CN104685984A - 冷却组件 - Google Patents
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Abstract
在本文中提供可与冷却系统一起使用的组件。该组件包括支撑构件、通道和流体控制机构。支撑构件包括被形成在其中以容纳热构件的容纳构件。通道被形成在支撑构件内，以运送经过的流体。流体控制机构沿通道以控制流体的流动。
Description
背景技术
电子设备具有温度要求。利用冷却系统来控制由使用电子设备所产生的热量。冷却系统的示例包括空气冷却和液体冷却。
附图说明
本公开的非限制性示例在以下描述中进行描述，参照所附附图进行阅读，并且不限制权利要求的范围。在附图中，出现在多幅图中的相同和相似的结构、元件或部件通常用它们出现的附图中的相同或相似的附图标记来表示。在图中示出的组件和特征的尺寸主要为了展示的方便和清楚来进行选择，不一定是按比例绘制的。参照附图：
图1示出根据一个示例的可以与冷却系统一起使用的组件的框图；
图2示出根据一个示例的组件的分解图；
图3示出根据一个示例的流体流动通过组件的示意图；
图4A示出根据一个示例的组件的一部分的分解图；
图4B示出根据一个示例的组件的一部分的剖视图；
图4C示出根据一个示例的图4B的热致动阀的放大图；
图5示出根据一个示例的冷却系统的框图；
图6A示出根据一个示例的图5的冷却系统的示意图；
图6B示出根据一个示例的图6A的冷却系统的放大图；
图7示出根据一个示例的图5的冷却系统的透视图解；和
图8示出根据一个示例的冷却电子设备的方法的流程图。
具体实施方式
在以下的详细描述中，参照形成本文一部分并且通过例示可以实践本公开的具体示例的方式进行绘制的附图。将理解，在不脱离本公开的范围的情况下可以使用其它示例，或者可以作出结构或逻辑改变。
电子系统设计必须平衡功率密度、空间布局、温度要求、噪声和其它因素之间的冲突。空气冷却系统通常使用散热器和风扇来从系统移除“废”热。使用散热器和风扇增加在电子系统中操作电子设备所需的电功率，并且可能会产生过大的噪音并降低系统密度。液体冷却可以比空气冷却效率更高；然而，液体冷却通常包括电子设备内的管路连接。由于液体行进通过管路连接，因此电子设备中引入了液体泄漏的风险。
在示例中，提供可与冷却系统一起使用的组件。组件连接到电子设备。来自电子设备的热量经由干式接头(dry disconnect)传送到组件。组件包括支撑构件、通道和流体控制机构。支撑构件支撑热构件。支撑构件包括被形成为容纳热构件的容纳构件。通道被形成在支撑构件内，以运送经过的流体。流体控制机构沿通道以控制流体的流动。热量从电子设备传递到热构件。接触热构件的流体移除来自热构件的热量，流体经由通道从组件移除。组件在电子设备外部，以使液体冷却远离电子设备进行，减少电子设备内的流体泄漏的风险。
图1示出根据一个示例的可与冷却系统一起使用的组件100的框图。组件100包括支撑构件120、容纳构件130、通道140和流体控制机构160。支撑构件120是被定位为接近或邻近电子设备的结构构件。支撑构件120支撑热构件。支撑构件120包括容纳构件130。容纳构件130被形成为容纳热构件。热构件是被形成为包括导热材料的结构，当该导热材料被放置为与另一导热材料接触时，接收来自另一导热材料的热量。例如，热构件接收来自电子设备的热量。
通道140被形成在支撑构件120内，以运送经过的流体。通道140接收流体，将流体提供和/或分配在热构件之上，并移除来自热构件和/或支撑构件120的流体。取决于支撑构件120的结构，通道140可以包括一个或多个封闭的通道或部分。流体控制机构160沿或形成在通道140中，以控制经过的流体的流动。例如，流体控制机构160在热构件中均匀地分配流体。
图2至图4C进一步示出根据示例的图1的组件100。图2示出根据一个示例的组件100的分解图。组件100包括支撑构件120、容纳构件130、通道140和流体控制机构160。
参照图2，支撑构件120包括基部222和可连接到基部222的盖部224。基部222和盖部224可以使用例如将基部222和盖部224保持在一起的紧固件220(诸如夹、粘合衬垫和/或螺钉)彼此连接。多个紧固件220被示出为沿支撑构件120的边缘和/或内部。紧固件220的布置可以取决于支撑构件120、基部222和盖部224的结构而变化。使用诸如衬垫的密封构件226提供液密密封。
