TWI734457B - 應用於伺服器之液冷裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明為有關一種應用於伺服器之液冷裝置，包括：一機箱之第一容置空間中裝填有不具有導電性及高導熱性之一惰性冷卻液，該機箱於二相對側各設有二外階部及二內階部，而該機箱外部設有一第一導入管及一第一導出管；至少一發熱件二側各設有一掛耳且抵持定位於該機箱之該二內階部，且該發熱件浸入於該惰性冷卻液中進行散熱；一內盒之第二容置空間裝填有一水或水冷液，而該內盒一側外部設有一第二導入管及一第二導出管，且該內盒更設有提供該機箱之該第一導入管及該第一導出管做一穿置定位之複數第一通孔，該第二容置空間之水或該水冷液係隔著該機箱與該惰性冷卻液進行熱交換，以降低該惰性冷卻液的溫度；一外盒內部具有供該內盒容置之一第三容置空間，藉由伺服器之該機箱裝填惰性冷卻液與該內盒裝填水或水冷液之分層冷卻結構，即可節省惰性冷卻液的用量及花費的降溫成本，以達到以最少的惰性冷卻液達到最佳的散熱效果之目的。
Description
本發明係提供一種應用於伺服器之液冷裝置，尤指一種藉由伺服器之該機箱裝填惰性冷卻液與該內盒裝填水或水冷液之分層冷卻結構，即可節省惰性冷卻液的用量及花費的降溫成本，以達到以最少的惰性冷卻液達到最佳的散熱效果之目的。
按，習知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式排列的機箱，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之發熱組件，以提供使用者大量的資料儲存空間。
前述伺服器系統在運作時該些發熱組件會產生高溫，為了確保系統的穩定運作，需對伺服器系統進行散熱。隨著電子零件的製程進步及處理速度變快，致使發熱組件所產生的熱也愈來愈高，因此，散熱效率較佳的液冷裝置即成為伺服器散熱最佳選擇。而如何針對機架內部的發熱組件設計出一套液冷裝置，可有效地將熱量帶走成為眾廠商亟欲努力的課題。
除了傳統的液冷裝置之外，近期有的廠商更進一步研發出一種不具有導電性及高導熱性之一惰性冷卻液，且其無色無味及不具腐蝕
性，人員接觸到該種惰性冷卻液不會產生任何不良的傷害。而將機箱內各式發熱組件直接浸入惰性冷卻液內，藉由惰性冷卻液直接吸收發熱組件所產生的熱能，再將惰性冷卻液透過熱交換過程進行降溫，再將降溫後的惰性冷卻液循環傳送回至發熱組件處，以完成伺服器之發熱組件的降溫，且此種降溫方式有效降低伺服器系統之電力消耗，同時因為散熱裝置所需空間極小，故可增設更多伺服器以提升機房空間的使用率。但是該種惰性冷卻液畢竟是新研發產品，於研發期間投入諸多人員及設備，故該種惰性冷卻液售價十分昂貴，若將伺服系統全數採用惰性冷卻液進行降溫，所花費的降溫成本亦十分可觀。而本發明正為針對該種惰性冷卻液進行結構上設計，以期利用最少的惰性冷卻液達到最佳的散熱效果。
故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，始設計出此種應用於伺服器之液冷裝置之發明誕生。
本發明之主要目的在於提供一種應用於伺服器之液冷裝置，包括：一機箱之第一容置空間中裝填有不具有導電性及高導熱性之一惰性冷卻液，該機箱於二相對側各設有二外階部及二內階部，而該機箱外部設有一第一導入管及一第一導出管；至少一發熱件二側各設有一掛耳且抵持定位於該機箱之該二內階部，且該發熱件浸入於該惰性冷卻液中進行散熱；一內盒之第二容置空間裝填有一水或水冷液，而該內盒一側外部設有一第二導入管及一第二導出管，且該內盒更設有提供該機箱之該第一導入管及該第一導出管做一穿置定位之複數第一通孔，該第二容置空間之水或
該水冷液係隔著該機箱與該惰性冷卻液進行熱交換，以降低該惰性冷卻液的溫度；一外盒內部具有供該內盒容置之一第三容置空間，藉由伺服器之該機箱裝填惰性冷卻液與該內盒裝填水或水冷液之分層冷卻結構，即可節省惰性冷卻液的用量及花費的降溫成本，以達到以最少的惰性冷卻液達到最佳的散熱效果之目的。
本發明之次要目的在於該機箱相對二側外部各設有抵持定位於該內盒之相對二側上緣之一握把。
本發明之另一目的在於該發熱件之二側各設有垂直向上延伸之一凸片。
本發明之再一目的在於該內盒對應該第二容置空間之底側更設有中空管體狀之一洩水閥，該洩水閥係將該內盒中過多之該水或水冷液導引至該外盒之該第三容置空間中。
1:液冷裝置
11:機箱
110:第一容置空間
111:惰性冷卻液
112:外階部
113:內階部
114:第一導入管
115:第一導出管
116:握把
12:發熱件
121:掛耳
122:凸片
13:內盒
130:第二容置空間
131:水或水冷液
132:第二導入管
133:第二導出管
134:第一通孔
135:洩水管
14:外盒
140:第三容置空間
141:第二通孔
142:接合部
143:凸頂部
15:蓋板
2:冷卻液監控主機
21:熱交換器
