冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種冷卻系統(tǒng)：該冷卻系統(tǒng)能夠延長電源故障時在通過冷卻介質(zhì)而冷卻的部件被損壞之前的時間。冷卻系統(tǒng)（1）包括第一泵組（10）、第二泵組（20）、第一電源（31）和第二電源（32），其中，第一泵組（10）包括使冷卻介質(zhì)循環(huán)以對第一部件進行冷卻的多個泵（11-16），第二泵組（20）包括使冷卻介質(zhì)循環(huán)以對第二部件進行冷卻的多個泵（21-26），第一電源（31）對第一泵組的一部分泵（11-13）和第二泵組的一部分泵（21-23）提供電力，第二電源的第一泵組的另一部分泵（14-16）和第二泵組的另一部分泵（24-26）提供電力。
【專利說明】冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本文中討論的實施方式涉及一種冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括使冷卻介質(zhì)循環(huán)以對部件進行冷卻的泵組。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，通過泵使冷卻介質(zhì)循環(huán)而用以冷卻目標的冷卻系統(tǒng)已為人們所熟知(例如，參見日本公開特許公報第56-81287號和第2010-211363號)。
[0003]圖4是示出了根據(jù)參考技術(shù)的冷卻系統(tǒng)的泵電源構(gòu)型的圖示。
[0004]在圖4中示出的冷卻系統(tǒng)中，第一泵組210包括使冷卻介質(zhì)循環(huán)以對未在圖中示出的第一部件進行冷卻的第一泵至第六泵211-216 (泵01-06)。同時，第二泵組220包括使冷卻介質(zhì)循環(huán)以對未在圖中示出的第二部件進行冷卻的第一泵至第六泵221-226。
[0005]第一電源231 (DDC#0:DC_DC轉(zhuǎn)換器)對第一泵組的泵211-216提供電力。第二電源232 (DDC#1 =DC-DC轉(zhuǎn)換器)對第二泵組220的泵221-226提供電力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]相應(yīng)地，本實施方式的一方面的目的是提供一種下述冷卻系統(tǒng):該冷卻系統(tǒng)能夠延長通過冷卻介質(zhì)而被冷卻的部件在電源故障時被損壞之前的時間。
[0007]根據(jù)該實施方式的一方面，提供了下述冷卻系統(tǒng):該冷卻系統(tǒng)包括第一泵組、第二泵組、第一電源和第二電源，其中，第一泵組包括使冷卻介質(zhì)循環(huán)以對第一部件進行冷卻的多個泵，第二泵組包括使冷卻介質(zhì)循環(huán)以對第二部件進行冷卻的多個泵，第一電源對第一泵組中的一部分泵和第二泵組中的一部分泵提供電力，第二電源對第一泵組中的另一部分泵和第二泵組中的另一部分泵提供電力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是根據(jù)實施方式的冷卻系統(tǒng)的裝置構(gòu)型圖。
[0009]圖2是根據(jù)實施方式的冷卻系統(tǒng)的電源構(gòu)型圖。
[0010]圖3是用于說明在本實施方式中在電源故障之后冷卻介質(zhì)溫度相對于時間而增大的曲線圖。
[0011]圖4是根據(jù)參考技術(shù)的冷卻系統(tǒng)的電源構(gòu)型圖。
【具體實施方式】
[0012]在上述圖4中示出的根據(jù)參考技術(shù)的冷卻系統(tǒng)的泵電源構(gòu)型中，當?shù)谝浑娫?31或第二電源232發(fā)生故障且輸出電源丟失時，這導致下述情況:第一泵組210或第二泵組220的所有泵停止。因此，存在下述問題:當對停止的循環(huán)冷卻系統(tǒng)的發(fā)熱元件繼續(xù)提供電力時，在很短的時間內(nèi)發(fā)生沸騰并且損壞加熱元件體。
[0013]可以通過監(jiān)測泵的轉(zhuǎn)數(shù)和檢測電源故障以在短時間內(nèi)停止對發(fā)熱元件供電來防止循環(huán)冷卻系統(tǒng)的故障。然而，例如在服務(wù)器設(shè)備中，發(fā)熱部件(CPU等)的突然停止導致了處理數(shù)據(jù)的丟失和HDD (硬盤驅(qū)動器)設(shè)備的數(shù)據(jù)的破壞。在這種情況下，存在的問題在于這導致系統(tǒng)可靠性降低。
