TW202305306A - 浸入式冷卻系統 - Google Patents
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Abstract
一種浸入式冷卻系統包含箱體、分隔板以及冷凝器。箱體包含底板以及壁體。壁體連接底板,並與底板共同定義一個空間,此空間配置以容置冷卻液。分隔板連接壁體並把空間劃分為第一子空間以及第二子空間,第一子空間配置以容置至少一電子設備,以讓電子設備浸泡於冷卻液中。分隔板與底板至少部分彼此分離。壁體圍繞冷凝器,冷凝器朝向底板之垂直投影至少部分重疊第二子空間。電子設備把部分的冷卻液蒸發而形成蒸汽,冷凝器配置以把蒸汽凝結為液態。
Description
本發明是關於一種浸入式冷卻系統。
為了有效避免大型的電子設備在運作時,因其產生的熱能過量而影響運作效率甚至造成損壞,如何在可靠的情況下讓大型的電子設備進行有效的散熱,無疑是業界相當重視的課題。
在浸入式冷卻系統的應用中,使用者會把大型的電子設備浸泡於浸入式冷卻系統內的冷卻液中,以把電子設備在運作時所產生的熱能帶走。
本發明之目的之一在於提供一種浸入式冷卻系統,其能避免電子設備被箱體內不同來源的水份噴濺到而造成損壞。
根據本發明的一實施方式,一種浸入式冷卻系統包含箱體、分隔板以及冷凝器。箱體包含底板以及壁體。壁體連接底板,並與底板共同定義一個空間,此空間配置以容置冷卻液。分隔板連接壁體並把空間劃分為第一子空間以及第二子空間,第一子空間配置以容置至少一電子設備,以讓電子設備浸泡於冷卻液中。分隔板與底板至少部分彼此分離。壁體圍繞冷凝器,冷凝器朝向底板之垂直投影至少部分重疊第二子空間。電子設備把部分的冷卻液蒸發而形成蒸汽,冷凝器配置以把蒸汽凝結為液態。
在本發明一或多個實施方式中,上述之浸入式冷卻系統更包含水份偵測器以及顯示裝置。水份偵測器連接分隔板或壁體中之其一並位於第二子空間,水份偵測器配置以偵測水份是否存在。
在本發明一或多個實施方式中,上述之浸入式冷卻系統更包含顯示裝置。顯示裝置訊號連接水份偵測器,並配置以顯示水份偵測器是否偵測到水份。
在本發明一或多個實施方式中,上述之浸入式冷卻系統更包含頂板。壁體連接於頂板與底板之間,分隔板與頂板彼此分離。
在本發明一或多個實施方式中,上述之浸入式冷卻系統更包含至少一支撐件。支撐件連接於分隔板與頂板之間。
在本發明一或多個實施方式中,上述之浸入式冷卻系統更包含至少一支撐件。支撐件連接於分隔板與底板之間。
在本發明一或多個實施方式中,上述之分隔板包含第一子分隔板以及第二子分隔板,第一子分隔板與第二子分隔板互相連接而形成夾角,第一子分隔板與底板彼此分離,第二子分隔板與底板彼此連接。
在本發明一或多個實施方式中,上述之浸入式冷卻系統更包含至少一支撐件。支撐件連接於第一子分隔板與底板之間。
在本發明一或多個實施方式中,上述之分隔板實質上垂直於底板。
在本發明一或多個實施方式中,上述之冷凝器包含入口埠、出口埠以及主體,入口埠與出口埠分別連通主體,入口埠配置以讓冷卻水流入主體,出口埠配置以讓冷卻水流出主體,主體配置以把蒸汽凝結為液態。
本發明上述實施方式至少具有以下優點:
(1)即使箱體內存在有若干的水氣,而冷凝器把箱體內這些原有的水氣也凝結而成為水滴,水滴在滴落的過程中,會流向位於第二子空間的冷卻液中而積聚為水份,並因為分隔板的阻隔而不會噴濺到第一子空間中。換句話說,即使冷凝器把箱體內存有的水氣凝結而成為水滴,容置於第一子空間的電子設備,因為分隔板的阻隔而不會被這些水滴噴濺到,避免了電子設備因為箱體內存有水氣而接觸到水份的機會,也因而降低了電子設備受損的風險。
