CN103729043A

CN103729043A - 伺服系统

Info

Publication number: CN103729043A
Application number: CN201210387679.5A
Authority: CN
Inventors: 陈建安; 林智坚; 童凯炀; 张学晖; 冯辉敏
Original assignee: Inventec Pudong Technology Corp; Inventec Corp
Current assignee: Inventec Pudong Technology Corp; Inventec Corp
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2014-04-16
Also published as: US9007765B2; US20140104784A1

Abstract

一种伺服系统，具有入风侧及出风侧。伺服系统包含二伺服器机架模块及一控制器。二伺服器机架模块相互并排。控制器电性连接二伺服器机架模块。伺服器机架模块包含柜体、伺服主机及风扇构件。柜体具有第一侧，靠近入风侧。伺服主机分别以可拆卸地关系装设于柜体内。风扇构件装设于柜体的第一侧。风扇构件包含多个风扇，这些风扇分别电性连接控制器。当风扇构件运转时，于相互并排的柜体内形成气流。伺服主机位于气流的流动路径上。当二风扇构件的至少一风扇损坏时，控制器用以提高靠近出风侧的风扇构件的转速提高而增加伺服系统的散热效率。

Description

伺服系统

技术领域

本发明涉及一种伺服系统，特别涉及一种具有冷却补偿的伺服系统。

背景技术

相较于个人计算机(如：桌上型计算机、笔记型计算机...等)伺服器计算机具备有还强大的运算能力，同时因为伺服器计算机大多运用于商业、金融甚至气象、军事等领域，其可靠度与稳定性的要求要比个人计算机要还高。因此伺服器计算机在软硬件的设计上，会比个人计算机还严苛。

一般伺服器除了会装设散热装置来排除伺服器内的热量外，还具有一套保护机制来防止伺服器内的元件损毁。当散热装置的散热效率不足而使得伺服器内的工作温度高于预设的临界值时，伺服器的系统就会非预期的自动关机，进而防止伺服器内的电子元件因工作温度过高而损毁。然而由于架设伺服器的目的多是为了商业、金融等用途，故一旦伺服器发生非预期的关机，影响则会相当严重。因此，如何改进伺服器的散热效率，将是研发人员所欲追求的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伺服系统，藉以改进伺服器的散热效率。

本发明所揭露的伺服系统，具有相对的一入风侧及一出风侧。伺服系统包含二伺服器机架模块及一控制器。二伺服器机架模块相互并排。控制器电性连接二伺服器机架模块。每一伺服器机架模块包含一柜体、多个伺服主机及一风扇构件。柜体具有相对的一第一侧及一第二侧。第一侧较第二侧靠近入风侧。这些伺服主机分别以可拆卸地关系装设于柜体内，且这些伺服主机各包含一温度监控构件。风扇构件装设于柜体的第一侧。风扇构件包含多个风扇。这些风扇分别电性连接控制器。其中二柜体的一的第一侧抵靠于二柜体的另一的第二侧。当二风扇构件运转时，于相互并排的二柜体内形成一气流。气流自伺服系统的入风侧流向出风侧，且这些伺服主机位于气流的流动路径上。当二风扇构件的至少一风扇损坏时，控制器用以提高靠近出风侧的风扇构件的转速而增加伺服系统的散热效率。

根据上述本发明所揭露的伺服系统，每一个伺服器机架模块具有一风扇构件，二伺服器机架模块相互并排，使得二风扇构件之一靠近伺服系统的入风侧，以及二风扇构件的一靠近伺服系统的出风侧。当二风扇构件中有任何一个风扇损坏时，控制器会令靠近出风侧的风扇构件的转速提高，以增加伺服系统的散热效率。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的伺服系统的立体示意图；

