CN216673702U

CN216673702U - 冷却液分配装置

Info

Publication number: CN216673702U
Application number: CN202220161025.XU
Authority: CN
Inventors: 陈建佑; 叶恬利; 胡俊明
Original assignee: Zehong Guangzhou Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Zehong Guangzhou Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2032-01-20
Also published as: TW202232283A; CN216930664U; TWM626631U; TWM626632U; TWI800224B; US20220248570A1; CN114867284A; CN216594023U

Abstract

一种冷却液分配装置包含有一壳体、一控制模块、一电源模块、一风扇模块、一热交换模块以及一动力模块。电源模块电性连接控制模块，风扇模块电性连接电源模块与控制模块，热交换模块包含有一水冷排，且风扇模块驱动气流对水冷排进行散热，而动力模块电性连接控制模块与电源模块，并连通热交换模块。其中控制模块、电源模块、风扇模块、热交换模块以及动力模块配置于壳体之中，以兼顾冷却液分配装置的工作效率与降温能力。

Description

冷却液分配装置

技术领域

本实用新型涉及一种冷却液分配装置。特别涉及一种利用空气冷却的冷却液分配装置。

背景技术

机柜式冷却液分配装置(Rack Coolant Distribution Unit；Rack CDU)是一种使用在服务器设备上的水冷式装置。这种冷却液分配装置可以直接将冷却液同时经由多个管路带往一服务器机柜，以冷却服务器机柜中的电子元件，例如是中央处理单元等电子元件。冷却液分配装置并经由相关的泵、密闭回路与后端的热交换机制，使冷却液可不断地输送至服务器机柜中，并带走服务器机柜内部的热量。

然而，由于需要冷却的服务器种类与数量的差异，部分的机柜式冷却液分配装置，采用水冷塔进行外循环的散热。此外，部分发热量较少的服务器机柜，可以采用空气冷却的方式对机柜式冷却液分配装置进行散热。因此，如何能进一步改善利用空气冷却的机柜式冷却液分配装置，实为本领域相关人员所关注的焦点。

实用新型内容

实用新型内容旨在提供本公开内容的简化摘要，以使阅读者对本公开内容具备基本的理解。此实用新型内容并非本公开内容的完整概述，且其用意并非在指出本实用新型实施例的重要/关键元件或界定本实用新型的范围。

本实用新型内容的一目的是在提供一种冷却液分配装置，利用空气冷却水冷排，有效地简化冷却液分配装置的配置复杂性，并同时兼顾冷却液分配装置的工作效率与降温能力。

为达上述目的，本实用新型内容的一技术实施方式涉及一种冷却液分配装置包含有一壳体、一控制模块、一电源模块、一风扇模块、一热交换模块以及一动力模块。电源模块电性连接控制模块，风扇模块电性连接电源模块与控制模块，热交换模块包含有一水冷排，且风扇模块驱动气流对水冷排进行散热，而动力模块电性连接控制模块与电源模块，并连通热交换模块。其中控制模块、电源模块、风扇模块、热交换模块以及动力模块配置于壳体之中。

在一些实施例中，冷却液分配装置还包含有一紧急开关，设置于冷却液分配装置的后方。

在一些实施例中，动力模块还包含有多个泵，驱动经水冷排降温后的低温工作液体，回流至一热源，例如是一服务器设备。

在一些实施例中，冷却液分配装置还包含有一入液口接收来自于热源的一高温工作液体，以及一出液口将低温工作液体，回流至热源。

在一些实施例中，冷却液分配装置还包含有一感测模块，感测模块包含有一温度感应器以及一压力感应器。

在一些实施例中，控制模块还包含有一主控制单元以及一延伸控制单元，延伸控制单元电性连接于主控制单元，感测模块感测入液口与出液口的管路通道中的工作液体的感测数据。

在一些实施例中，主控制单元通过延伸控制单元来与外界的一监控中心连接，以将感测数据通过延伸控制单元传递至监控中心。

在一些实施例中，控制模块还通过一网络交换器读取存储于一云端控制中心的服务器设备的实时温度数据。

在一些实施例中，控制模块的主控制单元根据所读取到的实时温度数据，判断服务器设备是否有过热的情况发生，并控制动力模块与风扇模块，以改变动力模块的各泵的运转性能以及风扇模块的转速。