(2)假若冷凝器因不同原因而洩漏冷卻水時,從冷凝器洩漏出來的冷卻水,會流向位於第二子空間的冷卻液中而積聚為水份,並因為分隔板的阻隔而不會噴濺到第一子空間中。換句話說,即使冷凝器出現冷卻水洩漏的狀況,容置於第一子空間的電子設備,因為分隔板的阻隔而不會被從冷凝器洩漏出來的冷卻水噴濺到,避免了電子設備因為冷凝器的洩漏而接觸到冷卻水的機會,也因而降低了電子設備受損的風險。
(3)假若箱體內出現不同來源的水份時,水份最後會回流至位於第二子空間的冷卻液中,而水份偵測器便可偵測水份是否存在,而顯示裝置訊號連接水份偵測器,並顯示水份偵測器是否偵測到水份。如此一來,使用者便可簡單容易地通過顯示裝置而得知箱體內是否出現了不同來源的水份。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說,在本發明部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之,而在所有圖式中,相同的標號將用於表示相同或相似的元件。且若實施上為可能,不同實施例的特徵係可以交互應用。
除非另有定義,本文所使用的所有詞彙(包括技術和科學術語)具有其通常的意涵,其意涵係能夠被熟悉此領域者所理解。更進一步的說,上述之詞彙在普遍常用之字典中之定義,在本說明書的內容中應被解讀為與本發明相關領域一致的意涵。除非有特別明確定義,這些詞彙將不被解釋為理想化的或過於正式的意涵。
請參照第1~2圖。第1圖為繪示依照本發明一實施方式之浸入式冷卻系統100的剖面示意圖。第2圖為繪示第1圖沿線段A-A的剖面示意圖。在本實施方式中,如第1~2圖所示,浸入式冷卻系統100包含箱體110、分隔板120以及冷凝器130。箱體110包含底板111以及壁體112。壁體112連接底板111,並與底板111共同定義空間SP,空間SP配置以容置冷卻液CL。分隔板120連接壁體112並把空間SP劃分為第一子空間SP1以及第二子空間SP2,而第一子空間SP1與第二子空間SP2皆容置冷卻液CL。再者,第一子空間SP1配置以容置至少一電子設備200,以讓電子設備200浸泡於冷卻液CL中進行散熱。值得注意的是,分隔板120與底板111彼此分離,而分隔板120與底板111之間定義通道P1,亦即第一子空間SP1以及第二子空間SP2通過通道P1而彼此連通,因此,冷卻液CL可通過通道P1而流通於第一子空間SP1以及第二子空間SP2之間。冷凝器130位於箱體110的空間SP內,壁體112圍繞冷凝器130,而冷凝器130朝向底板111之垂直投影至少部分重疊第二子空間SP2。
當電子設備200運作時,電子設備200產生熱能,發熱的電子設備200把部分的冷卻液CL蒸發而形成蒸汽CV,受熱的蒸汽CV往上飄升而離開冷卻液CL,冷凝器130則配置以把蒸汽CV凝結為液態,從而把蒸汽CV還原為液態的冷卻液CL。如上所述,由於冷凝器130朝向底板111之垂直投影至少部分重疊第二子空間SP2,因此,被冷凝器130凝結而還原的冷卻液CL因其重量而滴落且回流至位於第二子空間SP2的冷卻液CL中,而冷卻液CL藉由液態與氣態之間的反覆轉換而於箱體110的空間SP內形成流體循環。
值得注意的是,由於分隔板120至少部分阻隔於第一子空間SP1以及第二子空間SP2之間,因此,被冷凝器130凝結而還原的冷卻液CL在滴落的過程中,會回流至位於第二子空間SP2的冷卻液CL中,並因為分隔板120的阻隔而不會噴濺到第一子空間SP1中。
