用于多个电子装置的浸没式液体冷却的壳体制造方法及图纸

技术编号:34944442 阅读:17 留言:0更新日期:2022-09-17 12:19
提供了一种用于安装在布置成容纳液体冷却剂的封围件内的壳体,封围件例如为用于冷却电子装置的模块。该壳体包括:壁结构,该壁结构布置成限定多个安装室,每个安装室构造成保持至少一个相应的电子装置,并且每个安装室具有用于接纳液体冷却剂的相应的室冷却剂入口,使得通过每个室冷却剂入口接纳到的液体冷却剂围绕相应的电子装置积聚在相应的安装室中;壳体冷却剂入口,该壳体冷却剂入口用于接纳来自壳体外部的液体冷却剂;以及液体冷却剂歧管,该液体冷却剂歧管布置成接纳来自壳体冷却剂入口的液体冷却剂并将接纳到的液体冷却剂提供给室冷却剂入口中的每个室冷却剂入口。供给室冷却剂入口中的每个室冷却剂入口。供给室冷却剂入口中的每个室冷却剂入口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多个电子装置的浸没式液体冷却的壳体


[0001]本公开涉及用于安装在布置成容纳液体冷却剂的封围件内的壳体。还提供了用于使用液体冷却剂来冷却电子装置的包括这种壳体的模块。

技术介绍

[0002]从历史上看,几乎所有大规模制造的信息技术(IT)或数据存储机架都设计成用于空气冷却系统。这通常通过在每个IT托盘或机箱上混合风扇并在设施侧上用例如空调进行冷却来实现。这种冷却方法不够有效,并且具有较高的运行成本。这还使用大量的空间来具有热岛和冷岛。对于大规模制造的IT或服务器设备而言,几乎已经专门地使用这种空气冷却。其他类型的冷却通常仅被考虑用于定制的非商业性系统。
[0003]最近,标准的IT部件的发热变得过大以至于仅通过空气不能有效地冷却,并且这种不能冷却可能限制这种装置的峰值性能。由于技术通常预计每隔几年在相同的性能下将尺寸减半(摩尔定律),因此对冷却这些发热部件的更有效方式的寻求会增加。这已经产生了使用液体作为冷却剂来冷却IT的许多方法。这些液体包括介电流体、矿物油和水等。
[0004]这些方法通常涉及:初级液体冷却剂,该初级液体冷却剂与一个或多个发热部件接触;以及次级液体冷却剂,该次级液体冷却剂通过热交换器接收来自初级液体冷却剂的热量,并且该次级冷却剂通常位于设施侧上。在公开号为2010/130993、2014/132086、2018/096362和2019/048864的国际(PCT)专利申请中公开了这种方法的示例,所有上述国际(PCT)专利申请与本公开被共同拥有,并且上述国际(PCT)专利申请的内容通过参引并入。不过,其他方法也是可能的,使用冷却技术、比如冷板,在该冷却技术中,初级液体冷却剂不需要与一个或多个发热部件直接接触,并且/或者可以仅使用一种液体冷却剂来通过系统,而无需液体对液体的热交换器。
[0005]用于冷却IT部件的现有方法聚焦在基于主板的系统——包括刀片式服务器和其他类型的计算机服务器配置——上。大容量数据存储系统和IT部件也可以受益于液体冷却。这些可以包括具有JBOD(“简单驱动器集合”)的系统,该JBOD使用硬盘驱动器(HDD)和一个或更多个其他存储装置、例如固态驱动器(SSD)和基于M.2标准的驱动器的阵列。这种数据存储系统可以容置在机架内的单个封围件中。均匀的性能和装置寿命是可取的:这难以通过空气冷却来控制,因为由于空气通过系统被加热,因此风扇侧装置比风扇侧装置的相对装置更有效地冷却。类似的问题可以适用于在单个机箱中使用多个IT部件的其他结构。液体冷却可以为这种设计提供优势,但是由于这种设计的形式和必需物不同,因此实现用于这种设计的液体冷却存在挑战。

