CN108353517A

CN108353517A - 浸没式冷却系统

Info

Publication number: CN108353517A
Application number: CN201680064123.9A
Authority: CN
Inventors: 彼得·霍普顿; 基思·迪金; 詹森·本特; 尼尔·埃德蒙兹; 大卫·阿莫斯
Original assignee: Iceotope Ltd
Current assignee: Atop Group Co., Ltd
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2016-10-03
Publication date: 2018-07-31
Also published as: GB2542844A; GB201517385D0; US20180288906A1; GB2542844B; JP2018537000A; WO2017055877A1; EP3357312A1

Abstract

用于冷却发热电气部件特别是用于降低电气部件过热或冷却剂流体化学分解的可能性的冷却系统。冷却系统具有吸收来自发热电气部件的多余能量的冷却剂液体，冷却剂液体具有能量输入阈值，高于该能量输入阈值，冷却剂液体发生化学分解。冷却模块限定包含冷却剂液体的容积，其中，发热电气部件安装在该容积内并浸没在冷却剂液体中。电力输入端被布置成向冷却模块向发热电气部件供应电力，并且电力调节器被设置在冷却模块的容积外部并连接至电力输入端，以便调节供应至冷却模块中的电力。还描述了以下冷却系统，其具有包括溶解氧的冷却剂液体，具有布置在该容积内的包括铝和/或氧化铝的至少一个元件，和/或具有带有至少一个密封件的密封容积，至少一个密封件在与比冷却剂液体发生分解的温度低的温度对应的温度或预定压力下打开。

Description

浸没式冷却系统

技术领域

本发明涉及在操作期间提供提高的安全性的浸没式冷却系统。该冷却系统通过调节浸没在冷却系统内的冷却剂液体中的电气部件的电力输入并且还通过提供可以停止部件过热以及使冷却剂流体的化学分解的产物被中和的各种机制来提高安全性。具体地，本发明适用于冷却电子计算机部件，例如主板、处理器或存储器模块。

背景技术

很多类型的电气部件在操作期间产生热量。具体地，电子计算机部件例如主板、中央处理单元(CPU)和存储器模块在使用时会消散大量的热量。将电气部件加热至高温会造成损坏，影响性能或造成安全隐患。因此，为了找到用于有效地和安全地冷却电气部件的高效高性能系统，已经进行了大量努力。

一种类型的冷却系统使用液体冷却。虽然已经论证了不同的液体冷却组件，但是通常将电气部件浸没在冷却剂液体中以便为发热电气部件与冷却剂之间的热交换提供大的表面积。然后经由对流和传导将热量从冷却剂中移除到热交换器或类似的冷却装置。

在温度、电流和电压的正常操作条件下，大多数液体冷却系统将安全地操作，而不会对用户造成危险。然而，当发生故障时，由电气部件产生的热量会增加，有时会很快地增加。在这种情况下，热量到冷却剂液体的传递可能以比该热量从冷却系统的消散更快的速率发生。因此，冷却剂液体的温度增加，并且在一定的温度下，冷却剂可能发生化学分解。由于冷却剂的化学分解产物的有害、有毒或有刺激性的性质，如果其被摄入，则它们可能对用户的健康造成重大危害。

用于冷却剂流体的材料可以包括油(例如，天然油或合成油)以及氟基材料(例如氟辛烷、氢氟醚、氢氟烯烃、全氟酮和全氟聚醚)。甚至少量的氟基流体的热分解可能导致产生大量的氢氟酸(HF)或全氟异丁烯(PFIB)。如果从冷却系统中被释放，则这些化学物质可能对人体健康造成相当大的损害。

当前系统旨在通过实现熔断器或断路器以在电气部件汲取大电力的情况下切断到冷却系统内的电气装置的电力来克服这些安全问题。然而，在很大电力可用的系统中(例如在电力转换应用中)，即使在断路器跳闸或熔断器断开和电力被关断所需的短时间内，冷却剂也可能经历化学分解以产生危险数量的化学分解产物。

美国专利6,215,166考虑了一种用于控制被递送至液体喷射冷却系统内的电子装置的电力的设备。在操作中，装置被喷射有从装置的表面蒸发以移除多余热量的冷却剂液体。由于电力输入引线的温度增加，直接连接至装置的电力输入引线被配置成熔化或改变电气特性。然而，该设备依赖于装置附近的电力输入引线的加热以及向封闭式冷却系统内的电力输入引线的大电力的供应。同样，仍有可能会发生冷却剂流体的一些少量的化学分解。冷却系统的用户暴露于甚至微量的冷却剂分解产物例如PFIB和HF可能会危害他们的健康。

因此，需要提高浸没式冷却环境的安全性的浸没式冷却系统。

发明内容

在这个背景下，描述了一种冷却系统，该冷却系统包括：冷却模块，在该冷却模块中容纳有至少一个发热电气部件；冷却模块的电力输入端；以及电力调节器，其被布置在冷却模块外部，以控制和稳定向至少一个发热电气部件提供的电力。发热电气部件浸没在冷却模块内包含的冷却剂流体中。

电力调节器通过使可用于被输入至冷却模块的电力水平稳定来管理和调节通过电力输入端并进入冷却模块中的电能。以这种方式，电力调节器将冷却系统可用的高电力与浸没式冷却环境隔离。因此，电力调节器将发热部件可用的多余能量约束或限制成被消散到冷却剂流体中。从而，电力调节器可以用于防止冷却剂流体过度加热。因此，降低了冷却剂达到可能发生化学分解的温度的可能性。然而，在冷却剂确实发生多度加热的情况下，还提供中和有害的化学分解产物并防止冷却剂的温度失控升高的方法。在一些情况下，电力调节器可以提供过流保护，由此如果电流超过特定输入值，则电力调节器(或过流保护器)切断冷却系统处的所有电力。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于冷却发热电气部件的冷却系统，该冷却系统包括：冷却剂液体，其用于吸收来自发热电气部件的多余能量，其中，冷却剂液体具有能量输入阈值，高于该能量输入阈值，冷却剂液体发生化学分解；冷却模块，其限定包含冷却剂液体的容积，发热电气部件安装在该容积内并浸没在冷却剂液体中；电力输入端，其被布置成将电力供应到冷却模块中以使发热电气部件通电；以及电力调节器，其在冷却模块的容积外部并且连接至电力输入端，电力调节器被配置成调节供应到冷却模块中的电力，使得多余能量保持在能量输入阈值以下。

换言之，对于给定系统，在发生化学分解之前，冷却剂流体可以吸收或接收特定的最大能量。如果从发热部件传递至冷却剂流体的能量以比从冷却设备消散能量(例如，通过将热量从冷却剂传递至热交换器)的速率更快的速率被传递，则由冷却剂储存的能量增加。所储存的能量使冷却模块内的冷却剂的温度和压力增加。冷却剂流体在特定温度下将从液相变为气相，并且在仍然更高温度下流体将发生化学分解。电力调节器管理或调节进入冷却模块中的电力(或能量输入速率)，以将冷却剂流体保持在显著低于冷却剂流体的化学分解所需的温度(或能量阈值)的温度下。

有益地，电力调节器限制冷却模块中的可用于浸没环境中的发热部件的电力。因此，即使在发热部件发生故障的情况下，发热部件处的多余能量也是有限的。因此，在特定时间段内可以传递至冷却剂液体的热能的量是有限的。当在正常操作下时，电力调节器可以用于将向发热部件供应的电力限制为来自发热部件的多余热能可以通过冷却系统从冷却模块移除的水平。

发热电气部件可以是任何类型的电气部件，并且具体地可以是计算机部件。例如，发热电气部件可以形成CPU的一部分或用于数据存储。在冷却模块内可以安装有多于一个发热电气部件，并且在本文中对“一个(a)”发热电气部件的提及应该被解释为表示“至少一个”发热电气部件。

冷却模块可以是适用于浸没式冷却的任何类型的冷却模块。例如，冷却模块可以包括限定用于包含冷却剂液体的容积的可密封模块，该容积内安装有发热电气部件。在冷却模块处可以布置有热界面，通过该热界面可以从容积中传递出热量。具体地，热交换器可以被配置成从容积中接收通过热界面传递的热量。热交换器可以提供用于将热量从冷却模块传输走的循环系统或其他系统。热界面的表面可以是可密封模块的内表面，使得热界面的表面是限定容积的表面中的至少一个。

冷却模块可以被配置成允许安装在冷却模块内的电气部件和任何部件的单相(即，液体)浸没式冷却。由于冷却剂内的对流流体流(convection current)，热量从发热电气部件附近被移除，对流流体流将热量传输至热界面，热量通过热界面被传递至热交换器。在一些情况下，冷却模块可以被配置成允许两相冷却。在两相冷却中，由电气部件产生的热量使冷却剂液体沸腾并蒸发成气体，然后气体在具有热交换器的热界面处被冷凝以便从冷却模块移除热量。

电力输入端可以是用于将电力连接到冷却模块的容积中的密封导管，或者可以是电源插头、插座或其他连接器。电力输入端被布置在冷却模块的壁处，以便允许进入从外部电源到冷却模块的电连接。在一些情况下，电力输入端将被布置在冷却模块的后板或背板处，例如在与进入冷却模块的任何数据连接相同的面上。

电力调节器可以是被配置成调节电流和/或电压使得电力被稳定或控制的任何系统。具体地，电力(P)符合关系P＝IV(其中，I是电流，以及V是电压)。电力也可以被看作是每单位时间的能量输入(或完成的工作)的度量。电力调节器被配置成控制输入电力以便调节向冷却模块内的电气部件供应的电能，并且通过这种方式来管理可用于由冷却剂流体吸收的多余能量(以热量的形式)。具体地，管理多余热能的量可以被认为是限制、约束或管理由发热电气部件产生的热量的量或冷却剂的温度变化。

