TWI452962B - 冷卻模組 - Google Patents

冷卻模組 Download PDF

Info

Publication number
TWI452962B
TWI452962B TW100143337A TW100143337A TWI452962B TW I452962 B TWI452962 B TW I452962B TW 100143337 A TW100143337 A TW 100143337A TW 100143337 A TW100143337 A TW 100143337A TW I452962 B TWI452962 B TW I452962B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
cooling
heat
unit
module
units
Prior art date
Application number
TW100143337A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201322904A (zh
Inventor
Chien An Chen
yi ling Chen
Original Assignee
Inventec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inventec Corp filed Critical Inventec Corp
Priority to TW100143337A priority Critical patent/TWI452962B/zh
Priority to US13/327,894 priority patent/US8644021B2/en
Publication of TW201322904A publication Critical patent/TW201322904A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI452962B publication Critical patent/TWI452962B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/208—Liquid cooling with phase change
    • H05K7/20809—Liquid cooling with phase change within server blades for removing heat from heat source
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2200/00—Indexing scheme relating to G06F1/04 - G06F1/32
    • G06F2200/20—Indexing scheme relating to G06F1/20
    • G06F2200/201—Cooling arrangements using cooling fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

冷卻模組
本發明是有關於一種冷卻模組，且特別是有關於一種應用於一電子裝置之冷卻模組。
伺服器為網路系統中服務各電腦之核心電腦，可提供網路使用者需要之磁碟與列印服務等功能，同時也可供各用戶端彼此分享網路環境內之各項資源。
隨著科技日益進步，伺服器所處理的資料量以及運算速度不斷地提高，使得伺服器內部之電子元件的發熱功率攀升。為了預防電子元件過熱，導致電子元件發生暫時性或永久性的失效，伺服器必須具有足夠的散熱效能。一般而言，伺服器中主要發熱源為中央處理器。單一台伺服器中往往配置有多個中央處理器。因此，當伺服器運作時，機殼內的溫度會迅速上升。
目前，許多應用於伺服器之冷卻模組係利用冷卻流體的兩相變化來幫助發熱源降溫。冷卻模組具有多個與中央處理器接觸之冷卻單元，冷卻流體流至這些冷卻單元時，可帶走中央處理器所產生的部份熱量。但當單一冷卻單元故障時，通常需更換整個冷卻模組。
此外，伺服器中除了中央處理器之外，尚有許多發熱源，例如平台控制集線器(Platform Controller Hub)或是穩壓模組(Voltage Regulator Down)等。此類發熱源之產熱雖不比中央處理器，但由於此類發熱源之數量與種類眾多，其產熱總和也相當可觀。目前應用於伺服器之冷卻模組卻較少針對這些發熱源來進行散熱。
本發明提供一種冷卻模組，其冷卻單元可拆卸地互相串聯。
