CN115119460A - 具有液冷系统的电子设备 - Google Patents

Abstract

一种具有液冷系统的电子设备，包括：机壳，具有一安装插槽；热交换器，设置于上述机壳内；抽取式装置，设置于上述安装插槽内，且包括一壳体以及设置于上述壳体内的一第一水泵；输送管，连接于上述热交换器以及上述第一水泵；以及滑动机构，设置于上述机壳内，且连接于上述输送管。当上述抽取式装置移动至一安装位置时，上述输送管带动上述滑动机构至一收纳位置。当上述抽取式装置移动至一拆卸位置时，上述输送管带动上述滑动机构至一伸展位置，其中上述伸展位置相较于上述收纳位置更靠近上述安装插槽。

Description

具有液冷系统的电子设备

技术领域

本发明有关于一种电子设备，尤指一种具有液冷系统的电子设备。

背景技术

服务器(server)可用以处理大量的资料运算，已广泛应用于通讯、资料处理、以及人工智慧等产业。为了处理大量的资料运算，当服务器运作时会产生大量的热量，因此对于散热的效能具有极高的要求。

目前习知的服务器主要是利用多个风扇设置于机壳内，以利用气流来进行散热。然而，当服务器更新提升效能后，原有的气冷式散热已不符合需求。因此，如何以液冷系统来提高服务器的散热效能，为当今急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，在本发明中于服务器等电子设备中，安装了液冷系统来提高服务器的散热效能。此外，液冷系统利用了伺服器既有的风扇散热结构，藉以减少服务器的设计成本，且可降低伺服器由风冷系统更新至水冷系统的建置成本。

本发明一实施例揭露一种具有液冷系统的电子设备，包括：机壳，具有一安装插槽；热交换器，设置于上述机壳内；抽取式装置，设置于上述安装插槽内，且包括一壳体以及设置于上述壳体内的一第一水泵；输送管，连接于上述热交换器以及上述第一水泵；以及滑动机构，设置于上述机壳内，且连接于上述输送管。当上述抽取式装置移动至一安装位置时，上述输送管带动上述滑动机构至一收纳位置。当上述抽取式装置移动至一拆卸位置时，上述输送管带动上述滑动机构至一伸展位置，其中上述伸展位置相较于上述收纳位置更靠近上述安装插槽。

根据本发明一实施例，上述滑动机构靠近于上述安装插槽。上述滑动机构包括滑轨，设置于上述机壳的一侧壁；滑块，可移动地设置于上述滑轨；以及束带，固定于上述滑块，且绑附于上述输送管。

根据本发明一实施例，上述滑动机构更包括弹簧，连接于上述滑块以及上述侧壁。

根据本发明一实施例，电子设备更包括一蛇管，包覆上述输送管的一弯曲区段。

根据本发明一实施例，上述抽取式装置于上述安装插槽内可沿一移动方向移动。上述蛇管包括多个连接元件。每一上述连接元件枢接于另一上述连接元件。每一上述连接元件沿同一平面转动，上述平面沿上述移动方向延伸。

根据本发明一实施例，上述机壳更包括一挡板，邻近于上述蛇管。上述蛇管位于上述挡板以及上述抽取式装置之间。上述收纳位置相较于上述伸展位置更靠近上述挡板，且上述安装位置相较于上述拆卸位置更靠近上述挡板。

根据本发明一实施例，上述抽取式装置更包括一蓄水槽，设置于上述第一水泵上，且连接于上述输送管。上述蓄水槽用以储存冷却液。当上述第一水泵运作时，上述蓄水槽内的上述冷却液流动至上述第一水泵内。

