CN101861086A - 用于形成机械密封连接的装置和方法 - Google Patents

用于形成机械密封连接的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101861086A
CN101861086A CN201010159378A CN201010159378A CN101861086A CN 101861086 A CN101861086 A CN 101861086A CN 201010159378 A CN201010159378 A CN 201010159378A CN 201010159378 A CN201010159378 A CN 201010159378A CN 101861086 A CN101861086 A CN 101861086A
Authority
CN
China
Prior art keywords
groove
accessory
annulus
protrusion
pipeline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010159378A
Other languages
English (en)
Inventor
L·A·坎贝尔
M·J·小埃尔斯沃斯
P·辛
R·N·瓦格纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of CN101861086A publication Critical patent/CN101861086A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/14—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
    • F16L13/141—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by crimping or rolling from the outside
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/20—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members
    • F16L33/207—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members only a sleeve being contracted on the hose
    • F16L33/2071—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members only a sleeve being contracted on the hose the sleeve being a separate connecting member
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20763—Liquid cooling without phase change
    • H05K7/20772—Liquid cooling without phase change within server blades for removing heat from heat source
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2200/00—Indexing scheme relating to G06F1/04 - G06F1/32
    • G06F2200/20—Indexing scheme relating to G06F1/20
    • G06F2200/201—Cooling arrangements using cooling fluid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/49—Member deformed in situ
    • Y10T403/4958—Separate deforming means remains with joint assembly
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/76—Joints and connections having a cam, wedge, or tapered portion

Abstract

提供一种用于形成机械密封连接的装置和方法。所述装置包括带沟槽配件，其具有的外径大小允许所述带沟槽配件驻留在管道内，在所述管道和所述带沟槽配件之间将形成机械密封连接，所述带沟槽配件包括在其外表面周围的圆周沟槽以及在该圆周沟槽内的至少一个突起特征。所述装置还包括由形状记忆合金形成的圆环，其横向可热收缩。所述圆环的大小允许所述圆环驻留在所述管道上。当所述带沟槽配件驻留在所述管道内并且所述圆环与所述带沟槽配件中的圆周沟槽对准地定位在所述管道上时，所述圆环的热收缩导致所述管道形变进入所述圆周沟槽内，并且与所述圆周沟槽内的突起特征相接触，从而形成机械密封连接。

Description

用于形成机械密封连接的装置和方法
技术领域
本发明总体上涉及一种用于形成例如有助于冷却计算机系统(诸如各个计算机服务器单元的机架式装配)的机械密封连接的装置和方法。
背景技术
集成电路芯片以及包含这些芯片的模块的功耗在持续增长，以便实现处理器性能的增长。这种趋势在模块级和系统级都带来了冷却难题。需要增长的空气流速率来有效地冷却高功率模块并且限制排放到计算机中心的空气的温度。
在很多大型服务器应用中，处理器连同其相关联的电子设备(例如存储器、盘驱动器以及电源等)被封装在堆叠在机架或框架内的可拆卸抽屉配置中。在另外一些情况下，这些电子设备可能位于机架或框架内的固定位置处。典型地，这些部件通过由一个或多个空气流动设备(例如风扇或鼓风机)推动的、在平行空气流路径上通常从前到后流动的空气来冷却。在某些情况下，有可能通过使用较为强劲的空气流动设备来提供更大的空气流或是通过增加现有空气流动设备的旋速(即，RPM)来处理单个抽屉内增加的功率耗散。然而，此方法存在问题。
从机架排出的空气所携带的可感知热负荷使得有效处理该负荷的房间空气调节器的压力加大。对于具有靠近的“服务器场(farm)”或大批计算机机架的大型站来说尤其是这样。在这种站中并不仅仅是房间的空气调节受到挑战，而且还可能导致从一个机架单元排出的部分“热”空气被吸入同一个机架或是邻近机架的进气口的再循环问题。这种再循环的气流通常性质十分复杂并且可以导致明显高于所预期的机架进气口的温度。在这种站中，液体冷却(例如，水冷却)是用以辅助解决较高热通量的具有吸引力的技术。液体以有效的方式吸收部件/模块中发散出的热量，并且该热量最终可以从液体转移到外部环境(空气或者是液体冷却液)。
为了将液体冷却引入一个或者多个计算机服务器单元，有必要使得管道和配件符合现有的易燃性规范，同时其应当为典型的电子设备机架(例如服务器机箱)的有限空间环境可接受的。
发明内容
在一方面，通过提供一种用于形成机械密封连接的装置，使得现有技术的缺陷得以克服并且提供其他优势。所述装置包括带沟槽配件和圆环。所述带沟槽配件所具有的外径允许该带沟槽配件的一部分驻留于管道内，在所述管道和带沟槽配件之间将形成机械密封连接。所述带沟槽配件包括在该配件的外表面周围的圆周沟槽，以及在该圆周沟槽内的至少一个突起特征。所述圆周沟槽布置在带沟槽配件将驻留于管道内的部分上。所述圆环采用形状记忆合金形成，其为横向可热收缩的并且具有面向轴的表面。在所述面向轴的表面处，圆环内径的大小允许所述圆环驻留于所述管道之上。当所述带沟槽配件的所述部分驻留于所述管道内、并且所述圆环与沟槽配件外表面中的圆周沟槽至少部分对准地驻留在管道上时，圆环的热收缩使得管道形变进入所述圆周沟槽中并且与所述圆周沟槽内至少一个突起特征相接触，从而形成机械密封连接。
另一方面，提供一种用以促进电子设备系统的冷却的组件。所述组件包括可形变的管道以及在该可形变管道的一端处的机械密封连接。所述可形变管道配置为输送去往或是离开有待冷却的电子设备系统的至少一个生热部件的冷却液。所述机械密封连接形成在所述组件的带沟槽配件与所述可形变管道之间。所述带沟槽配件具有的外径大小使得所述带沟槽配件的至少一部分驻留于所述可形变管道之内，所述带沟槽配件还包括在其外表面周围的圆周沟槽以及该圆周沟槽之内的至少一个突起特征。该沟槽布置在所述带沟槽配件驻留于可形变管道内的部分中。所述机械密封连接进一步包括由形状记忆合金形成的圆环，其为横向可热收缩的并且具有面向轴的表面。在所述面向轴的表面处，圆环内径的大小允许该圆环在其热收缩之前驻留于所述可形变管道之上，其中所述圆环的热收缩使得所述可形变管道形变进入该圆周沟槽中并且与所述圆周沟槽的至少一个突起特征相接触，从而在冷却组件的可形变管道的至少一端处限定了机械密封连接。
另一方面，提供一种形成机械密封连接的方法。该方法包括：获得带沟槽配件，所述带沟槽配件具有的外径大小允许该带沟槽配件的至少一部分驻留在管道内，在所述带沟槽配件与管道之间将形成机械密封连接，所述带沟槽配件包括在其外表面周围的圆周沟槽以及在该圆周沟槽内的至少一个突起特征，所述圆周沟槽布置在大小适于驻留在管道内的所述带沟槽配件的所述至少一部分中；获得由形状记忆合金形成的圆环，其为横向可热收缩的并且具有面向轴的表面，并且其中在面向轴的表面处，所述圆环的内径大小允许该圆环驻留在所述管道之上；将所述带沟槽配件的所述至少一部分放置在所述管道内，并且将圆环与带沟槽配件的外表面中的圆周沟槽上至少部分对准地定位在管道上；以及使该圆环热收缩，以使该管道形变进入所述带沟槽配件中的至少一个圆环沟槽内并且与所述圆周沟槽内的至少一个突起特征相接触，从而形成机械密封连接。