[0014]下文中，參照附圖對根據(jù)實施方式的冷卻系統(tǒng)進行說明。
[0015]圖1是根據(jù)本實施方式的冷卻系統(tǒng)I的裝置構(gòu)型圖。
[0016]圖2是根據(jù)本實施方式的冷卻系統(tǒng)I的電源構(gòu)型圖。
[0017]該冷卻系統(tǒng)I包括第一泵組10、第二泵組20、第一電源31、第二電源32、循環(huán)路徑40、熱交換器50、風扇60、第一熱接收單元71和第二熱接收單元72。
[0018]第一泵組10包括作為六個(作為“多個”的示例)泵的單元的第一泵至第六泵一即六個泵一11-16。細節(jié)隨后進行描述，第一泵組10的第一泵至第六泵11-16使冷卻介質(zhì)R循環(huán)以冷卻循環(huán)路徑40中的第一部件101，該第一部件101例如是發(fā)熱部件，比如安裝在電路板上的CPU。
[0019]以相似的方式，在第二泵組20中，作為六個(作為“多個”的示例)泵的單元的第一泵至第六泵21-26使冷卻介質(zhì)R循環(huán)以冷卻循環(huán)路徑40中的第二部件102，該第二部件102例如是發(fā)熱部件，比如安裝在電路板上的CPU。
[0020]第一泵組10和第二泵組20可以被安裝在下述電路板上:第一部件101和第二部件102安裝在該電路板上。
[0021]如圖2中所示出的，第一電源31 (DDC#0:DC_DC轉(zhuǎn)換器)對作為第一泵組10的一部分泵的示例的第一泵至第三泵11-13 (泵01-03)和作為第二泵組20的一部分泵的示例的第一泵至第三泵21-23 (泵11-13)提供電力(Vo#0)。
[0022]第二電源32 (DDC#1 =DC-DC轉(zhuǎn)換器)對作為第一泵組10的其他泵的示例的第四泵至第六泵14-16 (泵04-06)和作為第二泵組20的其他泵的示例的第四泵至第六泵24-26(泵24-26)提供電力(Vo#l)。
[0023]循環(huán)路徑40形成流動路徑以使冷卻介質(zhì)R通過第一泵組10、第二泵組20、接收從第一部件101產(chǎn)生的熱的第一熱接收單元71、以及接收從第二部件102產(chǎn)生的熱的第二熱接收單元72。
[0024]循環(huán)路徑40分支成通過第一熱接收單元71的支路41和通過第二熱接收單元72的第二支路42，其中，支路41和第二支路42為多個支路的示例。分支位置優(yōu)選地位于從熱交換器50朝向第一部件101和第二部件102的途中。
[0025]第一泵組10并行地設(shè)置在第一支路41中，而第二泵組20并行地設(shè)置在第二支路42中。循環(huán)路徑40的第一支路41和第二支路42在分別通過第一熱接收單元71和第二熱接收單元72之后合并，且形成了通向熱交換器50的流動路徑。
[0026]第一泵組10在第一支路41中位于熱交換器50與熱接收單元71之間。同時，第二泵組20在第二支路42中位于熱交換器50與第二熱接收單元72之間。
[0027]熱交換器50通過例如從風扇60吹來的風來釋放冷卻介質(zhì)R的熱量。該冷卻介質(zhì)例如是流體。
[0028]第一熱接收單元71設(shè)置在第一部件101上，并且接收從第一部件101產(chǎn)生的熱。第一部件101隨著第一熱接收單元71通過循環(huán)路徑40的第一支路41的冷卻介質(zhì)R被冷卻而被冷卻。[0029]第二熱接收單元72設(shè)置在第二部件102上，并且接收從第二部件102產(chǎn)生的熱。第二部件102隨著第二熱接收單元72通過循環(huán)路徑40的第二支路42的冷卻介質(zhì)R被冷卻而被冷卻。
[0030]根據(jù)這些，熱通過熱交換器50而釋放的低溫冷卻介質(zhì)R (L)通過從第一熱接收單元71和第二熱接收單元72的熱傳遞變成由圖1中的半色調(diào)網(wǎng)點所表示的高溫冷卻介質(zhì)R(H)。
[0031]圖3是用來說明在本實施方式中在電源故障之后冷卻介質(zhì)溫度相對于時間的增加的圖表。
[0032]首先，如在根據(jù)圖4中示出的參考技術(shù)(對比例)的冷卻系統(tǒng)中，被認為是下述情況:在該情況中，第一電源231對第一泵組210的所有泵211-216提供電力，并且第二電源232對第二泵組220的所有泵221-226提供電力。同時，第一泵組210使冷卻介質(zhì)在未在圖中示出的第一部件中循環(huán)，且第二泵組220使冷卻介質(zhì)在未在圖中示出的第二部件中循環(huán)。
