CN110139534B - 用于插槽安装的电气模块的冷却 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种用于插槽安装的电气模块的冷却。描述和示出了一种冷却歧管,该冷却歧管位于电卡或计算机卡上为多个插槽安装的电气模块提供液体冷却,插槽安装的电气模块容纳在布置于电卡或计算机卡的面板组件中的对应的多个模块插槽中。
Description
技术领域
本公开内容涉及冷却安装在电卡或计算机卡中的插槽安装的电气模块。
背景技术
对于包括主机计算机、路由器和服务器系统的较大的计算机系统,电气部件和相关电路通常设置在包含至少一个“电路板”的“卡”上,该电路板通常包括具有一高度和宽度尺寸的平板式材料,该材料具有标称厚度。各种电气部件安装至电路板的一侧或两侧。位于卡上的电气部件之间的内部电连接通常使用印刷或以其他方式设置在形成电路板的材料上的导电迹线来形成。此外,卡的前缘(被称为卡的面板)可包括面板组件,该面板组件包括多个模块插槽,模块插槽被配置为允许各种类型的单个电气模块(诸如,光通信模块)分别插入每一个模块插槽和从每一个模块插槽移除。一旦电气模块安装在多个模块插槽中的一个内,与模块插槽相关联的电连接器被电耦接至设置为电气模块的一部分的电连接器,以便在电气模块上包括的装置与安装了电气模块的卡上包括的装置之间提供电连接。
用于包括在卡内的部件和/或安装在卡上的模块插槽中的电气模块电耦接至卡的外部的装置或系统的额外连接通常设置为沿着卡的电路板的一个边缘形成的导电触点。在其他情况下,一些或所有导电触点可以设置为安装至卡的后缘的电连接器的一部分。通常,触点被配置为使得卡可以可释放地插入卡座或还包括电连接器或端子的对接电连接器中。电连接器或者卡座的端子或者对接连接器进而可以电耦接至外部装置或系统,诸如,其他卡或者任何其他类型的电气装置或系统,允许卡上的导电触点通过卡座提供至这些外部装置和系统的电连接。
卡座可以设置为包括通常被称为“插件箱”的计算机机架或支架系统的一部分。插件箱包括具有多个“插槽”的支架状结构,每个插槽被配置为容纳具有合适尺寸且符合设计成由该插槽容纳的卡所指定的任何其他物理参数的卡。具有合适的形状因数的卡可以插入该插槽中,并且当完全插入时,与设置用于特定插槽的卡座或对接连接器啮合,因此在卡和电连接至设置在卡座或对接连接器中的触点或端子的装置和/或系统之间形成电连接。在一些实例中,卡和/或插件箱包括一旦卡被完全插入插槽中就将卡固定就位的机构。一旦卡被插入插槽中,还可以从插槽移除卡以便维修该卡,因此允许替换有瑕疵的卡,或者简单地改变由与插件箱相关联的系统提供的卡类型。
此外,卡可包括位于卡的“表面”部分上的一个或多个额外部件,诸如,指示灯、包括图形显示器的显示器、诸如标准化的端口连接的连接、和/或以上描述的多个模块插槽。卡的表面通常是一些材料(诸如,金属)的窄板,其安装至与包括被配置为可释放地插入卡座中的触点的卡的边缘相对的卡的边缘上的电路板。通常,一旦卡完全插入插件箱的插槽中,则卡的表面上的额外部件是视觉上和/或物理上可接触的。例如,模块插槽通常被配置为使得单个电气模块可以插入从卡的面板区域与卡一起设置的各个模块插槽且从其移除,而无需从其中安装有卡的插件箱移除卡以便移除或插入电气模块。
发明内容
通常,本公开内容针对冷却歧管(“歧管”),该冷却歧管被配置为安装至包括安装在基板(诸如,一个电路板或多个电路板)上的电气部件的计算机或电卡(“卡”)。该卡可以被配置为可以从设置为插件箱或计算机卡架的一部分的卡插槽插入或移除。歧管包括至少部分由歧管的壳体包围的内部流体腔或者简单地“内腔”。内腔被布置为容纳在歧管的内腔内并且贯穿整个内腔循环的冷却流体。该壳体还被配置为在布置于安装了歧管的卡的面板部分处的一组模块插槽上延伸,每个模块插槽被布置为容纳插槽可安装的或“可插的”电气模块,诸如,光通信模块,并且被布置为一旦电气模块完全容纳在卡的一个模块插槽内则电耦接至位于电气模块上的电气装置。
歧管包括通过各组柔性波纹管柔性地耦接至歧管的壳体的多个基座。当歧管安装在电卡或计算机卡上时,歧管的每个基座邻近于一个模块插槽放置并且沿朝向模块插槽的方向远离歧管的壳体的底表面延伸。
每个基座配置有至少一个表面,该表面被布置为与可安装在邻近于基座的模块插槽中的电气模块的外表面物理啮合。每个基座由诸如铝或铜的导热材料形成,并且提供通过基座至基座的还与歧管的内腔处于流体连通的内表面的热路径。一旦歧管的基座已经与插入邻近于基座的模块插槽中的电气模块接触,则基座的外表面通过经由歧管循环的冷却流体而在基座的内表面上存在的压力被朝向电气模块的外表面推动,并且因此提供将热量通过基座远离电气模块传导至冷却流体的热路径。因而,歧管的每个基座提供从安装在卡的模块插槽中的电气模块的外表面至通过歧管的整个内腔循环的冷却流体的热路径,并且因此将冷却提供至插入位于邻近于歧管的一个基座中的一个的任何模块插槽中的每个单独的电气模块。
单独的各电气模块可以被插入卡的模块插槽和/或从卡的模块插槽移除而无需操纵或以其他方式重新配置歧管或柔性地耦接至歧管的任何基座,包括位于邻近于电气模块被插入或移除的模块插槽的基座。在一些实例中,多个歧管可以设置在给定的电卡或计算机卡上,并且根据模块插槽的数量和布置,可以提供用于插入电卡或计算机卡的模块插槽中的一些或所有电气模块的冷却。冷却流体的循环可包括通过在具有位于邻近于其他装置(诸如,集成电路)的其他冷却歧管的卡上设置的一个或多个歧管循环的冷却流体的耦合,该集成电路位于卡的基板上并且通过这些其他歧管通过冷却流体的流动冷却。因而,卡可以配置有冷却系统,该冷却系统被布置为冷却插入位于卡上的模块插槽中的单独的电气模块并且冷却位于设置为卡的一部分的电路板或其他基板上的其他装置。
作为一个实例,本公开内容针对一种装置,该装置包括:歧管,包括包围内腔的壳体,该内腔被配置为将冷却流体容纳在内腔内并且使冷却流体在整个内腔循环;以及多个基座,每一个基座单独且柔性地耦接至壳体并且包括与内腔处于流体连通的内表面,其中,每个基座被配置为当内腔内存在流体压力时从壳体的底表面向外延伸,并且其中,每一个基座由导热材料形成,该导热材料被配置为将热量通过导热材料从基座的外表面转移至基座的内表面。歧管被配置为邻近于卡的面板组件的多个模块插槽放置,并且多个基座中的每一个邻近于多个模块插槽中的一个模块插槽放置,使得每一个基座在远离壳体的底表面延伸时被配置为与容纳在面板组件的邻近于该基座的相应的模块插槽中的电气模块物理接触并且提供将热量通过基座从电气模块传导至内腔的热路径。
在另一实例中,本公开内容针对用于电卡或计算机卡的冷却系统,该冷却系统包括:包括面板组件的电路板,该面板组件包括多个模块插槽,每个模块插槽被配置为容纳插槽可安装的电气模块并且一旦电气模块容纳在模块插槽中则电耦接至电气模块;以及至少一个歧管,固定至电路板或面板组件,并且邻近于面板组件放置。至少一个歧管包括:包围内腔的壳体,该内腔被配置为将冷却流体容纳在内腔内并且使冷却流体在整个内腔循环;多个基座,每一个基座单独且柔性地耦接至壳体并且包括与内腔处于流体连通的内表面,其中,每个基座被配置为当内腔内存在流体压力时从壳体的底表面向外延伸,并且其中,每一个基座由导热材料形成,该导热材料被配置为将热量通过导热材料从基座的外表面转移至基座的内表面。歧管被放置为使多个基座中的每一个邻近于多个模块插槽中的一个模块插槽放置,使得每一个基座在远离壳体的底表面延伸时,被配置为与容纳在面板组件的邻近于该基座的模块插槽中的电气模块物理接触并且提供将热量通过基座从电气模块传导至内腔的热路径。冷却系统包括一组管道,该组管道将至少一个歧管耦接至冷却流体的源头,该管道被配置为在冷却流体的源头和至少一个歧管之间提供流体连通。
在另一实例中,本公开内容针对一种方法,该方法包括:将冷却流体供应至歧管,歧管耦接至被配置为被安装在计算机卡架中并且在计算机卡架中电力驱动的卡,当卡安装在计算机卡架的卡插槽内时,歧管被放置为邻近于容纳在卡的一组模块插槽中的多个插槽可安装的电气模块并且被配置为热冷却该多个插槽可安装的电气模块;并且使冷却流体通过歧管的内腔循环以将热量通过歧管的壳体的一部分从电气模块中的至少一个的表面转移至冷却流体以热冷却容纳在卡的模块插槽中的至少一个电气模块。歧管包括:包围内腔的壳体,该内腔被配置为将冷却流体容纳在内腔内并且使冷却流体在整个内腔循环;以及多个基座,每一个基座单独且柔性地耦接至壳体并且包括与内腔处于流体连通的内表面,其中,每个基座被配置为当内腔内存在流体压力时从壳体的底表面向外延伸,并且其中,每一个基座由导热材料形成,该导热材料被配置为将热量通过导热材料从基座的顶表面转移至基座的内表面,其中,歧管使多个基座中的每一个邻近于多个模块插槽中的一个模块插槽放置,使得每一个基座在远离壳体的底表面延伸时与容纳在面板组件的邻近于该基座的模块插槽中的电气模块物理接触并且提供将热量通过基座从电气模块传导至内腔的热路径。
在附图和以下描述中阐述了本公开内容的技术的一个或多个实例的细节。这些技术的其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求书变得显而易见。
附图说明
图1是示出了根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的在包括插槽安装装置的计算机架内包括多个卡的计算机架以及冷却系统的立体图。
图2是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的包括多个冷却歧管的示例性卡的立体图。
图3是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的包括多个基座的示例性冷却歧管的立体图。
图4是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的图3的示例性歧管的底侧平面图。
图5是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的图3的示例性冷却歧管的前侧正视图。
图6是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的图3的示例性冷却歧管的后侧正视图。
图7是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的图3的示例性冷却歧管的顶侧剖视图。
图8是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的用于操作包括冷却歧管的冷却系统的示例性方法的流程图。
具体实施方式
将电气系统的电气装置的操作温度维持在一些预定义的操作温度范围内或者至少在最高操作温度以下通常是确保电气系统的正确和可靠操作的关键部分。例如,电气系统的各种电气装置可以布置为可以安装在各种类型的计算机或电卡上的计算机、诸如处理器和存储器电路的计算机部件、路由器以及服务器。计算机或电卡通常被配置为安装在卡架或插件箱中,并且彼此非常接近。具体地在具有彼此非常接近地放置的多个卡的配置中,由电气装置的供电和操作生成的热量可以产生关于电气装置的冷却和/或一般移除通过插入卡架中且在卡架中操作的多个卡生成的热量的一些问题。为了整合与热量相关的问题,这些计算机或电卡可以位于插件箱中、在插件箱中供电且操作,插件箱可包括插入相同卡架中且在相同卡架中操作的多排卡,其中,一排或多排卡可以位于卡架内的其他排卡上。
