CN114026971A - 用于计算机部件的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于浸入式计算机部件的冷却系统，其包括：冷却浴箱，所述冷却浴箱容纳在其内部从至少一个出口到至少一个入口流动的冷却流体，所述冷却浴箱被构造并布置成使待冷却的所述至少一个计算机部件的至少一个第一部分置于其中，至少部分地浸入其中容纳的冷却流体中；和至少一个制冷单元，所述制冷单元被设计成收集并制冷从至少一个入口离开的所述冷却流体，并且一旦制冷，就将所述冷却流体通过至少一个出口重新引入到所述冷却浴箱中，系统的特征在于，所述至少一个制冷单元被构造成插入冷却浴箱内，至少部分地浸入容纳在其中的冷却流体中，并且从冷却浴箱中去除。

Description

用于计算机部件的冷却系统

技术领域

本发明涉及一种用于至少部分地浸入冷却浴箱中的计算装置的冷却系统。

背景技术

用于计算装置的冷却系统在现有技术中是已知的，这些冷却系统包括冷却浴箱，以使用所述装置浸入其中的冷却流体来冷却所述计算装置。此外，这些冷却系统具有热交换器和流体泵，其中热交换器和流体泵布置在箱的内部并与冷却流体接触。

文献CN108323118描述了一种冷却浴箱，该冷却浴箱具有两个单独空间：用于电子装置的第一空间和容纳热交换器和流体泵的第二空间。两个空间共享同一冷却流体。这具有要求冷却箱中的第二空间完全排出冷却流体以使得能够对布置在所述空间内的部件进行维护工作的缺点。

此外，文献CN108323118描述了在箱中的第二空间中的冷却流体如何可以通过布置在冷却箱上部中的流体入口从箱中的第一空间流动到箱中的第二空间。因此，一旦冷却流体已经冷却了在箱中的第一空间中的计算装置，所述冷却流体就流到第二空间以被冷却。如上所述，箱中的第二空间包括热交换器和具有用于冷却流体的吸入口的流体泵，该吸入口经由位于箱中的第一空间的下部的流体出口与箱中的第一空间相连通，从而一旦冷却流体已经被冷却，就使得冷却流体能够从箱中的第二空间流到箱中的第一空间。

热交换器定位于箱中的第二空间内与冷却流体接触的事实具有以下缺点：泄漏的冷却流体的任何制冷流体随后流入冷却箱。

因此，显然需要获得一种冷却系统，其使得使用者能够容易且简单地对热交换器和流体泵进行维护工作，而不必从冷却箱排出冷却流体。此外，在泄漏的情况下，该冷却系统必须防止冷却流体的制冷流体流入容纳冷却流体的冷却浴的箱中。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于计算装置的冷却系统，其解决了所引用的缺点并提供了以下描述的优点。

为了实现该目的并且根据第一方面，本发明提供了一种用于浸入式计算装置的冷却系统，包括：

-冷却浴箱，容纳从至少一个出口到至少一个入口流过其内部的冷却流体，其中，冷却浴箱被设计并布置成使得待冷却的计算装置的至少第一部分能够插入其中，所述计算装置至少部分地浸入其中容纳的冷却流体中；和

-至少一个冷却单元，被设计成收集和冷却从至少一个入口流出的冷却流体，并且一旦冷却，就使冷却流体通过至少一个出口返回到冷却浴箱中。

根据本发明的冷却系统的特征在于，至少一个冷却单元被设计成插入冷却浴箱中，至少部分地浸入容纳在其中的冷却流体中，并且从冷却浴箱中去除。

根据本发明，冷却系统的使用者可以将冷却单元插入冷却浴箱和/或从冷却浴箱去除冷却单元，以对所述单元的部件执行维护工作，而不必从冷却浴箱排出冷却流体。此外，在故障冷却单元的维护期间，使用者可以容易地用另一个冷却单元替换该冷却单元，以使冷却浴箱能够继续运行。

根据一个实施例，冷却单元包括具有突出部的壳，突出部被设计并布置成当冷却单元插入冷却浴箱时至少由从冷却浴箱的内壁向内突出的支撑件支撑。

因此，冷却单元的壳的突出部定位于冷却浴箱的内壁的支撑件上方，这使得能够容易地将冷却单元插入冷却浴箱内部和/或从冷却浴箱内部去除冷却单元。此外，突出部和支撑件使得冷却单元能够被简单且容易地支撑。

壳大致关于横轴对称，并且与冷却浴箱的内部的周界配合。有利地，该壳具有两个大致对称的突出部，突出部在冷却浴箱的两个相对壁的支撑件上方布置在壳的相对侧上。

优选地，支撑件是沿着浴箱的内壁纵向延伸的支撑件。

由于支撑件沿着冷却浴箱的内壁纵向延伸，所以冷却单元可以根据使用者的要求而放置在沿着冷却浴箱内部的任何位置。例如，当运输冷却浴箱时，冷却单元可以定位于箱的中心部分，使得组件的重心可以位于所述中心部分。