组件100进一步包括热构件230。支撑构件120经由被形成为容纳热构件230的容纳构件130容纳热构件230。容纳构件130在图2中被示出为在热构件230的下方，以使得容纳构件130容纳热构件230或与热构件230配合。热构件230通过例如被分布在热构件230和容纳构件130中至少一个的表面上的粘合剂和/或诸如螺钉的紧固件220被保持到位。
图2示出在基部222和盖部224之间且在它们之间提供液密密封的密封构件226。密封构件226可以是单独的密封件(诸如衬垫)或者可被集成到支撑构件120的结构中。密封构件226的另一示例在图4A中被示出在基部222和热构件230之间，以提供它们之间的液密密封。
热构件230包括在一侧上的冷却销阵列232和相对侧上的配合构件234。冷却销阵列232从热构件230移除热量。冷却销阵列232可包括以行和列的阵列布置的多个实心突起。实心突起从热构件230的平坦部分延伸，并朝容纳构件130延伸。配合构件234从电子设备接收热量。当所有的热构件230被安装或连接到那并且密封构件226被放置在基部222和盖部224之间以及基部222和热构件230之间时，支撑构件120形成液密包围。
通道140被形成在支撑构件120内在基部222和盖部224之间，以运送经过的流体。流体以预定的温度(范围)进入组件100，并且随着流体从热构件230吸收热量而升高温度。流体通常以更高的温度离开组件100。
图3示出根据一个示例的流体310流动通过组件100的示意图。通道140接收流体310，将流体310提供到热构件230，并从热构件230移除流体310。这是组件100中唯一要求的流体交换。组件100通过移除被传输到电子设备的外表面的热量而提供冷却电子设备的有效的液体冷却方法，而在电子设备内没有泄漏的风险。例如，在服务器中，液体冷却发生在机柜级，而不是在中央处理单元和其他电子元件位于其中的服务器的级别。
参照图2和图3，所示出的通道140包括入口通道242、冷却通道244和出口通道246。入口通道242接收流体310，并将流体310分配在诸如热构件230A-E的热构件230之上。出口通道246移除从热构件230接收的流体310。出口通道246和入口通道242可被连接到热构件230。
热构件230可以被直接连接到入口通道242和出口通道246，使得冷却通道244被形成在热构件230和容纳构件130之间。例如，冷却通道244是形成在基部222和热构件230之间并且流体310经过的通道或腔，使得流体310流经冷却销阵列232。如图2和图3所示，入口通道242可以经由被连接到入口通道242的入口构件352接收流体310，并且经由被连接到出口通道246的出口构件354将流体310从组件100移除。可替代地，热构件230可以被连接到从入口通道242和出口通道246延伸并连接到热构件230的辅助通道。辅助通道提供和/或分配流体310到热构件230，使得流体310流经冷却销阵列232并从热构件230接收流体310。
流体控制机构160沿或形成在入口通道242中，以将流体310均匀地分配到热构件230。流体控制机构160还控制流体310在入口通道242和/或出口通道246中的各个位置的流动，如流体310在热构件230之上并沿出口通道246的流动。参照图3，流体控制机构160包括，例如，入口通道242中的阻挡流体310的流动的突起，使得流体310被均匀地分配到热构件230A-E中的每一个。换句话说，大致相同的速度和压力的流体310被分配到第一热构件230A和最后的热构件230E。流体控制机构160可以类似地控制流体310通过出口通道246的流动，以稳定整个支撑构件120的流体压力。
例如，图3的流体控制机构160包括沿入口通道242并邻近入口构件352的突起阵列262、沿入口通道242的多个第一细长突起264以及沿出口通道246的多个第二细长突起266。随着流体310进入入口通道242，在入口通道242之上延伸的突起阵列262起初减缓或阻挡流体310的流动。多个第一细长突起264被示出为位于各热构件230前的半圆柱形突起，以阻挡流体310的流动。在入口通道242中多个第一细长突起264产生少量的流动阻力。例如，多个第一细长突起264经由入口孔282将流体310均匀地分配到热构件230，并给各热构件230提供具有大致相同的速度和压力的流体310。
随着流体流出组件100，多个第二细长突起266阻挡流体310在热构件230和出口通道246之间的流动。多个第二细长突起266被示出为位于各热构件230后的半圆柱形突起，以随着流体310沿出口通道246流动而控制流体310的流动。多个第二细长突起266在出口通道246中产生少量流动阻力。如图3所示，相同数量的多个第一细长突起264和多个第二细长突起266位于入口通道242和出口通道246中。对称性允许流体310的流动在两个方向被类似地控制。
