用于服務(wù)器的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施例包括一種系統(tǒng)，其用于冷卻包含多個服務(wù)器模塊的計算機服務(wù)器。該系統(tǒng)包括：第一冷卻系統(tǒng)，其被配置為從多個服務(wù)器模塊移除熱量，第一冷卻系統(tǒng)包括多個第一導(dǎo)管，該多個第一導(dǎo)管用于循環(huán)通過第一冷卻系統(tǒng)的第一冷卻介質(zhì)；第二冷卻系統(tǒng)，其被配置為從第一冷卻系統(tǒng)移除熱量，第二冷卻系統(tǒng)包括多個第二導(dǎo)管，該多個第二導(dǎo)管用于循環(huán)通過第二冷卻系統(tǒng)的第二冷卻介質(zhì)；以及歧管，其被配置為連接第一冷卻系統(tǒng)和第二冷卻系統(tǒng)，其中多個第一導(dǎo)管被可拆卸地連接到歧管。
【專利說明】用于服務(wù)器的冷卻系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及一種冷卻計算機服務(wù)器或在封閉數(shù)據(jù)處理環(huán)境中運行的其他系統(tǒng)的發(fā)熱部件的系統(tǒng)和方法，以及包括冷卻系統(tǒng)的計算機服務(wù)器和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]電子系統(tǒng)，例如，舉例來說，計算機系統(tǒng)包括在運行期間會發(fā)熱的多個集成電路(IC)裝置。為了計算機系統(tǒng)有效地運行，IC裝置的溫度不得不被維持在容許的限度內(nèi)。從IC裝置消除熱量的問題是個老問題，由于更多數(shù)量的晶體管被封裝在單獨的IC裝置中，同時減少了裝置的物理尺寸，因此近年來該問題日益突出。越來越多的晶體管被壓縮在更小區(qū)域內(nèi)，導(dǎo)致需要從更小區(qū)域中移除更集中的熱量。將多計算機系統(tǒng)打包在一起，例如，舉例來說，在服務(wù)器中，增加的熱量更進一步加劇了消除熱量的問題，增加的熱量不得不被從相對較小的空間移除。
[0003]在典型的計算機服務(wù)器(“服務(wù)器”)中，多個計算機服務(wù)器模塊(“模塊”)被一起堆疊在機柜上或殼體內(nèi)，以集中網(wǎng)絡(luò)資源以及最小化使用面積。設(shè)計用于服務(wù)器構(gòu)造中的模塊的典型特征為，母板包括安裝在組合式機箱或殼體中的發(fā)熱電子元件(例如IC裝置)，依次將模塊與其他類似的模塊一起安裝在機架、刀片服務(wù)器機柜、刀片服務(wù)器、或其他支承結(jié)構(gòu)上。實際上，多服務(wù)器(每個都包含多個模塊)典型地被安裝在封閉的空間中，例如服務(wù)器機房或者數(shù)據(jù)中心。在運行期間，單個模塊中的電子元件產(chǎn)生熱量，為了服務(wù)器有效的運行必須進行散熱。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的用于冷卻多個服務(wù)器(每個都包含多個模塊)的方法，多個服務(wù)器被安裝在封閉的空間中，例如，舉例來說，服務(wù)器機房。在這樣的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，為了吸收服務(wù)器的多個模塊的熱量，使用冷卻風扇使得周圍的空氣從服務(wù)器機房通過服務(wù)器的多個模塊進行循環(huán)。在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，冷空氣通過冷空氣室被導(dǎo)入服務(wù)器機房，冷空氣通過服務(wù)器，來吸收IC裝置和其中其他發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量。在吸收產(chǎn)生的熱量之后，熱空氣被排放回服務(wù)器機房。通過熱空氣室，將該熱空氣導(dǎo)入計算機機房空調(diào)(CRAC)系統(tǒng)，用于冷卻空氣，以及通過冷空氣室，將其再循環(huán)返回服務(wù)器機房。
