机箱的方式对设备进行散热。
4.现有数据中心常用的电子设备如交换机、服务器等网络设备，通常都是采用高度、宽度符合标准的机架式机箱，在机架上高密度叠放，这些电子设备机箱通常设置有散热孔或气流通道，以机箱内/外空气交换为其主要散热手段。众所周知，空气比热容小，传热效率低，采用空气交换作为散热的中间介质，当设备功率较大时，就需要使用较低温度的“冷源”，较大的空气流通量。这时，不仅风机耗能高、噪音大，气流中的尘埃还易造成风机、散热翘片尘堵，低温“冷源”表冷器结露也使能耗增加，从而使整个系统耗能高、故障率高；而绝缘导热液体浸泡电路板散热方式则因技术复杂、成本高昂、污染环境，目前还在实验阶段，并没有得到规模化实际应用，因此本发明提出一种机架式机箱接触散热模块。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种机架式机箱接触散热模块，本发明采用高导热率材料制成，安装在机箱侧板上，散热接头朝向箱外，机箱内部如cpu、gpu等大功率发热元器件通过热管与吸热翘片，其他元器件产生的热由机箱内部空气循环经由的吸热翘片或与本发明热连接的吸热翘片吸收，机箱本体叠放在机架上时，各机箱本体侧面的散热接头将位于同一个垂直空间，在机架侧面布置垂直冷媒管道和导热靴，机箱本体从机架前方水平插入上架后，散热接头与导热靴相接，即可实现电子设备的高效散热，这样就在箱内主要大功率发热元器件与箱外“冷源”之间建立了一条不依赖空气交换的高效热传导通路。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种机架式机箱接触散热模块，包括机箱本体，所述机箱本体上设置有导热靴，所述导热靴上触接有散热接头，所述散热接头上焊接有模块支架，所述模块支架上设置有热管插口，所述热管插口上设置有吸热翘片，所述吸热翘片上通过螺孔可拆式连接由机箱内循环风机，所述散热接头通过模块固定孔固定在机箱侧板上。
8.优选的，所述热管插口内设置有热管，所述热管上连接有cpu集热导热器，所述cpu集热导热器安装在机箱本体内的服务器主电路板上，所述cpu集热导热器通过热管与吸热翘片固定连接，所述cpu集热导热器与机箱本体内的cpu触接。
9.采用上述技术方案：主发热元器件cpu产生的热由cpu集热导热器收集，经热管传导至模块支架，机箱内循环风机运转，机箱本体内部空气经吸热翘片循环，吸热翘片会吸收气流中的热，使箱内空气降温，从而实现机箱本体的内外循环，此种设计，能够大大提高装置的散热能力。
10.优选的，所述导热靴与机架连接，所述导热靴远离机架的一侧与冷源管道连接。
11.采用上述技术方案：机架上的导热靴与冷源管道热连接，从而保障服务器机箱内部对外实现散热。
12.优选的，所述散热接头与导热靴的下接触面采用倒v行结构，所述散热接头以及导热靴之间通过倒v型结构卡接。
13.采用上述技术方案：采用上述特殊结构进行卡接，机箱本体上架后，机箱本体自身的重力会使散热接头与导热靴卡位，使相对的侧立面也互相紧密接触而传热，重力不会因疲劳消失，导热面可持久可靠的接触，而当机箱本体需要卸载时，只需要将机箱本体稍加上抬即可将散热接头与导热靴分离。
14.优选的，所述散热接头的传热接触面上涂有导热涂料。
15.采用上述技术方案：在散热接头的传热接触面增加导热涂料能够有效地减少热阻，提高装置整体的散热导热性能。
16.优选的，所述散热接头的底部架设在机箱本体一侧的右支撑槽上，所述机箱本体上远离右支撑槽的一侧上设置有相同结构的左支撑槽。
17.采用上述技术方案：当电子设备发热量较大时，机箱本体的左侧也可以安装一套与右侧支撑架上同样的散热组件，使散热能力加倍。
18.本发明的有益效果为：
19.本发明中采用高导热率材料制成，安装在机箱侧板上，散热接头朝向箱外，机箱本体内部如cpu、gpu等大功率发热元器件以热管与本发明中吸热翘片连接，其他元器件产生的热由机箱本体内部空气循环经由的吸热翘片吸收，机箱本体叠放在机架上时，各机箱本体侧面的散热接头将位于同一个垂直空间，在机架侧面布置垂直冷源管道，机箱本体从机架前方水平插入上架后，散热接头与导热靴相接，即可实现电子设备的高效散热，此种设计，能够在箱内主要大功率发热元器件与箱外“冷源”之间建立了一条不依赖空气交换的高效热传导通路；
20.本发明中主要热传导方式为接触式，热传导通路温度梯度小，可采用一般的近常温流体(18
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20℃)循环冷却为数据中心的设备散热，冷源管道内接近常温不易产生冷凝水，也不需要室内气流循环，没有大风量风机耗电、噪音、散热片尘堵等问题，较之目前数据中心普遍采用的低温“冷源”冷却空气的气流载热散热技术明显环保节能，在没有低温水资源的地域也可以建立环保节能数据中心，即使在水资源匮乏的地域，在一年的大部分时间段都可以采用冷却塔为数据中心的设备散热。
