TWI839989B - 包括監測警示模組之液冷系統、用於液冷系統之監測警示方法以及包括其之電子裝置 - Google Patents

Abstract

本發明實施例涉及一種包括監測警示模組之液冷系統、用於液冷系統之監測警示方法以及包括其之電子裝置，其中監測警示方法包括以下步驟，監測所述液冷系統之至少一冷板的熱阻變化，以及警示關於所述熱阻變化。

Description

包括監測警示模組之液冷系統、用於液冷系統之監測 警示方法以及包括其之電子裝置

本發明係關於一種監測警示機制，特別是係關於一種包括監測警示模組之液冷系統、用於液冷系統之監測警示方法以及包括其之電子裝置。

隨著科技的進步與普及，以及大數據互聯網時代的來臨，如筆記型電腦、桌上型電腦、伺服器等電子裝置或設備已成為日常生活不可或缺的一部分。為了避免這些裝置或設備的內部電子元件於運轉時產生的高溫影響效能與使用壽命，散熱能力較氣冷更為有效的液冷系統逐漸受到重視。

一般來說，液冷系統可包括一或多個冷板(cold plate)以及連接於冷板之出入液口的管路，可再搭配浦作為動力源，驅使冷卻液在前述構件所形成的通路內進行循環，從而不斷地吸收並帶走與冷板接觸之熱源所產生的廢熱。由此可知，若循環通路中發生冷卻液洩漏，勢必會對液冷系統的冷卻能力造成直接的影響。

為此，過往作法在液冷循環所經的電路板或管路上設置偵測液滴的裝置，藉以在偵測出現液滴時向使用者端發出警示。但此作法是待液滴出現時才提出反饋，液冷系統可能早已存在損毀，因此使用者很難即時反應或提前安排維修，被迫得在無預先準備的情況下停機，從而造成非 常大的損失。

然而，依據經驗，就算沒有發生洩漏，仍有其他原因會導致液冷系統的冷卻能力降低。舉例來說，由於冷卻液的腐蝕、冷卻液的流動或存在於冷卻液中之氣泡的擾動等因素，都有可能造成管路內壁面的損失而形成流動於循環中的雜質或碎屑，這些雜質或碎屑隨著時間的累積可能會於管路中形成阻塞，特別是在管路已受到彎折而變的狹窄的區域，進而影響液冷系統的冷卻能力。但，這些問題在熱源的運作效能也是浮動的情況下並不容易發現，使用者往往僅能在熱源運作溫度被偵測到超過預定值而發出警示時才得知液冷系統出現異常。

由此可知，就目前液冷系統的監測機制來說，由於不能及早或即時地對一些影響冷卻能力的問題進行偵測或預測，造成使用者僅能在液冷系統無預警損壞等嚴重問題發生後，才開始進入釐清問題的程序。於一些實際案例的分析報告得知，液冷系統出現影響冷卻能力的問題的時間點可能至少要比實際偵測到液滴或熱源溫度被偵測到超過預定值時還要早一個月以上的時間。

有鑑於此，本發明之其中一目的在於提供一種包括監測警示模組之液冷系統、用於液冷系統之監測警示方法以及包括其之電子裝置，能夠在液冷系統發生嚴重問題發生之前提早或即時地通知使用者。

根據本發明之一實施例所揭露的一種用於液冷系統的監測警示方法，其包括以下步驟：監測所述液冷系統之至少一冷板的熱阻變化；以及警示關於所述熱阻變化。

根據本發明之一實施例所揭露的一種液冷系統，包括液冷模組以及監測警示模組，液冷模組包括至少一冷板，監測警示模組包括控制單元、第一入液溫度計以及第一熱源溫度計。第一入液溫度計通訊連接於 控制單元，以用於量測冷板的入水口溫度，第一熱源溫度計通訊連接於控制單元，以用於量測冷板所接觸之熱源的溫度，其中控制單元依據第一入液溫度計、第一熱源溫度計以及熱源之功率計算冷板的熱阻的變化發出警示。

根據本發明之一實施例所揭露的一種電子裝置，包括主板、至少一熱源、液冷模組以及監測警示模組。熱源設置於主板。液冷模組包括至少一冷板以熱接觸熱源。監測警示模組包括控制單元、第一入液溫度計以及第一熱源溫度計。第一入液溫度計電性連接於控制單元，以用於量測冷板的入水口溫度，第一熱源溫度計通訊連接於控制單元，以用於量測冷板所接觸之熱源的溫度，其中控制單元依據第一入液溫度計、第一熱源溫度計以及熱源之功率計算冷板的熱阻的變化發出警示。

根據本發明前述實施例所揭露的液冷系統、監測警示方法以及電子裝置，至少可利用監控所選定之冷板的熱阻變化，即早地警示使用者該冷板可能存在前述影響冷卻能力的異常狀況。相較於傳統僅能在熱源運作溫度被偵測到超過預定值或是出現洩漏時才通知使用者的作法，本發明前述實施例的做法能於更早的時間點通知使用者，讓使用者能夠盡早安排相關的處理作業，避免液冷系統無預警損壞而被迫停機的問題的發生。

