CN114980649A - 全服务器液体系统自动连接设计 - Google Patents

Abstract

机箱可以包括具有盲配连接器的滑动液体分配器。盲配连接器在一个方向上与IT机架配合，并且在相反方向上与一个或多个电子设备配合。液体分配器使流体从电子设备循环到IT机架和从IT机架循环到电子设备。描述并要求保护其它实施方式。

Description

全服务器液体系统自动连接设计

技术领域

本公开的实施方式总体上涉及安装在信息技术(IT)机架中的机箱。特别地，机箱可以容纳液体冷却的IT电子设备(例如，服务器和/或外围设备)，并且包括自动连接盲配液体连接器，其减少将机箱安装到IT机架所需的工作量。

背景技术

信息技术(IT)包括诸如可通过因特网或本地网络访问的计算机的技术，其提供数据、网站、计算机程序、算法、服务等的存储或访问。诸如服务器和其它电子设备(例如，外围设备)的IT设备可以安装在机箱中。然后，这些机箱可以安装在IT机架中。作为管理IT设备的功率和热需求的方式，IT机架可以填充有多个机架。

液体冷却系统在IT机架和机箱之间以及机箱和安装在机箱上的IT设备之间传送和输送液体。这种系统可以提供IT设备的高操作和冷却效率。用于高功率密度电子设备的液体冷却越来越受欢迎，因为在一些情况下空气冷却可能热不足。因此，需要一种用于支持各种IT设备的液体冷却解决方案，尤其是在不断增加的封装的功率密度内，同时解决液体冷却的可靠性、互操作性、可维护性和成本。

维持各种IT设备(例如，服务器、电源等)所需的热环境是至关重要的。对于高功率密度机架来说，热需求的管理可能是特别重要和具有挑战性的，因为如果不能适当地冷却，则不可接受量的热能可能在短时间内积累并导致对系统的损坏。此外，系统应该是低维护和高可靠性的。

印刷电路板(PCB)可以用不同的片上系统(SOIC)封装，诸如GPU、ASIC、FPGA、小芯片(Chiplet)等。电子封装的密度增加，以及IT设备执行的工作负荷增加。因此，需要使这些设备的液体冷却能够管理由这些设备产生的不断增加的热能的量。

系统可设计成能够组装不同数量的外围设备以设计成用于不同配置。为该机箱设计的液体冷却系统应该能够适应这些变化。

盲配连接器减少了配合两个连接器的工作量。然而，需要将盲配连接器集成到IT机架的机箱中，以便降低对IT设备的损坏风险并确保适当的连接。缺少用于电子设备和基于液体的盲配连接器(诸如使用外围组件互连高速(PCI-E或PCIe)标准进行连接的电子设备和基于液体的盲配连接器)的成熟解决方案。这样，用于填充有多个液体冷却设备的服务器机箱的盲配连接系统的设计是具有挑战性的。

柔性软管可能存在维护的障碍，并且增加了缠住和泄漏的风险。此外，连接器需要手动扭转或转动连接器以配合，这增加了维护系统所需的总工作量，并可能增加安装不当的风险。因此，需要一种不包括柔性软管或手动液体连接的机箱。此外，设计具有柔性软管的系统在机箱内占据额外的空间，这可能限制冷却解决方案的可用性及其互操作性和可用性。

另一问题是诸如PCI-E设备的一些电子设备可用作外围设备，这意指这些设备可不与主板永久集成。这样，需要一种减少更改PCI-E设备以适应变化的应用和/或工作负荷需求所需的工作量的模块化的解决方案。此外，一些现有的服务器级液体冷却解决方案设计成与夹层连接器配合。然而，由于形状因数的限制和差异，这些解决方案无法应用于PCI-E设备。