电力的控制或稳定引起由容纳在冷却模块内的电气部件产生的热量的控制或稳定。可以避免发热电气部件的过度或快速加热，这是因为通过使用电力调节器防止产生这种效果所需的电力到达发热电气部件或进入冷却模块内的浸没环境。因此，输入至冷却模块的多余能量可以保持在常操作下能够由冷却系统移除的水平。因此，冷却剂可以保持在可以发生化学分解的温度以下的温度下。

可以使用各种冷却剂液体。冷却剂液体在室温下将为液体。用于单相浸没式冷却的冷却剂液体在发热电气部件的正常操作温度下将为液体。然而，在用于两相浸没式冷却的冷却模块内使用的那些冷却剂应该在发热电气部件的正常操作温度下蒸发成气体(即，具有沸点)，但在略低的温度下为液体。无论哪种情况，在发热电气部件的正常操作温度下都不应发生冷却剂流体的化学分解。合适的冷却剂液体的示例包括天然油、合成油、氟辛烷(例如Fluorinert^TM)、氢氟醚HFE(例如Novec^TM)、氢氟烯烃HFO(例如Vertrel Sinara^TM)、全氟酮PFK(例如Novec^TM)或全氟聚醚PFPE(例如Solvay Galden^TM)。然而，该列项并非详尽的，并且在本发明中可以使用其他冷却剂液体。

电力调节器可以包括以下元件中至少之一或以下元件的组合：电压调节器、电流调节器、DC-DC转换器、限压器、限流器或过流保护器。可以使用适于使电力稳定或调节电力的任何电气系统或电路。例如，电力调节器可以是使用“前馈”设计或使用负反馈回路的电压调节器。在电力调节器包括电压调节器的情况下，可以使DC或AC电压稳定。在一些示例中，调节器将是半导体电力调节器或隔离式DC-DC转换器。在每一种情况下，电力调节器都用于控制或管理电力，从而控制或管理输入至冷却模块的能量的量。

在一些情况下，电力调节器可以是多个并联的电力调节器，其被配置成使得它们组合地调节供应到冷却模块中的电力。在任何情况下，一个或多个电力调节器都被配置成使得由冷却剂吸收的多余能量保持在冷却剂液体能够发生化学分解的能量输入阈值以下。

可选地，电力调节器可以被布置在冷却模块的外表面处。例如，电力调节器可以附接至冷却模块的外壳或壁。在一个示例中，电力调节器可以附接至冷却模块的后板，后板上还布置有电力连接器和数据连接器。有益地，将电力调节器布置在冷却模块外部意味着防止多余电力进入包含有冷却剂的冷却模块的容积。因此，不太可能有足够能量进入冷却模块而导致冷却剂的化学分解。以这种方式，电源与冷却剂液体的容器(bath)“隔离”。

可选地，电力调节器是空气冷却的。电力调节器可以在操作时产生热量，因此发电机的空气冷却有助于降低其操作温度。空气冷却可以如下进行：通过冷却系统周围的空气的对流气流或者通过使用机械风扇来驱动冷却模块的表面上的空气气流以便从电力调节器附近移除热量。

优选地，电力调节器热连接至冷却模块的导热外表面，使得外表面用作散热器以将热量从电力调节器传导走。理想地，电力调节器在操作期间将保持在相对较低的操作温度下。然而，即使在正常操作下，电力调节器也将产生热量。因此，将电力调节器连接至散热器会消散热量并用于冷却电力调节器。从电力调节器传导走热量可以与其他类型的冷却例如空气冷却结合使用。

可选地，导热外表面热连接至冷却剂液体，使得热量与冷却剂液体交换以冷却导热外表面。换言之，导热外表面可以是冷却模块的表面，其中，该表面的内表面与冷却剂液体接触，并且该表面的外表面连接至电力调节器。以这种方式，热量可以通过导热外表面从电力调节器被传递至冷却剂液体，冷却剂液体然后将热量从导热外表面向冷却系统的热界面和热交换器传递。这可以提供用于冷却电力调节器的特别有效的机制。

优选地，电力调节器调节向发热电气部件供应的电力，使得最大供应电力基本上恒定，基本上恒定的最大供应电力的大小根据发热电气部件的额定功率来确定。换言之，相对于冷却模块中的电气部件在正常操作下所需的电力来设置从电力调节器输出的电力的预定水平。以这种方式，发热电气部件不被供应有要被冷却剂作为热量吸收的大量的多余能量。

优选地，基本上恒定的供应电力的大小与发热电气部件的额定功率匹配。换言之，电力调节器被配置成在正常操作条件下提供发热电气部件所需的最大电力。发热电气部件的制造商可以发布正常条件下规定的用电量，或者可以另外建立用电量。有益地，这允许正确的电力被供应到发热电气部件以便在没有损坏或过度加热的情况下操作。

可替代地，电力调节器将向发热电气部件供应的电力调节为在发热电气部件的额定功率的±30％内。有益地，允许电力调节器在相对于正常用电量而设置的界限内供应电力允许电流或电压供应中的小波动。然而，这防止了被传递至发热电气部件的电力中的大的波动，并因此防止了发热电气部件和冷却液体的过度加热。供应电力的界限可以在额定功率的任何合理界限内，例如在发热电气部件的额定功率的±75％、±50％、±25％、±20％、±15％、±10％、±5％、±2％或±1％内。

有利地，电力调节器将向发热电气部件供应的电力限制为小于发热电气部件的最大额定功率的200％的预定限制。可替代地，预定限制可以是另一限制，例如175％、150％、120％、105％或102％。有益地，电力调节器将电力限制为小于预定限制，该限制根据电气部件的额定功率来确定。电力调节器的配置的选择可以鉴于由发热电气部件在正常使用中所需的最大电力来做出，并且与特定类型的电力调节器的可用性和经济可行性相权衡。在冷却模块包含多个发热部件的示例中，由电力调节器供应的电力可以根据多个发热部件中的需要最大电力的发热部件的电力需求来选择。

电力调节器被配置成防止输入至冷却模块的电力超过一定水平。超过该水平，电力调节器可以被布置成产生开路，以防止另外的电力被输入至冷却模块。这避免了发热电气部件汲取足够的电力以将冷却剂液体加热到高到足以引起化学分解的温度。预定限制将通过电力调节器的额定功率来设置，并根据冷却模块中容纳的电气部件的电力要求在制造冷却系统时来选择。在特定示例中，60kW的48V DC电力将可用于冷却系统所连接的(并从中获得电力)的机柜或机架。然而，冷却系统处的电力调节器将用于使冷却模块内的电气部件可用的电力稳定在400W或720W。具体的电力水平根据冷却模块内安装的特定电气部件的要求来设置。

优选地，在发热电气部件处所接收到的所有电力都通过电力调节器。因此，在没有调节到所需水平的情况下，没有电力被传递至发热电气部件。因此，在冷却系统将热量从冷却剂移除的正常操作下，多余电力不应可用于发热电气部件达到允许将冷却剂加热到可导致化学分解的温度的程度。在一个示例中，电力调节器被放置在电力输入端处(紧接在电力输入端之前或之后)，使得进入冷却模块的所有电力被适当调节。以这种方式，电力调节器用作进入冷却模块并且可用于在发热电气部件处产生要被传递至冷却剂液体的热量的能量的控制器。

电力调节器可以与电力输入端成一体。例如，电力调节器和电力输入端可以包括在单个元件或模块内。可替代地，电力调节器和电力输入端可以是不同的模块、元件或装置，每个安装在冷却模块的电路内。

优选地，电力调节器直接连接在电力输入端附近。换言之，在特定示例中，电力输入端被布置成在串联电路中紧接在电力调节器之后。

优选地，冷却模块还包括发热电气部件，发热电气部件安装在可密封模块的容积内的电路板上。电路板可以是基本上平坦的并且容纳或安装在冷却模块内限定的容积内。电路板可以是例如印刷电路板(PCB)或提供电连接的其他表面。电路板可以浸没在冷却剂流体中。在特定示例中，电路板可以在冷却模块内被布置成与具有热交换器的导热界面相对。以这种方式，冷却剂流体内的对流流体流可以将热量从电气部件传输到热交换器，然后从冷却模块中被移除。这种浸没式冷却配置可以通过允许将热量从电气部件交换到冷却剂流体并继而交换到热交换器提供大的表面积用于实现有效冷却。有益地，这可以允许电气部件的更高效的冷却。

电力调节器可以是第一电力调节器，并且冷却系统还可以包括第二电力调节器。换言之，冷却系统内可以存在多于一个电力调节器。例如，外部电力调节器可以用作第一电力调节器，其中，第二电力调节器是DC-DC转换器。在一个实例中，第一电力调节器使进入冷却模块的电力稳定并限制进入冷却模块的电力，并且第二电力调节器将该电力转换成特定的所需电压。

第一电力调节器可以被布置在冷却模块外部，并且第二电力调节器可以被布置在冷却模块的密封容积内。在一个示例中，第一电力调节器可以被布置在电力输入端处且在冷却模块外部，并且第二电力调节器可以被布置在由冷却模块限定的容积内以便被浸没。第二电力调节器然后可以用于转换冷却模块内的电压，而第一电力调节器确保仅稳定的预定电力能够进入冷却模块。在另一示例中，第二电力调节器可以被布置在冷却模块内安装的多个发热电气部件中的一个特定发热电气部件的本地输入端处。第二电力调节器浸没在冷却模块内提高了第二电力调节器的冷却效率。