以上之關於本發明揭露內容之說明及以下之實施方式之說明，係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

1:監測警示模組

2:液冷系統

3:液冷模組

9:電子裝置

10:控制單元

21:第一水冷板

22:第二水冷板

23:入液管路

24:出液管路

90:殼體

211:入液口

212:出液口

221:入液口

222:出液口

MB:主板

m_cal,1:第一冷板的質量流率

m_cal,2:第二冷板的質量流率

P_H,P_H,1,P_H,2:熱源的功率

Q:冷卻液的流量

R_cal,A,R_cal,B:第一冷板的熱阻-流量曲線

R_cal:熱阻值

R_cal,1:第一冷板的熱阻值

R_cal,2:第二冷板的熱阻值

R_spec,max:熱阻規格上限

R_spec,min:熱阻規格下限

S11,S12,S21,S22,S121,S122,S123,S221,S222,S223,S31,S32,S41,S42,S43,S321,S322,S323,S324,S421,S431:步驟

T1_in:第一入液溫度計

T1_out:第一出液溫度計

T2_in:第二入液溫度計

T2_out:第二出液溫度計

T1_H:第一熱源溫度計

T2_H:第二熱源溫度計

T_in:冷板入口溫度

T_out:冷板出口溫度

T_in,1:第一冷板之入口溫度

T_out,1:第一冷板之出口溫度

T_in,2:第二冷板之入口溫度

T_out,2:第二冷板之出口溫度

T_H,T_H,1,T_H,2:熱源的溫度

α,β,α_max,β_max,α_min,β_min,N,P:使用者自定義數值

δ_cal:流量分配比值

δ_spec:流量分配比值規格

圖1係為應用有本發明之一實施例之監測警示模組之液冷系統的連接示意圖。

圖2A~2B係為本發明之一實施例之監測警示模組之監測警示方法中涉及熱阻值的流程圖。

圖3係為圖1之液冷系統的其中一冷板於不同時點所量測的熱阻-流量曲線圖。

圖4係為本發明之一實施例之監測警示模組監測到其中一冷板處的熱阻值於一時間區段內發生偏移的曲線圖。

圖5係為本發明之一實施例之監測警示模組監測到其中一冷板處的熱阻值於一時間區段內出現超出熱阻規格上限的情況的曲線圖。

圖6A~6B係為本發明之一實施例之監測警示模組之監測警示方法中涉及流量分配比值的流程圖。

圖7係為本發明之一實施例之監測警示模組監測到冷板之流量分配比值發生偏移及超規格時的曲線圖。

圖8係為本發明之一實施例之監測警示模組之監測警示方法中涉及警示相關的流程圖。

圖9其繪示了應用有本發明之一實施例之液冷模組的電子裝置的示例性示意圖。

以下將以實施方式詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

以下實施例將搭配圖式進行說明，為達圖面整潔之目的，一些習知慣用的結構與元件在圖式可能會以簡單示意的方式繪示之。並且，圖式中部份的特徵可能會略為放大或改變其比例或尺寸，以達到便於理解與觀看本發明之技術特徵的目的，但這並非用於限定本發明。此外，為便於觀看，部分圖式中的某些結構線可能以虛線表示。

此外，下文中可能會使用「端」、「部」、「部分」、「區域」、「處」等術語來描述特定元件與結構或是其上或其之間的特定技術特徵，但這些元件與結構並不受這些術語所限制。以下文中也可能使用如 「通路」或「管路」等詞語，其泛指液冷系統中可讓冷卻液流通而構成冷卻循環的任何構件，例如流管、泵或冷板等。

另外，下文中可能使用「至少一」來描述所指元件的數量，但除非另有明確說明，其不應僅限於數量為「僅有一」的情況。下文中也可能使用「及/或」的術語，其應被理解為包括所列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。

首先，請參閱圖1，本發明之一實施例提出了一種電子裝置9，其可設有一液冷系統2。所述電子裝置9可以但不限於是伺服器、電腦主機或其局部，但本發明並非以此為限。電子裝置9可例如包括有一殼體90，可用於承載一或多個運作時會產生廢熱而需要降溫的電子構件H(以下可稱「熱源H」)。所述液冷系統2可包括有適於對電子裝置9之熱源進行散熱的一液冷模組3以及適於監控所述液冷模組3的一監測警示模組1。所述液冷模組3可配置於殼體90，液冷模組3之一或多個構件可熱接觸所述熱源H，以排除熱源H所產生的熱能。所述監測警示模組1可配置於殼體90，且監測警示模組1可透過擷取並計算與液冷模組3及熱源H相關的參數，讓使用者得以提早或即時地得知或開始著手釐清液冷模組3是否出現影響冷卻能力的問題。當然，殼體90還可容置或承載其他電子/非電子構件，但本發明並非以此為限。

