TWI683612B - 具有液冷裝置之伺服系統 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種具有液冷裝置之伺服系統，包括機櫃、伺服單元及液冷裝置。伺服單元設置在機櫃中，包含機殼及結合在機殼內的主機模組，主機模組包括相對機櫃直立設立的主機板及複數發熱電子元件；液冷裝置包含液冷模組及液體收集盒，液冷模組包含至少一水冷頭、連接水冷頭的複數液冷管及水泵，水冷頭對應貼接發熱電子元件，液體收集盒位在液冷模組的下方，從液冷模組洩漏的液體會受重力影響而滴入液體收集盒，藉此避免洩漏的液體對伺服系統造成損害。

Description

具有液冷裝置之伺服系統

本發明係有關於一種伺服系統，尤指一種具有液冷裝置之伺服系統。

傳統上伺服器系統的主要結構設置係包括有一機架，該機架內部通常設置有多個呈陣列排列的機箱，各機箱分別設置有主機板、電源供應模組及硬碟等電子裝置，以提供使用者大量的資料儲存空間。

上述伺服器系統在運作時會產生高溫。為了確保系統的穩定運作，對伺服器系統提供散熱裝置為常見的散熱解決方式。然而，隨著科技發展，電子元件所產生的熱也愈來愈高，因此，散熱效率更佳的液冷裝置即為其中一種設計選擇。對此，如何對機架內部的電子元件設置液冷裝置，以有效地將熱帶走，同時，當液冷裝置故障或損壞而發生液體洩漏時，如何避免伺服單元因接觸到外洩液體而短路故障，進而造成損害，即為本發明人的創作動機。

有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。

本發明之一目的，在於提供一種具有液冷裝置之伺服系統，其係將伺服單元及液冷模組直立設置於機櫃的容置空間內，液冷模組貼接在發熱電 子元件上並在對應液冷模組設置液體收集盒，藉此，當液冷模組發生液體洩漏時，液體在重力作用下會向下流動而滴落至液體收集盒內，以避免因液體洩漏而導致伺服系統發生毀損。

為了達成上述之目的，本發明係為一種具有液冷裝置之伺服系統，包括機櫃、至少一伺服單元及液冷裝置。機櫃具有容置空間；伺服單元設置在容置空間中，伺服單元包含機殼及結合在機殼內的主機模組，主機模組包括相對機櫃直立設立的主機板及結合在主機板上的至少一發熱電子元件；液冷裝置包含對應至少一伺服單元設置的至少一液冷模組及對應至少一液冷模組設置的至少一液體收集盒，液冷模組包含至少一水冷頭、連接該水冷頭的複數液冷管及水泵，該水冷頭係對應貼接該發熱電子元件，液體收集盒位在液冷模組的一下方，從液冷模組洩漏的液體會受重力影響而滴入液體收集盒。

相較於習知，本發明之伺服系統係設置有液冷裝置，其液冷裝置包含對應伺服單元設置的液冷模組及對應液冷模組設置的液體收集盒，並將液冷模組的液冷模組分別對應貼接伺服單元的發熱電子元件，且液體收集盒位在液冷模組的一下方，當液冷模組發生液體洩漏時，洩漏的液體會受重力影響而滴入液體收集盒，藉此可避免因液體洩漏而導致伺服系統發生毀損的情況。