[0004]眾所周知，典型的服務(wù)器機房的能耗的一大部分(大于大約31% )用于CRAC系統(tǒng)的運行，并且通過改進CRAC系統(tǒng)的效能，可以得到顯著的能源節(jié)省和產(chǎn)生的溫室氣體的減少。從 http://hightech.lbl.gov/documents/DATA_CENTERS/DC_Benchhmarking/Data_Center_Facilityl.pdf可以得到的2001年2月的“數(shù)據(jù)中心的能夠特性研究網(wǎng)站報告”;從http://www.electronics-cooling, com/2010/12/energy-consumpt1n-of-1nformat1n-technology-data-centers可以得到2010年12月的，Iyengar等著的“信息技術(shù)數(shù)據(jù)中心的能源消耗”以及其中的參考引證文獻，改進了安裝在服務(wù)器機房的服務(wù)器的冷卻效率，從而使得可用能源能夠達到更多有效利用和節(jié)省，以及溫室氣體排放能夠減少。
[0005]公開的冷卻系統(tǒng)和方法關(guān)注于,一種冷卻安裝在封閉環(huán)境的一個或多個服務(wù)器的高效節(jié)能的方法，封閉環(huán)境例如服務(wù)器機房。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一方面，公開了一種用于冷卻計算機服務(wù)器的系統(tǒng)，計算機服務(wù)器包括多個服務(wù)器模塊。系統(tǒng)包括:第一冷卻系統(tǒng)，該第一冷卻系統(tǒng)被配置為從多個服務(wù)器模塊移除熱量，且包括多個第一導(dǎo)管，該多個第一導(dǎo)管用于循環(huán)通過第一冷卻系統(tǒng)的第一冷卻介質(zhì)；第二冷卻系統(tǒng)，該第二冷卻系統(tǒng)配置為從第一冷卻系統(tǒng)移除熱量，且包括多個第二導(dǎo)管，該多個第二導(dǎo)管用于循環(huán)通過第二冷卻系統(tǒng)進行的第二冷卻介質(zhì)；以及歧管，該歧管配置為連接第一冷卻系統(tǒng)和第二冷卻系統(tǒng)，其中多個第一導(dǎo)管被可拆卸地連接到歧管。
[0007]在另一方面，公開了一種用于冷卻計算機服務(wù)器的系統(tǒng)，計算機服務(wù)器包括多個服務(wù)器模塊，系統(tǒng)包括:第一冷卻系統(tǒng)，該第一冷卻系統(tǒng)被配置為從多個服務(wù)器模塊移除熱量，且包括第一冷卻介質(zhì)，該第一冷卻介質(zhì)被配置為將熱量傳導(dǎo)到第一冷卻系統(tǒng)的熱板上；第二冷卻系統(tǒng)，該第二冷卻系統(tǒng)被配置為從第一冷卻系統(tǒng)移除熱量，且包括第二冷卻介質(zhì)，該第二冷卻介質(zhì)被配置為將熱量傳導(dǎo)到冷卻裝置；以及歧管，該歧管被配置為連接第一冷卻系統(tǒng)和第二冷卻系統(tǒng)，其中多個模塊被可拆卸地連接到歧管。
[0008]在又一個方面，公開了一種用于冷卻計算機服務(wù)器的系統(tǒng)，計算機服務(wù)器包含多個服務(wù)器模塊。系統(tǒng)可以包括:第一冷卻系統(tǒng)，該第一冷卻系統(tǒng)被配置為從多個服務(wù)器模塊移除熱量，且包括多個第一導(dǎo)管，該多個第一導(dǎo)管用于循環(huán)通過第一冷卻系統(tǒng)的第一冷卻介質(zhì)；第二冷卻系統(tǒng)，該第二冷卻系統(tǒng)被配置為從第一冷卻系統(tǒng)移除熱量，且包括多個第二導(dǎo)管，該多個第二導(dǎo)管用于循環(huán)通過第二冷卻系統(tǒng)的第二冷卻介質(zhì)；以及歧管，該歧管被配置為封裝多個第一導(dǎo)管的至少一部分和多個第二導(dǎo)管的至少一部分，其中多個模塊被可拆卸地連接到歧管。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的服務(wù)器機房冷卻系統(tǒng)；
[0010]圖2示出了應(yīng)用于服務(wù)器模塊的公開的冷卻系統(tǒng)的示范性實施例；
[0011]圖3示出了應(yīng)用于示范性服務(wù)器單元的公開的冷卻系統(tǒng)的示范性實施例；以及
[0012]圖4示出了應(yīng)用于多個服務(wù)器單元的公開的冷卻系統(tǒng)的示范性實施例。

【具體實施方式】