有利地，冷却浴箱的内壁的支撑件向外突出。

根据替代实施例，支撑件还用于支撑来自待冷却的计算装置的突出部，该计算装置被设计成插入到冷却浴箱中并从冷却浴箱去除。

根据一个实施例，壳具有彼此流体隔离的第一隔室和第二隔室，其中，第一隔室具有入口以使得从冷却浴箱中的至少一个出口出来的冷却流体能够进入所述第一隔室。

因此，壳的第一隔室被设计成一旦冷却流体的温度在冷却计算装置之后已经增加就接收所述流体。此外，一旦冷却流体的温度下降，该第一隔室就将冷却流体输送到冷却浴箱以冷却计算装置。由此，冷却流体保持在冷却浴箱内部，这在其中保持恒定的容积。

根据一个实施例，冷却流体经由平行于冷却浴箱的基部布置的分配壁通过所述箱的下部进入所述冷却浴箱。这产生了冷却流体积聚在其中的分配容积。冷却流体通过分配壁中的孔口进入所述箱，并被朝向计算装置输送。该分配壁具有至少一个可操作地连接到冷却单元的排出阀的机构，这使得冷却的冷却流体能够进入所述分配容积。

优选地，第一隔室容纳流体泵，该流体泵浸入已经通过第一隔室的入口进入的冷却流体中，并且该流体泵被设计并布置成将所述冷却流体泵送至热交换器的第一回路的入口，该热交换器容纳在所述第二隔室中，并且被设计成冷却流过第一回路的冷却流体。

流体泵然后将第一隔室中的冷却流体泵送到热交换器的第一回路，以由流过热交换器的第二回路的制冷流体冷却。

可选地，第一隔室可容纳多于一个流体泵，该流体泵设计成在其中一个流体泵故障的情况下被启动。这使得冷却系统能够在一个流体泵故障时继续工作。

优选地，浸入冷却流体中的流体泵的马达定位在壳的第一隔室的下部中。

还优选地，流过热交换器的第二回路的制冷流体是温度低于冷却流体温度的水。然而，具有相同物理特性并能使冷却流体被冷却的另一种类型的流体可用于本发明。

根据一个实施例，第一隔室具有第一子隔室和第二子隔室，其中，第一子隔室具有入口以使得冷却流体能够进入其中，并且其中，热交换器的第一回路具有布置在第二子隔室中的至少一个冷却流体出口。

这使得来自热交换器的冷却流体在从出口流出到冷却浴箱之前能够流过优选地位于冷却单元的壳的下部中的第二子隔室。

优选地，第一和第二子隔室经由通孔彼此连通，该通孔被设计并布置成使得流体泵的一部分能够从第一子隔室进入第二子隔室，使得流体泵的该部分被容纳在第二子隔室中。

这意味着第一和第二子隔室连通，这使得流体泵能够通过，使得所述泵的一部分容纳在第一子隔室中，另一部分容纳在第二子隔室中。

有利地，通孔具有可移动件，该可移动件被布置成在以下位置之间移动：

-操作位置，在操作位置，所述件支撑流体泵的已经穿过通孔的部分，并且在操作位置，所述可移动件与流体泵的下部一起定位在第二子隔室内；以及

-阻挡位置，在阻挡位置，所述件覆盖通孔，阻挡位置在不承载流体泵时是可适配的。

因此，可移动件使得流体泵的一部分能够进入待冷却的第二子隔室中。当所述流体泵被去除时，例如为了维护，可移动件被移动以防止第二子隔室中的流体通过通孔流入第一子隔室，反之亦然。

还有利地，通孔具有围绕其内周界的垫圈，当可移动件处于阻挡位置时，垫圈在与所述件接触时防止冷却流体在第一子隔室与第二子隔室之间流动，或者当可移动件处于操作位置时，垫圈在与流体泵的外周界接触时防止冷却流体在第一子隔室与第二子隔室之间流动。

由此，由于该垫圈在可移动件处于阻挡位置时保持与所述可移动件接触，所以垫圈防止冷却流体从第二子隔室流到第一子隔室，反之亦然。此外，当可移动件处于操作位置时，垫圈的外周界与流体泵的外周界接触，以防止流体从第二子隔室流动到第一子隔室，反之亦然。

优选地，第二子隔室包括导流器，该导流器被布置成将从出口进入的冷却流体朝向流体泵的布置在第二子隔室内的部分引导，使得冷却流体与流体泵的该部分的外部热接触以冷却该部分。