1‧‧‧具有液冷裝置之伺服系統

10‧‧‧機櫃

11‧‧‧後開口

12‧‧‧第一承載板

120‧‧‧開口

13‧‧‧第二承載板

100‧‧‧容置空間

20、20a‧‧‧伺服單元

21、21a、21c、21d‧‧‧機殼

211‧‧‧管路開口

212‧‧‧底側開口

22‧‧‧主機模組

221‧‧‧主機板

222‧‧‧發熱電子元件

30‧‧‧液冷裝置

31、31a、31c、31d‧‧‧液冷模組

311、311a‧‧‧水冷頭

312、312a‧‧‧液冷管

313、313a‧‧‧水泵

314a‧‧‧水箱

32、32’、32c、32d‧‧‧液體收集盒

321‧‧‧液體感應器

33‧‧‧入水管

34‧‧‧出水管

35‧‧‧入水集管

36‧‧‧出水集管

A、B‧‧‧角度

圖1係本發明之具有液冷裝置之伺服系統的立體外觀示意圖；圖2係本發明之伺服單元與液冷模組結合後的立體透視圖；圖3係本發明之伺服單元與液冷模組的立體分解示意圖；圖4本發明之伺服單元與液冷模組結合後的側視圖； 圖5係本發明之伺服單元設置在機櫃的立體透視圖；圖6係本發明之液體收集盒的另一實施方式；圖7及圖8係本發明之液體收集盒的抽取示意圖；圖9係本發明之液冷裝置的另一實施態樣；圖10及圖11係本發明之液體收集盒的另一實施方式；圖12係本發明之液體收集盒的實施例；圖13及圖14係為本發明之具有液冷裝置之伺服系統的應用示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參照圖1至圖5，係分別為本發明之具有液冷裝置之伺服系統的立體外觀示意圖、伺服單元與液冷模組結合後的立體透視圖、伺服單元與液冷模組的立體分解示意圖、伺服單元與液冷模組結合後的側視圖及伺服單元設置在機櫃的立體透視圖。本發明係為一種具有液冷裝置之伺服系統1，包括一機櫃10、至少一伺服單元20及一液冷裝置30。該伺服單元20及該液冷裝置30係結合在該機櫃10內，該液冷裝置30係對該伺服單元20進行散熱，藉以構成具有液冷裝置之伺服系統1，更詳細描述該具有液冷裝置之伺服系統1如後。

該機櫃10具有一容置空間100，其可設置為櫃式或骨架式結構等。又，該伺服單元20設置在該容置空間100中；較佳地，該伺服單元20的數 量為複數，且複數個伺服單元20係在同一水平面上，該些伺服單元20係陣列排列在該容置空間100中。

更詳細地說，該伺服單元20包含一機殼21及結合在該機殼21內的一主機模組22。該主機模組22包括相對該機櫃21直立設立的一主機板221及結合在該主機板221上的至少一發熱電子元件222。該主機模組22可更包括CPU、顯示卡、記憶體、硬碟、電源、散熱風扇等。

該液冷裝置30包含對應該至少一伺服單元20設置的至少一液冷模組31及對應該至少一液冷模組31設置的至少一液體收集盒32。該液冷模組31包含至少一水冷頭311、連接該水冷頭311的複數液冷管312及一水泵313。該水冷頭311係對應貼接該發熱電子元件222；該水泵313係連接該水冷頭311。要說明的是，該液冷模組31包含的水冷頭311數量並不限制，實際實施時，該水冷頭311可設為複數。

較佳地，該主機模組22的發熱電子元件222係位在該主機板221靠近該液冷模組31的一側邊。於本實施例中，該液冷模組31包含耦接(coupled)設置的複數水冷頭311，該些水冷頭311係以串聯的方式設置，該水泵313係串接在該些水冷頭311之間。

值得注意的是，本實施例中，該液體收集盒32係設置有液體感應器321。據此，該液體感應器321在該液冷模組31發生液體洩漏，或該液體收集盒32內的液體到達某一高度時能夠發出反饋或警示訊號來提醒使用者，以避免伺服單元20接觸到洩漏的液體而短路故障，導致系統發生毀損的情況。

要說明的是，本發明之具有液冷裝置之伺服系統1係將伺服單元20及對應設置的液冷模組31直立設置於機櫃10的容置空間100內，藉此，當液 冷模組31發生液體洩漏時，洩漏的液體在重力影響下會向下流動而滴落至液體收集盒32內，此時，若該液體收集盒32設置有液體感應器321則會發出反饋或警示訊號，以避免因液體洩漏而導致伺服系統發生毀損。

於本發明的一實施例中，該液冷裝置30包含連接該些液冷管312的一入水管33及一出水管34，且該機殼21係對應該些液冷管312開設有一管路開口211，該些液冷管312係伸出該管路開口211而連接該入水管33及該出水管34，此為開放式的液冷裝置。