[0013]以下的詳細說明通過舉例的方式而不是限定的方式，說明冷卻系統(tǒng)。盡管下述說明描述了用于安裝在封閉環(huán)境的服務(wù)器的冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用，公開的冷卻系統(tǒng)的實施例也可以被應(yīng)用于任何應(yīng)用中的冷卻發(fā)熱部件。例如，便攜式計算機在運行的同時被對接到插接站時，當前公開的實施例可以被用于冷卻便攜式計算機。本說明書使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明公開的內(nèi)容，用于冷卻控制臺或機箱中的任何電子元件。
[0014]現(xiàn)在將參考本發(fā)明的示范性的實施例，如附圖中。在可能的情況下，同樣的附圖標記將被使用于整個附圖，以用于標記同樣或類似的部分。在不同圖中，被指定使用相同附圖標記的元件或部分執(zhí)行相似的功能。因此，為了簡潔，這些元件并不會針對每一附圖進行描述。在以下的說明書中，如果并未參考一個附圖對元件進行描述，元件參考另一附圖進行的描述同樣適用。
[0015]圖2示出了示范性的單個電腦服務(wù)器單元(或者模塊10)，其具有用于安裝在服務(wù)器機柜中的組合式機箱。模塊10包括母板12，母板12上安裝(或者，例如，舉例來說，使用數(shù)據(jù)電纜連接到其上)有多個發(fā)熱電子裝置14。這些電子裝置14可以包括，但不限于，在典型的計算機系統(tǒng)中可以找到的任意類型的IC或其他裝置(例如，舉例來說，CPU、GPU、存儲器、電源、盤驅(qū)動器、控制器等等)。
[0016]模塊10也可以包括冷卻系統(tǒng)20，冷卻系統(tǒng)20被配置為直接地冷卻模塊10的一個或多個電子裝置14。為了直接地冷卻電子裝置14，冷卻系統(tǒng)10的冷板26可以被安放地與電子裝置14進行導(dǎo)熱接觸(直接接觸，或者通過熱傳導(dǎo)介質(zhì)，例如導(dǎo)熱硅脂或?qū)釅|接觸)。由于導(dǎo)熱接觸，可以將熱量從電子裝置14傳導(dǎo)到冷板26。冷卻系統(tǒng)20的冷卻劑22可以流經(jīng)冷板26來移除熱量，并且進而冷卻電子裝置14。正如將在下面更詳細地描述，導(dǎo)管23可以將冷卻劑22傳輸?shù)嚼浒?6，并且導(dǎo)管23可以將冷卻劑22連接到合適的熱交換器。在一些實施例中，冷卻系統(tǒng)20也可以包括泵或其他液體移動裝置(未顯示)，來協(xié)助朝向和從冷板26傳遞冷卻劑22?；蛘撸恍├鋮s系統(tǒng)20的結(jié)構(gòu)可以不包括泵，而是依靠冷卻劑22在吸收和發(fā)散熱量時的膨脹和收縮，來朝向或從冷板26驅(qū)動冷卻劑22。任何液體，例如，舉例來說，水、酒精、酒精和水的混合物等等，都可以被用作冷卻劑22?？梢岳斫獾?，冷卻劑22可以包括不能導(dǎo)電的介電流體。如果冷卻系統(tǒng)20里的泄漏發(fā)生在模塊10中，使用介電流體可以防止對模塊10的部件，包括電子裝置14的損壞。該介電流體的非限定性的例子包括去離子水，礦物油，以及它們的混合物。這些介電流體也可以是熒光的。盡管冷卻劑22被描述為液體，但在一些實施例中，相變材料也可以被用作冷卻劑22。在這些實施例中，冷卻劑22在冷板26吸收熱量之后，液體形態(tài)的冷卻劑22可以轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w形態(tài)。將從冷板26吸收的熱量傳導(dǎo)出去之后，冷卻劑22可以轉(zhuǎn)變回液體形態(tài)。在一些實施例中，閥或其他已知的液體控制裝置(未顯示)可以被提供用于冷卻系統(tǒng)20中，來控制其中的冷卻劑22的流動。被配置為將熱量從電子裝置14傳導(dǎo)到在冷卻系統(tǒng)20中循環(huán)的冷卻劑22的任何類型的冷板26，都可以被用作冷板26。冷板26可以包括散熱片、針、或其他有助于將熱量從冷板26傳導(dǎo)到冷卻劑22的特征。在一些實施例中，用于將熱量從發(fā)熱電子設(shè)備傳導(dǎo)到冷卻劑的裝置可被用作冷板26，在共同指定的專利申請?zhí)枮?0/578，578，11/919，974，12/826，736,12/914, 190，和12/914，263的文獻中的此類裝置，經(jīng)過適當修改，都可用作冷板26。這些專利申請通過引用被整體包含在這里。盡管圖2表明液體冷卻系統(tǒng)20可以直接冷卻兩個電子裝置14，但這僅僅是示例。通常，冷卻系統(tǒng)20可以經(jīng)任意數(shù)量的冷板26直接冷卻模塊10的任意數(shù)量的電子裝置14。