图2为图1部分的分解示意图；

图3为图1的伺服系统的电性关系示意图；

图4为图1的侧视示意图；

图5为沿图4的5-5剖面线所绘示的剖面示意图。

其中，附图标记

10伺服系统

20入风侧

30出风侧

40伺服器机架模块

50控制器

100柜体

110第一侧

120第二侧

130存放区

200伺服主机

210温度监控构件

300风扇构件

310风扇

400冷却构件

410流体驱动装置

420冷却盘管

430温度调节器

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参照图1至图4，图1为根据本发明一实施例的伺服系统的立体示意图，图2为图1部分的分解示意图，图3为图1的伺服系统的电性关系示意图，图4为图1的侧视示意图。

本实施例的伺服系统10具有相对的一入风侧20及一出风侧30。伺服系统10包含二伺服器机架模块40(Server Rack Module)及一控制器50。二伺服器机架模块40相互并排伺服器机架模块40。为方便说明，本实施例的伺服器机架模块40的数量以两个为例，但不以此为限，在其他实施例中，伺服器机架模块40的数量可以是三个以上。

每一个伺服器机架模块40包含一柜体100、多个伺服主机200及一风扇构件300。柜体100具有相对的一第一侧110及一第二侧120。柜体100的第一侧110较第二侧120靠近入风侧20。此外，柜体100具有多个存放区130(如图4所示)。这些存放区130分别与柜体100底部间保持相异高度。这些伺服主机200以可拆卸地关系装设于柜体100内的各存放区130。风扇构件300装设于柜体100的第一侧110，且风扇构件300包含多个风扇310。这些风扇310分别位于各存放区130。其中二柜体100的一的第一侧110抵靠于二柜体100的另一的第二侧120。详细来说，远离入风侧20的柜体100的第一侧110抵靠于靠近入风侧20的柜体100的第二侧120，使得两伺服器机架模块40相互并排。并且，两伺服器机架模块40的同一高度的存放区130彼此互通。

请参阅图2与图4。从上述可知，本实施例的伺服系统10分别分成多个不同高度的存放区130。然而，对散热效果而言，相同高度的存放区130内的各风扇310对同一高度的存放区130内的伺服主机200影响是最明显的。相异高度的存放区130的各风扇310对上述的伺服主机200的影响则随着距离的由近而远逐渐递减。因此，以下将先以其中一高度的存放区130作为说明。当同一高度的存放区130的各风扇310运转时，同一高度的存放区130内的各风扇310于相互并排的二柜体100内形成一气流。气流自伺服系统10的入风侧20流向出风侧30(沿箭头a所指示的方向)，而这些伺服主机200位于气流的流动路径上，进而将伺服主机200所产生的热量带走。

然而，当同一高度的存放区130内有至少一风扇310损坏时，由于在同一高度的存放区130内的风扇310运转的数量降低了，故将使得此存放区130内的各风扇310的整体散热效率降低。若整体的散热效率持续降低，则会造成此存放区130内的伺服主机200的温度持续升高甚或当机而影响到正在使用伺服系统的用户。因此，当同一高度的存放区130内有至少一风扇310损坏时，风扇310会传回一风扇转速归零或一风扇异常的信号至控制器50。接着，控制器50便会开始提高同一高度的存放区130内较靠近出风侧30的各风扇310的转速以提升伺服系统10的散热效率。其中，检测风扇损坏的方法例如可以通过转速计，当转速计测到某一风扇310的转速异常降低或归零时，则会传递风扇转速归零或风扇异常的信号至控制器50。此外某些类型的风扇，亦可以直接提供转速信号或风扇异常信号供控制器50使用。

在本实施例及其他实施例中，当靠近出风侧30的风扇310的转速提高之后仍无法有效地提升伺服系统10的散热效率时，控制器50会还进一步地提高同一高度的存放区130内较靠近入风侧20的各风扇310的转速以提升伺服系统10的散热效率。

上述先将靠近出风侧30的各风扇310的转速提高，再将靠近入风侧20的各风扇310的转速提高的顺序并非用以限制本发明。在其他实施例中，也可以先将靠近入风侧20的各风扇310的转速提高，再将靠近出风侧30的各风扇310的转速提高。