此外，通过本发明的技术可以实现其他特征和优势。在此对本发明的其他实施方式和方面进行详细描述，其被视为本发明的一部分。
附图说明
在说明书的结论处的权利要求书中已经特别指出并且明显要求了被视为本发明的主题。从以下结合附图的详细描述中，本发明的前述以及其他的目的、特征以及优势将变得明显。所述附图中：
图1描绘了传统的空气冷却数据中心的活动地板布局的一个实施方式；
图2描绘了在根据本发明一个方面的液体冷却系统的一个实现中所致力于解决的再循环气流模式；
图3描绘了根据本发明一个方面的用于数据中心的一个或多个电子设备机架的液体冷却的冷却液分布单元的一个实施方式；
图4是电子设备子系统布局的一个实施方式的平面图，其描述了根据本发明一个方面的用于电子设备子系统部件的混合冷却的空气和液体冷却子系统；
图5描绘了根据本发明一个方面的部分组装的电子设备子系统布局的一个具体实施方式，其中所述电子设备子系统包括八个有待积极冷却的生热电子部件，每一个生热电子部件都分别具有与其耦合的基于液体的冷却系统的液体冷却的冷板；
图6是配件与管道之间的传统软管倒钩(hose-barb)连接的横截面正视图；
图7是根据本发明一个方面的形成机械密封连接的装置的横截面正视图；
图8是如图7所示的根据本发明一个方面的形成机械密封连接的装置的更为详细的实施方式的横截面正视图；
图9是根据本发明一个方面的形成机械密封连接的装置的备选实施方式的横截面正视图；
图10是如图9所示的根据本发明一个方面的形成机械密封连接的装置的更为详细的实施方式的横截面正视图；
图11A是根据本发明一个方面的形成机械密封连接的装置的一个实施方式的等视轴图；
图11B是描述了根据本发明一个方面的机械密封连接的组装后的图11A的装置的横截面正视图；
图12A是根据本发明一个方面的用于形成机械密封连接的装置的备选实施方式的等视轴图；
图12B是描述了根据本发明一个方面的机械密封连接的组装后的图12A的装置的横截面正视图；以及
图12C是根据本发明一个方面的有助于形成机械密封连接的图12A和图12B的装置的固定夹的一个实施方式的等视轴图。
具体实施方式
一般而言，这里提供的是一种用于形成例如有助于电子设备机架内的一个或多个电子设备子系统的液体冷却的机械密封连接的新颖的装置和方法。该机械密封连接使用由形状记忆合金形成的圆环在带沟槽配件和可形变的管道之间形成。所述带沟槽配件包括在其外表面周围的圆周沟槽，在该圆周沟槽内具有一个或多个突起特征。在将带沟槽配件定位在管道内并且将圆环与该带沟槽配件中的圆周沟槽至少部分对准地定位在管道上后，该圆环的热收缩导致管道形变进入该圆周沟槽内并且与沟槽内的一个或多个突起特征相接触，从而形成了机械密封连接。
在进一步描述该装置和方法之前，下文参考图1-图5对液体冷却系统进行描述。这种有助于冷却数据中心内的一个或者多个电子设备机架的系统可以与此处所介绍的装置和方法结合使用。请注意，图1-图5仅仅是作为示例而提供，因此此处所介绍的所述用于形成机械密封连接的装置和方法可以被多种不同的应用所采用。例如，参考同时提交并且共同转让的美国专利系列号__________，名为“HighPerformance Dual-In-Line Memory(DIMM)Array Liquid CoolingAssembly and Method”(代理卷号：IBMPOU920080191US1)中更多的实现，通过引用将该申请的全部合并于此。
这里所使用的术语“电子设备机架”、“机架式安装的电子设施”以及“机架单元”为可互换地使用，并且(除非另外说明)包括具有一个或多个计算机系统或电子设备系统的生热部件的任何壳体、框架、机架、箱体、刀片式系统等，并且可以例如是具有高端、中端、低端处理性能的单机计算机处理器。在一个实施方式中，电子设备机架可以包括多个电子设备系统或者子系统，其中每一个都具有一个或者多个放置于其中并且需要冷却的生热部件。“电子设备系统”或是“电子设备子系统”指的是任何具有一个或多个放置于其中的生热部件的子壳体、刀片、页、抽屉、节点以及箱体等。电子设备机架的每一个电子设备系统或是子系统可以相对于电子设备机架移动或是固定，多抽屉机架单元的机架式装配的电子设备抽屉和刀片中心系统的刀片是两个有待冷却的电子设备机架的子系统的例子。
“电子部件”指的是例如计算机系统或是其他电子设备单元的需要冷却的任何生热的电子部件。举例来说，电子部件可以包括有待冷却的一个或者多个集成电路管芯和/或其他电子器件，包括一个或多个处理器管芯、存储器管芯或是存储器电源管芯。作为又一个例子，电子部件可以包括放置在共同承载体上的一个或是多个裸露的管芯或一个或是多个封装的管芯。如同这里所使用的，“主要生热部件”指的是电子设备子系统内主要的生热电子部件，而“次要生热部件”指的是较之于有待冷却的主要生热部件而言产生较少热量的电子设备子系统的电子部件。“主要生热管芯”指的是例如在包括主要生热管芯和次要生热管芯的生热电子部件内的主要生热管芯或芯片(一个例子是处理器管芯)。“次要生热管芯”指的是多管芯电子部件中较之于其主要生热管芯而言产生较少热量的管芯(有待冷却的次要管芯的例子有存储器管芯和存储器电源管芯)。作为示例，生热电子部件可以包括在共同承载体上的多个主要生热裸露管芯和多个次要生热管芯。此外，除非另外说明，术语“液体冷却的冷板”指的是任何传统的热传导结构，其具有多个形成在其中的用于液体冷却液流过的通道或通路。此外，“冶金键合”在此处通常指的是通过任何方式将两个部件焊接、硬钎焊或是软钎焊在一起。
如同这里使用的，“空气-液体热交换机”表示任何如这里所描述的热交换系统，液体冷却液可以通过该热交换系统进行循环并且该热交换系统在空气和循环液体间传递热量；并且包括一个或多个分立的串行或是并行耦合的空气-液体热交换机。一个空气-液体热交换机例如可以包括由与多个空气冷却的冷却鳍板进行热交流的热传导管道(诸如铜或其他管道)形成的一个或者多个冷却液流动路径。在不脱离在此公开的本发明范围的情况下，空气-液体热交换机的大小、配置以及构造可以改变。“液体-液体热交换机”例如可以包括由彼此之间进行热交流的热传导管道(诸如铜或其他管道)形成的两个或多个冷却液流动路径。在不脱离在此公开的本发明范围的情况下，液体-液体热交换机的大小、配置以及构造可以改变。此外，“数据中心”指的是包括一个或者多个有待冷却的电子设备机架的计算机站。作为一个特定的例子，数据中心可以包括一行或多行例如服务器单元的机架式安装的计算单元。
设施冷却液和系统冷却液的一个例子是水。然而，在此公开的概念适于在设施侧和/或系统侧使用其他类型的冷却液。例如，一个或者多个冷却液可以包括盐水、氟碳化合物液体、液态金属或是其他类似的冷却液或是制冷剂。在此处描述的另一个例子中，设施冷却液是制冷剂而系统冷却液是水。所有这些变化都是可能的，同时仍然可以保持本发明的优势和独特的特征。
以下参考附图，出于易于理解的原因而未按照比例对其进行绘制，其中在不同的图中使用相同的参考标号来指代相同或是相似的部件。
图1描绘了现有技术中典型的空气冷却的数据中心100的活动地板布局，其中多个电子设备机架110放置为一行或者多行。如图1所示的数据中心可以容纳数百甚至数千个微处理器。在所示出的布置中，冷空气从限定在房间的活动地板140与基底或是底层地板165之间的供给空气高压间145通过带孔的地板砖160进入计算机房。冷空气进入通过电子设备机架的空气入口侧120的百叶盖板，并且通过电子设备机架的背面(即，空气出口侧130)排出。每一个电子设备机架110可以具有一个或者多个空气流动设备(例如，风扇或是鼓风机)以提供强制的从入口到出口的空气流，从而冷却机架的一个或多个抽屉内的电子部件。供给空气高压间145通过布置在计算机站的“冷”通道处的带孔的地板砖160向电子设备机架的空气入口侧提供经过调节和冷却的空气。该经过调节和冷却的空气通过同样布置在数据中心100内的一个或者多个空气调节单元150而提供给高压间145。靠近每个空气调节单元150上部的房间空气被带入每个空气调节单元150。这种房间空气包含从电子设备机架110的相对空气出口侧130所限定的计算机站的“热”通道排放出的部分空气。
由于急剧增长的对于通过电子设备机架的气流需求以及典型数据中心站内的空气分布的局限性，可能出现房间内的再循环问题。这一点在图2的活动地板布局中显示，其中发生了从电子设备机架110的空气出口侧130返回由电子设备机架的相对空气入口侧120所限定的冷空气通道的热空气再循环200。这种再循环之所以发生是因为通过地砖160提供的经过调节的空气通常仅是由放置在电子设备机架中的空气流动设备强迫通过电子设备机架的气流率的一部分。这可能是由于地砖大小(或者扩散气流率)的限制。入口侧空气供给的其余部分通常由通过再循环200的周围房间空气组成。该再循环的气流通常性质非常复杂并且可能导致机架单元入口温度明显高于期望。
从计算机房间站的热通道到冷通道的热排放空气的再循环对于机架内的一个或多个计算机系统或是一个或多个电子设备系统来说可能是有害的。数据中心设施通常设计为在机架空气入口温度为18-35℃的范围内操作。然而，对于图1所描绘的活动地板布局来说，在靠近冷却空气输入地板通风口的机架下部，温度范围可以是15-20℃；而在热空气可能形成自续再循环回路的电子设备机架上部，温度范围可以是45-50℃。由于容许的机架热负荷受到“热”部分处机架入口空气温度的限制，因此这种温度分布与可获得的冷空气的低效利用相关。而且，计算机站设施通常对于客户来说是高资本的投资。因此，从产品可靠性和性能的角度以及出于客户满意和商业发展的考虑来看，将到达机架单元的入口空气的温度限制为基本上均匀就具有很重要的意义。这种计算机和电子设备系统的有效冷却以及由空气流的再循环所引起的到达一个或多个机架单元的局域热空气入口温度的改善是在在此公开的装置和方法所要解决的，其同时可以减低数据中心内的噪声(例如，通过在数据中心内需要较少的冷却空气和通过电子设备机架的较少冷却气流来消除给定的热负荷，从而降低空气流动设备要求并相应地降低数据中心内的噪声)。