22:監控模組
3:散熱裝置
31:風扇
32:散熱鰭片
41:第一管路
411:第一液體泵
412:第一濾網
42:第二管路
421:第二液體泵
422:第二濾網
43:第三管路
431:第三液體泵
[第1圖]係為本發明液冷裝置之立體外觀圖。
[第2圖]係為本發明液冷裝置之立體分解圖。
[第3圖]係為本發明液冷裝置之側視剖面結構圖。
[第4圖]係為本發明液冷裝置進行熱交換之架構圖。
為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。
請參閱第1至3圖所示，各為本發明液冷裝置之立體外觀圖、立體分解圖及側視剖面結構圖，由圖中可清楚看出，本發明之應用於伺服器之液冷裝置1包括有一機箱11、至少一發熱件12、一內盒13及一外盒14，其細部構造及連接關係如下：
該機箱11內部具有一第一容置空間110，該第一容置空間110中裝填有不具有導電性及高導熱性之一惰性冷卻液111，該機箱11於二相對側各設有二外階部112，於該二外階部112之內側各設有一內階部113，該機箱11之該內階部113之高度係低於該外階部112之高度，而該機箱11一側外部各設有貫穿至該第一容置空間110之一第一導入管114及一第一導出管115。
至少一發熱件12，其二側各設有水平方向之一掛耳121，該發熱件12之該二掛耳121係抵持定位於該機箱11之該二內階部113，且該發熱件12浸入於該惰性冷卻液111中進行散熱，而該發熱件12之二側各設有垂直向上延伸之一凸片122。
該發熱件12係指一主機板(Motherboard)、一硬碟(HDD)、一固態硬碟(SSD)、一電源供應模組(Power Supply)、一供電電池或為前述構件之組合。
該內盒13內部具有一第二容置空間130，於該第二容置空間130中裝填有一水或水冷液，而該內盒13一側外部各設有貫穿至該第二容置空間130之一第二導入管132及一第二導出管133，且該內盒13之該側更設有提供該機箱11之該第一導入管114及該第一導出管115做一穿置定位之複數第一通孔134，該第二容置空間1
30之該水或水冷液131係隔著該機箱11與該惰性冷卻液111進行熱交換，以降低該惰性冷卻液111的溫度。
該外盒14內部具有供該內盒13容置之一第三容置空間140，且該外盒14一側設有提供外露於該內盒13之該第一導入管114、該第一導出管115、該第二導入管132及該第二導出管133做一穿置定位之複數第二通孔141。
該外盒14之該第三容置空間140上方更設有蓋合該外盒14頂部之一蓋板15，且位於該外盒14之該第三容置空間140二側之二接合部142及該發熱件12之該凸片122頂部係抵持於該蓋板15之底面，且該蓋板15之一側抵持於該外盒14頂部所設置之一凸頂部143的一側。
該機箱11相對二側外部各設有抵持定位於該內盒13之相對二側上緣之一握把116。
該內盒13對應該第二容置空間130之底側更設有中空管體狀之一洩水閥135，該洩水閥135係將該內盒13中過多之該水或水冷液131導引至該外盒14底側之一預設集水盒(圖中未示)中，該預設集水盒可將所蒐集之水或水冷液131導回其專屬之循環系統中，以避免水或水冷液131之資源浪費之後續處理問題。
欲將本發明液冷裝置1做一組裝時，先將機箱11內部第一容置空間中110裝填有不具有導電性及高導熱性之惰性冷卻液111，同時該惰性冷卻液111亦具有無色、無味及無腐蝕性之特性，且將一或複數個發熱件12以二掛耳121係抵持定位於該機箱11之該二內階
部113，且該發熱件12浸入於該惰性冷卻液111中，而該內盒13內部裝填有水或水冷液131後，再將機箱11裝置於該內盒13之第二容置空間130中，以使該水或水冷液131可隔著該機箱11與該惰性冷卻液111進行熱交換，續將已經組裝機箱11之該內盒13由下而上穿置該外盒14之第三容置空間140做一定位，而將第一導入管114、第一導出管115、第二導入管132及該第二導出管133穿置定位於內盒13之複數第一通孔134及外盒14之複數第二通孔141，最後將蓋板15蓋合於該外盒14頂部即完成本發明液冷裝置1之組裝。
本發明之主要技術特徵在於藉由液冷裝置1之機箱11內部裝填惰性冷卻液111與該內盒13裝填水或水冷液131之分層冷卻結構，即可節省惰性冷卻液111的用量及花費的降溫成本，以達到以最少的惰性冷卻液111達到最佳的散熱效果之目的。
請參閱第4圖所示，係為本發明液冷裝置進行熱交換之架構圖，其中液冷裝置1係透過一第一管路41及一第二管路42與一冷卻液監控主機2相連接，該冷卻液監控主機2內設有至少一熱交換器21及一監控模組22，該監控模組22係對該熱交換器21做溫度上的監控，且該冷卻液監控主機2係透過一第三管路43與一散熱裝置3做一連接，而該液冷裝置1之該第一導入管114與該第一導出管115之間連接有供該惰性冷卻液111循環流動之該第一管路41，該第一管路41更係連接有一第一液體泵411及該熱交換器21；該液冷裝置1之該第二導入管132與該第二導出管133之間連接有供該水或水冷液131循環流動之該第二管路42，該第二管路42更係連接有一第二液體泵421