组件100还包括图3所示的每个容纳构件130中的热构件230。容纳构件130被示为在入口通道242和出口通道246之间延伸。冷却通道244被形成在容纳构件130和热构件之间，使得流体310流经热构件230。冷却通道244使流体310从入口通道242通过热构件230流动到出口通道246。
被形成在容纳构件130和入口通道242之间的入口孔282提供和/或分配流体310到热构件230。流体310经由被示出为两个出口孔284、286的出口孔284离开热构件230。出口孔284、286被形成在容纳构件130和出口通道246之间。冷却通道244位于入口通道242和出口通道246之间。
流体控制机构160控制流体310流入和流出被形成在容纳构件130和热构件230之间的冷却通道244。例如，如果没有流体控制，也就是流体控制机构160，进入入口通道242的流体310可能流过用于第一热构件230(即，图3的230A)的入口孔282。流体310流过至少一个热构件230导致流体310的不均匀分配和不均匀冷却。类似地，随着流体310离开组件100，被示出在出口通道246中的流体控制机构160控制或减缓流体310在出口孔284、286和出口构件354之间的流动。
图3示出根据一个示例的流体310流动通过组件100的示意图。流体310通过被示出在组件100的右下角353的入口构件352进入组件100。流体310沿入口通道242的整个长度流动。随着流体310进入入口通道242，流体310首先遇到减缓流体310的流动的突起阵列262。此后，流体310在到达热构件230之前遇到多个第一细长突起264的每一个。多个第一细长突起264用阻力R(诸如液压或流体阻力)控制流体310的流动，以将流体310均匀地分配在各热构件230之上。阻力R防止流体310流经入口孔282中的任意一个，这将改变压力的平衡。
冷却通道244被示出为五个平行通道。尽管示出五个冷却通道244和热构件230；然而可以存在例如十个或更多冷却通道244和热构件230。冷却通道244使流体310流经各热构件230中的冷却销阵列232。例如，冷却通道244延伸热构件230的长度。流体310在各热构件230之上的流动意在提供对热构件230从电子设备接收的热量的均匀冷却。随着流体310沿冷却通道244流动并在热构件230之上流动，冷却通道244在热构件230之上引导流体310。
流体310经由被示出为两个出口孔284、286的出口孔离开出口通道246。出口孔284、286沿出口通道246，流体310流经热构件230朝出口通道246流动。流体310然后沿出口通道246朝出口构件354流动。流体310遇到多个第二细长突起266中的至少一个。随着流体310朝被示出在左上角355的出口构件354移动，多个第二细长突起266减缓流体310的流动。随着流体310到达出口构件354，流体310离开组件100。图3示出以流体310在组件100的底部拐角353进入组件100并在组件100的顶部拐角355离开组件100的方式布置入口构件352和出口构件354的示例，这使得与流体流混合的任何俘获的气体通过出口构件354逸出。
图4A示出根据一个示例的组件的一部分的分解图。分解图包括图2的热构件230和支撑构件120的一部分。热构件230被示为可连接到支撑构件120的基部222。热构件230包括在一侧上的冷却销阵列232和在相对侧上的配合构件234。冷却销阵列232朝被形成在支撑构件120中的容纳构件130延伸。例如，容纳构件130包括容纳冷却销阵列232并与冷却销阵列232配合的容纳部分236的阵列。容纳部分236和冷却销阵列232也可以配合，以随着流体310在它们之间流动而增加流体310和冷却销阵列232之间的接触。例如，冷却销阵列232和容纳部分236之间的配合随着流体310在其间流动可减小流体310绕过冷却销阵列的机会。
热构件230被定位为邻近电子设备，以从电子设备接收热量。电子设备的示例包括服务器。电子设备可包括与配合构件234配合并将热量传递到其上的冷凝器盘或热块。配合构件234和热块之间的接触传递其间的热量，并在热构件230和电子设备之间提供干式接头。冷却销阵列232有助于从热构件230移除热量。冷却销阵列232从入口通道242接收流体310，并在冷却销阵列232之上分配流体310。随着流体310流经冷却销阵列232，热量从热构件230传递到流体310，这导致热量从热块经由热构件230被移除。
