TWI670588B - 冷卻系統、伺服器、及伺服器系統 - Google Patents

冷卻系統、伺服器、及伺服器系統 Download PDF

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Abstract

本揭露係有關於在冷卻器與冷卻板之間連接金屬管，冷卻板冷卻中央處理單元(CPU)或類似的電子發熱元件，藉此金屬管以矽膠套連接冷卻器。亦提供防噴水板來將任何噴水導離電子元件。位於防噴水板下方之水托盤收集任何水並將水導引至底盤外的位置。

Description

冷卻系統、伺服器、及伺服器系統 【相關申請案的交互參照】
本案請求2018年1月30日申請之名稱為「伺服器水冷模組防漏水裝置」之美國臨時專利申請案第62/623706號的優先權，在此完全以此申請案的全部內容做為參考依據。
本揭露係有關於在冷卻器與冷卻板之間連接金屬管，冷卻板冷卻中央處理單元(CPU)或類似的發熱元件，藉此金屬管以矽膠套連接冷卻器。亦提供防噴水板來將任何噴水導離電子元件。托盤設於冷卻器下方，作為冷卻器/金屬管界面處任何漏水的集水盆。塑造托盤的外型，以將任何接到的噴水或漏水轉向而遠離電子元件。
在現存伺服器中的現行水冷模組利用矽膠管來連接具有冷卻板之冷卻器，其中冷卻板冷卻伺服器中之發熱電子元件，例如中央處理單元。這些現行的水冷模組利用夾子來將矽膠管固定於冷卻器或冷卻板。現行夾子與矽膠管的 使用常在接合處造成漏水或噴水，因而導致發熱電子元件受損。因此，需要一種更好的系統來防止漏水或噴水，以保護伺服器中的電子元件。
本揭露可防範漏水或噴水問題。依據本揭露之一實施例，利用金屬管連接冷卻器與冷卻板，並僅在金屬管與冷卻器之連接處的附近使用矽膠套。因此，系統只有一個區域可能遭遇漏水或噴水。
此外，為了防止水流到底盤，將防噴水板置於管連接處與發熱電子元件之間。並且，提供水托盤於冷卻器下方，以收集任何漏水與噴水，並將水導引至底盤外。
結合下列詳細說明與所附圖式來閱讀，可對本揭露的這些與其他目的有更佳的了解。
8‧‧‧冷卻空氣流/電子元件
9‧‧‧冷卻板
10‧‧‧冷卻器
11‧‧‧夾子
12‧‧‧冷卻板
13‧‧‧夾子
14‧‧‧電子元件/中央處理單元
16‧‧‧矽膠管
17‧‧‧箭號
18‧‧‧矽膠管
19‧‧‧箭號
20‧‧‧夾子
21‧‧‧夾子
25‧‧‧底盤
26‧‧‧金屬管
27‧‧‧端
28‧‧‧金屬管
29‧‧‧端
30‧‧‧矽膠套
31‧‧‧矽膠套
32‧‧‧防噴水板
33‧‧‧水托盤
34‧‧‧導管
40‧‧‧上表面
42‧‧‧金屬管
44‧‧‧金屬管
〔圖1〕(習知技術)係繪示一種傳統冷卻系統的正視示意圖，此傳統冷卻系統包含冷卻器與冷卻板之間的連接件，冷卻板冷卻發熱電子元件，例如中央處理單元。
〔圖2〕係繪示一種連接冷卻器與冷卻板之間之冷卻管的系統的正視示意圖。
〔圖3〕係繪示一種防止漏水或噴水傷害伺服器中之電子元件的系統的透視示意圖。
〔圖4〕係繪示一種圖3之元件的爆炸視圖。
本發明參考附圖來描述，其中於整個圖式使用相同參考數字來標示相似或相應元件。圖式並未依比例繪示，且僅供例示當前的發明。本發明之數個方面參考例示之例子應用描述於下。應該了解的是，提出許多特定細節、關係、與方法，以使本發明可被充分理解。然而，在相關領域中具有通常知識者可輕易了解到，本發明可在缺少一或多個特定細節或以其它方法的情況下來實施。在其它例子中，並未詳細說明眾所周知的結構或操作，以避免模糊本發明。本發明並不受限於動作或項目的例示順序，一些動作可能以不同順序及/或與其它動作或項目同時發生。此外，實施依照本發明之方法時無需所有例示的動作或項目。
圖1係繪示一種具有連接件之冷卻系統的傳統架構，這些接合件位於冷卻器10與冷卻板12之間。冷卻板12冷卻發熱電子元件14，例如中央處理單元14。冷卻空氣流8以箭頭的方向流過冷卻板12並流向冷卻器10。冷卻板12通常與發熱電子元件14直接接觸，並利用電子元件14與冷卻板12之間的傳導來冷卻電子元件14。在圖1之傳統架構中，利用矽膠管16與18來做為冷卻器10與冷卻板12之間的連接件。矽膠管16將冷卻劑從冷卻器10供應至冷卻板12，而矽膠管18則將受熱後的冷卻劑從冷卻板12送回冷卻器10。在矽膠管16與18內的流動分別以箭號17與19表示。
可從圖1看出夾子11與13鄰設於矽膠管16與冷卻板12及冷卻器10之各別接合處。類似的，夾子20與21將矽膠管18之端點與冷卻板12及冷卻器10連接。從任一夾子11、13、20、與21洩漏之冷卻劑及/或噴水將影響中央處理單元14、或底盤25(在圖3中)，其中中央處理單元14位於底盤25上。
圖2係繪示依照一實施例的揭露。冷卻器10、冷卻板12、與中央處理單元14類似於圖1所示，而冷卻器10與冷卻板12之間的金屬管26與28則完全不同。每個金屬管26與28由金屬所構成，且與冷卻板12形成為一體。這樣的形成一體可採取將金屬管26與28焊接至冷卻板12的方式。或者，冷卻板12最初可形成為具有金屬管26與28之一體結構，且金屬管26與28為此一體結構的一部分。因此，金屬管26的唯一端27與金屬管28的一端29需要連接至冷卻器10。分別透過裝在金屬管26與28上且分別鄰近於他們的端27與29的矽膠套30與31來達成這樣的連接，以將金屬管26與28連接至冷卻器10。考慮用在本揭露之系統中的冷卻劑只有水，但可為含有溶解之鹽或其它元素的水溶液，以提升冷卻效果。
應特別了解的是，申請人已將電子發熱單元例示為圖1與圖2的中央處理單元，然電子發熱元件可非中央處理單元，例如圖形處理單元(GPU)。而且，超過一個發熱電子元件可附著於冷卻器10，例如兩個發熱電子元件8與14，其於下參照圖3與圖4做更詳細討論。
此外，申請人提供防噴水板32，防噴水板32隔離冷卻器10(以及特別是金屬管26與28之接合處)與中央處理單元14。防噴水板32形成有上端，上端經塑型成可將任何噴水轉離電子元件。此形狀可包含反向彎曲之上表面40，以將任何噴水導離中央處理單元14。
為了防止任何從金屬管26與28之接合處至冷卻器10的漏水或噴水到達底盤25，提供額外的水托盤33。因此，水托盤33可收集任何沖擊到防噴水板32上的水或噴水，並透過導管34將這些水或噴水導引至底盤25之外。可以適合之塑膠來製作防噴水板32與水托盤33，並利用傳統製作技術，例如射出成型(injection molding)、鑄塑成型(casting)、壓製(pressing)、轉注成型(transfer molding)等，加以塑型。雖然較佳為塑膠，但防噴水板32及/或水托盤33亦可由金屬所製成。
圖3之透視圖繪示具有連接冷卻板12之金屬管26與28的冷卻器10。亦繪示出防噴水板32與水托盤33。導管34亦清楚可見，其傳送水托盤33中的任何水來排出底盤25之外。在此圖式中，第二冷卻板9亦可連接冷卻器10。在圖4中，連接冷卻板12與9的金屬管42及44與金屬管26及28形成為一體，藉以排除漏水的可能性。
圖4之爆炸圖更清楚地繪示出先前所描述的每個元件，以利不僅示出每個元件的功能，還有他們與系統之其它元件之相關結構的相互關係。
在此所使用的術語僅係用以描述特定實施例，而非用以限制本發明。如在此所使用的，單數形式的「一(a)」、「一(an)」、以及「該(the)」也用以包含複數形式，除非上下文清楚表明。此外，關於在實施方式及/或申請專利範圍中所使用之用語「包含(including)」、「包含(includes)」、「具有(having)」、「具有(has)」、「具有(with)」、或其變形的範圍，這些用語意欲包含類似於用語「包含(comprising)」的範圍。
除非有定義，否則在此所使用之用詞(包含技術與科學用語)具有在此技術領域中具有通常知識者所共同了解的相同意義。此外，例如那些定義在常用字典中的用語應解釋為與他們在相關技術之上下文中一致的意思，而不以理想化或過於正式之涵義的解釋，除非在此如此明確定義。