由此，导流器使得来自出口的冷却流体能够冷却流体泵的布置在第二子隔室中的部分以被引导。

有利地，流体泵包括：流体泵的上部，其容纳在第一子隔室中并且包括用于第一子隔室中的冷却流体的吸入口；和待冷却的流体泵的下部，其容纳在第二子隔室中。

来自热交换器的冷却流体然后在从出口流出到冷却浴箱之前冷却第一子隔室中的流体泵的下部。

根据一个实施例，流体泵的下部包括马达，位于第二子隔室中，以由其中的冷却流体冷却。

优选地，第一隔室的入口定位于壳的上部区域中，该上部区域定位成使得一旦冷却单元已经插入到冷却浴箱中，冷却流体就溢流到所述入口中。

由此，当冷却系统使用时，来自冷却浴箱的冷却流体通过定位于壳的上部区域中的入口进入冷却单元。冷却流体溢出布置在冷却浴箱内部的溢流壁，以到达该位置和冷却单元的入口。

根据一个实施例，冷却浴箱具有彼此流体隔离的第一子箱和第二子箱，其中，所述第一子箱布置在所述第二子箱内并且设计成容纳至少所述至少一个冷却单元和至少所述计算装置的至少所述第一部分。

优选地，第一子箱接合到第二子箱，并且具有小于第二子箱的内部体积的外部体积，从而在第一子箱与第二子箱之间形成分隔体积。

由此，冷却浴箱被分成两个子箱，在两个子箱之间具有分隔体积。第一子箱容纳冷却流体，计算装置和冷却单元浸入该冷却流体中。第二子箱用作冷却浴箱的外壳。两个子箱之间的分隔体积与第一子箱流体隔离，从而用作第一冷却浴子箱内部的冷却流体的热绝缘体。

可选地，子箱之间的分隔体积容纳热绝缘体，例如岩棉或玻璃棉，以减少由第一子箱中的冷却流容积聚的热量传递到冷却浴箱外。

根据一个实施例，分隔体积与壳的第二隔室的泄漏孔缝流体连通以向其排出任何流体泄漏，从而防止这样的流体泄漏进入第一子箱。

因此，泄漏孔缝确保流体泄漏流入第一子箱中，从而防止流体泄漏与计算装置接触并造成损坏。此外，冷却流体不会被流体泄漏稀释，稀释可能导致冷却系统发生故障。替代地，流体泄漏通过与冷却浴箱外部连通的泄漏孔缝排出到冷却浴箱外部。

流体泄漏可以是来自热交换器的第二回路的制冷流体。优选地，制冷流体是温度低于冷却流体温度的水。然而，具有相同物理特性并能使冷却流体被冷却的另一种类型的流体可用于本发明。

根据一个实施例，冷却系统具有输送装置，该输送装置被设计并布置成将至少一个计算装置或一个冷却单元从浸入位置移动到维护位置，反之亦然。

因此，冷却系统具有输送装置，以帮助使用者将计算装置或冷却单元插入冷却浴箱内部和从冷却浴箱内部去除计算装置或冷却单元，例如用于维护或更换。

优选地，冷却浴箱包括输送引导件，纵向布置在所述箱的至少一个周界壁的至少一个外表面上，并且其中，输送装置包括可移动输送机，该可移动输送机以受引导的方式联接到输送引导件，以使得能够沿着所述引导件在两个方向上纵向移动到待移动的计算装置或冷却单元的位置。

这些输送引导件使得可移动输送机能够定位在计算装置或冷却单元上方以移动计算装置或冷却单元。此外，输送引导件使得可移动输送机能够在纵向上在两个意义上移动，以在计算装置或冷却单元处于维护位置时移动计算装置或冷却单元。

根据一个实施例，输送引导件布置在冷却浴箱的相对壁上，使得取决于冷却系统的期望位置，可移动输送机可以以受引导的方式联接到对于使用者来说最合适的箱的壁。

可选地，输送引导件被布置成使得当多个冷却系统被布置成一行时，这些输送引导件可操作地连接到相邻冷却系统的输送引导件，使得单个可移动输送机可以用于被布置成一行的多个冷却系统。

根据一个实施例，冷却浴箱在所述箱的至少两个相互垂直的面上具有输送引导件，使得所述可移动输送机可通过执行90°转弯而沿着两个输送引导件移动。

优选地，可移动输送机包括升/降装置，被设计成能够移除地接合到待移动的计算装置或冷却单元，并且在与所述纵向正交的方向Z上向上或向下移动计算装置或冷却单元，以将计算装置或冷却单元从浸入位置输送到所述维护位置，反之亦然。有利地，升/降装置包括缆绳，能够移除地连接到待移动的计算装置或冷却单元，并且可操作地连接到所述驱动装置以执行其所述升降移动。替代地，这些升/降装置包括刚性元件，用于主动地移动待移动的计算装置或冷却单元，以执行其所述向上或向下移动。