此外，在本实施例及其他实施例中，当靠近入风侧30的风扇310的转速提高之后仍无法有效地提升伺服系统10的散热效率时，控制器50会还进一步地提高相异高度的存放区130内的各风扇310的转速，进而提升伺服系统10的散热效率。详细来说，这些伺服主机200各包含至少一温度监控组件210。这些温度监控组件210分别与控制器50电性连接。这些温度监控组件210分别用以监控这些伺服主机200的温度状况。当这些温度监控组件210检测到其中一伺服主机200的温度高于一临界值时，对应的温度监控组件210就会将伺服主机200的温度异常信号回传至控制器50，令控制器50更进一步地提高相异高度的存放区130内的各风扇310的转速以提升伺服系统10的散热效率。其中，上述临界值为根据伺服主机200内的电子元件可正常运作的安全温度范围所设定的温度值。

请参阅图5，图5为沿图4的5-5剖面线所绘示的剖面示意图。在本实施例中，每一伺服器机架模块40的每一伺服主机200可沿远离柜体100的一第一方向D1而抽离柜体100。气流沿柜体100的第一侧110朝第二侧120的一第二方向D2延伸。第一方向D1与第二方向D2实质上相互垂直。实质上相互垂直是指第一方向D1与第二方向D2的夹角可以是90度或近似90度。如此一来，将使得当各伺服器机架模块40彼此并排时，气流能够从伺服系统10的入风侧20流动至出风侧30，而伺服主机200也能够无阻碍地自柜体100上被抽离。

此外，在本实施例及其他实施例中，每一伺服器机架模块40还包含一冷却构件400。冷却构件400装设于柜体100的第一侧110，且风扇构件300介于冷却构件400与这些伺服主机200之间。当这些温度监控构件210感测到其中一伺服主机200的温度高于临界值时，对应的温度监控构件210就会将伺服主机200的温度异常信号回传至控制器50，令控制器50还进一步地降低同一伺服器机架模块40的冷却构件400的冷却温度，使流入这些柜体100的气流的温度降低。

详细来说，每一冷却构件400包含一流体驱动装置410、一冷却盘管420及一温度调节器430。冷却盘管420内具有一冷却流体，且冷却盘管420与流体驱动装置410连通。流体驱动装置410与控制器50电性连接并用以驱动冷却盘管420内的冷却流体流动。温度调节器430与控制器50电性连接，且与冷却盘管420热接触。

在本实施例及其他实施例中，当温度监控构件210检测到其中一伺服主机200的温度高于临界值时，控制器50用以令同一伺服器机架模块40的流体驱动装置410提高靠近入风侧20的冷却盘管420内的冷却流体的流速，或是，控制器50用以令同一伺服器机架模块40的温度调节器430调降靠近入风侧20的冷却盘管420内的冷却流体的温度，以增加冷却构件400与空气间的热交换效率。

值得注意的是，一般风扇构件300将柜体100外部的空气导入柜体100内部时，外界的空气将先与冷却构件400进行一次热交换，使得流入柜体100的气流温度降低，进而让气流与伺服主机200进行热交换而降低伺服主机200的温度。然而，在本实施例中，由于控制器50会额外将冷却构件400中的冷却流体的流速增加或将冷却构件400中的冷却流体的温度降低，故能更有效地降低流入柜体100的气流的温度，进而增加伺服主机200与气流间的热交换效率。

根据上述本发明所揭露的伺服系统，每一个伺服器机架模块具有一风扇构件，二伺服器机架模块相互并排，使得二风扇构件的一靠近伺服系统的入风侧，以及二风扇构件的一靠近伺服系统的出风侧。当二风扇构件中有任何一个风扇损坏时，控制器会令靠近出风侧的风扇构件的转速提高，以增加伺服系统的散热效率。