图4B示出根据一个示例的组件100的一部分的剖视图。参照图4B，组件100包括支撑构件120、容纳构件130、热构件230、冷却销阵列232、配合构件234以及热致动阀270。支撑构件120包括容纳构件130，热构件230被连接到容纳构件130。热致动阀270在支撑构件120和热构件230之间延伸。例如，支撑构件120被示为包括沿出口通道246的出口孔284、286。
热致动阀270延伸通过每个出口孔284、286并在每个出口孔284、286中延伸。热致动阀270邻近和/或被连接到热构件230，并控制流体310在其间的流动。例如，热致动阀270控制有效孔径开口为流体310的温度的函数。换句话说，预定温度的流体310使热致动阀270延伸并增大孔开口284、286。而在较低温度下，热致动阀270可以完全缩回，从而减小孔开口284、286。
热致动阀270也可通过阻断出口孔284、286直到达到预定的温度来控制流体310的移除。例如，如果流体310低于预定温度，热致动阀270延迟热量移除。利用热致动阀270来调节流体310的流动可以减小流动通过通道的水的体积。热致动阀270还可以提高在“能源再利用”应用中的性能，例如使用来自服务器机柜的“废”热来加热建筑物。
图4C示出根据一个示例的图4B的热致动阀270的放大图。热致动阀270包括阀接头272、弹性构件274和阀体276。阀接头272包括例如阀接头272内的螺纹安装接头。阀接头272被紧固到支撑构件120，使得阀接头272被牢固地附接并且不可移动。再次参照图4B，O形密封圈472在螺纹安装接头和支撑构件120之间被装配到阀接头272，以密封它们之间的表面防止泄漏。
阀体276被示出为中空的“钟”室278，在中空“钟”室278中包含蜡构件277。蜡构件277随着接触阀体276的流体310的温度升高而膨胀。蜡构件277的膨胀使中空“钟”室278内的隔板(未示出)压在从阀接头272延伸到阀体276的中心的杆279上。因为阀接头272被紧固到支撑构件120，阀接头272和杆279不移动。然而，随着热致动阀270延伸，杆279上的压力使阀体276延伸到被形成在热构件230和容纳构件130之间的冷却通道244中，使得流体310可以流动通过出口孔284和286。
弹性构件274使阀接头272基于阀体276内的蜡构件277的热膨胀和收缩而延伸和缩回。弹性构件274被示出为复位弹簧。例如，弹性构件274提供随着蜡的温度下降且蜡构件277收缩而缩回弹性构件274的回弹力。弹性构件274的缩回使杆279缩回，并当关闭时限制流体310流过热致动阀270。
参照图4C，热致动阀270被示出为在位置V1和V2之间移动。在V1，热致动阀270缩回，在V2，热致动阀270延伸。如由热致动阀270确定的，随着热构件230中的流体310的温度降低，蜡构件277收缩，即，位置V1。阀体276的收缩使得弹性构件274缩回，弹性构件274的回弹力移动阀体276，使得流体310流出组件100的量减少。例如，流体310流出出口孔284、286的量减少，这导致流出组件100的总量也减小。
相反，随着热构件230中的流体310的温度升高，蜡构件277膨胀，即，位置V2。随着阀体276进一步移动到热构件230中，阀体276中的蜡构件277的膨胀使得流体310更自由地流动。阀体276的膨胀使弹性构件274延伸，并移动阀体276，从而流体310流出组件100的量增加。例如，流体310流出出口孔284、286的量增加，这导致流出组件100的总量也增加。
即使当热致动阀270被关闭时，少量的流体310连续地流出冷却通道244，进入出口通道246，并通过出口构件354从组件100流出。少量的流体310经由例如流体释放构件470连续地释放。图4B示出为从出口孔284、286延伸的小孔的流体释放构件470。流体释放构件470允许当流体310起初流经热构件230时空气从热构件230逸出。其后，流体释放构件470允许流体310少量持续地流动通过组件100。流体释放构件470是可选的，并可以被用于确保接触热致动阀270的流体代表热构件230中的流体310的温度。
经由热致动阀270释放加热后的流体310也可以使得低温流体310持续供应，这调节流经冷却销阵列232的流体310的温度，并持续使得可以移除来自热构件230的热量。应当注意的是，热致动阀270意在改变流体310的流动。例如，热致动阀270可以将流体310的流动限制到只允许流体310在流体310达到预定温度时离开。通过调节流体310离开热构件230和组件100的温度，包含在流体310内的热量可以被始终再用于其它目的，例如加热安置电子设备的建筑物。