本發明提供一種冷卻模組，可提供中央處理單元以外之發熱源散熱。
本發明提出一種冷卻模組，應用於一電子裝置。電子裝置包括多個第一熱源以及多個第二熱源。冷卻模組包括一冷卻迴路及多個熱管，冷卻迴路包含多個冷卻單元。這些冷卻單元以多個連接管路串聯且每一冷卻單元熱耦合於對應的這些第一熱源之一，且這些熱管熱耦合於這些第二熱源及這些冷卻單元。
在本發明之一實施例中，上述之冷卻迴路包含包括多個防漏管及多個固定件，每一防漏管位於對應的該連接管路與該冷卻單元之間，每一防漏管包含至少一環狀凹槽及至少一環狀密封件，該至少一環狀密封件設置於該至少一環狀凹槽，且該些固定件用以將該些防漏管固定於該些冷卻單元。
本發明提出更一種冷卻模組，應用於一電子裝置。電子裝置包括一第一熱源以及一第二熱源。冷卻模組包括一冷卻單元以及一熱管。冷卻單元熱耦合於第一熱源，且一冷卻流體流經該冷卻單元以進行熱交換。熱管熱耦合於該第二熱源及冷卻單元。
基於上述，由於本發明之冷卻模組的冷卻單元可拆卸地互相串聯，當其中一個冷卻單元故障時，可直接拆下且置換。此外，本發明之冷卻模組以熱管熱耦合第二熱源及冷卻單元，使第二熱源所產生之熱量可經熱管傳遞至冷卻單元以進行熱交換。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
本發明提供一種應用於一電子裝置之冷卻模組。其中，電子裝置至少包括多個第一熱源以及多個第二熱源。圖1A是依照本發明之一實施例之一種冷卻模組設置於電子裝置的立體示意圖。圖1B是圖1A之冷卻模組設置於電子裝置的俯視示意圖。
請參閱圖1A與圖1B，電子裝置10包括多個第一熱源12、多個第二熱源14及多個第三熱源16。冷卻模組100包括一冷卻迴路110、多個熱管120及一散熱裝置130。冷卻迴路110包含多個冷卻單元112及多個連接管路114。冷卻單元112連接於連接管路114，且冷卻單元112之間彼此串聯。冷卻單元112熱耦合於第一熱源12，以對第一熱源12進行熱交換。
如圖1A與圖1B所示，第二熱源14與第三熱源16分別設置於熱管120之兩端。由於第二熱源14及第三熱源16接觸於熱管120，且熱管120接觸於冷卻單元112。透過熱管120熱耦合於冷卻單元112、第二熱源14及第三熱源16，使第二熱源14及第三熱源16可與冷卻單元112進行熱交換，以避免第二熱源14及第三熱源16持續升溫。
在本實施例中，連接管路114包括一入口管路114a及一出口管路114b，入口管路114a與出口管路114b連接於散熱裝置130。本實施例之冷卻模組100可供一冷卻流體20流過，冷卻流體20自散熱裝置130經入口管路114a進入冷卻單元112，且流經出口管路114b後回到散熱裝置130。當冷卻流體20回到散熱裝置130時，散熱裝置130可吸收冷卻流體20之熱量，以使冷卻流體20降溫。降溫之冷卻流體20可再進入冷卻迴路110中，再次吸收第一熱源12、第二熱源14或第三熱源16所產生之熱量。在本實施例中，冷卻流體20為冷媒或水。
由於電子裝置10運作時，第一熱源12、第二熱源14或第三熱源16所產生之熱量被傳遞至冷卻單元112。流經冷卻單元112的冷卻流體20會吸收熱量而升溫，或是發生相變化。因此，部分冷卻流體20在流經多個冷卻單元112後會汽化，使出口管路114b之壓力大於入口管路114a之壓力。為使冷卻流體20能較快地回到散熱裝置130降溫以避免出口管路114b之壓力過大。在本實施例中，將散熱裝置130設置於較靠近出口管路114b之處，出口管路114b之長度小於入口管路114a之長度，以使冷卻流體20能以較短的路徑回到散熱裝置130。
此外，在本實施例中，電子裝置10為伺服器、第一熱源12為中央處理器、第二熱源14可以為各式的晶片、或集線器(controller hub)，如南橋晶片、北橋晶片、圖形與記憶體控制集線器(MCH,Graphics and Memory Controller Hub)或I/O控制集線器(ICH,I/O Controller Hub)，且第三熱源16可以為穩壓模組或電源控制晶片(VRD,Voltage Regulator Down)。但電子裝置10、第一熱源12、第二熱源14及第三熱源16之種類不以上述為限，可以是任何會產生高溫的電子零件。
圖2是圖1A之冷卻模組之冷卻迴路的分解示意圖。如圖2所示，冷卻迴路110更包括多個防漏管116、多個固定件118及多個螺絲119。連接管路114與防漏管116可拆卸地連接於冷卻單元112。因此，當本實施例之冷卻模組的其中一個冷卻單元112故障時，操作者可將故障的冷卻單元112拆下，並置換一個可使用的冷卻單元112，以使冷卻迴路110可重新運作。