这使得可移动输送机能够对于使用者来说容易且简单地将计算装置或冷却单元从浸入位置移动到维护位置，反之亦然。

可选地，升/降装置被设计成能够移除地接合到布置在待移动的计算装置或冷却单元上的接合元件，并且向上或向下移动接合元件。

根据一个实施例，升/降装置包括保持元件，被设计成将计算装置能够移除地接合到冷却浴箱。优选地，保持元件被设计成使得当升/降装置被接合到所述接合元件时，保持元件处于计算装置与冷却浴箱的一部分脱离的位置。然而，当升/降装置未接合到所述接合元件时，保持元件处于计算装置联接到冷却浴箱的一部分的位置。

由此，升/降装置使得能够容易地插入和去除计算装置，并且又确保计算装置在冷却浴箱移动时无法在冷却浴箱内自由移动。

附图说明

附图示出了实际的实施例，并且以非限制性示例的方式来提供，以帮助理解前述内容。

图1是冷却系统的实施例的立体图。

图2是图1所示的冷却系统的实施例的立体剖视图，其中，冷却系统具有在冷却浴箱内部的计算装置和冷却单元。

图3是图1所示的冷却系统的实施例的剖视立面图。

图4是图1所示的冷却系统的实施例的冷却单元的立体剖视图。为了清楚起见，未示出壳的第二隔室的壁。

图5是图1所示的冷却系统的实施例的冷却单元的立体剖视图。

图6是图1所示的冷却系统的实施例的壳的第二隔室的区域的详细视图。

图7是图1所示的冷却系统的实施例的壳的第二子隔室的详细视图，其中第一子隔室的排出阀打开。

图8是图1所示的冷却系统的实施例的壳的第二子隔室的详细视图，其中第一子隔室的排出阀关闭。

图9是图1所示的冷却系统的实施例的壳的第二子隔室的详细视图，其中两个可移动件都处于阻挡位置。

图10是图1所示的冷却系统的实施例的壳的第二子隔室的详细视图，其中一个可移动件处于阻挡位置与操作位置之间的中间位置，并且另一个可移动件处于阻挡位置。

图11是图1所示的冷却系统的实施例的冷却浴箱的下部区域的详细视图，示出了与冷却浴箱的分配器断开的冷却单元。

图12是图1所示的冷却系统的实施例的冷却浴箱的下部区域的详细视图，示出了连接到冷却浴箱的分配器的冷却单元。

图13是图1所示的冷却系统的实施例的冷却浴箱的上部区域的详细视图，示出了冷却流体溢流管道。

图14是图1所示的冷却系统的实施例的接合元件的详细视图，示出了布置在计算装置和冷却单元中的这些接合元件。

图15a是处于计算装置从冷却浴箱的一部分脱离的位置的保持元件的详细视图。

图15b是处于计算装置联接到冷却浴箱的一部分的位置的保持元件的详细视图。

图16是根据第二实施例的冷却系统的立体图，其中冷却系统包括输送装置。

图17是图16所示的冷却系统的立体图，其中多个冷却系统布置成一行。

具体实施方式

下面参考图1至图17描述根据本发明的用于计算装置6的冷却系统1的两个优选实施例。

第一优选实施例参考图1至图15。在该第一实施例中，冷却系统1不包括用于联接可移动输送机12的输送引导件13，该可移动输送机使得能够升降计算装置6或冷却单元5。

第二优选实施例参考图16和图17。在该第二实施例中，冷却系统1包括用于联接可移动输送机12的输送引导件13，该可移动输送机使得能够升降计算装置6或冷却单元5。此外，如图17所示，四个冷却系统1布置成一行，使得输送引导件13布置成使得可移动输送机12能够沿着所述引导件移动，从而使得单个可移动输送机12能够升降四个冷却系统1的计算装置6或冷却单元5。

以下描述的冷却系统1的实施例包括布置在冷却浴箱3内部的冷却单元5和计算装置6。然而，取决于使用者的要求，这些冷却系统1可以包括多于一个冷却单元5和多于一个计算装置6。此外，在这些实施例中使用的冷却流体是介电流体。然而，可以使用具有与介电流体的物理特性类似的物理特性的其它类型的流体。在所述实施例中使用的冷却流体的制冷流体是水。然而，可以使用具有与水的物理特性类似的物理特性的其它类型的流体。而且，在所述的实施例中，冷却单元5包括两个流体泵11，其中一个流体泵可以在主流体泵11故障的情况下操作。然而，冷却单元5可以包括用于正确操作的单个流体泵11。

在第一优选实施例中，如图1所示，冷却系统1具有大致上平行六面体的形状，并且包括冷却浴箱3，该冷却浴箱在上部具有盖2，该盖设置成使得使用者能够触及计算装置6和冷却单元5。盖2铰接在冷却浴箱3的外部纵向壁之一上，以使得使用者能够使用布置在盖2的周界上的两个手柄4来旋转盖2，以进入冷却浴箱3的内部。此外，盖2具有锁10，以防止未经许可的使用者进入箱3的内部。此外，盖2被布置成保护计算装置6、冷却单元5和冷却流体免受冷却系统1(参见图1)外部的损坏和危险。