及該熱交換器21；而該第三管路43更係連接有供一預設冷卻水(圖中未示)循環流動之一第三液體泵431。而前述所揭露熱交換之架構，主要為藉由帶有高溫的第一管路41中之惰性冷卻液111及第二管路42中之水或水冷液131，同時與熱交換器21與低溫的第三管路43中之預設冷卻水進行熱交換作業，以使循環流動之惰性冷卻液111及水或水冷液131保持低溫狀態，而可為浸入於惰性冷卻液111之發熱件12做持續性散熱，而經由熱交換後已升溫第三管路43中的預設冷卻水可經由散熱裝置3進行散熱降溫，以使預設冷卻水可回復至低溫來進行下一次的熱交換循環作業，而應用此種散熱架構，相較於傳統伺服器以氣冷或液冷方式散熱而言，本發明因減少消耗大量電力之電子裝置的設置，故可節省更多電力的損耗，是一種較為環保節能的做法。
該第一管路41更係連接有濾除該惰性冷卻液111雜質之一第一濾網412，而該第二管路更係連接有濾除該水或水冷液131雜質之一第二濾網422。
該散熱裝置3係由至少一風扇31及至少一散熱鰭片32所構成。
藉由上述第1至4圖揭露，即可瞭解本發明為一種應用於伺服器之液冷裝置，包括：一機箱之第一容置空間中裝填有不具有導電性及高導熱性之一惰性冷卻液，該機箱於二相對側各設有二外階部及二內階部，而該機箱外部設有一第一導入管及一第一導出管；至少一發熱件二側各設有一掛耳且抵持定位於該機箱之該二內階部，且該發熱件浸入於該惰性冷卻液中進行散熱；一內盒之第二容置空間裝填有一水或水冷液，而該
內盒一側外部設有一第二導入管及一第二導出管，且該內盒更設有提供該機箱之該第一導入管及該第一導出管做一穿置定位之複數第一通孔，該第二容置空間之水或該水冷液係隔著該機箱與該惰性冷卻液進行熱交換，以降低該惰性冷卻液的溫度；一外盒內部具有供該內盒容置之一第三容置空間，藉由伺服器之該機箱裝填惰性冷卻液與該內盒裝填水或水冷液之分層冷卻結構，即可節省惰性冷卻液的用量及花費的降溫成本，以達到以最少的惰性冷卻液達到最佳的散熱效果之目的。本發明應用於伺服器散熱領域中具有極高的實用性，故提出專利申請以尋求專利權之保護。
上述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。
綜上所述，本發明上述應用於伺服器之液冷裝置於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。
1:液冷裝置
11:機箱
110:第一容置空間
112:外階部
113:內階部
114:第一導入管
115:第一導出管
116:握把
12:發熱件
121:掛耳
122:凸片
13:內盒
130:第二容置空間
132:第二導入管
133:第二導出管
134:第一通孔
135:洩水管
14:外盒
140:第三容置空間
141:第二通孔
142:接合部
143:凸頂部
15:蓋板
Claims (10)
- 一種應用於伺服器之液冷裝置，包括：一機箱，其內部具有一第一容置空間，該第一容置空間中裝填有不具有導電性及高導熱性之一惰性冷卻液，該機箱於二相對側各設有二外階部，於該二外階部之內側各設有一內階部，而該機箱一側外部各設有貫穿至該第一容置空間之一第一導入管及一第一導出管；至少一發熱件，其二側各設有水平方向之一掛耳，該發熱件之該二掛耳係抵持定位於該機箱之該二內階部，且該發熱件浸入於該惰性冷卻液中進行散熱；一內盒，其內部具有一第二容置空間，於該第二容置空間中裝填有一水或水冷液，而該內盒一側外部各設有貫穿至該第二容置空間之一第二導入管及一第二導出管，且該內盒之該側更設有提供該機箱之該第一導入管及該第一導出管做一穿置定位之複數第一通孔，該第二容置空間之該水或水冷液係隔著該機箱與該惰性冷卻液進行熱交換，以降低該惰性冷卻液的溫度；以及一外盒，其內部具有供該內盒容置之一第三容置空間，且該外盒一側設有提供外露於該內盒之該第一導入管、該第一導出管、該第二導入管及該第二導出管做一穿置定位之複數第二通孔。
- 如請求項1之應用於伺服器之液冷裝置，其中該機箱相對二側外部各設有抵持定位於該內盒之相對二側上緣之一握把。
- 如請求項1之應用於伺服器之液冷裝置，其中該機箱之該內階部之高度係低於該外階部之高度。
- 如請求項1之應用於伺服器之液冷裝置，其中該發熱件之二側各設有垂直向上延伸之一凸片。
- 如請求項1之應用於伺服器之液冷裝置，其中該發熱件係指一主機板、一硬碟、一固態硬碟、一電源供應模組、一供電電池或為前述構件之組合。
- 如請求項1之應用於伺服器之液冷裝置，其中該內盒對應該第二容置空間之底側更設有中空管體狀之一洩水閥，該洩水閥係將該內盒中過多之該水或水冷液導引至該外盒底側之一預設集水盒中。