[0017]導(dǎo)管23可以通過限定在模塊10的機箱上的一個或多個孔離開模塊10。在特定實施例中，空的PCI閉口盾構(gòu)30可以被連接到模塊10的機箱上，并且可以將導(dǎo)管23弓丨出模塊
10。導(dǎo)管23的熱端31可以被流體地連接到一個或多個流體連接器32。更特別的，入口導(dǎo)管33被配置為將冷卻劑22引入模塊10，并且出口導(dǎo)管34被配置為將冷卻劑22引出模塊10，入口導(dǎo)管33和出口導(dǎo)管34可以被流體地連接到流體連接器32。流體連接器32可以是任意合適的連接裝置，其被配置為將導(dǎo)管23流體地連接到其他合適的液體導(dǎo)管。流體連接器32也可以被配置為使得導(dǎo)管23與其他合適的液體導(dǎo)管之間易于連接和拆開。此外，當與另一導(dǎo)管連接和/或拆開時，流體連接器32可以自動密封，并且可以防止導(dǎo)管23中的液體從連接器32泄露。例如，流體連接器32可以包括任意合適的快速連接器、魯爾鎖等等。
[0018]在服務(wù)器的應(yīng)用中，如圖3中所示，多個服務(wù)器模塊10可以被安裝在服務(wù)器機柜50上，服務(wù)器機柜50被定位在服務(wù)器機房100中。機柜50可以依次被連接到歧管60。歧管60可以包括任意合適的外殼，該外殼被配置為封入大量液體導(dǎo)管和組件，并且可將液體引入歧管60內(nèi)部和/或外部的多個組件。此外，歧管60可以被配置為安裝在任意合適的服務(wù)器機柜50上。在歧管60的服務(wù)器側(cè)，歧管60可以被流體地連接到模塊10，并且在歧管60的熱交換器側(cè)，歧管可以被流體地連接到次級冷卻系統(tǒng)42。冷卻系統(tǒng)20的冷卻劑22可被引入歧管60中，被次級冷卻系統(tǒng)42冷卻，并返回進入模塊10，以用于將熱量從電子裝置14移除。
[0019]如上，模塊10可以被流體地連接到歧管60。更特別地，通過流體連接器32，導(dǎo)管23可以被流體地連接到歧管60。換句話說，流體連接器32可以將每個冷卻系統(tǒng)20的入口導(dǎo)管33流體地連接至封裝在歧管60中的出口管線61，并且可以將每個冷卻系統(tǒng)20的出口導(dǎo)管34流體地連接到封裝在歧管60中的入口管線62。在特定實施例中，加長外殼200可以被連接到服務(wù)器機柜50，并且可以容納冷卻系統(tǒng)20的入口導(dǎo)管33和出口導(dǎo)管34。流體連接器32可以被安裝在加長外殼200的外部，并且可以被流體地連接到歧管60的內(nèi)部或者外部的出口管線61或者入口管線62。在其他實施例中，可以去掉加長外殼200，并且歧管60可以被直接安裝到服務(wù)器機柜50上。
[0020]被封裝在歧管60中的入口管線62可以將冷卻系統(tǒng)20的冷卻劑22傳輸?shù)揭粋€或多個熱板18，并且冷卻劑22從而被冷卻。然后，經(jīng)過被封裝在歧管60中的出口管線61和冷卻系統(tǒng)20的入口導(dǎo)管33，相對較冷的冷卻劑22可以流出一個或多個熱板18，并且返回冷板26來吸收電子裝置14產(chǎn)生的熱量。熱板18可以被封裝進歧管60，并且可以包括配置為在冷卻劑和熱交換表面之間提供熱傳導(dǎo)的任意適合的組件。例如，熱板18可以包括公開于專利申請?zhí)枮?3/215，384的一個或多個熱板和冷板的特征，該專利通過引用被整體包含在這里。
[0021]冷卻劑22可以經(jīng)次級冷卻系統(tǒng)42從一個或多個熱板18吸取熱量而被冷卻。如圖3，次級冷卻系統(tǒng)42可以使得熱量傳導(dǎo)介質(zhì)43在其中循環(huán)，以從與不同模塊10關(guān)聯(lián)的冷卻系統(tǒng)20吸收熱量，并且釋放從這些模塊10移除的熱量。任意類型的液體，例如水、酒精、其混合物，氣體等等，都可以被用作熱傳導(dǎo)介質(zhì)43。也可以預(yù)期，在一些實施例中，相變材料可以被用作熱傳導(dǎo)介質(zhì)43。在一些實施例中，次級冷卻系統(tǒng)42可以是閉環(huán)冷卻系統(tǒng)。然而，在其他實施例中可以預(yù)期，次級冷卻系統(tǒng)42可以是開環(huán)系統(tǒng)。
