TWM626631U - 冷卻液分配裝置 - Google Patents

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distribution device
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cooling liquid
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陳建佑
葉恬利
胡俊明
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雙鴻科技股份有限公司
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Abstract

一種冷卻液分配裝置包含有一殼體、一控制模組、一電源模組、一風扇模組、一熱交換模組以及一動力模組。電源模組電性連接控制模組,風扇模組電性連接電源模組與控制模組,熱交換模組包含有一水冷排,且風扇模組驅動氣流對水冷排進行散熱,而動力模組電性連接控制模組與電源模組,並連通熱交換模組。其中控制模組、電源模組、風扇模組、熱交換模組以及動力模組配置於殼體之中。

Description

冷卻液分配裝置
本新型係有關於一種冷卻液分配裝置。特別是有關於一種利用空氣冷卻的冷卻液分配裝置。
機櫃式冷卻液分配裝置(Rack Coolant Distribution Unit;Rack CDU)是一種使用在伺服器設備上的水冷式裝置。此種冷卻液分配裝置可以直接將冷卻液同時經由多個管路帶往一伺服器機櫃,以冷卻伺服器機櫃中的電子元件,例如是中央處理單元等電子元件。冷卻液分配裝置並經由相關的幫浦、密閉迴路與後端的熱交換機制,使冷卻液可不斷地輸送至伺服器機櫃中,並帶走伺服器機櫃內部的熱量。
然而,由於需要冷卻的伺服器種類與數量的差異,部分的機櫃式冷卻液分配裝置,採用水冷塔進行外循環的散熱。此外,部分發熱量較少的伺服器機櫃,可以採用空氣冷卻的方式對機櫃式冷卻液分配裝置進行散熱。因此,如何能進一步改善利用空氣冷卻的機櫃式冷卻液分配裝置,實為本領域相關人員所關注的焦點。
新型內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要,以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此新型內容並非本揭示內容的完整概述,且其用意並非在指出本新型實施例的重要/關鍵元件或界定本新型的範圍。
本新型內容之一目的是在提供一種冷卻液分配裝置,利用空氣冷卻水冷排,有效地簡化冷卻液分配裝置的配置複雜性,並同時兼顧冷卻液分配裝置的工作效率與降溫能力。
為達上述目的,本新型內容之一技術態樣係關於一種冷卻液分配裝置包含有一殼體、一控制模組、一電源模組、一風扇模組、一熱交換模組以及一動力模組。電源模組電性連接控制模組,風扇模組電性連接電源模組與控制模組,熱交換模組包含有一水冷排,且風扇模組驅動氣流對水冷排進行散熱,而動力模組電性連接控制模組與電源模組,並連通熱交換模組。其中控制模組、電源模組、風扇模組、熱交換模組以及動力模組配置於殼體之中。
在一些實施例中,冷卻液分配裝置更包含有一緊急開關,設置於冷卻液分配裝置的後方。
在一些實施例中,動力模組更包含有複數個泵浦,驅動經水冷排降溫後的低溫工作液體,回流至一熱源,例如是一伺服器設備。
在一些實施例中,冷卻液分配裝置更包含有一入液口接收來自於熱源的一高溫工作液體,以及一出液口將低溫工作液體,回流至熱源。
在一些實施例中,冷卻液分配裝置更包含有一感測模組,感測模組包含有一溫度感應器以及一壓力感應器。
在一些實施例中,控制模組更包含有一主控制單元以及一延伸控制單元,延伸控制單元電性連接於主控制單元,感測模組感測入液口與出液口的管路通道中的工作液體的感測資料。
在一些實施例中,主控制單元透過延伸控制單元來與外界的一監控中心連接,以將感測資料透過延伸控制單元傳遞至監控中心。
在一些實施例中,控制模組更透過一網路交換器讀取儲存於一雲端控制中心的伺服器設備的即時溫度資料。
在一些實施例中,控制模組的主控制單元根據所讀取到的即時溫度資料,判斷伺服器設備是否有過熱的情況發生,並控制動力模組與風扇模組,以改變動力模組的各泵浦的運轉性能以及風扇模組的轉速。
因此,本新型所揭露之冷卻液分配裝置,可以有效地利用空氣冷卻水冷排,並將降低工作液體的溫度,提升冷卻液分配裝置的降溫能力。此外,本新型所揭露之冷卻液分配裝置更設計有緊急開關,以避免網路通訊失效時,導致無法開關系統的情況,更進一步地提升冷卻液分配裝置使用時的穩定性與安全性。