可选地，发热电气部件安装在冷却模块的密封容积内的电路板上。第二电力调节器可以被布置在电路板上。

优选地，冷却剂液体包括溶解氧。在冷却模块中的冷却剂流体过度加热的情况下，这可用作进一步的安全措施。在预定温度(高于冷却剂液体的正常操作温度)下，溶解氧从冷却剂流体释放或释出。当冷却剂流体沸腾时，氧将尤其被释放。在将氧释放到冷却模块的容积中时，发热部件特别是经历过度加热的这些发热部件将开始氧化。类似地，将电力输入端连接至发热部件的连接或导线(例如在电路板处)也可能开始氧化。有利地，随着发热部件的表面或连接部分氧化，发热电气部件与电力输入端之间的电阻将增加。这又降低了向发热部件供应的电力。因此，由发热部件产生的热量的量将减少。在一些情况下，发热部件或其电连接的氧化可能导致与发热部件的电连接完全“烧断(burn out)”、熔断或破裂。因此，使用溶解在冷却剂液体中的氧提供了降低冷却模块中的冷却剂液体达到允许化学分解的温度的可能性的进一步的安全措施。

另外，浸没环境中氧的存在降低了在冷却剂流体分解的情况下产生潜在危险的化学物质例如PFIB或HF的可能性。这是因为在化学分解期间氧的存在将产生不同的危险性较小的化学分解产物。

优选地，包括铝或氧化铝的元件被布置在冷却模块的容积内。该元件可以是牺牲元件。元件可以浸没在冷却剂中，并且将与冷却剂直接液体接触。在冷却剂流体的化学分解产物与铝或铝基材料反应的情况下，在冷却模块的容积内存在包括铝或氧化铝的元件可以用于中和任何有害的化学分解产物。某些冷却剂流体的常见化学分解产物的示例是PFIB和HF。元件中的铝可以与PFIB和/或HF反应以提供对人体健康危害较小的另外的化学成分。

可选地，包括铝或氧化铝的元件是包括铝或氧化铝的涂层，该涂层被布置在冷却模块的内表面的至少一部分上，该内表面限定容积。例如，在冷却模块内限定的容积的内壁的至少一部分可以涂覆有铝或氧化铝。在一个示例中，内表面是阳极氧化铝。通过使用包括铝或氧化铝的材料的涂层，提供铝或氧化铝的大的表面积以与所产生的冷却剂流体的任何化学分解产物反应。可替代地，元件可以是冷却模块内的装置的涂层或部件。元件也可以是冷却模块的传热表面或热界面上的涂层。有益地，使用包括铝或氧化铝的元件提供了用于将危险的化学分解产物转化成危害较小的化学物质的机制。

在一些情况下，元件可以包括选自包括以下项的组的材料中的至少一种：碱金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、氧化硅、氧化锡、氧化锌、碱土金属碱式碳酸盐、碱土金属碱式磷酸盐或过渡金属氧化物颗粒。元件可以包括这些材料或这些材料的混合物来代替铝或氧化铝或者与铝或氧化铝混合。列出的金属中的每一种都可以与PFIB反应以产生对人体健康危害较小的新化学产物。应当鉴于冷却剂流体、冷却模块在正常操作条件下的温度以及冷却模块中的特定发热部件来选择合适的金属。

优选地，容积是密封的。换言之，冷却剂液体可以被密封在冷却模块内。因此，可以包含冷却剂流体的容积是固定容积。

有益地，冷却模块还包括压力释放密封件，该压力释放密封件被布置成当密封容积内的压力超过阈值压力时打开冷却模块的密封容积。例如，在发热部件过度加热的情况下，冷却剂流体的温度升高，由此导致冷却模块内的压力升高。如果不加制止，则冷却剂流体将首先沸腾并最终达到冷却剂经历化学分解的温度。为了避免冷却剂液体过度加热，可以在阈值压力下打开压力释放阀。对于给定容积和类型的冷却剂流体(例如，根据该冷却剂类型的相图)，阈值压力可以被选择成对应于预定阈值温度。预定阈值温度可以小于或基本上小于给定冷却剂流体的化学分解温度。以这种方式，压力密封件可以用于防止冷却剂流体的化学分解。

可替代地，冷却模块还可以包括温度释放密封件，该温度释放密封件被布置成：当密封容积内的温度超过阈值温度时打开冷却模块的密封容积。例如，在发热部件过度加热(例如，由于故障)的情况下，可能发生冷却剂流体的过度加热。在阈值温度下，冷却模块的容积的密封件可以“烧断”、软化或熔化，从而释放冷却模块内的压力。通过打开密封件，冷却模块内的压力和由冷却剂流体占据的容积两者均改变，并且这导致冷却剂流体的温度降低。同样，温度释放密封件可以用于防止冷却剂流体加热到可能发生化学分解的温度。

优选地，冷却模块还包括热界面，该热界面被布置成从容积中传递出由发热电气部件产生的热量，来自发热电气部件的热量被冷却剂液体吸收并且经由对流流体流被传输至热界面。例如，可以通过由冷却剂流体吸收热量将热量从发热部件附近传递走。然后加热的冷却剂流体经由对流流体流循环，以便将热量从发热部件传递走。热界面可以被定位在冷却模块内，使得对流流体流使加热的冷却剂流体朝向热界面移动。然后，热量可以通过热界面从容积中被传递出。热界面的表面可以是可密封模块的内表面，使得热界面的表面是限定容积的表面中的至少一个。

有益地，冷却系统还包括热交换器，该热交换器被布置成接收来自热界面的热量并将热量从冷却模块传输走。例如，热交换器可以被布置成使得冷却模块的热界面位于热交换器和冷却剂流体之间。因此，通过热界面从冷却剂流体传递的热量可以被热交换器接收并且从冷却剂模块被传输走。

在另一方面中，提供了一种防止或停止发热电气部件的过热的方法，包括：将由电气部件产生的热量传递至包括溶解氧的冷却剂液体，其中，当冷却剂液体高于预定温度时，释出溶解氧，其中，电气部件浸没在冷却剂液体中；以及在释出溶解氧时，对电气部件进行氧化导致电气部件减少所产生的热量。有益地，氧化导致电气部件的电力输入端的电阻增加，以减小到电气部件的电流并由此减少所产生的热量。换言之，当冷却剂达到预定温度时，溶解氧被释放。然后，浸没环境中的溶解氧可以氧化发热部件及其输入端的至少一部分。在较高温度下操作的发热部件可以比在较低温度下操作的发热部件更易受氧化影响。由于减小了横截面面积(通过该横截面面积发生到发热部件的传导)，氧化可以导致到发热部件的电阻增加。这导致发热部件处的电流减小。因此，随后可以降低发热部件的操作温度。在某些情况下，氧化将导致发热部件的输入端处的电阻显著增加。在一些情况下，电阻将增加，直到发热电气部件的输入端被“烧断”或熔断，从而完全断开与发热部件的电连接。因此，可以停止发热部件的过热。

溶解氧可以呈溶解空气的形式。因此，虽然其中特别溶解有氧的冷却剂液体可能是优选的，但是可以使用未被脱气的冷却剂。具体地，溶解氧可以以“纯”氧的形式溶解在冷却剂中。可替代地，溶解氧可以作为溶解气体的成分来提供，溶解气体按体积计具有大于21％的氧(换言之，包括比空气的氧含量更高的氧含量的溶解气体)。例如，溶解气体的氧含量按体积计可以为25％或更多、50％或更多、或75％或更多。纯氧可以具有大于99％的氧含量。

由于使用包括溶解氧的冷却剂流体，可以减少由于冷却剂流体的化学分解而引起的有害产物的产生。在存在氧的情况下，冷却剂流体例如全氟化碳不易分解而产生PFIB。因此，在冷却剂流体发生化学分解的情况下，冷却模块中氧的存在不太可能产生危险的或有害的化学物质例如PFIB或HF。

优选地，冷却剂液体在冷却模块内的循环仅通过对流流体流来进行。换言之，冷却系统不被泵送以使冷却剂流体循环并且将热量从发热部件附近传递走。冷却剂流体的循环仅通过对流发生，而不受机械强制。具体地，泵送含氧气体(oxygenated gas)可能导致循环系统的失效。

理想地，使用包括溶解氧的冷却剂的冷却系统将是单相冷却系统。换言之，冷却剂在整个循环中将保持液相。理想地，在正常操作期间应避免包括溶解氧的冷却剂的沸腾，因为这将导致氧被释放或释出。

优选地，冷却剂液体是氟化或部分氟化的流体，具体地，冷却剂流体可以是全氟化碳。在特定示例中，冷却剂流体是全氟聚醚。合适的冷却剂液体的示例包括天然油、合成油、氟辛烷(例如Fluorinert^TM)、氢氟醚HFE(例如Novec^TM)、氢氟烯烃HFO(例如VertrelSinara^TM)、全氟酮PFK(例如Novec^TM)或全氟聚醚PFPE(例如Solvay Galden^TM)。然而，该列项并非详尽的，并且在本发明中可以使用其他冷却剂液体。

优选地，发热电气部件包括计算机部件。例如，发热电气部件可以形成CPU的一部分或用于数据存储。在冷却模块内可以安装多于一个发热电气部件。

在另一方面中，提供一种冷却系统，其包括：限定容积的冷却模块；包括溶解氧的冷却剂液体，其中，当冷却剂液体被加热到预定温度以上时释出溶解氧，冷却剂液体被包含在容积内；以及发热电气部件，该发热电气部件安装在容积中以便浸没在冷却剂液体中，由发热电气部件产生的热量被冷却剂液体吸收，其中，发热电气部件被配置成当通过暴露于从冷却剂液体释出的氧而被氧化时减少其发热。有益地，氧化导致发热电气部件的电力输入端的电阻增加，导致输入电流减小，从而导致产生更少的热量。