图3描绘了用于数据中心的冷却液分布单元300的一个实施方式。该冷却液分布单元传统上是一个大单元，占据了被认为是全部的电子设备框架。在冷却液分布单元300中有功率/控制元件312、储液池/膨胀箱313、热交换机314、泵315(通常伴有冗余的第二泵)、设施水入口316以及出口317供给管路、通过耦合320和管线322向电子设备机架110提供水或者系统冷却液的供给歧管318、以及通过管线323和耦合321从电子设备机架110接收水的返回歧管319。每一个电子设备机架包括(在一个示例中)用于该电子设备机架的功率/控制单元330、多个电子设备子系统340、系统冷却液供给歧管350、以及系统冷却液返回歧管360。如所示出的，每一个电子设备机架110布置在数据中心的活动地板140上，并且向系统冷却液供给歧管350提供系统冷却液的管线323以及促进系统冷却液从系统冷却液返回歧管360返回的管线322布置在所述活动地板之下的供给空气高压间中。
在所示出的实施方式中，系统冷却液供给歧管350通过布置在供给歧管与机架内相应电子设备子系统之间的柔性软管连接351向电子设备子系统的冷却系统(更为确切地，向其液体冷却的冷板)提供系统冷却液。类似地，系统冷却液返回歧管360通过柔性软管连接361耦合至电子设备子系统。在柔性软管351、361和各体电子设备子系统之间的接口处可以采用快速连接耦合。举例来说，这些快速连接耦合可以包括各种商业上可获得的连接，例如可以从美国明尼苏达州圣保罗市Colder Products公司或是美国俄亥俄州克利夫兰市的Parker Hannifin获得。
虽然未示出，但是电子设备机架110还可以包括放置在其空气出口侧的空气-液体热交换机，该空气-液体热交换机同样从系统冷却液供给歧管350接收系统冷却液，并且将系统冷却液返回到系统冷却液返回歧管360。
图4描绘了电子设备子系统340部件布局的一个实施方式，其中一个或多个空气流动设备411提供强制空气流415来冷却电子设备子系统340内的多个部件412。冷空气从抽屉的前部431进入，并且从后部433排出。有待冷却的多个部件包括：(基于液体的冷却系统的)液体冷却的冷板420与之耦合的多个处理器模块、多个存储器模块430的阵列(例如，双列直插式内存模块(DIMM))以及耦合至经空气冷却的散热器的多行存储器电源模块432(例如，DIMM控制模块)。在所示的实施方式中，存储器模块430以及存储器电源模块432部分地排布在电子设备子系统340的前部431附近，并且部分地排布在电子设备子系统340的后部433附近。而且，在图4的实施方式中，存储器模块430和存储器电源模块432通过穿过电子设备子系统的空气流415来冷却。
所示出的基于液体的冷却系统进一步包括与基于液体的冷板420连接并且进行液体交流的多个冷却液输送管道。所述冷却液输送管道包括一组冷却液输送管道，其中每一组包括(例如)冷却液供给管道440、桥接管道441以及冷却液回流管道442。在本例中，每一组管道向串行连接的冷板420对(耦合至处理器模块对)提供液体冷却液。冷却液通过冷却液供给管道440流进每一对中的第一冷板并且通过桥接管道或是管线441从该第一冷板流到该对中的第二冷板，所述桥接管道或是管线可以是也可以不是热传导的。冷却液从该对中的第二冷板通过相应的冷却液回流管道442返回。
图5描绘了包括八个处理器模块的备选电子设备抽屉布局的更多细节，其中每个处理器模块各自具有与之耦合的基于液体的冷却系统的液体冷却的冷板。所述基于液体的冷却系统被示为进一步包括相关联的冷却液输送管道和集流管(header)子组件，所述冷却液输送管道用于促进液体冷却液通过液体冷却的冷板，而所述集流管子组件用于促进液体冷却液向液体冷却的冷板的分布以及液体冷却液从液体冷却的冷板的返回。作为一个具体的例子，通过基于液体的冷却系统的液体冷却液是冷水。
请注意，在完成将热量从电子设备系统的生热部件移除这一任务时，各种液体冷却液要明显胜于空气，并且因此更加有效地将部件维持在所需的温度，从而达到增强的可靠性以及巅峰性能。在设计和部署基于液体的冷却系统时，有利的是所构造的系统使可靠性最大化且使渗漏的可能性最小化，而同时又能符合给定的电子设备系统实现中所有其他的机械、电气以及化学要求。这些更鲁棒的冷却系统在其组装和实现中存在独特的问题。例如，一种组装方案是在电子设备系统内利用多个配件并且使用柔性塑料或是橡胶管道来连接集流管、冷板、泵以及其他的部件。然而，这类解决方案可能无法符合给定客户的规定以及对于可靠性的需求。
因此，在此在一方面中，提出一种鲁棒并且可靠的基于液体的冷却系统，特别地，其作为一体化结构而被预先配置以及预制，从而放置在特定的电子设备抽屉里。
图5是根据本发明一个方面的电子设备抽屉以及一体化冷却系统的一个实施方式的等视轴图。所描绘的平面服务器组件包括：多层印刷电路板，存储器DIMM插座以及有待冷却的各种其他电子部件物理上以及电气上都附接至所述多层印刷电路板。在所描绘的冷却系统中，提供有用以将液体冷却液从单个入口分布到多个平行的冷却液流动路径的供给集流管，以及将从所述多个平行的冷却液流动路径排放的冷却液收集到单个出口的返回集流管。每个平行的冷却液流动路径包括一个或是多个呈串行流安排的冷板，用以对机械上以及热学上耦合至该冷板的一个或是多个电子部件进行冷却。所述平行路径的数量以及所述串行连接的液体冷却的冷板数量例如取决于期望的设备温度、可获得的冷却液温度、冷却液流率以及从每个电子部件中耗散出来的总计热负荷。
更具体地，图5描绘了局部组装的电子设备系统513以及耦合至有待冷却的主要生热部件(例如，包括处理器管芯)的组装的基于液体的冷却系统515。在该实施方式中，所述电子设备系统被配置用于(或被配置作为)电子设备机架的电子设备抽屉，并且包括例如支撑基底或是平板505、多个存储器模块插座510(具有没有示出的存储器模块(例如，双列存储器模块))、多行存储器电源模块532(每一个都具有与之耦合的空气冷却的散热器534)、以及放置在基于液体的冷却系统515的液体冷却的冷板520之下的多个处理器模块(未示出)。
除了液体冷却的冷板520之外，基于液体的冷却系统515还包括多个冷却液输送管道，包括与相应的液体冷却的冷板520进行液体交流的冷却液供给管道540和冷却液回流管道542。所述冷却液输送管道540、542还连接到集流管(或是岐管)子组件550，其促进液体冷却液向冷却液供给管道540的分布以及液体冷却液从冷却液回流管道542的返回。在本实施方式中，与靠近电子设备抽屉513前部531的存储器电源模块532相耦合的空气冷却的散热器534在高度上低于与靠近电子设备抽屉513后部533的存储器电源模块532相耦合的空气冷却的散热器534’。该尺寸差是为了适应冷却液输送管道540和542，因为在本实施方式中，集流管子组件550在电子设备抽屉的前部531处，并且多个液体冷却的冷板520在抽屉的中间。
基于液体的冷却系统515包括预先配置的一体化结构，包括多个(预先组装的)液体冷却的冷板520，其以间隔关系被配置和部署为与相应的生热电子部件啮合。在本实施方式中，每个液体冷却的冷板520包括液体冷却液入口和液体冷却液出口，以及附接子组件(即，冷板/负载臂组件)。每个附接子组件被用以将其相应的液体冷却的冷板520耦合至相关联的电子部件，以形成冷板以及电子部件组件。在冷板的侧部提供有对准开口(即，通孔)用以在安装过程中接收对准钉或者定位销，并且在附接子组件内包括促进使用所述附接组件的连接体(或者导向钉)。
如图5所示，集流管子组件550包括两个液体岐管，即冷却液供给集流管552和冷却液返回集流管554，在一个实施方式中，其通过支撑托架耦合到一起。在图5的一体化冷却结构中，冷却液供给集流管552冶金键合为与每一个冷却液供给管道540进行液体交流，而冷却液返回集流管554冶金键合为与每一个冷却液回流管道542进行液体交流。单个冷却液入口551以及单个冷却液出口553从集流管子组件延伸出来，用以耦合至电子设备机架冷却供给以及返回岐管(未示出)。
图5还描绘出了预先配置的、冷却液输送管道的一个实施方式。除了冷却液供给管道540和冷却液回流管道542之外，提供桥接管道或是管线541，用以例如将一个液体冷却的冷板的液体冷却液出口耦合至另一个液体冷却的冷板的液体冷却液入口，从而以串行液体流的方式将冷板连接起来，其中冷板对通过相应的冷却液供给和回流管道组来接收以及返回液体冷却液。在一个实施方式中，冷却液供给管道540、桥接管道541以及冷却液回流管道542都为预先配置的、由例如铜或铝的热传导材料形成的半刚性管道，并且这些管道分别以密封的方式硬钎焊、软钎焊或是焊接到集流管子组件和/或液体冷却的冷板。在图5的实施方式中，这些管道针对特定的电子设备系统而预配置，从而有助于按照与电子设备系统的啮合关系来安装一体化结构。
取决于应用，这些预配置的金属管道可能是不利的。例如，(例如)由金属制造的上述冷却液输送管道缺乏机械柔度，并且较之于塑料或是橡胶(EPDM)管道而言更为昂贵。因此，需要一种备选方法来实现用于冷却电子设备系统或子系统的基于液体的冷却系统。