根据本发明一实施例，上述抽取式装置更包括一传感器，设置于上述蓄水槽上。上述传感器用以侦测上述蓄水槽内的上述冷却液的液面高度。

根据本发明一实施例，上述抽取式装置更包括一注水接头，设置于上述壳体的外侧壁，且连接于上述蓄水槽。

根据本发明一实施例，上述抽取式装置更包括一第二水泵，连接于上述第一水泵以及上述输送管。上述第一水泵经由上述第二水泵与上述输送管连接。

根据本发明一实施例，电子设备更包括多个风扇装置。上述机壳更包括多个风扇插槽，上述风扇装置可拆卸地设置于上述风扇插槽内。上述安装插槽以及上述风扇插槽沿一排列方向排列，且上述热交换器，邻近于上述风扇装置。

根据本发明一实施例，电子设备更包括一热源，设置于上述机壳内；以及一散热元件，设置于上述热源上，且连接于上述输送管。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的具有液冷系统的电子设备的立体图。

图2为图1的部分放大图。

图3为根据本发明一实施例的具有液冷系统的电子设备的部分立体图。

图4为根据本发明一实施例的抽取式装置的示意图。

主要元件符号说明

电子设备 1

机壳 10

散热壁 11

底板 12

侧壁 13

风扇插槽 14

安装插槽 15

挡板 16

风扇装置 20

抽取式装置 30

壳体 31

外侧壁 311

底部 312

第一水泵 32

第一接头 321

顶面 322

第二水泵 33

第二接头 331

蓄水槽 34

底面 341

通孔 342

侧壁 343

注水接头 35

传感器 36

警示灯 37

电源供应器 40

主机板 50

热源 60

蛇管 70

连接元件 71

滑动机构 80

滑轨 81

滑块 82

束带 83

弹簧 84

排列方向 D1

移动方向 D2

液冷系统 S1

散热元件 S11

热交换器 S12

输送管 S13

弯曲区段 S131

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图与实施例对本发明进一步的详细描述，应当理解，本发明提供许多可供应用的创作概念，其可以多种特定型式实施。文中所举例讨论的特定实施例仅为制造与使用本发明的特定方式，非用以限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属本发明保护的范围。

此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明，不代表所讨论的不同实施例及/或结构的间具有任何关连性。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1为根据本发明一实施例的具有液冷系统S1的电子设备1的立体图。图2为图1的部分放大图。图3为根据本发明一实施例的具有液冷系统S1的电子设备1的部分立体图。电子设备1可为一服务器(server)、网通交换机、或是个人电脑。电子设备1具有液冷系统S1，且利用液冷系统S1进行散热。

电子设备1包括一机壳10、多个风扇装置20、一抽取式装置30、一电源供应器40、一主机板50、以及多个热源60。于图1至3中，为了清楚的目的省略了机壳10的上盖。机壳10具有一散热壁11、一底板12、二侧壁13、多个风扇插槽14、以及一安装插槽15。散热壁11垂直于底板12延伸，且可沿一排列方向D1延伸。两侧壁13可垂直底板12延伸，且可相互平行。此外，两侧壁13可连接于散热壁11的两端，且可垂直于散热壁11及/或沿一移动方向D2延伸。前述散热壁11以及侧壁13可连接于底板12的边缘。前述移动方向D2可垂直于排列方向D1。

风扇插槽14以及安装插槽15穿过散热壁11。风扇插槽14以及安装插槽15可沿排列方向D1排列。于本实施例中，壳体31具有三个风扇插槽14，但风扇插槽14的数目并不于以限制。于本实施例中，安装插槽15可连接于一个侧壁13。于另一实施例中，安装插槽15可位于两个风扇插槽14之间。

风扇装置20可拆卸地设置于风扇插槽14内。于本实施例中安装插槽15的结构与尺寸配合于风扇插槽14，因此风扇装置20亦可拆卸地设置于安装插槽15中。当液冷系统S1置拆除后，可安装另一风扇装置20至安装插槽15中，使得电子设备1具有更为弹性的散热系统。

抽取式装置30可拆卸地设置于安装插槽15。于本实施例中，抽取式装置30可沿移动方向D2安装或是拆除于安装插槽15内。由于本实施例中安装插槽15的结构与尺寸配合于风扇插槽14，因此抽取式装置30可应用于既有的电子设备1的风扇插槽，进而可减少电子设备1的制作成本。