此外，該機殼21係設置有一底側開口212，且該底側開口212位在該液冷模組31的一底側；又，從該液冷裝置30洩漏的液體會流過該底側開口212而匯集在該液體收集盒32內。

具體而言，該液冷裝置30更包括一入水集管35及一出水集管36。該入水集管35係連接該些液冷管312及該入水管33；該出水集管36係連接該些液冷管312及該出水管34。

要說明的是，於本實施例中，該液體收集盒32的數量為複數，各該液體收集盒32係對應設置在各該伺服單元20的一底側。

據此，外部冷卻液體可自該入水管33流入該入水集管35及該液冷管312，並在該水泵313的作用下而進入該些水冷頭311中，流出該液冷管312並進入該出水集管36，最後再進入該出水管34，並依此方式作循環冷卻。

另一方面，該些發熱電子元件222所產生的熱可傳導至與其相互貼接的水冷頭311，以透過水冷頭311進行熱交換，藉此帶走該些發熱電子元件222所產生的熱。

另一要說明的是，請參照圖5及圖6，該機櫃10可更包括一第一承載板12及一第二承載板13。該第一承載板12係用以承載該伺服單元20，該第二承載板13則是用於承載該液體收集盒32。此外，第一承載板12對應該液體收集盒32而設置有一開口120，因此，該伺服單元20係跨置在該開口120上。據此，當液冷模組31發生洩漏時，洩漏的液體可從該開口120流下而匯集在該液體收集盒32中。

請另參照圖6，其係為本發明之液體收集盒的另一實施方式。如圖所示，本發明之液體收集盒32係可自該機櫃10一側延伸至相對的另一側。亦即，複數個位在同一水平面上的係共用一個液體收集盒32。

請再參照圖7及圖8，係為本發明之液體收集盒的抽取示意圖。在本發明之具有液冷裝置之伺服系統1中，該機櫃10係設置有用以抽取該液體收集盒32的一後開口11，且該後開口11位在該液冷模組31的一後側。如圖7所示，在各該液體收集盒32對應設置在各該伺服單元20的一下方的情況下，當該液體收集盒32偵測到液體時會發出警示信號，各液體收集盒32可分別自該後開口11抽取出去進行檢查、修復或更新。

再者，如圖8所示，當該液體收集盒32自該機櫃10一側延伸至相對的另一側而提供複數個位在同一水平面上的伺服單元20共用時，該液體收集盒32亦同樣自該後開口11抽取出去。

請再參照圖9，係為本發明之液冷裝置的另一實施態樣。本實施例相較於前一實施例不同之處在液冷裝置的設置。本實施例中，液冷裝置包含對應伺服單元20a設置的液冷模組31a，其中，該液冷模組31a設置在機殼21a內而為閉路式的液冷裝置。

又，液冷模組31a包含耦接設置的複數水冷頭311a、連接該些水冷頭311a的複數液冷管312a與一水泵313a、及連接該些水冷頭的至少一水箱314a。較佳地，該液冷模組31a包含複數水箱314a，該水泵313a串接在該些水箱314a之間。

實際使用時，該些水箱314a內的水可在該水泵313a的作用下而進入該些水冷頭311a中；又，從該水冷頭311a中流出的液體會再流回該些水箱314a內，並依此方式作循環冷卻。

請續參照圖10及圖11，係為本發明之液體收集盒的另一實施方式。本實施例相較於前一實施例不同之處在液體收集盒的設置。如圖10所示，在開放式液冷裝置中，液體收集盒32c係設置在機殼21c內，且位在液冷模組31c的一底側。此外，如圖11所示的閉路式液冷裝置中，同樣地，液體收集盒32d亦是設置在機殼21d內，並位在液冷模組31d的一底側。值得注意的是，在此液體收集盒的實施態樣中，機殼21c、21d的底側皆未設置有開口，以利置放該液體收集盒32c、32d。

請再參照圖12，係為本發明之液體收集盒的實施例。如前所述，本發明之液體收集盒32可設置液體感應器321來發出反饋或警示訊號，但並不以此為限制，該液體感應器321的設置並非必要。如在本實施方式中，液體收集盒32’並未設置有液體感應器，其液體洩漏的發生可由使用者視實際使用狀況，以人工方式來加以檢視。