圖3是圖1A之冷卻模組之冷卻迴路的局部剖面示意圖。請參閱圖3，防漏管116固定於連接管路114，在本實施例中，防漏管116是以焊接的方式固定於連接管路114。防漏管116包含兩環狀凹槽116a及兩環狀密封件116b，但環狀凹槽116a及環狀密封件116b之數量不以此為限。環狀密封件116b設置於環狀凹槽116a。當防漏管116連接於冷卻單元112時，環狀密封件116b可使防漏管116與冷卻單元112之間密閉，以使冷卻流體20不致外漏。
固定件118具有兩個第一通孔118a及一第二通孔118b，冷卻單元112具有兩個螺孔112a，防漏管116位於固定件118與冷卻單元112之間。當螺絲119穿過第一通孔118a而固定於螺孔112a時，防漏管116被固定於冷卻單元112。此時，防漏管116之一部分位於第二通孔118b。
圖4是圖1A之冷卻模組之冷卻單元、熱管與散熱板之分解示意圖。請參閱圖4，為了提高熱管120與冷卻單元112進行熱交換的效率，冷卻模組100更包含多個散熱板140及多個第一固定單元150。冷卻單元112具有至少一第二固定單元112b。在本實施例中，第一固定單元150是螺絲，且第二固定單元112b是螺孔。熱管120位於散熱板140與冷卻單元112之間，且散熱板140具有至少一孔洞140a。第一固定單元150可穿過孔洞140a而鎖附於第二固定單元112b。
當第一固定單元150固定於第二固定單元112b時(如圖1A與圖1B所示)，冷卻單元112、熱管120與散熱板140互相接觸。此時，熱管120不但被固定於冷卻單元112，更增加了熱管120與冷卻單元112之接觸面積。
圖5是圖1A之冷卻模組之冷卻單元與電子裝置的局部分解示意圖。請參閱圖5，冷卻模組100更包含多個第一固定部160，且電子裝置包含多個第二固定部18，位於第一熱源12周圍。在本實施例中，第一固定部160為螺絲，第二固定部18為螺孔。冷卻單元112包含多個貫孔112c，第一固定部160穿過貫孔112c而鎖附於第二固定部18，以使冷卻單元112接觸於第一熱源12。
如圖5所示，冷卻單元112包含一冷卻底板112d、一冷卻蓋板112e及多個冷卻鰭片112f。冷卻底板112d接觸第一熱源12。冷卻鰭片112f用以增加與冷卻流體20之接觸面積，冷卻蓋板112e覆蓋於冷卻底板112d且將冷卻鰭片112f罩於其中，但冷卻單元112之種類不以此為限。
本發明之冷卻模組的冷卻單元可拆卸地互相串聯，當其中一個冷卻單元故障時，可直接拆下且置換。此外，本發明之冷卻模組以熱管熱耦合第二熱源及冷卻單元，使第二熱源所產生之熱量可經熱管傳遞至冷卻單元以進行熱交換。
綜上所述，本發明之冷卻模組具有方便維修之優點。並且，本發明之冷卻模組除了可對伺服器之中央處理器提供散熱之外，尚可對其他發熱源提供散熱，以降低電子裝置之溫度，可有效減少導致電子元件因為過熱而發生暫時性或永久性的失效之機率。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．電子裝置
12．．．第一熱源
14．．．第二熱源
16．．．第三熱源
18．．．第二固定部
20．．．冷卻流體
100．．．冷卻模組
110．．．冷卻迴路
112．．．冷卻單元
112a．．．螺孔
112b．．．第二固定單元
112c．．．貫孔
112d．．．冷卻底板
112e．．．冷卻蓋板
112f．．．冷卻鰭片
114．．．連接管路
114a．．．入口管路
114b．．．出口管路
116．．．防漏管
116a．．．環狀凹槽
116b．．．環狀密封件
118．．．固定件
118a．．．第一通孔
118b．．．第二通孔
119．．．螺絲
120．．．熱管
130．．．散熱裝置
140．．．散熱板
140a．．．孔洞
150．．．第一固定單元
160．．．第一固定部
圖1A是依照本發明之一實施例之一種冷卻模組設置於電子裝置的立體示意圖。
圖1B是圖1A之冷卻模組設置於電子裝置的俯視示意圖。
圖2是圖1A之冷卻模組之冷卻迴路的分解示意圖。
圖3是圖1A之冷卻模組之冷卻迴路的局部剖面示意圖。
圖4是圖1A之冷卻模組之冷卻單元、熱管與散熱板之分解示意圖。
圖5是圖1A之冷卻模組之冷卻單元與電子裝置的局部分解示意圖。
10．．．電子裝置
12．．．第一熱源
14．．．第二熱源
16．．．第三熱源
20．．．冷卻流體
100．．．冷卻模組
110．．．冷卻迴路
112．．．冷卻單元
114．．．連接管路
114a．．．入口管路
114b．．．出口管路
120．．．熱管
130．．．散熱裝置
140．．．散熱板
150．．．第一固定單元
160．．．第一固定部