下文係舉實施例配合所附圖式進行詳細說明,但所提供之實施例並非用以限制本揭露所涵蓋的範圍,而結構運作之描述非用以限制其執行之順序,任何由元件重新組合之結構,所產生具有均等功效的裝置,皆為本揭露所涵蓋的範圍。另外,圖式僅以說明為目的,並未依照原尺寸作圖。為使便於理解,下述說明中相同元件或相似元件將以相同之符號標示來說明。
另外,在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms),除有特別註明外,通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論,以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
於實施方式與申請專利範圍中,除非內文中對於冠詞有所特別限定,否則『一』與『該』可泛指單一個或複數個。而步驟中所使用之編號僅係用來標示步驟以便於說明,而非用來限制前後順序及實施方式。
其次,在本文中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等,均為開放性的用語,即意指包含但不限於。
第1圖係根據本新型一實施例所繪示一種冷卻液分配裝置的俯視示意圖,第2圖為其後視示意圖,第3圖則為其正視示意圖,第4圖為其功能方塊示意圖,而第5圖則為冷卻液分配裝置應用於機櫃式散熱系統的配置示意圖。
參閱第1圖與第2圖,如圖所示,冷卻液分配裝置100包含有控制模組110、電源模組120、熱交換模組130、動力模組140、風扇模組160以及殼體190。而控制模組110、電源模組120、熱交換模組130、動力模組140以及風扇模組160皆配置於殼體190內。此外,熱交換模組130包含一水冷排131,且風扇模組160驅動氣流對水冷排131進行散熱。
在一些實施例中,冷卻液分配裝置100更包含有入液口101以及出液口102。上述之入液口101以及出液口102之間,更包含有可提供工作液體通過且與位於殼體190內的管路通道T連接。
控制模組110電性連接於電源模組120、動力模組140以及風扇模組160,控制模組110根據實際情況的需求,以控制電源模組120輸出相對應的電力至動力模組140以及風扇模組160,進而驅動動力模組140運轉。動力模組140驅動流體於熱交換模組130之水冷排131以及管路通道T中流動,且熱交換模組130連接於管路通道T,熱交換模組130則藉由管路通道T與入液口101以及出液口102相互連通。而風扇模組160則由前方107驅動空氣向後方108,並經水冷排131,以降低水冷排131中的高溫工作液體的溫度。
在一些實施例中,控制模組110、電源模組120、動力模組140以及風扇模組160皆是以可拆卸式的配置於殼體190內,也就是說,控制模組110、電源模組120、動力模組140以及風扇模組160均可以根據實際情況的需求而插拔於殼體190,使用者可以透過配置於控制模組110、電源模組120、動力模組140以及風扇模組160上的把手而分別將控制模組110、電源模組120、動力模組140以及風扇模組160從殼體190拆卸抽離。
在一些實施例中,電源模組120包含有複數個電源模組單元,使用者可以透過配置於電源模組單元上的把手,分別將其從殼體190拆卸抽離。
如第1圖所示,熱交換模組130包含有水冷排131,而動力模組140配置於冷卻液分配裝置100的後方108,且動力模組140與水冷排131彼此流體連通。
具體而言,同時參閱第5圖,當冷卻液分配裝置100應用於機櫃式散熱系統500中時,入液口101經由熱水管路560連接伺服器設備540,以接收來自於伺服器設備540的高溫工作液體。出液口102則經由冷水管路550,以輸送降溫後的低溫工作液體回流至各個伺服器設備540之中。換言之,由入液口101進入的高溫工作液體通過熱交換模組130,並利用風扇模組160驅動外部空氣降溫後,形成低溫工作液體,再經由動力模組140驅動,以由出液口102離開冷卻液分配裝置100,並經由冷水管路550回流至各個伺服器設備540之中。入液口101至出液口102的路徑為冷卻液分配裝置100的內循環路徑。而熱交換模組130則是利用風扇模組160驅動外部空氣進行降溫。此處所謂的高溫和低溫皆為相對比較或參考,例如高溫工作液體相對於低溫工作液體為高溫,反之則為低溫。
在一些實施例中,風扇模組160包含有複數個風扇,以經由控制模組110控制轉速,用以降低水冷排131及其中工作液體的溫度。
水冷排131提供從入液口101進入的高溫工作液體和冷卻空氣進行熱交換,以將高溫工作液體所攜帶來自於伺服器設備540的熱量,交換至空氣中,以降低高溫工作液體的溫度,使其降溫成為低溫工作液體,經由出液口102回流至伺服器設備540等熱源,以降低伺服器設備540的工作溫度。
