TWI888128B

TWI888128B - 液冷排單體、液冷排模組及伺服器

Info

Publication number: TWI888128B
Application number: TW113116987A
Authority: TW
Inventors: 林承昱; 吳御銓; 黃鈺傑
Original assignee: 緯創資通股份有限公司
Priority date: 2024-05-08
Filing date: 2024-05-08
Publication date: 2025-06-21
Also published as: US20250351296A1; CN120935982A

Abstract

一種液冷排單體，用以與另一液冷排單體組接，包含一本體及二擴充接頭。本體包含一流道部。二擴充接頭個別連通於流道部，其中一該擴充接頭用以與該另一液冷排單體組接。

Description

液冷排單體、液冷排模組及伺服器

本發明係關於一種液冷排單體、液冷排模組及伺服器。

市面上散熱模組多為一體式且須根據不同解熱狀況做客製化設計。然而，這樣的散熱模組在不同架構或是設計上皆無法沿用，因此在多數情況下需要花時間設計開發，且會消耗大量人力資源，造成生產效率不彰及成本增加的問題。除此之外，不同的散熱模組的解熱能力也差異甚大，難有一定標準評估，因此需要依靠經驗才能讓所設計的散熱模組滿足需求。

本發明在於提供一種液冷排單體、液冷排模組及伺服器，能提升生產效率、降低生產成本及提供所需的散熱能力。

本發明之一實施例所揭露之一種液冷排單體，用以與另一液冷排單體組接，包含一本體及二擴充接頭。本體包含一流道部。二擴充接頭個別連通於流道部，其中一擴充接頭用以與另一液冷排單體組接。

本發明之另一實施例所揭露之一種液冷排模組，包含多個液冷排單體。這些液冷排單體各包含一本體及二擴充接頭。本體包含一流道部。二擴充接頭個別連通於流道部。這些液冷排單體之這些本體的這些流道部透過這些擴充接頭相組接。

本發明之另一實施例所揭露之一種伺服器，包含一機殼及一液冷排模組。液冷排模組位於機殼內且包含多個液冷排單體。這些液冷排單體各包含一本體及二擴充接頭。本體包含一流道部。二擴充接頭個別連通於流道部。這些液冷排單體之這些本體的這些流道部透過這些擴充接頭相組接。

根據上述實施例所揭露的液冷排單體、液冷排模組及伺服器，藉由各個液冷排單體之本體的流道部上設置有二擴充接頭，且這些液冷排單體之本體的流道部透過這些擴充接頭相組接而成模組化的設計，可讓使用者依據散熱需求，選擇所欲組接之液冷排單體的數量。因此，不用為了應付不同的散熱需求，而花大量時間研發對應的散熱模組，故能提升生產效率及降低生產成本。

以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。

請參閱圖1，圖1為根據本發明之第一實施例所揭露之伺服器的部分俯視示意圖。

在本實施例中，伺服器1包含一機殼10及一液冷排模組20。此外，伺服器1還可包含一主機板30、一熱源40、一水冷頭50及一泵浦60。

主機板30、熱源40、水冷頭50及液冷排模組20皆位於機殼10內。熱源40例如為中央處理器或圖形處理器，熱源40設置於主機板30上。水冷頭50疊設於熱源40，以吸收熱源40所產生的熱。水冷頭50的出液接頭51例如透過管件P1連接於液冷排模組20，液冷排模組20例如透過管件P2連接於泵浦60，而泵浦60透過例如管件P3連接於水冷頭50的入液接頭52。如此，泵浦60、水冷頭50及液冷排模組20例如構成一冷卻循環。泵浦60可驅動冷卻液進入水冷頭50，以與水冷頭50進行熱交換，而將水冷頭50所吸收熱源40的熱帶走。接著，冷卻液流動至液冷排模組20，而例如經由自然對流或強制對流的方式消散冷卻液所吸收的熱，使得冷卻液降溫。接著，降溫後的冷卻液在泵浦60的驅動下又回到水冷頭50內。如此，冷卻液重複上述的冷卻循環，能讓熱源40於適當的溫度下運作。

接著，以下將詳細說明液冷排模組20。請參閱圖2至圖4。圖2為圖1之液冷排模組的立體示意圖。圖3為圖2之液冷排模組的分解示意圖。圖4為圖2之液冷排單體的剖視示意圖。

