CN110740620B - 用于服务器机柜内的液体冷却分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，包括：一本体内容置有双泵，该本体具有一固定壳部及一活动壳部，该活动壳部相对该本体开启或关闭，该活动壳部位于该本体的一抽拉方向前段对应该双泵，该双泵经由连接头组可插拔的连接一传输管组，如此将该本体从一服务器机柜内拉出显露该活动壳部，并维持该固定壳部在该机柜内，以达到方便更换该些泵或其他设备。

Description

用于服务器机柜内的液体冷却分配装置

技术领域

本发明涉及一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，尤指一种设置在服务器机柜内的液体散热装置。

背景技术

科技的进步，可提升人类生活上的便利性，尤其是目前各种资料处理及网际网路的运用，都需依赖电子设备的运作，因此，具高速处理效能及大储存能量的电子设备乃被广泛应用于各企业中。

以传统现有可容纳各种发热元件的IT、通讯、工业、交通、运输等的服务器机箱(柜)结构来作说明，该服务器机箱(柜)的内部是一封闭式的容置空间，该容置空间可供容纳复数发热元件(可为中央处理器(CPU)、微处理器或晶片或单晶片或其他因电力驱动而产生热源的单元或装置等)，现有一般系采用封闭式散热方式(即服务器机柜内散热)，系在该些发热元件直接设有水冷头与各发热元件相贴设，并凭借一管体组及一泵将内部的一工作流体带至服务器机柜内部的水排进行散热，并通过设置于水排上的风扇驱动机箱(柜)的容置空间内的气体，以令水排内吸收热量的工作流体与机箱(柜)内部的气体进行热交换作用，以达到散热作用，降低各发热元件温度的目的。但是，封闭式(服务器机柜内)散热方式会造成服务器机柜随工作时间的增加产生增温形成积热造成热无法散热，致使热交换效果不佳。

因此，也有业者采取开放式散热，即通过在服务器机柜外部的水排或冷水进行热交换，然而现有采取此种方式系于服务器机柜内另外设置一冷水分配装置(CoolingDistribution Unit；CDU)，该冷水分配装置内设置有板式热交换器、储水单元、泵等，并通过该冷水分配装置与一外部水源形成第一侧流体回路，及通过该冷水分配装置与服务器机柜内热源形成第二侧流体回路，如此帮助服务器机柜散热。

但是，上述另一种现有技术在遇到冷水分配装置内部零件(例如管体或接头或泵或其他元件等等)故障需要维修，必须停止服务器机柜及冷水分配装置运作，等待维修完毕再重新启动两者，如此损耗时间。再者，维修时必须将冷水分配装置的整体从服务器机柜内抽(拖)拉出来，但是对于放置在狭小空间的服务器机柜而言，没有办法将冷水分配装置的整体抽拉出来打开外壳维修，造成维修不易。是以，要如何解决上述现有的问题与缺失，即为本案的发明人与从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在。

发明内容

本发明的一目的在提供一种不需停止机柜运作，且容易及/或快速更换故障单元的液体冷却分配装置。

本发明的另一目的在提供一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，只需将该冷却分配装置从该机柜内仅须局部抽拉出就可以更换液体冷却分配装置的内部零件，不需要将冷却分配装置全部移出机柜。

本发明的另一目的在提供一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置具有两个泵，当其中之一泵故障，另一可以持续运作以维持服务器不中断运行。

为达上述目的，本发明提供一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，包括：一本体，具有一基座及一壳体连接该基座，一内部空间界定在该基座与该壳体内，该壳体具有一固定壳部及一活动壳部，该活动壳部相对该基座开启或关闭；一第一泵及一第二泵，设置在该内部空间对应该活动壳部，且该第一泵及该第二泵分别经由一第一连接头组及一第二连接头组连接一传输管组，该传输管组连通设置在该内部空间的一储液器及一热交换器，且该热交换器对应该固定壳部。