除了可以安装在卡架中且在卡架中操作的多个卡和其他装置(诸如,电源)之外,单独的卡可以进一步包括设置为卡的面板的一部分的模块插槽组件。模块插槽组件可包括多个模块插槽,该模块插槽被配置为允许各种不同类型的电气模块(诸如,光通信模块)插入到多个模块插槽中的每一个中。一旦被插入到模块插槽组件的模块插槽中,电气模块就可以电耦接至包括在设置了模块插槽的卡上的其他电气装置,并且还可以电连接至插入设置为相同卡上的模块插槽组件的一部分的其他模块插槽中的其他电气模块。
作为用于冷却位于卡上的电气装置的技术,在过去使用了使用通过插件箱和卡本身而循环的空气的流动的空气冷却。当系统内部的功率密度继续上升时,液体冷却变成将热量转移到系统之外的有吸引力的替换方法。通常,并不是所有部件都可以被液体冷却,然而,因此可能需要液体冷却和空气冷却的混合以冷却和维持一些电气系统的合适的操作温度。较低的功率密度部件可以保持被空气冷却,同时高功率密度部件将被液体冷却。通常,通过液体冷却可以去除的热量越多,用于包括卡的电气系统的冷却系统可以总体上越有效。
此外,由于一些插槽可安装的电气模块(例如,光通信模块)对热量特别敏感,因此使插槽可安装的电气模块被液体冷却可以提供几个优势,包括更有效的冷却这些装置、需要较少的系统气流(由于气流减少还可以降低系统区域中的噪声水平)、以及更宽的系统操作温度范围。提供单独冷却这些插槽可安装的电气模块中的每一个的各种难度可包括通常在单个卡上存在许多这种装置,并且每个电气模块需要具有可以单独地与对应的旨在被冷却的电气模块进行适当热接触的热接口。在过去,各个散热片组被布置在需要冷却的每一个模块插槽上,散热片通常单独地由一些类型的弹簧夹布置保持就位。例如,在许多模块插槽、并且因此许多电气模块彼此紧密放置的情况下,这些布置依赖于利用散热片上的气流的空气冷却,这在将极高密度配置的卡中的电气模块的热量转移走时效率相对较低。此外,将一组散热片保持至安装在卡的模块插槽中的每个单独的电气模块的单独的弹簧夹可能易受破裂或不适当的折断的影响,并且因此不可能将散热片保持为正确对齐和/或与安装了散热片以进行冷却的具体电气模块处于物理和/或热接触的良好状态。
在本公开内容中描述的冷却歧管和冷却系统的实例包括可以安装在卡上的液体冷却的歧管,该卡包括可以用于容纳各种插槽可安装的电气模块(包括但不限于插槽可安装的光通信模块)的多个模块插槽。该歧管包括由导热材料形成的多个基座,该基座柔性地耦接至歧管的壳体。当歧管位于卡上时,歧管的每个基座位于邻近于模块插槽的一部分中设置的开口,使得每个基座可以延伸并且与安装在相邻模块插槽中的电气模块的外表面物理接触。歧管的壳体包括被配置为容纳要在整个内腔中循环的冷却流体的内腔。歧管的每一个基座与内腔处于流体连通并且任何冷却流体在内腔内循环。由冷却流体施加到每个基座上的流体压力对柔性安装的基座提供向外的力以确保基座与容纳在邻近于每个基座的模块插槽中的电气模块的外表面良好的物理接触和热耦接。
在一些实例中,每个基座通过柔性波纹管单独耦接至歧管的壳体,允许每个基座单独调整并且与可以插入邻近于具体基座的模块插槽中的任何电气模块接触。因而,安装插槽的个体变化和/或容纳在模块插槽中的电气模块的表面的变化通过基座单独柔性地耦接至歧管壳体而补偿。歧管和基座的布置解决几个问题,包括将液体冷却提供至安装在卡上的多个插槽可安装的电气模块的问题。例如,该布置允许单个歧管将冷却提供至多个插槽可安装的电气模块,包括允许每个基座在基座和相邻安装的电气模块之间的热接口处进行单独可调整的接触。进一步地,单独的电气模块可以插入且从安装有歧管的卡的模块插槽移除,而不需要做出任何调整或执行冷却歧管、基座或卡本身的任何操纵。
图1是示出了根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的包括安装在包含插槽安装装置的插件箱2中的多个卡6的卡架系统1以及冷却系统9。在各种实例中,卡架系统1可以是独立单元,或者可以是与较大机架组件系统相关联的一个部分或单元,其中,卡架系统1可以堆叠和/或附着于其他机架或单元,以便在这些其他机架组件或单元(在图1中未示出)、或者其他类型的电气和/或计算机设备(诸如但不限于电源、打印机、显示器、键盘和/或小键盘、和/或被配置为容纳额外的插件箱(在图1中也未示出)的一个或多个添加机架)之上或以下。
卡架系统1可以被配置为耦接至外部冷却系统9,以便将热冷却提供至插入系统1所包括的插件箱2的卡插槽中的一个或多个卡6的电气模块,并且在一些实例中,提供至可以包括在插件箱2中的一个或多个额外的电气装置。如以下进一步描述的,冷却系统9可以是基于流体的冷却系统,该系统利用诸如水的液体作为介质将热量远离位于任何卡、电气模块上的电气装置传导,并且在一些实例中,远离位于插件箱2中的额外装置传导。冷却系统9可包括:容器9A,用于保持由冷却系统9利用的一些冷却流体以冷却插件箱2的电气装置;泵9B,提供压力以使冷却流体通过冷却系统循环;以及冷却设备9C,诸如,热交换器或制冷单元,被配置为去除热量并且降低通过冷却系统循环的冷却流体的温度。一旦通过冷却设备9C冷却,泵9B提供压力以使得冷却流体流出冷却系统9的出口9D,以便通过设置在插件箱2内的冷却系统循环以从位于插件箱内的电气装置去除热量,然后通过入口9E返回至冷却系统9。在入口9E处容纳的返回的冷却流体可以进入容器9A以用于通过冷却设备9C再次冷却,并且由泵9B通过出口9D再循环以用于进一步冷却位于插件箱2内的电气装置。
如图1所示,卡架系统1包括插件箱2,该插件箱包括一般由支架6D表示的卡架区域,被配置为容纳多个电卡和/或计算机卡6(在下文中,“卡”或者“卡6”)。术语“一个卡”和“多个卡”的使用不限于对任何具体类型的卡或者多个卡的类型的引用,并且可以包括任何类型和配置的电气装置,诸如,集成电路和/或无源装置,它们安装在基板或其他介质上,诸如电路板,并且其中,卡在物理上被配置为安装在由插件箱2的支架6D表示的卡架区域内的位置中。在图1中示出的卡架2的实例中,插件箱2的上排6A被配置为容纳总共十个卡6,并且插件箱2的下排6B被配置为容纳另外十个卡6。
除了单独的卡6之外,一个或多个卡6可包括多个模块插槽17,每一个模块插槽被布置为容纳单独的插槽可安装的电气模块16,诸如,光通信模块。每一个模块插槽17可被布置为允许插入和移除单独的电气模块,诸如插槽可安装的电气模块16,而无需安装或从插件箱2移除卡6。根据模块的类型,由电气模块16说明性表示的电气模块可以安装在一个模块插槽17中,同时卡6和/或模块插槽本身是“热的”,例如,通电的。利用多个单独的电气模块配置一个或多个卡6的能力将额外的柔性添加至安装在卡架系统1中的卡的配置,并且因此添加至可以由结合到卡6和插件箱2中的电气装置提供的各种特征和功能。如图1所示,插件箱2的上排6A中的最左边的卡6被示出为具有模块插槽17。将理解,可以安装或者安装在插件箱2中的一些或所有额外的卡6可包括模块插槽17,并且图1中示出的图示是在可包括模块插槽17的插件箱2中的卡6的布置的非限制性实例。
在各种实例中,插件箱2可包括例如位于邻近于由支架6D表示的卡架区域的一个或多个额外区域7A、7B。额外区域7A和7B可以用于固定额外装置,诸如,可视显示面板、诸如发光二极管(LED)的指示灯、用于使卡6与插件箱2外部的装置之间的额外电连接的连接器、或者用于更多电卡和/或计算机卡的额外插槽。可以包括在额外区域7A和7B内或者固定在额外区域7A和7B中的装置的数量、类型和配置不局限于装置的任何具体数量、类型或配置,并且如由与电子和/或计算机系统和电子和/或计算机硬件装置相关领域的普通技术人员将理解的,可以是任何此类装置和装置的布置。
插件箱2可包括垂直对准的轨道或形成单独插槽(例如,卡插槽4)的凹槽,其被配置为允许将多个卡6中的每一个分别插入至插件箱2和从插件箱2移除。通常,一个卡6被配置为插入插件箱2中的一个卡插槽4中,其中,卡插槽4由布置用于引导将卡分别插入插件箱2的卡架区域中的给定的一个卡插槽4中和移出该插槽之外的轨道或凹槽限定。插件箱2包括具有多个卡座5可以安装在其上的背面内表面3的背面。每个卡座5包括多个电触点并且安装在插件箱2的背面的内表面3上,能够以便与安装到与该卡座5相关联的具体卡插槽4中的任何卡6的电触点或端子啮合。当卡6完全插入到卡插槽4时,与该卡插槽相关联的卡座5被配置为与该具体卡上的电触点或端子啮合,并且被配置为在位于卡6上的电气装置与包括在与该卡插槽4相关联的卡座5中的电触点或端子之间提供电连接。与位于所容纳的卡上的电气装置的这些连接可包括与包括在安装于设置有卡6的一个或多个模块插槽17中的一个或多个电气模块上的一个或多个电气装置的连接。如由本领域普通技术人员将理解的,每一个卡座5可以有线连接至其他卡座、和/或包括在卡架系统1内的一个或多个其他装置,和/或有线连接至外部装置、总线或其他电气和/或计算机系统和装置(在图1中未示出)以在位于安装在插件箱2中的卡6和其他卡6上的电气装置和/或位于卡架系统1外部的系统和装置之间提供电连接。
除了插座5提供至插入插件箱2的任何卡插槽4中的卡6的电连接之外,插座5还可以包括位于一个或多个卡插槽4处的液力耦合器8。液力耦合器8可以布置为与插入且完全容纳在卡插槽4中的卡6上的对接型液力连接器(在图1中未示出,但是例如关于图2示出和描述的液力耦合器21)啮合。液力耦合器8耦接至冷却流体的源头,诸如,冷却系统9。由冷却系统9提供的冷却流体可包括诸如水的液体,该液体可以提供至包括结合到可插入卡插槽4中的任何卡6上的至少一个冷却歧管的冷却系统。当具有结合到卡中的冷却系统的卡6完全容纳在包括液力耦合器8的卡插槽4中时,液力耦合器8可以与位于卡上的对接液力耦合器啮合,使得提供至液力耦合器8的冷却流体耦接至设置有卡6的冷却系统并且通过该冷却系统循环,该冷却流体然后返回至液力耦合器8以将热冷却提供至位于卡上的装置。
在插件箱2的一些实例中,与卡架区域中的每一个卡插槽4相关联的每个单独的插座5包括至少一个液力耦合器8,该液力耦合器被布置为与卡6的插入包括对接连接器的卡6的实例中的相应卡插槽4中的对接液力耦合器耦接。在插件箱2的其他实例中,只有某些卡插槽4与还包括液力耦合器8的插座5对齐。例如,插件箱2可以布置为使得只有上排6A上的卡插槽4或只有下排6B上的卡插槽4与还包括液力耦合器8的插座5相关联。因为卡6被特别设计成以实现卡的插入和任何后续的移除所需要的最小数量的步骤来插入和从插件箱2移除,对能够将液力耦合器8与卡6的冷却系统连接而无需额外步骤或者仅以最小量的额外过程步骤可能是重要的。在一些实例中,这个可以通过使用结合到液力耦合器8中的诸如止回球阀或其他机械装置等装置来实现,在卡6插入液力耦合器8所位于的插槽4中时这些装置允许自动实现液力耦合器8与卡6的冷却系统之间的流体连接。在其他实例中,一旦为了提供液力耦合器并且冷却插入的卡6而将卡6插入到卡插槽4中,技术人员可以手动执行插件箱2的液力耦合器8与设置在卡6上的对接液力耦合器之间所需要的耦接。