液冷排模組20包含多個液冷排單體21。這些液冷排單體21為相同的結構，故以下僅詳細介紹其中一個。液冷排單體21包含一本體211及二擴充接頭212、213。本體211包含一流道部2111及二鰭片部2112，二鰭片部2112設置於流道部2111，且二擴充接頭212、213分別設置於流道部2111的相對二側。詳細來說，流道部2111包含二箱體部2113及三連接部2114，三個連接部2114位於二箱體部2113之間且連接二箱體部2113。二箱體部2113及三連接部2114皆為中空的結構，而冷卻液可自其中一箱體部2113經過三個連接部2114流動至另一箱體部2113。二鰭片部2112設置於三連接部2114之間。

應注意的是，連接部2114的數量並不以三個為限，而鰭片部2112的數量並不以二個為限。在其他實施例中，連接部的數量可為其他數量，如二個或一個，而鰭片部的數量可為其他數量，如一個。再者，流道部2111之箱體部2113的數量並不以兩個為限。在其他實施例中，流道部之箱體部的數量可僅為一個。

二箱體部2113各具有一第一表面21131、一第二表面21132及一第三表面21133。以一個箱體部2113來看，第一表面21131與第二表面21132分別面向相反的二個方向，而第三表面21133銜接第一表面21131及第二表面21132。就二個箱體部2113來看，二箱體部2113的第一表面21131面向相同方向，二箱體部2113的第二表面21132面向相同方向，而二箱體部2113的第三表面21133分別面向相反的二方向。二擴充接頭212、213分別穿設於其中一箱體部2113的第一表面21131及另一箱體部2113的第二表面21132，且二擴充接頭212、213分別連通於二箱體部2113。擴充接頭212具有一第一對接部2121，而擴充接頭213具有一第二對接部2131。第一對接部2121及第二對接部2131例如係凹凸匹配的結構，如第一對接部2121為插孔，而第二對接部2131為插入凸柱。

請參閱圖3至圖6。圖5為圖2之液冷排模組的俯視示意圖。圖6為圖2之液冷排模組的側視示意圖。

在本實施例中，這些液冷排單體21係透過這些擴充接頭212、213相組接。詳細來說，任二個相組的液冷排單體21之間的組裝方式係透過將其中一個液冷排單體21的擴充接頭213的第二對接部2131插入另一個液冷排單體21的擴充接頭212之第一對接部2121來進行組裝。在這些液冷排單體21相組接之後，這些液冷排單體21係平行排列，部分的箱體部2113位於液冷排模組20的其中一側(如左側)，而另一部分的箱體部2113位於液冷排模組20的另一側(如右側)。此外，相組接的這些液冷排單體21所形成的內部流道係呈S型。

在本實施例中，各液冷排單體21之二箱體部2113各具有位於第三表面21133的一走線凹槽21134。位於液冷排模組20之其中一側及另一側之箱體部2113的這些走線凹槽21134用以容置管件(如圖1所示的管件P2)，以利於管件的擺設。

應注意的是，各液冷排單體21之二箱體部2113的走線凹槽21134為選用的結構，在其他實施例中可進行省略。

在本實施例中，液冷排模組20還可包含多個第一固持件22及二第二固持件23。二第二固持件23透過這些第一固持件22固定於各液冷排單體21之二箱體部2113的第三表面21133上。

詳細來說，各液冷排單體21之二箱體部2113的第三表面21133上設置有第一固持件22。其中一第二固持件23卡固於設置在液冷排模組20之其中一側的這些箱體部2113上的部分第一固持件22，另一第二固持件23卡固於設置在液冷排模組20之另一側之這些箱體部2113上的其他第一固持件22。

進一步詳細說明第一固持件22係如何與第二固持件23卡固。二第二固持件23各具有多個卡固孔231，這些卡固孔231與這些第一固持件22相卡固。以其中一個卡固孔231及一個第一固持件22來說，卡固孔231具有相連的一釋放部2311及一卡固部2312，第一固持件22包含相連的一頭部221及一頸部222，頭部221的寬度D1大於頸部222的寬度D2，頭部221的寬度D1小於釋放部2311的寬度W1且大於卡固部2312的寬度W2。這些第一固持件22的頸部222分別位於二第二固持件23之卡固孔231的卡固部2312。其中一第二固持件23位於部分之第一固持件22之頭部221與在液冷排模組20之其中一側的這些箱體部2113的第三表面21133之間，另一第二固持件23位於其他第一固持件22之頭部221與在液冷排模組20之另一側的這些箱體部2113的第三表面21133之間。