同時參閱第4圖,在一些實施例中,控制模組110包含有主控制單元111,動力模組140包含有第一泵浦141以及第二泵浦142。在一些實施例中,控制模組110的主控制單元111能夠根據動力模組140的運轉情況來調整動力模組140的泵浦的運轉性能。在一些實施例中,當主控制單元111發生異常而失效或是從殼體190拆卸抽離出進行維修時,動力模組140將無法接收到從主控制單元111所輸出的訊號,為了避免動力模組140在這樣的情況下停止運轉而影響到冷卻液分配裝置100的正常運轉,此時,電源模組120會直接輸出電力至動力模組140,使得動力模組140中的第一泵浦141以及第二泵浦142,在主控制單元111失效的情況下,仍能保持全速運轉,進而維持冷卻液分配裝置100的正常運作以及確保與冷卻液分配裝置100連接的伺服器機櫃不會產生過熱的情形。
在一些實施例中,動力模組140配置有複數個泵浦,如第一泵浦141以及第二泵浦142,僅為本新型的部分實施例。在另一部分實施例中,動力模組140也可以配置有更多的泵浦,在配置有多個泵浦的情況下,控制模組110的主控制單元111可根據各個泵浦的運轉情況來調整運轉性能。
此外,複數個獨立的泵浦以及風扇模組,具有電流過載保護裝置,因此,不僅可以有效地加大整體流量,也能有效地使冷卻液分配裝置100的失效風險降低。
在一些實施例中,冷卻液分配裝置100更包含有一緊急開關180,安裝於冷卻液分配裝置100的後方108,並電性連接控制模組110,以避免網路通訊連結失效時,導致無法開關系統。
此外,在一些實施例中,動力模組140中的泵浦,如第一泵浦141以及第二泵浦142,是透過快速接頭與管路通道T連接,當動力模組140拆卸抽離於殼體190後,快速接頭可以防止工作液體從管路通道T洩露而出。
需特別說明的是,在一些實施例中,冷卻液分配裝置100是透過風扇模組160來對由入液口101進入的高溫工作液體進行散熱,而形成低溫工作液體,但本新型並不以此為限,在其它的實施例中,風扇模組160亦可置換成其它冷卻裝置,例如是水冷裝置等,同樣可以達到對由入液口101進入的高溫工作液體進行散熱的功效。
如第4圖所示,在一些實施例中,冷卻液分配系統400,包含有冷卻液分配裝置100以及一外部的監控中心410。冷卻液分配裝置100更包含有感測模組150。控制模組110更包含有延伸控制單元112。感測模組150可與入液口101、出液口102或管路通道T相接,使感測模組150得以感測入液口101、出液口102或管路通道T中之工作液體的感測資料。其中,感測資料例如是溫度值、流量值或是壓力值等。控制模組110的主控制單元111電連接於感測模組150,且主控制單元111透過延伸控制單元112來與外界的監控中心410連接,主控制單元111接收來自感測模組150所量測到的感測資料並將感測資料透過延伸控制單元112傳遞至外界的監控中心410。監控中心410根據感測資料而發出控制指令至延伸控制單元112並傳遞至主控制單元111,主控制單元111依據控制指令調整動力模組140以及風扇模組160。在一些實施例中,感測模組150包含有溫度感應器151或是壓力感應器152,其亦可以包含一流量計等感測元件,其均不脫離本新型之精神與保護範圍。
在一些實施例中,入液口101以及出液口102,均設計有快速接頭以與冷卻液分配裝置100外部的管路通道快速連接,並可防止工作液體從管路通道T洩露而出。
值得一提的是,在一些實施例中,主控制單元111除了能夠根據動力模組140的運轉情況來調整動力模組140與風扇模組160的運轉性能外,主控制單元111亦能夠根據感測模組150感測到入液口101、出液口102或管路通道T中之工作液體的感測資料,來調整動力模組140與風扇模組160的運轉性能。
再參閱第5圖,在一些實施例中,機櫃式散熱系統500更包含有網路交換器520以及雲端控制中心510,而伺服器設備540透過網路交換器520將溫度資料傳送至雲端控制中心510,藉以將溫度資料儲存於雲端控制中心510中,而冷卻液分配裝置100的控制模組110可透過網路交換器520讀取儲存於雲端控制中心510中關於伺服器設備540的即時溫度資料,且控制模組110則根據所讀取到的溫度資料判斷伺服器設備540是否有過熱的情況發生。倘若控制模組110判斷伺服器設備540有過熱的情況,則控制模組110發出控制信號至動力模組140,使得動力模組140的第一泵浦141以及第二泵浦142提高轉速,亦可同時控制風扇模組160提高轉速,進而確保與冷卻液分配裝置100連接的伺服器設備540不會產生過熱的情形。圖式中虛線代表通訊線路530。
有鑑於此,本新型所揭露之冷卻液分配裝置,可以有效地利用空氣冷卻水冷排,並將降低工作液體的溫度,提升冷卻液分配裝置的降溫能力。此外,本新型所揭露之冷卻液分配裝置更設計有緊急開關,以避免網路通訊失效時,導致無法開關系統的情況,更進一步地提升冷卻液分配裝置使用時的穩定性與安全性。
