TW202117493A

TW202117493A - 用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置

Info

Publication number: TW202117493A
Application number: TW108137047A
Authority: TW
Inventors: 李嵩蔚
Original assignee: 奇鋐科技股份有限公司
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2021-05-01
Also published as: TWI761710B

Abstract

本發明提供一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，包括：一本體內容置有雙泵浦，該本體具有一固定殼部及一活動殼部，該活動殼部係相對該本體開啟或關閉，該活動殼部位於該本體的一抽拉方向前段對應該雙泵浦，該雙泵浦經由連接頭組可插拔的連接一傳輸管組，藉此將該本體從一伺服器機櫃內拉出顯露該活動殼部，並維持該固定殼部在該機櫃內，藉以達到方便更換該等泵浦或其他設備者。

Description

用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置

本發明有關於一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，尤指一種設置在伺服器機櫃內的液體散熱裝置。

科技的進步，可提昇人類生活上的便利性，尤其是目前各種資料處理及網際網路的運用，皆需依賴電子設備的運作，因此，具高速處理效能及大儲存能量之電子設備乃被廣泛應用於各企業中。以傳統習見可容納各種發熱元件之IT、通訊、工業、交通、運輸等之伺服機箱(櫃)結構來作說明，該伺服機箱(櫃)的內部係為一封閉式的容置空間，該容置空間係可供容納複數發熱元件(可為中央處理器(CPU)、微處理器或晶片或單晶片或其他因電力驅動而產生熱源的單元或裝置等)，習知一般係採用封閉式散熱方式（即伺服機櫃內散熱），係在該等發熱元件直接設有水冷頭與各發熱元件相貼設，並藉由一管體組及一泵浦將內部的一工作流體帶至伺服機櫃內部的水排進行散熱，並透過設置於水排上的風扇驅動機箱(櫃)之容置空間內的氣體，以令水排內吸收熱量的工作流體與機箱(櫃)內部的氣體進行熱交換作用，藉以達到散熱作用，降低各發熱元件溫度之目的。但是，封閉式（伺服機櫃內）散熱方式會造成伺服機櫃隨工作時間的增加產生增溫形成積熱造成熱無法散熱，致使熱交換效果不佳。因此，亦有業者採取開放式散熱，即透過在伺服機櫃外部的水排或冷水進行熱交換，然而習知採取此種方式係於伺服機櫃內另外設置一冷水分配裝置（Cooling Distribution Unit；CDU），該冷水分配裝置內設置有板式熱交換器、儲水單元、泵浦等，並透過該冷水分配裝置與一外部水源形成第一側流體迴路，及透過該冷水分配裝置與伺服機櫃內熱源形成第二側流體迴路，藉此幫助伺服機櫃散熱。但是，上述另一種習知技術在遇到冷水分配裝置內部零件（例如管體或接頭或泵浦或其他元件等等）故障需要維修，必須停止伺服機櫃及冷水分配裝置運作，等待維修完畢再重新啟動兩者，如此損耗時間。再者，維修時必須將冷水分配裝置的整體從伺服機櫃內抽（拖）拉出來，但是對於置放在狹小空間的伺服機櫃而言，沒有辦法將冷水分配裝置的整體抽拉出來打開外殼維修，造成維修不易。是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本案之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