在将氧释放到冷却模块的容积中时，发热部件特别是经历过度加热的发热部件将开始氧化。类似地，将电力输入端连接至发热部件的连接或导线(例如在电路板处)也可能开始氧化。氧化增加了发热部件的电阻并减小了由部件汲取的电流。在一些情况下，氧化会显著增加电阻。可替代地，发热部件或其电连接的氧化可以导致与发热部件的电连接完全“烧断”、熔断或破裂。例如，发热部件处的导线或输入端的表面可能氧化，从而减小能够传导电流的导线的横截面面积。这导致通过导线的氧化部分的电阻显著增加。最终，输入导线的局部电阻将增大到导线将熔化或断裂的程度。因此，到装置的电路断开，并且电路熔断。因此，发热部件将不再产生热量。

有利地，溶解氧的存在通过禁用故障的发热部件来提高冷却系统的安全性。因此，减少了能够从发热部件消散到冷却剂流体的多余能量，从而降低了冷却剂流体过度加热到化学分解温度的可能性。具体地，在冷却剂流体中使用溶解氧防止了冷却剂流体的失控加热。

另外，浸没环境中氧的存在降低了在冷却剂流体分解的情况下产生潜在危险的化学物质例如PFIB或HF的可能性。在冷却剂流体发生化学分解时，氧将发生反应以产生不同的危险性较小的化学分解产物。例如，可以消除PFIB的产生，因为冷却剂分解可能导致产生COF₂，而不是CF₂。

优选地，容积是密封的。例如，冷却模块是密封容器或容积。有益地，使容积密封使得从冷却剂流体释放的溶解氧在该容积中被捕获，并因此保留在浸没环境中。因此，氧可用于发热触点的氧化。

优选地，冷却模块还包括热界面，该热界面被布置成从容积中传递出由发热电气部件产生的热量，由发热电气部件产生的热量被冷却剂液体吸收并经由对流流体流被传输至热界面。例如，可以通过由冷却剂流体吸收热量将热量从发热部件附近传递走。然后，加热的冷却剂流体经由对流流体流循环，以便将热量从发热部件传递走。热界面可以被定位在冷却模块内，使得对流流体流使加热的冷却剂流体朝向热界面移动。然后，热量可以通过热界面从容积中被传递出。热界面的表面可以是可密封模块的内表面，使得热界面的表面是限定容积的表面中的至少一个。

优选地，用于将热量从发热电气部件传递至热界面的冷却剂液体的循环仅经由对流流体流来进行。换言之，冷却系统不被泵送以使冷却剂流体循环并且将热量从发热部件附近传递走。冷却剂流体的循环仅通过对流来进行，而不受机械强制。具体地，泵送含氧气体可能导致循环系统的失效。理想地，在冷却系统的整个正常操作期间，冷却剂流体保持在液相。

优选地，冷却系统还包括热交换器，该热交换器被布置成接收来自热界面的热量并且将热量从冷却模块传输走。例如，热交换器可以被布置成使得冷却模块的热界面位于热交换器和冷却剂流体之间。因此，通过热界面从冷却剂流体传递的热量可以被热交换器接收并且从冷却剂模块被传输走。

可选地，包括铝或氧化铝的元件被布置在冷却模块的容积内。在冷却剂流体的化学分解产物与铝或铝基材料反应的情况下，在冷却模块的容积内存在的包括铝或氧化铝的元件可以用于中和任何有害的化学分解产物。例如，某些冷却剂流体的常见化学分解产物是PFIB和HF。元件中的铝可以与PFIB和/或HF反应以产生对人体健康危害较小的另外的化学成分。

有益地，包括铝或氧化铝的元件是包括铝或氧化铝的涂层，该涂层位于冷却模块的内表面的至少一部分上，该内表面限定容积。例如，在冷却模块内限定的容积的内壁的至少一部分可以涂覆有铝或氧化铝。通过这样做，提供铝或氧化铝的大的表面积用于与冷却剂流体的化学分解产物反应。元件也可以是冷却模块的传热表面或热界面上的涂层。可替代地，在冷却模块的容积中可以包括单独的牺牲部件。元件与冷却剂直接液体接触。

冷却模块还可以包括压力释放密封件，该压力释放密封件被布置成：当密封容积内的压力超过阈值压力时打开冷却模块的密封容积。例如，在发热部件过度加热的情况下，冷却剂流体的温度升高，由此导致冷却模块内的压力升高。如果不加制止，则冷却剂流体将首先沸腾并最终达到冷却剂经历化学分解的温度。为了避免冷却剂液体过度加热，可以在阈值压力下打开压力释放阀。对于给定容积和类型的冷却剂流体(例如，根据该冷却剂类型的相图)，阈值压力可以被选择成对应于预定阈值温度。预定阈值温度可以小于或基本上小于给定冷却剂流体的化学分解温度。以这种方式，压力密封件可以用于防止冷却剂流体的化学分解。

可选地，冷却模块还可以包括温度释放密封件，该温度释放密封件被布置成：当密封容积内的温度超过阈值温度时打开冷却模块的密封容积。例如，在发热部件过度加热(例如，由于故障)的情况下，可能发生冷却剂流体的加热增加。在阈值温度下，冷却模块的容积的密封件可以打开、软化或“烧断”，从而释放冷却模块内的压力。通过打开密封件，冷却模块内的压力和由冷却剂流体占据的容积两者均改变，并且这导致冷却剂流体的温度降低。同样，温度释放密封件可以用于防止冷却剂流体加热到可能发生化学分解的温度。

在另一方面中，提供了一种用于冷却发热电气部件的冷却系统，该冷却系统包括：限定容积的冷却模块；包含在密封容积内的冷却剂液体，冷却剂液体吸收来自发热电气部件的多余能量，其中，冷却剂液体具有能量输入阈值，高于能量输入阈值，冷却剂液体发生化学分解，并且其中，冷却剂液体的至少一种化学分解产物与铝或氧化铝反应；以及布置在容积内的至少一个元件，所述至少一个元件包括铝和/或氧化铝。

有利地，一些常用冷却剂流体的化学分解产物与铝或含铝化合物反应。例如，在冷却剂液体是氢氟烃(hydroflurocarbon)或全氟化碳的情况下，冷却剂可以在化学分解温度下分解成包括PFIB和/或HF的产物。这些化学分解产物即使少量也会危害人体健康。然而，在存在含铝材料的情况下，化学副产物(特别是PFIB)会与铝进一步反应，以产生危害较小的化学产物。因此，冷却模块内包括的一个或更多个铝或氧化铝元件可以用作牺牲元件，以与所产生的任何量的PFIB或其他有害的化学分解产物反应。以这种方式，提高了系统的安全性。在另外的示例中，含铝材料可以用于例如通过与HF反应来中和由冷却剂液体的化学分解引起的酸性。

可选地，至少一个元件包括冷却模块的内表面的至少一部分上的涂层，该内表面限定容积。涂覆冷却模块的内表面(其中，内表面限定包含冷却剂的容积)的至少一部分提供大的表面积用于与所产生的任何PFIB或危险的化学分解产物反应。在特定示例中，冷却模块的内表面被阳极氧化以在表面处提供氧化铝。元件也可以是冷却模块的传热表面或热界面上的涂层。

可选地，至少一个元件包括安装在容积内的元件。例如，元件可以是部件或部件的一部分，例如部件的表面或涂层。部件可以是牺牲部件，旨在提供反应物以与冷却剂液体的化学分解产物中的产物反应。

有益地，冷却剂液体还包括溶解氧。在冷却模块中的冷却剂流体过度加热的情况下，这用于提供进一步的安全措施。在预定温度(高于冷却剂液体的正常操作温度)下，溶解氧从冷却剂流体释放或释出。在将氧释放到冷却模块的容积中时，发热部件可能开始氧化。类似地，将电力输入端连接至发热部件的连接或导线(例如在电路板处)也可能开始氧化。有利地，随着发热部件的表面或连接部分氧化，发热电气部件与电力输入端之间的电阻将增加。这又降低了向发热部件供应的电力。因此，由发热部件产生的热量的量将减少。在某些情况下，发热部件或其电连接的氧化可以导致与发热部件的电连接完全“烧断”、熔断或破裂。另外，浸没环境中氧的存在降低了在冷却剂流体分解的情况下产生潜在危险的化学物质例如PFIB或HF的可能性，因为氧将发生反应以产生不同的危险性较小的化学分解产物。

优选地，冷却模块还包括热界面，该热界面被布置成从体积中传递出由发热电气部件产生的热量，由发热电气部件产生的热量被冷却剂液体吸收并经由对流流体流被传输至热界面。例如，可以通过由冷却剂流体吸收热量将热量从发热部件附近传递走。然后，加热的冷却剂流体经由对流流体流循环，以便将热量从发热部件传递走。热界面可以被定位在冷却模块内，使得对流流体流使加热的冷却剂流体朝向热界面移动。然后热量可以通过热界面从容积中被传递出。热界面可以是冷却模块的壁。

优选地，冷却系统还包括热交换器，该热交换器被布置成接收来自热界面的热量并将热量从冷却模块传输走。例如，热交换器可以被布置成使得冷却模块的热界面位于热交换器和冷却剂流体之间。因此，通过热界面从冷却剂流体传递的热量可以由热交换器接收并且从冷却剂模块被传输走。

可选地，冷却模块还包括压力释放密封件，该压力释放密封件被布置成：当密封容积内的压力超过阈值压力时打开冷却模块的密封容积。例如，在发热部件过度加热的情况下，冷却剂流体的温度升高，由此导致冷却模块内的压力升高。如果不加制止，则冷却剂流体将首先沸腾并最终达到冷却剂经历化学分解的温度。为了避免冷却剂液体过度加热，可以在阈值压力下打开压力释放阀。对于给定容积和类型的冷却剂流体(例如，根据该冷却剂类型的相图和系统容积)，阈值压力可以被选择成对应于预定阈值温度。预定阈值温度可以小于或基本上小于给定冷却剂流体的化学分解温度。以这种方式，压力密封件可以用于防止冷却剂流体的化学分解。