[0022]如圖3所示，次級冷卻系統(tǒng)42可以從安置在服務(wù)器機房100中的一個或多個模塊10吸收熱量，并且將熱量釋放到服務(wù)器機房100的外部。次級冷卻系統(tǒng)42可以包括一個或多個冷板元件41、安置在服務(wù)器機房100外部的冷卻裝置40和導(dǎo)管，該導(dǎo)管用于在冷卻裝置40和一個或多個冷板元件41之間傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)介質(zhì)43。一個或多個冷板元件41可以包括任何合適的組件，該組件被配置為在冷卻劑和熱交換表面之間提供熱傳導(dǎo)。例如，一個或多個冷板元件41可以包括公開于共同指定的專利申請?zhí)枮?3/215，384的文獻中的一個或多個熱板和冷板的特征。冷卻裝置40可以包括配置為從流經(jīng)其中的熱傳導(dǎo)介質(zhì)43移除熱量的任意合適的裝置，例如氣液熱交換器。一個或多個冷板元件41和次級冷卻系統(tǒng)42的導(dǎo)管的至少一部分也可以被封裝進歧管60，并且一個或多個冷板元件41可以被放置為與冷卻系統(tǒng)20的一個或多個熱板18進行熱接觸(直接接觸，或者通過熱傳導(dǎo)介質(zhì)45，例如導(dǎo)熱硅脂或?qū)釅|進行接觸)。因為熱接觸，熱量可以從一個或多個熱板18傳導(dǎo)到一個或多個冷板元件41?？梢允篃醾鲗?dǎo)介質(zhì)43在冷卻裝置40和一個或多個冷板元件41之間進行循環(huán)，從而熱傳導(dǎo)介質(zhì)43可以從模塊10的一個或多個熱板18吸收熱量，并且將熱量釋放到服務(wù)器機房100外部。在一些實施例中，泵和/或其他控制裝置可以被用于幫助引導(dǎo)熱傳導(dǎo)介質(zhì)43通過次級冷卻系統(tǒng)42。將服務(wù)器產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)酵獠靠梢员苊饧訜岱?wù)器機房100內(nèi)的空氣，從而減少服務(wù)器機房100冷卻系統(tǒng)的冷卻負荷。同樣可以預(yù)期，由熱傳導(dǎo)介質(zhì)43從服務(wù)器機房移除的熱量，可以被用做有用的工作。例如，該被移除的熱量可以被用在HVAC系統(tǒng)中來給建筑物供熱。
[0023]應(yīng)當理解的是，次級冷卻系統(tǒng)42可以用非主動的方法提供熱量傳導(dǎo)。換句話說，次級冷卻系統(tǒng)42不需要能量源或動力源來主動地將熱量從模塊10移除。替代地，例如，冷卻裝置40可以被安裝在服務(wù)器機房100的外部，并且可以通過與周圍空氣接觸，冷卻次級冷卻系統(tǒng)42的熱傳導(dǎo)介質(zhì)43。周圍空氣可以是，例如，安裝有服務(wù)器機房100的建筑物外的空氣，或者是在建筑物內(nèi)但在服務(wù)器機房100外的空氣。因為不需要額外的能量來冷卻熱傳導(dǎo)介質(zhì)43，所以可以獲得成本的節(jié)約和能源的節(jié)省。也應(yīng)當理解的是，一個或多個風扇或其他通風沒備可以被連接到冷卻裝置40，來將更多周圍的空氣引導(dǎo)到冷卻裝置上，并且用最小的能耗來增加對熱傳導(dǎo)介質(zhì)43的冷卻。此外，僅僅模塊10的電子裝置14可被公開的冷卻系統(tǒng)冷卻，電子裝置14可以包括CPU、GPU、存儲器等等。這些電子裝置14可以產(chǎn)生模塊10中的最多的熱量，因為它們消耗最多的功率；然而，在相對高溫時，該電子裝置14仍能夠運行。因此，周圍的空氣足以在移除模塊10中所產(chǎn)生的大部分熱量的同時，將裝置14冷卻到合適的運行溫度。
[0024]在特定實施例中，流體連接器70，類似于流體連接器32，可以被連接到歧管60，來將封裝在歧管60內(nèi)的一個或多個冷板元件41流體地連接到服務(wù)器機房100外部的冷卻裝置40。換句話說，在一個或多個冷板元件41與冷卻裝置40之間提供了流體連通的次級冷卻系統(tǒng)42的導(dǎo)管可以通過流體連接器70輕易地連接和拆卸。因此，流體連接器70，連同流體連接器32—起，可以使得模塊10、歧管60以及冷卻裝置40輕易地被互相分開，以用于例如維修和維護的目的。應(yīng)當理解的是，流體連接器70可以被安置在歧管60的外殼內(nèi)，或者可以被安置在歧管60外殼的外殼外部。另外，因為流體連接器32，70可以自動封口，所以可以減少由于液體泄漏引起的臟亂和清掃。此外，流體連接器32，70和歧管60也可以提供模塊10到用于散熱的冷卻裝置40的快捷和容易的安裝。
