服务器机柜的降温设备的制作方法

专利名称：服务器机柜的降温设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种降温设备，且特别涉及一种应用于服务器机柜的降温设备。
背景技术：
目前有许多企业部署数十部或数百部成本较低的小型服务器以应付网络流量需求，为求更进一步提高经济效应，进而发展出刀锋服务器。所谓刀锋服务器是指将处理器、 存储器、甚至硬盘机等服务器系统的硬件整合到单一的主机板上。在一个服务器机柜内即可容纳数十个或更多个的刀锋服务器。由于刀锋服务器可共享电源供应器、显示器、键盘等资源，因此可有效地整合至大型数据中心环境中。随着云端科技的发展，对于服务器的负担及效能要求越来越高，因此，一个服务器机柜所产生的热能亦随之大量增加，若是仅依靠服务器中的风扇进行散热，恐有散热效率不佳而影响其效能的疑虑。因此，如何有效地提升服务器机柜的散热效率便成为一个重要的课题。

发明内容
因此本发明的目的就是在提供一种服务器机柜的降温设备，用于提升服务器机柜的散热效率。依照本发明一实施例，提出一种服务器机柜的降温设备，其架设于至少一个服务器机柜的上方或下方。服务器机柜的降温设备包括位于服务器机柜上方或下方的后端的风扇模块、位于服务器机柜上方或下方的前端的热交换器模块、以及连接风扇模块与热交换器模块的风导管。使风扇模块抽取服务器机柜的后端排出的热风，在热风由风导管进入热交换器模块而降温成冷风之后，由服务器机柜前端排出。热交换器模块包括多个热交换器，以及并联热交换器的管路。管路包括入口、出口、以及设置于入口及出口的多个调节阀。服务器机柜的降温设备还包括设置于热交换器模块下方的集水盘。服务器机柜的降温设备还包括控制电路，控制电路与风扇模块及热交换器模块连接。风扇模块包括脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation ；PWM)风扇。根据上述实施例，本发明至少具有以下优点1.每一个服务器机柜的降温设备能够用于降温至少一个服务器机柜。由于服务器机柜的降温设备是安装在服务器机柜的上方或下方，因此不会阻碍服务器机柜的前后门的开启。2.热交换器模块中的热交换器的数量可以视服务器机柜中的服务器数量调整，由于热交换器模块中的热交换器是经由管路并联，因此可以轻易地增加热交换器数量。3.通过降低流进热交换器模块的流体的温度，能够使得服务器机柜中的水气遇冷凝结成水珠被集水盘收集，而达到除湿的功效。4.控制电路可以根据服务器机柜的温度或服务器机柜的耗电量改变风扇模块的转速以及热交换器模块中流体的流量，达到节能省电的功效。
5.本发明也可以应用在云端技术中，由云端操作系统即时地监控各个服务器机柜的运作状态，并发送信号至中央信息管理服务系统(centermessage manage service ； CMMS)，以管理各服务器机柜以及其所对应的降温设备的运作情形。


为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，给出附图如下图1是本发明的服务器机柜的降温设备一实施例的示意图；图2是图1中的热交换器模块的立体视图；图3是本发明的服务器机柜的降温设备的方块图；图4是本发明的服务器机柜的降温设备的另一实施例的示意图。附图标记说明100 服务器机柜的降温设备；110 风扇模块；120 热交换器模块；121 :集水盘； 122 热交换器；IM 管路；125 分流入口 ；1入口 ；127 分流出口 ；1出口 ；130 风导管；140 调节阀；150 控制电路；152 监控单元；巧4 温度传感器；155 连接接口 ；156 风扇连接器；158 调节阀连接器；190 服务器机柜；192 服务器；194 前端；196 后端；198集线控制单元；200 服务器机柜的降温设备；210 风扇模块；220 热交换器模块；230 风导管；290 服务器机柜；292 服务器；294 前端；296 后端；298 云端操作系统
具体实施例方式以下将以图式及详细说明清楚说明本发明的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本发明的优选实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。图1是本发明的服务器机柜的降温设备一实施例的示意图。服务器机柜的降温设备100架设在至少一个伺服器机柜190上方，用于降温服务器机柜190。服务器机柜190中设置有多个服务器192，其中服务器机柜190包括前端194及后端196，服务器机柜190的前端194是指显示服务器192的状态并具有操作面板的一端，服务器机柜190的后端196 是指连接线所连接的一端。服务器机柜的降温设备100装设在服务器机柜190的上方，以在更换服务器机柜190中的服务器192时，不影响服务器机柜190开启前后门。