可选地，冷却模块还可以包括温度释放密封件，该温度释放密封件被布置成：当密封容积内的温度超过阈值温度时打开冷却模块的密封容积。例如，在发热部件过度加热(例如，由于故障)的情况下，可能发生冷却剂流体的过度加热。在阈值温度下，冷却模块的容积的密封件可以“烧断”、熔化或软化，从而释放冷却模块内的压力。通过打开密封件，冷却模块内的压力和由冷却剂流体占据的容积两者均改变，并且这导致冷却剂流体的温度降低。同样，温度释放密封件可以用于防止冷却剂流体加热到可能发生化学分解的温度。

在另一方面中，提供了一种用于冷却冷却系统中的发热电气部件的方法，包括：提供限定容积的冷却模块；提供包含在密封容积内的冷却剂液体，冷却剂液体能够吸收来自发热电气部件的多余能量，其中，冷却剂液体具有能量输入阈值，高于该能量输入阈值，冷却剂液体发生化学分解，并且其中，冷却剂液体的至少一种化学分解产物与铝或氧化铝反应；以及在容积内布置至少一个元件，所述至少一个元件包括铝和/或氧化铝。

在另一方面中，提供了一种用于冷却发热电气部件的冷却系统，该冷却系统包括：冷却剂液体，其用于通过浸没发热电气部件来吸收多余能量，其中，冷却剂液体具有温度阈值，高于该温度阈值，冷却剂液体发生化学分解；限定密封容积的冷却模块，冷却剂液体包含在密封容积内并且发热电气部件浸没在冷却剂液体中，密封容积具有至少一个密封件，至少一个密封件在预定压力或预定温度(其对应于冷却剂液体在低于温度阈值的预定值下的温度)下打开。在一些示例中，可以使用多个密封件，其中一些密封件可以是压力密封件，以及一些密封件可以是温度密封件。

冷却剂流体以热量的形式从发热部件吸收能量。在特定能量阈值下，冷却剂流体将分解成不同的化学产物。化学分解的精确温度可以取决于冷却模块内的压力和容积，因为压力和温度均用于将能量储存在冷却剂流体中。因此，对于给定容积的特定冷却剂，可以设置用于打开温度或压力密封件的特定温度和压力阈值。阈值温度或压力对应于具有比化学分解所需能量低的能量的冷却剂液体。

至少一个密封件可以是在阈值温度或压力下失效的任何密封件。例如，密封件可以是在特定压力下打开的压力密封件，或者是在阀的输入侧存在特定压力时允许流体通过的单向阀。在替选中，密封件可以包括在特定温度下熔化的材料(例如蜡或金属合金)。在密封件熔化的位置处，打开从系统的加压部分到外部的导管。至少一个密封件将被布置在冷却模块的壁中，在容积和大气之间。

有利地，作为由于密封件的打开而导致冷却模块内的压力变化的结果，冷却模块内的温度将降低。此外，冷却剂可以在冷却剂液体可能发生化学分解之前从冷却模块释放。例如，在第一温度下，冷却剂流体可以沸腾，并且在更高的温度下，可以发生化学分解。密封件应在低于化学分解温度并且可选地低于沸点的温度下打开。

可选地，冷却剂液体还包括溶解氧。在冷却模块中的冷却剂流体过度加热的情况下，这用作进一步的安全措施。在预定温度(高于冷却剂液体的正常操作温度)下，溶解氧从冷却剂流体释放或释出。在将氧释放到冷却模块的容积中时，发热部件特别是经历过度加热的这些发热部件将开始氧化。类似地，将电力输入端连接至发热部件的连接或导线(例如在电路板处)也可能开始氧化。有利地，随着发热部件的表面或连接部分氧化，发热电气部件与电力输入端之间的电阻将增加。这又降低了向发热部件供应的电力。因此，由发热部件产生的热量的量将减少。在一些情况下，发热部件或其电连接的氧化可以导致与发热部件的电连接完全“烧断”、熔断或破裂。因此，有益地，使用溶解在冷却剂液体中的氧提供了降低冷却模块中的冷却剂液体加热到允许化学分解的温度的可能性的进一步的安全措施。另外，浸没环境中氧的存在降低了在冷却剂流体分解的情况下产生潜在危险的化学物质例如PFIB或HF的可能性，因为氧将发生反应以产生不同的危险性较小的化学分解产物。

可选地，包括铝或氧化铝的元件被布置在冷却模块的容积内。在冷却剂流体的化学分解产物与铝或铝基材料反应的情况下，在冷却模块的容积内存在的包括铝或氧化铝的元件可以用于中和任何有害的化学分解产物。例如，某些冷却剂流体的常见化学分解产物是PFIB和HF，其可以与铝反应而产生对人体健康危害较小的另外的化学成分。

可选地，包括铝或氧化铝的元件是位于冷却模块的内表面的至少一部分上的包括铝或氧化铝的涂层，该内表面限定容积。例如，在冷却模块内限定的容积的内壁的至少一部分可以涂覆有铝或氧化铝，或者可以是阳极氧化铝层。元件也可以是冷却模块的传热表面或热界面上的涂层。可替代地，可以在冷却模块中包括含有铝的牺牲元件。

优选地，冷却模块还包括热界面，该热界面被布置成从容积中传递出由发热电气部件产生的热量，由发热电气部件产生的热量被冷却剂液体吸收并经由对流流体流被传输至热界面。例如，可以通过由冷却剂流体吸收热量将热量从发热部件附近传递走。然后，加热的冷却剂流体经由对流流体流循环，以便将热量从发热部件传递走。热界面可以被定位在冷却模块内，使得对流流体流使加热的冷却剂流体朝向热界面移动。然后，热量可以通过热界面从容积中被传递出。

优选地，冷却系统还包括热交换器，该热交换器被布置成接收来自热界面的热量并且将热量从冷却模块传输走。例如，热交换器可以被布置成使得冷却模块的热界面位于热交换器和冷却剂流体之间。因此，通过热界面从冷却剂流体传递的热量可以由热交换器接收并且从冷却剂模块被传输走。

优选地，冷却剂液体是氟化或部分氟化的流体，并且具体地是全氟化碳。在一个特定示例中，冷却剂液体是全氟聚醚。这些类型的冷却剂对于与本文论述的本发明的所有实施方式一起使用特别有利。冷却剂液体在室温下将为液体。用于单相浸没式冷却的冷却剂液体在发热电气部件的正常操作温度下将是液体。然而，在用于两相浸没式冷却的冷却模块内使用的那些冷却剂应在发热电气部件的正常操作温度下蒸发成气体，但在稍低温度下为液体(换言之，用于两相冷却的冷却剂流体的沸点应该在发热部件的正常操作温度左右或正好以下)。无论哪种情况，在发热电气部件的正常操作温度下都不应发生冷却剂流体的化学分解。合适的冷却剂液体的示例包括天然油、合成油、氟辛烷(例如Fluorinert^TM)、氢氟醚HFE(例如Novec^TM)、氢氟烯烃HFO(例如Vertrel Sinara^TM)、全氟酮PFK(例如Novec^TM)或全氟聚醚PFPE(例如Solvay Galden^TM)。然而，该列项并非详尽的，并且在本发明中可以使用其他冷却剂液体。

优选地，在本文论述的实施方式中的每个实施方式中，发热电气部件包括计算机部件。具体地，本发明对于冷却例如安装在冷却模块内的电路板或主板上的计算机部件(例如CPU、硬盘驱动器或存储器模块)可能特别有用。

在另一方面中，提供了一种用于冷却冷却系统中的发热电气部件的方法，该方法包括：提供冷却剂液体以通过浸没发热电气部件来吸收多余能量，其中，冷却剂液体具有温度阈值，高于该温度阈值，冷却剂液体发生化学分解；提供限定密封容积的冷却模块，冷却剂液体包含在密封容积内并且发热电气部件浸没在冷却剂液体中，密封容积具有至少一个密封件，至少一个密封件在预定压力或预定温度(其对应于冷却剂液体在低于温度阈值的预定值下的温度)下打开。在一些示例中，可以使用多个密封件，其中一些密封件可以是压力密封件，以及一些密封件可以是温度密封件。

应当理解的是，可选地，可以结合上述系统提供与本文描述的结构特征、系统特征对应的方法特征。即使没有明确公开，也提供了本文描述的任何系统特征或方法特征的组合，或者系统特征和方法特征两者的组合。

附图说明

参照下面的附图仅借助于示例描述了根据本公开内容的方面的冷却系统，在附图中：

图1是被布置成插入到相应机柜中的冷却模块的投影视图；

图2是冷却系统的第一示例的第一侧的横截面视图；

图3是冷却系统的第一示例的第二侧的平面图；

图4是冷却系统的第二示例的第一侧的横截面视图；

图5是冷却系统的第三示例的第一侧的横截面视图；

图6是冷却系统的第四示例的第一侧的横截面视图；以及

图7是冷却系统的第四示例的第二侧的平面图。

在适当情况下，相同的附图标记表示附图中的相同元件。附图不按比例绘制。

具体实施方式

首先参照图1，示出了机柜或机架20。这种类型的机柜可以例如在联网的计算环境中使用以便容纳大量数据服务器。

机柜或机架20被布置成容纳一个或更多个冷却系统10(也被称为冷却叶片或散热片)。每个冷却系统10容纳在网络内操作的一个或更多个发热电气部件。例如，每个冷却系统10可以容纳主板、中央处理单元(CPU)和存储器模块以形成数据服务器。即使在正常操作期间，所述电气部件也可以消散大量的热量，因此冷却系统被配置成从电气部件附近高效且有效地移除热量。

机柜20被配置成具有电力连接器14，电力连接器14被布置成对应于布置在每个冷却系统10的后表面处的互补的(reciprocal)电力连接器12。电力连接器12、14被布置成接收从机架或机柜20到冷却系统10的电气输入。例如，机柜20连接至诸如主电源(mainspower)或发电机的外部电源。在大多数情况下，在机柜20处所接收到的电力的水平(具体地，电压)基本上将高于冷却系统10内容纳的电气部件正常操作所需的水平。