电源供应器40设置于机壳10内，且可穿过散热壁11。电源供应器40、风扇装置20、以及抽取式装置30可沿排列方向D1排列。于本实施例中，风扇装置20可设置于电源供应器40以及抽取式装置30之间。然而，电源供应器40、风扇装置20以及抽取式装置30于排列方向D1上的排列顺序可依据需要作变更。

主机板50设置于机壳10内，且可固定于底板12上。主机板50可位于两个侧壁13之间，且邻近于两侧壁13。热源60位于机壳10内，且设置于主机板50上。于本实施例中，热源60可为中央处理器、记忆体、或是控制器等芯片，但并不以此为限。

液冷系统S1包括多个散热元件S11、一热交换器S12、以及一输送管S13。散热元件S11设置于热源60上，且散热元件S11可填充有冷却液。举例而言，冷却液可包括水、丙二醇、以及/或乙醇，但并不以此为限。热交换器S12设置于机壳10内，且可固定于底板12。热交换器S12内可填充有冷却液。于本实施例中，热交换器S12可为长条形板状结构，且可沿排列方向D1延伸。热交换器S12邻近于多个风扇装置20。

输送管S13连接于散热元件S11以及热交换器S12，且于输送管S13内填充有冷却液。热源60所产生的热量传到至散热元件S11，且传导至散热元件S11内的冷却液。经由散热元件S11加热后的冷却液经由输送管S13传输至热交换器S12内。加热后的冷却液可将热量传导至热交换器S12。当风扇装置20启动后产生气流，上述气流可通过热交换器S12内的鳍片(图未示)，并带走热交换器S12的热量，进而降低冷却液的温度。

图4为根据本发明一实施例的抽取式装置30的示意图。抽取式装置30包括一壳体31、一第一水泵32、一第二水泵33、以及一蓄水槽34。输送管S13连接至蓄水槽34以及第二水泵33，且第一水泵32可经由第二水泵33连接于输送管S13。于一些实施例中，抽取式装置30可不包括第二水泵33，且第一水泵32直接与输送管S13连接。

上述第一水泵32、第二水泵33、以及蓄水槽34可为图1的液冷系统S1的一部分。经由热交换器S12冷却后的冷却液经由输送管S13输送到蓄水槽34，当第一水泵32及/或第二水泵33运作时，冷却液由蓄水槽34流入第一水泵32以及第二水泵33。最后，冷却后的冷却液经由第一水泵32及/或第二水泵33的加压经由输送管S13流至散热元件S11内，进而可对热源60进行散热。加热后的冷却液于热交换器S12内冷却，进而完成一次冷却循环。

如图2至图4所示，壳体31可于安装插槽15内沿移动方向D2移动。当抽取式装置30位于如图2的一安装位置时，抽取式装置30位于安装插槽15内，且壳体31卡合于安装插槽15内，且壳体31的外侧壁311可位于或是邻近于安装插槽15于散热壁11上的开口。当抽取式装置30位于如图3的一拆卸位置时，壳体31的外侧壁311位于机壳10外侧，且远离安装插槽15。

如图4所示，第一水泵32设置于壳体31内，且可拆卸地固定于壳体31的底部312。于本实施例中，底部312可沿移动方向D2延伸，外侧壁311可垂直于底部312。第二水泵33连接于第一水泵32以及输送管S13，且可拆卸地固定于壳体31的底部312。于本实施例中，第一水泵32可具有一第一接头321，且第二水泵33可具有第二接头331。第一接头321可拆卸地连接于第二接头331。换句话说，第一水泵32经由第一接头321以及第二接头331直接连接于第二水泵33。

藉由第一水泵32以及第二水泵33，液冷系统S1可提供更大的压力于冷却液，进而可提高冷却液于输送管S13内的流速。此外，当第一水泵32或是第二水泵33中之一者损坏时，另一个第一水泵32或是第二水泵33亦可对冷却液提供压力，以维持液冷系统S1的运作。