進一步來看，於本實施例中，液冷模組3可包括有一第一冷板21以及一第二冷板22，所述熱源H可例如配置於殼體90中之一主板(mainboard)MB上，所述第一冷板21與第二冷板22可例如透過任何合適的方式設置於主板MB並熱接觸熱源H。具體地，第一冷板21與第二冷板22可例如疊置於熱源H上並鎖固於主板MB。於一些實施例中，所述熱源H例如可以是一中央處理器。液冷模組3還可包括有一入液管路23以及一出液管路24，入液管路23可連通於第一冷板21之入液口211與第二冷板22之入液口221，而出液管路24可連通於第一冷板21之出液口212與第 二冷板22之出液口222。

藉此，流通於液冷模組3內的冷卻液(未繪示)可經由入液管路23注入第一冷板21與第二冷板22，以帶走第一冷板21與第二冷板22從熱源H所吸收的熱能，而第一冷板21與第二冷板22可經由出液管路24將吸收熱能的冷卻液排出，以至合適的散熱機制(未繪示)進行散熱降溫，而降溫後的冷卻液將可再經由入液管路23進入第一冷板21與第二冷板22而實現持續的冷卻循環。

於本實施例中，監測警示模組1可包括一控制單元10，所述控制單元10可以但不限於是任何合適的基板管理控制器(board management controller，BMC)，控制單元10可電性連接於電子裝置9的主板MB。於一些實施例中，控制單元10可例如設置於電子裝置9的主板MB上，但本發明並非以此為限；例如於其他實施例中，控制單元10也可非直接設置於主板MB上，而是經由其他合適的有線或無線的方式通訊連接或電性連接於主板MB。

於本實施例中，監測警示模組1還可包括至少一溫度感測器(如圖所示之一第一入液溫度計T1_in、一第二入液溫度計T2_in、一第一出液溫度計T1_out以及一第二出液溫度計T2_out)。所述第一入液溫度計T1_in、第二入液溫度計T2_in、第一出液溫度計T1_out以及第二出液溫度計T2_out可為任何適於量測冷卻液溫度的溫度計，例如可以但不限於是一電阻溫度裝置(resistance temperature device，RTD)，但本發明並非以此為限。第一入液溫度計T1_in、第二入液溫度計T2_in、第一出液溫度計T1_out以及第二出液溫度計T2_out可以但不限於經由主板MB或其他合適的有線或無線的方式通訊連接於控制單元10，藉以將所量測到的溫度參數回傳給控制單元10或接收控制單元10的運作指令。

如圖所示，第一入液溫度計T1_in可例如設置於入液管路23上相對靠近第一冷板21之入液口211的位置，第二入液溫度計T2_in可例 如設置於入液管路23上相對靠近第二冷板22之入液口221的位置，第一出液溫度計T1_out可例如設置於出液管路24上相對靠近第一冷板21之出液口212的位置，而第二出液溫度計T2_out可例如設置於出液管路24上相對靠近第二冷板22之出液口222的位置。藉此，控制單元10可經由第一入液溫度計T1_in、第二入液溫度計T2_in、第一出液溫度計T1_out以及第二出液溫度計T2_out監測、記錄並分析進入第一冷板21與第二冷板22之冷卻液的溫度以及自第一冷板21與第二冷板22流出之冷卻液的溫度及其變化曲線。

此外，控制單元10還可經由主板MB或其他合適的有線或無線的方式通訊連接於其他溫度感測器(如圖所示之一第一熱源溫度計T1_H以及一第二熱源溫度計T2_H)。所述第一熱源溫度計T1_H與第二熱源溫度計T2_H可以但不限於是任何適於量測所述熱源的溫度的溫度計。藉此，控制單元10可經由第一熱源溫度計T1_H與第二熱源溫度計T2_H監測、記錄並分析第一冷板21與第二冷板22所接觸之熱源的溫度及其變化曲線。此外，由於控制單元10通訊連接主板MB，因此控制單元10還可經由主板MB得知與第一冷板21與第二冷板22接觸之熱源的功率(Watt)。

藉由前述配置，監測警示模組1可至少獲得液冷模組3之第一冷板21與第二冷板22的入水口與出水口處的溫度參數、液冷模組3之第一冷板21與第二冷板22所接觸之每一熱源H的溫度參數及功率參數。從而，監測警示模組1可計算並分析液冷模組3的熱阻值R_cal(單位：℃/W)，具體地，監測警示模組1可計算出第一冷板21處的熱阻值(例如以R_cal,1表示)，以及可計算出第二冷板22處的熱阻值(例如以R_cal,2表示)，且隨著持續地監測，監測警示模組1可獲得第一冷板21及/或第二冷板22之熱阻值的變化趨勢。並且，依據所獲得的參數，監測警示模組1還可進一步得到液冷模組3之第一冷板21處之冷卻液的質量流率m_cal,1(單位kg/s)以及第二冷板22處之冷卻液的質量流率m_cal,2，從而，監測警示模組1可計算出第一冷板21與第二冷板22的流量分配比值δ_cal的變化趨勢。據此，監測警示模組1得以在液冷模組3對第一冷板21及/或第二冷板22 所接觸的熱源H提供之冷卻液流量有上升、下降(更具體地說，持續上升、持續下降)等偏移趨勢時向使用者發出警示，以便於讓使用者能提早或即時地得知或開始著手釐清液冷模組3是否出現影響冷卻能力的問題。