在冷却系统10处可以存在另外的连接器(虽然在图1中未示出)。例如，可以存在用于输入和输出冷却剂流体的连接器，以与机柜20处的互补的连接器连接。例如，这可以允许冷却剂在机柜20与冷却系统10中的热交换器之间循环。冷却系统10处存在的另外的连接器可以包括数据或网络连接、插头或插座。

在使用中，冷却系统10被插入或塞入到(slotted into)机柜20中。冷却系统10被插入到机柜20中，直到互补的电力连接器12、14被连接为止，以便保持电力连接。在该示例中，电力连接器12、14将来自机柜20的DC电压供应给冷却系统10。一旦冷却系统10被完全插入到机柜20中，则在机柜20和冷却系统10之间配置的任何其他类型的连接器、插头或插座也将被连接。

图2示出了冷却系统100的示例配置的横截面视图，其中图3示出了同一冷却系统100的后板的视图。冷却系统100可以被塞入或插入到如图1所示的机柜或机架中。

冷却系统100包括可密封的单元或冷却模块110，其限定容纳有至少一个发热电气部件(例如，安装在电路板140上)的容积。冷却模块110的至少一个内表面将被布置为热界面，热量可以通过该热界面被传递至热交换器以从冷却模块110中传递出热量。可以包括与冷却模块110内部的各种密封连接，用于冷却剂流体的输入或输出和/或与电路板140处安装的部件的数据或网络连接。在图2中未示出所述电气部件和连接。

冷却剂流体116包含在由冷却模块110限定的容积内。冷却剂流体116的水平足以浸没发热电气部件，由此产生用于将热量从电气部件传递至冷却剂流体的大的表面积。因此，最靠近发热电气部件的冷却剂流体116的温度升高。发热电气部件的冷却可以经由冷却流体中的对流来进行，对流随后可以将热量从冷却流体传导至具有热交换器的热界面。冷却系统所使用的精确冷却机制超出了本专利申请的范围，但是在国际专利申请PCT/GB2014/050616、国际专利申请PCT/GB2010/000950、国际专利申请PCT/GB2014/050615或美国专利7,609,518中描述了合适的冷却系统的示例。然而，本发明并非专门用于与其中所描述的系统一起使用。

在该示例中，使用其中溶解有氧的冷却剂液体116。如下面将进一步描述的，在冷却剂液体发生任何化学分解的情况下，这具有益处。然而，图2和图3所示的配置可以与不包含溶解氧的其他类型的冷却剂一起使用。

冷却系统100还包括电力连接器112、电力调节器120和电力输入端130。电力连接器112被布置成允许连接至机柜或机架20内的互补连接器。电力连接器112从连接至机柜20的电源接收DC电压。

电力连接器112与电力调节器120连接。电力调节器120随后连接至电力输入端130。该示例中的电力输入端130包括与冷却系统110内并安装在电路板140上的多个发热电气部件的连接。相应地，电力输入端130向电路板140供应电力。

在本示例中，电力调节器120包括串联连接的电压调节器和完全隔离式DC-DC转换器。电压调节器使施加至电力输入端的电压稳定，并且DC-DC转换器用于将该电压转换成或“降压”到预定水平。例如，机柜或机架20可以接收60kW的48V DC电压的电力。电力调节器120调节电力，使得传递至电路板140的电压不能超过720W。电压的精确限制根据位于电路板140处的电气部件的要求来设置。调节后的电压的大小将在制造冷却系统100时被预先确定。在图2和图3所示的系统的另一特定示例中，电力调节器被配置成将不超过400W的电压传递至电路板140。

在使用中，在冷却系统100处通过电力连接器112接收DC电压。DC电压被传递至电力调节器120，电力调节器120通过调节电压使电力稳定。然后调节后的电压被传递至电力输入端130以被引导至电路板140来为所安装的电气部件供电。电力调节器防止多余电力被供应至冷却模块用于将冷却剂液体116加热到其化学分解温度以上。

图2和图3中的电力调节器120连接至冷却模块的导热后板150。后板150用作散热器，其在操作期间消散来自电力调节器的热量。在该示例中，导热后板150被布置成使电力调节器120连接至第一侧并且使冷却剂液体116与相对的第二侧接触。因此，热量可以通过导热后板150被传递至冷却剂液体116，以便将热量从电力调节器120传递走。以这种方式，电力调节器120经由冷却模块110内的液体冷却而被传导冷却。电力调节器120还通过空气跨冷却模块的后板的移动而被空气冷却。在一个示例中，空气流动仅由对流气流产生，但在另一示例中，空气流动由一个或更多个机械风扇驱动。同样，可以降低电力调节器120的操作温度。

有益地，在这种配置中，电力调节器120防止输入130至冷却模块110的电力超过预定阈值。以这种方式，机架20处的电力与浸没环境隔离。电力调节器120用作多余能量总是进入冷却模块110的屏障，并且因此限制了发热电气部件加热冷却剂流体116并由此引起化学分解的能力。

转到图4，示出了冷却系统的另一示例。图4示出了冷却系统400的另一配置的横截面视图。冷却系统400可以被塞入或插入到如图1所示的机柜或机架中，并且具有如图3所示的后板。

如上面关于图2和图3所论述的，冷却系统400包括冷却模块110，冷却模块110限定容纳电路板140的可密封容积，电路板140上安装有多个发热电气部件。冷却模块110的容积包含冷却剂流体116，冷却剂流体116与相对于冷却模块110的热界面布置的热交换器组合使用，以对电路板140处的电气部件进行对流冷却。

冷却系统400包括布置在冷却模块110的外表面处的电力连接器112，用于与机柜或机架20处的互补电力连接器连接。冷却系统400还包括连接至电力输入端130的电力调节器120。电力输入端130被布置成与冷却模块110内的电路板140连接，以便为电路板140上的电气部件提供电力。如关于图2和图3所论述的，电力调节器用于调节输入至冷却模块110的电力。

在图4所示的配置中，电路板140与安装在电路板140处的每个电气部件一起浸没在冷却剂流体116中。同样，电气部件将经由对流和传导被冷却。有益地，使用电气部件的浸没式冷却可能是高效且有效的冷却方法。

图4的冷却系统还包括安装在电路板上的元件450。元件450具有氧化铝外涂层。另外，在冷却模块110的壁中布置有压力密封件460。压力密封件460被布置成当冷却模块110内的压力达到阈值压力时打开。针对特定冷却剂和冷却剂液体的特定容积来选择压力阈值。压力阈值压力对应于预定温度和压力，其中，预定温度低于引起系统中的选定冷却剂的化学分解所需的温度。

在一个或更多个电气部件故障的情况下，故障的电气部件的操作温度将会升高。在这种情况下，更多的热量被冷却剂流体116吸收并从发热部件被传递出，以通过热界面被传递至热交换器。如果热交换器不能以其被冷却剂流体116吸收的速率移除热能，则冷却剂流体116的温度将升高。这又导致冷却模块110内的压力升高。当冷却模块110内的压力达到压力密封件460的阈值压力时，密封件打开，允许冷却剂116离开冷却模块110。在与阈值压力相关联的温度下，冷却剂116可以处于气相，但处于显著低于化学分解所需的温度的温度下。因此，打开压力阀460以降低冷却模块110的压力并释放一些冷却剂116防止温度持续升高，温度持续升高会导致冷却剂液体116的分解。以这种方式，避免了危险的化学分解产物的产生。

如果由于任何原因压力密封件460未能打开，则冷却剂可以加热到冷却剂流体116可以开始发生化学分解的温度。因此，至少少量有害的化学分解产物例如PFIB或HF可以产生并容纳在冷却模块110内。在这种情况下，化学分解产物与具有氧化铝涂层的元件450反应。这进一步产生危害较小的化学产物来替代PFIB或HF。在一个示例中，元件450中的铝与PFIB反应以产生毒性较低的产物，并且在第二示例中，元件450中的铝与HF反应以产生酸性和腐蚀性较低的产物。因此，元件450用于在发生故障的情况下提高冷却系统400的操作的安全性。

图5示出了与上面关于图2和图3所论述的冷却模块类似的冷却模块。冷却系统500可以被塞入或插入到如图1所示的机柜或机架20中，并且具有如图3所示的后板。

冷却系统500包括安装在冷却模块110的后板150处的电力输入端130、电力调节器120和电力连接器112。电力输入端130连接至电路板140，电路板140上安装有多个发热电气部件(未示出)。电路板140和发热部件被浸没在含有溶解氧的冷却剂流体116中。如上面关于图1的冷却系统所描述的，发热部件的冷却可以经由冷却剂流体116中的对流流体流来进行。

冷却系统500还包括涂覆冷却模块110的壁的内表面的元件570。元件或涂层570是阳极氧化铝(anodised aluminium)层(因此，包括氧化铝)。在这种情况下，阳极氧化铝层570覆盖冷却模块110的壁的整个内表面。

此外，冷却模块包括布置在冷却模块110的壁中的温度释放(relief)密封件560。选择温度释放密封件的材料以在低于冷却剂流体116将发生化学分解的温度的阈值温度下软化或熔化。阈值温度显著高于冷却系统500中的冷却剂116的正常操作温度。

在使用中，如果冷却模块110中的电气部件发生故障，则额外的热量被传递至冷却剂液体116。在冷却剂液体116的温度达到或接近温度密封件560的阈值温度的情况下，密封件560被熔化或软化。因此，打开了进入冷却模块110的通道。这降低了冷却模块110内的压力，会导致释放一些冷却剂流体116。由于打开了密封件560，防止了将冷却剂流体116加热到可以发生化学分解的温度。因此，密封件有助于防止在冷却系统110内产生有害的化学分解产物，并且为冷却系统500提供进一步的安全特征。