如此一來,即使箱體110內存在有若干的水氣WV,而冷凝器130把箱體110內這些原有的水氣WV也凝結成為水滴,水滴在滴落的過程中,也會流向位於第二子空間SP2的冷卻液CL中而積聚為水份W,並因為分隔板120的阻隔而不會噴濺到第一子空間SP1中。換句話說,即使冷凝器130把箱體110內存有的水氣WV凝結而成為水滴,容置於第一子空間SP1的電子設備200,因為分隔板120的阻隔而不會被這些水滴噴濺到,避免了電子設備200因為箱體110內存有水氣WV而接觸到水份W的機會,也因而降低了電子設備200受損的風險。
再者,如第1圖所示,冷凝器130包含入口埠131、出口埠132以及主體133,入口埠131與出口埠132分別連通主體133。具體而言,主體133朝向底板111之垂直投影至少部分重疊第二子空間SP2。入口埠131配置以讓冷卻水CW流入主體133,出口埠132則配置以讓冷卻水CW流出主體133。藉由冷卻水CW流經主體133內,冷凝器130的主體133配置以把蒸汽CV凝結為液態。在實務的應用中,冷凝器130的主體133例如可由導管組成,假若冷凝器130出現導管腐蝕或接觸不良等問題而造成冷卻水CW的洩漏時,相似地,從冷凝器130洩漏出來的冷卻水CW,也會流向位於第二子空間SP2的冷卻液CL中而積聚為水份W,並因為分隔板120的阻隔而不會噴濺到第一子空間SP1中。換句話說,即使冷凝器130出現冷卻水CW洩漏的狀況,容置於第一子空間SP1的電子設備200,因為分隔板120的阻隔而不會被從冷凝器130洩漏出來的冷卻水CW噴濺到,避免了電子設備200因為冷凝器130的洩漏而接觸到水份W(即冷卻水CW)的機會,也因而降低了電子設備200受損的風險。
在實務的應用中,冷卻液CL可為絕緣的介電液,而介電液與水份W不互溶,且水份W的重量輕於介電液,因此,流向位於第二子空間SP2的冷卻液CL中的水份W會浮於介電液(即冷卻液CL)之上。如此一來,水份W無法通過靠近底板111的通道P1而從第二子空間SP2流向第一子空間SP1,而位於水份W下方的介電液則能通過通道P1而從第二子空間SP2流向第一子空間SP1,因此,介電液(即冷卻液CL)於箱體110內的流體循環能保持暢通。
在實務的應用中,分隔板120實質上垂直於底板111。因此,當使用者把電子設備200置放於第一子空間SP1內,或是從第一子空間SP1把電子設備200取出時,電子設備200不容易碰撞到分隔板120,降低了電子設備200因碰撞而受損的機會。
另外,如第1圖所示,浸入式冷卻系統100更包含頂板160。壁體112連接於頂板160與底板111之間,分隔板120與頂板160彼此分離,而分隔板120與頂板160之間定義通道P2。因此,由冷卻液CL被電子設備200蒸發而形成的蒸汽CV,可通過通道P2而從第一子空間SP1流向第二子空間SP2,以利冷凝器130的主體133對蒸汽CV進行凝結。
進一步而言,浸入式冷卻系統100更包含水份偵測器140以及顯示裝置150。如第1圖所示,水份偵測器140連接分隔板120並位於第二子空間SP2,且水份偵測器140配置以偵測水份W是否存在。如上所述,假若箱體110內出現不同來源的水份W時,水份W最後會回流至位於第二子空間SP2的冷卻液CL中,而水份偵測器140便可偵測水份W是否存在。進一步而言,顯示裝置150訊號連接水份偵測器140,並配置以顯示水份偵測器140是否偵測到水份W。如此一來,使用者便可簡單容易地通過顯示裝置150而得知箱體110內是否出現了不同來源的水份W。