为了将液体冷却液引入例如计算机服务器单元等冷却系统中，必须使得管道和所有配件符合保险商实验室(UL)关于易燃性的规范。金属管道符合这些规定，但是如已经注意到的，其缺乏机械柔度并且较之于例如三元乙丙橡胶(EPDM)软管的其他选择来说更为昂贵。遗憾的是，EPDM软管的壁厚度通常大大，从而使得外径不能够装配进当今电子设备系统(例如这里所描述的系统)的可获得容积内。另一种选择是由可形变塑料制成的管道，例如聚四氟乙烯(PTFE)、过氟烷氧基(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)或者其他聚合物管道。这些管道符合UL规范的要求，但是难以密封到配件。传统上，这种塑料管道通过密封在管道外部的压缩异径接口或是夹钳而附接到配件。由于受限的可用容积，因此其也是这里所描述的实现中所不能接受的。当目前可获得的压缩异径接口在实施方式中与多个这种连接并行使用时，其会产生过度的连接容积。
在图6中描绘了另一种方法，其中使用了外部倒钩配件。如图6所示，配件600的大小适于驻留在柔性软管620内，在将该配件放入软管内时，软管620在该配件600的外部倒钩610周围发生形变。请注意，该倒钩的直径大于软管620的内径，这要求软管同心地向外形变。对于非常柔顺的橡胶或是类似材料来说，这种方法行之有效(但是上述塑料管道和其他的聚合物不太柔顺，并且不易在倒钩之上形变)。通常提供有压缩夹钳625，并且其还包括形式上为待形变扣环的其他硬件，以产生夹钳力或是冲力机制(例如，在夹钳体上的蜗轮或是狭槽)，这进一步增加了装配所需要的容积。如所注意到的，例如图6所示的外部倒钩配件对于例如上述PTFE、PFA、FEP的塑料管道或是其他聚合物管道而言是不可行的，因为这些管道通常比橡胶软管坚硬，因此即使应用了传统的软管夹钳也不能符合预期形状。
图7示出了利用这种管道来形成机械密封连接的备选方法的一个实施方式。在该图中，提供带沟槽配件700(例如用金属制成)，其外径大小适于滑入或是摩擦装配在管道720的内径内。如图所示，配件700是一个带沟槽配件，其具有一个或多个圆周沟槽710，该圆周沟槽710布置在该配件与管道之间的交叠区域内的配件外表面周围。在每一个圆周沟槽710内，形成有一个或多个突起特征711，例如倒钩，其用于在管道形变进入圆周沟槽内时，通过例如形状记忆合金圆环(夹钳)来紧握并且密封管道720与配件700。
有利地，通过将相对坚硬但是可塑地可形变管道放置在带沟槽配件之上，以及将形状记忆合金(SMA)圆环730至少部分地与带沟槽配件700的圆周沟槽710对准地定位在管道720之上，图7的装置将容易组装。SMA圆环730的热收缩提供了必要的持久夹钳力，以使得管道720可塑地形变进入圆周沟槽内，并且与该圆周沟槽内一个或多个突起特征711相接触，并且将管道保持在倒钩上从而形成机械密封封装。由于其尺寸小并且容易组装，这种建立连接的方法要优于上述的各种解决方案。如这里所述的，应该选择管道使得其在被热收缩夹钳时能够形变进入圆周沟槽。请注意，如果希望的话，可以在圆周沟槽内提供一个或多个突起特征，并且还可以提供多个圆周沟槽(例如通过使用多个SMA圆环)。在一个例子中，每个突起特征包括倒钩，其可以是在圆周沟槽内连续的圆周倒钩。如图所示，该倒钩没有延伸超过沟槽配件的外表面，这有助于将配件滑动安装进入管道。
在一个实施方式中，带沟槽配件可以由例如不锈钢、铜或者铝等金属制成，而SMA圆环(或夹钳)可以是任何商业可获得的SMA夹钳，例如加利福尼亚州圣弗朗西斯科市的Intrinsic公司提供的可热收缩的圆环。在一个实施方式中，可以选择矩形横截面的SMA夹钳用于这里所提供的装置。本领域技术人员可以根据这里所提供的描述来针对特定的实现选择圆周沟槽的深度以及SMA夹钳的热收缩特性。
可以通过传统的烤箱或是带式烘干炉进行SMA夹钳的热收缩，烤箱的温度设置在165℃到200℃之间。如果周围结构可以接受，更高的温度可以带来更快的加热。此外，使用对流烤箱可以缩短加热时间。SMA圆环(或夹钳)在45℃时开始收缩并且在100℃时候达到几乎完全收缩，但是需要加热到165℃以建立完全的夹钳力。采用受控的加热方法来确保SMA圆环到达期望温度。如果期望，可以采用带有油漆点的圆环，在圆环达到165℃时油漆点改变颜色。针对所设计目的的径向夹钳力等于圆环与基底的接触面积乘以接触压强。热收缩之后的SMA圆环所施加的实际力取决于安装方法、基底材料以及几何形状和操作温度。该力随着施加的温度以及基底半径的降低而降低。需要进行测试以使得特定的机械密封连接应用达标。
图8描绘了使用图7所示装置的机械密封连接的更为详细的实现。在该实施方式中，带沟槽配件800包括锥形的末梢端801，其有助于将配件插入可形变的管道820(例如用上述的PTFE、PFA、FEP或其他聚合物材料制成)。在带沟槽配件800内形成有圆周沟槽810，并且在这些沟槽内具有一个或多个突起特征811，其在沟槽内沿圆周向连续延伸。SMA圆环830与圆周沟槽810对准放置，并且其被示为在热收缩之后可塑地使管道820的部分形变进入圆周沟槽810内并且与一个或多个突起特征811接触。如前所述，SMA圆环830的横截面配置可以改变。在一个实施方式中，SMA圆环830的宽度wr小于或是等于圆环所对准的圆周沟槽810的宽度Wg。这有助于管道随着SMA圆环的热收缩而形变进入圆周沟槽。
如图7和图8所示，圆环面向轴的表面(或内表面)具有随着SMA圆环的加热而收缩的内径。该内径的收缩导致力的施加从而可塑地使管道820形变，强制管道的一部分进入圆周沟槽810内，并且与沟槽内一个或多个突起特征相接触。SMA圆环被造成最终(致动)规格，接着被机械地拉伸为容易在管道外径上滑动的较大口径。在将SMA圆环置于管道上并与带沟槽配件的圆周沟槽的至少一部分对准之后，对组件进行加热，从而软化管道并且使SMA圆环返回其最初的形状，这是SMA材料的公知属性。所得到的连接配置如图7和图8所示。有利地，所示出的机械密封连接可以用于例如上述冷却系统中。该连接需要最小的附加容积，并且允许使用PTFE、PFA、FEP或是其他聚合物管道，这种管道比图5例子中的金属管道更易弯曲。
图9和图10描绘了备选装置的实施方式，其中突起特征是非对称的倒钩，而不同于图7和图8所示的对称倒钩。特别地，参考图9，带沟槽配件900所具有的外径的大小允许其滑入或是摩擦装配进管道920的内径。带沟槽配件900包括圆周沟槽910，其布置在管道内带沟槽配件900的端部附近。在该配置中，提供有非对称的倒钩911，并且可以包括例如在带沟槽配件900的圆周沟槽910内圆周地延伸的连续倒钩。该非对称的倒钩911优选地不延伸超过带沟槽配件的外径，从而不会在配件被插入管道内时对其产生干扰。如上所述的SMA圆环930被示为定位在管道920之上以及圆周沟槽910之上。如图所示，已经发生了热收缩，并且SMA夹钳930强迫可形变的管道920的一部分进入所述圆周沟槽内并且与所述非对称的倒钩911发生咬合啮合，从而形成机械密封连接。
图10示出了该实施方式的更为具体的实现，其中带沟槽配件1000具有锥形的末梢端1001以帮助将管道1002插在该配件上。该带沟槽配件1000包括在其突出物部分中的圆周沟槽1010，其被示出为布置在管道1020内部。诸如图9所示的非对称倒钩1011驻留在圆周沟槽内。SMA圆环1030被示为定位在管道1020上，与该圆周沟槽1010对准，随着SMA圆环的热收缩而导致管道1020的可塑性形变进入圆周沟槽1010内，并且与该非对称倒钩1011发生咬合啮合。
已经对上述装置的各种原型进行了测试。在一个实施方式中，图7-图10的配件和倒钩设计采用不锈钢制成，并且使用SMA夹钳被组装进FEP管道内。通过利用在水浴中的空气对管道连接施加压力到50psig(磅/平方英寸)(流体静力学的)来测试两种倒钩设计的渗漏。两种设计都耐受压力而无任何可见的渗漏。进一步的测试是采用水和手泵来示范突发压力和组件。图7-图10所示的设计在约为600psig时发生故障。
图11A-图11B描绘了根据本发明一个方面的装置的又一个实施方式。该装置仅仅作为示例而产生了图7以及图8的连接。其他突起特征实施方式可以用于例如图11A和图11B所描绘的装置中。
如所示出的，所提供的配件1100包括具有锥形端1101的配件突出物1105，用以促进将配件突出物插入例如上述的PTFE、PFA、FEP或其他聚合物管道的管道1120中。如同上面结合图7-图10的实施方式所描述的，所述的配件突出物1105具有一个或多个圆周沟槽1110，其具有部署在沟槽中的一个或多个突起特征1111。在本实施方式中，还提供有对准突出物1115，其从配件1100延伸，并且环绕配件突出物1105的一部分。该对准突出物(在所描绘的实施方式中其为圆柱形)包括阀座面1116，其例如与配件突出物1105中的圆周沟槽的邻近沿对准。如同这里所描述的，阀座面1116这样定位，使得在组装该装置时促进SMA圆环1130与圆周沟槽的对准。
如图11A所示，该装置准备与管道1120上的SMA圆环1130以及同样在管道1120上的螺纹固定帽1140组装。该螺纹固定帽1140的大小适于并且被配置为螺纹地与对准突出物1115外表面上的螺纹啮合。所得到的组件如图11B所示，其中螺纹固定帽1140的内表面与SMA圆环1130的一侧啮合，而阀座表面1116(包括对准突出物1115的暴露端)与SMA圆环的另一侧对，接并且将该圆环定位在配件1100中的圆周沟槽1110上的期望位置。在图11B中，SMA圆环1130经历了热收缩，并且管道1120的一部分形变进入圆周沟槽1110并且与突起特征1111相接触。有利地，阀座表面促进SMA圆环在配件的圆周沟槽上的正确定位，并且在SMA圆环热收缩使管道可塑地形变进入圆周沟槽内并且与沟槽内的一个或多个突起特征相接触之前以及之后，该螺纹固定帽(当与对准突出物螺纹地啮合时)都起到为该装置形成的机械密封连接提供附加机械硬度的作用。