技术实现思路

[0006]在此背景下,提供了一种根据权利要求1的用于安装在布置成容纳液体冷却剂模块的封围件(该封围件可以是可密封的)内的壳体、以及一种根据权利要求20的用于使用液体冷却剂来冷却电子装置的模块。其他优选的和/或有利的特征在从属权利要求和本文的
其余公开内容中指出。还可以考虑一种制造和/或操作这种壳体和/或这种模块的方法,该方法具有与本文中描述的结构特征相对应的步骤。
[0007]本公开提供了一种多个发热部件的壳体,发热部件特别地为IT部件、比如HDD,该壳体允许部件通过适配而配装在该壳体内,使得设定的最少量的均匀分布的液体冷却剂可以围绕每个部件或各部件流动以实现均匀的(且优选地最佳的)冷却。该壳体通常设置在封围件(该封围件可以是密封的或可密封的)内,并且该壳体将通常形成冷却剂环路的一部分,在该冷却剂环路中,液体冷却剂(例如,包括介电液体的液体冷却剂)用于在热量被从液体冷却剂传递(可以传递至另一液体冷却剂和/或气态冷却剂)之前、在热量被从封围件带走之前对壳体中的发热部件和/或封围件内的其他发热部件进行冷却。冷却剂环路可以包括泵和/或热交换器,该泵和/或该热交换器中的一者或两者优选地也位于封围件内。
[0008]每个壳体可以保持设定数目的发热部件。每个发热部件通常具有其自身的隔室、例如至少部分地由壳体的侧壁形成的隔室,但是一些隔室可以保持多个部件。在每个壳体内存在一个或多个(小的)一体式贯通歧管,一体式贯通歧管允许冷却剂分别(并行地)给送至每个隔室。每个歧管具有允许每个歧管为特定的隔室给送的多个出口(即,每个隔室具有一个或更多个歧管出口或等效的隔室入口)。液体冷却剂围绕发热部件积聚在每个隔室中,由此对发热部件进行冷却。隔室可以完全相同,或者隔室可以不同。
[0009]一体式歧管有利地位于壳体的底部处,以允许冷却剂从底部向上升高地给送并围绕隔室中的发热部件均匀地给送。每个隔室可以具有四个侧部(由侧壁限定)。所述四个侧部可以由一个前侧壁、一个后侧壁和两个较大侧壁一起形成,从而产生单独的隔室、例如具有大致长方体形状的隔室。这些壁的位置有益地规定了围绕发热部件形成层的液体冷却剂的量,这是期望的以使冷却剂的量最小化并且/或者对液体冷却剂的流量进行校准(或优化)。
[0010]印刷电路板(PCB)或其他类型的电路板有利地为壳体提供了基部,以及为安装在壳体内的IT提供了连接部。基部PCB有利地密封至侧壁,以允许冷却剂积聚在隔室中。
[0011]侧壁可选地还包括小的凸台、柱状部、槽口或凹槽或其他类型的凹口和/或凸起部,这些小的凸台、柱状部、槽口或凹槽或其他类型的凹口和/或凸起部可以规定围绕隔室中的发热部件的特定的流动路径,并且可以用作用于发热部件的导引部,以允许与形成壳体的基部的连接的PCB或其他IT精确地对准。然后,液体冷却剂可以相对于隔室中的发热部件上升至特定高度。在该高度处,液体冷却剂可以经由出口端口、例如位于壳体的后部处的出口端口离开并被倒入返回贮槽中。
[0012]可以设置多个壳体,并且所述多个壳体有益地联接在一起,例如平行地联接在一起。例如,歧管的一部分可以设置有开口,以与其他壳体的歧管和/或冷却剂入口联接。在这种情况下,对于一些壳体而言,该开口(和/或歧管的其他部分)可以被密封,以防止冷却剂穿过歧管的密封部分(例如,用以为联接的壳体提供终点)。
附图说明
[0013]本公开可以以多种方式实施,并且现在将仅通过示例的方式并参照附图来描述优选的实施方式,在附图中:
[0014]图1描绘了根据实施方式的经组装壳体的布置的立体图;
[0015]图2示出了穿过图1的实施方式的第一截面图;
[0016]图3图示了穿过图1的实施方式的第二截面图,其示出了壳体的一部分中的HDD;
[0017]图4描绘了穿过根据图1的实施方式的布置的第三截面图,其中,仅存在单个HDD;