因此，需要一种能够解决所述问题中的一些的液体冷却系统设计，诸如容纳液体冷却的IT设备的机箱。

发明内容

本公开的一方面提供了一种用于封装要填充在信息技术机架上的电子设备的机箱，该机箱包括：液体分配器，具有面向第一方向的第一盲配连接器和背离第一方向的第二盲配连接器，其中，第一盲配连接器联接到电子机架的机架歧管以接收冷却流体，从而经由第二盲配连接器将冷却流体分配到电子设备，并且将携带从电子设备产生的热量的冷却流体返回到机架歧管；滑动通道，液体分配器安装到该滑动通道，使得液体分配器沿着第一方向来回滑动；以及设备框架，具有安装槽以容纳放置在其上的电子设备，使得当第一力逆着第一方向施加到第一盲配连接器时，第二盲配连接器朝向安装槽滑动。

本公开的另一方面提供了一种电子机架，包括：机架歧管，用于从外部冷却源接收冷却流体并将冷却流体返回到外部冷却源；以及多个服务器机箱，布置在堆栈中，每个服务器机箱均包括至少一个服务器，其中，每个服务器机箱均包括：液体分配器，具有面向第一方向的第一盲配连接器和背离第一方向的第二盲配连接器，其中，第一盲配连接器联接到机架歧管以接收冷却流体，从而经由第二盲配连接器将冷却流体分配到电子设备，并且将携带从电子设备产生的热量的冷却流体返回到机架歧管；滑动通道，液体分配器安装到该滑动通道，使得液体分配器沿着第一方向来回滑动；以及设备框架，具有安装槽以容纳放置在其上的电子设备，使得当第一力逆着第一方向施加到第一盲配连接器时，第二盲配连接器朝向安装槽滑动。

附图说明

在附图的图中以示例的方式而不是限制的方式示出了各方面，在附图中相同的参考标记表示类似的元件。应当注意，本公开提及的“一”或“一个”方面不一定是相同的方面，并且它们意指至少一个。此外，为了简洁和减少附图的总数，可以使用给定的附图来示出多于一个方面的特征，并且并不是图中的所有元件对于给定的方面都是必需的。

图1A和图1B示出了根据一些实施方式的不同视图下的具有液体冷却的示例性机箱。

图2示出了根据一些实施方式的用于主PCB和外围电子设备的具有液体冷却的示例性机箱。

图3示出了根据一些实施方式的包括多排电子设备的具有液体冷却的示例性机箱。

图4示出了根据一些实施方式的机箱的杠杆机构的示例。

图5示出了根据一些实施方式的机箱的杠杆机构的另一示例。

图6示出了根据一些实施方式的机箱的安装。

图7示出了根据一些实施方式的IT机架和机箱的示例。

具体实施方式

现在参考附图解释本公开的几个方面。每当在给定方面中描述的部件的形状、相对位置和其它方面没有明确限定时，这里公开的范围不仅仅限于所示的部件，其仅用于说明的目的。此外，虽然阐述了许多细节，但是应理解，可在没有这些细节的情况下实践一些方面。在其它情况下，没有详细示出公知的电路、结构和技术，以免模糊对该说明书的理解。此外，除非含义明确相反，否则本文中阐述的所有范围被认为包括每个范围的端点。

在说明书中提及的“一个实施方式”或“实施方式”意指结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施方式中。在说明书中的各个地方出现的短语“在一个实施方式中”不一定都指同一实施方式。

在本公开中描述了一种液体冷却解决方案，其包括与IT机架的冷却系统连接的盲配连接器和用于一个或多个电子设备的液体冷却。通过消除任何柔性软管的存在，这种自动盲配设计能够实现高效的服务器级和设备级操作。此外，该解决方案为设备和服务器机箱以及服务器机箱和机架的连接提供了盲配连接设计。机箱的盲配连接器可以通过将机箱推入IT机架中的服务器槽而自动地与机架冷却系统和电子设备配合。这可以在不需要手动扭转和转动连接器的情况下进行。应当理解，在本公开中，“液体”可以是“流体”。例如，在一些实施方式中，液体分配器可以是流体分配器，并且冷却剂可以是液体，或者也可以是气体或液体和气体的混合物的流体。