图5示出根据一个示例的冷却系统500的框图。冷却系统500包括支撑构件120、容纳构件130、通道140、流体控制机构160和热构件230。支撑构件120支撑多个热构件230。支撑构件120包括被形成在支撑构件120中的多个容纳构件130。每一个容纳构件容纳多个热构件230中的一个。
支撑构件120是被定位为接近或邻近电子设备的结构构件。支撑构件120支撑热构件。支撑构件120包括容纳构件130。容纳构件130被形成为容纳从电子设备接收热量的热构件230。
再次参照图2，支撑构件120包括基部222和可连接到基部222的盖部224。基部222和盖部224可以使用例如将基部222和盖部224保持在一起的紧固件220(诸如夹、粘合衬垫和/或螺钉)彼此连接。例如，诸如衬垫的密封构件226被用来提供基部222和盖部224之间和/或基部222和热构件230之间的液密密封。
通道140被形成在支撑构件120内，以运送经过的流体310。例如，通道140被形成在支撑构件120内在基部222和盖部224之间，以运送经过的流体310。通道140接收流体310，提供和/或分配流体310到热构件，并从热构件和/或支撑构件120移除流体310。取决于支撑构件120的结构，通道140可以包括一个或多个通道或部分。
如图2和图3所示，通道140包括入口通道242、冷却通道244和出口通道246。入口通道242接收流体310，并将流体310分配在热构件230之上。出口通道246移除从热构件230接收的流体310。出口通道246和入口通道242可被连接到热构件230。
热构件230可以被直接连接到入口通道242和出口通道246，使得冷却通道244被形成在热构件230和容纳构件130之间。例如，冷却通道244是被形成在基部222和热构件230之间并且流体310经过的通道或腔，使得流体流经冷却销阵列232。如图2和图3所示，入口通道242可以经由被连接到入口通道242的入口构件352接收流体310，并且经由被连接到出口通道246的出口构件354将流体310从组件100移除。可替代地，热构件230可以被连接到从入口通道242和出口通道246延伸并连接到热构件230的辅助通道。辅助通道提供和/或分配流体310到热构件230，使得流体310流经冷却销阵列232并从热构件230接收流体310。
流体控制机构160沿或形成在通道140中，以控制流体310经过并在热构件230之上的流动。例如，流体控制机构160在多个热构件230中均匀地分配流体310。流体控制机构160控制流体310通过通道140(即，入口通道242和出口通道246)的流动。流体控制机构160还控制流体310在通道140内的各个位置的流动，比如随着流体310离开支撑构件120流体310流经热构件230并沿出口通道246的流动。
如图3所示，流体控制机构160包括在入口通道242和出口通道246中阻挡流体310流动的突起，使得流体均匀地分配在各热构件230A-E之上。换句话说，大致相同速度和压力的流体310被分配在第一热构件230A和最后的热构件230E之上。
图3的流体控制机构160包括沿入口通道242并邻近入口构件352的突起阵列262、沿入口通道242的多个第一细长突起264以及沿出口通道246的多个第二细长突起266。随着流体310进入入口通道242，在入口通道242之上延伸的突起阵列262起初阻挡流体310的流动。多个第一细长突起264被示出为位于各热构件230前的半圆柱形突起，以阻挡流体310的流动。例如，多个第一细长突起264经由入口孔282将流体310均匀地分配到冷却通道244，并给各热构件230提供具有大致相同的速度和压力的流体310。没有入口通道242中的流体控制机构160，流体310可能流过热构件230中的至少一个，导致很少或没有流体310被入口孔282接收。
随着流体流出支撑构件120，多个第二细长突起266阻挡流体310在热构件230和出口通道246之间的流动。例如，随着流体310离开支撑构件120，出口通道246中的流体控制机构160控制或减缓流体310在出口孔284、286和出口构件354之间的流动。多个第二细长突起266被示出为位于各热构件230后的半圆柱形突起，以随着流体310沿出口通道246流动控制流体310的流动。
如图3所示，相同数量的多个第一细长突起264和第二细长突起266位于入口通道242和出口通道246中。对称性允许流体310的流动在两个通道242、246中被类似地控制。例如，流体310在通过入口通道242进入和通过出口通道246离开时，流体310流过相同数量的突起264、266，而与流体310流入和流经的热构件230A-E无关。对称性有助于确保在所有的热构件230之上具有均匀的流动阻力R。