[0033]在該參考技術(shù)的情況中，當?shù)谝浑娫?31或第二電源232 (圖3中的DDC)發(fā)生故障時，第一泵組10或第二泵組20的所有泵停止。因此，如由圖3中的實線所示出的(此時6個泵單元停止)，在故障發(fā)生之前冷卻介質(zhì)溫度Twc迅速地升高，并且很快達到沸點溫度Twb，并且在電源故障之后在tl時間內(nèi)在作為冷卻目標的部件中發(fā)生故障。
[0034]接下來，如在根據(jù)圖1和圖2中示出的本實施方式的冷卻系統(tǒng)I中，被認為是下述情況:在該情況中，第一電源31對第一泵組10的一部分泵11-13和第二泵組20的一部分泵21-23提供電力，且第二電源32對第一泵組10的另一部分泵14-16和第二泵組20的另一部分泵24-26提供電力。
[0035]在本實施方式的這種情況中，即使當?shù)谝浑娫?1或第二電源32 (圖3中DDC)發(fā)生故障，只有第一泵組10的或第二泵組20的一部分泵(在本實施方式中為三個單元)停止。因此，如在圖3中通過虛線所表示的(此時3個泵單元停止)，在故障發(fā)生之前冷卻介質(zhì)溫度Twc適度地升高并且達到沸點溫度Twb，并且在作為冷卻目標的第一部件101或第二部件102中未發(fā)生故障，直到t2時間為止，其中，t2時間為對比例中的tl時間的長度的兩倍。
[0036]如上所述，當?shù)谝浑娫?1和第二電源32發(fā)生故障時，第一部件101和第二部件102的故障可能會隨少數(shù)泵停止而推遲。因此，優(yōu)選的是:第一泵組10中的由第一電源31提供電力的泵的數(shù)量(在本實施方式中為三個單元)和第二泵組20中的由第一電源31提供電力的泵的數(shù)量(在該示例中為三個單元)是相同的或相差一個。
[0037]同時，優(yōu)選的是:第一泵組10中的由第二電源32提供電力的泵的數(shù)量(在本實施方式中為三個單元)和第二泵組20中的由第二電源32提供電力的泵的數(shù)量(在該示例中為三個單元)是相同的或相差一個。
[0038]相應(yīng)地，當?shù)谝浑娫?1和第二電源32發(fā)生故障時，在第一泵組10和第二泵組20中的停止的泵單元的數(shù)量的最大值可減少，且第一部件101和第二部件102的破壞可被推遲。
[0039]在上述的本實施方式中，第一泵組10包括使冷卻介質(zhì)R循環(huán)以對第一部件101進行冷卻的多個泵11-16，并且第二泵組20包括使冷卻介質(zhì)R循環(huán)以對第二部件102進行冷卻的多個泵21-26。第一電源31對第一泵組10的一部分泵11-13和第二泵組20的一部分泵21-23提供電力。第二電源32對第一泵組10的另一部分泵14-16和第二泵組20的另一部分泵24-26提供電力。
[0040]相應(yīng)地，可以防止當?shù)谝浑娫?1或第二電源32發(fā)生故障時第一泵組10和或第二泵組20的所有泵的停止，且抑制冷卻介質(zhì)R的溫度的快速上升，并因此抑制部件101和部件102的溫度的快速上升。
[0041]因此，根據(jù)本實施方式，從第一電源31或第二電源32故障時的時間到通過冷卻介質(zhì)R冷卻的第一部件101和第二部件102被損壞之前的時間可被延長。因此，由于例如第一部件101和第二部件102可以通過利用延長的時間而安全地停止，所以提升了冷卻系統(tǒng)I的可靠性。此外，由于可在不使電源冗余的情況下提高冷卻系統(tǒng)I的可靠性，所以增加了被安裝部件的布局空間，并且也能夠進行高密度安裝。
[0042]同時，在本實施方式中，循環(huán)路徑40形成流動路徑以使冷卻介質(zhì)R通過第一泵組
10、第二泵組20、第一熱接收單元71和第二熱接收單元72，并分支成包括通過第一熱接收單元71的第一支路41和通過第二熱接收單元72的第二支路42的多個支路。第一泵組10并行地設(shè)置在第一支路41中，且第二泵組20并行地設(shè)置在第二支路42中。因此，第一部件101和第二部件102被損壞之前的時間可以通過簡單的構(gòu)型而被延長。因此，也能夠進行高密度安裝。