描述了一种用于液体冷却应用的自动流体盲配系统的系统设计。机箱包括两级盲配连接-第一组盲配连接器连接到机架级流体(例如，IT机架歧管)，第二组盲配连接器连接到电子设备(例如，PCI-E设备)。盲配连接器集成在IT机架的流体分配歧管上。机箱和IT机架的高效和紧凑的液体分配系统最小化了对流体软管的需要。此外，多个设备可以以模块化方式连接到机架级或系统级冷却回路。机箱设计可以支持设备的不同形状因数，并且保护电连接免受可能通过液体连接的配合而产生的力的影响。

在一个方面，一种用于封装将填充在IT机架上的电子设备的机箱包括液体分配器，该液体分配器具有面向第一方向的第一盲配连接器和背离第一方向的第二盲配连接器，其中，第一盲配连接器将联接到电子机架的机架歧管以接收冷却流体，从而经由第二盲配连接器将冷却流体分配到电子设备，以及将携带从电子设备产生的热量的冷却流体返回到机架歧管。机箱还包括机箱的滑动通道，液体分配器安装在该滑动通道上，使得液体分配器沿着第一方向来回滑动。机箱还包括具有安装槽的设备框架，以接收放置在其上的电子设备，使得当第一力逆着第一方向施加到第一盲配连接器时，第二盲配连接器朝向安装槽滑动。

在一个实施方式中，机箱还包括：移动框架，固定到液体分配器，该移动框架由于液体分配器的相应移动而沿第一方向来回滑动；以及杠杆机构，固定到移动框架，响应于逆着第一方向施加到第一盲配连接器的第一力而向设备框架提供第二力。

在一个实施方式中，杠杆机构包括固定到移动框架的第一构件、联接到第一构件的第二构件、与第二构件接合以响应第一力枢转第二构件以产生第二力的支点。第一盲配连接器和第二盲配连接器经由两个或更多个液体通道流体连接。第一盲配连接器中的第一个流体连接到第二盲配连接器中的第一个，以将液体从第一盲配连接器中的第一个分配到第二盲配连接器中的第一个。第一盲配连接器中的第二个流体连接到第二盲配连接器中的第二个，以将液体从第二盲配连接器中的第二个返回到第一盲配连接器中的第二个。机箱可以是无软管的液体冷却机箱。

在一个实施方式中，第一盲配连接器中的每个和第二盲配连接器中的每个均包括引导构件和锁定构件，引导构件和锁定构件通过在第一方向上向机箱施加力而各自与相应的连接器配合。第二盲配连接器包括流体连接到第一盲配连接器的多对第二盲配连接器，并且其中，设备框架包括用于附接多个电子设备的多个安装槽。多对第二盲配连接器中的第一组和多个安装槽的第一部分形成第一排，多对第二盲配连接器中的第二组和多个安装槽的第二部分形成第一排后面的第二排。电子设备是PCI-E设备，并且附接到机箱的电子连接器在垂直于第一盲配连接器和第二盲配连接器的配合方向的方向上配合到PCI-E设备。滑动通道包括轨道、通道、或通过轨道或通道滑动的构件。

在另一方面，电子机架包括机架歧管，以从外部冷却源接收冷却流体并将冷却流体返回到外部冷却源。电子机架还包括服务器机箱的堆栈，每个服务器机箱均在其中包含一个或多个服务器。每个服务器机箱均包括如上所述的组件。

图1A和图1B示出了根据一些实施方式的具有液体冷却的示例性机箱。该机箱可以填充有一个或多个液体冷却的电子设备(例如，IT设备)，并且然后安装在IT机架上。

图1A示出机箱的顶视图。机箱100容纳一个或多个电子设备120。电子设备可以通过设备安装单元107附接到设备框架102，该设备安装单元107可以包括一个或多个附接部件，诸如支架、螺栓、闩锁、螺母、夹子或其它等同的机械构件。设备安装单元是可选的，因为可以使用不同的机构将设备直接固定到机箱的设备框架。设备框架可以形成垂直于机箱的底板的壁或表面。电子设备可以安装在设备框架和液体分配器112之间。

