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服务器应用的液体冷却回路制造技术

技术编号:3743620 阅读:259 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种安装系统,提供使服务器机架的换热器与电子设备服务器的换热器热接触的机构和形状因素。为了确保好的热接触,在两个换热器之间、散热器板和底盘冷板之间施加压力。用来接合和断开换热器的安装机构设置为与施加于两个换热器的力隔离。安装机构包括阻止施加的力传递到其余的电子设备服务器的互琐机构。没有隔离这一力,应用于电子设备服务器和/或机架底盘的力可能切断在电子设备服务器和机架之间的电连接,而且向电子设备服务器和机架底盘提供机械应力。安装机构还被连接到电子设备服务器的锁定机构,从而使得电子设备服务器到机架的锁定动作导致换热器处于热接触。这是一种安全保险程序,因为不需要分离过程来接合电子设备服务器冷却回路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
总的来说,本专利技术涉及一种安装机构,特别地,涉及一种在两个热交换设 备之间形成热界面的安装机构。
技术介绍
在电子冷却领域中,具有高散热的高性能集成电路的^4卩存在重要的挑战 性。安装有热沉的热管和风扇的传统^4环足以^4卩不断增加瓦数需求,包括 那些超过100W需求的芯片。为了使每单位体积实现更高的处理器性能,在4顿中增加电子设备服务器, 例如刀片服务器和机架服务器的数量。然而,集成电路的高密度也导致超出传 统空气冷却方法的冷却能力的高热密度。冷却电子设备服务器上的集成电路的一个特殊问题是,在服务器底盘内的 多个电子设备服务器典型地鄉巨离安装。在这样的配置中,电子设备服务器被 有限的空间分离,从而在其内减少尺寸来提供一个合适的冷却方案。典型地, 堆叠的电子设备服务器没有为每个电子设备服务器安装有大的风扇和热沉。通 常,在单个服务器底盘内的电子设备服务器堆通过一个大的风扇、热沉或上述 两者来冷却。禾,这一配置,每个电子设备服务器上的集成电路禾拥热沉和吹 动空气经过热沉的大KH冷却,或简单地通过直接地吹动空气经过电子设备服 务默賴卩。然而,考虑到围绕服务器底盘内的堆叠啤子设备服务器的有限的自 由空间,可获得的7令却集成电路的空气量是有限的。当服务器增加功率和功率密度时,用空气冷却整个服务器机架不再是可行 的。液体冷却系统,例如闭合回路液 賴卩系统和热管,成为传统7賴卩方案的可 选择的方法。液体冷却需要发生在电子设备服务器上的集成电路层。由于电子设备的密度和超高性能的服务器的高功率密度,被液体冷却回路吸收的热量不 能有效纟 过散热器排出到空气中,这是在其它的形状因素,例如台式机和工 作站的一般惯例。热量必须传送到服务器机架冷却系统,服务器tl架冷却系统 可以由泵送制冷剂或冷水回路组成。月艮务器的关键需求是在电子设备服务器内 部和外部交换的能力。同样地,需要将每个电子设备服务器及其相应的冷去瞎 统与机架冷却系统有效地连接和断开。
技术实现思路
本专利技术的冷却系统面向这样的冷却方案,其用来把由一个或多个热量产生 设备,例如微处理器或其它集成电路,产生的热量,从一个或多个电子设备服 务器传送到环境。在一些实施例中,使用液基冷却系统。设置服务器底盘来容 纳多个电子设备服务器。电子设备服务器的实施例包括,但是不局限于刀片服 务器和机架服务器。每个电子设备服务器连接至U服务器底盘内的底板或中平面。 因为这一公开的目的,术语"底板"和"中平面"是可替交地使用。每个电子设备 服务器包括一个或多个热量产生设备。液基冷却系统集成在每个电子设备服务器上。^h液基冷却系统包括一个服务器泵和一个或多个微fflit冷却板(MCP)。 流体线sm^i也与MCP禾朋艮务器泵连接。在其它的实施例中,4顿热管或导热 装置来代替液基y賴係统。每个电子设备服务器的液基冷却系统包括散热器板。W^散热器板设置有 流体通道,伏选地是M道。可选择地,每个散热器板设置有大的通道。 道与流体线路连接从而形成包括MCP、月艮务器泵和散热器板的第一闭合回路。 散热器板通过热界面材料连接至臓盘冷板,从而形成热界面。热界面沿一平面 设置,该平面不垂直于电子设备服务器至i」服务器机架底盘的插入矢量。在一些 实施例中,热界面平面平行于插入矢量。每一电子设备服务器的散热器板都如 此与底盘冷板连接。底盘冷板连接到服务器底盘。底盘冷板包括一个或多个热 交换元件。底盘冷板包括通过流体线路连接到液体空气热交换系统的流体通道。液体 -空气热交换系统包括散热器、 一个或多个风扇和外部的泵。