冷却浴箱3具有两个室8，这两个室布置在其外侧纵向壁上，以容纳例如电缆，从而使得能够在计算装置6之间进行通信，或者容纳电源，以向计算装置6供电。这些室8具有锁9，以防止未经许可的使用者进入室8的内部(参见图1)。

如图2所示，冷却浴箱3具有：第一子箱3a，其中冷却单元5和计算装置被浸入冷却流体中；和第二子箱3b，其被布置在第一子箱3a的外部。第一子箱3a和第二子箱3b接合在一起，但是分开，使得第一子箱3a的外部体积小于第二子箱3b的内部体积。两个子箱3a、3b之间的分隔形成分隔体积14。

第一和第二子箱3a、3b彼此流体隔离，使得第一子箱3a中的冷却流体无法进入第二子箱3b中，除非第一子箱3a破裂(参见图3)。

分隔体积14用作绝热体，以减少由第一子箱3a中的冷却流体积聚的热量向冷却浴箱3的外部传递并因此进入容纳冷却系统1的房间(参见图3)。

在所述实施例中，分隔体积14容纳传感器(未示出)以检测流体泄漏，例如第一子箱3a内部的冷却流体的泄漏。

在未描述的替代实施例中，分隔体积14可以容纳热绝缘体，例如岩棉或玻璃棉，以减少由第一子箱3a中的冷却流体积累的热量向冷却浴箱3的外部的传递。

如图2和图3所示，第一子箱3a具有布置在第一子箱3a内部的下部区域中的分配壁15，平行于第一子箱的下壁16。第一子箱3a的分配壁15和下壁16形成分配容积17，来自冷却单元5的冷却流体积聚在该分配容积中。这些分配壁15具有多个入口孔19，这些入口孔被布置成横跨分配壁的表面的长度和宽度，以使得冷却流体能够进入计算装置6浸入在其中的第一子箱3a的容积。

冷却浴箱3的上部区域具有从第一子箱3a的内壁向外突出的支撑件20。冷却单元5上的突出部21靠在所述支撑件20上，使得冷却单元5同时由支撑件20支撑并浸入制冷流体中。这些支撑件20沿着第一子箱3a的内壁纵向延伸，这使得冷却单元5能够定位在使用者期望的位置(参见图2和图3)。

在所述实施例中，支撑件20具有分隔壁22，这些分隔壁垂直于支撑件20安装并且在这些分隔壁22与第一子箱3a的内壁之间限定溢流空间23。这些溢流空间23限定了冷却流体流出冷却浴箱3并通过入口19流入冷却单元所通过的通道(参见图3和图4)。

这些分隔壁22布置在两个支撑件20上，并且各个分隔壁具有多个狭缝35，狭缝设计成与计算装置6的一部分联接，以使所述计算装置6能够由所述分隔壁22支撑并且浸入冷却流体中(参见图13)。

此外，布置在计算装置上的接合元件39的保持元件41联接到这些分隔壁22。当可移动输送机的升/降装置的缆绳(未示出)被连接时，这些保持元件41自动地联接到壁22。类似地，当可移动输送机的升/降装置的缆绳(未示出)断开时，这些保持元件41与分隔壁断开(参见图15a和图15b)。

如图4所示，冷却单元5具有关于纵轴对称的壳7，这使冷却单元5能够对于使用者最佳地布置在第一子箱3a内。该冷却单元5具有布置在壳7的上部中的入口19，以使冷却流体能够进入所述壳7。

该壳7具有彼此流体隔离的第一隔室7a和第二隔室7b。第一隔室7a具有流体连通的第一子隔室7a1和第二子隔室7a2(参见图4和图5)。

第一隔室7a的第一子隔室7a1具有入口19，以使冷却流体能够进入壳7的内部。该第一子隔室7a1容纳两个流体泵11，流体泵从第一隔室7a的第一子隔室7a1的内部抽吸冷却流体。这些流体泵11将冷却流体泵送到热交换器24的第一回路中。当流过第一回路时，热交换器24中的冷却流体的温度下降，该第一回路与流过热交换器24的第二回路的冷却流体的制冷流体相互作用，该制冷流体处于较低温度。一旦冷却流体的温度下降，冷却流体就被输送到第二子隔室7a2(参见图4和图5)。

在所述实施例中，热交换器24定位在壳7的第二隔室7b内，以便不与第一隔室7a的第一子隔室7a1中的流体接触。

壳7的第二隔室7b经由定位于第一子隔室7a1的一个冷却流体入口19上方的管道25延伸到冷却单元5的所述壳7的外部。该管道25包含第一管26，该第一管例如可以连接到制冷流体设施，以将所述制冷流体输送到热交换器24的第二回路。此外，该管道包含来自热交换器24的第二管27，以将制冷流体输送到例如制冷流体设施以被再次冷却(参见图6)。