图12A-图12C描绘了根据本发明的装置的又一个实施方式。虽然依据图7和图8的配置而构造，然而该装置可以采用任何形状的圆周沟槽内的突起特征，只要在管道随着SMA圆环的热收缩而可塑地形变进入圆周沟槽内时该突起特征足以咬合进入并且由此保持住管道即可。
如图12A和图12B所示，该装置包括配件1200，其所具有的配件突出物1205具有锥形的末梢段1201，以促进将配件突出物插入如上所述的PTFE、PFA、FEP或其他聚合物管道的管道1220内。如上所述，在配件突出物1205内提供有圆周沟槽1210，并且该圆周沟槽1210包括突起特征1211，所述突起特征1211例如配置为图7和图8实施方式中的非对称倒钩。然而，还可以采用其他的突起特征配置。在图12A中示出SMA圆环1230定位在管道1220上，并且还示出固定夹1240。在配件1200将要由固定夹1240的第一臂1241进行啮合的部分内提供有固定狭槽1215。图12C示出，除第一臂1241之外，固定夹1240包括第二臂1242和第三臂1243。第二臂1242和第三臂1243呈相对的关系放置，并且间隔开足以在其间容纳SMA圆环1230的距离(参见图12B)。如图12B所示，第一臂1241在操作位置时与配件1200的固定狭槽1215啮合，并且该固定夹的大小使得保持在第二臂1242与第三臂1243之间的SMA圆环1230与配件1200中的圆周沟槽1210对准地定位。如图12C所示，第一臂、第二臂、第三臂的突出物可以变化。此外，图12A-图12C中所描绘的C形固定夹示例足以允许该固定夹容易地在管道1220的外径上滑动。
为了组装图12A到图12C所描绘的装置，将尚未致动的SMA圆环放置在管道上，并且将管道和SMA圆环组件推到配件突出物1205之上，其中SMA圆环大致与配件突出物中的圆周沟槽对准地定位。接着将固定夹放置在组件上，其中SMA圆环被保持在第二臂与第三臂之间，并且第一臂被保持在配件的固定狭槽内。这样，通过固定夹的合适大小以及配置，可以确保SMA圆环与配件突出物中的圆周沟槽对准地定位。接着升高所得到的组件的温度，以将SMA热收缩到位，使得管道可塑地形变导致管道与圆周沟槽内的突起特征相接触并且形成机械密封封装。该固定夹通过确保SMA圆环在圆周沟槽上的正确定位、在SMA圆环热收缩之前向组件提供机械硬度以及在热收缩之后向连接提供附加机械强度来促进组装工艺。
虽然在此描绘并且描述了优选的实施方式，但是对于本领域技术人员来说易见的是，在不脱离本发明精神的情况下，可以进行各种修改、添加、替换等，这些修改、添加以及替换因此被视为在本发明所附权利要求所限定的范围内。

Claims (20)

1.一种用于形成机械密封连接的装置，所述装置包括：
带沟槽配件，其具有的外径允许所述带沟槽配件的至少一部分驻留在管道内，在所述管道与所述带沟槽配件之间将形成所述机械密封连接，所述带沟槽配件包括在其外表面周围的圆周沟槽以及在所述圆周沟槽内的至少一个突起特征，所述圆周沟槽被布置在所述带沟槽配件驻留在所述管道内的所述至少一部分中；
由形状记忆合金形成的圆环，其横向可热收缩并且具有面向轴的表面，并且其中在所述面向轴的表面处，所述圆环的内径的大小允许所述圆环驻留在所述管道上；以及
其中当所述带沟槽配件的所述至少一部分驻留在所述管道内、并且所述圆环与所述带沟槽配件的所述外表面上的所述圆周沟槽至少部分对准地驻留在所述管道上时，所述圆环的热收缩导致所述管道形变进入所述圆周沟槽内并且与所述圆周沟槽内的所述至少一个突起特征相接触，从而形成所述机械密封连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个突起特征包括驻留在所述圆周沟槽内的至少一个倒钩。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述圆周沟槽内的所述至少一个突起特征不延伸超过与所述圆周沟槽邻近的所述带沟槽配件的外径。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述圆周沟槽包括沟槽宽度Wg并且所述圆环包括小于或等于所述沟槽宽度Wg的圆环宽度Wr，并且其中当所述圆环在与所述带沟槽配件的所述外表面中的所述圆周沟槽对准的位置处驻留于所述管道上时，所述圆环的热收缩导致所述管道形变进入至少一个所述圆周沟槽内，并且与所述圆周沟槽内的所述至少一个突起特征相接触，从而形成所述机械密封连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述管道为可塑地可形变的，包括聚四氟乙烯(PTFE)、过氟烷氧基(PFA)、或氟化乙烯丙烯(FEP)中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述带沟槽配件包括配件突出物，并且所述带沟槽配件将驻留在所述管道内的所述至少一部分包括所述配件突出物的至少一部分，所述配件突出物包括圆周沟槽，并且其中所述带沟槽配件进一步包括对准突出物，所述对准突出物至少部分地环绕所述配件突出物并且具有阀座表面，所述阀座表面被定位为使得所述圆环相对于所述阀座表面的放置自动地将所述圆环与所述带沟槽配件中的所述圆周沟槽至少部分地对准。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述对准突出物为圆柱形并且在其外表面上至少部分地带有螺纹，并且其中所述装置进一步包括带螺纹的固定帽，其大小适于与所述对准突出物的所述外表面上的至少一部分螺纹进行螺纹啮合，其中，将所述螺纹固定帽螺纹啮合至所述对准突出物的螺纹上增加了所述机械密封连接的机械强度，并且其中所述带螺纹的固定帽的大小使得当其螺纹地吻合在所述对准突出物的螺纹上时，所述圆环驻留在所述对准突出物的所述阀座表面与所述带螺纹的固定帽的内表面之间。
8.根据权利要求1所述的装置，进一步包括固定夹，所述固定夹包括第一臂，其大小适于并且被配置为啮合耦合至所述带沟槽配件中的固定狭槽，从而将所述固定夹相对于所述带沟槽配件而定位，所述固定夹还包括第二臂和第三臂，其以相对关系间隔开并且其大小适于当圆环与所述圆周沟槽至少部分对准地驻留在所述管道上、并且所述第一臂在所述固定狭槽中啮合耦合至所述带沟槽配件时将所述圆环固定在所述第二臂与第三臂之间，并且其中所述固定夹固定所述圆环就位直到所述圆环的热收缩导致所述管道形变进入至少一个所述圆周沟槽内，并且向所得机械密封连接提供额外的机械强度。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述固定夹为C形，并且其中所述第一臂、第二臂、第三臂中至少一个的高度可变。
10.一种用于促进电子设备系统冷却的组件，所述组件包括：
可形变管道，用于输送去往以及离开待冷却的所述电子设备系统的至少一个生热部件的冷却液；
在所述可形变管道的至少一端的机械密封连接，所述机械密封连接形成在所述组件的带沟槽配件与所述可形变管道之间，其中所述带沟槽配件具有的外径大小使得所述带沟槽配件的至少一部分驻留在所述可形变管道内，所述带沟槽配件包括在其外表面周围的圆周沟槽以及在所述圆周沟槽内的至少一个突起特征，所述圆周沟槽布置在所述带沟槽配件驻留于所述可形变管道内的所述至少一部分中，并且所述机械密封连接进一步包括由记忆合金形成的圆环，所述圆环为横向热收缩的并且具有面向轴的表面，其中在所述面向轴的表面处，所述圆环的内径的大小允许所述圆环在其热收缩之前驻留在所述可形变管道上；以及
其中所述圆环的热收缩导致所述可形变管道形变进入所述圆周沟槽内并且与所述圆周沟槽内的所述至少一个突起特征相接触，从而在所述冷却组件的所述可形变管道的所述至少一端处限定机械密封连接。
11.根据权利要求10所述的组件，其中所述至少一个突起特征包括驻留在所述圆周沟槽内的至少一个倒钩。
12.根据权利要求10所述的组件，其中所述圆周沟槽内的所述至少一个突起特征不延伸超过与所述圆周沟槽邻近的所述带沟槽配件的外径。
13.根据权利要求10所述的组件，其中所述带沟槽配件包括配件突出物，并且所述带沟槽配件驻留在所述可形变管道内的所述至少一部分包括所述配件突出物的至少一部分，并且所述配件突出物包括圆周沟槽，并且其中所述带沟槽配件进一步包括对准突出物，所述对准突出物至少部分地围绕所述配件突出物并且具有阀座表面，所述阀座表面被定位为使得所述圆环相对于所述阀座表面的放置自动地将所述圆环与所述带沟槽配件中的所述圆周沟槽至少部分地对准。
14.根据权利要求13所述的组件，其中所述对准突出物为圆柱形并且在其外表面上至少部分地带有螺纹，并且其中所述装置进一步包括带螺纹的固定帽，其大小适于与所述对准突出物的所述外表面上的至少一部分螺纹进行螺纹啮合，其中，将所述螺纹固定帽螺纹啮合至所述对准突出物的螺纹上增加了所述机械密封连接的机械强度，并且其中所述带螺纹的固定帽的大小使得当其螺纹地吻合在所述对准突出物的螺纹上时，所述圆环驻留在所述对准突出物的所述阀座表面与所述带螺纹的固定帽的内表面之间。
15.根据权利要求10所述的组件，进一步包括固定夹，所述固定夹包括第一臂，其大小适于并且被配置为啮合耦合至所述带沟槽配件中的固定狭槽，从而将所述固定夹相对于所述带沟槽配件而定位，所述固定夹还包括第二臂和第三臂，其以相对关系间隔开并且其大小适于当圆环与所述圆周沟槽至少部分对准地驻留在所述管道上、并且所述第一臂在所述固定狭槽中啮合耦合至所述带沟槽配件时将所述圆环固定在所述第二臂与第三臂之间，并且其中所述固定夹促进固定所述圆环就位直到所述圆环的热收缩导致所述管道形变进入至少一个所述圆周沟槽内，并且向所得机械密封连接提供额外的机械强度。
16.一种形成机械密封连接的方法，所述方法包括：
