TWI900296B

TWI900296B - 伺服器機櫃

Info

Publication number: TWI900296B
Application number: TW113139870A
Authority: TW
Inventors: 瀚明聶
Original assignee: 技鋼科技股份有限公司
Priority date: 2024-10-21
Filing date: 2024-10-21
Publication date: 2025-10-01

Abstract

一種伺服器機櫃，適於連接一液冷系統。伺服器機櫃包括一櫃體、一熱交換器、至少兩個伺服器架、兩個隔板、一第一風扇組件以及一第二風扇組件。櫃體具有一內部空間，其中內部空間為密閉空間。熱交換器設置在內部空間，並具有相對的一第一端與一第二端。至少兩個伺服器架分別設置在熱交換器的相對兩側，並具有個多個熱源。兩個隔板分別設置在至少兩個伺服器架的其中一個與熱交換器之間。第一風扇組件設置在第一端，並產生一氣流，其中氣流往至少兩個伺服器架的方向流動。第二風扇組件設置在第二端，其中氣流藉由第二風扇組件流入熱交換器內。

Description

伺服器機櫃

本發明是有關於一種伺服器機櫃，且特別是有關於一種具有密閉式散熱系統的伺服器機櫃。

在目前，大型的電子設備往往需要多個伺服器以提供運轉。當這些伺服器在運作時會產生熱，需要即時對這些伺服器進行散熱以避免因為高溫而導致伺服器無法運轉。一般多個伺服器會設置在排列的伺服器架上，且伺服器架會依序排列在伺服器機櫃中，其中在伺服器機櫃內會搭配一大型的冷卻設備對多個伺服器進行散熱。然而此種伺服器機櫃需要一個大型的空間，對於數量較少的伺服器架成本較高。另一方面，在對伺服器進行降溫時，大部分會利用風扇直接將伺服器運轉時所產生出的熱排出裝置外，容易對環境造成熱汙染。

本發明提供一種伺服器機櫃，具有密閉式的散熱系統可以對伺服器進行散熱。

本發明的一種伺服器機櫃適於連接一液冷系統。伺服器機櫃包括一櫃體、一熱交換器、至少兩個伺服器架、兩個隔板、一第一風扇組件以及一第二風扇組件。櫃體具有一內部空間，其中內部空間為密閉空間。熱交換器設置在內部空間，並具有相對的一第一端與一第二端。至少兩個伺服器架分別設置在熱交換器的相對兩側，並具有個多個熱源。兩個隔板分別設置在至少兩個伺服器架的其中一個與熱交換器之間。第一風扇組件設置在第一端，其中第一風扇組件產生一氣流，且氣流由第一風扇組件往至少兩個伺服器架的方向流動。第二風扇組件設置在第二端，其中氣流藉由第二風扇組件流入熱交換器內。

基於上述，本發明提供一種伺服器機櫃，利用熱交換器與隔版直接使第一風扇組件所產生的氣流將兩側伺服器架上的多個熱源所產生的熱帶走，並透過第二風扇組件將氣流帶回熱交換器內進行散熱，且氣流不會由內部空間逸散出伺服器機櫃的櫃體外，降低伺服器運轉時所產生的熱汙染。

為讓本發明的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。

圖1是本發明的一種伺服器機櫃的示意圖。圖2是本發明的一種伺服器機櫃的俯視圖。請同時參考圖1和圖2，在本實施例中，伺服器機櫃100適於連接一液冷系統200。伺服器機櫃100包括一櫃體110、一熱交換器120、至少兩個伺服器架130、兩個隔板140、一第一風扇組件150以及一第二風扇組件160。櫃體110具有一內部空間111，其中內部空間111為密閉空間。熱交換器120設置在內部空間111，並具有相對的一第一端120a與一第二端120b。兩個伺服器架130分別設置在熱交換器120的相對兩側，並具有個多個熱源。兩個隔板140分別設置在兩個伺服器架130的其中一個與熱交換器120之間。第一風扇組件150設置在第一端120a，且第二風扇組件160設置在第二端120b。