管道25具有泄漏孔缝(未示出)，该泄漏孔缝将第二隔室7b与分隔体积14流体连通地连接。该泄漏孔缝(未示出)使得流体泄漏能够从第二隔室7b排出到分隔体积14。这种流体泄漏可以是冷却流体或制冷流体。布置在分隔体积14内的传感器(未示出)使得能够检测所述分隔体积14中的流体的存在，并且计算机程序例如可以用于警告使用者并且停用冷却系统1的操作。这防止了流体泄漏进入第一隔室7a的第一子隔室7a1(参见图5和图6)。

第一子隔室7a1和第二子隔室7a2具有两个由可移动件28覆盖的通孔29。这些通孔29中的每一个通孔具有布置在这些孔29的外周界上的垫圈(未示出)。

可移动件28被设计成从阻挡位置独立地移动到操作位置，以使流体泵11的容纳其马达的部分能够容纳在第二子隔室7a2内。这使得流体泵11的该部分能够被通过来自热交换器24的第一回路的管32的出口40引入到第二子隔室7a2中的冷却流体冷却。

在阻挡位置，可移动件28与垫圈接触，以防止第一子隔室7a1中的冷却流体流入第二子隔室7a2，反之亦然。类似地，当可移动件28处于操作位置时，垫圈(未示出)与流体泵11的外壁接触，以防止第一子隔室7a1中的冷却流体流入第二子隔室7a2，反之亦然。

可移动件28具有四个弹簧30，当流体泵11的部分插入第二子隔室7a2时，弹簧被压缩以积累势能，这将可移动件28从阻挡位置移动到操作位置。当流体泵11的部分从第二子隔室7a2的外部去除时，弹簧30中积聚的能量自动地将可移动件28从操作位置移动到阻挡位置(参见图7至图10)。

如图7至图10所示，第一隔室7a的第二子隔室7a2具有导流器31，以将冷却流体引导到流体泵11的插入第二子隔室7a2中的部分。冷却流体通过来自热交换器24的第一回路的管32的出口40引入到第二子隔室7a2中。

壳7包括在其下部的两个排出阀33，当冷却单元5浸入冷却浴箱3中时，排出阀与分配容积17流体连通。这些排出阀33用于在冷却单元5从第一子箱3a去除时从所述单元的壳7的内部排出冷却流体。此外，壳7具有布置在第一子隔室7a1与第二子隔室7a2之间的排出阀36，该排出阀用于将冷却流体从第一子隔室7a1排出到第二子隔室7a2(参见图7至图10)。当冷却单元5竖直移动以从冷却浴箱3中去除所述单元时，该排出阀36被致动。当冷却单元5的所述竖直移动发生时，冷却流体挤压紧固到两个弹簧的板，该板纵向移动，以使冷却流体能够从第一子隔室7a1排出到第二子隔室7a2。

布置在壳7的下部中的两个排出阀33使得其能够联接到布置在分配壁15中的两个机构34，以在这些机构34被致动时使第二子隔室7a2和分配容积17流体连通。由此，当冷却单元5使用时，冷却流体一旦被冷却就被输送到第一子箱3a的分配容积17(参见图11和图12)。

在第二优选实施例中，冷却系统1具有输送装置，该输送装置便于使用者插入和去除计算装置6和冷却单元5。这些输送装置包括安装在冷却浴箱3的一个周界壁的下部区域中的两个输送引导件13。输送引导件13平行地布置在冷却箱3的基部上，并且彼此平行，这覆盖冷却浴箱3的整个长度(参见图16)。

输送装置还具有安装在两个输送引导件13上的可移动输送机12，这使得所述输送机能够在两个意义上沿着所述输送引导件13在方向Y上移动。

在所述实施例中，可移动输送机12具有刚性臂37，该刚性臂的第一远端使用连接板38安装在两个输送引导件13上。刚性臂37的第二远端定位在冷却浴箱3上方的一定距离处，这使得使用者能够将冷却浴箱3的计算装置6或冷却单元5从维护位置移动到浸入位置，反之亦然。

计算装置6或冷却单元5使用布置在可移动输送机12上的升/降装置(包括具有滑轮的马达(未示出))来从冷却浴箱3去除或插入其中。该滑轮(未示出)包括联接到计算装置6或冷却单元5的两个接合元件39的缆绳(未示出)。这些接合元件39布置在计算装置6或冷却单元5的上部区域的相对端上。当启动升/降装置的马达时，并且一旦滑轮的缆绳已经接合到接合元件39，就可以升降计算装置6或冷却单元5。

下面参照图1至图16描述冷却系统1的操作。

高温冷却流体通过布置在壳7的侧壁中的入口19进入冷却单元5。这些入口19将冷却流体输送到壳7的第一隔室7a的第一子隔室7a1。一旦在第一子隔室7a1内部，冷却流体就由流体泵11抽吸并泵送到热交换器24中。一旦在热交换器24内部，冷却流体就流过第一回路以被流过热交换器24的第二回路的制冷流体冷却。