請參照第3圖。第3圖為繪示依照本發明另一實施方式之浸入式冷卻系統100的剖面示意圖。在本實施方式中,浸入式冷卻系統100更包含至少一支撐件170。支撐件170連接於分隔板120與底板111之間,以增強分隔板120與底板111之間的結構強度。舉例而言,如第3圖所示,支撐件170的數量為複數個。
請參照第4圖。第4圖為繪示依照本發明再一實施方式之浸入式冷卻系統100的剖面示意圖。在本實施方式中,支撐件170連接於分隔板120與頂板160之間,以增強分隔板120與頂板160之間的結構強度。舉例而言,如第4圖所示,支撐件170的數量為複數個。在其他實施方式中,支撐件170所在的位置,除了如第3圖和第4圖所繪示之處外,亦可以視實際狀況,連接於分隔板120與壁體112之間,以增強分隔板120與壁體112之間的結構強度。
請參照第5圖。第5圖為繪示依照本發明又一實施方式之浸入式冷卻系統100的剖面示意圖。根據實際狀況,如第5圖所示,水份偵測器140亦可連接壁體112並位於第二子空間SP2,因而可提升水份偵測器140的應用靈活性。
請參照第6圖。第6圖為繪示依照本發明另一實施方式之浸入式冷卻系統100的剖面示意圖。在本實施方式中,如第6圖所示,分隔板120包含第一子分隔板121以及第二子分隔板122,第一子分隔板121與第二子分隔板122互相連接而形成夾角θ。舉例而言,夾角θ可為90度,因而能對應設置於壁體112而呈L形的冷凝器130。第一子分隔板121與底板111彼此分離,而第一子分隔板121與底板111之間定義通道P1,第二子分隔板122與則與底板111彼此連接。
請參照第7圖。第7圖為繪示依照本發明再一實施方式之浸入式冷卻系統100的剖面示意圖。在本實施方式中,浸入式冷卻系統100更包含至少一支撐件170。支撐件170連接於第一子分隔板121與底板111之間,以增強分隔板120與底板111之間的結構強度。舉例而言,如第7圖所示,支撐件170的數量為複數個。
綜上所述,本發明上述實施方式所揭露的技術方案至少具有以下優點:
(1)即使箱體內存在有若干的水氣,而冷凝器把箱體內這些原有的水氣也凝結而成為水滴,水滴在滴落的過程中,會流向位於第二子空間的冷卻液中而積聚為水份,並因為分隔板的阻隔而不會噴濺到第一子空間中。換句話說,即使冷凝器把箱體內存有的水氣凝結而成為水滴,容置於第一子空間的電子設備,因為分隔板的阻隔而不會被這些水滴噴濺到,避免了電子設備因為箱體內存有水氣而接觸到水份的機會,也因而降低了電子設備受損的風險。
(2)假若冷凝器因不同原因而洩漏冷卻水時,從冷凝器洩漏出來的冷卻水,會流向位於第二子空間的冷卻液中而積聚為水份,並因為分隔板的阻隔而不會噴濺到第一子空間中。換句話說,即使冷凝器出現冷卻水洩漏的狀況,容置於第一子空間的電子設備,因為分隔板的阻隔而不會被從冷凝器洩漏出來的冷卻水噴濺到,避免了電子設備因為冷凝器的洩漏而接觸到冷卻水的機會,也因而降低了電子設備受損的風險。
(3)假若箱體內出現不同來源的水份時,水份最後會回流至位於第二子空間的冷卻液中,而水份偵測器便可偵測水份是否存在,而顯示裝置訊號連接水份偵測器,並顯示水份偵測器是否偵測到水份。如此一來,使用者便可簡單容易地通過顯示裝置而得知箱體內是否出現了不同來源的水份。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:浸入式冷卻系統
110:箱體
111:底板
112:壁體
120:分隔板
121:第一子分隔板