在本公开内容中描述的冷却系统的实例中,卡6可包括邻近于模块插槽放置的一个或多个冷却歧管,该卡6包括作为卡组件的一部分的冷却系统,并且还包括作为设置有卡的面板组件的一部分的模块插槽。每个冷却歧管进一步包括柔性地耦接至冷却歧管的多个基座,每个基座布置在邻近于一个模块插槽的位置并且被配置为与在邻近于基座所位于的地方的插槽中安装的电气模块的外表面物理接触,并且被配置为提供将热量通过基座从电气模块传导并到通过冷却歧管的内腔循环的冷却流体的热路径。
通常,关于每一个卡的面板区域的高度和宽度尺寸分配预定义和有限的空间,并且进一步地,当安装在插件箱2中时,每一个卡6之间的空间的总量也基于插件箱和卡本身的配置受限。这些间隔和尺寸可以由各个标准定义。因为本文中描述的冷却歧管被配置为安装在具有至少一些预定义的空间约束的卡上并且被配置为附接为卡的一部分,冷却歧管安装在该卡处以将冷却提供至插入到卡上的模块插槽中的电气模块,因此本文中描述的冷却歧管配置有设计成允许插入和移除卡6的低剖面,包括冷却歧管的冷却系统的那些部分,而无需与位于卡6上的冷却系统的连接和断开相关的任何额外的操纵或步骤或者具有最小量的步骤。
本公开内容中描述的用于设置有卡(诸如,任何卡6)的冷却系统的装置、系统和技术包括冷却系统的装置的低剖面布置,该冷却系统不会延伸超出它们所安装在的卡6的面板的(宽度尺寸)的侧面。因而,包括本文中描述的冷却系统的卡6可以插入插件箱(诸如插件箱2)中,在任何两个已经安装了的卡之间,除了将冷却流体的源头耦接至卡本身上的冷却系统之外无需操纵以任何方式安装在卡6上的冷却系统。进一步地,如果具有包括根据本公开内容中描述的实例的一个或多个歧管的冷却系统的卡6需要从插件箱2移除,则即使当要从插件箱2移除的卡6位于安装在卡插槽中的紧邻被移除卡且在该卡两侧的两个其他卡之间时,根据本公开内容中描述的装置、系统和方法的卡的冷却系统的低剖面布置也允许移除卡,而无需与卡本身所包括的冷却系统相关的任何额外操纵(除了将冷却流体的源头与卡断开之外)。
如以下进一步描述的,根据本公开内容中描述的各种实例的冷却歧管包括多个柔性安装至歧管的壳体的基座。由于每一个基座与本文中描述的冷却歧管的至少部分柔性地耦接布置,包括在卡6上且位于邻近于一个基座的每个模块插槽可具有插入模块插槽中且从模块插槽移除的电气模块,而无需与操纵冷却系统相关的任何额外步骤。
一旦电气模块安装在邻近于根据本公开内容中描述的各种实例配置的冷却歧管的基座的卡的模块插槽中,则基座将借助于歧管的内腔内的流体压力自动延伸以与安装的电气模块物理地和热接触,并且因此提供用于冷却电气模块的热路径,而无需以任何其他方式操纵冷却系统或基座。还可以在以后的某一时间通过从模块插槽简单地提取电气模块而从模块插槽移除安装的电气模块,再次无需任何额外步骤或者操纵位于邻近于被移除电气模块的模块插槽的冷却系统或基座。以下关于图2至图7进一步示出和描述了可以在本公开内容中描述的冷却系统中使用的冷却歧管的各种实例和特征。
图2是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性技术的包括用于冷却插槽安装装置的冷却歧管11、12和13的电路板组件10的立体图。组件10可表示以上关于图1示出和描述的一个或多个卡6的实例。如图2所示,组件10包括耦接至面板组件14的一个或多个电路板18。面板组件14包括一般由支架15表示的多个模块插槽,并且包括沿着电路板18的前缘布置的示例性模块插槽17。包括在面板组件14中的模块插槽包括面板组件14中的单独开口,该模块插槽被配置为容纳插槽可安装的电气模块,诸如电气模块16。当电气模块16完全容纳在诸如模块插槽17的模块插槽中时,电气模块16可以电耦接至各个部件,诸如,集成电路19,各个部件安装至位于电路板18的表面上的电导体并且与该电导体(例如,图2中未特别示出的导电迹线)电耦接。除此之外或可替换地,当诸如电气模块16的电气模块完全容纳在面板组件14的模块插槽17中时,电气模块16可以通过与模块插槽17相关联的电连接器和电路板18上的导体耦接至包括在连接器组件20中的一个或多个端子。如图2所示的连接器组件20安装至与安装了面板组件14的前缘相对的电路板18的后缘。
组件10被配置为全部插入到计算机架的卡插槽(例如,图1的插件箱2的插槽4)中,使得当组件10完全插入卡插槽中时,连接器组件20与计算机架内的对接连接器(例如,图1中的插座5)机械地电耦接,并且因此可以在安装在面板组件14的模块插槽中的任何电气模块、位于电路板18上的电气装置与位于组件10的外部的其他装置(诸如位于安装在相同的计算机架中或者其他计算机架中的其他计算机卡上的电气装置)之间提供电连接。此外,由于面板组件14所包括的模块插槽安装在电路板18的前缘上,因此当组件10完全容纳在插件箱的卡插槽中时,保持进入模块插槽。这允许将电气模块(诸如,电气模块16)分别插入至包括在面板组件14中的任何模块插槽和从该模块插槽移除,而无需从可以安装组件10的计算机架移除组件10。面板组件14还可以包括各种特征,诸如,面板组件14中的螺纹孔,一旦组件10被完全容纳在计算机架中以将组件10固定在计算机架内的完全容纳位置中,该螺纹孔允许紧固件(诸如,螺纹螺杆)以某种方式与计算机架的箱组件啮合。
电气模块16不局限于任何具体类型的装置,并且在一些实例中,该电气模块是光通信模块,被配置为可以在高带宽数据通信应用中使用的光学收发机。当完全容纳在面板组件14的模块插槽(诸如,模块插槽17)中并且组件10容纳在插件箱的卡插槽中(在图2中未示出)时,使得组件10被供电,完全容纳在面板组件14的插槽中的电气模块(诸如,电气模块16)可以执行装置被配置为执行的各种电气和通信功能。在电力下操作且执行各种电气和通信功能的过程中,装置本身可以生成热量并且体验装置的温度增加。生成的热量可以使电气模块本身的温度升高,并且在某一时刻可以将电气模块的温度增加至电气模块的性能可能被不利影响和/或可能发生对电气模块的部件的损害的点。因此,一旦装置完全容纳在面板组件14的插槽中并且可能需要操作维持用于插槽安装的电气模块的温度的适当操作范围,则冷却电气模块(诸如,电气模块16)。该冷却可帮助将电气模块维持在确保装置不会过热以及不会由于电气模块的过热导致的暂时或永久的潜在故障的一温度或者温度范围内。
用于冷却可以容纳在面板组件14的模块插槽中的多个插槽可安装的电气模块的系统的实例被示出为图2的组件10的一部分。该冷却系统包括位于电路板18的接近面板组件14的一侧上并且在面板组件14中的第一组模块插槽上延伸的冷却歧管11。冷却歧管11包括在已经放置了歧管11的区域中的在由面板组件14提供的一组模块插槽上延伸的顶表面。顶表面11A还延伸越过模块狭槽的侧部分27。如图2所示,歧管11可包括向下延伸且与电路板18上的一些区域接触的一部分歧管。延伸超出侧部分27且与电路板18接触的歧管11的该部分可以例如使用皮带、夹子和/或螺纹紧固件(在图2中都未示出)固定至电路板,以将歧管相对于面板组件14固定就位。
如以下进一步描述的,冷却歧管11包括从冷却歧管的壳体柔性延伸的多个基座,每个基座位于邻近于箱组件的一个模块插槽。每个基座被配置为与容纳在基座所邻近于的模块插槽中的电气模块物理啮合并且热耦接至该电气模块,并且被配置为提供布置为将热量通过基座远离电气模块传导至通过冷却歧管11循环的冷却流体的导热路径。在一些实例中,冷却歧管11包括具体数量的基座,诸如,六个基座,其中,冷却歧管11在对应数量的模块插槽(即,面板组件14的六个模块插槽)上延伸。因而,冷却歧管11被布置为将热冷却提供至插入如图2所示的面板组件14的第一侧上的六个相邻的模块插槽中的一组六个电气模块。
以类似方式,组件10的冷却系统进一步包括另一个冷却歧管12,冷却歧管12位于电路板18的与冷却歧管11的相同侧上,并且邻近于面板组件14的未由冷却歧管11覆盖的额外部分。冷却歧管12在设置在面板组件14中的第二组模块插槽上延伸,冷却歧管12相对于冷却歧管11在电路板18的相同侧上但是邻近于不同的一组模块插槽。以与以上关于冷却歧管11描述的相似方式,冷却歧管12也包括多个基座,每个基座位于邻近于面板组件14的一个插槽,并且被配置为与容纳在位于邻近于冷却歧管12的基座的模块插槽中的电气模块物理啮合且热耦接,并且被配置为提供布置为将热量通过基座远离电气模块传导以及至通过冷却歧管12循环的冷却流体的导热路径。
如图2所示,组件10的面板组件14在电路板18的一侧上包括总共十二个模块插槽,并且这十二个插槽中的每一个邻近于由一个冷却歧管11或12提供的对应的基座。因而,可以插入电路板18的该侧上的位于电路板18的与冷却歧管11和12的相同侧上的一个模块插槽中的每个电气模块可以通过包括歧管11和12的冷却系统的操作而冷却。在各种实例中,额外的冷却模块13(以及在图2中未特别示出但是组件10所包括的任何额外冷却模块)可以位于与其中冷却歧管11和12所位于的电路板18的侧相对的电路板18的一侧上。这些额外的冷却歧管可以以上关于冷却歧管11和12描述的相似方式进行配置,但是这些额外的冷却歧管被放置为与安装在位于图2中的与冷却歧管11和12啮合的模块插槽以下的模块插槽中的多组电气模块物理地且热啮合。
除了一个或多个冷却歧管,诸如冷却歧管11、12和13之外,设置有组件10的冷却系统可包括液力耦合器21、管道22、23、24和25、以及片式冷却歧管26。如图2所示,液力耦合器21包括流体开口21A和21B。在一些实例中,流体开口21A被配置为接收由诸如图1所示的冷却系统9的冷却系统提供的冷却流体。如图2所示,液力耦合器21A在管道25的第一端处耦接至管道25。管道25的第二端耦接至冷却歧管12的流体入口。管道24将冷却歧管12的流体出口耦接至冷却歧管11的流体入口。管道23的第一端耦接至冷却歧管11的流体出口。管道23的第二端耦接至片式冷却歧管26的流体入口。歧管26在邻近于集成电路19的区域提供允许冷却流体流动的内腔,并且冷却位于歧管26下面且与其热接触的集成电路19。管道22的第一端耦接至冷却歧管26的流体出口。管道22的第二端耦接至液力耦合器21的流体开口21B。液力耦合器21以及歧管11、12和26与管道22、23、24和25结合提供密封系统,该密封系统允许在流体开口21A处接收的冷却流体通过歧管12和11循环以向位于面板组件14中的插槽安装的电气模块提供冷却,并且通过歧管26向集成电路19提供冷却。循环冷却流体然后通过流体开口21B流出组件10的冷却系统,并且可以返回至将冷却流体提供至组件10的外部冷却系统。
将理解,以上描述的冷却流体的流动可以在相反方向上循环,使得冷却流体将通过流体开口21A进入液力耦合器21、流过歧管26,然后通过歧管11和12,并且通过液力耦合器21B流出组件10的冷却系统。尽管在图2中未示出,但是可以包括用于冷却位于电路板18上的额外装置的额外歧管作为设置有组件10的冷却系统的一部分。额外的管道(在图2中未示出)可以用于将在液力耦合器21处接收的冷却流体耦接至歧管13并且任何额外的歧管设置在电路板18的相对于其中歧管11、12和26所位于的侧面的相对侧上。还如图2所示,歧管11、12、13、以及设置以冷却组件10上的插槽可安装的电气模块的任何额外的歧管在模块插槽上延伸,但是不会延伸超出面板组件14的宽度尺寸28。这个特征允许组件10插入诸如插件箱2(图1)的卡架的插槽和/或从诸该插槽移除,即使在组件10被插入到其中其他卡存在于插入或移除组件10的插槽的两侧上的卡插槽或从该卡插槽移除的情况下,也无需以任何方式相对于组件10操纵歧管。