因此，本实用新型所公开的冷却液分配装置，可以有效地利用空气冷却水冷排，并将降低工作液体的温度，提升冷却液分配装置的降温能力。此外，本实用新型所公开的冷却液分配装置还设计有紧急开关，以避免网络通信失效时，导致无法开关系统的情况，更进一步地提升冷却液分配装置使用时的稳定性与安全性。

附图说明

为让本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，说明书附图的说明如下：

图1为依照本实用新型一实施例所示出的一种冷却液分配装置的俯视示意图。

图2为图1所示的冷却液分配装置的后视示意图。

图3为图1所示的冷却液分配装置的前视示意图。

图4为图1所示的冷却液分配装置的功能方框示意图。

图5为图1所示的冷却液分配装置应用于机柜式散热系统的配置示意图。

【附图标记列表】

100：冷却液分配装置

101：入液口

102：出液口

107：前方

108：后方

110：控制模块

111：主控制单元

112：延伸控制单元

120：电源模块

130：热交换模块

131：水冷排

140：动力模块

141：第一泵

142：第二泵

150：感测模块

151：温度感应器

152：压力感应器

160：风扇模块

180：紧急开关

190：壳体

400：冷却液分配系统

410：监控中心

500：机柜式散热系统

510：云端控制中心

520：网络交换器

530：通信线路

540：服务器设备

550：冷水管路

560：热水管路

T：管路通道

具体实施方式

下文举实施例配合说明书附图进行详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本公开所涵盖的范围，而结构运行的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等技术效果的装置，都为本公开所涵盖的范围。另外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件或相似元件将以相同的符号标示来说明。

另外，在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本公开的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本公开的描述上额外的引导。

于实施方式与权利要求中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“所述”可泛指单一个或多个。而步骤中所使用的编号仅用来标示步骤以便于说明，而非用来限制前后顺序及实施方式。

其次，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

图1是根据本实用新型一实施例所示出一种冷却液分配装置的俯视示意图，图2为其后视示意图，图3则为其正视示意图，图4为其功能方框示意图，而图5则为冷却液分配装置应用于机柜式散热系统的配置示意图。

参阅图1与图2，如图所示，冷却液分配装置100包含有控制模块110、电源模块120、热交换模块130、动力模块140、风扇模块160以及壳体190。而控制模块110、电源模块120、热交换模块130、动力模块140以及风扇模块160都配置于壳体190内。此外，热交换模块130包含一水冷排131，且风扇模块160驱动气流对水冷排131进行散热。

在一些实施例中，冷却液分配装置100还包含有入液口101以及出液口102。上述的入液口101以及出液口102之间，还包含有可提供工作液体通过且与位于壳体190内的管路通道T连接。

控制模块110电性连接于电源模块120、动力模块140以及风扇模块160，控制模块110根据实际情况的需求，以控制电源模块120输出相对应的电力至动力模块140以及风扇模块160，进而驱动动力模块140运转。动力模块140驱动流体于热交换模块130的水冷排131以及管路通道T中流动，且热交换模块130连接于管路通道T，热交换模块130则通过管路通道T与入液口101以及出液口102相互连通。而风扇模块160则由前方107驱动空气向后方108，并经水冷排131，以降低水冷排131中的高温工作液体的温度。

在一些实施例中，控制模块110、电源模块120、动力模块140以及风扇模块160都是以可拆卸式的配置于壳体190内，也就是说，控制模块110、电源模块120、动力模块140以及风扇模块160均可以根据实际情况的需求而插拔于壳体190，使用者可以通过配置于控制模块110、电源模块120、动力模块140以及风扇模块160上的把手而分别将控制模块110、电源模块120、动力模块140以及风扇模块160从壳体190拆卸抽离。

