TWI691255B - 用於機櫃之水冷式均流散熱系統及其串聯系統 - Google Patents

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Abstract

一種用於機櫃之水冷式均流散熱系統及其串聯系統，包括一具有分流輸送管的水箱、複數分別對應各伺服器的分流模組、以及一匯流輸送管；各分流模組具有伸入對應伺服器內的分支管、以及連通於分支管上的水冷頭，且各分支管一端依序連通分流輸送管，匯流輸送管則依序銜接各分支管另一端；其中，水箱內設有工作流體，並以一幫浦帶動工作流體朝向分流輸送管輸送至各分流模組及匯流輸送管內，且工作流體於分流輸送管內輸送的方向係與匯流輸送管內輸送的方向一致。

Description

用於機櫃之水冷式均流散熱系統及其串聯系統
本發明係有關於一種伺服器的散熱系統，尤指一種用於機櫃之水冷式均流散熱系統及其串聯系統。
按，傳統應用於如伺服器等機櫃上之水冷散熱系統，主要係透過一總幫浦將水箱內的工作流體通過分流等方式，而分別注入不同伺服器內的熱源所對應之水冷頭上。如此，雖可達到水冷散熱的效果，但由於透過管路連通時，工作流體往往也會因管路的長度而影響其流量；例如管路的距離較長時，流量也會相對降低。
然而，不可避免的，機櫃內之各伺服器在配置上，通常係以上下、或垂直等方向配置，所以最上或最下方的伺服器，彼此間的距離也是最長的，因此透過上述水冷管路的連接，也必然會造成相對最遠的二伺服器，在獲取的流量有所差異，因而造成散熱或冷卻的效果不平均。而若為了滿足最低的散熱或冷卻效果，則需加大幫浦的動力，如此又可能造成能源成本的增加與浪費。
有鑑於此，本發明人係為改善並解決上述之缺失，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。
本發明之主要目的，在於可提供一種用於機櫃之水冷式均流散熱系統及其串聯系統，其係透過流向以及使各分流路徑實質上相同的設計，使通過各伺服器的分流流量得以相當，以達到均流之目的與效果。
為了達成上述之目的，本發明係提供一種用於機櫃之水冷式均流散熱系統及其串聯系統，用以供所述機櫃內之複數伺服器提供散熱，且該等伺服器於所述機櫃內依一排列方向依序設置；包括一具有分流輸送管的水箱、複數分別對應各伺服器的分流模組、以及一匯流輸送管；各分流模組分別對應各伺服器而具有伸入對應伺服器內的至少一分支管、以及連通於分支管上的水冷頭，且各分支管之一端依所述排列方向依序連通分流輸送管，匯流輸送管則依所述排列方向依序銜接各分支管之另一端；其中，水箱內設有工作流體，並以一幫浦帶動工作流體朝向分流輸送管輸送至各分流模組及匯流輸送管內，且工作流體於分流輸送管內輸送的方向係與匯流輸送管內輸送的方向一致。
為了達成上述之目的，本發明係提供一種用於機櫃之水冷式均流散熱系統，用以連通複數的所述水冷式均流散熱系統，其更包括另一分流輸送管、另一匯流輸送管、以及擴增連通於另一分流輸送管與另一匯流輸送管間的複數分流模組，且上述匯流輸送管係連通至另一分流輸送管。
1:水箱
10、10’:分流輸送管
2、2’:分流模組
20、20’:分支管
21、21’:水冷頭
3、3’:匯流輸送管
30:彎迴管
4:冷卻裝置
40:循環管路
5:機櫃
50、50’:伺服器
圖1係本發明用於機櫃之立體示意圖。
圖2係本發明第一實施例之平面示意圖。
圖3係本發明第二實施例之平面示意圖。
為了使 貴審查委員能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，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。
請參閱圖1及圖2，係分別為本發明用於機櫃之立體示意圖、以及本發明第一實施例之平面示意圖。本發明係提供一種用於機櫃之水冷式均流散熱系統及其串聯系統，用以供一機櫃5內之複數伺服器50提供散熱，且各伺服器50於機櫃5內依一排列方向F依序設置；所述排列方向F通常係為上下或垂直等方向；該水冷式均流散熱系統包括一水箱1、複數分流模組2、以及一匯流輸送管3；其中： 該水箱1係可設於上述機櫃1外，其內主要係裝載有用以提供散熱或冷卻的工作流體，如水等。且該水箱1外部連通有一分流輸送管10，俾通過一幫浦11帶動其內的工作流體流向該分流輸送管10，進而能將工作流體分別輸送至機櫃5上之各伺服器50內，藉以幫助伺服器50內的熱源進行散熱。
該等分流模組2係分別對應各伺服器50而皆具有伸入對應伺服器50內的至少一分支管20、以及連通於各分支管20上的一個或複數之水冷頭21，且各分支管20之一端依所述排列方向F依序連通分流輸送管10。如圖2所示，在本實施例中，各伺服器50內皆對應至少一水冷頭21，水冷頭21通過與分支管20連通後，而能由上述水箱1以分流輸送管10而供工作流體流入其內，進而達到幫助伺服器50內的熱源進行散熱之目的等。
該匯流輸送管3係可配置於各伺服器50外，並依所述排列方向F依序銜接各分支管20之另一端。同時，由於上述水箱1內係以幫浦11，帶動水 箱1內的工作流體朝向分流輸送管10輸送至各分流模組2及匯流輸送管3內，而工作流體於分流輸送管10內輸送的方向係與匯流輸送管3內輸送的方向一致，因此不論工作流體通過任一分流模組2或伺服器50而流向匯流輸送管3，其最終通過匯流輸送管3的路徑長度實際上都是相同的。
承上所述，詳言之，請參照圖2所示，由於分流輸送管10內輸送的方向與匯流輸送管3內輸送的方向一致，而各分流模組2以所述排列方向F位於分流輸送管10與匯流輸送管3之間，故工作流體不論選擇通過哪一個分流模組2或伺服器50，在通過分流模組2或伺服器50的橫向長度上係相同。而選擇於排列方向F較低的分流模組2或伺服器50來通過時，通過分流輸送管10的長度愈短、則需通過匯流輸送管3的長度愈長；反之，選擇於排列方向F較高的分流模組2或伺服器50來通過時，通過分流輸送管10的長度愈長、則通過匯流輸送管3的長度愈短。且加總的長度實際上即為分流輸送管10或匯流輸送管3的長度。
此外，本發明亦可進一步以上述匯流輸送管3末端連通一冷卻裝置4，該冷卻裝置4係用以將該匯流至匯流輸送管3內的工作流體進行冷卻，進而能通過一連通至水箱1的循環管路40，使得工作流體得以循環利用。而在考量配置位置的情況下，匯流輸送管3末端與冷卻裝置4間可設有一彎迴管30，以將匯流輸送管3末端由頂端彎迴並向下延伸至於位下方的冷卻裝置4。
是以，藉由上述之構造組成，即可得到本發明用於機櫃之水冷式均流散熱系統。
另，如圖3所示，係為本發明第二實施例之平面示意圖。本發明亦可通過相互連通的方式，使得複數機櫃1內的伺服器50、50’得以相互串聯而 構成一循環冷卻迴路。其中，於前述第一實施例之機櫃1通過其匯流輸送管3連通於另一分流輸送管10’，由該另一分流輸送管10’再供複數分流模組2’提供擴增的伺服器50’進行散熱或冷卻；且同樣地，各分流模組2’也都具有一分支管20’、以及至少一位於對應所述伺服器50’內的水冷頭21’，並以一匯流輸送管3’連通後，再將工作流體匯集至上述冷卻裝置4、以及透過該循環管路40，使得工作流體得以循環利用。
綜上所述，本發明確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障發明人之權利。
惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即拘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等效技術、手段等變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。
1:水箱
10:分流輸送管
2:分流模組
20:分支管
21:水冷頭
3:匯流輸送管
30:彎迴管
4:冷卻裝置
40:循環管路
50:伺服器