在本實施例中，藉由各個液冷排單體21之本體211的流道部2111上設置有二擴充接頭212、213，且這些液冷排單體21之本體211的流道部2111透過這些擴充接頭212、213相組接而成模組化的設計，可讓使用者依據散熱需求，選擇所欲組接之液冷排單體21的數量。因此，不用為了應付不同的散熱需求，而花大量時間研發對應的散熱模組，故能提升生產效率及降低生產成本。

此外，藉由這些液冷排單體21之本體211的流道部2111透過這些擴充接頭212、213以凹凸匹配之方式相組接的設計，可依據散熱需求快速組裝符合散熱需求的液冷排模組20。

應注意的是，各個液冷排單體21的二擴充接頭212、213並不限為分別具有第一對接部2121及第二對接部2131。在其他實施例中，各個液冷排單體的二擴充接頭可為任何適用的快拆接頭。

此外，藉由這些液冷排單體21之本體211的流道部2111透過這些擴充接頭212、213相組接而成模組化的設計，可提升液冷排模組20的散熱能力。舉例來說，經電腦模擬，冷卻液通過尺寸相同之一體式液冷排模組與組接有不同數量液冷排單體的液冷排模組之後的溫度可見於下表。

情境	一體式液冷排模組	組接二個液冷排單體的液冷排模組	組接三個液冷排單體的液冷排模組	組接四個液冷排單體的液冷排模組
冷卻液於入液口的溫度(℃)	60	60	60	60
冷卻液於出液口的溫度(℃)	39	37.1	36	35.9
溫差(℃)	21	22.9	24	24.1

從上表可知，模組化的液冷排模組可讓冷卻液流動的路徑增加，故能相較於一體式液冷排模組提升散熱能力。此外，在模擬的過程中，冷卻液流過相組接的這些液冷排單體的流速分布係穩定的，不會因流動距離有所差異，冷卻液於相組接的這些液冷排單體的流量也是穩定的。

在本實施例中，液冷排模組20中的這些液冷排單體21的尺寸相同，但並不以此為限。在其他實施例中，液冷排模組可依據散熱需求及所擺放之空間的大小，選用尺寸不同的液冷排單體來進行組接，以達到所需的散熱能力之餘又能有效地利用空間。

在本實施例中，液冷排模組20中的這些液冷排單體21係以這些第一固持件22卡固於第二固持件23之卡固孔231彼此相固定，以避免這些液冷排單體21非預期地脫開。

應注意的是，第一固持件22的結構及第二固持件23之卡固孔231的結構並非用以限制本發明。在其他實施例中，第一固持件可為均勻寬度的凸柱，而第二固持件之卡固孔為對應凸柱之形狀的孔洞，凸柱與孔洞係以緊配的方式相卡固。

此外，第二固持件23的數量並不限於為二個。在其他實施例中，第二固持件可僅為一個。如此，位於液冷排模組之其中一側之這些箱體部上的這些第一固持件可省略。或者是，這些第一固持件可改設置於液冷排模組之同一側(如上側)的這些連接部上，而此第二固持件卡固於這些第一固持件。

再者，第二固持件23並不限於以卡固第一固持件22的方式固定於這些液冷排單體21上。在其他實施例中，第二固持件可以透過鎖附於這些液冷排單體上的第一固持件固定於這些液冷排單體上。

另一方面，第一固持件22及第二固持件23為選用的元件，在其他實施例中可被省略。

接著，請參閱圖7，圖7為根據本發明之第二實施例所揭露之液冷排模組的俯視示意圖。

本實施例之液冷排模組20a類似於前述實施例之液冷排模組20，二者之間的差異主要在於各液冷排單體之二擴充接頭的位置，故以下主要說明該差異，而相同的部分則不再贅述。

在本實施例中，液冷排模組20a例如包含二個液冷排單體21a。各液冷排單體21a的二擴充接頭212a、213a設置於同一箱體部2113a上，且位於此箱體部2113a之相對的第一表面21131a及第二表面21132a。如此一來，二液冷排單體21a的擴充接頭212a、213a係在液冷排模組20a的同一側，且其中一液冷排單體21a的擴充接頭212a組接於另一液冷排單體21a的擴充接頭213a。

