CN103671059A - 冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冷却系统：该冷却系统能够延长电源故障时在通过冷却介质而冷却的部件被损坏之前的时间。冷却系统（1）包括第一泵组（10）、第二泵组（20）、第一电源（31）和第二电源（32），其中，第一泵组（10）包括使冷却介质循环以对第一部件进行冷却的多个泵（11-16），第二泵组（20）包括使冷却介质循环以对第二部件进行冷却的多个泵（21-26），第一电源（31）对第一泵组的一部分泵（11-13）和第二泵组的一部分泵（21-23）提供电力，第二电源的第一泵组的另一部分泵（14-16）和第二泵组的另一部分泵（24-26）提供电力。

Description

冷却系统
技术领域
在本文中讨论的实施方式涉及一种冷却系统，该冷却系统包括使冷却介质循环以对部件进行冷却的泵组。
背景技术
通常，通过泵使冷却介质循环而用以冷却目标的冷却系统已为人们所熟知（例如，参见日本公开特许公报第56-81287号和第2010-211363号）。
图4是示出了根据参考技术的冷却系统的泵电源构型的图示。
在图4中示出的冷却系统中，第一泵组210包括使冷却介质循环以对未在图中示出的第一部件进行冷却的第一泵至第六泵211-216（泵01-06）。同时，第二泵组220包括使冷却介质循环以对未在图中示出的第二部件进行冷却的第一泵至第六泵221-226。
第一电源231（DDC#0：DC-DC转换器）对第一泵组的泵211-216提供电力。第二电源232（DDC#1：DC-DC转换器）对第二泵组220的泵221-226提供电力。
发明内容
相应地，本实施方式的一方面的目的是提供一种下述冷却系统：该冷却系统能够延长通过冷却介质而被冷却的部件在电源故障时被损坏之前的时间。
根据该实施方式的一方面，提供了下述冷却系统：该冷却系统包括第一泵组、第二泵组、第一电源和第二电源，其中，第一泵组包括使冷却介质循环以对第一部件进行冷却的多个泵，第二泵组包括使冷却介质循环以对第二部件进行冷却的多个泵，第一电源对第一泵组中的一部分泵和第二泵组中的一部分泵提供电力，第二电源对第一泵组中的另一部分泵和第二泵组中的另一部分泵提供电力。
附图说明
图1是根据实施方式的冷却系统的装置构型图。
图2是根据实施方式的冷却系统的电源构型图。
图3是用于说明在本实施方式中在电源故障之后冷却介质温度相对于时间而增大的曲线图。
图4是根据参考技术的冷却系统的电源构型图。
具体实施方式
在上述图4中示出的根据参考技术的冷却系统的泵电源构型中，当第一电源231或第二电源232发生故障且输出电源丢失时，这导致下述情况：第一泵组210或第二泵组220的所有泵停止。因此，存在下述问题：当对停止的循环冷却系统的发热元件继续提供电力时，在很短的时间内发生沸腾并且损坏加热元件体。
可以通过监测泵的转数和检测电源故障以在短时间内停止对发热元件供电来防止循环冷却系统的故障。然而，例如在服务器设备中，发热部件（CPU等）的突然停止导致了处理数据的丢失和HDD（硬盘驱动器）设备的数据的破坏。在这种情况下，存在的问题在于这导致系统可靠性降低。
下文中，参照附图对根据实施方式的冷却系统进行说明。
图1是根据本实施方式的冷却系统1的装置构型图。
图2是根据本实施方式的冷却系统1的电源构型图。
该冷却系统1包括第一泵组10、第二泵组20、第一电源31、第二电源32、循环路径40、热交换器50、风扇60、第一热接收单元71和第二热接收单元72。
第一泵组10包括作为六个（作为“多个”的示例）泵的单元的第一泵至第六泵——即六个泵——11-16。细节随后进行描述，第一泵组10的第一泵至第六泵11-16使冷却介质R循环以冷却循环路径40中的第一部件101，该第一部件101例如是发热部件，比如安装在电路板上的CPU。
以相似的方式，在第二泵组20中，作为六个（作为“多个”的示例）泵的单元的第一泵至第六泵21-26使冷却介质R循环以冷却循环路径40中的第二部件102，该第二部件102例如是发热部件，比如安装在电路板上的CPU。
第一泵组10和第二泵组20可以被安装在下述电路板上：第一部件101和第二部件102安装在该电路板上。
如图2中所示出的，第一电源31（DDC#0：DC-DC转换器）对作为第一泵组10的一部分泵的示例的第一泵至第三泵11-13（泵01-03）和作为第二泵组20的一部分泵的示例的第一泵至第三泵21-23（泵11-13）提供电力（Vo#0）。
第二电源32（DDC#1：DC-DC转换器）对作为第一泵组10的其他泵的示例的第四泵至第六泵14-16（泵04-06）和作为第二泵组20的其他泵的示例的第四泵至第六泵24-26（泵24-26）提供电力（Vo#1）。