Claims (10)

  1. 一種用於機櫃之水冷式均流散熱系統，用以供所述機櫃內之複數伺服器提供散熱，且該等伺服器於所述機櫃內依一排列方向依序設置；包括：一水箱，具有一分流輸送管；複數分流模組，分別對應該等伺服器而皆具有伸入對應所述伺服器內的至少一分支管、以及連通於該分支管上的水冷頭，且各該分支管之一端依所述排列方向依序連通該分流輸送管；以及一匯流輸送管，依所述排列方向依序銜接各該分支管之另一端；其中，該水箱內係設有工作流體，並以一幫浦帶動所述工作流體朝向該分流輸送管輸送至各該分流模組及該匯流輸送管內，且所述工作流體於該分流輸送管內輸送的方向係與該匯流輸送管內輸送的方向一致。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於機櫃之水冷式均流散熱系統，其中該匯流輸送管末端係連通一冷卻裝置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之用於機櫃之水冷式均流散熱系統，其中該冷卻裝置係通過一循環管路連通至該水箱。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之用於機櫃之水冷式均流散熱系統，其中該匯流輸送管末端與該冷卻裝置間係設有一彎迴管。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之用於機櫃之水冷式均流散熱系統，其中各該分流模組之水冷頭係為複數。
  6. 一種連通如申請專利範圍第1項所述用於機櫃之水冷式均流散熱系統的串聯系統，其更包括另一分流輸送管、另一匯流輸送管、以及擴增連通於該另一分流輸送管與該另一匯流輸送管間的複數分流模組； 其中，該匯流輸送管係連通至該另一分流輸送管。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之用於機櫃之水冷式均流散熱系統的串聯系統，其中該另一匯流輸送管末端係連通一冷卻裝置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之用於機櫃之水冷式均流散熱系統的串聯系統，其中該冷卻裝置係通過一循環管路連通至該水箱。
  9. 如申請專利範圍第7或8項所述之用於機櫃之水冷式均流散熱系統的串聯系統，其中該匯流輸送管末端與該冷卻裝置間係設有一彎迴管。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之用於機櫃之水冷式均流散熱系統的串聯系統，其中各該分流模組之水冷頭係為複數。
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