热构件230被安装在图2所示的每个容纳构件130中。再次参照图2至图4A，热构件230包括冷却销阵列232和配合构件234。冷却销阵列232在一侧上，配合构件234在相对侧上。冷却销阵列232朝被形成在支撑构件120中的容纳构件130延伸。例如，容纳构件130包括容纳冷却销阵列232并与冷却销阵列232配合的容纳部分236的阵列。冷却销阵列232从入口通道242接收流体310，在冷却销阵列232之上分配流体310。
热构件230在入口通道242和出口通道246之间延伸。热构件230经由被形成在容纳构件130和入口通道242之间的入口孔282接收流体310。流体310经由被示出为两个出口孔284、286的出口孔284离开热构件230。出口孔284、286被形成在容纳构件130和出口通道246之间。冷却通道244位于入口通道242和出口通道246之间。冷却通道244被形成在容纳构件130和热构件230之间，使得随着流体310的流动流体310流经接触冷却销阵列232的热构件230。
冷却系统500可以进一步包括热致动阀270。热致动阀270控制流体310流出冷却通道244的量。图4B和图4C中详细示出热致动阀270。尽管流体控制机构160控制流动，以提供均匀分配的流体310，热致动阀270意在改变流体310的流动。例如，热致动阀270可以将流体310的流动限制到只允许流体310在流体310达到预定温度时离开。在这种时候，热致动阀270并不全部打开，流体310的流动是不均衡的。当所有的热致动阀270保持打开时，流体310的流动是均衡的。热致动阀270允许维持相对均匀的冷却剂离开温度，而不管在每个服务器中消散的功率，并允许流动平衡以响应于不均匀的功率等级。
图6A和图6B示出根据一个示例的图5的冷却系统500的示意图。冷却系统500包括组件100，组件100包括具有容纳构件130的支撑构件120、通道140、流体控制构件160以及具有冷却销阵列232与配合构件234的热构件230。如图6A所示，冷却系统500还包括散热器610、热管630和热交换器640。图6B示出根据一个示例的图6A的冷却系统500的放大图。图6B的冷却系统500包括电子设备620，诸如服务器机箱内的服务器。
参照图6A和图6B，散热器610被连接到热管630。热管630移除来自电子设备620的热量。热管630被连接到热块650或从热管630取走热量的冷凝器盘。热块650连接到热构件230的配合构件234。热块650和热构件230的配合构件234之间的连接是干式接头660。图6B所示的干式接头660利用配合构件234的表面和热块650的表面之间的接触来在它们之间传递热量。因为没有流体310在热块650和热构件230之间进行交换，所以这被称为干式接头。相反，热量借助通过表面的传导来传递。
冷却系统500使得可以使用热管630中的少量流体来移除来自电子设备的热量，而具有非常低的损坏电子设备的风险。如图2至图4B所示和如上所述，来自电子设备的热量然后被传递到热构件230，以进行液体冷却。液体冷却远离电子设备进行，这提供有效的冷却并减少电子设备内泄漏的风险。例如，在服务器中，液体冷却发生在机柜级别，而不是在服务器级别。热量从中央处理单元和其他电子设备传送到服务器的外表面，而在服务器内没有流体310泄漏的风险。液体冷却然后发生在驻留在机柜级别而不是服务器级别(即，在每个单独的服务器内)的元件。机柜级别的液体冷却保护服务器免受由于来自液体冷却的泄漏造成的损坏。
来自热块650的热量经由被连接到支撑构件120(即，容纳构件130)的热构件230被传递到流体310。如图2至图4B所示，流体310流入入口通道242，并通过冷却通道244，以经由冷却销阵列232从热构件230接收热量。热量从热构件230传递到流体310。例如，冷却销阵列232经由入口构件352和入口通道242接收流体310，即，较低温度的流体。流体310流过冷却销阵列232，热量被传递到流体310。流体310(即，较高温度的流体)从热构件230移除，并经由出口通道246和出口构件354移除到支撑构件120外。
组件100可以被连接到冷却机构，诸如从流体310移除热量的热交换器640。例如，冷却机构可以是位于服务器机柜上或被附接到服务器机柜和/或在和服务器机柜分开的冷却设施处的热交换器640。冷却机构被连接到支撑构件120，即，出口构件354和入口构件352之间的容纳构件130，以从出口通道246回收流体310，并给入口通道242提供较低温度的流体310。例如，热交换器640降低来自出口通道246的流体310的温度，并将具有较低温度的流体310传送到入口通道242。流体310然后可重复利用，液体冷却过程可以使用回收的流体310继续进行。