- 如請求項1之應用於伺服器之液冷裝置，其中該外盒之該第三容置空間上方更設有蓋合該外盒頂部之一蓋板，且位於該外盒之該第三容置空間二側之二接合部及該發熱件之一凸片頂部係抵持於該蓋板之底面，且該蓋板之一側抵持於該外盒頂部所設置之一凸頂部的一側。
- 如請求項1之應用於伺服器之液冷裝置，其中該液冷裝置係透過一第一管路及一第二管路與一冷卻液監控主機相連接，該冷卻液監控主機內設有至少一熱交換器及一監控模組，該監控模組係對該熱交換器做溫度上的監控，且該冷卻液監控主機係透過一第三管路與一散熱裝置做一連接，而該液冷裝置之該第一導入管與該第一導出管之間連接有供該惰性冷卻液循環流動之該第一管路，該第一管路更係連接有一第一液體泵及該熱交換器；該液冷裝置之該第二導入管與該第二導出管之間連接有供該水或水冷液循環流動之該第二管路，該第二管路更係連接有一第二液體泵及該熱交換器；而該第三管路更係連接 有供一預設冷卻水循環流動之一第三液體泵。
- 如請求項8之應用於伺服器之液冷裝置，其中該第一管路更係連接有濾除該惰性冷卻液雜質之一第一濾網，而該第二管路更係連接有濾除該水或水冷液雜質之一第二濾網。
- 如請求項8之應用於伺服器之液冷裝置，其中該散熱裝置係由至少一風扇及至少一散熱鰭片所構成。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109114375A TWI734457B (zh) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | 應用於伺服器之液冷裝置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109114375A TWI734457B (zh) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | 應用於伺服器之液冷裝置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI734457B true TWI734457B (zh) | 2021-07-21 |
| TW202142093A TW202142093A (zh) | 2021-11-01 |
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ID=77911578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109114375A TWI734457B (zh) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | 應用於伺服器之液冷裝置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| TW (1) | TWI734457B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011099126A1 (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 液冷システムおよび液冷システムを備えた電子機器 |
| CN108990396A (zh) * | 2018-09-21 | 2018-12-11 | 深圳绿色云图科技有限公司 | 液冷机柜和液冷基站 |
| TW201921225A (zh) * | 2017-09-06 | 2019-06-01 | 英商艾瑟歐托普集團有限公司 | 用於液浸冷卻的散熱器、散熱器佈置及模組 |
| CN111065246A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-24 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种服务器液冷设备和服务器总成 |
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2020
- 2020-04-29 TW TW109114375A patent/TWI734457B/zh active
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| CN111065246A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-24 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种服务器液冷设备和服务器总成 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202142093A (zh) | 2021-11-01 |
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