TW202412590A

TW202412590A - 液冷系統及伺服器機櫃

Info

Publication number: TW202412590A
Application number: TW111133670A
Authority: TW
Inventors: 黃百毅; 施守遠
Original assignee: 英業達股份有限公司
Filing date: 2022-09-06
Publication date: 2024-03-16

Abstract

一種液冷系統，包含一歧管組、一冷板、一後門熱交換器以及一配冷單元。冷板連接於歧管組。後門熱交換器連接於歧管組。配冷單元連接於歧管組。冷板、歧管組與配冷單元形成一第一循環通路，且後門熱交換器、歧管組與配冷單元形成一第二循環通路。

Description

液冷系統及伺服器機櫃

本發明關於一種液冷系統，尤指一種可有效增進散熱效果之液冷系統及裝設有此液冷系統之伺服器機櫃。

伺服器係用以於網路系統中服務各式各樣的電腦或可攜式電子裝置。隨著伺服器的效能不斷地提升，伺服器之系統功耗也越來越高，如何有效將伺服器機櫃中的熱量散除，便成為設計上的一大課題。

本發明提供一種可有效增進散熱效果之液冷系統及裝設有此液冷系統之伺服器機櫃，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之液冷系統包含一歧管組、一冷板、一後門熱交換器以及一配冷單元。冷板連接於歧管組。後門熱交換器連接於歧管組。配冷單元連接於歧管組。冷板、歧管組與配冷單元形成一第一循環通路，且後門熱交換器、歧管組與配冷單元形成一第二循環通路。

根據另一實施例，本發明之伺服器機櫃包含一櫃體以及一液冷系統。液冷系統設置於櫃體中。液冷系統包含一歧管組、一冷板、一後門熱交換器以及一配冷單元。冷板連接於歧管組。後門熱交換器連接於歧管組。配冷單元連接於歧管組。冷板、歧管組與配冷單元形成一第一循環通路，且後門熱交換器、歧管組與配冷單元形成一第二循環通路。

綜上所述，本發明係利用冷板、歧管組與配冷單元形成第一循環通路，且利用後門熱交換器、歧管組與配冷單元形成第二循環通路。冷板可設置於伺服器中，在冷板內熱交換過的冷卻液可經由第一循環通路輸送至配冷單元，由配冷單元進行冷卻。冷卻後的冷卻液再經由第一循環通路輸送至冷板。此外，伺服器機櫃內所有的伺服器所排出的熱氣也可以經由後門熱交換器之冷卻液進行熱交換，在後門熱交換器內熱交換過的冷卻液可經由第二循環通路輸送至配冷單元，由配冷單元進行冷卻。冷卻後的冷卻液再經由第二循環通路輸送至後門熱交換器。藉由上述之第一循環通路與第二循環通路，即可有效增進散熱效果。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖以及第2圖，第1圖為根據本發明一實施例之伺服器機櫃1的立體圖，第2圖為第1圖中的液冷系統12的功能方塊圖。

如第1圖與第2圖所示，伺服器機櫃1包含一櫃體10以及一液冷系統12。液冷系統12設置於櫃體10中。在實際應用中，可在櫃體10中設置一或多台伺服器，液冷系統12即是用以對一或多台伺服器進行散熱。液冷系統12包含一歧管組120、一冷板（cold plate）122、一後門熱交換器（rear door heat exchanger）124以及一配冷單元（coolant distribution unit，CDU）126。冷板122用以對伺服器中的熱源（例如，處理器）進行散熱。需說明的是，冷板122之數量可根據實際應用而決定，不以圖中所繪示之實施例為限。此外，可在單一伺服器中設置一或多個冷板122，視實際應用而定。為了簡化圖示，第2圖中僅繪示一個冷板122作為說明之用。在本實施例中，歧管組120可包含一第一歧管1200以及一第二歧管1202，其中第一歧管1200與第二歧管1202並排設置。

冷板122連接於歧管組120。在本實施例中，液冷系統12可另包含一第一管路128以及一第二管路130，其中第一管路128連接冷板122與第一歧管1200，且第二管路130連接冷板122與第二歧管1202。

後門熱交換器124連接於歧管組120。在本實施例中，液冷系統12可另包含一第三管路132以及一第四管路134，其中第三管路132連接後門熱交換器124與第一歧管1200，且第四管路134連接後門熱交換器124與第二歧管1202。

配冷單元126連接於歧管組120。在本實施例中，液冷系統12可另包含一第五管路136以及一第六管路138，其中第五管路136連接配冷單元126與第一歧管1200，且第六管路138連接配冷單元126與第二歧管1202。

在冷板122內熱交換過的冷卻液可經由第一管路128、第一歧管1200與第五管路136輸送至配冷單元126，由配冷單元126進行冷卻。冷卻後的冷卻液再經由第六管路138、第二歧管1202與第二管路130輸送至冷板122。藉此，冷板122、歧管組120與配冷單元126即可經由第一管路128、第二管路130、第五管路136與第六管路138形成一第一循環通路。需說明的是，冷板122之作用原理係為習知技藝之人所熟知，在此不再贅述。

此外，伺服器機櫃1內所有的伺服器所排出的熱氣也可以經由後門熱交換器124之冷卻液進行熱交換，在後門熱交換器124內熱交換過的冷卻液可經由第三管路132、第一歧管1200與第五管路136輸送至配冷單元126，由配冷單元126進行冷卻。冷卻後的冷卻液再經由第六管路138、第二歧管1202與第四管路134輸送至後門熱交換器124。藉此，後門熱交換器124、歧管組120與配冷單元126即可經由第三管路132、第四管路134、第五管路136與第六管路138形成一第二循環通路。需說明的是，後門熱交換器124之作用原理係為習知技藝之人所熟知，在此不再贅述。

