TWI812205B - 伺服器之冷卻裝置 - Google Patents

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林德璋
劉岳明
黃渝詳
劉亞琳
張奇喆
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Abstract

一種伺服器之冷卻裝置。熱交換箱包含外入液口、外出液口、內入液口及內出液口。外冷卻迴路包含外入液管及外出液管，外冷卻液自外入液管進入外入液口，通過熱交換箱而從外出液口流出至外出液管。內冷卻迴路包含內入液管及內出液管，內冷卻液自伺服器流入內入液管，再自內入液管進入內入液口，通過熱交換箱與外冷卻液進行熱交換而從內出液口流出至內出液管。熱插拔式泵浦包含泵浦本體、入口止洩管、出口止洩管及熱插拔連接器，入口止洩管及出口止洩管連通泵浦本體，且入口止洩管包含入口接頭及設置在入口接頭內的入口止洩閥，出口止洩管包含出口接頭及出口止洩閥，熱插拔連接器電性連接泵浦本體，藉此提供具有熱插拔式泵浦的冷卻裝置。

Description

伺服器之冷卻裝置
本發明係有關於液冷裝置，尤指一種伺服器之液冷裝置。
伺服器系統在運作時會產生高溫，在伺服器系統設置散熱裝置，以確保系統穩定運作為常見的解決方式。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。
再者，一般伺服器的液冷裝置包含泵浦、散熱排及風扇等元件來對系統發熱元件進行散熱。然而，由於伺服器系統大多是長時間保持在運狀態，因此若液冷裝置中的泵浦故障或需檢修時，需令液冷裝置停止運作，導致對伺服器的運轉造成風險。此外，目前伺服器的液冷裝置大多需使用工具設置，在組設上較為困難不便，且無法視實際使用需求調整泵浦數量或進行替換，降低實際使用時的靈活運用性。
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，即成為本發明人之研究動機。
本發明之一目的，在於提供一種伺服器之冷卻裝置，其設置有熱插拔式的泵浦及入口止洩管及出口止洩管，使泵浦以熱插拔方式作連接時不致發生冷卻液滲漏的情形，增加組設時的靈活運用及便利性
為了達成上述之目的，本發明係為一種伺服器之冷卻裝置，包括熱交換箱、外冷卻迴路、內冷卻迴路及第一熱插拔式泵浦。熱交換箱包含外入液口、外出液口、內入液口及內出液口。外冷卻迴路包含外入液管及外出液管，外冷卻液自外入液管進入外入液口，並通過熱交換箱而從外出液口流出至外出液管。內冷卻迴路包含內入液管及內出液管，內冷卻液自伺服器流入內入液管，再自內入液管進入內入液口，並通過熱交換箱與外冷卻液進行熱交換而從內出液口流出至內出液管。第一熱插拔式泵浦包含第一泵浦本體、第一入口止洩管、第一出口止洩管及第一熱插拔連接器，第一入口止洩管及第一出口止洩管連通第一泵浦本體，且第一入口止洩管包含第一入口接頭及設置在第一入口接頭內的第一入口止洩閥，第一出口止洩管包含第一出口接頭及設置在第一出口接頭內的第一出口止洩閥，第一熱插拔連接器電性連接第一泵浦本體；其中，內冷卻液自內出液口流出並流入第一入口接頭，再通過第一入口止洩閥而流入第一泵浦本體，且內冷卻液自第一泵浦本體流出及流入第一出口接頭，並通過第一出口止洩閥而流入伺服系統。