图7示出根据一个示例的图5的冷却系统500的透视图解。冷却系统500示出如何在散热器610收集来自电子设备620(诸如服务器机箱内的服务器)的热量。热量经由热管630离开散热器610。热量从热管630被传送到提供电子设备620和热构件230之间的干式接头660的热块650。例如，干式接头660在服务器和如上所述的包括支撑构件120、容纳构件130、通道140和热构件230的服务器机柜705之间。
如图3、图6A和图6B所示，热量被传递到热构件230。热量从热构件230利用冷却销阵列232传递到流体310。热量和流体310，例如更高温度的流体310，离开热构件230。更高温度的流体310经由例如图3的出口构件354从组件100移除。再次参照图7，一旦从组件100移除，流体310被传送710到使用诸如热交换器640的冷却机构从流体310移除热量的冷却设施。随着工艺重复，热量从其移除的流体310，例如更低温度的流体310，经由例如图3的入口构件352被传送回720入口通道242，并流过热构件230。
冷却系统500的模块设计简化制造、组装和维护。例如，电子设备包括和支撑构件120与热构件230排成一行的热块650。电子设备的其它方面，诸如热管630和散热器610，可以改变并且可以互换。此外，冷却系统500的模块性质使得易于维护电子设备，如允许去除服务器中的一个，而不干扰其他服务器。
图8示出根据一个示例的冷却电子设备的方法的流程图800。该方法可与冷却系统一起使用。在方框820，冷却系统接收来自电子设备的热量。冷却系统包括支撑构件、通道、流体控制机构和热构件。支撑构件支撑热构件。通道被形成在支撑构件内，以运送经过的流体。通道接收流体，将流体提供和/或分配在热构件之上，并从热构件移除流体。流体控制机构沿通道以控制经过的流体的流动。
热构件被定位为邻近热块并接收经过的流体，热块从电子设备接收热量。热构件包括朝支撑构件延伸的冷却销阵列。热构件从热块移除热量。例如，冷却销阵列被定位在热构件的一侧，配合构件被定位在相对侧。配合构件被定位为从热块接收热量。当流体存在并与冷却销阵列接触时，冷却销阵列将热量传递到流体。
在方框840，流体被分配到冷却系统。为了从热构件移除热量，流体经由通道被分配在热构件之上。流体被分配在冷却销阵列之上。随着流体接触冷却销阵列，热量从热构件传递到流体。在方框860，具有热量的流体(即，更高温度的流体)从冷却系统中移除。流体可以经由通道从热构件移除，然后通过出口构件从支撑构件移除。
该方法可以利用例如热交换器重复使用或回收流体。流体从热构件经由通道和出口构件被运送出支撑构件到热交换器。热交换器降低流体的温度。流体然后返回到通道，并经由入口构件分配在热构件之上。
本公开已经使用其示例的非限制性详细说明进行描述，并且不旨在限制本公开的范围。应当理解的是，关于一个示例描述的特征和/或操作可以与其他示例一起使用，并非本公开的所有示例具有在特定图中示出的或关于一个示例描述的所有特征和/或所有操作。对于本领域技术人员来说可以对所描述的示例进行改变。此外，当在本公开和/或权利要求中使用时，术语“包含”、“包括”、“具有”应当指“包括但不必然限于”。
应当注意，一些上述示例可能包括对于本公开来说并不是必需的并且旨在作为示例的结构、动作或结构和动作的细节。如本领域所公知的，本文所描述的结构和动作可由执行相同功能的等同方案替换，即使结构或动作不同。因此，本公开的范围仅由如权利要求中所使用的元件和限定来限制。
Claims (15)
1.一种能与冷却系统一起使用的组件，该组件包括：
支撑热构件的支撑构件，所述支撑构件包括被形成在其中以容纳所述热构件的容纳构件；
被形成在所述支撑构件内以运送经过的流体的通道，所述通道用于：
接收流体；
将流体分配在所述热构件之上；并且
从所述热构件移除流体；和
沿所述通道以控制经过的流体的流动的流体控制机构。
2.根据权利要求1所述的组件，其中所述通道进一步包括：
接收流体并将流体分配在热构件之上的入口通道；
能连接到热构件以从所述热构件移除流体的出口通道；和
在所述入口通道和所述出口通道之间延伸以使流体传输经过所述热构件的冷却通道。
3.根据权利要求1所述的组件，其中所述支撑构件包括基部和能连接到所述基部的盖部。
4.根据权利要求1所述的组件，进一步包括被连接到所述容纳构件的热构件，所述热构件包括在一侧上的冷却销阵列和在相对侧上的配合构件，
所述冷却销阵列从所述热构件朝所述容纳构件延伸并接收经过的流体；并且