請另參照圖13及圖14，係為本發明之具有液冷裝置之伺服系統的應用示意圖。如前述，本發明之伺服單元20係以垂直地面90度的方式設置在該機櫃10內，惟實際實施時可如圖13所示，該伺服單元20(包含第一承載板12 及第二承載板13)以相對地面傾斜一角度A的方式設置在該機櫃10內。如本實施例中，該角度A係為110度，該角度A係以垂直角度公差為正向20度以內為允許值)。

承上，如圖14所示，本發明在實際使用時，該機櫃10或具有液冷裝置之伺服系統1之整體係以一角度B的方式設置在一地面上。如本實施例中，該角度B係為110度，該角度B係以垂直角度公差為正向20度以內為允許值)。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

1‧‧‧具有液冷裝置之伺服系統

10‧‧‧機櫃

100‧‧‧容置空間

12‧‧‧第一承載板

120‧‧‧開口

13‧‧‧第二承載板

20‧‧‧伺服單元

21‧‧‧機殼

211‧‧‧管路開口

212‧‧‧底側開口

22‧‧‧主機模組

30‧‧‧液冷裝置

31‧‧‧液冷模組

32‧‧‧液體收集盒

33‧‧‧入水管

34‧‧‧出水管

35‧‧‧入水集管

36‧‧‧出水集管

Claims (13)

1. 一種具有液冷裝置之伺服系統，包括：一機櫃，具有一容置空間；至少一伺服單元，設置在該容置空間中，該伺服單元包含一機殼及結合在該機殼內的一主機模組，該主機模組包括相對該機櫃直立設立的一主機板及結合在該主機板上的至少一發熱電子元件；以及一液冷裝置，包含對應該至少一伺服單元設置的至少一液冷模組及對應該至少一液冷模組設置的至少一液體收集盒，該液冷模組包含至少一水冷頭、連接該水冷頭的複數液冷管及一水泵，該水冷頭係對應貼接該至少一發熱電子元件，該液體收集盒位在該液冷模組的一下方，從該液冷模組洩漏的液體會受重力影響而滴入該液體收集盒，該液體收集盒設置有一液體感應器，該液體感應器在該液冷模組發生液體洩漏時能夠發出反饋訊號。
2. 如請求項1所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該機殼係設置有一底側開口，且該底側開口位在該液冷模組的一底側，從該液冷裝置洩漏的液體會流過該底側開口而匯集在該液體收集盒內。
3. 如請求項1所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該液冷裝置包含連接該些液冷管的一入水管及一出水管，且該機殼係對應該些液冷管開設有一管路開口，該些液冷管係伸出該管路開口而連接該入水管及該出水管。
4. 如請求項2所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該液冷裝置更包括一入水集管及一出水集管，該入水集管係連接該些液冷管及該入水管，該出水集管係連接該些液冷管及該出水管。
5. 如請求項1所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該機櫃係設置有用以抽取該液體收集盒的一後開口，且該後開口位在該液冷模組的一後側。
6. 如請求項1所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該水泵係連接在該水冷頭，該液冷模組設置在該機殼內，該液冷模組包含連接該水冷頭的至少一水箱，該水泵連接該水箱。
7. 如請求項1所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該液體收集盒係設置在該機殼內，且位在該液冷模組的一底側。
8. 如請求項1所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該至少一伺服單元的數量為複數，該些伺服單元係陣列排列在該容置空間中。
9. 如請求項8所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該液體收集盒的數量為複數，各該液體收集盒對應設置在各該伺服單元的一底側。
10. 如請求項8所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該液體收集盒係自該機櫃一側延伸至相對的另一側，複數個位在同一水平面上的伺服單元係共用一個液體收集盒。
11. 如請求項1所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該機櫃更包括用以承載該伺服單元的一第一承載板及用於承載該液體收集盒的一第二承載板。
12. 如請求項1所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該伺服單元以相對地面傾斜一角度的方式設置在該機櫃內。
13. 如請求項1所述之具有液冷裝置之伺服系統，其中該機櫃以相對地面傾斜一角度的方式設置。

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