如图2所示的歧管、管道和液力耦合器的实例和布置是可以设置在诸如组件10的卡上的液体冷却系统的一个可能布置的说明性和非限制性实例。在一些实例中,可包括不同数量的歧管26作为包括组件的冷却系统的一部分,该组件不包括被布置为冷却直接安装至电路板18的集成电路或其他装置的歧管26的实例,并且仅包括被布置为冷却位于卡的面板组件14中的插槽安装的电气模块的冷却歧管。此外,布置为将冷却提供至组件10的实例上的插槽可安装的电气模块的冷却歧管的数量不局限于任何具体数量的歧管,并且仅可包括单个歧管或多个歧管。
图3是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的示例性冷却歧管11的立体图30。如图3所示的歧管11可以是关于图2示出和描述的歧管11、12和/或13的实例。如图3所示,歧管11包括第一部分31,第一部分包括通过侧壁11B、11C和11D耦接至第一部分31的底表面34的顶表面11A。顶表面11A、侧壁11B、11C和11D、以及底表面34至少部分地包围在歧管11内形成的内腔39。顶表面11A是总体上平坦的表面,并且底表面34也是相对于顶表面11A处于平行平面的总体上平坦的表面。由侧壁11B、11C和11D提供的顶表面11A和底表面34之间的间隙产生歧管11的第一部分31的厚度尺寸31A。形成为由歧管11的第一部分31至少部分包围的内腔39的三维空间可以总体上为矩形棱柱形状。
如图3所示,歧管11可以进一步包括第二部分32,第二部分可以由顶表面11A、侧壁11B和11D的延伸部分、梯阶11E、底表面11F以及端壁11G局部形成。如图3所示,歧管11的第一部分的顶表面11A和侧壁11B和11D在这些表面相对于第一部分31位于的相同平面中延伸。梯阶11E的表面远离从底面34至底表面11F的垂直平面延伸。底表面11F在垂直于梯阶11E并且平行于顶表面11A和底表面34的平面中延伸。端壁11G在平行于梯阶11E、垂直于顶表面11A和底表面11F的平面中延伸,并且与顶表面11A和底表面11F接合,形成歧管11的额外的侧壁。这两个侧壁11B和11D延伸到第二部分32中的部分也接合梯阶11E、底表面11F、端壁11G和顶表面11A中的每一个以至少部分地包围形成在歧管11的内部的内腔39的另一部分。形成为至少部分由歧管11的第二部分32包围的内腔的三维空间也总体上是矩形棱柱形状,具有的厚度尺寸32A大于歧管11的第一部分的厚度尺寸31A。由歧管11的第一部分31在歧管11内形成的内腔39的部分对由第二部分32至少部分包围的内腔39的一部分开放且与该部分处于流体连通。组合的第一部分31和第二部分32可被称为歧管11的壳体。
一对贯通耦合器40和41沿着端壁11G放置并且沿着端壁11G彼此间隔开。贯通耦合器40和41中的每一个包括开口,该开口形成通过该耦合器的通道以提供流体通过耦合器流动的路径,并且将歧管11的内腔39与歧管外面的区域连接。在一些实例中,第一液力耦合器40耦接至端壁11G并且提供贯通开口,该贯通开口被配置为允许流体流过耦合器40至内腔39或从内腔39至歧管11的外部。第二液力耦合器41也耦接至端壁11G并且包括贯通开口,该贯通开口被配置为允许流体流过耦合器41以提供歧管11的内腔39与歧管的外部之间的流体连通。
底表面34包括分别经由波纹管35A-35F单独且柔性地耦接至底表面34的多个基座33A-33F。尽管图3中的歧管11被示出为包括从底表面34延伸的总共六个基座,但是歧管11的实例不局限于具有具体数量的基座,并且歧管11的实例可具有如图3所示的多于或少于六个基座33A-33F的多个基座。
使用基座33A作为示例性实例,基座33A通过波纹管35A柔性地耦接至歧管11的底表面34。基座33A包括与歧管11的内腔39处于流体连通的内表面36A(在图3中不可见)、以及顶表面37。顶表面37可以是平坦表面,通常可以处于与底表面34所处的平面平行的平面中,并且与底表面所处的平面以基座的厚度分离。基座33A可以在基座33A的最靠近侧壁11C的第一端处沿着斜面36远离底表面34延伸,并且可以在基座33A的最靠近梯阶11E的第二端处沿着斜面远离底表面34延伸。每一个基座可包括基座基底,该基座基底说明性地表示为图3中的基座33A的基座基底61。基座基底61可以耦接至用于该基座的波纹管(例如,用于基座33A的波纹管35A)且由该波纹管环绕。波纹管35A环绕基座33A的基座基底61,并且密封至基座基底61以在基座和底表面34之间形成防漏的液体密封。斜面36可以在基座基底61和包括顶表面37的平面之间以相对于顶表面37的某一非垂直角度延伸,并且在基座的最靠近侧壁11C的端部处形成斜面36的在基座33A的耦接至波纹管35A的部分与基座33A的顶表面37之间延伸的倾斜表面。斜面38可以在基座基底61和包括顶表面37的平面之间以相对于顶表面37的某一非垂直角度延伸,并且在基座33A的最靠近梯阶11E的端部处形成在基座33A的耦接至波纹管35A的部分与基座33A的顶表面37之间延伸的倾斜表面。
斜面36可以提供引入表面,该引入表面允许诸如图2中示出和描述的电气模块16的顶表面16A的顶表面与基座33A的斜面36啮合,并且通过波纹管35A的挠曲使基座33A沿推动基座33A的顶表面37更靠近底表面34的方向移动。波纹管35A的挠曲允许基座33A的顶表面37朝向歧管11的内腔39向内移动,当歧管11安装在卡上时足以允许电气模块插入到邻近于顶表面37的电卡或计算机卡的模块插槽中,同时当电气模块完全容纳在模块插槽中时允许顶表面37与电气模块的顶表面16A保持物理和热接触。由将基座33A耦接至第一部分31的底表面34的波纹管35A提供的弹性能,可以提供推动顶表面37与插入邻近于基座33A的模块插槽中的电气模块的外表面保持接触的力。此外,存在于歧管11的内腔39中的任何流体压力还可以推动基座33A的顶表面与插入邻近于基座33A的模块插槽中的电气模块的外表面保持物理接触。本公开内容中的术语“推动”或“推动了”的使用意味着推动或施加力,该力可包括诸如重量、压力、弹力等静力,包括施加至物体而不会导致运动的力,但是还可以指施加至物体导致物体例如作为作用力的结果在具体方向上移动的力。
当电气模块完全安装在模块插槽中并且与基座33A处于物理接触时,基座33A提供将热量从电气模块的顶表面16A传导至基座33A的顶表面37的热路径,并且通过形成基座33A的材料传导至歧管11的内腔39。在内腔39内循环的冷却流体然后可以将通过基座33A转移的热量从基座33A的内表面36A去除,其中,冷却流体然后可以通过歧管11的内腔39循环并且离开歧管11的内腔39以将热量进一步远离电气模块16和基座33A转移。
斜面38可以提供当电气模块从位于邻近于基座33A的模块插槽抽取(例如,去除)时,帮助去除和断开与电气模块16接触的基座33A的引入表面。如上所述,当电气模块安装在邻近于基座33A的模块插槽中时,基座33A的顶表面37保持与电气模块的外表面接触。由歧管内的冷却流体提供在基座33A的内表面36A上的压力还可以继续提供针对基座33A的压力,推动基座33A利用施加在电气模块的外表面上的一些量的力保持与电气模块16的外表面接触。随着电气模块16被从先前完全容纳该电气模块的模块插槽拉出,电气模块的外表面将在远离梯阶11E且朝向前侧壁11C的方向移动。随着电气模块16沿这个方向移动,斜面38的斜度将倾向于远离任何边缘(诸如,电气模块的后侧唇缘)并且朝向歧管11的内腔39推动基座33A,从而帮助顶表面37与任何此类边缘啮合和离开,因此易于提取电气模块。
如以上关于基座33A描述的,以与以上关于基座33A的描述的类似方式,基座33B-33F中的每一个沿着歧管11的底表面34布置,使得每个基座可以邻近于相同卡内的不同模块插槽放置,并且布置为通过波纹管35B-35F分别柔性地耦接至底表面34。基座33B-33F中的每一个可包括从基座的基座基底延伸至基座的相应顶表面的斜面表面,并且布置为使相应基座的顶表面与可插入邻近于基座的模块插槽中的电气模块物理和热接触。基座33B-33F中的每一个提供被配置为将热量从容纳在邻近于基座的模块插槽中的电气模块的外表面转移的热路径,并且提供将热量通过基座从电气模块的外表面转移并且到达歧管11的内腔39的热路径,其中,在内腔39内循环的冷却流体可以用于将热量远离基座转移。如以下关于图5、图6和图7进一步示出和描述的,基座的内表面(例如,基座33A的内表面36A)可包括一组散热器,例如,由导热材料形成的散热片,它们分别物理且热耦接至基座33A-33F的内表面。这些散热器可以扩大基座33A-33F的内表面的总表面面积,并且增加将热量从基座转移至冷却流体的效率。
形成歧管11的壳体的第一部分31和第二部分32不局限于包括任何具体类型的材料。在一些实例中,歧管11的壳体可包括导热材料,诸如,铝、不锈钢或钛。在其他实例中,歧管11的壳体可包括绝缘型材料,诸如,包括但不限于任何聚碳酸酯型材料的塑性材料。基座33A-33F可以使用诸如但不限于铝或铜的导热材料形成。波纹管35A-35F可以由诸如压印的铜铍合金材料等柔性的一类材料形成。在其他实例中,波纹管35A-35F可以由诸如包括橡胶或硅酮材料的化合物的柔性材料形成。波纹管35A-35F可以被配置为包括一系列脊和谷,有点像可折叠的波纹管,以便帮助允许波纹管在耦接至两个底表面34以及相应的基座33A-33F中的每一个时挠曲。波纹管35A-35F可以使用将用于形成这些相应部件的材料类型接合在一起的任何技术(包括使用热焊接技术)接合至底表面34以及基座33A-33F中的每一个。当如图3所示组装时,第一部分31、第二部分32、波纹管35A-35F以及基座33A-33F形成至少部分包围除了通过液力耦合器40和41提供的开口之外的内腔39的密封外壳。密封外壳被配置为允许冷却流体在整个内腔39内循环,同时防止冷却流体除了被歧管容纳且通过液力耦合器40和41从歧管排出之外从密封外壳泄漏。
图4是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的图3的示例性歧管的底侧平面图50。在图4中,歧管11的第一部分31包括六个基座33A-33F,每个基座分别通过波纹管35A-35F柔性地耦接至第一部分31的底表面34。歧管11的第二部分32包括内腔39的一部分,该部分向内腔39的在歧管11的第一部分31范围内的部分开放且与之处于流体连通。第二部分32包括具有通过液力耦合器40延伸的开口42的液力耦合器40、以及具有通过液力耦合器41延伸的开口43的液力耦合器41。开口42和43在内腔39与歧管11以外的区域之间提供流体连通。如上所述,冷却流体可以通过开口42或43中的一个提供至内腔39。冷却流体然后可以在通过开口42或43中的另一个流出歧管11之前,在整个内腔39内循环以交换来自基座33A-33F的内表面以及设置在与基座33A-33F相关联的内腔39内的任何冷却片的热量。