获得带沟槽配件，其具有的外径大小允许所述带沟槽配件的至少一部分驻留在管道内，在所述管道与所述带沟槽配件之间将形成所述机械密封连接，所述带沟槽配件包括在其外表面周围的圆周沟槽以及在所述圆周沟槽内的至少一个突起特征，所述圆周沟槽被布置在大小适于驻留在所述管道内的所述带沟槽配件的所述至少一部分中；
获得由形状记忆合金形成的圆环，其横向可热收缩并且具有面向轴的表面，并且其中在所述面向轴的表面处，所述圆环的内径的大小允许所述圆环驻留在所述管道上；
将所述带沟槽配件的所述至少一部分放置在所述管道内，并且将所述圆环与所述带沟槽配件的所述外表面中的所述圆周沟槽至少部分对准地定位在所述管道上；
使所述圆环热收缩，以导致所述管道形变进入所述带沟槽配件中的至少一个所述圆周沟槽内并且与所述圆周沟槽内的所述至少一个突起特征相接触，从而形成机械密封连接。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述至少一个突起特征包括至少一个倒钩，其驻留在所述圆周沟槽内，并且不延伸超过与所述圆周沟槽邻近的所述带沟槽配件的外径，并且其中所述管道为可塑地可形变的，包括聚四氟乙烯(PTFE)、过氟烷氧基(PFA)、或氟化乙烯丙烯(FEP)中的至少一个。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述带沟槽配件包括配件突出物，并且所述带沟槽配件将驻留在所述管道内的所述至少一部分包括所述配件突出物的至少一部分，所述配件突出物包括圆周沟槽，并且其中所述带沟槽配件进一步包括对准突出物，所述对准突出物至少部分地环绕所述配件突出物并且具有阀座表面，所述阀座表面被定位为使得所述圆环相对于所述阀座表面的放置自动地将所述圆环与所述带沟槽配件中的所述圆周沟槽至少部分地对准。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述对准突出物为圆柱形并且在其外表面上至少部分地带有螺纹，并且其中所述方法进一步包括获得带螺纹的固定帽，其大小适于与所述对准突出物的所述外表面上的至少一部分螺纹进行螺纹啮合，其中，将所述螺纹固定帽螺纹啮合至所述对准突出物的螺纹上增加了所述机械密封连接的机械强度，并且其中所述带螺纹的固定帽的大小使得当其螺纹地吻合在所述对准突出物的螺纹上时，所述圆环驻留在所述对准突出物的所述阀座表面与所述带螺纹的固定帽的内表面之间。
20.根据权利要求16所述的方法，进一步包括固定夹，所述固定夹包括第一臂，其大小适于并且被配置为啮合耦合至所述带沟槽配件中的固定狭槽，从而将所述固定夹相对于所述带沟槽配件而定位，所述固定夹还包括第二臂和第三臂，其以相对关系间隔开并且其大小适于当圆环与所述圆周沟槽至少部分对准地驻留在所述管道上、并且所述第一臂在所述固定狭槽中啮合耦合至所述带沟槽配件时将所述圆环固定在所述第二臂与第三臂之间，并且其中所述固定夹固定所述圆环就位直到所述圆环的热收缩导致所述管道形变进入至少一个所述圆周沟槽内，并且向所得机械密封连接提供额外的机械强度。
CN201010159378A 2009-04-06 2010-04-06 用于形成机械密封连接的装置和方法 Pending CN101861086A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/418,950 2009-04-06
US12/418,950 US20100254758A1 (en) 2009-04-06 2009-04-06 Apparatus and method for forming a mechanical, fluid-tight connection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101861086A true CN101861086A (zh) 2010-10-13

Family

ID=42826294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010159378A Pending CN101861086A (zh) 2009-04-06 2010-04-06 用于形成机械密封连接的装置和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100254758A1 (zh)
JP (1) JP5753347B2 (zh)
KR (1) KR20100111239A (zh)
CN (1) CN101861086A (zh)
TW (1) TW201104119A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103076863A (zh) * 2012-12-13 2013-05-01 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种液冷计算机板卡泄压装置
CN110500463A (zh) * 2019-07-17 2019-11-26 华为技术有限公司 一种接头、冷却系统和计算机装置

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5913841B2 (ja) * 2011-06-13 2016-04-27 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ サーバラック冷却装置
US9854715B2 (en) 2011-06-27 2017-12-26 Ebullient, Inc. Flexible two-phase cooling system
US9901013B2 (en) 2011-06-27 2018-02-20 Ebullient, Inc. Method of cooling series-connected heat sink modules
JP6002369B2 (ja) * 2011-06-27 2016-10-05 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ サーバラック冷却装置
US9901008B2 (en) 2014-10-27 2018-02-20 Ebullient, Inc. Redundant heat sink module
US9848509B2 (en) 2011-06-27 2017-12-19 Ebullient, Inc. Heat sink module
US9854714B2 (en) 2011-06-27 2017-12-26 Ebullient, Inc. Method of absorbing sensible and latent heat with series-connected heat sinks
US9832913B2 (en) 2011-06-27 2017-11-28 Ebullient, Inc. Method of operating a cooling apparatus to provide stable two-phase flow
TWI464565B (zh) * 2011-08-30 2014-12-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 貨櫃資料中心
JP2013222914A (ja) * 2012-04-19 2013-10-28 Hitachi Ltd 液漏れ防止装置及び方法、液冷システム
CN103429022B (zh) * 2012-05-23 2016-09-07 华为技术有限公司 一种集装箱数据中心
JP5910339B2 (ja) * 2012-06-13 2016-04-27 富士通株式会社 カプラ、ソケット及びプラグ
US9062700B2 (en) 2012-06-29 2015-06-23 Saint-Gobain Performance Plastics Rencol Limited Tolerance ring with component engagement structures
US9811127B2 (en) * 2012-11-08 2017-11-07 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Twin server blades for high-density clustered computer system
DE102013108442A1 (de) 2013-08-06 2015-02-12 Contitech Mgw Gmbh Baueinheit mit einem Rohr und einem Kupplungselement sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Baueinheit
JP6346283B2 (ja) * 2013-11-22 2018-06-20 リキッドクール ソリューションズ， インク． スケーラブル液体浸漬冷却装置
AU2015339682A1 (en) * 2014-10-27 2017-06-15 Ebullient, Llc Flexible cooling line assembly
US10184699B2 (en) 2014-10-27 2019-01-22 Ebullient, Inc. Fluid distribution unit for two-phase cooling system
US20160120059A1 (en) 2014-10-27 2016-04-28 Ebullient, Llc Two-phase cooling system