在一些实施例中，电源模块120包含有多个电源模块单元，使用者可以通过配置于电源模块单元上的把手，分别将其从壳体190拆卸抽离。

如图1所示，热交换模块130包含有水冷排131，而动力模块140配置于冷却液分配装置100的后方108，且动力模块140与水冷排131彼此流体连通。

具体而言，同时参阅图5，当冷却液分配装置100应用于机柜式散热系统500中时，入液口101经由热水管路560连接服务器设备540，以接收来自于服务器设备540的高温工作液体。出液口102则经由冷水管路550，以输送降温后的低温工作液体回流至各个服务器设备540之中。换言之，由入液口101进入的高温工作液体通过热交换模块130，并利用风扇模块160驱动外部空气降温后，形成低温工作液体，再经由动力模块140驱动，以由出液口102离开冷却液分配装置100，并经由冷水管路550回流至各个服务器设备540之中。入液口101至出液口102的路径为冷却液分配装置100的内循环路径。而热交换模块130则是利用风扇模块160驱动外部空气进行降温。此处所谓的高温和低温都为相对比较或参考，例如高温工作液体相对于低温工作液体为高温，反之则为低温。

在一些实施例中，风扇模块160包含有多个风扇，以经由控制模块110控制转速，用以降低水冷排131及其中工作液体的温度。

水冷排131提供从入液口101进入的高温工作液体和冷却空气进行热交换，以将高温工作液体所携带来自于服务器设备540的热量，交换至空气中，以降低高温工作液体的温度，使其降温成为低温工作液体，经由出液口102回流至服务器设备540等热源，以降低服务器设备540的工作温度。

同时参阅图4，在一些实施例中，控制模块110包含有主控制单元111，动力模块140包含有第一泵141以及第二泵142。在一些实施例中，控制模块110的主控制单元111能够根据动力模块140的运转情况来调整动力模块140的泵的运转性能。在一些实施例中，当主控制单元111发生异常而失效或是从壳体190拆卸抽离出进行维修时，动力模块140将无法接收到从主控制单元111所输出的信号，为了避免动力模块140在这样的情况下停止运转而影响到冷却液分配装置100的正常运转，此时，电源模块120会直接输出电力至动力模块140，使得动力模块140中的第一泵141以及第二泵142，在主控制单元111失效的情况下，仍能保持全速运转，进而维持冷却液分配装置100的正常运行以及确保与冷却液分配装置100连接的服务器机柜不会产生过热的情形。

在一些实施例中，动力模块140配置有多个泵，如第一泵141以及第二泵142，仅为本实用新型的部分实施例。在另一部分实施例中，动力模块140也可以配置有更多的泵，在配置有多个泵的情况下，控制模块110的主控制单元111可根据各个泵的运转情况来调整运转性能。

此外，多个独立的泵以及风扇模块，具有电流过载保护装置，因此，不仅可以有效地加大整体流量，也能有效地使冷却液分配装置100的失效风险降低。

在一些实施例中，冷却液分配装置100还包含有一紧急开关180，安装于冷却液分配装置100的后方108，并电性连接控制模块110，以避免网络通信连结失效时，导致无法开关系统。

此外，在一些实施例中，动力模块140中的泵，如第一泵141以及第二泵142，是通过快速接头与管路通道T连接，当动力模块140拆卸抽离于壳体190后，快速接头可以防止工作液体从管路通道T泄露而出。

需特别说明的是，在一些实施例中，冷却液分配装置100是通过风扇模块160来对由入液口101进入的高温工作液体进行散热，而形成低温工作液体，但本实用新型并不以此为限，在其它的实施例中，风扇模块160亦可置换成其它冷却装置，例如是水冷装置等，同样可以达到对由入液口101进入的高温工作液体进行散热的技术效果。

如图4所示，在一些实施例中，冷却液分配系统400，包含有冷却液分配装置100以及一外部的监控中心410。冷却液分配装置100还包含有感测模块150。控制模块110还包含有延伸控制单元112。感测模块150可与入液口101、出液口102或管路通道T相接，使感测模块150得以感测入液口101、出液口102或管路通道T中的工作液体的感测数据。其中，感测数据例如是温度值、流量值或是压力值等。控制模块110的主控制单元111电连接于感测模块150，且主控制单元111通过延伸控制单元112来与外界的监控中心410连接，主控制单元111接收来自感测模块150所测量到的感测数据并将感测数据通过延伸控制单元112传递至外界的监控中心410。监控中心410根据感测数据而发出控制指令至延伸控制单元112并传递至主控制单元111，主控制单元111依据控制指令调整动力模块140以及风扇模块160。在一些实施例中，感测模块150包含有温度感应器151或是压力感应器152，其亦可以包含一流量计等感测元件，其均不脱离本实用新型的构思与保护范围。