如图4所示,歧管11可具有当如图4所示查看时相对于歧管的外部周边的总体矩形形状,其中,长度尺寸51在3至15厘米的范围内,并且宽度尺寸55在从4至8厘米的范围内。长度尺寸51可以根据歧管包括的基座的数量而改变,并且例如,与图4中示出的六个基座实例相比,当包括的基座越少时长度尺寸会越小,并且当歧管包括的基座越多时长度尺寸会越大。如图4所示,歧管11的第一部分31和第二部分32都可以沿着长度尺寸51的全部延伸。歧管的第一部分31可以在从3至7厘米的范围内延伸宽度尺寸56,并且第二部分32可以在从1至3厘米的范围内延伸宽度尺寸57。当如图4所示查看时基座33A-33F中的每一个可以具有矩形形状的外周边,并且具有平行于歧管11的宽度尺寸55运行的在2至6厘米的范围内的长度尺寸58、以及平行于歧管的长度尺寸51运行的在5至20厘米的范围内的宽度尺寸52。在平行于歧管的宽度尺寸55运行的纵轴之间的并且在任意两个相邻基座的纵向中心线之间的距离的中心至中心的尺寸53可以在从10至20毫米的范围内。中心至中心的尺寸53的实际值可以取决于为了将液体冷却提供至容纳在面板组件的模块插槽中的电气模块而歧管11被设计成容纳的具体面板组件(在图4中未示出,但是用于如图2所示的示例性面板组件14)的模块插槽之间使用的标准和间隙。
如图4所示的基座33A-33F中的每一个包括从基座的与包围基座的波纹管(基座33A的波纹管35A)接触的部分以及基座的顶表面37延伸的一组斜面(例如,说明性地示出的用于基座33A的斜面36和38)。分别用于斜面36和38中的每一个的平行于歧管的宽度尺寸55运行的斜面(例如,斜面36和38)的纵向尺寸59可以在从1至5毫米的范围内。在各种实例中,尽管斜面36和38的实例不局限于彼此相对对称,但是斜面36关于每个基座的总尺寸和斜度与斜面38对称。在一些实例中,与斜面38的纵向尺寸并且因此斜度相比,斜面36的纵向尺寸59并且因此斜度可以是不同的。
如图4所示,每个基座可包括基座基底,其说明性地表示为用于基座33A的基座基底61。基座基底61可包括总体上平坦的表面,该表面环绕基座的斜面36、顶表面37和斜面38部分,并且将基座耦接至波纹管(例如,基座33A的波纹管35A)。在斜面36、38与基座的顶表面37和邻近于基座的这些部分的波纹管的最靠近部分之间延伸的基座基底61的尺寸值可以在从0至5毫米的范围内。该尺寸值可能不等于包围基座的端部和侧面的基座基底61的所有部分。在一些实例中,与在波纹管和邻近于顶表面37的基座的侧部之间延伸的基座基底61的尺寸值相比,基座基底61的尺寸值在邻近于斜面36、38的基座的端部处可能较大。
图5是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的图3的示例性冷却歧管的前侧正视图70。在图5中,歧管11的第一部分31示出为看向歧管的第一部分31的侧壁11C并且看向歧管的第二部分32的梯阶11E。如图5所示,顶表面11A形成歧管11的上周边,底表面11F形成歧管的下周边,侧壁11B形成右手边,并且侧壁11D形成歧管的周边的左手边。包括开口42的液力耦合器40和包括开口43的液力耦合器41位于第二部分32的与梯阶11E相反的侧上,并且因此被示出为图5中的虚线圆。开口42和43中的每一个可以分别延伸通过液力耦合器40和41,该开口具有截面呈圆形的开口,并且具有在2至10毫米的范围内的内径(ID)。
基座33A-33F中的每一个分别由波纹管35A-35F耦接至歧管11的第一部分31的底表面34。此外,基座33A-33F中的每一个在第一部分31的底表面34以下延伸,使得当如图5所示查看歧管11时,每个基座的在基座33A上说明性表示为斜面36的斜面部分将是可见的。如上所述,斜面36将是基座(诸如,基座33A)的一部分,当歧管11安装在卡上时,与插入邻近于基座33A的位置的模块插槽中的电气模块啮合。斜面36的倾斜表面允许装置与基座33A啮合并且移动穿过斜面36,使得首先与斜面36啮合的装置的顶表面可以沿着基座的纵轴前进。当电气模块与斜面36啮合时,基座33A将沿着由箭头73表示的方向向上推动,以便允许电气模块沿着斜面36延伸并且与基座的顶表面37啮合。如果通过波纹管35A的柔性使基座耦接至底表面34的话,所提供的基座33A的向上移动的范围可由移动箭头72的范围表示,并且在一些实例中,可包括在从0.5至1毫米的范围内行进的量。
当完全容纳在邻近于基座33A的模块插槽中时,电气模块的外表面被放置为邻近于基座33A的顶表面37并且与该顶表面物理接触。由将基座33A耦接至第一部分31的底表面34的波纹管35A提供的弹性能可以提供推动顶表面37与插入邻近于基座33A的模块插槽中的电气模块的外表面保持接触的力。此外,存在于歧管11的内腔39中的任何流体压力还可以推动基座33A的顶表面37与插入邻近于基座33A的模块插槽中的电气模块的外表面保持物理接触。在一些实例中,由歧管11的内腔39内的冷却流体施加的压力可以在每平方英寸5至10磅的范围内。
由波纹管施加的弹力和针对基座33A的内表面通过冷却流体提供的压力的结合朝向电气模块的外表面推动顶表面37,并且因此在电气模块的外表面与基座33A的顶表面37之间提供物理和热接触。由导热材料形成的基座33A提供将热量通过基座33A远离电气模块的外表面并且传导至基座的内表面的热路径。基座33A的内表面与歧管11的内腔39处于流体连通,并且因此暴露于在内腔39内且在整个内腔39中循环的冷却流体。冷却流体进一步被布置为将热量远离基座33A的内表面传导,并且因此将冷却提供至位于邻近于基座33A的电气模块。
在一些实例中,基座33A-33F中的每一个包括分别耦接至基座的内表面的散热器,诸如,一组散热片71A-71F。参考基座33A,一组散热片71A可以远离基座33A的内表面36A朝向顶表面11A延伸。散热片71A可包括具有沿着与基座的内表面36A物理耦接的每个散热片的厚度尺寸的边缘的多个方形或矩形形状的散热片。散热片71A由导热材料(诸如,铝或铜)形成,并且提供暴露于在歧管11的整个内腔39内循环的冷却流体的额外的表面区域。因而,散热片71A可以帮助将热量从基座33A的内表面36A转移至冷却流体,增加位于邻近于基座33A的模块插槽中并且与基座33A热接触的任何电气模块的冷却效率。
在一些实例中,散热片71A可以由与基座33A相同的材料形成,或者在其他实例中,可以由与用于形成基座33A的材料相比不同的导热材料形成。在一些实例中,散热片71A和基座33A形成为整个材料。在其他实例中,散热片71A由基座33A单独形成,并且物理附接至基座33A的内表面36A,例如,使用在内表面36A和散热片71A之间建立有效的热耦接的焊接或结合技术。
以类似方式,基座33B-33F中的每一个可包括分别耦接至每个基座的相应的内表面的一组散热片71B-71F。如以上关于散热片71A和基座33A描述的散热片71B-71F可包括任何特征,并且执行这些散热片耦接至的相应基座的任何功能。当诸如散热片71A-71F等任何散热器设置为歧管11的一部分时,散热片远离基座的相应内表面的延伸不可延伸到将在散热片的最上部分与包括顶表面11A的第一部分31的内侧11H之间保持的余隙空间74中。余隙空间74的尺寸值可以由通过波纹管35A-35F耦接至底表面34的基座33A-33F确定,但是没有施加至内腔39的任何流体压力并且没有任何基座33A-33F与基座旨在提供冷却的任何电气模块接触。余隙空间74包括允许如由箭头71示出的基座33A-33F的单独行进以不会在散热片的顶表面和第一部分31的内侧11H之间受到任何潜在接触的阻碍。
图6是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的图3的示例性冷却歧管的后侧正视图75。在图6中,歧管11示出为看向歧管的第二部分32的端壁11G。如图6所示,顶表面11A形成歧管11的上周边,底表面11F形成歧管的下周边,侧壁11D形成右手边,并且侧壁11B形成歧管的周边的左手边。包括开口42的液力耦合器40以及包括开口43的液力耦合器41位于歧管11的端壁11G上,并且因此示出为图5中的实线圆。
如图6所示,基座33A-33F中的每一个分别由波纹管35A-35F耦接至歧管11的第一部分31的底表面34。基座33A-33F中的每一个在第一部分31的底表面34以下延伸,使得如果通过歧管的第二部分32查看,则每个基座的斜面部分(在基座33A上说明性地表示为斜面38)将是可见的。斜面38是每个基座的斜面部分,该斜面部分位于基座的离第二部分32的梯阶11E最近的部分处。斜面38可以被配置为尽管从模块插槽提取(移除)电气模块,但是帮助与完全容纳在邻近于基座33A的模块插槽(图6中未示出)中的电气模块的外表面上的任何表面和/或边缘啮合,并且帮助沿由箭头73表示的方向移动基座33A以允许更易提取电气模块。基座33B-33F中的每一个可包括与基座33A的斜面38对应的斜面,并且可执行任何功能且提供以上关于斜面38和基座33A描述的任何特征。
图7是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的图3的示例性冷却歧管的顶侧剖视图80。如图7所示,歧管11(包括第一部分31和第二部分32)示出为看向歧管的顶表面11A,其中,顶表面11A被局部剖开以示出内腔39的部分以及基座33A-33F的内表面36A-36F。为了说明目的参考基座33E,基座33E包括暴露于内腔39且与内腔39处于流体连通的内表面36E。因而,内表面36E可以与在内腔39且贯穿整个内腔39循环的任何冷却流体热接触,并且因此被配置为转移通过基座33E传导至内表面36E至冷却流体的热量。
此外,基座33E包括从内表面36E沿顶表面11A的方向延伸的一组散热片71E。如图7示出的散热片71E的视图示出了朝向沿与散热片从内表面36E延伸的方向相反和平行的方向向下看的散热片的顶部边缘。如图7示出的散热片71E包括被配置为允许冷却流体流动通过和包围每个散热片和散热片之间的一排平行散热片。散热片71E的这个布置是散热器(诸如,散热片)的布置的说明性的和非限制性实例,该散热器可耦接至基座33E的内表面36E。可以耦接至基座33E的内表面36E的散热器和散热片的其他类型和布置是可行的,并且预期为供贯穿本公开内容描述的冷却歧管的实例使用。
图8是根据本公开内容中描述的一个或多个示例性实现方式和技术的用于操作包括冷却歧管的冷却系统的示例性方法150的流程图。方法150被描述为使用贯穿本公开内容示出和描述的歧管11和卡10执行。然而,方法150的实例不必局限于使用歧管11和组件10、或者它们的任何等效物、以及冷却歧管的其他变形,该冷却歧管可以安装在电卡或计算机卡上并且用于冷却在可以用以执行方法150的卡处容纳的插槽安装的电气模块。
方法150包括将冷却流体供应至位于组件10上的歧管11(框152)。歧管11包括:内腔39,被配置为在整个内腔循环冷却流体;以及多个基座33A-33F,分别通过波纹管35A-35F单独且柔性地耦接至歧管的壳体,每一个基座被配置为物理且热耦接至容纳在邻近于基座的模块插槽中的电气模块的外表面。每个基座被配置为提供在基座的外表面和内表面之间传导热量的热路径,其中,基座的内表面与歧管11的内腔39处于流体连通。每个基座被配置为将热冷却提供至容纳在卡的邻近于该基座的模块插槽中的至少一个电气模块。基座33A-33F可以由导热材料(诸如,铝或铜)形成。基座33A-33F可包括散热器,诸如,一组散热片71A-71F,这些散热片分别热耦接至基座的内表面36A-36F,散热器延伸到内腔39中并且与内腔39处于流体连通。