本發明之一目的在提供一種不需停止機櫃運作，且容易及/或快速更換故障單元的液體冷卻分配裝置。本發明之另一目的在提供一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，只需將該冷卻分配裝置從該機櫃內僅須局部抽拉出就可以更換液體冷卻分配裝置的內部零件，不需要將冷卻分配裝置全部移出機櫃。本發明之另一目的在提供一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置具有兩個泵浦，當其中之一泵浦故障，另一可以持續運作以維持伺服器不中斷運行。為達上述目的，本發明提供一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，包括：一本體，具有一基座及一殼體連接該基座，一內部空間界定在該基座與該殼體內，該殼體具有一固定殼部及一活動殼部，該活動殼部係相對該基座開啟或關閉；一第一泵浦及一第二泵浦，設置在該內部空間對應該活動殼部，且該第一泵浦及該第二泵浦分別經由一第一連接頭組及一第二連接頭組連接一傳輸管組，該傳輸管組連通設置在該內部空間的一儲液器及一熱交換器，且該熱交換器對應該固定殼部。前述本體係設置在一機櫃內，且沿一移動方向從該機櫃拉出顯露該活動殼部，該固定殼部在該機櫃內，該活動殼部係位於該移動方向前段，該固定殼部係位於該移動方向後段。前述固定殼部及該活動殼部係沿著該基座的一縱長方向平行設置。前述活動殼部係為一朝上開啟的上掀蓋或一側掀蓋或一滑蓋或雙掀蓋。前述活動殼部係開啟形成一開口連通該內部空間。前述傳輸管組具有一第一及二外接端組。前述第一泵浦及該第二泵浦連接一控制單元。前述第一泵浦及該第二泵浦係經由該傳輸管組併聯或串連連接。前述該熱交換器對接一風扇組。前述第一連接頭組及一第二連接頭組係為法蘭接頭或螺紋接頭或快速接頭。前述基座具有一前端板及一後端板形成該內部空間的前後邊界。為達上述目的，本發明另外提供一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，包括：一本體，具有一固定殼部及一活動殼部係沿著該本體的一縱長方向平行設置，該活動殼部係相對該本體開啟或關閉；一儲液器，設置在該本體內；一熱交換器，設置在該本體內，且對應該固定殼部；一第一泵浦及一第二泵浦，係設置在該本體內且對應該活動殼部，該等泵浦經由一第一連接頭組及一第二連接頭組可插拔的連接一傳輸管組，且藉由該傳輸管組連通該儲液器及該熱交換器。前述本體係設置在一機櫃內，該活動殼部位於該本體的縱長方向的一前段，該固定殼部位於該本體的縱長方向的一後段，該本體從該機櫃拉出該前段以顯露該活動殼部。前述活動殼部係為一朝上開啟的上掀蓋或一側掀蓋或一滑蓋或雙掀蓋。前述活動殼部係開啟形成一開口對應該第一及第二泵浦。前述傳輸管組具有一外接端組。前述第一及第二泵浦連接一控制單元。前述第一泵浦及該第二泵浦係經由該傳輸管組併聯或串連連接。前述熱交換器對接一風扇組。前述第一連接頭組及該第二連接頭組係為法蘭接頭或螺紋接頭或快速接頭。前述本體具有一前端板及一後端板形成該箱體的一前後邊界。為達上述目的，本發明另外提供一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，包括：一本體，具有一固定殼部及一活動殼部，該活動殼部位於該本體的一抽拉方向前段，且相對該本體開啟或關閉；兩個泵浦，設置在該本體內對應該活動殼部，該兩個泵浦經由一連接頭組可插拔的連接一傳輸管組，藉由抽拉該本體移動至該本體的一前段打開該活動殼部以更換該等泵浦其中任一。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。本發明提供用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，請參閱第1A圖為本發明之立體分解示意圖；第1B圖為本發明另一視角之立體分解示意圖；第1C圖為本發明之立體組合示意圖。如圖所示一種液體冷卻分配裝置應用於一數據中心(如機房或房屋)內的伺服器機櫃(如伺服器、網路通信設備)，該機櫃用以存放資料設備，機櫃設有液體導管幫助機櫃內的各種運作設備散熱。該液體冷卻分配裝置包括一本體11具有一基座111及一殼體112連接該基座111，一內部空間113界定在該基座111與該殼體112內，該基座111具有一前端板1111及一後端板1112形成該內部空間113及該本體11的一前邊界及一後邊界。一第一泵浦12及一第二泵浦13設置在該內部空間113，該第一泵浦12及該第二泵浦13分別經由一第一連接頭組14及一第二連接頭組15連接一傳輸管組17，在本圖中表示該第一泵浦12的一第一進口端121及一第一出口端122經由第一連接頭組14連接該傳輸管組17的一輸入管171及一輸出管172，該第二泵浦13的一第二進口端131及一第二出口端132經由該第二連接頭組15連接該傳輸管組17的輸入管171及輸出管172。