圖3是本發明的隔板導引氣流的示意圖。請同時參考圖2和圖3，第一風扇組件150產生一氣流F，其中氣流F由第一風扇組件150往兩個伺服器架130的方向流動，並藉由第二風扇組件160流入熱交換器120內。詳細地說，隔板140由內部空間111的底部延伸至內部空間111的頂部，並且阻隔伺服器架130與熱交換器120。也就是說，伺服器架130在相鄰的隔板140的表面的正投影不會超出隔板140，且熱交換器120在隔板140的表面的正投影也不會超出隔板140。另一方面，氣流F在流經兩個隔板140後分別形成一第一氣流F1與一第二氣流F2，其中第一氣流F1往兩個伺服器架130的其中一個的方向流動，且第二氣流F2往兩個伺服器架130的其中的另一個的方向流動。由於兩個隔板140會分別將熱交換器120與兩個伺服器架130完全阻隔，因此第一氣流F1與第二氣流F2在分別流向兩個伺服器架130的其中一個時不會逸散至熱交換器120。也就是說，氣流F藉由兩個隔板140形成第一氣流F1與第二氣流F2，並分別往兩個伺服器架130的其中一個的方向流動，其中第一氣流F1與第二氣流F2因為隔板140阻隔而不會彼此交會進而相互影響。在本實施例中，伺服器架130的數量為兩個，在其他實施例中，伺服器架130的數量也可以為四個，其中兩個設置在熱交換器120的一側，另外兩個設置在熱交換器120的另一側，並且相鄰的伺服器架130之間也具有隔板140使氣流F流經這些伺服器架130時不會互相影響，本發明不以此為限。另外，在本實施例中，兩個隔板140為熱絕緣材料（Thermal insulating material）製成，例如塑膠材料，在其他實施例中，兩個隔板140也可以是其他非金屬材質製成，只要隔板140可以耐高溫且熱傳導性不佳，本發明不以此為限。

請參考圖1和圖3，每個伺服器架130上具有多個伺服器131，且這些伺服器131被視為伺服器架130的熱源。第一氣流F1與第二氣流F2流經這些伺服器131，使這些伺服器131所產生的熱量被帶離伺服器架130，並藉由第二風扇組件160進入熱交換器120內。也就是說，當第一氣流F1與第二氣流F2分別流經這些伺服器131時，會將這些伺服器131所產生的熱量的一部分帶走，並藉由第二風扇組件160傳遞至熱交換器120內。

承上述，熱交換器120還包括兩個熱交換管121，其中兩個熱交換管121設置在第一端120a，並由櫃體110的內部空間111延伸至櫃體110外以連接液冷系統200。兩個熱交換管121內具有工作流體，用以將熱量由熱交換器120傳遞至液冷系統200。詳細地說，當第一氣流F1與第二氣流F2分別流經兩個伺服器架130後藉由第二風扇組件160進入熱交換器120時，會將熱量傳遞至熱交換器120內，經由兩個熱交換管121的其中一個傳送至液冷系統200，並在液冷系統200內降溫後再重新藉由兩個熱交換管121的另外一個進入熱交換器120內。也就是說，兩個熱交換管121會藉由工作流體將熱交換器120內的熱量傳遞至液冷系統200以進行降溫，液冷系統200可以是直達晶片(Direct-to-Chip)液冷。

承上述，熱交換器120還具有一冷卻管組122，設置在熱交換器120內。冷卻管組122由第一端120a延伸出熱交換器120外，其中冷卻管組122內也具有工作流體。在本實施例中，冷卻管組122包含兩條管路，分別由熱交換器120穿過相鄰的兩個隔板140往兩個伺服器架130的方向延伸，並延伸至這些伺服器131內以對這些伺服器131進行降溫。也就是說，冷卻管組122將冷卻後的工作流體由熱交換器120的第一端120a輸送至伺服器架130上的多個伺服器131內，並帶走多個伺服器131的熱量，此時工作流體的溫度上升。再經由熱交換器120的第二端120b輸送回熱交換器120內，並在熱交換器120中對冷卻管組122內的工作流體進行降溫。

詳細地說，兩個隔板140分別連接內部空間111的頂部與底部，且兩個隔板140分別阻隔兩個伺服器架130與熱交換器120。因此，第一氣流F1與第二氣流F2彼此之間不會交會，並且隔板140可以有效的導引第一氣流F1與第二氣流F2的方向。由於兩個隔板140分別阻隔了熱交換器120以及相鄰的伺服器架130，因此第一氣流F1與第二氣流F2在分別流經伺服器架130時不會流至熱交換器120，可以更有效的對多個伺服器131進行散熱。