蓄水槽34设置于第一水泵32上。蓄水槽34用以储存冷却液，当上述第一水泵32运作时，蓄水槽34内的冷却液流动至第一水泵32内。于本实施例中，蓄水槽34可直接连接于第一水泵32，蓄水槽34的底面341可贴合于第一水泵32的顶面322。蓄水槽34具有多个通孔342形成于底面341。蓄水槽34内的冷却液可直接藉由重力经由通孔342流动至第一水泵32内，进而可增加液冷系统S1的效率。

于本实施例中，抽取式装置30可更包括一注水接头35以及一传感器36。注水接头35设置于壳体31的外侧壁311，且连接于蓄水槽34的侧壁343。冷却液可经由注水接头35注入蓄水槽34内。由于注水接头35设置于抽取式装置30的外侧壁311，因此使用者不需要拆卸抽取式装置30或是电子设备1，即可对蓄水槽34补充冷却液，增加了补充冷却液的便利性。

传感器36设置于蓄水槽34上。传感器36用以侦测蓄水槽34内的冷却液的液面高度。于本实施例中，传感器36可为超音波传感器。传感器36用以发出超音波，至冷却液的液面，并接收被冷却液的液面所反射的超音波，藉以侦测冷却液的液面高度。当传感器36侦测到冷却液的液面高度低于注水接头35的高度时，可传送提醒信号至电子设备1，进而提醒使用者补充冷却液。

于本实施例中，抽取式装置30更包括一警示灯37，设置于壳体31的外侧壁311。警示灯37电性连接于传感器36与电子设备1。警示灯37依据提醒信号发出警示光。

如图2及图3所示，壳体31更包括挡板16以及滑动机构80。挡板16可垂直于移动方向D2延伸。挡板16与安装插槽15之间形成一理线区域。输送管S13的两个弯曲区段S131位于理线区域内。电子设备1更包括一蛇管70，包覆于输送管S13的两个弯曲区段S131。挡板16邻近于蛇管70，且蛇管70位于挡板16以及抽取式装置30之间。蛇管70包括多个连接元件71。每一连接元件71枢接于另一连接元件71。蛇管70可沿一平面弯折，且每一连接元件71沿同一平面转动。换句话说，蛇管70限制了弯曲区段S131沿前述平面移动。前述平面可沿移动方向D2及/或排列方向D1延伸。

滑动机构80设置于机壳10内，且连接于输送管S13。于本实施例中，滑动机构80可位于理线区域内，且靠近安装插槽15以及挡板16。此外，滑动机构80可沿移动方向D2移动。滑动机构80可包括一滑轨81、一滑块82、一束带83以及一弹簧84。滑轨81设置于机壳10的一侧壁13，且可沿移动方向D2延伸。于本实施例中，滑轨81与机壳10可为一体成形的结构。

滑块82可移动地设置于滑轨81。滑块82可沿移动方向D2相对于滑轨81移动。换句话说，滑块82可于理线区域内沿移动方向D2移动。束带83固定于滑块82，且绑附于输送管S13。弹簧84的一端连接于滑块82，且弹簧84的另一端连接于壳体31的侧壁13。弹簧84可提供一拉力至滑块82。

如图2、3所示，当抽取式装置30由图3的拆卸位置移动至图2的安装位置时，输送管S13带动滑动机构80的滑块82移动至一收纳位置。此外，弹簧84亦提供拉力使滑块82移动至收纳位置。如图2所示，于收纳位置时，蛇管70沿一平面弯曲，且限制输送管S13的两弯曲区段S131沿相同的平面弯曲。挡板16可将限制蛇管70以及输送管S13的弯曲区段S131限制于理线区域内。

如图2、3所示，当抽取式装置30由图2的安装位置移动至图3的拆卸位置时，输送管S13带动滑动机构80的滑块82移动至一伸展位置。此外，收纳位置相较于伸展位置更靠近挡板16。如图3所示，于伸展位置时，蛇管70弯曲程度较滑块82于图2的收纳位置时的弯曲程度小。