惟以上所述者,僅為本新型之較佳實施例而已,當不能以此限定本新型實施之範圍,即大凡依本新型申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。另外,本新型的任一實施例或申請專利範圍不須達成本新型所揭露之全部目的或優點或特點。此外,摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用,並非用來限制本新型之權利範圍。此外,本說明書或申請專利範圍中提及的”第一”、”第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍,而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
雖然本揭露已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何本領域具通常知識者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:冷卻液分配裝置 101:入液口 102:出液口 107:前方 108:後方 110:控制模組 111:主控制單元 112:延伸控制單元 120:電源模組 130:熱交換模組 131:水冷排 140:動力模組 141:第一泵浦 142:第二泵浦 150:感測模組 151:溫度感應器 152:壓力感應器 160:風扇模組 180:緊急開關 190:殼體 400:冷卻液分配系統 410:監控中心 500:機櫃式散熱系統 510:雲端控制中心 520:網路交換器 530:通訊線路 540:伺服器設備 550:冷水管路 560:熱水管路 T:管路通道
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下: 第1圖為依照本新型一實施例所繪示的一種冷卻液分配裝置的俯視示意圖。 第2圖為第1圖所示之冷卻液分配裝置的後視示意圖。 第3圖為第1圖所示之冷卻液分配裝置的前視示意圖。 第4圖為第1圖所示之冷卻液分配裝置的功能方塊示意圖。 第5圖為第1圖所示的冷卻液分配裝置應用於機櫃式散熱系統的配置示意圖。
100:冷卻液分配裝置
101:入液口
102:出液口
107:前方
108:後方
110:控制模組
120:電源模組
130:熱交換模組
131:水冷排
140:動力模組
150:感測模組
151:溫度感應器
152:壓力感應器
160:風扇模組
190:殼體
T:管路通道

Claims (10)

  1. 一種冷卻液分配裝置,包含: 一殼體; 一控制模組; 一電源模組,電性連接該控制模組; 一風扇模組,電性連接該電源模組與該控制模組; 一熱交換模組,其中該熱交換模組包含一水冷排,且該風扇模組驅動氣流對該水冷排進行散熱;以及 一動力模組,電性連接該控制模組與該電源模組,並連通該熱交換模組,其中該控制模組、該電源模組、該風扇模組、該熱交換模組以及該動力模組配置於該殼體之中。
  2. 如請求項1所述之冷卻液分配裝置,更包含一緊急開關,設置於該冷卻液分配裝置的後方。
  3. 如請求項2所述之冷卻液分配裝置,其中該動力模組更包含複數個泵浦,該複數個泵浦驅動經該水冷排降溫後的低溫工作液體,回流至一熱源。
  4. 如請求項3所述之冷卻液分配裝置,更包含: 一入液口,接收來自於該熱源的一高溫工作液體;以及 一出液口,將該低溫工作液體,回流至該熱源。
  5. 如請求項4所述之冷卻液分配裝置,其中該熱源包含一伺服器設備。
  6. 如請求項4所述之冷卻液分配裝置,更包含一感測模組,該感測模組包含一溫度感應器以及一壓力感應器。
  7. 如請求項6所述之冷卻液分配裝置,其中該控制模組更包含一主控制單元以及一延伸控制單元,該延伸控制單元電性連接於該主控制單元,該感測模組感測該入液口與該出液口的管路通道中的工作液體的感測資料。
  8. 如請求項7所述之冷卻液分配裝置,其中該主控制單元透過該延伸控制單元來與外界的一監控中心連接,以將複數個該感測資料透過該延伸控制單元傳遞至該監控中心。
  9. 如請求項8所述之冷卻液分配裝置,其中該控制模組更透過一網路交換器讀取儲存於一雲端控制中心的伺服器設備的即時溫度資料。
  10. 如請求項9所述之冷卻液分配裝置,其中該控制模組的該主控制單元根據所讀取到的複數個該即時溫度資料,判斷該伺服器設備是否有過熱的情況發生,並控制該動力模組與該風扇模組,以改變該動力模組的各該泵浦的運轉性能以及該風扇模組的轉速。
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