液体分配器112用作将液体(例如，冷却剂)分配到一个或多个电子设备120和从一个或多个电子设备120分配液体(例如，冷却剂)的机箱级歧管。液体分配器可以具有第一盲配连接器114，其将液体分配器流体连接到IT机架140(例如，机架歧管)。第一盲配连接器114包括用于从机架歧管接收冷却流体的供应连接器和用于将携带从产热组件(例如，处理器)产生的热量的冷却流体返回到机架歧管的返回连接器。液体分配器可以具有第二盲配连接器110，其将液体分配器流体连接到电子设备(例如，附接到电子设备的冷板)。第一盲配连接器和第二盲配连接器经由两个或更多个液体通道113流体连接。例如，第一盲配连接器中的第一个流体连接到第二盲配连接器中的第一个，以将液体从第一盲配连接器中的第一个分配到第二盲配连接器中的第一个(例如，以将流体从IT机架输送到电子设备)。类似地，第一盲配连接器中的第二个流体地连接到第二盲配连接器中的第二个(例如，以将液体从电子设备循环回IT机架)。这样，液体分配器使冷却流体从电子设备循环到IT机架和从IT机架循环到电子设备。

如图1A和图1B中所示，第一盲配连接器可以面向第一方向(例如，从机架的前端朝向后端朝向IT机架中的配合连接器)。在该示例中，第一方向是指从杠杆机构106朝向连接器114的方向。第二盲配连接器在第二方向上背离第一方向(例如，从机架的后端朝向前端朝向设备的配合连接器)。在该示例中，第二方向是指从连接器114朝向杠杆机构106的方向。液体分配器可以安装到滑动通道124，使得液体分配器沿着第一方向(在图1B中示为方向“A”)来回滑动。例如，液体分配器可以固定到安装件126，安装件126将液体分配器从机箱的底板115偏移。底板115可以被理解为用于集成多个电子设备120并提供互连和通信、管理和安全的基板。液体分配器安装件126可以通过滑动机构(例如，轨道、通道和/或通过轨道或通道滑动的构件)连接到在服务器机箱上的滑动通道。服务器机箱可以是刚性框架结构，其包括机箱的底部结构和/或侧部结构，类似于容器。可以实现不同的滑动机构，其提供液体分配器沿着滑动件的方向前后移动。

设备框架102包括用于附接一个或多个电子设备(例如，附接到相应冷板的处理器)的一个或多个安装槽。该安装槽可以夹置在设备框架和液体分配器之间。当在第一方向(即与连接器的配合方向一致)上向第一盲配连接器施加力时，第二盲配连接器朝向安装槽(以及附接的电子设备)滑动。换言之，当用户将机箱推入IT机架的服务器槽时，即，在该示例中从左手侧的前端到右手侧的后端，这使得第一盲配连接器(例如，连接器114)与IT机架的机架歧管的连接器(例如，连接器142)配合。此外，IT机架推回机箱的液体分配器，使得液体分配器和第二盲配连接器朝向相应的电子设备滑动(例如，在该示例中从右向左滑动)，这使得第二盲配连接器(例如，连接器110和116)与电子设备(例如，连接器121)配合。连接器的配合可以在不需要转动连接器的情况下进行。该安装过程在其它部分中进一步描述。

在一些实施方式中，机箱的盲配连接器具有滑动、卡扣和/或锁定构件，当施加将连接器压在一起的足够和适当的压力(在连接器的配合方向上)时，滑动、卡扣和/或锁定构件将连接器卡扣和/或锁定就位。连接器可以如所述的那样布置在机箱上，使得当机箱被推入IT机架中的服务器槽时，第一连接器和第二连接器响应于施加到机箱的力而与相应的连接器配合。

在一些实施方式中，连接器可以具有一个或多个对准机构(例如，诸如销、凹槽、槽等的引导构件)，该对准机构对准连接器以帮助它们正确地配合。因此，基于对准和滑动/卡扣，可以在无需扳手或其它工具的情况下，并且通过简单地将机箱推入机架中，以最小的工作量进行配合。在一些实施方式中，连接器是无滴盲配连接器，以防止流体的任何泄漏。