服务器机柜的降温设备100包括风扇模块110、热交换器模块120、以及连接风扇模块110与热交换器模块120的风导管130。服务器机柜的降温设备100设置于服务器机柜190的上方，风扇模块110位于服务器机柜190的后端196，而热交换器模块120位于服务器机柜190的前端194，风扇模块110与热交换器模块120优选为突出于服务器机柜190 之外。风扇模块110中的风扇优选为脉冲宽度调制风扇，以实时地反应温度调整风扇转速。服务器机柜的降温设备100还包括控制电路150，控制电路150可设置于服务器机柜 190上，与风扇模块110及热交换器模块120连接，以根据服务器机柜190的温度改变风扇模块110及热交换器模块120的散热效率。服务器192运作时会产生大量的热能，这些热能会以热风的形式从服务器机柜190的后端196排出。风扇模块110能够抽取这些热风，热风经由风导管130送到热交换器模块120中，热风经过热交换器模块120降温成冷风后，由服务器机柜190的前端194排
出ο由于风扇模块110在抽取热风时会在服务器机柜190的后端196形成负压，再加上热空气上升及冷空气下降的作用，经由热交换器模块120冷却后的冷风会由服务器机柜 190的前端194下沉而经过整个服务器机柜190，达到降温的作用。通过风扇模块110抽取空气以及服务器192中内建的风扇方向，会在服务器机柜190的前端194与后端196之间产生压力差，使得冷风由服务器机柜190的前端194流向服务器机柜190的后端196而带走服务器机柜190中的服务器192所产生的热量。服务器机柜190由后端196排出的热风再进入服务器机柜的降温设备100，以达成循环地降低服务器机柜190的温度的目的。图2是图1中的热交换器模块的立体视图。热交换器模块120包括并联的多个热交换器122，以及连接这些热交换器122的管路124。其中管路IM具有一入口 1 以及一出口 128。水或冷媒等用于进行热交换的流体由入口 1 进入并联的多个热交换器122，热交换器122与前述的热风进行热交换，接着，流体再经由出口 1 离开热交换器模块120。其中管路IM还包括由入口 1 分支的多个分流入口 125以及由出口 1 分支的多个分流出口 127。分流入口 125以及分流出口 127分别与热交换器122连接，以并联这些热交换器122。流体由入口 1 流进热交换器模块120之后，流体进入各个分流入口 125， 与各个热交换器122进行热交换。接着，这些流体再从分流出口 127流出汇入出口 128，再由出口 1 离开热交换器模块120。热交换器模块120还包括多个调节阀140。调节阀140分别设置在入口 126以及出口 128，以调节流进或流出热交换器模块120的流体的流量。热交换器模块120可还包括集水盘121，以提供除湿功效。当欲进行除湿时，可以降低流进热交换器模块120的流体温度，大气中的水气接触到温度较低的管路124，会在其上凝结成水珠，水珠再落至集水盘 121中收集，以达到除湿的作用。图3是本发明的服务器机柜的降温设备的方块图。本发明可以应用在云端操作系统298之中。控制电路150设置在服务器机柜190上。控制电路150包括监控单元152、温度传感器154、风扇连接器156、调节阀连接器158，以及与服务器机柜190中的服务器192 连接的连接接口 155。温度传感器154、风扇连接器156、调节阀连接器158以及连接接口 155分别与监控单元152连接，由云端操作系统298经由集线控制单元198通过连接接口 155到监控单元152读取或传送信号。温度传感器IM用于检测服务器机柜190的温度，尤其是用于检测服务器机柜190 的前后端的进出口温度。温度传感器1 所读取到的温度传送至监控单元152，再通过连接接口 155到集线控制单元198给云端操作系统四8中。风扇模块110可以经由风扇连接器156读取监控单元152中温度传感器IM提供的服务器机柜190的前后端的环境温度， 并根据服务器机柜190的前后端环境温度改变风扇模块110中的风扇的转速。同样地，监控单元152可根据温度传感器IM所回传的服务器机柜190前后端的环境温度改变流进热交换器122的流体的流量。调节阀140优选为电磁式调节阀，使监控单元152提供的流量信号经由调节阀连接器158进入调节阀140，而通过调节阀140改变流进热交换器122的流体的流量。