承上述，當第一氣流F1流經伺服器架130後，會經由隔板140的導引流至第二風扇組件160。同樣地，當第二氣流F2流經伺服器架130後，也會經由隔板140的導引流至第二風扇組件160。第一氣流F1與第二氣流F2透過第二風扇組件160匯集成氣流F並藉由第二風扇組件160進入熱交換器120。當帶有熱量的氣流F進入熱交換器120後，會將熱量傳遞給熱交換器120。在本實施例中，在熱交換器120內具有多個鰭片組以及多個熱管，氣流F將熱量傳遞給鰭片組與熱管，並藉由熱交換管121傳遞至液冷系統200。也就是說，帶有熱量的氣流F藉由第二風扇組件160進入熱交換器120後，會將熱量傳遞給熱交換器120，使氣流F在藉由第一風扇組件150流出熱交換器120時不帶有熱量，可以有效地對兩個伺服器架130進行散熱。另外，冷卻管組122直接連接這些伺服器131，也會將另一部分的熱量帶走，並傳遞回熱交換器120進行降溫，使冷卻管組122由熱交換器120的第一端120a流出時不帶有熱量，以有效地對這些伺服器131進行散熱。

綜上所述，本發明的伺服器機櫃，利用熱交換器與隔版直接使第一風扇組件所產生的氣流將兩側伺服器架上的多個熱源所產生的熱帶走，並透過第二風扇組件將氣流帶回熱交換器內進行散熱，且氣流不會由內部空間逸散出伺服器機櫃的櫃體外，降低伺服器運轉時所產生的熱汙染。

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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:伺服器機櫃 110:櫃體 111:內部空間 120:熱交換器 120a:第一端 120b:第二端 121:熱交換管 122:冷卻管組 130:伺服器架 131:伺服器 140:隔板 150:第一風扇組件 160:第二風扇組件 200:液冷系統 F:氣流 F1:第一氣流 F2:第二氣流

圖1是本發明的一種伺服器機櫃的示意圖。圖2是本發明的一種伺服器機櫃的俯視圖。圖3是本發明的隔板導引氣流的示意圖。

100:伺服器機櫃

110:櫃體

111:內部空間

120:熱交換器

120a:第一端

120b:第二端

121:熱交換管

122:冷卻管組

130:伺服器架

131:伺服器

140:隔板

150:第一風扇組件

160:第二風扇組件

200:液冷系統

Claims

一種伺服器機櫃，適於連接一液冷系統，該伺服器機櫃包括：一櫃體，具有一內部空間，其中該內部空間為密閉空間；一熱交換器，設置在該內部空間，並具有相對的一第一端與一第二端；至少兩個伺服器架，分別設置在該熱交換器的相對兩側，其中該至少兩個伺服器架的每一個具有多個熱源；兩個隔板，分別設置在該至少兩個伺服器架的其中一個與該熱交換器之間；第一風扇組件，設置在該第一端，其中該第一風扇組件產生一氣流，且該氣流由該第一風扇組件往該至少兩個伺服器架的方向流動；以及第二風扇組件，設置在該第二端，其中該氣流藉由該第二風扇組件流入該熱交換器內。
如請求項1所述的伺服器機櫃，其中該熱交換器還包括兩個熱交換管，其中該兩個熱交換管設置在該第一端，並延伸至該櫃體外以連接該液冷系統。
如請求項1所述的伺服器機櫃，其中該兩個隔板的每一個由該內部空間的底部延伸至該內部空間的頂部，並阻隔該至少兩個伺服器架的其中一個與該熱交換器。
如請求項3所述的伺服器機櫃，其中該兩個隔板的每一個在該些隔板的表面上的正投影不超過該些隔板。
如請求項1所述的伺服器機櫃，其中該氣流流經該兩個隔板後分成一第一氣流與一第二氣流，該第一氣流流向該至少兩個伺服器架的其中一個，該第二氣流流向該至少兩個伺服器架的另一個。
如請求項5所述的伺服器機櫃，其中該第一氣流與該第二氣流經由該第二風扇組件流進該熱交換器中。
如請求項5所述的伺服器機櫃，其中該第一氣流與該第二氣流藉由該兩個隔板彼此分隔。
如請求項1所述的伺服器機櫃，其中該熱交換器還具有一冷卻管組，設置在該熱交換器內，由該第一端延伸出該熱交換器並穿過該兩個隔板往該些熱源延伸，並由該第二端連接該熱交換器。
如請求項1所述的伺服器機櫃，其中該兩個隔板由熱絕緣材料製成。