一般來說，影響液冷模組3之冷卻能力的原因，可能是因為管路破損而造成冷卻液洩漏所引起的、管路內壁面因冷卻液腐蝕、冷卻液流動或存在於冷卻液中之氣泡的擾動而逐漸剝落之碎屑所引起的、或是管路非預期地彎折所引起的，具體地，冷卻液洩漏會使冷卻循環的總體冷卻液流量逐漸減少，碎屑或雜質會隨時間累積而逐漸阻塞流管，而管路彎折會使流道尺寸縮減，這些情況都會使通過使第一冷板21與第二冷板22的冷卻液流量隨著時間減少而影響液冷模組3對熱源H的冷卻能力。為此，監測警示模組1藉由可反映前述問題的熱阻值參數與流量分配比值參數，以即早地警示使用者，讓使用者能儘早展開排出影響冷卻能力的相關處理。

於此，請同時參閱圖2A~2B，其係為監測警示模組1之監測警示方法中涉及熱阻值的流程圖，如圖所示，監測警示模組1之監測警示方法可至少包括：計算熱阻之步驟S11以及依據所計算之熱阻的變化判斷是否發出警示之步驟S121。

於步驟S11，監測警示模組1可獲得冷板入口溫度T_in、冷板出口溫度T_out、熱源溫度T_H、熱源功率P_H，至少依據部分的這些參數，監測警示模組1可計算出液冷模組3之至少其中一冷板的熱阻R_cal，熱阻R_cal可表示為：R_cal=(T_H-T_in)/P_H。

以液冷模組3之第一冷板21處的監控為例來說明，控制單元10可經由第一入液溫度計T1_in量測進入第一冷板21之冷卻液的溫度(即，第一冷板21之入口溫度，於此定義為T_in,1)，控制單元10可經由第一出液溫度計T1_out量測自第一冷板21流出之冷卻液的溫度(即，第一冷板21之出口溫度，於此定義為T_out,1)，控制單元10可經由第一熱源溫度計T1_H得知第一冷板21所接觸之熱源H的溫度(於此定義為T_H,1)，以及控制 單元10可例如經由主板MB得知第一冷板21所接觸之熱源H的功率(於此定義為P_H,1)，在此情況下，監測警示模組1可例如利用以下公式計算出第一冷板21處的熱阻值R_cal,1：R_cal,1=(T_H,1-T_in,1)/P_H,1。

可理解地，控制單元10可利用相似的方式，以如下公式獲得第二冷板22處的熱阻值R_cal,2：R_cal,2=(T_H,2-T_in,2)/P_H,2，其中T_H,2為第二熱源溫度計T2_H量測第二冷板22所接觸之熱源H的溫度，T_in,2為第二入液溫度計T2_in量測進入第二冷板22之冷卻液的溫度(即，第二冷板22之入口溫度)，P_H,2為第二冷板22所接觸之熱源H的功率。

此外，依據相同的計算方式，使用者還可將用於作為判斷R_cal,1或R_cal,2的變化趨勢的熱阻規格上限R_spec,max與熱阻規格下限R_spec,min等數值提供給控制單元10或預先儲存於控制單元10。所述R_spec,max與R_spec,min可例如是使用者針對熱源H於不同流量下所需的冷卻能力而設定的上下限，其例如可以但不限於與流量之間具有特定的比例關係。

舉例來說，可定義R_spec=α×Q^β，其中R_spec是指自設定的熱阻值規格，α與β可為使用者自定義數值，Q為冷板處的冷卻液流量。

在此情況下，熱阻規格上限R_spec,max與熱阻規格下限R_spec,min可由以下公式獲得：R_spec,max=α_max×Q^β_max，其中α_max與β_max可分別為使用者自定義之α與β的最大值；R_spec,min=α_min×Q^β_min，其中α_min與β_min可分別為使用者自定義之α與β的最小值。

請參閱下表一所示之α_max、β_max、α_min與β_min的其中一實際示例：表一

但需聲明的是R_spec、R_spec,max以及R_spec,min之間的實際比例及實際數值均可依據需求進行調整，本發明並非以此為限。

接著，於步驟S12，監測警示模組1可依據所計算之熱阻的變化判斷是否發出警示。於此補充說明的是，於電子裝置9實際運行時，液冷模組3的熱阻可能存在自然地上下起伏的曲線變化，但由於此曲線變化的上下起伏可能只是電子元件之輸出功率、流體流動等因素所致，而尚未有前述如管路破損、碎屑或雜質阻塞、管路非預期彎折等影響冷卻能力的問題存在，因此，於判斷是否警示的方面，監測警示模組1可針對熱阻隨時間變化的曲線是否出現特定趨勢而定，例如，當熱阻隨時間變化的曲線出現逐漸向上攀升的偏移或是當熱阻隨時間變化的曲線出現突然驟升的超規格等需警示態樣。也就是說，監測警示模組1可判斷所計算之熱阻相對於時間變化的曲線是否為需警示態樣，以決定是否警示液冷系統3相對於所述熱阻隨時間變化的曲線。於此所述之「需警示態樣」，是指當液冷模組3出現影響冷卻能力的因素(如管路破損、碎屑或雜質阻塞、管路非預期彎折等)時所述熱阻隨時間變化的曲線的趨勢。