方法150包括使冷却流体通过歧管11的内腔39循环(框154)。冷却流体可以从位于组件10外部的冷却系统9(图1)提供至歧管11。使冷却流体通过歧管11循环可包括通过歧管11的液力耦合器40或41中的一个的第一流体开口(例如,开口42或43)接收从位于冷却系统外部提供到内腔39中的冷却流体。在各种实例中,冷却流体是液体。在各种实例中,冷却流体是水。使冷却流体在整个内腔39循环包括将热量从基座的内表面36A-36F转移至冷却流体。转移至冷却流体的热量包括已经从容纳在位于邻近于基座33A-33F的模块插槽中的电气模块的外表面通过基座转移至基座的内表面36A-36F并且到达冷却流体的热量。使冷却流体在整个内腔39循环还可包括将热量从与基座33A-33F的内表面36A-36F热接触的任何散热器转移至冷却流体。使冷却流体在内腔内循环以将热量转移至冷却流体被配置为提供对容纳在位于邻近于基座的模块插槽中的电气模块的冷却,包括热量通过基座远离单独的电气模块的外表面传导,并且将热量从基座的内表面转移至冷却流体。
方法150包括从歧管11排出冷却流体(框156)。将冷却流体从歧管11通过歧管11的液力耦合器40或41中的一个的第二流体开口(例如,开口42或43)排出,该第二流体开口与用于从冷却流体的外源接收冷却流体的流体开口不同。从歧管11排出冷却流体可包括将冷却流体的一部分从内腔39排出至位于冷却系统的外部。排出冷却流体需要将冷却流体从内腔39完全排空,或者减少包括在内腔39内的冷却流体的总量,但是可包括将存在内腔内的一部分冷却流体与最新容纳在内腔处的一些冷却流体交换。当冷却流体被重新容纳在歧管11的内腔39处时,排出冷却流体的速率可以由冷却流体的速率和压力确定和推动。从内腔39排出冷却流体允许从基座33A-33F的内表面转移至冷却流体的热量利用排出的冷却流体远离基座、内腔39和歧管11传送。
在一些实例中,方法150包括冷却排出的冷却流体以用于再循环至歧管11(框158)。配置为冷却排出的冷却流体和将冷却的冷却流体再循环至歧管11的冷却系统的实例包括但不限于冷却系统9(图1)的实例。在各种实例中,再循环冷却流体包括调节冷却流体,包括作为过滤冷却流体以从冷却流体去除固态(诸如,颗粒)的这种处理。冷却流体的调节可包括冷却流体的化学处理。冷却流体的化学处理可包括去除可能在冷却流体中暂停或溶解的杂质,诸如,铁锈或盐。冷却流体的化学处理可包括将诸如防腐蚀化合物和/或抑菌化合物等化学品调节到冷却流体中以防止冷却流体中的腐蚀和/或细菌滋长。
以下实例可示出本公开内容的一个或多个方面。
实例1.一种装置,包括:歧管,包括包围内腔的壳体,该内腔被配置为将冷却流体容纳在内腔内并且将冷却流体在整个内腔循环;以及多个基座,每一个基座单独且柔性地耦接至壳体并且包括与内腔处于流体连通的内表面,其中,每个基座被配置为当内腔内存在流体压力时从壳体的底表面向外延伸,并且其中,每一个基座由导热材料形成,该导热材料被配置为将热量通过导热材料从基座的外表面转移至基座的内表面,其中,歧管被配置为邻近于卡的面板组件的多个模块插槽放置,并且多个基座中的每一个邻近于多个模块插槽中的一个放置,使得每一个基座在远离壳体的底表面延伸时被配置为与容纳在面板组件的邻近于基座的相应的模块插槽中的电气模块物理接触并且提供将热量通过基座从电气模块传导至内腔的热路径。
实例2.根据实例1所述的装置,其中,多个基座通过包括折叠的一系列脊和谷的柔性波纹管单独耦接至壳体的底表面。
实例3.根据实例1或2中任一项所述的装置,其中,多个基座通过包含铜铍合金的柔性波纹管单独耦接至壳体的底表面。
实例4.根据实例1至3中任一项所述的装置,其中,多个基座通过包含橡胶化合物的柔性波纹管单独耦接至壳体的底表面。
实例5.根据实例1至4中任一项所述的装置,其中,多个基座由包含铝的材料形成。
实例6.根据实例1至5中任一项所述的装置,其中,多个基座由包含铜的材料形成。
实例7.根据实例1至6中任一项所述的装置,其中,多个基座中的至少一个基座包括具有矩形形状的平坦平面的顶表面,矩形形状包括一长度尺寸和一宽度尺寸,该长度尺寸和宽度尺寸被配置为允许基座的顶表面与容纳在面板组件的邻近于基座的模块插槽中的电气模块的外表面物理接触且热耦接。
实例8.根据实例7中任一项所述的装置,其中,至少一个基座包括第一斜面,第一斜面包括从基座的基座基底延伸至基座的顶表面的第一端的倾斜表面,其中,第一斜面被配置为当电气模块容纳在邻近于基座的模块插槽中时与电气模块的外表面啮合,并且被配置为沿朝向壳体的底表面的方向推动基座的顶表面以允许当电气模块插入到模块插槽中时电气模块沿着基座的顶表面延伸。
实例9.根据实例8中任一项所述的装置,其中,至少一个基座包括第二斜面,第二斜面包括从基座的基座基底延伸至基座的顶表面的第二端的倾斜表面,其中,第二斜面被配置为当电气模块被从邻近于基座的模块插槽中提取时与电气模块的外表面啮合,并且被配置为沿朝向壳体的底表面的方向推动基座的顶表面以允许沿着基座的顶表面从模块插槽提取电气模块。
实例10.根据实例1至9中任一项所述的装置,其中,壳体由包含非导热材料的材料形成。
实例11.根据实例1至10中任一项所述的装置,其中,内腔被配置为容纳和包含具有流体压力的冷却流体,并且其中,多个基座中的每一个的内表面被配置为接收内表面处的流体压力并且至少部分基于所接收的流体压力将压力通过基座施加到容纳在邻近于基座的模块插槽处的电气模块的外表面上。
实例12.根据实例1至11中任一项所述的装置,其中,多个基座中的至少一个基座包括耦接至至少一个基座的内表面的一组散热片。
实例13.根据实例1至12中任一项所述的装置,其中,壳体包括与第二部分处于流体连通的第一部分,其中,第一部分包括底表面,多个基座单独且柔性地耦接至该底表面,并且其中,第二部分包括被配置为机械地耦接至卡的电路板的第二部分的底表面,歧管安装在卡上以相对于卡的面板组件固定歧管的位置。
实例14.一种用于电卡或计算机卡的冷却系统,该冷却系统包括:包括面板组件的电路板,该面板组件包括多个模块插槽,每个模块插槽被配置为容纳插槽可安装的电气模块并且一旦电气模块容纳在模块插槽中则电耦接至电气模块;至少一个歧管,固定至电路板或面板组件,并且邻近于面板组件放置,至少一个歧管包括:包围内腔的壳体,该内腔被配置为将冷却流体容纳在内腔内并且使冷却流体在整个内腔循环;多个基座,每一个基座单独且柔性地耦接至壳体并且包括与内腔处于流体连通的内表面,其中,每个基座被配置为当内腔内存在流体压力时从壳体的底表面向外延伸,并且其中,每一个基座由导热材料形成,该导热材料被配置为将热量通过导热材料从基座的外表面转移至基座的内表面,其中,歧管被放置为使多个基座中的每一个邻近于多个模块插槽中的一个模块插槽放置,使得每一个基座在远离壳体的底表面延伸时,被配置为与容纳在面板组件的邻近于基座的模块插槽中的电气模块物理接触并且提供将热量通过基座从电气模块传导至内腔的热路径;以及将至少一个歧管耦接至冷却流体的源头的一组管道,该管道被配置为在冷却流体的源头和至少一个歧管之间提供流体连通。
实例15.根据实例14所述的系统,其中,至少一个歧管包括多个歧管,多个歧管中的每一个被固定至电路板或面板组件,其中,多个歧管中的每一个包括邻近于面板组件的不同的一组模块插槽放置的多个基座,并且其中,多个基座中的每一个被配置为将冷却提供至容纳在一组模块插槽的位于邻近于基座的一模块插槽中的电气模块。
实例16.根据实例14或15中任一项所述的系统,其中,一组管道被配置为将多个歧管中的每一个耦接至冷却流体的源头。
实例17.根据实例14至16中任一项所述的系统,其中,多个基座通过柔性波纹管单独耦接至壳体的底表面。
实例18.根据实例14至17中任一项所述的系统,其中,多个基座由包含铝的材料形成。
实例19.一种方法,包括:将冷却流体供应至歧管,耦接至卡的歧管被配置为被安装在计算机卡架中并且在计算机卡架中电力驱动,当卡安装在计算机卡架的卡插槽内时,歧管被放置为邻近于容纳在卡的一组模块插槽中的多个插槽可安装的电气模块并且被配置为热冷却多个插槽可安装的电气模块;并且使冷却流体通过歧管的内腔循环以将热量通过歧管的壳体的一部分从电气模块中的至少一个的表面转移至冷却流体以热冷却容纳在卡的模块插槽中的至少一个电气模块,其中,歧管包括:包围内腔的壳体,内腔被配置为将冷却流体容纳在内腔内并且使冷却流体在整个内腔循环;多个基座,每一个基座单独且柔性地耦接至壳体并且包括与内腔处于流体连通的内表面,其中,每个基座被配置为当内腔内存在流体压力时从壳体的底表面向外延伸,并且其中,每一个基座由导热材料形成,该导热材料被配置为将热量通过导热材料从基座的顶表面转移至基座的内表面,其中,歧管被放置为使多个基座中的每一个邻近于多个模块插槽中的一个模块插槽放置,使得每一个基座在远离壳体的底表面延伸时与容纳在面板组件的邻近于基座的模块插槽中的电气模块物理接触并且提供将热量通过基座从电气模块传导至内腔的热路径。
实例20.根据实例19所述的装置,其中,多个基座通过柔性波纹管单独耦接至壳体的底表面。
此外,以上描述的任何实例中阐述的任何具体特征可被组合成所描述技术的有益实例。即,任何具体特征通常适用于本发明的所有实例。已经描述了本公开内容的各个方面。这些和其他方面在所附权利要求的范围内。
Claims (18)
1.一种装置,包括:
歧管,包括包围内腔的壳体,所述内腔被配置为将冷却流体容纳在所述内腔内并且使所述冷却流体在整个所述内腔内循环;以及
多个基座,每一个基座单独且柔性地耦接至所述壳体并且包括与所述内腔处于流体连通的内表面,
其中,每个基座被配置为当所述内腔内存在流体压力时从所述壳体的底表面向外延伸,并且其中,每一个所述基座由导热材料形成,所述导热材料被配置为将热量通过所述导热材料从所述基座的外表面转移至所述基座的所述内表面,
其中,所述歧管被配置为邻近于所述装置的面板组件的多个模块插槽放置,并且多个所述基座中的每一个邻近于多个所述模块插槽中的一个模块插槽放置,使得每一个所述基座在远离所述壳体的所述底表面延伸时被配置为与容纳在所述面板组件的邻近于所述基座的相应的模块插槽中的电气模块物理接触并且提供将热量通过所述基座从所述电气模块传导至所述内腔的热路径,
其中,所述内腔被配置为容纳和包含具有流体压力的所述冷却流体,
其中,多个所述基座中的每一个的所述内表面被配置为接收所述内表面处的流体压力并且至少部分基于所接收的流体压力而将一压力通过所述基座施加到容纳在邻近于所述基座的所述模块插槽处的所述电气模块的外表面上,并且
其中,多个所述基座中的至少一个基座包括具有矩形形状的平坦平面的顶表面,所述矩形形状包括一长度尺寸和一宽度尺寸,所述长度尺寸和所述宽度尺寸被配置为允许所述基座的所述顶表面与容纳在所述面板组件的邻近于所述基座的所述模块插槽中的所述电气模块的所述外表面物理接触且热耦接。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,多个所述基座通过包括折叠的一系列脊和谷的柔性波纹管单独耦接至所述壳体的所述底表面。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,多个所述基座通过包含铜铍合金的柔性波纹管单独耦接至所述壳体的所述底表面。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,多个所述基座通过包含橡胶化合物的柔性波纹管单独耦接至所述壳体的所述底表面。