[0018]图5图示了单个壳体的等距视图,其示出了前面;
[0019]图6描绘了图5的壳体的等距视图,其示出了后面;
[0020]图7示出了图5和图6的壳体中的联接在一起并安装在PCB上的两个壳体的后视等距视图;
[0021]图8图示了单个壳体的截面图,其示出了壳体的隔室内的冷却剂积聚路径;
[0022]图9描绘了根据本公开的安装在P本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于安装在布置成容纳液体冷却剂的封围件内的壳体,所述壳体包括:壁结构,所述壁结构布置成限定多个安装室,每个安装室构造成保持至少一个相应的电子装置并且具有用于接纳液体冷却剂的相应的室冷却剂入口,使得通过每个室冷却剂入口接纳到的液体冷却剂围绕相应的所述电子装置积聚在相应的所述安装室中;壳体冷却剂入口,所述壳体冷却剂入口用于接纳来自所述壳体外部的液体冷却剂;以及液体冷却剂歧管,所述液体冷却剂歧管布置成接纳来自所述壳体冷却剂入口的液体冷却剂,并且将接纳到的液体冷却剂提供给所述室冷却剂入口中的每个室冷却剂入口。2.根据权利要求1所述的壳体,还包括:基部,所述基部构造成限定所述多个安装室的下部范围。3.根据权利要求2所述的壳体,其中,所述壳体冷却剂入口邻近所述基部。4.根据权利要求2或权利要求3所述的壳体,还包括:基部密封件,所述基部密封件构造成在所述基部与所述壁结构之间提供液密密封。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的壳体,其中,所述基部由电路板形成,所述电路板具有多个连接部,每个连接部布置成用于与保持在相应的安装室中的相应的电子装置相接。6.根据任一前述权利要求所述的壳体,其中,所述壁结构布置成使得所述多个安装室中的每个安装室由相应的侧壁限定,以将液体冷却剂在相应的所述安装室内的流动与在其他安装室内的流动隔离。7.根据权利要求6所述的壳体,其中,对于所述多个安装室中的每个安装室而言,限定相应的所述安装室的至少一个侧壁包括一个或更多个凹口和/或凸起部,以限定液体冷却剂的在相应的所述安装室内的流动路径并且/或者用作将电子装置插入相应的所述安装室内以及将相应的所述安装室内的电子装置移除的导引部。8.根据权利要求7所述的壳体,其中,所述一个或更多个凹口和/或凸起部包括以下各者中的一者或更多者:凹槽;槽口;凸台;以及柱状部。9.根据任一前述权利要求所述的壳体,其中,所述多个安装室中的每个安装室具有相应的室冷却剂出口,所述室冷却剂出口用于液体冷却剂从相应的所述安装室内至所述壳体外部的流动。10.根据权利要求9所述的壳体,还包括液体冷却剂贮槽,使得液体冷却剂从所述多个安装室中的每个安装室通过相应的室冷却剂出口经由所述液体冷却剂贮槽而流动至所述壳体外部。11.根据权利要求9或权利要求10所述的壳体,还包括基部,并且其中,所述多个安装室中的每个安装室的相应的所述室冷却剂出口定位在相应的所述安装室的位于所述基部远侧的一部分中。12.根据权利要求9至11中的任一项所述的壳体,其中,所述壁结构布置成使得所述多个安装室中的一安装室由四个侧壁限定,以限定长方体形状的安装室。13.根据权利要求12所述的壳体,其中,所述四个侧壁包括两个较大侧壁和两个较小侧壁,所述安装室的所述室冷却剂出口定位在所...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德鲁
申请(专利权)人:爱思欧托普集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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