此外，每一伺服器机架模块具有一冷却构件，二伺服器机架模块相互并排，使得二冷却构件的一靠近伺服系统的入风侧，以及二冷却构件的一靠近伺服系统的出风侧。当介于二冷却构件之间的伺服主机的温度高于临界值时，控制器会令靠近入风侧的冷却构件的温度下降，以使进入柜体的气流的温度降低，进而增加气流与伺服主机间的热交换效率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种伺服系统，具有相对的一入风侧及一出风侧，该伺服系统包含二伺服器机架模块及一控制器，该二伺服器机架模块相互并排，该控制器电性连接该二伺服器机架模块，其特征在于，每一该伺服器机架模块包含：

一柜体，具有相对的一第一侧及一第二侧，该第一侧较该第二侧靠近该入风侧；

多个伺服主机，以能够拆卸地关系装设于该柜体内；以及

一风扇构件，该风扇构件装设于该柜体的该第一侧，该风扇构件包含多个风扇，该些风扇分别电性连接该控制器；

其中该二柜体的一的该第一侧抵靠于该二柜体的另一的该第二侧，当该二风扇构件运转时，于相互并排的该二柜体内形成一气流，该气流自该伺服系统的该入风侧流向该出风侧，且该些伺服主机位于该气流的流动路径上，当该二风扇构件的至少一该风扇损坏时，该控制器用以提高靠近该出风侧的该风扇构件的转速而提升该伺服系统的散热效率。

2.根据权利要求1所述的伺服系统，其特征在于，每一该柜体具有多个存放区，该些存放区分别与该柜体底部间保持相异高度，该些伺服主机与该些风扇分别位于该些存放区，当该二风扇构件的至少一该风扇损坏时，该控制器用以提高位于同一高度的该存放区的靠近该出风侧的该风扇构件的转速而提升该伺服系统的散热效率。

3.根据权利要求2所述的伺服系统，其特征在于，当该二风扇构件的至少一该风扇损坏时，该控制器用以提高位于同一高度的该存放区的靠近该入风侧的该风扇构件的转速而提升该伺服系统的散热效率。

4.根据权利要求3所述的伺服系统，其特征在于，每一该伺服主机包含至少一温度监控器，该温度监控器与该控制器电性连接，该温度监控器感测到该伺服主机的温度高于一临界值时，该控制器用以提高相异高度的该些存放区的该些风扇的转速。

5.根据权利要求4所述的伺服系统，其特征在于，每一该伺服器机架模块还包含一冷却构件，该冷却构件装设于该柜体的该第一侧，且该风扇构件介于该冷却构件与该些伺服主机之间，当该温度监控构件感测到靠近该入风侧的该些伺服主机的温度高于该临界值时，该控制器用以调降靠近该入风侧的该冷却构件的冷却温度，使流入该些柜体的该气流的温度降低。

6.根据权利要求5所述的伺服系统，其特征在于，每一该冷却构件包含一冷却盘管及一流体驱动装置，该冷却盘管内具有一冷却流体，且该冷却盘管与该流体驱动装置连通，该流体驱动装置与该控制器电性连接且用以驱动该冷却盘管内的该冷却流体流动，当该温度监控构件感测到靠近该入风侧的该些伺服主机的温度高于该临界值时，该控制器用以令靠近该入风侧的该流体驱动装置提高靠近该入风侧的该冷却盘管内的该冷却流体的流速。

7.根据权利要求5所述的伺服系统，其特征在于，每一该冷却构件还包含一温度调节器，该温度调节器与该冷却盘管热接触，且电性连接该控制器，当该温度监控构件感测到靠近该入风侧的该些伺服主机的温度高于该临界值时，该控制器用以令靠近该入风侧的该温度调节器降低靠近该入风侧的该冷却盘管内的该冷却流体的温度。

8.根据权利要求1所述的伺服系统，其特征在于，每一该伺服器机架模块的每一该伺服主机沿远离该柜体的一第一方向而抽离该柜体，该气流沿该柜体的该第一侧朝该第二侧的一第二方向延伸，该第一方向与该第二方向相互垂直。