5.根据权利要求1所述的装置,其中,多个所述基座由包含铝的材料形成。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,多个所述基座由包含铜的材料形成。
7.根据权利要求1所述的装置,其中,至少一个所述基座包括第一斜面,所述第一斜面包括从所述基座的基座基底延伸至所述基座的所述顶表面的第一端的倾斜表面,其中,所述第一斜面被配置为当所述电气模块容纳在邻近于所述基座的所述模块插槽中时与所述电气模块的所述外表面啮合,并且被配置为沿朝向所述壳体的所述底表面的方向推动所述基座的所述顶表面以允许当所述电气模块插入到所述模块插槽中时所述电气模块沿着所述基座的所述顶表面延伸。
8.根据权利要求7所述的装置,其中,至少一个所述基座包括第二斜面,所述第二斜面包括从所述基座的基座基底延伸至所述基座的所述顶表面的第二端的倾斜表面,其中,所述第二斜面被配置为当所述电气模块被从邻近于所述基座的所述模块插槽中提取时与所述电气模块的所述外表面啮合,并且被配置为沿朝向所述壳体的所述底表面的方向推动所述基座的所述顶表面以允许沿着所述基座的所述顶表面从所述模块插槽提取所述电气模块。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,其中,所述壳体由包含非导热材料的材料形成。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,其中,多个所述基座中的至少一个基座包括耦接至至少一个所述基座的所述内表面的一组散热片。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,其中,所述壳体包括与第二部分处于流体连通的第一部分,其中,所述第一部分包括所述底表面,多个所述基座单独且柔性地耦接至所述底表面,并且其中,所述第二部分包括被配置为机械地耦接至所述装置的电路板的底表面,所述歧管安装在所述装置上以相对于所述装置的所述面板组件固定所述歧管的位置。
12.一种用于电卡或计算机卡的冷却系统,所述冷却系统包括:
包括面板组件的电路板,所述面板组件包括多个模块插槽,每个模块插槽被配置为容纳插槽可安装的电气模块并且一旦所述电气模块容纳在所述模块插槽中则电耦接至所述电气模块;
至少一个歧管,固定至所述电路板或所述面板组件,并且邻近于所述面板组件放置,至少一个所述歧管包括:
包围内腔的壳体,所述内腔被配置为将冷却流体容纳在所述内腔内并且使所述冷却流体在整个所述内腔内循环,
多个基座,每一个所述基座单独且柔性地耦接至所述壳体并且包括与所述内腔处于流体连通的内表面,其中,每个所述基座被配置为当所述内腔内存在流体压力时从所述壳体的底表面向外延伸,并且其中,每一个所述基座由导热材料形成,所述导热材料被配置为将热量通过所述导热材料从所述基座的外表面转移至所述基座的所述内表面,
其中,所述歧管被放置为使多个所述基座中的每一个邻近于多个所述模块插槽中的一个模块插槽放置,使得每一个所述基座在远离所述壳体的所述底表面延伸时,被配置为与容纳在所述面板组件的邻近于所述基座的所述模块插槽中的电气模块物理接触并且提供将热量通过所述基座从所述电气模块传导至所述内腔的热路径;
其中,多个所述基座中的至少一个基座包括具有矩形形状的平坦平面的顶表面,所述矩形形状包括一长度尺寸和一宽度尺寸,所述长度尺寸和所述宽度尺寸被配置为允许所述基座的所述顶表面与容纳在所述面板组件的邻近于所述基座的所述模块插槽中的所述电气模块的外表面物理接触且热耦接,以及
将至少一个所述歧管耦接至冷却流体的源头的一组管道,所述管道被配置为在所述冷却流体的所述源头和至少一个所述歧管之间提供流体连通。
13.根据权利要求12所述的系统,其中,至少一个所述歧管包括多个歧管,多个所述歧管中的每一个被固定至所述电路板或所述面板组件,其中,多个所述歧管中的每一个包括邻近于所述面板组件的不同的一组模块插槽放置的多个基座,并且其中,多个所述基座中的每一个被配置为冷却容纳在所述一组模块插槽的位于邻近于所述基座的一模块插槽中的电气模块。
14.根据权利要求13所述的系统,其中,所述一组管道被配置为将多个所述歧管中的每一个耦接至所述冷却流体的所述源头。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的系统,其中,多个所述基座通过柔性波纹管单独耦接至所述壳体的所述底表面。
16.根据权利要求12至14中任一项所述的系统,其中,多个所述基座由包含铝的材料形成。
17.一种用于电卡或计算机卡的冷却方法,包括:
将冷却流体供应至歧管,所述歧管耦接至被配置为安装在计算机卡架中并且在所述计算机卡架中电力驱动的卡,当所述卡安装在所述计算机卡架的卡插槽内时,所述歧管被放置为邻近于容纳在所述卡的一组模块插槽中的多个插槽可安装的电气模块并且被配置为热冷却多个插槽可安装的所述电气模块;并且
使冷却流体通过所述歧管的内腔循环以将热量通过所述歧管的壳体的一部分从所述电气模块中的至少一个的表面转移并且转移到所述冷却流体以热冷却容纳在所述卡的模块插槽中的至少一个所述电气模块,
其中,所述歧管包括:
包围内腔的壳体,所述内腔被配置为将所述冷却流体容纳在所述内腔内并且使所述冷却流体在整个所述内腔内循环;
多个基座,每一个所述基座单独且柔性地耦接至所述壳体并且包括与所述内腔处于流体连通的内表面,其中,每个基座被配置为当所述内腔内存在流体压力时从所述壳体的底表面向外延伸,并且其中,每一个所述基座由导热材料形成,所述导热材料被配置为将热量通过所述导热材料从所述基座的顶表面转移至所述基座的所述内表面,
其中,所述歧管使多个所述基座中的每一个邻近于多个所述模块插槽中的一个模块插槽放置,使得每一个所述基座在远离所述壳体的所述底表面延伸时与容纳在面板组件的邻近于所述基座的所述模块插槽中的电气模块物理接触并且提供将热量通过所述基座从所述电气模块传导至所述内腔的热路径,
其中,多个所述基座中的至少一个基座包括具有矩形形状的平坦平面的顶表面,所述矩形形状包括一长度尺寸和一宽度尺寸,所述长度尺寸和所述宽度尺寸被配置为允许所述基座的所述顶表面与容纳在所述面板组件的邻近于所述基座的所述模块插槽中的所述电气模块的外表面物理接触且热耦接。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,多个所述基座通过柔性波纹管单独耦接至所述壳体的所述底表面。
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---|---|---|---|---|
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US11122705B2 (en) * | 2019-01-14 | 2021-09-14 | Cisco Technology, Inc. | Liquid cooled optical cages for optical modules |
US10856055B2 (en) * | 2019-03-20 | 2020-12-01 | Mellanox Technologies, Ltd. | Apparatuses for improved thermal performance of dynamic network connections |
CN112180519B (zh) * | 2019-07-01 | 2022-09-16 | 台达电子工业股份有限公司 | 光学收发器散热模块 |
US11980009B2 (en) | 2019-10-15 | 2024-05-07 | Ciena Corporation | Liquid cooling high-density pluggable modules for a network element |
JP6930794B2 (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 |
JP7156706B2 (ja) * | 2019-11-13 | 2022-10-19 | Necプラットフォームズ株式会社 | 冷却システム、電子機器 |
CN112928522B (zh) * | 2019-12-05 | 2022-08-02 | 莫列斯有限公司 | 连接器组件 |
US11653474B2 (en) * | 2019-11-20 | 2023-05-16 | Molex, Llc | Connector assembly |
CN115513728A (zh) * | 2020-01-15 | 2022-12-23 | 莫列斯有限公司 | 连接器组件 |
US11523541B2 (en) * | 2020-03-04 | 2022-12-06 | Cisco Technology, Inc. | Thermal management of high capacity optics in dense arrangements |
CN113823932A (zh) * | 2020-06-18 | 2021-12-21 | 莫列斯有限公司 | 连接器组件 |
CN114488428A (zh) * | 2020-11-13 | 2022-05-13 | 华为技术有限公司 | 可插拔设备、信息通信设备、散热系统和制造方法 |
US11647607B2 (en) | 2021-01-22 | 2023-05-09 | Cisco Technology, Inc. | Localized immersion cooling enclosure with thermal efficiency features |
CN113286130B (zh) * | 2021-05-24 | 2022-12-09 | 广东镜天数据科技有限公司 | 一种基于监督工作的数据传输设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102257652A (zh) * | 2008-11-12 | 2011-11-23 | 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 | 具有热交换器的电池系统 |
CN103889195A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-06-25 | 华为技术有限公司 | 电子设备的散热结构及具有该散热结构的通信设备 |
CN105050363A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 深圳英飞拓科技股份有限公司 | 可插拔结构的自适应导热装置 |