具體地，所述步驟S12可包括監測所計算之熱阻相對於前述所獲得之R_spec,max與R_spec,min的曲線變化的步驟S121以及判斷熱阻曲線是否產生偏移或超規格之步驟S122。於此所述之曲線變化即是指熱阻隨時間產生的變化。

首先，於步驟S121，請例如參閱圖3，將以液冷模組3之第一冷板21處於不同時點所量測的熱阻-流量曲線圖為例來說明。如圖所示，R_cal,A可例如為初期使用液冷模組3時第一冷板21處的熱阻-流量曲線，灰色區域可例如是由R_spec,max與R_spec,min所定義，是指使用者針對熱 源H散熱等需求所預設的熱阻-流量曲線的合適區間。在此區間內，液冷模組3的熱阻變化所反映的冷卻能力雖然可屬於可接受範圍，但當液冷模組3運轉一特定時間(例如，一個月後)，可發現R_cal,A將逐漸上升轉變為R_cal,B，縱使R_cal,B仍落於灰色區域而未超過R_spec,max，但液冷模組3的冷卻能力其實已隨著時間有逐漸下降的情況發生，換句話說，在圖3的情境中，液冷模組3中的第一冷板21處可能存在影響冷卻能力的問題，且此問題將隨著時間而越來越嚴重。為此，控制單元10可例如在特定時距內計算第一冷板21處的熱阻值R_cal,1，即可即時地或更早地發現異常變化並通知使用者。

為此，可接著執行步驟S122，監測警示模組1可判斷所計算之熱阻隨時間變化的曲線相對於所獲得之R_spec,max與R_spec,min是否產生偏移或超規格的情況。於此所述之「偏移」或「超規格」，即是指當熱阻相對於時間變化的曲線出現了前述需警示態樣時的情況。

首先，以熱阻隨時間變化的曲線被判斷為相對R_spec,max與R_spec,min產生偏移的情況來說，請例如參閱圖4，其例如係為監測警示模組1監測到第一冷板21處的熱阻值R_cal,1於一時間區段內發生偏移的曲線圖。具體地，如圖所示，雖然在例如0~20分鐘的時間區段內，第一冷板21處的熱阻值R_cal,1雖然都未超出所設定的R_spec,max，但監測警示模組1仍可發現熱阻值R_cal,1有往R_spec,max偏移的趨勢。屆時，將執行步驟S123，監測警示模組1可向使用者發出警示，以在此情形變的更加嚴重之前即早告知使用者。

或者，以熱阻隨時間變化的曲線被判斷為相對R_spec,max與R_spec,min產生超規格的情況來說，請參閱圖5，其例如係為監測警示模組1監測到第一冷板21處的熱阻值R_cal,1於一時間區段內出現超出R_spec,max的情況的曲線圖。具體地，如圖所示，雖然在0~5分鐘的時間區段內第一冷板21處的熱阻值R_cal,1未超出R_spec,max且也未發生偏移，但例如至5~10 分鐘的時間區段，第一冷板21處的熱阻值R_cal,1出現了超出R_spec,max的情況。屆時，將執行步驟S123，監測警示模組1可向使用者發出警示，以即時地將此情形告知使用者。

另一方面，當熱阻隨時間變化的曲線被判斷為相對R_spec,max與R_spec,min沒有產生偏移或超規格時(或者說，當熱阻相對於時間變化的曲線被判斷為沒有需警示態樣時)，則可回到步驟S121以持續監測熱阻。

除此之外，監測警示模組1還可監測出第一冷板21與第二冷板22的流量分配比值。具體來說，於實際情況中，第一冷板21與第二冷板22之間可能會因為所連接的管路長度、管路的配置方式等原因而產生不同的壓降，這會使得第一冷板21與第二冷板22的流量產生差異，而此差異也會因為如前所述的因素(例如，管路破損、碎屑或雜質阻塞、管路非預期彎折等)而產生偏移。

於此，請同時參閱圖6A~6B，其係為監測警示模組1之監測警示方法中涉及流量分配比值的流程圖，如圖所示，監測警示模組1之監測警示方法可至少包括：計算冷板的流量分配比值之步驟S21以及依據流量分配比值的變化判斷是否發出警示之步驟S22。

首先，於步驟S21，監測警示模組1可例如經由以下公式獲得第一冷板21與第二冷板22的流量分配比值δ_cal：δ_cal=m_cal,1/m_cal,2，其中m_cal,1可為其中一冷板(例如，第一冷板21)的質量流率，而m_cal,2可為另一冷板(例如，第二冷板22)的質量流率，且m_cal,1與m_cal,2可由以下公式獲得：m_cal,1=P_H,1/N×(T_out,1-T_in,1)，其中P_H,1為第一冷板21所接觸之熱源H的功率，N可為自設定參數，T_out,1為第一出液溫度計T1_out量測自第一冷板21流出之冷卻液的溫度，T_in,1為第一入液溫度計T1_in量測進入第一冷板21之冷卻液的溫度；m_cal,2=P_H,2/N×(T_out,2-T_in,2)，其中P_H,2為第二冷板22所接觸 之熱源H的功率，N可為自設定參數，T_out,2為第二出液溫度計T2_out量測自第二冷板22流出之冷卻液的溫度，T_in,2為第二入液溫度計T2_in量測進入第二冷板22之冷卻液的溫度。