由於第一循環通路與第二循環通路皆形成於伺服器機櫃1之櫃體10內，因此，第一循環通路與第二循環通路亦可稱之為內循環通路。

在本實施例中，液冷系統12可另包含一第七管路140以及一第八管路142，其中第七管路140與第八管路142連接配冷單元126與一外部冷卻設備3而形成一第三循環通路。在實際應用中，外部冷卻設備3可為空調設備，但不以此為限。外部冷卻設備3可提供冷水經由第七管路140輸送至配冷單元126，以與經由上述之第一循環通路與第二循環通路輸送至配冷單元126的高溫冷卻液進行熱交換。熱交換後的熱水再經由第八管路142輸送至外部冷卻設備3進行冷卻。需說明的是，配冷單元126之作用原理係為習知技藝之人所熟知，在此不再贅述。

由於第三循環通路由配冷單元126與外部冷卻設備3形成，因此，第三循環通路亦可稱之為外循環通路。

綜上所述，本發明係利用冷板、歧管組與配冷單元形成第一循環通路，且利用後門熱交換器、歧管組與配冷單元形成第二循環通路。冷板可設置於伺服器中，在冷板內熱交換過的冷卻液可經由第一循環通路輸送至配冷單元，由配冷單元進行冷卻。冷卻後的冷卻液再經由第一循環通路輸送至冷板。此外，伺服器機櫃內所有的伺服器所排出的熱氣也可以經由後門熱交換器之冷卻液進行熱交換，在後門熱交換器內熱交換過的冷卻液可經由第二循環通路輸送至配冷單元，由配冷單元進行冷卻。冷卻後的冷卻液再經由第二循環通路輸送至後門熱交換器。再者，本發明進一步藉由配冷單元與外部冷卻設備形成之第三循環通路對輸送至配冷單元的高溫冷卻液進行熱交換。因此，本發明不僅可藉由上述之第一循環通路與第三循環通路對伺服器中的熱源進行散熱，還可藉由上述之第二循環通路與第三循環通路對伺服器機櫃內所有的伺服器所排出的熱氣進行散熱。藉此，即可有效增進散熱效果。

在本發明的一實施例中，本發明之液冷系統係可應用於伺服器，該伺服器係可用於人工智慧(英語：Artificial Intelligence，簡稱AI)運算、邊緣運算(Edge Computing)，亦可當作5G伺服器、雲端伺服器或車聯網伺服器使用。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1:伺服器機櫃 3:外部冷卻設備 10:櫃體 12:液冷系統 120:歧管組 122:冷板 124:後門熱交換器 126:配冷單元 128:第一管路 130:第二管路 132:第三管路 134:第四管路 136:第五管路 138:第六管路 140:第七管路 142:第八管路 1200:第一歧管 1202:第二歧管

第1圖為根據本發明一實施例之伺服器機櫃的立體圖。第2圖為第1圖中的液冷系統的功能方塊圖。

3:外部冷卻設備

12:液冷系統

120:歧管組

122:冷板

124:後門熱交換器

126:配冷單元

128:第一管路

130:第二管路

132:第三管路

134:第四管路

136:第五管路

138:第六管路

140:第七管路

142:第八管路

1200:第一歧管

1202:第二歧管

Claims

一種液冷系統，包含：一歧管組，包含一第一歧管以及一第二歧管；一冷板，連接於該歧管組；一後門熱交換器，連接於該歧管組；以及一配冷單元，連接於該歧管組；其中，該冷板、該歧管組與該配冷單元形成一第一循環通路，且該後門熱交換器、該歧管組與該配冷單元形成一第二循環通路。
如請求項1所述之液冷系統，另包含一第一管路以及一第二管路，該第一管路連接該冷板與該第一歧管，該第二管路連接該冷板與該第二歧管。
如請求項1所述之液冷系統，另包含一第三管路以及一第四管路，該第三管路連接該後門熱交換器與該第一歧管，該第四管路連接該後門熱交換器與該第二歧管。
如請求項1所述之液冷系統，另包含一第五管路以及一第六管路，該第五管路連接該配冷單元與該第一歧管，該第六管路連接該配冷單元與該第二歧管。
如請求項1所述之液冷系統，另包含一第七管路以及一第八管路，該第七管路與該第八管路連接該配冷單元與一外部冷卻設備而形成一第三循環通路。
一種伺服器機櫃，包含：一櫃體；以及一液冷系統，設置於該櫃體中，該液冷系統包含：一歧管組，包含一第一歧管以及一第二歧管；一冷板，連接於該歧管組；一後門熱交換器，連接於該歧管組；以及一配冷單元，連接於該歧管組；其中，該冷板、該歧管組與該配冷單元形成一第一循環通路，且該後門熱交換器、該歧管組與該配冷單元形成一第二循環通路。
如請求項6所述之伺服器機櫃，其中該液冷系統另包含一第一管路以及一第二管路，該第一管路連接該冷板與該第一歧管，該第二管路連接該冷板與該第二歧管。
如請求項6所述之伺服器機櫃，其中該液冷系統另包含一第三管路以及一第四管路，該第三管路連接該後門熱交換器與該第一歧管，該第四管路連接該後門熱交換器與該第二歧管。
如請求項6所述之伺服器機櫃，其中該液冷系統另包含一第五管路以及一第六管路，該第五管路連接該配冷單元與該第一歧管，該第六管路連接該配冷單元與該第二歧管。
如請求項6所述之伺服器機櫃，其中該液冷系統另包含一第七管路以及一第八管路，該第七管路與該第八管路連接該配冷單元與一外部冷卻設備而形成一第三循環通路。