底盘冷板、散热器、 外部的泵和其上连接的流体线路形成第二闭合回路。流体M第一闭合回路被泵送,以便把电子设备服务器上的每个热产生设 备产生的热量传送到流过与热量产生设备连接的旨與虫的MCP的流体中。加热流体流进散热器板内的流体通道。在第二闭合回路系统内,流体由外部的泵泵;^iiil底盘冷板中的流体通道。流过每个散热器板的流体内的热量通过热界面传递到底盘冷板和传递到流过底盘冷板的流体。底盘冷板内的加热流体被泵送到液#^空气热交换系统内的散热器,在散热器中,热量从流体传递到空气。第一闭合回路系统的流体流动独立于在第二闭合回路系统中的流体流动。对于上面描述的独立的y賴晒路系统操作来说,重要的是在电子设备服务 器的散热器板和服务器机架的底盘冷板之间形成的热界面。这些冷却系统提供 用于使机架换热器与电子设备服务器换热器热接触的机构和形状因素。为了低的热阻,可以使用例如热的油脂或热的衬垫的热界面材料(TIM)。为了确保好 的热接触,在两个换 之间、散热器板和底盘冷板之间施加压力。加压的方 法包括,但是不局限于,机械的夹紧、弹簧、电子力学的电机或致动器、气压 装置和液压装置。换热器可以采取多种的形状,包括平面的、圆柱形的、曲线 的或其它的非平面的外形。换热器的配合面可以是平滑的或具有例如配合齿的 物理的特征来增加表面面积或确保定位。热接触能够在一个或多个产生夹层式 结构的表面上产生。换热器可以是单个固体块,或由一组较小的换热器组成, 从而当弯曲表面向弯曲表面配合时提供可曲性。设置用于接合和断开换热器的安装机构来隔离施加于两个换热器的力。安 装机构包括阻止向其余的电子设备服务器或机架底盘传送作用力的互琐通道机 构。不隔离了这一力,施加于电子设备服务器的力可能导致在电子设备服务器 和机架之间断开电连接,而且向电子设备服务器和机架底盘提供机械应力。安 装机构连接到电子设备服务器锁定机构,从而将电子设备服务器锁定到服务器 机架内的动作引起换热器处于热接触状态。这是一个安全保险程序,因为不要 求分离步骤来接合电子设备服务器冷却回路。类彻也,开启电子设备月艮务器引 起换热器断开,允许电子设备在没有干扰的情况下从电子设备服务^t却回路 或者机架^4晒路中被移去。本专利技术的其它的特征和优点将在阅读下面给出的实施例的详细说明之后将 变得明显。附图说明图1展示了本专利技术第一实施例的示例性的冷却系统的透视图。图2展示了连接到液体空气热^^系统的第n个电子设备服务器的侧视图。图3展示了本专利技术第二实施例的示例性的冷去瞎统的侧视图。图4展示在散热器板的配合面和底盘冷板的配合面之间示例性的传热配置。图5展示本专利技术的第三实施例的示例性的冷去係统的侦舰图。图6展示了用于把电子设备服务器连接到服务器机架来形成热界面的第一安装组件的侧视图。图7展示在接合配置中的图6的安装组件的切面侧视图。 图8展示在断开配置中的图6的安装组件的切面侧视图。 图9展示用于把电子设备服务器连接到服务器机架来形成热界面的第二安装组件的侧视图。图10展示在接合配置中的图9的安装组件的切面侧视图。图11展示在断开配置中的图9的安装组件的切面侧视图。图12展示了图9-11的安装组件内的散热器板和底盘冷板的透视图。图13A展示横向凸轮配置的第一实施例的透视图。图13B展示图13A的横向凸轮配置的第一实施例的侧视图。图14A展示横向凸轮配置的第二实施例的透视图。图14B展示图14A的横向凸轮配置的第二实施例的侧视图。图15A展示纵向凸轮配置的第一 实施例的透视图。图15B展示图15A的纵向凸轮配置的第一实施例的由顶向下的视图。图16A展示纵向凸轮配置的第二实施例的透视图。图本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种连接两个换热器的安装系统,安装机构包括: a.包括第一换热器的服务器机架; b.一个或多个电子设备服务器,每个电子设备服务器通过电气接口连接到服务器机架,每个电子设备服务器包括第二换热器; c.连接到第一换热器和第二换 热器的移动机构,其中移动机构被设置为向第一换热器和第二换热器施加接合力,由此在第一换热器和第二换热器之间形成热界面;以及 d.连接到移动机构的力容纳组件,其中力容纳组件从电气接口隔离接合力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:N乔P曹DE维尔纳M麦马斯特G乌帕迪亚F兰德里I斯皮尔林T施拉德
申请(专利权)人:库利吉公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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