[0043]同時，在本實施方式中，循環(huán)路徑40在從熱交換器50朝向第一熱接收單元71和第二熱接收單元72的途中分支成多個支路41、42。第一泵組10位于熱交換器50與第一熱接收單元71之間，且第二泵組20位于熱交換器50與第二熱接收單元72之間。為此，第一泵組10和第二泵組20能夠使冷卻介質(zhì)R在熱通過熱交換器50而釋放的低溫冷卻介質(zhì)R (L)所通過的位置處循環(huán)，且可以提升第一泵組10和第二泵組20的壽命。因此，進一步提升了冷卻系統(tǒng)I的可靠性。
[0044]同時，在本實施方式中，第一泵組10中的由第一電源31提供電力的泵的數(shù)量和第二泵組20中的由第一電源31提供電力的泵的數(shù)量是相同的(或相差一個)。第一泵組10中的由第二電源32提供應(yīng)電力的泵的數(shù)量和第二泵組20中的由第二電源32提供電力的泵的數(shù)量是相同的(或相差一個)。為此，當?shù)谝浑娫?1和第二電源32發(fā)生故障時，在第一泵組10中的和第二泵組20中的停止的泵單元的數(shù)量的最大值可以減小，并且第一部件101和第二部件102被損壞之前的時間可以被延長。
[0045]同時，在本實施方式中，冷卻系統(tǒng)I包括總共兩個泵組，即，使冷卻介質(zhì)R循環(huán)以對第一部件101進行冷卻的第一泵組10和使冷卻介質(zhì)R循環(huán)以對第二部件102進行冷卻的第二泵組20。然而，冷卻系統(tǒng)I也可被構(gòu)造成包括三個或更多個泵組，例如使冷卻介質(zhì)R循環(huán)以對第三部件進行冷卻的第三泵組。
[0046]同時，盡管在本實施方式中冷卻系統(tǒng)I包括第一電源31和第二電源32，但是也可以包括三個或更多個電源，例如對第一泵組10的一部分泵和第二泵組20的一部分泵提供電力的第三電源。
[0047]同時，盡管電源31、32的數(shù)量與泵組10、20的數(shù)量相同，但是電源的數(shù)量可大于泵組的數(shù)量，并且反之亦然，電源數(shù)量亦可小于泵的數(shù)量。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻系統(tǒng)，包括: 第一泵組，所述第一泵組包括使冷卻介質(zhì)循環(huán)以對第一部件進行冷卻的多個泵； 第二泵組，所述第二泵組包括使冷卻介質(zhì)循環(huán)以對第二部件進行冷卻的多個泵； 第一電源，所述第一電源對所述第一泵組的一部分泵和所述第二泵組的一部分泵提供電力；以及 第二電源，所述第二電源對所述第一泵組的另一部分泵和所述第二泵組的另一部分泵提供電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，還包括: 第一熱接收單元，所述第一熱接收單元接收從所述第一部件產(chǎn)生的熱； 第二熱接收單元，所述第二熱接收單元接收從所述第二部件產(chǎn)生的熱；以及循環(huán)路徑，所述循環(huán)路徑形成流動路徑以使所述冷卻介質(zhì)通過所述第一泵組、所述第二泵組、所述第一熱接收單元和所述第二熱接收單元；其中， 所述循環(huán)路徑分支成包括通過所述第一熱接收單元的第一支路和通過所述第二熱接收單元的第二支路的多個支路； 所述第一泵組并行設(shè)置在所述第一支路中；并且 所述第二泵組并行設(shè)置在所述第二支路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻系統(tǒng)，還包括釋放冷卻介質(zhì)的熱量的熱交換器，其中， 所述循環(huán)路徑在從所述熱交換器至所述第一熱接收單元和所述第二熱接收單元的途中分支成所述多個支路； 所述第一泵組位于所述熱交換器與所述第一熱接收單元之間；并且 所述第二泵組位于所述熱交換器與所述第二熱接收單元之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3中任一項所述的冷卻系統(tǒng)，其中 所述第一泵組中的由所述第一電源提供電力的泵的數(shù)量和所述第二泵組中的由所述第一電源提供電力的泵的數(shù)量是相同的或相差一個；以及 所述第一泵組中的由所述第二電源提供電力的泵的數(shù)量和所述第二泵組中的由所述第二電源提供電力的泵的數(shù)量是相同的或相差一個。
【文檔編號】F04B49/10GK103671059SQ201310384677
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】輪島榮二 申請人:富士通株式會社