附图说明
21.图1为本发明中的结构示意图。
22.图2为本发明中的机箱侧板与机箱本体的结构示意图。
23.图3为本发明中图1的局部剖视图。
24.图4为本发明中机箱本体与机架的安装结构示意图；
25.图5为本发明中散热接头的连接结构示意图；
26.图6为本发明中模块支架的侧视图；
27.图7为本发明中模块支架的俯视图。
28.图例说明：1、散热接头；2、模块支架；3、吸热翘片；4、机箱内循环风机；5、热管插口；6、模块固定孔；7、cpu集热导热器；8、热管；9、服务器主电路板；10、右支撑槽；11、机箱侧板；12、机架；13、冷源管道；14、导热靴；15、机箱本体。
具体实施方式
29.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
30.如图1-7所示，一种机架式机箱接触散热模块，包括机箱本体 15，机箱本体15上设置有导热靴14，导热靴14上触接有散热接头1，散热接头1上焊接有模块支架2，模块支架2上设置有热管插口5，热管插口5上设置有吸热翘片3，吸热翘片3上通过螺孔可拆式连接由机箱内循环风机4，散热接头1通过模块固定孔6固定在机箱侧板 11上。
31.其中，热管插口5内设置有热管8，热管8上连接有cpu集热导热器7，cpu集热导热器7安装在机箱本体15内的服务器主电路板9 上，cpu集热导热器7通过热管8与吸热翘片3固定连接，cpu集热导热器7与机箱本体15内的cpu触接，主发热元器件cpu产生的热由cpu集热导热器7收集，经热管8传导至模块支架2，机箱内循环风机4运转，机箱本体15内部空气经吸热翘片3循环，吸热翘片3 会吸收气流中的热，使箱内空气降温，从而实现机箱本体15的内外循环，此种设计，能够大大提高装置的散热能力。
32.其中，导热靴14与机架12连接，导热靴14远离机架12的一侧于冷源管道13连接，机架12上的导热靴14与冷源管道13热连接，从而保障服务器机箱内部对外实现散热。
33.其中，散热接头1与导热靴14的下接触面采用倒v行结构，散热接头1以及导热靴14之间通过倒v型结构卡接，采用上述特殊结构进行卡接，机箱本体15上架后，机箱本体15自身的重力会使散热接头1与导热靴14卡位，使相对的侧立面也互相紧密接触而传热，重力不会因疲劳消失，导热面可持久可靠的接触，而当机箱本体15 需要卸载时，只需要将机箱本体15稍加上抬即可将散热接头1与导热靴14分离。
34.其中，散热接头1的传热接触面上涂有导热涂料，在散热接头1 的传热接触面增加导热涂料能够有效地减少热阻，提高装置整体的散热导热性能。
35.其中，散热接头1的底部架设在机箱本体15一侧的右支撑槽10 上，机箱本体15上远离右支撑槽10的一侧上设置有相同结构的左支撑槽，当电子设备发热量较大时，机箱本体15的左侧也可以安装一套与右侧支撑架上同样的散热组件，使散热能力加倍。
36.工作原理：本发明在使用时，散热接头1安装在机箱本体15的一侧或两侧的导热靴14上，使散热接头1与导热靴14密接，为了减少热阻，可先在散热接头1的传热接触面增加导热涂料，如导热硅脂、导热硅胶等，机架12上的导热靴14与冷源管道13连接形成热通路，散热接头1与模块支架2直接铸造成一个整体，以减小热阻，吸热翘片3可以分开设置，然后以热管8连接方式插入模块支架2上的热管插口5，也可以将吸热翘片3与模块支架2铸造成一个整体，吸热翘片3用于吸收机箱内空气中的热，机箱本体15内部循环气流可以是箱内电源
模块排出的散热气流，令其经过吸热翘片3，也可以是在吸热翘片3上安装风机令箱内气流循环，机箱内循环风机4利用固定螺孔固定，机箱本体15内部大功率发热元器件(如cpu、gpu)则以热管8直联的方式与模块支架2热连接，即热管8一端连接大功率发热元器件的集热导热器，另一端插入模块支架2上的热管插口5，热管插口5数量可以根据需要设置，对于没有大功率发热元器件的电子设备，模块支架2也可以不设置热管插口5，散热接头1由模块固定孔 6固定在机箱侧板11上，安装简易、方便，将机箱本体15上架至具有对应导热靴14的机架12上时，散热接头1将与导热靴14相接，机架12上的导热靴14与冷源管道13热连接，从而保障服务器机箱内部对外实现散热，对于一般发热量不大的电子设备，仅需使用单侧接触散热模块，本发明中机箱本体15的右支撑槽10为普通的支撑构件，仅起到支撑机箱的作用，当电子设备发热量较大时，左侧也可以安装一套与右侧同样的接触散热模块组件给机箱散热，使散热能力加倍，其中，散热接头1可设置更多传热面，甚至中间水平开槽，以增加与机架12上导热靴14的接触面积。
37.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。