如果由于任何原因生产了少量有害的化学分解产物(例如PFIB和HF)，则阳极氧化铝层或涂层570提供进一步的安全机制。冷却剂流体116的化学分解产物与铝基层570反应以产生危险性较低的其他化学产物。以这种方式，元件570可以用作用于与有害的化学分解产物反应的牺牲层。

在特定示例中，全氟聚醚混合物(商标名称Solvay Galden^TM)可以用作冷却系统110内的冷却剂流体116。在适合于装备在服务器机柜或机架20内的冷却系统内可以使用大约4kg的冷却剂流体116。在冷却模块的这种特定配置中，预期温度密封件560在大约150°下破裂或打开，其中密封件在大约200°的温度下熔化。在大约150°时，冷却模块中的压力为约6巴，在大约200°下增加至约16巴。包括所描述的特定的全氟聚醚混合物的冷却剂在达到大约250°的持续温度之前将不会开始化学分解。

图6和图7示出了与图2、图3、图4和图5的冷却系统类似的冷却系统。图6示出了穿过冷却模块的横截面，其中图7示出了后板的视图。冷却模块包括电力连接器112、冷却模块110的电力输入端130以及安装在冷却模块110内的电路板140。多个发热部件(未示出)布置在电路板140上并浸没在冷却剂116中。冷却剂包含溶解氧。

在使用中，通过将多余热量传递至冷却剂流体116来进行发热电气部件的冷却。加热发热部件附近的冷却剂流体116引起冷却剂液体116内的对流流体流，对流流体流将热量向具有热交换器(未示出)的热界面传递。然后热交换器可以将热量从冷却系统600传输走。在冷却模块110内，在正常操作中，冷却剂116保持液相并且不沸腾。冷却剂液体116在冷却模块110内的所有循环都经由对流流体流来进行，并且冷却剂116不被泵送。

在冷却模块110中的发热部件发生故障的情况下，与热量能够被传递至热交换器并且从系统中被传递出的速率相比，冷却剂液体116可能以更快的速率接收热量。因此，冷却剂流体116的温度将升高。最终，冷却剂流体116将加热到溶解氧从冷却剂116释放或释出的温度。然后释放的氧气可以与发热部件反应以氧化部件的至少一部分。在较高温度下操作的发热部件可能更易受氧化影响。

由于氧化，减少了由发热部件产生的热量。例如，氧化可以导致发热部件的电气输入端的电阻增加。电阻增加由以下情况导致：由于氧化可以运载电流的面积减小。电阻增加可以减小由电气部件汲取的电流，从而降低其操作温度。在一些情况下，增加的电阻可以导致部件“熔断”，从而中断发热部件的电连接。

因此，使用包括溶解氧的冷却剂流体116提供了停止冷却剂液体116的温度失控升高的方法。因此，在冷却剂液体116中使用溶解氧降低了冷却剂流体116化学分解成有害的化学分解产物(例如，如PFIB或HF)的可能性。

本文已经描述了用于提高冷却系统的操作安全性的至少四种机制。这些机制中的每一种机制可以独立使用或以任意组合的方式使用，以提高冷却系统的整体的操作安全性。

具体地，这四种机制包括：

a)使用电力调节器来调节向冷却系统的冷却模块供应的电力。电力被调节成使得多余能量保持低于冷却模块内的冷却剂经历化学分解所需的能量输入阈值。

b)在冷却模块的容积内使用铝或氧化铝元件(例如阳极氧化铝层或铝部件)，以与冷却剂流体的至少一些化学分解产物反应。在化学分解产物与元件反应之后，所得到的产物可以危险性较小或酸性较低。

c)使用包括溶解氧的冷却剂。如果冷却剂液体被加热到一定温度以上，则溶解氧可以从冷却剂释出或释放。释放的氧可以与冷却模块内的电气部件或部件的一部分反应，以至少部分地氧化部件。例如，发热部件的电气输入端可以被氧化，使得到发热部件的电流的电阻大大增加。增加的电阻可以导致部件熔断。因此，停止发热部件的过度加热。

d)使用温度或压力释放密封件，以在达到可能导致冷却模块内的冷却剂流体的化学分解的压力和温度之前对冷却模块进行排放。

上述实施方式的特征的很多组合、修改或改变对于本领域技术人员来说将是容易显见的，并且意在形成本发明的一部分。通过进行适当的改变，可以在任何其他实施方式中使用具体描述的与一个实施方式或示例有关的任何特征。

例如，在上面关于图2和图3所论述的特定示例中，电力调节器是电压调节器或串联连接的电压调节器和完全隔离式DC-DC转换器。然而，电力调节器可以是用于稳定或控制输入到冷却模块(以及具体地，冷却模块内的电路板处的电气部件)的电力的任何电气部件或电路。如本领域技术人员将理解的，电力调节器可以包括用于电压调节、电流调节、电流限制、电压限制或这些成分的任意组合的电路系统。

在上面论述的图2和图3中，电力调节器被布置成附接至冷却模块的后板并且因此在冷却模块的外部。在所示的示例中，后板是由机柜或机架容纳的冷却模块的表面，并且其上安装有与机柜或机架的电力连接器。然而，在另一示例中，电力调节器可以被布置在不同位置处或在冷却模块的不同表面上，同时保持在冷却模块外部。在又一示例中，电力调节器可以被布置在机柜或机架处，但与冷却模块的电力输入端串联。在任何一种情况下，与电气部件的所有电连接都被布线通过电力调节器。在大多数情况下，电力调节器将直接靠近电力输入端，使得电力调节器和电力输入端作为电路中的相邻部件串联布置。理想地，特定的电力调节器专门用于调节进入特定单个冷却系统或散热片的电力。

虽然上述实施方式中的每个实施方式被描述为使用包含溶解氧的冷却剂，但是可以在所示的冷却系统内使用已经脱气或没有溶解氧的冷却剂。可替代地，可以使用含有包括氧的任何溶解气体的冷却剂流体。具体地，溶解氧可以以“纯”氧的形式溶解在冷却剂中。可替代地，溶解氧可以被提供为按体积计具有大于21％的氧的溶解气体(换言之，包括比空气的氧含量更高的氧含量的溶解气体)的成分。例如，溶解气体的氧含量可以为25％或更多、50％或更多、或者75％或更多。纯氧可以具有大于99％的氧含量。

在图4的实施方式中，元件是具有氧化铝涂层的单独的元件。图5示出了作为冷却模块的壁的内表面上的涂层的元件。然而，在其他示例中，元件可以采取不同的形式。例如，元件可以是仅由铝或氧化铝组成的牺牲元件，或者元件可以为传热表面或热界面上的涂层(未示出)。

在上面关于图5所论述的特定实施方式中，冷却剂流体为全氟聚醚PFPE(例如Solvay Galden^TM)。针对全氟聚醚和具有装备在lceotope有限公司(lceotope Limited)的机架或服务器机柜内的尺寸的冷却系统，特别提供了关于图5所陈述的用于打开温度密封件的特定压力和温度。然而，可以使用其他类型的冷却剂，或者冷却模块的容积可以为不同的尺寸。在这种情况下，应当选择温度或压力密封件的适当的阈值温度和压力。作为示例，也可以使用包含氟辛烷(例如Fluorinert^TM)、HFE(例如Novec^TM)、氢氟烯烃HFO(例如Vertrel Sinara^TM)、全氟酮PFK(例如Novec^TM)的冷却剂流体。这些冷却剂流体中的每一种都表现出类似的沸点。然而，一些可能具有较低的化学分解温度(例如，与Solvay Galden^TM的全氟聚醚的250°的分解温度相比，Novec^TM的HFE/PFK可以在大约150°开始分解)。因此，使用Novec^TM需要适当选择压力或温度密封件的阈值压力和温度。例如，可以选择不同的材料以在密封件内使用。还应该针对与冷却剂流体的材料兼容性和渗透性来选择密封件。

Claims

1.一种用于冷却发热电气部件的冷却系统，包括：

冷却剂液体，其用于吸收来自所述发热电气部件的多余能量，其中，所述冷却剂液体具有能量输入阈值，高于所述能量输入阈值，所述冷却剂液体发生化学分解；

冷却模块，其限定包含所述冷却剂液体的容积，所述发热电气部件安装在所述容积内并浸没在所述冷却剂液体中；

电力输入端，其被布置成将电力供应到所述冷却模块中以使所述发热电气部件通电；以及

电力调节器，其在所述冷却模块的容积外部并且连接至所述电力输入端，所述电力调节器被配置成调节供应到所述冷却模块中的电力，使得所述多余能量保持在所述能量输入阈值以下。

2.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述电力调节器包括以下元件中至少之一或以下元件的组合：电压调节器、电流调节器、DC-DC转换器、限压器、限流器。

3.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述电力调节器被布置在所述冷却模块的外表面处。

4.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述电力调节器是空气冷却的。

5.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述电力调节器热连接至所述冷却模块的导热外表面，使得所述外表面用作散热器，以将热量从所述电力调节器传导走。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其中，所述导热外表面热连接至所述冷却剂液体，使得热量与所述冷却剂液体交换，以冷却所述导热外表面。

7.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述电力调节器调节向所述发热电气部件供应的电力，使得最大供应电力基本上恒定，基本上恒定的最大供应电力的大小根据所述发热电气部件的额定功率来确定。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其中，基本上恒定的供应电力的大小与所述发热电气部件的额定功率匹配。

9.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述电力调节器将向所述发热电气部件供应的电力调节为在所述发热电气部件的额定功率的±30％内。

10.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述电力调节器将向所述发热电气部件供应的电力限制成小于所述发热电气部件的最大额定功率的200％的预定限制。

11.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，在所述发热电气部件处所接收到的所有电力都通过所述电力调节器。