Claims (8)

  1. 一種冷卻系統，用以冷卻發熱電子元件，該冷卻系統包含：一冷卻器；至少一冷卻板，用以冷卻發熱之一電子元件，該冷卻板包含一體式連接之複數個金屬管，該些金屬管用以傳送來自該冷卻器之一冷卻流體以及將被加熱之該冷卻流體送回該冷卻器；複數個矽膠套，用以將每一該些金屬管連接至該冷卻器；以及一防噴水板，設於該些矽膠套與該電子元件之間，其中該防噴水板具有一反向彎曲之上表面，以將任何噴水導離該電子元件。
  2. 如申請專利範圍第1項之冷卻系統，更包含：一水托盤，位於該冷卻器下方，且用以收集從該些矽膠套洩漏之任何水；以及一排水口，以將該水托盤所收集之任何水導離含有該電子元件之一底盤。
  3. 如申請專利範圍第1項之冷卻系統，更包含至少一第二冷卻板。
  4. 一種伺服器，包含申請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻系統。
  5. 一種伺服器，具有發熱之至少一電子元件，且包含至少一冷卻板與該電子元件接觸，該伺服器更包含：一冷卻器，利用一金屬管連接該至少一冷卻板，該金屬管之一端與該至少一冷卻板成一體；該金屬管之另一端利用一矽膠套連接該冷卻器；以及一防噴水板，設於該矽膠套與該電子元件之間，其中該防噴水板具有一反向彎曲之上表面，以將任何噴水導離該電子元件。
  6. 如申請專利範圍第5項之伺服器，更包含：一水托盤，設於該冷卻器與該防噴水板下方。
  7. 一種伺服器系統，包含：一伺服器，包含至少一電子元件；一冷卻器；複數個金屬管，連接該冷卻器；以及一防噴水板，設於該冷卻器與該些金屬管之連接處和該電子元件之間，其中該防噴水板具有一反向彎曲之上表面，藉此該防噴水板將來自該冷卻器與該些金屬管之連接處之任何噴水轉離該電子元件。
  8. 如申請專利範圍第7項之伺服器系統，更包含一水托盤，設於該伺服器中，該水托盤設於該冷卻器與該防噴水板下方，以收集任何噴水與漏水並將任何噴水與漏水導離支撐該電子元件之一底盤。
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