一旦冷却，冷却流体就被输送到第二子隔室7a2以冷却容纳在所述第二子隔室7a2中的流体泵11的部分。

冷却流体然后通过布置在壳7的下部中的两个排出阀33朝向分配容积17流出第二子隔室7a2。

冷却流体然后通过出口18进入第一子箱3a的区域以冷却布置在该区域中的计算装置6。

与计算装置6接触的冷却流体的温度升高，并且冷却流体移动到第一子箱3a的上部。

最后，冷却流体在被输送回到冷却单元5的壳7的第一子隔室7a1中之前，从分隔壁22溢流到溢流空间23中。

尽管已经参考了本发明的具体实施例，但是对于本领域技术人员来说，显然可以对所述的冷却系统进行多种变化和修改，并且所有提到的细节可以由其它技术上等同的细节代替，而不会因此超出由所附权利要求限定的保护范围。例如，尽管所述实施例中的冷却系统1具有一个冷却单元5，但是这些冷却系统1可以具有多于一个的冷却单元5。例如，尽管所述实施例中的冷却系统1具有一个计算装置6，但是这些冷却系统1可以具有多于一个的计算装置6。例如，尽管在一些实施例中使用的冷却流体是介电流体，但是可以使用具有与介电流体的物理特性类似的物理特性的另一类型的流体。例如，尽管在一些实施例中使用的冷却流体的制冷流体是水，但是可以使用具有与水的物理特性类似的物理特性的另一类型的流体。例如，尽管冷却单元5被描述为具有两个流体泵11(其中一个在主流体泵11故障的情况下使用)，但是冷却单元5可具有单个流体泵11。

Claims (23)

1.一种用于浸入式计算装置的冷却系统(1)，其包括：

-冷却浴箱(3)，所述冷却浴箱(3)容纳从至少一个出口(18)到至少一个入口(19)流过其内部的冷却流体，其中，所述冷却浴箱(3)被设计并布置成使得至少一个待冷却的计算装置(6)的至少第一部分能够插入其中，所述计算装置至少部分地浸入其中容纳的所述冷却流体中；和

-至少一个冷却单元(5)，所述冷却单元(5)被设计成收集并冷却从所述至少一个入口(19)流出的所述冷却流体，并且一旦冷却，就使所述冷却流体通过所述至少一个出口(18)返回到所述冷却浴箱(3)中，

其特征在于，所述至少一个冷却单元(5)被设计成插入所述冷却浴箱(3)中，以至少部分地浸入容纳在其中的所述冷却流体中，并且待从所述冷却浴箱(3)去除。

2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，所述至少一个冷却单元(5)包括具有突出部(21)的壳(7)，所述突出部(21)被设计并布置成当所述冷却单元(5)插入所述冷却浴箱(3)中时至少由从所述冷却浴箱(3)的内壁向内突出的支撑件(20)支撑。

3.根据权利要求2所述的系统(1)，其中，所述支撑件(20)是沿着所述冷却浴箱(3)的所述内壁纵向延伸的支撑件。

4.根据权利要求2或3所述的系统(1)，其中，所述壳(7)具有彼此流体隔离的第一隔室(7a)和第二隔室(7b)，其中，所述第一隔室(7a)具有入口(19)以使得从所述冷却浴箱(3)中的所述至少一个出口(18)出来的所述冷却流体能够进入所述第一隔室(7a)。

5.根据权利要求4所述的系统(1)，其中，所述第一隔室(7a)容纳流体泵(11)，所述流体泵(11)浸入已经通过所述第一隔室(7a)的所述入口(19)进入的所述冷却流体中并且所述流体泵(11)被设计并布置成将所述冷却流体泵送至热交换器(24)的第一回路的入口，所述热交换器(24)容纳在所述第二隔室(7b)中并且被设计成冷却流过所述第一回路的所述流体。

6.根据权利要求5所述的系统(1)，其中，所述第一隔室(7a)具有第一子隔室(7a1)和第二子隔室(7a2)，其中，所述第一子隔室(7a1)具有所述入口(19)以使所述冷却流体能够进入所述第一子隔室，并且其中，所述热交换器(24)的所述第一回路具有布置在所述第二子隔室(7a2)中的冷却流体出口(40)。

7.根据权利要求6所述的系统(1)，其中，所述第一子隔室(7a1)和所述第二子隔室(7a2)经由通孔(29)彼此连通，所述通孔(29)被设计并布置成使得所述流体泵(11)的一部分能够从所述第一子隔室(7a1)进入所述第二子隔室(7a2)，从而使得所述流体泵(11)的所述部分被容纳在所述第二子隔室(7a2)中。

8.根据权利要求7所述的系统(1)，其中，所述通孔(29)具有可移动件(28)，所述可移动件(28)被布置成在以下位置之间移动：

-操作位置，在所述操作位置，所述可移动件支撑所述流体泵(11)的已经穿过所述通孔(29)的部分，并且在所述操作位置，所述可移动件(28)与所述流体泵(11)的下部一起定位在所述第二子隔室(7a2)内；以及