此外，依據相同的計算方式，使用者還可將用於作為δ_cal的比較基準的流量分配比值規格δ_spec提供給控制單元10或預先儲存於控制單元10。

於此例舉一實際案如下表二

接著，於步驟S22，其可至少包括監測所計算之流量分配比值相對於流量分配比值規格的曲線變化之步驟S221以及判斷流量分配比值曲線是否產生偏移或超規格(或者說，判斷流量分配比值曲線是否出現需警示態樣)之步驟S222。

首先，於步驟S221，監測警示模組1可監測所計算之流量分配比值相對於前述所獲得之流量分配比值規格δ_spec的曲線變化，從而，於步驟S222，監測警示模組1可例如藉由判斷流量分配比值δ_cal曲線相對流量分配比值規格δ_spec是否產生偏移或超規格的方式，來判斷液冷模組3之第一冷板21與第二冷板22是否出現前述影響冷卻能力的問題。

具體地，監測警示模組1可計算流量分配比值δ_cal是否超出流量分配比值規格δ_spec的誤差範圍，並且，監測警示模組1還可例如於流量分配比值規格δ_spec的誤差範圍內，透過流量分配比值δ_cal的偏移量來分析發生問題的區段。這裡所述之誤差範圍可為使用者自定義數值。例如，考量如泵浦驅動力或流量起伏等實際因素，可自設定δ_spec±P%以計算誤差範圍，其中P可為使用者自選或自設定數值。

舉例來說，請參閱圖7，其係為監測警示模組1監測到第一 冷板21與第二冷板22之流量分配比值δ_cal發生偏移及超規格的曲線圖。具體來看，圖4例如以流量分配比值規格δ_spec為1.5為例作為判斷流量分配比值δ_cal是否產生偏移的基準，並以1.5±10%作為誤差範圍，但本發明並非以此上下限值及誤差範圍的大小為限。

首先，以流量分配比值δ_cal隨時間變化的曲線被判斷為相對流量分配比值規格δ_spec產生偏移的情況來說，例如圖所示，在0至接近13或14分鐘的時間區段內，δ_cal雖然落於上下限的範圍之內，但可看出如第9分鐘左右的時點δ_cal開始出現逐漸下降(更具體地說，持續下降)的趨勢，並且，依據δ_cal的計算可知，監測警示模組1將可判斷出是第一冷板21處的流量出現下降(更具體地說，持續下降)的情況。屆時，監測警示模組1可執行步驟S223，向使用者發出警示，以即時地在第一冷板21處的流量開始持續下降的初期告知使用者，讓使用者可盡早著手確認並排除第一冷板21處是否發生如管路破損、碎屑或雜質阻塞、管路非預期彎折等影響流量及冷卻能力的問題。

另外，以流量分配比值δ_cal隨時間變化的曲線被判斷為相對流量分配比值規格δ_spec產生超規格的情況來說，例如圖所示，至接近13或14分鐘左右的時點，δ_cal開始超出下限值的情況，此時監測警示模組1也可透過執行步驟S223的方式即時地告知使用者。

此外，可理解地，依據δ_cal的計算，若δ_cal曲線出現上升(更具體地說，持續上升)的變化，則表示第二冷板22處的流量出現下降的情況，監測警示模組1則可即時地將該情況警示使用者，以即時地在第一冷板22的流量開始持續下降的初期告知使用者，讓使用者可盡早著手確認並排除第二冷板21處是否發生如管路破損、碎屑或雜質阻塞、管路非預期彎折等影響流量及冷卻能力的問題。

另一方面，當流量分配比值δ_cal隨時間變化的曲線被判斷為相對流量分配比值規格δ_spec沒有產生偏移或超規格時(或者說，當判斷流量 分配比值δ_cal隨時間變化的曲線沒有出現需警示態樣時)，則可回到步驟S221以持續監測熱阻。

簡言之，前述監測警示模組1透過前述的監測警示方法，可例如利用監控所選定之冷板的熱阻變化即早地警示使用者該冷板可能存在前述影響冷卻能力的異常狀況，以及，還例如可利用監測冷板的流量分配比值的變化趨勢來即早地幫助使用者發現是哪一個冷板出現影響冷卻能力的異常狀況。相較於傳統僅能在熱源運作溫度被偵測到超過預定值或是出現洩漏時才通知使用者的作法，監測警示模組1所採用的監測警示方法能於更早的時間點通知使用者，讓使用者能夠盡早安排相關的處理作業，避免液冷系統無預警損壞而被迫停機的問題的發生。

接著，請參閱圖8，其係為監測警示模組1之監測警示方法中涉及警示相關的流程圖。如圖所示，監測警示模組1之監測警示方法還可至少包括：擷取熱阻值及流量分配比值之步驟S31以及判斷熱阻值與流量分配比值是否符合規格之步驟S32。