在一些实施例中，入液口101以及出液口102，均设计有快速接头以与冷却液分配装置100外部的管路通道快速连接，并可防止工作液体从管路通道T泄露而出。

值得一提的是，在一些实施例中，主控制单元111除了能够根据动力模块140的运转情况来调整动力模块140与风扇模块160的运转性能外，主控制单元111亦能够根据感测模块150感测到入液口101、出液口102或管路通道T中的工作液体的感测数据，来调整动力模块140与风扇模块160的运转性能。

再参阅图5，在一些实施例中，机柜式散热系统500还包含有网络交换器520以及云端控制中心510，而服务器设备540通过网络交换器520将温度数据传送至云端控制中心510，借此将温度数据存储于云端控制中心510中，而冷却液分配装置100的控制模块110可通过网络交换器520读取存储于云端控制中心510中关于服务器设备540的实时温度数据，且控制模块110则根据所读取到的温度数据判断服务器设备540是否有过热的情况发生。倘若控制模块110判断服务器设备540有过热的情况，则控制模块110发出控制信号至动力模块140，使得动力模块140的第一泵141以及第二泵142提高转速，亦可同时控制风扇模块160提高转速，进而确保与冷却液分配装置100连接的服务器设备540不会产生过热的情形。附图中虚线代表通信线路530。

有鉴于此，本实用新型所公开的冷却液分配装置，可以有效地利用空气冷却水冷排，并将降低工作液体的温度，提升冷却液分配装置的降温能力。此外，本实用新型所公开的冷却液分配装置还设计有紧急开关，以避免网络通信失效时，导致无法开关系统的情况，更进一步地提升冷却液分配装置使用时的稳定性与安全性。

而以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型权利要求及实用新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰，都仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外，本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜索之用，并非用来限制本实用新型的权利要求。此外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

虽然本公开已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本公开，本领域技术人员，在不脱离本公开的构思和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本公开的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种冷却液分配装置，其特征在于，包含：

一壳体；

一控制模块；

一电源模块，电性连接所述控制模块；

一风扇模块，电性连接所述电源模块与所述控制模块；

一热交换模块，其中所述热交换模块包含一水冷排，且所述风扇模块驱动气流对所述水冷排进行散热；以及

一动力模块，电性连接所述控制模块与所述电源模块，并连通所述热交换模块，其中所述控制模块、所述电源模块、所述风扇模块、所述热交换模块以及所述动力模块配置于所述壳体之中。

2.如权利要求1所述的冷却液分配装置，其特征在于，还包含一紧急开关，设置于所述冷却液分配装置的后方。

3.如权利要求2所述的冷却液分配装置，其特征在于，所述动力模块还包含多个泵，所述多个泵驱动经所述水冷排降温后的低温工作液体，回流至一热源。

4.如权利要求3所述的冷却液分配装置，其特征在于，还包含：

一入液口，接收来自于所述热源的一高温工作液体；以及

一出液口，将所述低温工作液体，回流至所述热源。

5.如权利要求4所述的冷却液分配装置，其特征在于，所述热源包含一服务器设备。

6.如权利要求4所述的冷却液分配装置，其特征在于，还包含一感测模块，所述感测模块包含一温度感应器以及一压力感应器。

7.如权利要求6所述的冷却液分配装置，其特征在于，所述控制模块还包含一主控制单元以及一延伸控制单元，所述延伸控制单元电性连接于所述主控制单元，所述感测模块感测所述入液口与所述出液口的管路通道中的工作液体的感测数据。

8.如权利要求7所述的冷却液分配装置，其特征在于，所述主控制单元通过所述延伸控制单元来与外界的一监控中心连接，以将多个所述感测数据通过所述延伸控制单元传递至所述监控中心。

9.如权利要求8所述的冷却液分配装置，其特征在于，所述控制模块还通过一网络交换器读取存储于一云端控制中心的服务器设备的实时温度数据。

10.如权利要求9所述的冷却液分配装置，其特征在于，所述控制模块的所述主控制单元根据所读取到的多个所述实时温度数据，判断所述服务器设备是否有过热的情况发生，并控制所述动力模块与所述风扇模块，以改变所述动力模块的各泵的运转性能以及所述风扇模块的转速。