US9852963B2 (en) 2014-10-27 2017-12-26 Ebullient, Inc. Microprocessor assembly adapted for fluid cooling
US20160116224A1 (en) * 2014-10-27 2016-04-28 Ebullient, Llc Flexible cooling line assembly
US20160116218A1 (en) 2014-10-27 2016-04-28 Ebullient, Llc Heat exchanger with helical passageways
US20160120019A1 (en) * 2014-10-27 2016-04-28 Ebullient, Llc Circuit board assembly adapted for fluid cooling
FR3028915B1 (fr) * 2014-11-21 2017-04-21 Sartorius Stedim Fmt Sas Systeme de connexion fluidique et procede de fabrication
JP6579633B2 (ja) 2017-10-20 2019-09-25 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 装置
JP6860173B2 (ja) * 2018-12-27 2021-04-14 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 装置
CN109862757B (zh) * 2019-03-14 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 驱动泵、散热组件和平板探测器
JP7148203B2 (ja) * 2019-11-13 2022-10-05 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 電子機器
JP6927603B2 (ja) * 2019-11-13 2021-09-01 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 冷却システム、電子機器
US20220282808A1 (en) * 2021-03-02 2022-09-08 Bby Solutions, Inc. Dryer Exhaust Vent Assembly
US11788655B2 (en) 2021-07-20 2023-10-17 General Electric Company Tube coupling
US11802640B2 (en) 2021-07-20 2023-10-31 General Electric Company Tube coupling
CN114135731B (zh) * 2021-11-30 2023-09-29 西北工业大学上海闵行协同创新中心 一种管接头环榫确定方法及带环榫的管接头
US11800682B2 (en) 2021-12-03 2023-10-24 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Cooling module and a method of assembling the cooling module to an electronic circuit module

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101126473A (zh) * 2007-07-30 2008-02-20 天力管件有限公司 金属管与形状记忆合金管接头的连接方法
US20080136180A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Uponor Innovation Ab Fitting for a pipe, in particular a plastic pipe or a plastic-metal composite pipe

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3530900A (en) * 1968-08-30 1970-09-29 Murray Corp Hose assembly
US3539207A (en) * 1969-02-28 1970-11-10 Resistoflex Corp Swaged-type hose fitting and method of assembly
US4493010A (en) * 1982-11-05 1985-01-08 Lockheed Corporation Electronic packaging module utilizing phase-change conductive cooling
JPS6192113A (ja) * 1984-10-11 1986-05-10 未来工業株式会社 地中配線に使用される合成樹脂製の波付電線管の防水継手構造
US4934743A (en) * 1989-02-07 1990-06-19 Raychem Corporation Assembly for forming a mechanical connection to an object
US5169176A (en) * 1989-02-10 1992-12-08 Brossard Robert L Heat shrinkable clamping, connecting, repair, and reinforcing sleeve and method of use
US5057968A (en) * 1989-10-16 1991-10-15 Lockheed Corporation Cooling system for electronic modules
JPH0450588A (ja) * 1990-06-18 1992-02-19 Nippondenso Co Ltd パイプ接続方法
US5044671A (en) * 1990-06-21 1991-09-03 S & H Fabricating And Engineering Incorporated Swaged-type flexible hose coupling
JP3120186B2 (ja) * 1991-07-03 2000-12-25 太平洋精工株式会社 フレアレス管継手
US5338070A (en) * 1991-07-31 1994-08-16 Furukawa Electric Co., Ltd. Diameter-reducing member joint device
JPH06108066A (ja) * 1992-01-31 1994-04-19 Mitsubishi Oil Co Ltd 内燃機関用ガソリン混合メタノール燃料
US5358012A (en) * 1993-03-18 1994-10-25 Jem Industries, Inc. Hose assembly having inner protective veneer and barbed nipple portion
US5566988A (en) * 1993-04-30 1996-10-22 The Gates Rubber Company Heat shrinkable hose clamp with indicator
JPH0685989U (ja) * 1993-05-27 1994-12-13 株式会社トヨックス パイプ接続装置
US5307995A (en) * 1993-08-12 1994-05-03 Rl Corporation Lawn and garden sprayer with hose compression connector
US5531483A (en) * 1993-12-06 1996-07-02 The Gates Rubber Company Heat shrinkable hose clamp with heating indicator
US5382059A (en) * 1994-01-13 1995-01-17 Dayco Products, Inc. Hose assembly, hose coupling and a part therefor and methods of making the same
US5662362A (en) * 1995-11-13 1997-09-02 Advanced Metal Components, Inc. Swage coupling including disposable shape memory alloy actuator
US5740018A (en) * 1996-02-29 1998-04-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Environmentally controlled circuit pack and cabinet
US5988693A (en) * 1997-07-31 1999-11-23 Campbell Fittings, Inc. Safety locking coupling assembly