-阻挡位置，在所述阻挡位置，所述可移动件覆盖所述通孔(29)，所述阻挡位置在不支撑所述流体泵(11)时是能够适配的。

9.根据权利要求8所述的系统(1)，其中，所述通孔(29)具有围绕其内周界的垫圈，当所述可移动件(28)处于阻挡位置时，所述垫圈在与所述可移动件接触时防止所述冷却流体在所述第一子隔室(7a1)与所述第二子隔室(7a2)之间流动，或者当所述可移动件(28)处于操作位置时，所述垫圈在与所述流体泵(11)的所述外周界接触时防止所述冷却流体在所述第一子隔室(7a1)与所述第二子隔室(7a2)之间流动。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的系统(1)，其中，所述第二子隔室(7a2)包括导流器(31)，所述导流器(31)被布置成将从所述出口(40)进入的所述冷却流体朝向所述流体泵(11)的布置在所述第二子隔室(7a2)内部的所述部分引导，使得所述冷却流体与所述流体泵(11)的所述部分的外部热接触以冷却所述部分。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的系统(1)，其中，所述流体泵(11)包括：所述流体泵(11)的上部，其容纳在所述第一子隔室(7a1)中并且包括用于容纳所述第一子隔室(7a1)的所述冷却流体的吸入口；和待冷却的所述流体泵(11)的下部，其容纳在所述第二子隔室(7a2)中。

12.根据权利要求4至11中任一项所述的系统(1)，其中，所述第一隔室(7a)的所述入口(19)定位于所述壳(7)的上部区域中，所述上部区域定位成使得一旦所述冷却单元(5)已经插入所述冷却浴箱(3)中，所述冷却流体就溢流到所述入口(19)中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中，所述冷却浴箱(3)具有彼此流体隔离的第一子箱(3a)和第二子箱(3b)，其中，所述第一子箱(3a)布置在所述第二子箱(3b)内并且设计成容纳至少所述至少一个冷却单元(5)和至少所述计算装置(6)的至少所述第一部分。

14.根据权利要求13所述的系统(1)，其中，所述第一子箱(3a)接合到所述第二子箱(3b)并且具有小于所述第二箱(3b)的内部体积的外部体积，以便在所述第一子箱(3a)与所述第二子箱(3b)之间形成分隔体积(14)。

15.根据权利要求14所述的系统(1)，其中，所述分隔体积(14)与所述壳(7)的所述第二隔室(7b)的泄漏孔缝流体连通，以向其排出任何流体泄漏，从而防止这样的流体泄漏进入所述第一子箱(3a)。

16.根据权利要求1所述的系统(1)，其包括输送装置，所述输送装置被设计并布置成将至少所述至少一个计算装置(6)从浸入位置移动到维护位置，并且反之亦然。

17.根据权利要求16所述的系统(1)，其中，所述输送装置被设计并布置成将所述至少一个冷却单元(5)从浸入位置移动到维护位置，并且反之亦然。

18.根据权利要求16或17所述的系统(1)，其中，所述冷却浴箱(3)包括输送引导件(13)，所述输送引导件纵向布置在所述箱的至少一个周界壁的至少一个外表面上，并且其中，所述输送装置包括可移动输送机(12)，所述可移动输送机(12)以受引导的方式联接到所述输送引导件(13)，以使得能够沿着所述引导件在两个方向上将所述计算装置(6)或所述冷却单元(5)纵向移动到待移动的位置。

19.根据权利要求18所述的系统(1)，其中，所述可移动输送机(12)包括升/降装置，所述升/降装置被设计成能够移除地接合到待移动的所述计算装置(6)或所述冷却单元(5)，并且在与所述纵向正交的方向Z上向上或向下移动所述计算装置或所述冷却单元，以将所述计算装置或所述冷却单元从所述浸入位置移动到所述维护位置，或者反之亦然。

20.根据权利要求19所述的系统(1)，其中，所述升/降装置包括缆绳，其能够移除地连接到待移动的所述计算装置(6)或所述冷却单元(5)，并能够操作地连接到驱动装置以执行其所述升或降移动。

21.根据权利要求19或20所述的系统(1)，其中，所述升/降装置被设计成能够移除地接合到布置在待移动的所述计算装置(6)或所述冷却单元(5)上的接合元件(39)，并且向上或向下移动所述接合元件(39)。

22.根据权利要求21所述的系统(1)，其中，所述接合元件(39)被设计成将所述计算装置(6)能够移除地接合到所述冷却浴箱(3)。

23.根据权利要求22所述的系统(1)，其中，所述接合元件(39)包括保持元件(41)，其被设计成将所述计算装置(6)能够移除地接合到所述冷却浴箱(3)。

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