Claims (4)

  1. 一種冷卻模組，應用於一電子裝置，該電子裝置包括多個第一熱源以及多個第二熱源，該冷卻模組包括：一冷卻迴路，包含：多個冷卻單元，該些冷卻單元以多個連接管路串聯且每一冷卻單元熱耦合於對應的該些第一熱源之一；以及多個防漏管及多個固定件，每一防漏管位於對應的該連接管路與該冷卻單元之間，每一防漏管包含至少一環狀凹槽及至少一環狀密封件，該至少一環狀密封件設置於該至少一環狀凹槽，且該些固定件用以將該些防漏管固定於該些冷卻單元；以及多個熱管，熱耦合於該些第二熱源及該些冷卻單元。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之冷卻模組，更包括一散熱裝置，且該些連接管路包括一入口管路及一出口管路，該入口管路與該出口管路連接於該散熱裝置，一冷卻流體自該散熱裝置經該入口管路進入該些冷卻單元，且經該出口管路後回到該散熱裝置，其中該出口管路之長度小於該入口管路之長度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之冷卻模組，其中每一冷卻單元包含一冷卻底板、一冷卻蓋板及多個冷卻鰭片，該冷卻蓋板覆蓋於該冷卻底板且將該些冷卻鰭片罩於其中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之冷卻模組，其中該電 子裝置更包括多個第三熱源，分別熱耦合於該些熱管之一。
TW100143337A 2011-11-25 2011-11-25 冷卻模組 TWI452962B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100143337A TWI452962B (zh) 2011-11-25 2011-11-25 冷卻模組
US13/327,894 US8644021B2 (en) 2011-11-25 2011-12-16 Cooling module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100143337A TWI452962B (zh) 2011-11-25 2011-11-25 冷卻模組

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201322904A TW201322904A (zh) 2013-06-01
TWI452962B true TWI452962B (zh) 2014-09-11

Family

ID=48466712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100143337A TWI452962B (zh) 2011-11-25 2011-11-25 冷卻模組

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8644021B2 (zh)
TW (1) TWI452962B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI510902B (zh) * 2013-11-07 2015-12-01 Acer Inc 散熱組件與應用其之電子裝置
USD774472S1 (en) * 2015-05-28 2016-12-20 Ebullient, Inc. Heat sink module
KR200494468Y1 (ko) * 2017-02-23 2021-10-18 엘에스일렉트릭(주) 모듈형 냉각장치를 이용한 방열 시스템
US10834847B1 (en) * 2018-03-26 2020-11-10 Juniper Networks, Inc Apparatus, system, and method for increasing the cooling efficiency of cold plate devices
CN109202685A (zh) * 2018-10-28 2019-01-15 昆山锲恒精密组件科技有限公司 一种五轴数控机及采用该五轴数控机的研磨工艺
CN111902014B (zh) * 2019-05-06 2023-03-14 宏达国际电子股份有限公司 散热模块及电子装置
US10785893B1 (en) * 2019-05-06 2020-09-22 Htc Corporation Heat dissipation module and electronic device
CN212906119U (zh) * 2020-08-10 2021-04-06 北京硅基远航科技有限公司 服务器
US20220330458A1 (en) * 2021-04-07 2022-10-13 Nvidia Corporation Intelligent dual function cold plate system with heat pipe for datacenter cooling systems