相較於習知，本發明之伺服器之冷卻裝置包含熱插拔式泵浦，並設置入口止洩管及出口止洩管，據此令插拔式泵浦作插拔連接時不致發生冷卻液滲漏的情況，省卻習知液冷裝置的泵浦在安裝時所需使用的工具，增進組設時的便利性。此外，冷卻裝置透過設置熱插拔式泵浦而能夠視實際使用需求來 調整泵浦數量或進行替換，增加實際使用時的靈活運用性，並提高本發明的實用性。
1:冷卻裝置
100:機殼
101:導引塊
102:導軌
103:凸片
10:熱交換箱
11:外入液口
12:外出液口
13:內入液口
14:內出液口
20:外冷卻迴路
21:外入液管
22:外出液管
30:內冷卻迴路
31:內入液管
32:內出液管
40:第一熱插拔式泵浦
40a:第二熱插拔式泵浦
41:第一泵浦本體
41a:第二泵浦本體
410:導槽
42:第一入口止洩管
42a:第二入口止洩管
421:第一入口接頭
422:第一入口止洩閥
43:第一出口止洩管
43a:第二出口止洩管
431:第一出口接頭
432:第一出口止洩閥
433:第一出口逆止閥
433a:第二出口逆止閥
44:第一熱插拔連接器
44a:第二熱插拔連接器
45:泵浦外殼
46:壓掣彈片
47:握把
471:卡槽
50:電源供應器
60:控制面板
70:第一支管箱
80:第二支管箱
90:儲水箱
91:連接管
圖1及圖2係本發明之伺服器之冷卻裝置二側方向的立體外觀示意圖。
圖3係本發明之外冷卻迴路的設置示意圖。
圖4係本發明之內冷卻迴路的設置示意圖。
圖5係本發明之第一熱插拔式泵浦的插接示意圖。
圖6係本發明之第一入口止洩管與第一出口止洩管的部分外觀示意圖。
圖7係本發明之第一熱插拔式泵浦另一側方向的立體外觀示意圖。
圖8及圖9係本發明之熱插拔式泵浦結合至機殼的組合剖面示意圖。
圖10及圖11係本發明之熱插拔式泵浦的握把在收合及旋出時的剖面示意圖。
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及圖2，係為本發明之伺服器之冷卻裝置二側方向的立體外觀示意圖。本發明為一種伺服器之冷卻裝置1，包括一熱交換箱10、一外冷卻迴路20、一內冷卻迴路30、一第一熱插拔式泵浦40及一機殼100。該熱交換箱10及該第一熱插拔式泵浦40設置在該機殼100內。該外冷卻迴路20及該內冷卻迴路30分別連接該熱交換箱10，並透過該熱交換箱10進行熱交換。此外，該第一熱插拔式泵浦40係設置在該內冷卻迴路30中，用以增加該內冷卻迴路30的液體壓力。該內冷卻迴路30係用以對一伺服系統(圖未顯示)進行散熱。
本發明的一實施例中，該冷卻裝置1更包括一電源供應器50及一控制面板60。該電源供應器50係提供該冷卻裝置1運行時所需的電力。該控制面板60係電性連接該第一熱插拔式泵浦40，用以控制該冷卻裝置1的運作。
請另參照圖3及圖4，係分別為本發明之外冷卻迴路及內冷卻迴路的設置示意圖。該熱交換箱10為一板式熱交換器，用以將熱流體中的熱能傳遞到冷流體。又，該熱交換箱10包含一外入液口11、一外出液口12、一內入液口13及一內出液口14。
如圖3所示，該外冷卻迴路20包含一外入液管21及一外出液管22。又，一外冷卻液自該外入液管21進入該外入液口11，並通過該熱交換箱10而從該外出液口12流出至該外出液管22，據此令該外冷卻液與該熱交換箱10內另一迴路中的熱流體作熱交換而將熱帶走。
實際使用時，該外入液管21及該外出液管22係連接至一外部儲液筒(圖未示)，如水塔等承載容器。該外部儲液筒係裝載一冷卻液，提供該熱交換箱10進行熱交換所需的冷卻液體。又，該外入液管21連接該熱交換箱10的外入液口11。另外，該外出液管22連接該熱交換箱10的外出液口12。