[0025]流體連接器32也可以提供這樣的能力，容易地將單個模塊10連接到歧管60和與歧管60分離，并且從而，選擇性地控制安裝在服務(wù)器機柜50上的一個或多個模塊10的冷卻。例如，如果一個或多個模塊10需要保養(yǎng)和/或維修，那些模塊10可以被選擇地與歧管60相分開，同時剩余的模塊10可以被操作地連接到歧管60，并且使得它們各自的電子裝置14被冷卻。
[0026]此外，應(yīng)當理解的是，流體連接器32，70和歧管60可以提供用于冷卻模塊10的模塊化機制。在特定實施例中，流體連接器70可以被替代為流體地連接到現(xiàn)有沒施線路(未顯示)，并且進而可以引導(dǎo)已冷卻的冷卻劑到一個或多個冷板元件41。換句話說，歧管60可以允許模塊10改變它們被冷卻的方式。例如，技術(shù)人員可以將流體連接器70與圖3所示的冷卻裝置40分開，并且將流體連接器70與現(xiàn)有設(shè)施線路重新連接，以作為用于冷卻的可選擇的源。
[0027]此外，歧管60、流體連接器32以及流體連接器70的配置可以提供兩個分開的冷卻環(huán)路:與冷卻系統(tǒng)20相關(guān)的冷卻環(huán)路，與次級冷卻系統(tǒng)42相關(guān)的冷卻環(huán)路。將冷卻系統(tǒng)20和次級冷卻系統(tǒng)42的環(huán)路分開，可以使得服務(wù)器的維護和維修變得容易。例如，如果在服務(wù)器中檢測到冷卻劑泄漏(例如，與冷卻系統(tǒng)20有關(guān)的泄漏)，只有冷卻劑22需要被移走以及重新裝入來修理泄漏，熱傳導(dǎo)介質(zhì)43不需要被移除和/或重新裝入，因為冷卻系統(tǒng)20和次級冷卻系統(tǒng)42是分開的。因此，可以最小化最后需要被丟棄和重新裝入的冷卻劑的量，從而減少維護和維修的費用。此外，應(yīng)當理解的是，因為流體連接器32，70可以自動封口，所以歧管60可以被制造并分布有在歧管60的適當導(dǎo)管里預(yù)先充滿的冷卻劑22和熱傳導(dǎo)介質(zhì)43。
[0028]應(yīng)當理解的是，在特定實施例中，次級冷卻系統(tǒng)42可以被去除，并且封裝有一個或多個熱板18的歧管60的至少一部分可放置在服務(wù)器機房100的外部來從冷卻劑22吸走熱量。
[0029]圖4表明了服務(wù)器應(yīng)用的另外一個實施例，其中服務(wù)器機房100包括模塊10被安裝在其上的多個服務(wù)器機柜50。在特定實施例中，參考圖3，每個服務(wù)器機柜50可以被連接到它自己專用的冷卻裝置40。分開的冷卻裝置40可以為安裝在每個服務(wù)器機柜50上的模塊提供增強的冷卻，并且當每個服務(wù)器機柜50可以被分別地連接，例如，一個或多個冷卻裝置40將被檢查和維修時，也可以簡化維護和維修工作。然而，應(yīng)當理解的是，每個服務(wù)器機柜50可以被連接到單獨的冷卻裝置40，如圖4中所示。利用單獨的冷卻裝置40可以減少用于冷卻模塊10的材料和組件的量，并且可以最小化冷卻裝置40所占空間的量。
[0030]在特定實施例中，應(yīng)當理解的是，一個或多個次級歧管可以被流體地連接到服務(wù)器機柜50和歧管60。在這些實施例中，例如，任意數(shù)量的子機柜可以被安裝到服務(wù)器機柜50。每個子機柜可以包括多個服務(wù)器模塊、刀片服務(wù)器、或者類似的連接到一起以及被安裝到子機柜上的設(shè)備。以如上面討論的在圖2-4的所述實施例中的類似方式，次級歧管可以被流體地連接到每個子機柜。冷卻劑，例如冷卻劑22，可以被從歧管60導(dǎo)引到子機柜的每個模塊，來冷卻一個或多個電子裝置，例如電子裝置14。來自每個模塊的冷卻劑可以通過次級歧管被傳導(dǎo)，并且為了進行冷卻，次級歧管的單獨的線路可以引導(dǎo)冷卻劑進入歧管60。冷卻劑可以被冷卻，并且返回子機柜的每個模塊。
[0031]因為所公開的服務(wù)器冷卻系統(tǒng)可以使得服務(wù)器的模塊10被冷卻，而不用將熱量傳導(dǎo)到服務(wù)器機房100，所以消除了采用大CRAC系統(tǒng)的必要性。此外，因為可以采用周圍的空氣從冷卻裝置40移除熱量，所以次級冷卻系統(tǒng)42的冷卻裝置40消耗零到最小的功率。消除了采用大CRAC系統(tǒng)來冷卻服務(wù)器機房100的需要，以及采用周圍的空氣從模塊移除熱量，從而極大地減少了與冷卻服務(wù)器相關(guān)的功率消耗。功率消耗的減少使得更有效地利用可用能源和節(jié)約可用能源，并且伴隨著溫室氣體排放的減少。
