[发明专利]一种风冷散热装置及方法

权利要求书

1.一种风冷散热装置，其特征在于，包括风扇、BMC、风速测量模块以及风量分配模块；

服务器机箱内部设置有若干功能模块，风扇也设置在服务器机箱内部；

风速测量模块设置在各功能模块外部；

风量分配模块设置在风扇与功能模块之间；

BMC与风扇、风速测量模块以及风量分配模块均连接；

各功能模块外部设置有散热器，风速测量模块设置在散热器处；

根据与风扇的距离将功能模块分为一级功能模块和二级功能模块；

一级功能模块包括内存单元和计算单元；

二级功能模块包括电源单元、管理单元以及扩展单元；

一级功能模块设置在风扇与二级功能模块之间；

风量分配模块包括一级风量分配单元和二级风量分配单元；

一级风量分配单元设置在风扇与一级功能模块之间，二级风量分配单元设置在一级功能模块与二级功能模块之间；

一级风量分配单元包括纵向百叶窗型挡风叶片，纵向百叶窗型挡风叶片连接有第一电动比例阀，第一电动比例阀与BMC连接；

二级风量分配单元包括横向百叶窗型挡风叶片，横向百叶窗型挡风叶片连接有第二电动比例阀，第二电动比例阀与BMC连接；

风速测量模块包括底板、三轴加速度传感器以及温度传感器；

底板上设置有柔性PCB，三轴加速度传感器和温度传感器设置在柔性PCB上，并通过I2C总线与外部的BMC连接；

底板一端设置有水平转轴，水平转轴设置在功能模块外部的散热器鳍片处，底板可绕水平转轴转动；

风速测量模块悬挂在待检测风速位置，风速测量模块存在质心且受到恒定重力G；在风速为0时，风速测量模块竖直向下，风速测量模块上的三轴加速度传感器因受重力加速度g的作用，检测值为（g,0,0），该检测值BMC 通过I2C总线获取；

在风速不为0时，风速测量模块在风力F的作用下发生α角度的旋转，此时模块重力G、风力F、轴的支持力N之间受力平衡，F*cos(α)=G*sin(α)；此时三轴加速度传感器检测值（gx,gy,gz）是重力加速度g在三个方向分量，并且满足sin(α)=,cos(α)= ；

根据空气阻力的公式：F=计算，

式中：C为空气阻力系数；ρ为空气密度；s物体迎风面积；v为物体与空气的相对运动速度；由上式可知，正常情况下空气阻力的大小与空气阻力系数及迎风面积成正比，与速度平方成正比；

迎风面积s=S*cos(α)，其中S为风速测量模块面积，整理上述公式得到：v²=，其中重力G、空气阻力系数C，空气密度ρ，重力加速度g，模块面积S都为常量，所以v∝；

BMC 通过I2C总线读取风速测量模块上的三轴加速度传感器数据（gx,gy,gz），即可得到对应功能模块的输出风速，该风速信息反应了实际流过功能模块的风量大小；

BMC通过风速测量模块获取各功能模块的出风量及温度，再控制风扇转速，以及通过风量分配模块对各功能模块出风量进行调整。

2.如权利要求1所述的风冷散热装置，其特征在于，功能模块还包括存储单元，存储单元设置在风扇一侧，且存储单元与一级功能模块分别设置在风扇两侧。