12.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述电力调节器是第一电力调节器，并且所述冷却系统还包括第二电力调节器。

13.根据权利要求12所述的冷却系统，其中，所述第一电力调节器被布置在所述冷却模块的外部，并且所述第二电力调节器被布置在所述冷却模块的密封容积内。

14.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述发热电气部件安装在所述冷却模块的密封容积内的电路板上。

15.根据从属于权利要求12或13时的权利要求14所述的冷却系统，其中，所述第二电力调节器被布置在所述电路板上。

16.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述冷却剂液体包括溶解氧。

17.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，包括铝或氧化铝的元件被布置在所述冷却模块的容积内。

18.根据权利要求17所述的冷却系统，其中，铝或氧化铝元件是包括铝或氧化铝的涂层，所述涂层被布置在所述冷却模块的内表面的至少一部分上，所述内表面限定所述容积。

19.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，其中，所述容积是密封的。

20.根据权利要求19所述的冷却系统，所述冷却模块还包括：压力释放密封件，其被布置成：当密封容积内的压力超过阈值压力时，打开所述冷却模块的密封容积。

21.根据权利要求19或20所述的冷却系统，所述冷却模块还包括：温度释放密封件，其被布置成：当密封容积内的温度超过阈值温度时，打开所述冷却模块的密封容积。

22.根据任一前述权利要求所述的冷却系统，所述冷却模块还包括：热界面，其被布置成从所述容积中传递出由所述发热电气部件产生的热量，来自所述发热电气部件的热量由所述冷却剂液体吸收并经由对流流体流被传输至所述热界面。

23.根据权利要求22所述的冷却系统，所述冷却系统还包括：热交换器，其被布置成接收来自所述热界面的热量并且将所述热量从所述冷却模块传输走。

24.一种降低电气部件的过热的方法，包括：

将由电气部件产生的热量传递至包括溶解氧的冷却剂液体，其中，当所述冷却剂液体高于预定温度时，释出所述溶解氧，其中，所述电气部件浸没在所述冷却剂液体中；

在释出所述溶解氧时，对所述电气部件进行氧化导致所述电气部件减少所产生的热量。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述氧化导致所述电气部件的电力输入端的电阻增加，以减小到所述电气部件的电流并由此减少所产生的热量。

26.根据权利要求24或25所述的方法，其中，冷却剂液体在所述冷却模块内的循环仅通过对流流体流来进行。

27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，所述溶解氧作为溶解气体的成分被溶解在所述冷却剂液体中，所述溶解气体按体积计包含大于21％的氧。

28.根据权利要求24至27中任一项所述的方法，其中，所述冷却剂液体是氟化或部分氟化的流体。

29.根据权利要求24至28中任一项所述的方法，其中，所述冷却剂液体是全氟化碳。

30.根据权利要求24至29中任一项所述的方法，其中，所述冷却剂液体是全氟聚醚。

31.根据权利要求24至30中任一项所述的方法，其中，所述发热电气部件包括计算机部件。

32.一种冷却系统，包括：

限定容积的冷却模块；

包括溶解氧的冷却剂液体，其中，当所述冷却剂液体被加热到预定温度以上时，释出所述溶解氧，所述冷却剂液体包含在所述容积内；以及

发热电气部件，其安装在所述容积中，以便浸没在所述冷却剂液体中，由所述发热电气部件产生的热量被所述冷却剂液体吸收，其中，所述发热电气部件被配置成：当通过暴露于从所述冷却剂液体释出的氧而被氧化时，减少所述发热电气部件的发热。

33.根据权利要求32所述的冷却系统，其中，所述氧化导致所述电气部件的电力输入端的电阻增加，以减小到所述电气部件的电流并由此减少所产生的热量。

34.根据权利要求32或33所述的冷却系统，其中，所述溶解氧作为溶解气体的成分被溶解在所述冷却剂液体中，所述溶解气体按体积计包含大于21％的氧。

35.根据权利要求32至34中任一项所述的冷却系统，其中，所述容积是密封的。

36.根据权利要求32至35中任一项所述的冷却系统，其中，所述冷却模块还包括：热界面，其被布置成从所述容积中传递出由所述发热电气部件产生的热量，由所述发热电气部件产生的热量被所述冷却剂液体吸收并经由对流流体流被传输至所述热界面。

37.根据权利要求36所述的冷却系统，其中，用于将热量从所述发热电气部件传输至所述热界面的冷却剂液体的循环仅经由对流流体流来进行。

38.根据权利要求36或37所述的冷却系统，所述冷却系统还包括：热交换器，其被布置成接收来自所述热界面的热量并将所述热量从所述冷却模块传输走。

39.根据权利要求32至38中任一项所述的冷却系统，其中，包括铝或氧化铝的元件被布置在所述冷却模块的容积内。

40.根据权利要求39所述的冷却系统，其中，所述包括铝或氧化铝的元件是包括铝或氧化铝的涂层，所述涂层在所述冷却模块的内表面的至少一部分上，所述内表面限定所述容积。

41.根据权利要求35或从属于权利要求35时的权利要求36至40中任一项所述的冷却系统，所述冷却模块还包括：压力释放密封件，其被布置成：当所述密封容积内的压力超过阈值压力时，打开所述冷却模块的密封容积。

42.根据权利要求35或从属于权利要求35时的权利要求36至41中任一项所述的冷却系统，所述冷却模块还包括：温度释放密封件，其被布置成：当所述密封容积内的温度超过阈值温度时，打开所述冷却模块的密封容积。

43.一种用于冷却发热电气部件的冷却系统，包括：

限定容积的冷却模块；

包含在密封容积内的冷却剂液体，所述冷却剂液体吸收来自所述发热电气部件的多余能量，其中，所述冷却剂液体具有能量输入阈值，高于所述能量输入阈值，所述冷却剂液体发生化学分解，并且其中，所述冷却剂液体的至少一种化学分解产物与铝或氧化铝反应；以及

布置在所述容积内的至少一个元件，所述至少一个元件包括铝和/或氧化铝。

44.根据权利要求43所述的冷却系统，其中，所述至少一个元件包括所述冷却模块的内表面的至少一部分上的涂层，所述内表面限定所述容积。

45.根据权利要求43所述的冷却系统，其中，所述至少一个元件包括安装在所述容积内的元件。

46.根据权利要求43至45中任一项所述的冷却系统，其中，所述冷却剂液体还包括溶解氧。

47.根据权利要求43至46中任一项所述的冷却系统，其中，所述冷却模块还包括：热界面，其被布置成从所述容积中传递出由所述发热电气部件产生的热量，由所述发热电气部件产生的热量被所述冷却剂液体吸收并经由对流流体流被传输至所述热界面。

48.根据权利要求47所述的冷却系统，所述冷却系统还包括：热交换器，其被布置成接收来自所述热界面的热量并且将所述热量从所述冷却模块传输走。

49.根据权利要求43至48中任一项所述的冷却系统，其中，所述至少一个元件包括所述热界面上的涂层。

50.根据权利要求43至49中任一项所述的冷却系统，其中，所述容积是密封的。

51.根据权利要求50所述的冷却系统，所述冷却模块还包括：压力释放密封件，其被布置成：当所述密封容积内的压力超过阈值压力时，打开所述冷却模块的密封容积。

52.根据权利要求50或51所述的冷却系统，所述冷却模块还包括：温度释放密封件，其被布置成：当所述密封容积内的温度超过阈值温度时，打开所述冷却模块的密封容积。

53.一种用于冷却发热电气部件的冷却系统，包括：

冷却剂液体，其通过浸没发热电气部件来吸收多余能量，其中，所述冷却剂液体具有温度阈值，高于所述温度阈值，所述冷却剂液体发生化学分解；

限定密封容积的冷却模块，所述冷却剂液体包含在所述密封容积内，并且所述发热电气部件浸没在所述冷却剂液体中，所述密封容积具有至少一个密封件，所述至少一个密封件在与所述冷却剂液体处于低于所述温度阈值的预定值下的温度对应的预定温度或预定压力下打开。

54.根据权利要求53所述的冷却系统，其中，所述至少一个密封件是至少一个压力释放密封件或至少一个温度释放密封件。

55.根据权利要求53或54所述的冷却系统，其中，所述冷却剂液体还包括溶解氧。

56.根据权利要求53至55中任一项所述的冷却系统，其中，包括铝或氧化铝的元件被布置在所述冷却模块的容积内。

57.根据权利要求53至56中任一项所述的冷却系统，其中，所述包括铝或氧化铝的元件是所述冷却模块的内表面的至少一部分上的包括铝或氧化铝的涂层，所述内表面限定所述容积。

58.根据权利要求53至57中任一项所述的冷却系统，其中，所述冷却模块还包括：热界面，其被布置成从所述容积中传递出由所述发热电气部件产生的热量，由所述发热电气部件产生的热量被所述冷却剂液体吸收并经由对流流体流被传输至所述热界面。

59.根据权利要求58所述的冷却系统，所述冷却系统还包括：热交换器，其被布置成接收来自所述热界面的热量并将所述热量从所述冷却模块传输走。

60.根据权利要求1至23或权利要求32至59中任一项所述的冷却系统，其中，所述冷却剂液体是氟化或部分氟化的流体。

61.根据权利要求1至23或权利要求32至60中任一项所述的冷却系统，其中，所述冷却剂液体是全氟化碳。

62.根据权利要求1至23或权利要求32至61中任一项所述的冷却系统，其中，所述冷却剂液体是全氟聚醚。

63.根据权利要求1至23或权利要求32至62中任一项所述的冷却系统，其中，所述发热电气部件包括计算机部件。

64.一种基本上如本文中参照任何附图所描述的冷却系统。

65.一种操作基本上如本文中参照任何附图所描述的冷却系统的方法。

66.一种制造基本上如本文中参考任何附图所描述的冷却系统的方法。