服务器机柜190中还包括集线控制单元198，集线控制单元198分别与服务器192 以及连接接口巧5连接，每个服务器192皆由云端操作系统298所管理。使用者可以通过云端操作系统298经由集线控制单元198开启或关闭个别服务器192。服务器192的运作状态可以由集线控制单元198传送至云端操作系统四8，云端操作系统298可以经由集线控制单元198到连接接口 155而进入监控单元152之中。由于服务器192的运作数量以及负荷量与其耗电量会与其所产生的热能正相关。因此，监控单元152也可根据云端操作系统 298经由集线控制单元198所提供的指令信号改变风扇模块110的转速以及调节阀140的流量。在其它实施例之中，云端操作系统298可同时监控以及管理多个服务器机柜190 的运作状态，并发送信号至中央信息管理服务系统，以管理各服务器机柜190以及其所对应的降温设备的运作情形。图4是示本发明的服务器机柜的降温设备的另一实施例的示意图。服务器机柜的降温设备200也可以设置在至少一个服务器机柜290的下方。服务器机柜290中包括多个服务器四2。服务器机柜的降温设备200包括位于服务器机柜290下方的后端四6的风扇模块210、位于服务器机柜290下方的前端294的热交换器模块220、以及连接风扇模块210 与热交换器模块220的风导管230。其中风扇模块210与热交换器模块220优选为突出于服务器机柜290之外，而不会在更换服务器四2时影响服务器机柜四0的开启。服务器机柜290中的服务器四2由后端296所排出的热气可以由风扇模块210抽取，经由风导管230进入热交换器模块220降温，再由服务器机柜四0的前端294送出。通过风扇模块210抽气时产生的负压，能够实现空气循环的使用，而达到降温的效果。根据上述实施例，本发明至少具有以下优点1.每一个服务器机柜的降温设备可以用于降温至少一个服务器机柜。由于服务器机柜的降温设备安装在服务器机柜的上方或下方，因此不会阻碍服务器机柜的前后门的开
启ο2.热交换器模块中的热交换器的数量可以视服务器机柜中的服务器数量调整，由于热交换器模块中的热交换器是经由管路并联，因此可以轻易地增加热交换器数量。3.通过降低流进热交换器模块的流体的温度，可以使得服务器机柜中的水气遇冷凝结成水珠被集水盘收集，而达到除湿的功效。4.控制电路可以根据服务器机柜的温度或服务器机柜的耗电量改变风扇模块的转速以及热交换器模块中流体的流量，达到节能省电的功效。5.本发明也可以应用在云端技术中，由云端操作系统实时地监控各个服务器机柜的运作状态，并发送信号至中央信息管理服务系统，以管理各服务器机柜以及其所对应的降温设备的运作情形。虽然本发明已通过优选实施例公开，然而本发明并不局限于此，本领域的任何技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作出各种更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种服务器机柜的降温设备，架设于至少一个服务器机柜的上方，该服务器机柜的降温设备包括风扇模块，位于所述至少一个服务器机柜上方的后端；热交换器模块，位于所述至少一个服务器机柜上方的前端；和风导管，连接所述风扇模块与所述热交换器模块，使所述风扇模块抽取所述至少一个服务器机柜的后端排出的热风，在热风由所述风导管进入所述热交换器模块而降温成冷风之后，由所述至少一个服务器机柜的前端排出。
2.一种服务器机柜的降温设备，架设于至少一个服务器机柜的下方，所述服务器机柜的降温设备包括风扇模块，位于所述至少一个服务器机柜下方的后端；热交换器模块，位于所述至少一个服务器机柜下方的前端；和风导管，连接所述风扇模块与所述热交换器模块，使所述风扇模块抽取所述至少一个服务器机柜的后端排出的热风，在热风由所述风导管进入所述热交换器模块而降温成冷风之后，由所述至少一个服务器机柜的前端排出。
3.如权利要求1或2所述的服务器机柜的降温设备，其中所述热交换器模块包括多个热交换器、以及并联这些热交换器的管路。
4.如权利要求1或2所述的服务器机柜的降温设备，其中所述管路包括入口、出口、以及设置于入口和出口处的多个调节阀。
5.如权利要求1或2所述的服务器机柜的降温设备，还包括集水盘，该集水盘设置于所述热交换器模块的下方。
6.如权利要求1或2所述的服务器机柜的降温设备，还包括集线控制电路，所述集线控制电路与所述风扇模块、所述热交换器模块相连接。
7.如权利要求1或2所述的服务器机柜的降温设备，还包括云端操作系统，该云端操作系统经由集线控制单元控制所述风扇模块、所述热交换器模块、及所述服务器机柜中的多个服务器。
8.如权利要求1或2所述的服务器机柜的降温设备，还包括中央信息管理服务系统，云端操作系统通过所述中央信息管理服务系统管理所述至少一个服务器机柜及其所对应的服务器机柜的降温设备的运作情形。
全文摘要
一种服务器机柜的降温设备，架设于至少一个服务器机柜的上方或下方。服务器机柜的降温设备包括位于服务器机柜上方或下方的后端的风扇模块、位于服务器机柜上方或下方的前端的热交换器模块、以及连接风扇模块与热交换器模块的风导管。使风扇模块抽取服务器机柜的后端排出的热风，在热风由风导管进入热交换器模块而降温成冷风之后，由服务器机柜前端排出。
文档编号H05K7/20GK102340972SQ20101023959
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者林恺宏, 陈志明, 陈朝荣, 黄文亮 申请人:广达电脑股份有限公司