CN206610802U (zh) * | 2015-09-22 | 2017-11-03 | 西门子公司 | 冷却体、功率半导体单元及冷却系统 |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59200495A (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-13 | 株式会社日立製作所 | マルチチツプ・モジユ−ル |
JPH0673364B2 (ja) * | 1983-10-28 | 1994-09-14 | 株式会社日立製作所 | 集積回路チップ冷却装置 |
JPH0797617B2 (ja) * | 1986-05-23 | 1995-10-18 | 株式会社日立製作所 | 冷媒漏洩防止装置 |
US5050036A (en) * | 1989-10-24 | 1991-09-17 | Amdahl Corporation | Liquid cooled integrated circuit assembly |
JP2500757B2 (ja) * | 1993-06-21 | 1996-05-29 | 日本電気株式会社 | 集積回路の冷却構造 |
US5473508A (en) * | 1994-05-31 | 1995-12-05 | At&T Global Information Solutions Company | Focused CPU air cooling system including high efficiency heat exchanger |
US6449162B1 (en) * | 2001-06-07 | 2002-09-10 | International Business Machines Corporation | Removable land grid array cooling solution |
US7385821B1 (en) * | 2001-12-06 | 2008-06-10 | Apple Inc. | Cooling method for ICS |
US7836597B2 (en) * | 2002-11-01 | 2010-11-23 | Cooligy Inc. | Method of fabricating high surface to volume ratio structures and their integration in microheat exchangers for liquid cooling system |
US20040112571A1 (en) * | 2002-11-01 | 2004-06-17 | Cooligy, Inc. | Method and apparatus for efficient vertical fluid delivery for cooling a heat producing device |
US6807061B1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-10-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Stack up assembly |
US20050241803A1 (en) * | 2004-04-29 | 2005-11-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Liquid cooling loop using tubing and bellows for stress isolation and tolerance variation |
US20060162903A1 (en) * | 2005-01-21 | 2006-07-27 | Bhatti Mohinder S | Liquid cooled thermosiphon with flexible partition |
US7298618B2 (en) * | 2005-10-25 | 2007-11-20 | International Business Machines Corporation | Cooling apparatuses and methods employing discrete cold plates compliantly coupled between a common manifold and electronics components of an assembly to be cooled |
US7450387B2 (en) * | 2006-03-02 | 2008-11-11 | Tdk Innoveta Technologies, Inc. | System for cooling electronic components |
US8223494B2 (en) * | 2007-12-31 | 2012-07-17 | General Electric Company | Conduction cooled circuit board assembly |
US10531594B2 (en) * | 2010-07-28 | 2020-01-07 | Wieland Microcool, Llc | Method of producing a liquid cooled coldplate |
US9795057B2 (en) * | 2010-07-28 | 2017-10-17 | Wolverine Tube, Inc. | Method of producing a liquid cooled coldplate |
US8456833B2 (en) * | 2010-11-02 | 2013-06-04 | International Business Machines Corporation | Fluid cooling system and associated fitting assembly for electronic component |
FR3002410B1 (fr) * | 2013-02-20 | 2016-06-03 | Bull Sas | Carte electronique pourvue d'un systeme de refroidissement liquide |
US9144178B2 (en) * | 2013-03-01 | 2015-09-22 | International Business Machines Corporation | Selective clamping of electronics card to coolant-cooled structure |
US20150077937A1 (en) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | Alcatel Lucent | Apparatus for cooling board mounted optical modules |
US9504184B2 (en) * | 2015-02-12 | 2016-11-22 | International Business Machines Corporation | Flexible coolant manifold-heat sink assembly |
US9693488B2 (en) * | 2015-02-13 | 2017-06-27 | Deere & Company | Electronic assembly with one or more heat sinks |
US10215504B2 (en) * | 2015-04-06 | 2019-02-26 | International Business Machines Corporation | Flexible cold plate with enhanced flexibility |
JP6862777B2 (ja) * | 2016-11-11 | 2021-04-21 | 富士通株式会社 | マニホールド及び情報処理装置 |
JP2018128730A (ja) * | 2017-02-06 | 2018-08-16 | 富士通株式会社 | 電子機器 |
US10888031B2 (en) * | 2017-09-25 | 2021-01-05 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Memory device with memory modules located within liquid coolant chamber |
US10562469B2 (en) * | 2017-10-12 | 2020-02-18 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Cooling assemblies for cooling heat generating components and vehicles and electronics assemblies incorporating the same |
-
2018
- 2018-02-08 US US15/892,101 patent/US10856446B2/en active Active
-
2019
- 2019-01-31 CN CN201910100183.7A patent/CN110139534B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102257652A (zh) * | 2008-11-12 | 2011-11-23 | 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 | 具有热交换器的电池系统 |
CN103889195A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-06-25 | 华为技术有限公司 | 电子设备的散热结构及具有该散热结构的通信设备 |
CN105050363A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-11-11 | 深圳英飞拓科技股份有限公司 | 可插拔结构的自适应导热装置 |
CN206610802U (zh) * | 2015-09-22 | 2017-11-03 | 西门子公司 | 冷却体、功率半导体单元及冷却系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190246523A1 (en) | 2019-08-08 |
US10856446B2 (en) | 2020-12-01 |
CN110139534A (zh) | 2019-08-16 |
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