前述本体设置在一机柜内，且沿一移动方向从该机柜拉出显露该活动壳部，该固定壳部在该机柜内，该活动壳部位于该移动方向前段，该固定壳部位于该移动方向后段。

前述固定壳部及该活动壳部沿着该基座的一纵长方向平行设置。

前述活动壳部是一朝上开启的上掀盖或一侧掀盖或一滑盖或双掀盖。

前述活动壳部系开启形成一开口连通该内部空间。

前述传输管组具有一第一及二外接端组。

前述第一泵及该第二泵连接一控制单元。

前述第一泵及该第二泵经由该传输管组并联或串连连接。

前述该热交换器对接一风扇组。

前述第一连接头组及一第二连接头组是法兰接头或螺纹接头或快速接头。

前述基座具有一前端板及一后端板形成该内部空间的前后边界。

为达上述目的，本发明另外提供一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，包括：一本体，具有一固定壳部及一活动壳部沿着该本体的一纵长方向平行设置，该活动壳部相对该本体开启或关闭；一储液器，设置在该本体内；一热交换器，设置在该本体内，且对应该固定壳部；一第一泵及一第二泵，设置在该本体内且对应该活动壳部，该些泵经由一第一连接头组及一第二连接头组可插拔的连接一传输管组，且凭借该传输管组连通该储液器及该热交换器。

前述本体设置在一机柜内，该活动壳部位于该本体的纵长方向的一前段，该固定壳部位于该本体的纵长方向的一后段，该本体从该机柜拉出该前段以显露该活动壳部。

前述活动壳部是一朝上开启的上掀盖或一侧掀盖或一滑盖或双掀盖。

前述活动壳部系开启形成一开口对应该第一泵及第二泵。

前述传输管组具有一外接端组。

前述第一泵及第二泵连接一控制单元。

前述第一泵及该第二泵经由该传输管组并联或串连连接。

前述热交换器对接一风扇组。

前述第一连接头组及该第二连接头组是法兰接头或螺纹接头或快速接头。

前述本体具有一前端板及一后端板形成该箱体的一前后边界。

为达上述目的，本发明另外提供一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，包括：一本体，具有一固定壳部及一活动壳部，该活动壳部位于该本体的一抽拉方向前段，且相对该本体开启或关闭；两个泵，设置在该本体内对应该活动壳部，该两个泵经由一连接头组可插拔的连接一传输管组，凭借抽拉该本体移动至该本体的一前段打开该活动壳部以更换该些泵其中任一。

前述固定壳部及该活动壳部平行设置。

前述活动壳部位于该本体一纵长方向的一前段。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：如此将该本体从一服务器机柜内拉出显露该活动壳部，并维持该固定壳部在该机柜内，以达到方便更换该些泵或其他设备。

附图说明

图1A为本发明的立体分解示意图；

图1B为本发明另一视角的立体分解示意图；

图1C为本发明的立体组合示意图；

图2A-图2E为本发明不同型式的活动壳部打开的示意图；

图3A-图3D为本发明不同型式连接头的示意图；

图4A为本发明的液体冷却分配装置设置在服务器机柜内的立体示意图；

图4B为本发明的液体冷却分配装置从服务器机柜内抽拉出来显露该活动壳部的示意图；

图4C为本发明的液体冷却分配装置的活动壳部打开更换内部零件的示意图。

附图标记说明：本体11；基座111；前端板1111；后端板1112；壳体112；活动壳部1121；固定壳部1122；开口1123；内部空间113；第一泵12；第一进口端121；第一出口端122；第二泵13；第二进口端131；第二出口端132；第一连接头组14；第二连接头组15；控制单元16；传输管组17；输入管171；输出管172；第一外接端173；第二外接端174；储液器18；热交换器19；风扇组191；阀体元件20；服务器机柜30；抽拉方向L。

具体实施方式

本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。

本发明提供用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，请参阅图1A为本发明的立体分解示意图；图1B为本发明另一视角的立体分解示意图；图1C为本发明的立体组合示意图。如图所示一种液体冷却分配装置应用于一数据中心(如机房或房屋)内的服务器机柜(如服务器、网路通信设备)，该机柜用以存放资料设备，机柜设有液体导管帮助机柜内的各种运作设备散热。该液体冷却分配装置包括一本体11具有一基座111及一壳体112连接该基座111，一内部空间113界定在该基座111与该壳体112内，该基座111具有一前端板1111及一后端板1112形成该内部空间113及该本体11的一前边界及一后边界。

一第一泵12及一第二泵13设置在该内部空间113，该第一泵12及该第二泵13分别经由一第一连接头组14及一第二连接头组15连接一传输管组17，在本图中表示该第一泵12的一第一进口端121及一第一出口端122经由第一连接头组14连接该传输管组17的一输入管171及一输出管172，该第二泵13的一第二进口端131及一第二出口端132经由该第二连接头组15连接该传输管组17的输入管171及输出管172。