在本實施例中的各液冷排單體21a中，可經由其內部的流道設計，讓冷卻液於各液冷排單體21a中的流動路徑呈U型。也就是說，經由擴充接頭213a進入箱體部2113a的冷卻液在經由擴充接頭212a流出箱體部2113a之前，會先流過連接部2114a及另一箱體部2113a。

接著，請參閱圖8及圖9，圖8為根據本發明之第三實施例所揭露之液冷排模組的立體示意圖。圖9為圖8之液冷排模組的俯視示意圖。

本實施例之液冷排模組20b類似於前述實施例之液冷排模組20，二者之間的差異主要在於第二固持件的數量及其所設置的位置，故以下主要說明該差異，而相同的部分則不再贅述。

在本實施例中，液冷排模組20b的這些第一固持件22b除了設置於各液冷排單體21b之二箱體部2113b的第三表面21133b上，還設置於連接部2114b上。此外，液冷排模組20b包含四個第二固持件23b。其中二第二固持件23b透過部分的第一固持件22b固定於各液冷排單體21b之二箱體部2113b的第三表面21133b上。另二第二固持件23b透過其他的第一固持件22b固定於這些液冷排單體21b之連接部2114b面向相同方向的表面上。

此外，藉由這些液冷排單體之本體的流道部透過這些擴充接頭以凹凸匹配之方式相組接的設計，可依據散熱需求快速組裝符合散熱需求的液冷排模組。

再者，藉由這些液冷排單體之本體的流道部透過這些擴充接頭相組接而成模組化的設計，可提升液冷排模組的散熱能力。

另外，液冷排模組可依據散熱需求及所擺放之空間的大小，選用尺寸不同的液冷排單體來進行組接，以達到所需的散熱能力之餘又能有效地利用空間。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，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，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1:伺服器 10:機殼 20,20a,20b:液冷排模組 21,21a,21b:液冷排單體 211:本體 2111:流道部 2112:鰭片部 2113,2113a,2113b:箱體部 21131,21131a:第一表面 21132,21132a:第二表面 21133,21133b:第三表面 21134:走線凹槽 2114,2114a,2114b:連接部 212,213,212a,213a:擴充接頭 2121:第一對接部 2131:第二對接部 22,22b:第一固持件 221:頭部 222:頸部 23,23b:第二固持件 231:卡固孔 2311:釋放部 2312:卡固部 30:主機板 40:熱源 50:水冷頭 51:出液接頭 52:入液接頭 60:泵浦 P1,P2,P3:管件 D1,D2,W1,W2:寬度

圖1為根據本發明之第一實施例所揭露之伺服器的部分俯視示意圖。圖2為圖1之液冷排模組的立體示意圖。圖3為圖2之液冷排模組的分解示意圖。圖4為圖2之液冷排單體的剖視示意圖。圖5為圖2之液冷排模組的俯視示意圖。圖6為圖2之液冷排模組的側視示意圖。圖7為根據本發明之第二實施例所揭露之液冷排模組的俯視示意圖。圖8為根據本發明之第三實施例所揭露之液冷排模組的立體示意圖。圖9為圖8之液冷排模組的俯視示意圖。