所述配合构件被定位为邻近热块，使得所述热块从电子设备经由所述配合构件向所述热构件传递热量，流体接触所述冷却销阵列以从其移除热量。
5.根据权利要求4所述的组件，进一步包括被连接到所述支撑构件的热致动阀，所述热致动阀控制流出所述支撑构件的流体的温度。
6.根据权利要求5所述的组件，其中所述热致动阀包括阀接头、接收所述阀接头且具有蜡构件的阀体以及通过延伸和缩回控制所述阀体的移动的弹性构件，
所述蜡构件随着所述热构件中的流体的温度升高而膨胀，所述蜡构件的膨胀允许所述阀体延伸到所述热构件中，这增加流经所述热构件的流体的量，并且
所述蜡构件随着所述热构件中的流体的温度降低而收缩，所述蜡构件的收缩允许所述阀体缩回，这减小流经所述支撑构件的流体的量。
7.根据权利要求1所述的组件，其中所述流体控制机构包括在所述通道内延伸以将流体均匀地分配在所述热构件之上的突起。
8.一种冷却系统，包括：
支撑多个热构件的支撑构件，所述支撑构件包括被形成在其中的多个容纳构件，所述多个容纳构件中的每一个容纳多个热构件中的一个；
多个热构件，所述多个热构件中的每一个包括冷却销阵列，
所述冷却销阵列从所述多个热构件的每一个朝对应的容纳构件延伸，所述冷却销阵列接收经过的流体以从其移除热量；
被形成在所述支撑构件中以运送经过的流体的通道，所述通道包括：
接收流体并将流体分配在所述多个热构件之上的入口通道；和
能连接到所述多个热构件中的每一个以从所述多个热构件移除流体的出口通道；以及
在所述通道中以控制流体经过所述多个热构件的流动的流体控制机构。
9.根据权利要求8所述的冷却系统，其中所述多个热构件中的每一个进一步包括配合构件，所述冷却销阵列位于所述多个热构件中的每一个的一侧上而所述配合构件位于所述多个热构件中的每一个的相对侧上，所述多个热构件中的一个被定位为邻近热块，使得所述热块将热量从电子设备经由所述配合构件传送到所述多个热构件中的所述一个，流体接触所述冷却销阵列以将热量从所述多个热构件中的每一个传送到流体。
10.根据权利要求8所述的冷却系统，进一步包括：
接收流体的入口构件，和
将流体从其移除的出口构件。
11.根据权利要求8所述的冷却系统，进一步包括在所述入口通道和所述出口通道之间延伸的多个冷却通道，所述多个冷却通道中的每一个被形成在所述多个容纳构件中的一个与所述多个热构件中的一个之间，使得流体被分配在所述多个热构件之上。
12.根据权利要求8所述的冷却系统，进一步包括在所述出口通道和所述入口通道之间以从所述出口通道回收流体并向所述入口通道提供流体的热交换器，使得
流体从所述出口通道被传输到所述热交换器，并且
所述热交换器降低来自所述出口通道的流体的温度，并且
具有降低温度的流体被传输到所述入口通道。
13.根据权利要求8所述的冷却系统，进一步包括用于所述多个热构件中的每一个的至少一个热致动阀，以基于所述多个热构件中的一个中的流体的温度来控制流动通过所述冷却销阵列的流体的温度，使得流体的温度被调节，
所述热致动阀包括阀接头、接收所述阀接头且具有蜡构件的阀体以及通过延伸和缩回控制所述阀体的移动的弹性构件，
所述蜡构件随着所述多个热构件中的所述一个中的流体的温度升高而膨胀，所述蜡构件的膨胀允许所述阀体延伸到所述多个热构件的所述一个中，这增加流经所述多个热构件中的所述一个的流体的量，和
所述蜡构件随着在所述多个热构件的所述一个中的流体的温度降低而收缩，所述蜡构件的收缩允许所述阀体缩回，这减小流经所述支撑构件的流体的量。
14.一种冷却电子设备的方法，该方法包括：
利用冷却系统从电子设备接收热量，所述冷却系统包括：
支撑热构件的支撑构件，
形成在所述支撑构件内以运送经过的流体的通道，所述通道用于：
接收流体，
将流体分配在热构件之上，
从所述热构件移除流体，
沿所述通道以控制经过的流体的流动的流体控制机构，和
被定位为邻近从所述电子设备接收热量的热块的热构件，所述热构件包括在一侧上的冷却销阵列，所述冷却销阵列朝所述容纳构件延伸；
经由所述通道将流体分配在所述热构件之上，流体被分配在所述冷却销阵列之上，随着流体接触所述冷却销阵列，热量从所述热构件传递到流体；以及
经由所述通道从所述热构件移除具有热量的流体。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括通过如下方式回收流体：
将来自所述热构件的流体运送到热交换器；
利用所述热交换器降低流体的温度；并且
将来自所述热交换器的流体提供回所述热构件之上。
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Application publication date: 20150603 |