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM331139U (en) * 2007-07-12 2008-04-21 Man Zai Ind Co Ltd Water-cooling heat-dissipating device
TW200847905A (en) * 2007-05-24 2008-12-01 Asustek Comp Inc Heat-dissipation module and electronic apparatus having the same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6536510B2 (en) * 2001-07-10 2003-03-25 Thermal Corp. Thermal bus for cabinets housing high power electronics equipment
TW591363B (en) * 2001-10-10 2004-06-11 Aavid Thermalloy Llc Heat collector with mounting plate
US6804117B2 (en) * 2002-08-14 2004-10-12 Thermal Corp. Thermal bus for electronics systems
JP2006524846A (ja) * 2003-05-13 2006-11-02 ザルマン テック カンパニー リミテッド コンピュータ
TWI274839B (en) * 2004-12-31 2007-03-01 Foxconn Tech Co Ltd Pulsating heat conveyance apparatus
TWM278218U (en) * 2005-05-19 2005-10-11 Cooler Master Co Ltd Improved water-cooling radiator structure
US7339787B2 (en) * 2006-04-14 2008-03-04 Inventec Corporation Heat sink module for dissipating heat from a heat source on a motherboard
US7656665B2 (en) * 2008-06-16 2010-02-02 Golden Sun News Techniques Co., Ltd. Integrated heat-dissipating device for portable electronic product
CN101861078A (zh) * 2009-04-10 2010-10-13 富准精密工业(深圳)有限公司 散热装置及其制造方法
JP4558086B1 (ja) * 2009-06-22 2010-10-06 株式会社東芝 電子機器
CN102111985A (zh) * 2009-12-23 2011-06-29 富准精密工业(深圳)有限公司 散热装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200847905A (en) * 2007-05-24 2008-12-01 Asustek Comp Inc Heat-dissipation module and electronic apparatus having the same
TWM331139U (en) * 2007-07-12 2008-04-21 Man Zai Ind Co Ltd Water-cooling heat-dissipating device

Also Published As

Publication number Publication date
TW201322904A (zh) 2013-06-01
US20130135822A1 (en) 2013-05-30
US8644021B2 (en) 2014-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI452962B (zh) 冷卻模組
JP6127416B2 (ja) 電子機器
US7753108B2 (en) Liquid cooling device
US8897012B2 (en) Electronic device and heat dissipation module thereof
US20200404805A1 (en) Enhanced cooling device
JP2020523661A (ja) ハブリンク液冷システム
TWI404904B (zh) 可拆式液態冷卻散熱模組
JP2009533764A (ja) 冷却装置
US20090272144A1 (en) Computer cooling apparatus
JP2008287733A (ja) 液冷システム
CN105009700B (zh) 具有冗余的冷却***
US20130206367A1 (en) Heat dissipating module
TWI498519B (zh) 散熱模組
CN104503556A (zh) 基于风冷及液冷结合的冗余备份服务器散热体系
TWI632650B (zh) 水冷散熱系統及水冷頭
US20130301214A1 (en) Electronic unit having a housing in which heat generating components are disposed
TW201320881A (zh) 散熱系統
TWM545361U (zh) 氣冷液冷複合式散熱器
TWI487473B (zh) 資料中心之冷卻系統
US10111366B2 (en) Cooling system and server
JP6825615B2 (ja) 冷却システムと冷却器および冷却方法
CN103135715A (zh) 冷却模块
TWI403883B (zh) 藉使用經模組匯流排型熱交換器連結之多流體熱交換迴路於個人電腦中冷卻多熱源之方法
TWM504268U (zh) 適用於多熱源的散熱冷卻裝置
US20240237283A9 (en) Thermal management system