因此，于本实施例中，可藉由滑动机构80以及蛇管70将输送管S13的弯曲区段S131进行理线，防止输送管S13的弯曲区段S131交缠或是以不适当的方式弯曲而造成的输送管S13的损坏。

综上所述，本发明藉由将液冷系统的水泵以及蓄水槽等元件安装至抽取式装置内，可提高维修液冷系统的便利度。此外，本发明可将既有机壳内的一个风扇装置取代为抽取式装置，因此可减少液冷系统的设置成本，且水泵以及蓄水槽等元件可不占用机壳内主机板的利用空间。再者，本发明利用滑动机构以及蛇管，使得当安装或拆除抽取式装置时，可防止输送管交缠或是不适当的方式弯曲而造成输送管的损坏。

对本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的创作方案和创作构思结合生成的实际需要做出其他相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有液冷系统的电子设备，其特征在于，包括：

机壳，具有一安装插槽；

热交换器，设置于上述机壳内；

抽取式装置，设置于上述安装插槽内，且包括一壳体以及设置于上述壳体内的一第一水泵；

输送管，连接于上述热交换器以及上述第一水泵；

滑动机构，设置于上述机壳内，且连接于上述输送管；

其中当上述抽取式装置移动至一安装位置时，上述输送管带动上述滑动机构至一收纳位置，

当上述抽取式装置移动至一拆卸位置时，上述输送管带动上述滑动机构至一伸展位置，其中上述伸展位置相较于上述收纳位置更靠近上述安装插槽。

2.如权利要求1所述的具有液冷系统的电子设备，其特征在于，上述滑动机构靠近于上述安装插槽，且包括：

滑轨，设置于上述机壳的一侧壁；

滑块，可移动地设置于上述滑轨；以及

束带，固定于上述滑块，且绑附于上述输送管。

3.如权利要求2所述的具有液冷系统的电子设备，其特征在于，上述滑动机构更包括弹簧，连接于上述滑块以及上述侧壁。

4.如权利要求1所述的具有液冷系统的电子设备，其特征在于，更包括一蛇管，包覆上述输送管的一弯曲区段。

5.如权利要求4所述的具有液冷系统的电子设备，其特征在于，上述抽取式装置于上述安装插槽内可沿一移动方向移动，上述蛇管包括多个连接元件，每一上述连接元件枢接于另一上述连接元件，每一上述连接元件沿同一平面转动，上述平面沿上述移动方向延伸。

6.如权利要求4所述的具有液冷系统的电子设备，其特征在于，上述机壳更包括一挡板，邻近于上述蛇管，且上述蛇管位于上述挡板以及上述抽取式装置之间，其中上述收纳位置相较于上述伸展位置更靠近上述挡板，且上述安装位置相较于上述拆卸位置更靠近上述挡板。

7.如权利要求1所述的具有液冷系统的电子设备，其特征在于，上述抽取式装置更包括一蓄水槽，设置于上述第一水泵上，且连接于上述输送管，上述蓄水槽用以储存冷却液，其中当上述第一水泵运作时，上述蓄水槽内的上述冷却液流动至上述第一水泵内。

8.如权利要求7所述的具有液冷系统的电子设备，其特征在于，上述抽取式装置更包括一传感器，设置于上述蓄水槽上，其中上述传感器用以侦测上述蓄水槽内的上述冷却液的液面高度。

9.如权利要求1所述的具有液冷系统的电子设备，其特征在于，上述抽取式装置更包括一第二水泵，连接于上述第一水泵以及上述输送管，且上述第一水泵经由上述第二水泵与上述输送管连接。

10.如权利要求1所述的具有液冷系统的电子设备，其特征在于，更包括多个风扇装置，上述机壳更包括多个风扇插槽，上述风扇装置可拆卸地设置于上述风扇插槽内，其中上述安装插槽以及上述风扇插槽沿一排列方向排列，且上述热交换器邻近于上述风扇装置。

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