首先，於步驟S31，監測警示模組1可例如經由前述計算公式獲得關於冷板的熱阻值R_cal(如前述，第一冷板21的熱阻值可表示為R_cal,1或第二冷板22的熱阻值可表示為R_cal,2)，以及可獲得第一冷板21與第二冷板22的流量分配比值δ_cal。

接著，於步驟S32，監測警示模組1可例如依據前述所計算的熱阻規格上限R_spec,max與熱阻規格下限R_spec,min以及流量分配比值規格δ_spec分別判斷第一冷板21的熱阻值R_cal,1或第二冷板22的熱阻值R_cal,2及第一冷板21與第二冷板22的流量分配比值δ_cal是否超出規格。

於步驟S321，當監測警示模組1判斷熱阻值R_cal與流量分配比值δ_cal均超出規格，則執行步驟S41，監測警示模組1將例如向使用者發出高度警示。可選地，還可接著執行步驟S411，監測警示模組1可例如自動為液冷模組3排程停機。

於步驟S322，當監測警示模組1判斷流量分配比值δ_cal未超出規格但熱阻值R_cal超出規格，則執行步驟S42，監測警示模組1將例如向使用者發出中度警示，並例如向使用者報告其中一冷板可能出現問題的建議。可選地，還可接著執行步驟S421，監測警示模組1可例如強制為液冷模組3排程停機。

於步驟S323，當監測警示模組1判斷熱阻值R_cal未超出規格但流量分配比值δ_cal超出規格，則執行步驟S43，監測警示模組1將例如向使用者發出低度警示，並例如向使用者報告液冷模組3的管路可能出現問題的建議。可選地，還可接著執行步驟S431，監測警示模組1可例如建議液冷模組3排程停機。

於步驟S324，當監測警示模組1判斷熱阻值R_cal與流量分配比值δ_cal均未超出規格之步驟S324，則可回到步驟S31繼續擷取並監測熱阻值R_cal與流量分配比值δ_cal。

於此補充說明的是，監測警示模組1於前述發出警示後的處理僅為示例，使用者當可依據實際需求進行客製化調整，本發明並非以此為限。

另外，請參閱圖9，其繪示了應用有本發明之一實施例之液冷模組2的電子裝置9的示例性示意圖。如圖所示，液冷模組2可對第一冷板21與第二冷板22於主板MB上的熱源進行散熱，且可藉由前述所提及之監測警示模組即早地向使用者反映是否有因冷卻液洩漏、碎屑或雜質累積、或管路彎折縮減流道等會導致影響冷卻能力的問題。

綜上所述，根據本發明前述實施例所揭露的液冷系統、監測警示方法以及電子裝置，至少可利用監控所選定之冷板的熱阻變化的方式，即早地警示使用者該冷板可能存在前述影響冷卻能力的異常狀況，以及，還例如可利用監測冷板的流量分配比值的變化趨勢來即早地幫助使用者發現是哪一個冷板出現影響冷卻能力的異常狀況。

相較於傳統僅能在熱源運作溫度被偵測到超過預定值或是出現洩漏時才通知使用者的作法，監測警示模組所採用的監測警示方法能於更早的時間點通知使用者，讓使用者能夠盡早安排相關的處理作業，避免液冷系統無預警損壞而被迫停機的問題的發生。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1:監測警示模組

2:液冷系統

3:液冷模組

9:電子裝置

10:控制單元

21:第一水冷板

22:第二水冷板

23:入液管路

24:出液管路

90:殼體

211:入液口

212:出液口

221:入液口

222:出液口

MB:主板

T1_in:第一入液溫度計

T1_out:第一出液溫度計

T2_in:第二入液溫度計

T2_out:第二出液溫度計

T1_H:第一熱源溫度計

T2_H:第二熱源溫度計

Claims (18)