前述第一泵12及第二泵13经由该传输管组17连通设置在该内部空间113的一储液器18及一热交换器19，且该传输管组17具有一第一外接端173及一第二外接端174分别连接外部(机柜)的液体导管，以使外部受热的液体通过该第一外接端173流入本体11内，然后使本体11内散热冷却后的液体通过该第二外接端174流到外部(机柜)。

前述储液器18设在该热交换器19与第一、二泵12、13之间，该储液器18用以暂存通过热交换器19的液体作为缓冲之用，该热交换器19例如为一板式热交换器或鳍片式散热器，但并不局限于此，该热交换器19用以提供高温液体散热或高温液体与低温液体热交换的运作，在本实施该热交换器19对接一风扇组191，凭借风扇组191提升热交换器19热交换效率，在一实施该热交换器19连通一冷水源，使该热交换器19被一低温液体流通跟来自于传输管组17的高温液体产生热交换。

前述第一泵12及第二泵13连接一控制单元16且经由该传输管组17并联或串连连接，若是并联则液体同时通过该第一泵12及第二泵13以加快液体流动速度，若是串连则液体陆续经过该第一泵12及第二泵13以增加液体压力。再者，该第一泵12及第二泵13系共同运作，或者其中之一泵运作另一泵作为备援。因此，当该运作的泵损坏时，另一泵可以持续运作或者开始运作，以防止液体冷却分配装置停止运作。

再者，前述壳体112具有一活动壳部1121及一固定壳部1122，该固定壳部1122对应到该热交换器19且与该基座111经由连接手段(例如螺锁或铆接)固定连接，该活动壳部1121相对该基座111开启或关闭，在本实施该活动壳部1121设置在该本体11的一抽拉方向的前段对应到该第一泵12及该第二泵13，该固定壳部1122设置在该本体11的抽拉方向后段对应该热交换器19。换言之，该活动壳部1121及该固定壳部1122沿着该本体11的一纵长方向平行设置，其中该活动壳部1121及该固定壳部1122位于该前端板1111及该后端板1112之间，且该活动壳部1121靠近该前端板1111且例如但不限制的位于该本体11的纵长方向的前段1/3或1/2处，该固定壳部1122靠近该后端板1112。

请继续参考图2A-图2E为本发明不同型式的活动壳部打开的示意图。如图所示，该活动壳部1121相对该基座111打开形成一开口1123连通该内部空间113，该活动壳部1121经由可活动的连接手段(例如螺锁或铰链或滑槽或线性滑轨等)与该基座111连接。在一些实施该活动壳部1121例如为一向上开启的上掀盖(如图2A)，或者为一向侧边开启的侧掀盖(如图2B及图2D)，或者为一滑动式开启的滑盖(如图2C)，或者为双掀盖(如图2E所示)。要说明的是，若为滑盖的型式，在一实施该活动壳部1121与该基座111其中之一设有公滑槽另一设有母滑槽搭配该公滑槽，在另一实施该活动壳部1121与该基座111之间设有线性滑轨。若为单侧掀盖型式或双掀盖型式，该活动壳部1121利用铰链与该基座111连接。

请继续参考图3A至图3D为本发明不同型式连接头的示意图。如图所示，前述的第一连接头组14及第二连接头组15为一般已知的接头例如快速接头(如图3A及图3D)或法兰接头(如图3B)或螺纹接头(如图3C)。要特别说明的是，在第一连接头组14及第二连接头组15位于传输管组17的一端可选择设有一阀体元件20，当该第一泵12或该第二泵13被拆卸时，凭借该阀体元件20阻止该传输管17内的液体流出。在一些实施，快速接头(如图3D)内具有逆止阀元件，则可省略该阀体元件20的设置，当该快速接头连接时，该传输管组17内的液体流动至该第一泵12及该第二泵13，当快速接头断接时，该传输管组17内的液体被快接头内的逆止阀元件阻挡不会流出。

请继续参考图4A为本发明的液体冷却分配装置设置在服务器机柜内的立体示意图；图4B为本发明的液体冷却分配装置从服务器机柜内抽拉出来显露该活动壳部的示意图；图4C为本发明的液体冷却分配装置的活动壳部打开更换内部零件的示意图。如图所示，前述的液体冷却分配装置的本体11设置在服务器机柜30内只留该基座111的前端板1111外露，当该第一泵12或第二泵13故障时，将该本体11从服务器机柜30内沿着抽拉方向L局部抽拉出来，也即抽拉至该活动壳部1121外露，因此本体11不需从服务器机柜30内全部抽拉移出并维持该固定壳部1122在该服务器机柜30内，然后打开该活动壳部1121使该内部零件例如该第一泵12及该第二泵13外露，但不限于此，例如一部分的传输管组17或该第一及第二连接头组14及15也会外露，在本实施表示更换第一泵12，凭借松开该第一连接头组14进而拆卸该第一泵12，此时该第二泵13(如图1B)仍得以保持运转不用中断服务器机柜30运作。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于，包括：