20:液冷排模組

21:液冷排單體

211:本體

2111:流道部

2112:鰭片部

2113:箱體部

21131:第一表面

21132:第二表面

21133:第三表面

21134:走線凹槽

2114:連接部

212,213:擴充接頭

2121:第一對接部

2131:第二對接部

22:第一固持件

23:第二固持件

231:卡固孔

Claims

一種液冷排模組，包含：多個液冷排單體，各包含：一本體，包含一流道部；以及二擴充接頭，個別連通於該流道部；其中，該些液冷排單體之該些本體的該些流道部透過該些擴充接頭相組接。
如請求項1所述之液冷排模組，其中在各該液冷排單體中，該二擴充接頭之其中一者具有一第一對接部，該二擴充接頭之另一者具有一第二對接部，該第一對接部及該第二對接部為相匹配的凹凸結構。
如請求項1所述之液冷排模組，其中在各該液冷排單體中，該二擴充接頭個別穿設於該流道部的兩端。
如請求項1所述之液冷排模組，其中在各該液冷排單體中，該本體更包含一鰭片部，該流道部包含二箱體部及一連接部，該連接部位於該二箱體部之間且連接於該二箱體部，該鰭片部設置於該連接部，該二擴充接頭分別穿設於該二箱體部之分別面向相反二方向的表面上。
如請求項1所述之液冷排模組，其中在各該液冷排單體中，該本體更包含一鰭片部，該流道部包含二箱體部及一連接部，該連接部位於該二箱體部之間且連接於該二箱體部，該鰭片部設置於該連接部，該二擴充接頭分別穿設於其中一該箱體部分別面向相反二方向的表面上。
如請求項1所述之液冷排模組，其中在各該液冷排單體中，該流道部具有相對的二走線凹槽。
如請求項1所述之液冷排模組，更包含多個第一固持件及至少一第二固持件，該至少一第二固持件經由該些第一固持件固定於該些液冷排單體之該些本體的該些流道部。
如請求項7所述之液冷排模組，其中該至少一第二固持件具有多個卡固孔，該些卡固孔各具有相連的一釋放部及一卡固部，該些第一固持件各包含相連的一頭部及一頸部，該頭部的寬度大於該頸部的寬度，該頭部的寬度小於該釋放部的寬度且大於該卡固部的寬度；該些第一固持件的該些頸部分別位於該至少一第二固持件之該些卡固孔的該些卡固部，該至少一第二固持件位於該些第一固持件之該些頭部與該些液冷排單體之該些本體的該些流道部之間。
如請求項7所述之液冷排模組，其中在各該液冷排單體中，該本體更包含一鰭片部，該流道部包含二箱體部及一連接部，該連接部位於該二箱體部之間且連接於該二箱體部，該鰭片部設置於該連接部；該至少一第二固持件的數量為二個，該二第二固持件透過該些第一固持件固定於各該液冷排單體之該二箱體部之分別面向相反二方向的表面上。
如請求項7所述之液冷排模組，其中在各該液冷排單體中，該本體更包含一鰭片部，該流道部包含二箱體部及一連接部，該連接部位於該二箱體部之間且連接於該二箱體部，該鰭片部設置於該連接部；該至少一第二固持件透過該些第一固持件固定於該些液冷排單體之該些連接部面向相同方向的表面上。
一種伺服器，包含：一機殼；以及一液冷排模組，位於該機殼內且包含：多個液冷排單體，各包含：一本體，包含一流道部；以及二擴充接頭，個別連通於該流道部；其中，該些液冷排單體之該些本體的該些流道部透過該些擴充接頭相組接。
如請求項11所述之伺服器，其中在各該液冷排單體中，該二擴充接頭個別穿設於該流道部的兩端。
如請求項11所述之伺服器，其中在各該液冷排單體中，該本體更包含一鰭片部，該流道部包含二箱體部及一連接部，該連接部位於該二箱體部之間且連接於該二箱體部，該鰭片部設置於該連接部，該二擴充接頭分別穿設於該二箱體部之分別面向相反二方向的表面上。
如請求項11所述之伺服器，其中在各該液冷排單體中，該本體更包含一鰭片部，該流道部包含二箱體部及一連接部，該連接部位於該二箱體部之間且連接於該二箱體部，該鰭片部設置於該連接部，該二擴充接頭分別穿設於其中一該箱體部分別面向相反二方向的表面上。
一種液冷排單體，用以與另一液冷排單體組接，包含：一本體，包含一流道部；以及二擴充接頭，個別連通於該流道部，其中一該擴充接頭用以與該另一液冷排單體組接。
如請求項15所述之液冷排單體，其中該二擴充接頭個別穿設於該流道部的兩端。
如請求項15所述之液冷排單體，其中該本體更包含一鰭片部，該流道部包含二箱體部及一連接部，該連接部位於該二箱體部之間且連接於該二箱體部，該鰭片部設置於該連接部，該二擴充接頭分別穿設於該二箱體部之分別面向相反二方向的表面上。
如請求項15所述之液冷排單體，其中該本體更包含一鰭片部該流道部包含二箱體部及一連接部，該連接部位於該二箱體部之間且連接於該二箱體部，該鰭片部設置於該連接部，該二擴充接頭分別穿設於其中一該箱體部分別面向相反二方向的表面上。
如請求項15所述之液冷排單體，其中該二擴充接頭之其中一者具有一第一對接部，該二擴充接頭之另一者具有一第二對接部，該第一對接部及該第二對接部為相匹配的凹凸結構。
如請求項15所述之液冷排單體，其中該流道部具有相對的二走線凹槽。