前述第一泵浦12及第二泵浦13經由該傳輸管組17連通設置在該內部空間113的一儲液器18及一熱交換器19，且該傳輸管組17具有一第一外接端173及一第二外接端174分別連接外部（機櫃）的液體導管，以使外部受熱的液體通過該第一外接端173流入本體11內，然後使本體11內散熱冷卻後的液體通過該第二外接端174流到外部（機櫃）。前述儲液器18設在該熱交換器19與第一、二泵浦12、13之間，該儲液器18用以暫存通過熱交換器19的液體作為緩衝之用，該熱交換器19例如為一板式熱交換器或鰭片式散熱器，但並不侷限於此，該熱交換器19用以提供高溫液體散熱或高溫液體與低溫液體熱交換的運作，在本實施該熱交換器19對接一風扇組191，藉由風扇組191提升熱交換器19熱交換效率，在一實施該熱交換器19連通一冷水源，使該熱交換器19被一低溫液體流通跟來自於傳輸管組17的高溫液體產生熱交換。前述第一泵浦12及第二泵浦13連接一控制單元16且經由該傳輸管組17併聯或串連連接，若是併聯則液體同時通過該第一泵浦12及第二泵浦13以加快液體流動速度，若是串連則液體陸續經過該第一泵浦12及第二泵浦13以增加液體壓力。再者，該第一泵浦12及第二泵浦13係共同運作，或者其中之一泵浦運作另一泵浦作為備援。因此，當該運作的泵浦損壞時，另一泵浦可以持續運作或者開始運作，以防止液體冷卻分配裝置停止運作。再者，前述殼體112具有一活動殼部1121及一固定殼部1122，該固定殼部1122對應到該熱交換器19且與該基座111經由連接手段（例如螺鎖或鉚接）固定連接，該活動殼部1121係相對該基座111開啟或關閉，在本實施該活動殼部1121設置在該本體11的一抽拉方向的前段對應到該第一泵浦12及該第二泵浦13，該固定殼部1122設置在該本體11的抽拉方向後段對應該熱交換器19。換言之，該活動殼部1121及該固定殼部1122係沿著該本體11的一縱長方向平行設置，其中該活動殼部1121及該固定殼部1122位於該前端板1111及該後端板1112之間，且該活動殼部1121靠近該前端板1111且例如但不限制的位於該本體11的縱長方向的前段1/3或1/2處，該固定殼部1122靠近該後端板1112。請繼續參考第2A-2E為本發明不同型式的活動殼體打開之示意圖。如圖所示，該活動殼部1121相對該基座111打開形成一開口1123連通該內部空間113，該活動殼部1121經由可活動的連接手段（例如螺鎖或鉸鍊或滑槽或線性滑軌等）與該基座111連接。在一些實施該活動殼部1121例如為一向上開啟的上掀蓋（如第2A圖），或者為一向側邊開啟的側掀蓋（如第2B及2D圖），或者為一滑動式開啟的滑蓋（如第2C圖），或者為雙掀蓋（如第2E圖所示）。要說明的是，若為滑蓋的型式，在一實施該活動殼體1121與該基座111其中之一設有公滑槽另一設有母滑槽搭配該公滑槽，在另一實施該活動殼體1121與該基座111之間設有線性滑軌。若為單側掀蓋型式或雙掀蓋型式，該活動殼體1121利用鉸鍊與該基座111連接。請繼續參考第3A至3D為本發明不同型式連接頭之示意圖。如圖所示，前述的第一連接頭組14及第二連接頭組15為一般已知的接頭例如快速接頭（如第3A及3D圖）或法蘭接頭（如第3B圖）或螺紋接頭（如第3C圖）。要特別說明的是，在第一連接頭組14及第二連接頭組15位於傳輸管組17的一端可選擇設有一閥體元件20，當該第一泵浦12或該第二泵浦13被拆卸時，藉由該閥體元件20阻止該傳輸管17內的液體流出。在一些實施，快速接頭（如第3D圖）內具有逆止閥元件，則可省略該閥體元件20的設置，當該快速接頭連接時，該傳輸管組17內的液體流動至該第一泵浦12及該第二泵浦13，當快速接頭斷接時，該傳輸管組17內的液體被快接頭內的逆止閥元件阻擋不會流出。請繼續參考第4A圖為本發明的液體冷卻分配裝置設置在伺服器機櫃內之立體示意圖；第4B圖為本發明的液體冷卻分配裝置從伺服器機櫃內抽拉出來顯露該活動殼部之示意圖；第4C圖為本發明的液體冷卻分配裝置的活動殼部打開更換內部零件之示意圖。如圖所示，前述的液體冷卻分配裝置的本體11設置在伺服器機櫃30內只留該基座111的前端板1111外露，當該第一泵浦12或第二泵浦13故障時，將該本體11從伺服器機櫃30內沿著抽拉方向L局部抽拉出來，亦即抽拉至該活動殼部1121外露，因此本體11不需從伺服器機櫃30內全部抽拉移出並維持該固定殼部1122在該伺服器機櫃30內，然後打開該活動殼部1121使該內部零件例如該第一泵浦12及該第二泵浦13外露，但不限於此，例如一部分的傳輸管組17或該第一及第二連接頭組14及15也會外露，在本實施表示更換第一泵浦12，藉由鬆開該第一連接頭組14進而拆卸該第一泵浦12，此時該第二泵浦13（如圖1B）仍得以保持運轉不用中斷伺服器機櫃30運作。以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能限定本創作實施之範圍。即凡依本創作申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍。