1. 一種用於液冷系統的監測警示方法，包括：監測所述液冷系統之至少一冷板的熱阻變化；警示關於所述熱阻變化；計算所述液冷系統之至少一冷板的流量分配比值；以及依據所述流量分配比值的變化判斷是否發出警示，包括：量測所述流量分配比值相對於流量分配比值規格的曲線變化；以及判斷所述流量分配比值的曲線相對於所述流量分配比值規格是否為需警示態樣；其中所述液冷系統之所述至少一冷板包括第一冷板及第二冷板，定義所述流量分配比值為δ_cal，所述第一冷板的質量流率為m_cal,1，所述第二冷板的質量流率為m_cal,2，且其滿足以下條件：δ_cal=m_cal,1/m_cal,2。
2. 如請求項1所述之監測警示方法，其中，於監測所述熱阻變化之步驟包括：量測所述至少一冷板之熱阻相對於熱阻規格上限與熱阻規格下限的曲線變化；以及判斷所述熱阻之所述曲線變化對應於警示態樣。
3. 如請求項2所述之監測警示方法，其中，定義所述熱阻為R_cal，所述至少一冷板所接觸之熱源的溫度為T_H，所述至少一冷板之入口溫度為T_in，所述至少一冷板所接觸之熱源的功率為P_H，且其滿足以下條件： R_cal=(T_H-T_in)/P_H。
4. 如請求項2所述之監測警示方法，其中，定義所述熱阻規格上限為R_spec,max，所述所述熱阻規格下限為R_spec,min，並可由以下公式獲得：R_spec,max=α_max×Q^β_max，其中α_max與β_max為使用者自定義之數值，Q為所述至少一冷板處的冷卻液流量；以及R_spec,min=α_min×Q^β_min，其中α_min與β_min為使用者自定義之數值。
5. 如請求項2所述之監測警示方法，其中，於判斷所述熱阻之所述曲線變化對應於警示態樣的步驟包括：當所述熱阻之所述曲線變化被判斷為相對於所述熱阻規格上限與所述熱阻規格下限產生偏移或超規格時，執行發出警示之步驟。
6. 如請求項2所述之監測警示方法，於所述熱阻之所述曲線變化對應於警示態樣的步驟包括：當所述熱阻之所述曲線變化被判斷為相對於所述熱阻規格上限與所述熱阻規格下限沒有產生偏移或超規格，執行量測所述熱阻相對於熱阻規格上限與熱阻規格下限的曲線變化之步驟。
7. 如請求項1所述之監測警示方法，其中，於判斷所述流量分配比值的曲線相對於所述流量分配比值規格是否為需警示態樣的步驟包括：當所述流量分配比值被判斷為相對於所述流量分配比值規格產生偏移或超規格時，執行發出警示之步驟。
8. 如請求項1所述之監測警示方法，其中，於判斷所述流量分配比值的曲線相對於所述流量分配比值規格是否為需警示態樣的步驟包括：當所述流量分配比值的曲線下降，判斷為所述第一冷板的流量下降；以及當所述流量分配比值的曲線上升，判斷為所述第二冷板的流量下降。
9. 如請求項1所述之監測警示方法，還包括：擷取所述熱阻及所述流量分配比值；以及判斷所述熱阻及所述流量分配比值是否超出規格。
10. 如請求項9所述之監測警示方法，還包括：當所述熱阻及所述流量分配比值均被判斷為超出規格，執行發出高度警示之步驟。
11. 如請求項10所述之監測警示方法，其中於發出高度警示之步驟包括：自動地為所述液冷系統排程停機。
12. 如請求項9所述之監測警示方法，還包括：當所述熱阻被判斷為超出規格而所述流量分配比值被判斷為未超出規格，執行發出中度警示之步驟。
13. 如請求項12所述之監測警示方法，其中於發出中度警示之步驟包括：強制所述液冷系統排程停機。
14. 如請求項9所述之監測警示方法，還包括：當所述熱阻被判斷為未超出規格而所述流量分配比值被判斷為超出規格，執行發出低度警示之步驟。
15. 如請求項14所述之監測警示方法，其中於發出低度警示之步驟包括：建議所述液冷系統排程停機。
16. 如請求項9所述之監測警示方法，還包括：當所述熱阻與所述流量分配比值被判斷為均未超出規格，執行擷取所述熱阻及所述流量分配比值之步驟。
17. 一種液冷系統，包括：液冷模組，包括至少一冷板；以及監測警示模組，包括：控制單元；第一入液溫度計，通訊連接於所述控制單元，以用於量測所述至少一冷板的入水口溫度；以及第一熱源溫度計，通訊連接於所述控制單元，以用於量測所述至少一冷板所接觸之至少一熱源的溫度；其中所述控制單元依據所述第一入液溫度計、所述第一熱源溫度計以及所述至少一熱源之功率計算所述至少一冷板的熱阻的變化發出警示； 其中所述液冷模組之所述至少一冷板包括一第一冷板以及一第二冷板，且所述控制單元依據所述第一冷板與所述第二冷板之流量分配比值的變化發出警示；其中定義所述流量分配比值為δ_cal，所述第一冷板的質量流率為m_cal,1，所述第二冷板的質量流率為m_cal,2，且其滿足以下條件：δ_cal=m_cal,1/m_cal,2。
18. 一種電子裝置，包括：主板；至少一熱源，設置於所述主板；液冷模組，包括至少一冷板，熱接觸所述至少一熱源；以及監測警示模組，包括：控制單元，電性連接於所述主板；第一入液溫度計，通訊連接於所述控制單元，以用於量測所述至少一冷板的入水口溫度；以及第一熱源溫度計，通訊連接於所述控制單元，以用於量測所述至少一冷板所接觸之至少一熱源的溫度；其中所述控制單元依據所述第一入液溫度計、所述第一熱源溫度計以及所述至少一熱源之功率計算所述至少一冷板的熱阻的變化發出警示；其中所述液冷模組之所述至少一冷板包括一第一冷板以及一第二冷板，且所述控制單元依據所述第一冷板與所述第二冷板之流量分配比值的變化發出警示； 其中定義所述流量分配比值為δ_cal，所述第一冷板的質量流率為m_cal,1，所述第二冷板的質量流率為m_cal,2，且其滿足以下條件：δ_cal=m_cal,1/m_cal,2。