122:第二子分隔板
130:冷凝器
131:入口埠
132:出口埠
133:主體
140:水份偵測器
150:顯示裝置
160:頂板
170:支撐件
200:電子設備
A-A:線段
CL:冷卻液
CV:蒸汽
CW:冷卻水
P1,P2:通道
SP:空間
SP1:第一子空間
SP2:第二子空間
W:水份
WV:水氣
θ:夾角
第1圖為繪示依照本發明一實施方式之浸入式冷卻系統的剖面示意圖。
第2圖為繪示第1圖沿線段A-A的剖面示意圖。
第3圖為繪示依照本發明另一實施方式之浸入式冷卻系統的剖面示意圖。
第4圖為繪示依照本發明再一實施方式之浸入式冷卻系統100的剖面示意圖。
第5圖為繪示依照本發明又一實施方式之浸入式冷卻系統的剖面示意圖。
第6圖為繪示依照本發明另一實施方式之浸入式冷卻系統的剖面示意圖。
第7圖為繪示依照本發明再一實施方式之浸入式冷卻系統的剖面示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
100:浸入式冷卻系統
110:箱體
111:底板
112:壁體
120:分隔板
130:冷凝器
131:入口埠
132:出口埠
133:主體
140:水份偵測器
150:顯示裝置
160:頂板
200:電子設備
A-A:線段
CL:冷卻液
CV:蒸汽
CW:冷卻水
P1,P2:通道
SP:空間
SP1:第一子空間
SP2:第二子空間
W:水份
WV:水氣
Claims (10)
- 一種浸入式冷卻系統,包含: 一箱體,包含: 一底板;以及 一壁體,連接該底板,並與該底板共同定義一空間,該空間配置以容置一冷卻液; 一分隔板,連接該壁體並把該空間劃分為一第一子空間以及一第二子空間,該第一子空間配置以容置至少一電子設備,以讓該電子設備浸泡於該冷卻液中,該分隔板與該底板至少部分彼此分離;以及 一冷凝器,該壁體圍繞該冷凝器,該冷凝器朝向該底板之一垂直投影至少部分重疊該第二子空間, 其中,該電子設備把部分的該冷卻液蒸發而形成一蒸汽,該冷凝器配置以把該蒸汽凝結為液態。
- 如請求項1所述之浸入式冷卻系統,更包含: 一水份偵測器,連接該分隔板或該壁體中之其一並位於該第二子空間,該水份偵測器配置以偵測水份是否存在。
- 如請求項2所述之浸入式冷卻系統,更包含: 一顯示裝置,訊號連接該水份偵測器,並配置以顯示該水份偵測器是否偵測到水份。
- 如請求項1所述之浸入式冷卻系統,更包含: 一頂板,該壁體連接於該頂板與該底板之間,該分隔板與該頂板彼此分離。
- 如請求項4所述之浸入式冷卻系統,更包含: 至少一支撐件,連接於該分隔板與該頂板之間。
- 如請求項1所述之浸入式冷卻系統,更包含: 至少一支撐件,連接於該分隔板與該底板之間。
- 如請求項1所述之浸入式冷卻系統,其中該分隔板包含一第一子分隔板以及一第二子分隔板,該第一子分隔板與該第二子分隔板互相連接而形成一夾角,該第一子分隔板與該底板彼此分離,該第二子分隔板與該底板彼此連接。
- 如請求項7所述之浸入式冷卻系統,更包含: 至少一支撐件,連接於該第一子分隔板與該底板之間。
- 如請求項1所述之浸入式冷卻系統,其中該分隔板實質上垂直於該底板。
- 如請求項1所述之浸入式冷卻系統,其中該冷凝器包含一入口埠、一出口埠以及一主體,該入口埠與該出口埠分別連通該主體,該入口埠配置以讓一冷卻水流入該主體,該出口埠配置以讓該冷卻水流出該主體,該主體配置以把該蒸汽凝結為液態。
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