循环路径40形成流动路径以使冷却介质R通过第一泵组10、第二泵组20、接收从第一部件101产生的热的第一热接收单元71、以及接收从第二部件102产生的热的第二热接收单元72。
循环路径40分支成通过第一热接收单元71的支路41和通过第二热接收单元72的第二支路42，其中，支路41和第二支路42为多个支路的示例。分支位置优选地位于从热交换器50朝向第一部件101和第二部件102的途中。
第一泵组10并行地设置在第一支路41中，而第二泵组20并行地设置在第二支路42中。循环路径40的第一支路41和第二支路42在分别通过第一热接收单元71和第二热接收单元72之后合并，且形成了通向热交换器50的流动路径。
第一泵组10在第一支路41中位于热交换器50与热接收单元71之间。同时，第二泵组20在第二支路42中位于热交换器50与第二热接收单元72之间。
热交换器50通过例如从风扇60吹来的风来释放冷却介质R的热量。该冷却介质例如是流体。
第一热接收单元71设置在第一部件101上，并且接收从第一部件101产生的热。第一部件101随着第一热接收单元71通过循环路径40的第一支路41的冷却介质R被冷却而被冷却。
第二热接收单元72设置在第二部件102上，并且接收从第二部件102产生的热。第二部件102随着第二热接收单元72通过循环路径40的第二支路42的冷却介质R被冷却而被冷却。
根据这些，热通过热交换器50而释放的低温冷却介质R（L）通过从第一热接收单元71和第二热接收单元72的热传递变成由图1中的半色调网点所表示的高温冷却介质R（H）。
图3是用来说明在本实施方式中在电源故障之后冷却介质温度相对于时间的增加的图表。
首先，如在根据图4中示出的参考技术（对比例）的冷却系统中，被认为是下述情况：在该情况中，第一电源231对第一泵组210的所有泵211-216提供电力，并且第二电源232对第二泵组220的所有泵221-226提供电力。同时，第一泵组210使冷却介质在未在图中示出的第一部件中循环，且第二泵组220使冷却介质在未在图中示出的第二部件中循环。
在该参考技术的情况中，当第一电源231或第二电源232（图3中的DDC）发生故障时，第一泵组10或第二泵组20的所有泵停止。因此，如由图3中的实线所示出的（此时6个泵单元停止），在故障发生之前冷却介质温度Twc迅速地升高，并且很快达到沸点温度Twb，并且在电源故障之后在t1时间内在作为冷却目标的部件中发生故障。
接下来，如在根据图1和图2中示出的本实施方式的冷却系统1中，被认为是下述情况：在该情况中，第一电源31对第一泵组10的一部分泵11-13和第二泵组20的一部分泵21-23提供电力，且第二电源32对第一泵组10的另一部分泵14-16和第二泵组20的另一部分泵24-26提供电力。
在本实施方式的这种情况中，即使当第一电源31或第二电源32（图3中DDC）发生故障，只有第一泵组10的或第二泵组20的一部分泵（在本实施方式中为三个单元）停止。因此，如在图3中通过虚线所表示的（此时3个泵单元停止），在故障发生之前冷却介质温度Twc适度地升高并且达到沸点温度Twb，并且在作为冷却目标的第一部件101或第二部件102中未发生故障，直到t2时间为止，其中，t2时间为对比例中的t1时间的长度的两倍。
如上所述，当第一电源31和第二电源32发生故障时，第一部件101和第二部件102的故障可能会随少数泵停止而推迟。因此，优选的是：第一泵组10中的由第一电源31提供电力的泵的数量（在本实施方式中为三个单元）和第二泵组20中的由第一电源31提供电力的泵的数量（在该示例中为三个单元）是相同的或相差一个。
同时，优选的是：第一泵组10中的由第二电源32提供电力的泵的数量（在本实施方式中为三个单元）和第二泵组20中的由第二电源32提供电力的泵的数量（在该示例中为三个单元）是相同的或相差一个。
相应地，当第一电源31和第二电源32发生故障时，在第一泵组10和第二泵组20中的停止的泵单元的数量的最大值可减少，且第一部件101和第二部件102的破坏可被推迟。
在上述的本实施方式中，第一泵组10包括使冷却介质R循环以对第一部件101进行冷却的多个泵11-16，并且第二泵组20包括使冷却介质R循环以对第二部件102进行冷却的多个泵21-26。第一电源31对第一泵组10的一部分泵11-13和第二泵组20的一部分泵21-23提供电力。第二电源32对第一泵组10的另一部分泵14-16和第二泵组20的另一部分泵24-26提供电力。