請再參照圖4，該內冷卻迴路30包含一內入液管31及一內出液管32。又，一內冷卻液自外部伺服器流入該內入液管31，再自該內入液管31進入該內入液口13，並通過該熱交換箱10與該外冷卻液進行熱交換，繼而從該內出液口14流出至該內出液管32。要說明的是，從該內出液口14流出的內冷卻液在該第一熱插拔式泵浦40的加壓作用下而流出至該內出液管32，此部分於後另述。
另外要說明的是，本發明之冷卻裝置1實際使用時，該內出液管32係連接至伺服系統的冷卻液輸入端，並吸收伺服系統內部發熱元件所產生的熱。又，冷卻液帶走熱後的溫度會提高而形成熱流體，最後再流入該內入液管31，繼而進入本發明之內冷卻迴路30，並完成冷卻循環。
請續參照圖5至圖7，係分別為本發明之第一熱插拔式泵浦的插接示意圖、第一入口止洩管與第一出口止洩管的部分外觀示意圖、及第一熱插拔式泵浦另一側方向的立體外觀示意圖。本實施例中，該第一熱插拔式泵浦40包含一第一泵浦本體41、一第一入口止洩管42、一第一出口止洩管43及一第一熱插拔連接器44。該第一入口止洩管42及該第一出口止洩管43係連通該第一泵浦本體41。該第一泵浦本體41電性連接該電源供應器50。此外，該第一熱插拔連接器44電性連接該第一泵浦本體41。要說明的是，該第一熱插拔連接器44包含設置在第一泵浦本體41及機殼100上的公、母連接器。本實施例為標號簡潔顯示省略公、母連接器的各別標識。
更詳細地說，該第一入口止洩管42包含一第一入口接頭421及設置在該第一入口接頭421內的一第一入口止洩閥422。此外，該第一出口止洩管 43包含一第一出口接頭431及設置在該第一出口接頭431內的一第一出口止洩閥432。
另請同時參照圖4。進一步來說，該內冷卻液自該內出液口14流出後會流入該第一入口止洩管42的第一入口接頭421，再通過該第一入口止洩閥422而流入該第一泵浦本體41。接著，該內冷卻液自該第一泵浦本體41流出並流入該第一出口接頭431，並通過該第一出口止洩閥432而流入伺服系統。
要說明的是，該冷卻裝置1可包含單一熱插拔式泵浦或複數熱插拔式泵浦。本實施例中，該冷卻裝置1更包括一第二熱插拔式泵浦40a(參圖3及圖4)。該第二熱插拔式泵浦40a係與該第一熱插拔式泵浦40呈並聯設置。該第二熱插拔式泵浦40a的設置可在第一熱插拔式泵浦40停止運轉時作為備用。此外，該第二熱插拔式泵浦40a的壓力可設置為不同於該第一熱插拔式泵浦40而作為輔助之用。
又，請參照圖4，該第二熱插拔式泵浦40a包含一第二泵浦本體41a、一第二入口止洩管42a、一第二出口止洩管43a及一第二熱插拔連接器44a。(另參圖6)。該第二入口止洩管42a及該第二出口止洩管43a係連通該第二泵浦本體41a，且該第二泵浦本體41a電性連接該電源供應器50。此外，該第二熱插拔連接器44a電性連接該第二泵浦本體41a。要說明的是，此處的第二熱插拔連接器44a與前述第一熱插拔連接器44的結構設置相同，包含公、母連接器，惟為標號簡潔顯示而省略公、母連接器的各別標識。
較佳地，該第一出口止洩管43包含一第一出口逆止閥433。該第二出口止洩管43a包含一第二出口逆止閥433a。又，當該第一熱插拔式泵浦40及 該第二熱插拔式泵浦40a的壓力設置不同時，該第一出口逆止閥433及該第二出口逆止閥433a的設置可防止液體因壓力差而發生液體逆流的情況。