EP0913612B1 (de) * 1997-11-03 2003-04-02 NOVOPRESS GMBH PRESSEN UND PRESSWERKZEUGE & CO. KG. Verfahren zum Verbinden eines Rohres mit einer Rohrkupplung, Verbindung zwischen einem Rohr und einer Rohrkupplung sowie Rohrkupplung hierfür
JP3674390B2 (ja) * 1998-07-09 2005-07-20 東海ゴム工業株式会社 クィックコネクターカップリング及び雌ハウジング
US6086115A (en) * 1998-07-17 2000-07-11 Morris Coupling Co. Coupling with ferrule for crimping and swaging
JP4381546B2 (ja) * 2000-01-28 2009-12-09 株式会社タカギ ホース接続具
US6421240B1 (en) * 2001-04-30 2002-07-16 Hewlett-Packard Company Cooling arrangement for high performance electronic components
US6496375B2 (en) * 2001-04-30 2002-12-17 Hewlett-Packard Company Cooling arrangement for high density packaging of electronic components
US7286355B2 (en) * 2002-09-11 2007-10-23 Kioan Cheon Cooling system for electronic devices
US7429065B2 (en) * 2003-12-31 2008-09-30 Dana Corporation Hose and tube assembly
CN1654873B (zh) * 2004-02-10 2010-04-28 希弗尔两合公司 包括软管连接件的软管轴节和具有该软管轴节的软管接头
US7090255B2 (en) * 2004-05-26 2006-08-15 Atco Products, Inc. Disposable clamp locator for air conditioning hose assemblies
JP4321413B2 (ja) * 2004-09-02 2009-08-26 株式会社日立製作所 ディスクアレイ装置
US7385810B2 (en) * 2005-04-18 2008-06-10 International Business Machines Corporation Apparatus and method for facilitating cooling of an electronics rack employing a heat exchange assembly mounted to an outlet door cover of the electronics rack
JP4740652B2 (ja) * 2005-06-02 2011-08-03 株式会社三洋化成 管継手
US7450384B2 (en) * 2006-07-06 2008-11-11 Hybricon Corporation Card cage with parallel flow paths having substantially similar lengths
US20080062652A1 (en) * 2006-09-07 2008-03-13 Wayne Lieberman Vapor heat spreader
US7400505B2 (en) * 2006-10-10 2008-07-15 International Business Machines Corporation Hybrid cooling system and method for a multi-component electronics system
JP5064907B2 (ja) * 2007-06-29 2012-10-31 株式会社サンコー コルゲート管継手
US7965509B2 (en) * 2009-04-06 2011-06-21 International Business Machines Corporation High performance dual-in-line memory (DIMM) array liquid cooling assembly and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080136180A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Uponor Innovation Ab Fitting for a pipe, in particular a plastic pipe or a plastic-metal composite pipe
CN101126473A (zh) * 2007-07-30 2008-02-20 天力管件有限公司 金属管与形状记忆合金管接头的连接方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103076863A (zh) * 2012-12-13 2013-05-01 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种液冷计算机板卡泄压装置
CN103076863B (zh) * 2012-12-13 2016-08-17 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种液冷计算机板卡泄压装置
CN110500463A (zh) * 2019-07-17 2019-11-26 华为技术有限公司 一种接头、冷却系统和计算机装置
CN112534172A (zh) * 2019-07-17 2021-03-19 华为技术有限公司 一种接头、冷却系统和计算机装置
CN110500463B (zh) * 2019-07-17 2021-08-20 华为技术有限公司 一种接头、冷却系统和计算机装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP5753347B2 (ja) 2015-07-22
TW201104119A (en) 2011-02-01
JP2010244546A (ja) 2010-10-28
KR20100111239A (ko) 2010-10-14
US20100254758A1 (en) 2010-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101861086A (zh) 用于形成机械密封连接的装置和方法
US10897835B2 (en) Coupling assemblies for connecting fluid-carrying components
JP5756573B2 (ja) 別々に回転自在なマニホルド区域を有する冷却材マニホルド
US10234061B2 (en) Formed hose with different fiber-reinforced regions
US20050241802A1 (en) Liquid loop with flexible fan assembly
US9066460B2 (en) Disassemblable electronic assembly with leak-inhibiting coolant capillaries
US8937810B2 (en) Electronic assembly with detachable coolant manifold and coolant-cooled electronic module
CN101212884A (zh) 散热装置
CN107743351A (zh) 用于提供液体冷却的设备、系统和方法
CN105375088A (zh) 热交换器和相应的热管理装置
CN108364922B (zh) 液冷散热系统
CN104144591A (zh) 散热装置及设有该散热装置的服务器机柜
US20070296211A1 (en) Conductive pipe and pipe connector assembly thereof
US11622471B2 (en) Cooling method for a cold plate module
US10006571B2 (en) Releasable, threadless conduit connector for liquid manifold
US11882672B2 (en) Anti-leakage liquid cooling connectors
CN219660256U (zh) 散热结构及电器盒
CN215301293U (zh) 散热系统及显示屏组件
CN220627003U (zh) 液冷组件、液冷装置和服务器
CN116193834A (zh) 散热结构及电器盒
CN116931676A (zh) 组合式水冷散热机壳及其连接件、连通管体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20101013