[0032]對所述公開的冷卻系統(tǒng)可以進行各種修改和變化，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。從公開的冷卻系統(tǒng)的說明書和實踐中考慮，其他實施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。說明書和例子意在僅被視為示例性的，由附帶的權(quán)利要求及其等同物指出真正的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于冷卻包括多個服務(wù)器模塊的計算機服務(wù)器的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一冷卻系統(tǒng)，其被配置為從多個服務(wù)器模塊移除熱量，所述第一冷卻系統(tǒng)包括多個第一導(dǎo)管，所述多個第一導(dǎo)管用于循環(huán)通過第一冷卻系統(tǒng)的第一冷卻介質(zhì)； 第二冷卻系統(tǒng)，其被配置為從第一冷卻系統(tǒng)移除熱量，所述第二冷卻系統(tǒng)包括多個第二導(dǎo)管，所述多個第二導(dǎo)管用于循環(huán)通過第二冷卻系統(tǒng)的第二冷卻介質(zhì)；以及 歧管，其被配置為連接第一冷卻系統(tǒng)和第二冷卻系統(tǒng)，其中多個第一導(dǎo)管被能夠拆卸地連接到歧管。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每個服務(wù)器模塊包括CPU,并且第一冷卻系統(tǒng)包括與CPU熱接觸的冷板。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述第一冷卻系統(tǒng)被配置為只從CPU移除熱量。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述第一冷卻系統(tǒng)包括熱板，該熱板被配置為從第一冷卻介質(zhì)移除熱量，所述第二冷卻系統(tǒng)包括冷板元件，該冷板元件被配置為從熱板移除熱量，并且熱板和冷板元件被歧管封裝。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述多個第二導(dǎo)管將冷板元件流體地連接到冷卻裝置，所述第二冷卻介質(zhì)被配置為從冷板元件移除熱量，并且冷卻裝置被配置為從第二冷卻介質(zhì)移除熱量。
6.如權(quán)利要求5所述的 系統(tǒng)，所述冷板元件和多個第二導(dǎo)管的至少一部分被歧管封裝。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述歧管被能夠拆卸地連接到冷卻裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述多個第二導(dǎo)管通過至少一個流體連接器被能夠拆卸地連接到歧管，并且其中所述至少一個流體連接器被配置為在從歧管分離時密封第二冷卻介質(zhì)以防止其從多個第二導(dǎo)管泄露。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中多個服務(wù)器模塊被配置為放置于封閉空間的內(nèi)部，并且其中所述冷卻設(shè)備被配置為放置于封閉空間的外部，并且通過與周圍的空氣相接觸從第二冷卻介質(zhì)移除熱量。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包含至少一個流體連接器，所述至少一個流體連接器被配置為將多個第一導(dǎo)管能夠拆卸地連接到歧管，其中所述至少一個流體連接器被配置為在從歧管分離時密封第一冷卻介質(zhì)以防止其從多個第一導(dǎo)管中泄露。