11:本體 111:基座 1111:前端板 1112:後端板 112:殼體 1121:活動殼部 1122:固定殼部 1123:開口 113:內部空間 12:第一泵浦 121:第一進口端 122:第一出口端 13:第二泵浦 131:第二進口端 132:第二出口端 14:第一連接頭組 15:第二連接頭組 16:控制單元 17:傳輸管組 171:輸入管 172:輸出管 173:第一外接端 174:第二外接端 18:儲液器 19:熱交換器 191:風扇組 20:閥體元件 30:伺服器機櫃 L:抽拉方向

第1A圖為本發明之立體分解示意圖；第1B圖為本發明另一視角之立體分解示意圖；第1C圖為本發明之立體組合示意圖；第2A-2E為本發明不同型式的活動殼體打開之示意圖；第3A-3D為本發明不同型式連接頭之示意圖；第4A圖為本發明的液體冷卻分配裝置設置在伺服器機櫃內之立體示意圖；第4B圖為本發明的液體冷卻分配裝置從伺服器機櫃內抽拉出來顯露該活動殼部之示意圖；第4C圖為本發明的液體冷卻分配裝置的活動殼部打開更換內部零件之示意圖。

11:本體

1111:前端板

1112:後端板

112:殼體

1121:活動殼部

1122:固定殼部

1123:開口

113:內部空間

12:第一泵浦

121:第一進口端

122:第一出口端

14:第一連接頭組

16:控制單元

17:傳輸管組

171:輸入管

172:輸出管

173:第一外接端

174:第二外接端

18:儲液器

19:熱交換器

191:風扇組

Claims

一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，包括：一本體，具有一基座及一殼體連接該基座，一內部空間界定在該基座與該殼體內，該殼體具有一固定殼部及一活動殼部，該活動殼部係相對該基座開啟或關閉；一第一泵浦及一第二泵浦，設置在該內部空間對應該活動殼部，且該第一泵浦及該第二泵浦分別經由一第一連接頭組及一第二連接頭組連接一傳輸管組，該傳輸管組連通設置在該內部空間的一熱交換器，其中該熱交換器對應該固定殼部。
如申請專利範圍第1項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該本體係設置在一機櫃內，且沿一抽拉方向從該機櫃移出顯露該活動殼部，保持該固定殼部在該機櫃內，該活動殼部係位於該本體抽拉方向的一前段，該固定殼部係位於該本體抽拉方向的一後段。
如申請專利範圍第1或2項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該固定殼部及該活動殼部係平行設置，且一儲液器連接在該第一泵浦及該第二泵浦與該熱交換器之間。
如申請專利範圍第1或2項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該活動殼部係為一朝上開啟的上掀蓋或一側掀蓋或一滑蓋或雙掀蓋。
如申請專利範圍第1項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該活動殼部係相對該基座開啟形成一開口連通該內部空間。
如申請專利範圍第1項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該傳輸管組具有一第一外接端及一第二外接端。
如申請專利範圍第1項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該第一泵浦及該第二泵浦係經由該傳輸管組併聯或串連連接。
如申請專利範圍第1項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該第一連接頭組及一第二連接頭組係為法蘭接頭或螺紋接頭或快速接頭。
如申請專利範圍第1項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該基座具有一前端板及一後端板分別形成該內部空間的一前邊界及一後邊界。
一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，包括：一本體，具有一固定殼部及一活動殼部係沿著該本體的一縱長方向平行設置，該活動殼部係相對該本體開啟或關閉；一儲液器，設置在該本體內；一熱交換器，設置在該本體內，且對應該固定殼部；一第一泵浦及一第二泵浦，係設置在該本體內且對應該活動殼部，該等泵浦經由一第一連接頭組及一第二連接頭組可插拔的連接一傳輸管組，且藉由該傳輸管組連通該儲液器及該熱交換器。
如申請專利範圍第10項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該本體係設置在一機櫃內，該活動殼部位於該本體的縱長方向的一前段，該固定殼部位於該本體的縱長方向的一後段，該本體從該機櫃拉出該前段以顯露該活動殼部。
如申請專利範圍第10或11項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該活動殼部係為一朝上開啟的上掀蓋或一側掀蓋或一滑蓋或雙掀蓋。
如申請專利範圍第10項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該活動殼部係相對該本體開啟形成一開口對應該第一及第二泵浦。
如申請專利範圍第10項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該傳輸管組具有一第一外接端及一第二外接端。
如申請專利範圍第10項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該第一泵浦及該第二泵浦係經由該傳輸管組併聯或串連連接。
如申請專利範圍第10項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該第一連接頭組及該第二連接頭組係為法蘭接頭或螺紋接頭或快速接頭。
如申請專利範圍第10項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該本體具有一前端板及一後端板分別形成該本體的一前邊界及一後邊界。
一種用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，包括：一本體，具有一基座，該基座具有一前端板及一後端板，一固定殼部及一活動殼部覆蓋該基座且位於該前端板及該後端板之間，其中該活動殼部靠近該前端板，該固定殼部靠近該後端板；第一泵浦及第二泵浦，設置在該本體內靠近該前端板，且該第一及第二泵浦經由一連接頭組可插拔的連接一傳輸管組，其中該本體從該前端板方向抽拉以使該活動殼體外露。
如申請專利範圍第18項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該固定殼部及該活動殼部係平行設置。
如申請專利範圍第18項所述之用於伺服器機櫃內之液體冷卻分配裝置，其中該活動殼部係位於該本體一縱長方向的一前段。