一本体，具有一基座及一壳体连接该基座，一内部空间界定在该基座与该壳体内，该壳体具有一固定壳部及一活动壳部，该活动壳部相对该基座开启或关闭；该活动壳部相对该基座开启形成一开口连通该内部空间；

一第一泵及一第二泵，设置在该内部空间并且对应该活动壳部的该开口，且该第一泵及该第二泵分别经由一第一连接头组及一第二连接头组连接一传输管组，该传输管组连通设置在该内部空间的一热交换器，其中该热交换器对应该固定壳部。

2.根据权利要求1所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该本体设置在一机柜内，且沿一抽拉方向从该机柜移出显露该活动壳部，保持该固定壳部在该机柜内，该活动壳部位于该本体抽拉方向的一前段，该固定壳部位于该本体抽拉方向的一后段。

3.根据权利要求1或2所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该固定壳部及该活动壳部平行设置，且一储液器连接在该第一泵及该第二泵与该热交换器之间。

4.根据权利要求1或2所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该活动壳部是一朝上开启的上掀盖或一侧掀盖或一滑盖或双掀盖。

5.根据权利要求1所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该传输管组具有一第一外接端及一第二外接端。

6.根据权利要求1所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该第一泵及该第二泵经由该传输管组并联或串连连接。

7.根据权利要求1所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该第一连接头组及一第二连接头组是法兰接头或螺纹接头或快速接头。

8.根据权利要求1所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该基座具有分别形成该内部空间的一前边界及一后边界的一前端板及一后端板。

9.一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于，包括：

一本体，具有一基座及一壳体连接该基座，一内部空间界定在该基座与该壳体内，该壳体包括沿着该本体的一纵长方向平行设置的一固定壳部及一活动壳部，该活动壳部相对该本体开启或关闭；该活动壳部相对该基座开启形成一开口连通该内部空间；

一储液器，设置在该本体内；

一热交换器，设置在该本体内，且对应该固定壳部；

一第一泵及一第二泵，设置在该本体内且对应该活动壳部的该开口，该第一泵与第二泵经由一第一连接头组及一第二连接头组可插拔地连接一传输管组，且凭借该传输管组连通该储液器及该热交换器。

10.根据权利要求9所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该本体设置在一机柜内，该活动壳部位于该本体的纵长方向的一前段，该固定壳部位于该本体的纵长方向的一后段，该本体从该机柜拉出该前段以显露该活动壳部。

11.根据权利要求9或10所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该活动壳部是一朝上开启的上掀盖或一侧掀盖或一滑盖或双掀盖。

12.根据权利要求9所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该传输管组具有一第一外接端及一第二外接端。

13.根据权利要求9所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该第一泵及该第二泵经由该传输管组并联或串连连接。

14.根据权利要求9所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该第一连接头组及该第二连接头组是法兰接头或螺纹接头或快速接头。

15.根据权利要求9所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该本体具有分别形成该本体的一前边界及一后边界的一前端板及一后端板。

16.一种用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于，包括：

一本体，具有一基座及一壳体连接该基座，一内部空间界定在该基座与该壳体内，该基座具有一前端板及一后端板，该壳体包括一固定壳部及一活动壳部，该固定壳部及活动壳部覆盖该基座且位于该前端板及该后端板之间，其中该活动壳部靠近该前端板，该固定壳部靠近该后端板；该活动壳部相对该基座开启形成一开口连通该内部空间；

第一泵及第二泵，设置在该本体内靠近该前端板并且对应该活动壳部的该开口，且该第一泵及第二泵经由一连接头组可插拔地连接一传输管组，其中该本体从该前端板方向抽拉以使该活动壳部外露。

17.根据权利要求16所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该固定壳部及该活动壳部平行设置。

18.根据权利要求16所述的用于服务器机柜内的液体冷却分配装置，其特征在于：该活动壳部位于该本体一纵长方向的一前段。

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