本實施例中，該冷卻裝置1包含第一熱插拔式泵浦40及第二熱插拔式泵浦40a。此外，該冷卻裝置1更包括一第一支管箱70及一第二支管箱80。該第一出口止洩管43及該第二出口止洩管43a係連接至該第一支管箱70，且該第一支管箱70連接該內出液管32。又，該第一入口止洩管42及該第二出口止洩管43a係連接至該第二支管箱80，且該第二支管箱80連接該內出液口14。
值得注意的是，該冷卻裝置1更包括一儲水箱90及一連接管91。該儲水箱90係透過該連接管而連接該第二支管箱80。據此，該儲水箱90可補充該內冷卻迴路30中的冷卻液。
請另參照圖8及圖9，係為本發明之熱插拔式泵浦結合至機殼的組合剖面示意圖。要說明的是，本發明之冷卻裝置所設置的泵浦為熱插拔式(Hot swapping或Hot plugging)泵浦，又稱熱抽換式泵浦。由於熱插拔式泵浦在使用時為「帶電插拔」，意指熱插拔式泵浦可以在電子設備不關閉(turn off)下進行卸離或安裝，且不致令控制器或周邊裝置發生毀損。
組接熱插拔式泵浦組接時，需同時考量電性及機構上的連接，避免產生接觸不良或發生漏水的情況。對此，本發明之冷卻裝置1係在第一熱插拔式泵浦40及機殼100上分別設置有定位結構，以利將該第一熱插拔式泵浦40準確地安裝在該機殼100上。
具體而言，該機殼100設置有一導引塊101及一對導軌102。又，該第一泵浦本體41對應該導引塊101設置有相互定位的一導槽410，且該第一泵浦本體41沿著該對導軌102進入該機殼100而對接該第一入口止洩管42及該第一 出口止洩管43。據此，該第一熱插拔式泵浦40可透過熱插拔的方式而與該冷卻裝置1完成電性連接，且透過該第一入口止洩管42及該第一出口止洩管43的設置而不致發生冷卻液滲漏的情形。
請再參照圖10及圖11，係為本發明之熱插拔式泵浦的握把在收合及旋出時的剖面示意圖。在本實施例中，該機殼100設置一凸片103。又，該第一熱插拔式泵浦40更包括承置有該第一泵浦本體41的一第一泵浦外殼45，且該第一泵浦外殼45設置有一壓掣彈片46並樞接一握把47。
如圖10所示，該握把47設置有一卡槽471。又，該握把47能夠相對該機殼100作旋出及收合，並在旋出時壓掣該壓掣彈片46。該握把47的該卡槽471與該機殼100的凸片103的相互卡扣，進而收合在該第一泵浦外殼45的一外側。
請參照圖11，當該第一熱插拔式泵浦40要從該機殼100中卸離時，需先解除該握把47的卡槽471與該機殼100的凸片103之間的相互卡扣，接著再旋轉該握把47至最大角度。又，該握把47的一端會壓掣該壓掣彈片46，該壓掣彈片46受壓掣並帶動該泵浦外殼45向外移動。此時，該第一熱插拔式泵浦40的第一入口止洩管42、第一出口止洩管43及第一熱插拔連接器44會退出插接狀態，以使該第一熱插拔式泵浦40能夠從該機殼100中卸離從而進行檢修或替換。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以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:冷卻裝置
100:機殼
10:熱交換箱
20:外冷卻迴路
30:內冷卻迴路
40:第一熱插拔式泵浦
40a:第二熱插拔式泵浦
41:第一泵浦本體
41a:第二泵浦本體
42:第一入口止洩管
43:第一出口止洩管
43a:第二出口止洩管
433:第一出口逆止閥
433a:第二出口逆止閥
47:握把
50:電源供應器
60:控制面板
70:第一支管箱
90:儲水箱

Claims (10)