11.一種用于冷卻包括多個服務(wù)器模塊的計算機服務(wù)器的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一冷卻系統(tǒng),其被配置為從多個服務(wù)器模塊移除熱量，所述第一冷卻系統(tǒng)包括第一冷卻介質(zhì)，所述第一冷卻介質(zhì)配置為將熱量傳導(dǎo)到第一冷卻系統(tǒng)的熱板； 第二冷卻系統(tǒng)，其被配置為從第一冷卻系統(tǒng)移除熱量，所述第二冷卻系統(tǒng)包括第二冷卻介質(zhì)，所述第二冷卻介質(zhì)配置為將熱量傳導(dǎo)到冷卻裝置；以及 歧管，其被配置為連接第一冷卻系統(tǒng)和第二冷卻系統(tǒng)，其中多個模塊被能夠拆卸地連接到歧管。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中每個服務(wù)器模塊包括多個第一導(dǎo)管，并且其中多個第一導(dǎo)管中的每一個均被配置為在其各自的服務(wù)器模塊和熱板之間循環(huán)第一冷卻介質(zhì)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述第二冷卻系統(tǒng)包括冷板元件，所述冷板元件被配置為從熱板移除熱量，并且其中熱板、冷板元件以及多個第一導(dǎo)管中的每一個的至少一部分被封裝在歧管內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進一步包括至少一個流體連接器，所述至少一流體連接器被連接到多個第一導(dǎo)管中的每一個，其中所述至少一個流體連接器被配置為將每個模塊能夠拆卸地連接到熱板。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述冷板元件通過多個第二導(dǎo)管被流體地連接到冷卻裝置，第二冷卻介質(zhì)被配置為從冷板元件移除熱量，并且冷卻裝置被配置為從第二冷卻介質(zhì)移除熱量。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進一步包括至少一個流體連接器，所述至少一個流體連接器被連接到多個第二導(dǎo)管，其中所述至少一個流體連接器被配置為將冷板元件能夠拆卸地連接到冷卻裝置。
17.一種用于冷卻包含多個服務(wù)器模塊的計算機服務(wù)器的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一冷卻系統(tǒng)，其被配置為從多個服務(wù)器模塊移除熱量，所述第一冷卻系統(tǒng)包括多個第一導(dǎo)管，所述多個第一導(dǎo)管用于循環(huán)通過第一冷卻系統(tǒng)的第一冷卻介質(zhì)； 第二冷卻系統(tǒng)，其被配置為從第一冷卻系統(tǒng)移除熱量，所述第二冷卻系統(tǒng)包括多個第二導(dǎo)管，所述多個第二導(dǎo)管用于循環(huán)通過第二冷卻系統(tǒng)的第二冷卻介質(zhì)；以及 歧管，其被配置為封裝多個第一導(dǎo)管的至少一部分和多個第二導(dǎo)管的至少一部分，其中多個模塊被能夠拆卸地連接到歧管。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述第一冷卻系統(tǒng)包括熱板，所述熱板被配置為從第一冷卻介質(zhì)移除熱量，并且所述第二冷卻系統(tǒng)包括冷板元件，所述冷板元件被配置為從熱板移除熱量，其中熱板和冷板元件被歧管封裝。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述多個第一導(dǎo)管被配置為在多個模塊和熱板之間循環(huán)第一冷卻介質(zhì)，并且所述系統(tǒng)進一步包含連接到多個第一導(dǎo)管的至少一個流體連接器，其中所述至少一個流體連接器被配置為將多個模塊能夠拆卸地連接到熱板。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述多個第二導(dǎo)管被配置為在冷板組件和冷卻裝置之間循環(huán)第二冷卻介質(zhì)，并且所述系統(tǒng)進一步包括連接到多個第二導(dǎo)管的至少一個流體連接器，其中所述至少一個流體連接器被配置為將冷板元件能夠拆卸地連接到冷卻裝置。
【文檔編號】H05K7/20GK104054407SQ201280058158
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月28日
【發(fā)明者】安德烈·斯洛斯·埃里克森 申請人:阿塞泰克公司