相应地，可以防止当第一电源31或第二电源32发生故障时第一泵组10和或第二泵组20的所有泵的停止，且抑制冷却介质R的温度的快速上升，并因此抑制部件101和部件102的温度的快速上升。
因此，根据本实施方式，从第一电源31或第二电源32故障时的时间到通过冷却介质R冷却的第一部件101和第二部件102被损坏之前的时间可被延长。因此，由于例如第一部件101和第二部件102可以通过利用延长的时间而安全地停止，所以提升了冷却系统1的可靠性。此外，由于可在不使电源冗余的情况下提高冷却系统1的可靠性，所以增加了被安装部件的布局空间，并且也能够进行高密度安装。
同时，在本实施方式中，循环路径40形成流动路径以使冷却介质R通过第一泵组10、第二泵组20、第一热接收单元71和第二热接收单元72，并分支成包括通过第一热接收单元71的第一支路41和通过第二热接收单元72的第二支路42的多个支路。第一泵组10并行地设置在第一支路41中，且第二泵组20并行地设置在第二支路42中。因此，第一部件101和第二部件102被损坏之前的时间可以通过简单的构型而被延长。因此，也能够进行高密度安装。
同时，在本实施方式中，循环路径40在从热交换器50朝向第一热接收单元71和第二热接收单元72的途中分支成多个支路41、42。第一泵组10位于热交换器50与第一热接收单元71之间，且第二泵组20位于热交换器50与第二热接收单元72之间。为此，第一泵组10和第二泵组20能够使冷却介质R在热通过热交换器50而释放的低温冷却介质R（L)所通过的位置处循环，且可以提升第一泵组10和第二泵组20的寿命。因此，进一步提升了冷却系统1的可靠性。
同时，在本实施方式中，第一泵组10中的由第一电源31提供电力的泵的数量和第二泵组20中的由第一电源31提供电力的泵的数量是相同的（或相差一个）。第一泵组10中的由第二电源32提供应电力的泵的数量和第二泵组20中的由第二电源32提供电力的泵的数量是相同的（或相差一个）。为此，当第一电源31和第二电源32发生故障时，在第一泵组10中的和第二泵组20中的停止的泵单元的数量的最大值可以减小，并且第一部件101和第二部件102被损坏之前的时间可以被延长。
同时，在本实施方式中，冷却系统1包括总共两个泵组，即，使冷却介质R循环以对第一部件101进行冷却的第一泵组10和使冷却介质R循环以对第二部件102进行冷却的第二泵组20。然而，冷却系统1也可被构造成包括三个或更多个泵组，例如使冷却介质R循环以对第三部件进行冷却的第三泵组。
同时，尽管在本实施方式中冷却系统1包括第一电源31和第二电源32，但是也可以包括三个或更多个电源，例如对第一泵组10的一部分泵和第二泵组20的一部分泵提供电力的第三电源。
同时，尽管电源31、32的数量与泵组10、20的数量相同，但是电源的数量可大于泵组的数量，并且反之亦然，电源数量亦可小于泵的数量。

Claims (4)

1.一种冷却系统，包括：
第一泵组，所述第一泵组包括使冷却介质循环以对第一部件进行冷却的多个泵；
第二泵组，所述第二泵组包括使冷却介质循环以对第二部件进行冷却的多个泵；
第一电源，所述第一电源对所述第一泵组的一部分泵和所述第二泵组的一部分泵提供电力；以及
第二电源，所述第二电源对所述第一泵组的另一部分泵和所述第二泵组的另一部分泵提供电力。
2.根据权利要求1所述的冷却系统，还包括：
第一热接收单元，所述第一热接收单元接收从所述第一部件产生的热；
第二热接收单元，所述第二热接收单元接收从所述第二部件产生的热；以及
循环路径，所述循环路径形成流动路径以使所述冷却介质通过所述第一泵组、所述第二泵组、所述第一热接收单元和所述第二热接收单元；其中，
所述循环路径分支成包括通过所述第一热接收单元的第一支路和通过所述第二热接收单元的第二支路的多个支路；
所述第一泵组并行设置在所述第一支路中；并且
所述第二泵组并行设置在所述第二支路中。
3.根据权利要求2所述的冷却系统，还包括释放冷却介质的热量的热交换器，其中，
所述循环路径在从所述热交换器至所述第一热接收单元和所述第二热接收单元的途中分支成所述多个支路；
所述第一泵组位于所述热交换器与所述第一热接收单元之间；并且
所述第二泵组位于所述热交换器与所述第二热接收单元之间。
4.根据权利要求1、2和3中任一项所述的冷却系统，其中
所述第一泵组中的由所述第一电源提供电力的泵的数量和所述第二泵组中的由所述第一电源提供电力的泵的数量是相同的或相差一个；以及
所述第一泵组中的由所述第二电源提供电力的泵的数量和所述第二泵组中的由所述第二电源提供电力的泵的数量是相同的或相差一个。
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