  1. 一種伺服器之冷卻裝置，包括：一熱交換箱，包含一外入液口、一外出液口、一內入液口及一內出液口；一外冷卻迴路，包含一外入液管及一外出液管，一外冷卻液自該外入液管進入該外入液口，並通過該熱交換箱而從該外出液口流出至該外出液管；一內冷卻迴路，包含一內入液管及一內出液管，一內冷卻液自所述伺服器流入該內入液管，再自該內入液管進入該內入液口，並通過該熱交換箱與該外冷卻液進行熱交換而從該內出液口流出至該內出液管；一第一熱插拔式泵浦，包含一第一泵浦本體、一第一入口止洩管、一第一出口止洩管及一第一熱插拔連接器，該第一入口止洩管及該第一出口止洩管連通該第一泵浦本體，且該第一入口止洩管包含一第一入口接頭及設置在該第一入口接頭內的一第一入口止洩閥，該第一出口止洩管包含一第一出口接頭及設置在該第一出口接頭內的一第一出口止洩閥，該第一熱插拔連接器電性連接該第一泵浦本體；以及一第二熱插拔式泵浦，與該第一熱插拔式泵浦呈並聯設置，該第二熱插拔式泵浦包含一第二泵浦本體、一第二入口止洩管及一第二出口止洩管，該第二入口止洩管及該第二出口止洩管連通該第二泵浦本體，且該第二泵浦本體電性連接該電源供應器，該第一出口止洩管包含一第一出口逆止閥，該第二出口止洩管包含一第二出口逆止閥；其中，該內冷卻液自該內出液口流出並流入該第一入口接頭，再通過該第一入口止洩閥而流入該第一泵浦本體，且該內冷卻液自該第一泵浦本體流出及流入該第一出口接頭，並通過該第一出口止洩閥而流入所述伺服器。
  2. 如請求項1所述之伺服器之冷卻裝置，其更包括一電源供應器及電性連接該電源供應器的一控制面板，該控制面板及該第一泵浦本體係電性連接該熱插拔式泵浦。
  3. 如請求項2所述之伺服器之冷卻裝置，其中該第二入口止洩管及該第二出口止洩管連通該第二泵浦本體，且該第二泵浦本體電性連接該電源供應器。
  4. 如請求項3所述之伺服器之冷卻裝置，其更包括一第一支管箱，該第一出口止洩管及該第二出口止洩管係連接至該第一支管箱，且該第一支管箱連接該內出液管。
  5. 如請求項3所述之伺服器之冷卻裝置，其更包括一第二支管箱，該第一入口止洩管及該第二出口止洩管係連接至該第二支管箱，且該第二支管箱連接該內出液口。
  6. 如請求項5所述之伺服器之冷卻裝置，其更包括一儲水箱及一連接管，該儲水箱係透過該連接管而連接該第二支管箱。
  7. 如請求項3所述之伺服器之冷卻裝置，其中該第二熱插拔式泵浦更包括電性連接該第二泵浦本體的一第二熱插拔連接器。
  8. 如請求項1所述之伺服器之冷卻裝置，其更包括一機殼，該熱交換箱及該第一熱插拔式泵浦設置在該機殼內。
  9. 如請求項8所述之伺服器之冷卻裝置，其中該機殼設置有一導引塊及一對導軌，該第一泵浦本體對應該導引塊設置有相互定位的一導槽，且該第一泵浦本體沿著該對導軌進入該機殼而對接該第一入口止洩管及該第一出口止洩管。
  10. 如請求項8所述之伺服器之冷卻裝置，其中該機殼設置一凸片，該第一熱插拔式泵浦更包括承置有該第一泵浦本體的一第一泵浦外殼，該第一泵浦外殼設置有一壓掣彈片並樞接一握把，且該握把設置有一卡槽，該握把能夠相對該機殼作旋出及收合，並在旋出時壓掣該壓掣彈片，且該握把的卡槽與該機殼凸片的相互卡扣，進而收合在該第一泵浦外殼的一外側。
TW111117107A 2022-04-05 2022-05-06 伺服器之冷卻裝置 TWI812205B (zh)

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