在一些实施方式中，机箱包括移动框架(例如，104和108)，该移动框架固定到液体分配器并且通过杠杆机构106将力传递到设备框架102。由于液体分配器的相应移动，移动框架可以沿着方向“A”来回滑动。移动框架108可以与液体分配器112固定在一起，使得它们一致地移动。移动框架可以机械地联接到杠杆机构106，但是杠杆机构不会与液体分配器一致地前后滑动。杠杆机构106可以部分地固定到移动框架。杠杆机构响应于逆着第一方向施加到第一盲配连接器的力(例如，第一力)而向设备框架提供第二力。该第二力帮助将电子设备(以及电子设备的盲配连接器)推入第二盲配连接器中，因此提供额外的配合压力以帮助确保盲配连接器的适当配合。这在其它部分中进一步描述，例如关于图6。尽管在机箱的边缘处示出，但是移动框架也可以具有位于设备之间的一个或多个构件，然而，这种实施例可能导致更大的空间需求和成本增加。移动框架可以从液体分配器到设备框架按长度布置。在机箱上，在一个或多个电子设备的两侧可以有两个或更多个移动框架。

机箱可以包括电子连接器122，该电子连接器122包括将设备电连接到总线(例如，PCI-E总线)和/或其它IT设备(例如，主PCB)的一个或多个引脚或插座。如图1B中所示，电子连接器可以在垂直于第一盲配连接器和第二盲配连接器的配合方向(方向“A”)的方向“B”上与设备配合。基于这种布置，流体连接器的配合方向“A”上的力可能对电子连接器或电子连接器中的引脚造成损坏。因此，由杠杆机构106产生的相反的力可以保护电子连接器并降低损坏的风险。

移动框架以及设备框架可以安装在机箱壳体111的侧部上。在操作期间，移动框架能够沿着图1A和图1B的水平方向(方向“A”)移动。设备框架固定就位，诸如固定在机箱壳体111的侧部和/或底板115上。如上所述，一个或多个设备可以将其自身附接并固定到设备框架。这样，一个或多个设备可以在各自的位置组装到机箱。

应当注意，在一些实施方式中，机箱不包括用于将流体循环到电子设备或从电子设备循环流体的软管。相反，通过液体分配器和盲配连接器执行流体循环，从而减少与软管相关的杂乱和人工劳动，并增加电子设备的不动产。

图2示出了集成到机箱200的系统的顶视图。主印刷电路板(PCB)202可以包括中央处理单元(CPU)204。机箱包括用于安装多个高性能液体冷却设备206的位置。作为示例，设备可以竖直地安装到机箱并通过PCI-E总线电连接到主PCB 202。如上所述，设备可以组装到机箱的设备框架。此外，如上所述，液体分配器安装到滑动通道。这样，可以以模块化方式连接不同的液体冷却外围设备以支持主PCB。该系统是模块化的，允许设备的不同组合。此外，利用系统的盲配布置简化了液体连接的连通性，这减少了安装或交换电子设备所需的人工工作量。

如图1A、图1B、图2和图3中所示，机箱可以支承多个电子设备。这样，多对第二盲配连接器(机箱到设备的连接器)可以通过一个或多个液体分配器流体连接到第一盲配连接器(机箱到机架的连接器)。在一些实施方式中，多个设备可以布置成一排(如图1A、图1B和图2中所示)。在一些实施方式中，多个设备可以布置成两排或更多排。

图3示出了根据一些实施方式的包括多排电子设备的具有液体冷却的示例性机箱。第一液体分配器304将第一排的设备A、B、C和D流体连接到IT机架流体。类似地，第二液体分配器320将第二排的设备E、F、G和H流体连接到IT机架流体。成对的第二盲配连接器(机箱到设备的连接器)各自专用于相应的电子设备。每对通过一个或多个液体分配器(例如，第一液体分配器304和第二液体分配器320)的液体通道流体连接到第一盲配连接器(机箱到机架的连接器302)。

多个设备可以占用一个或多个设备框架(例如，第一设备框架303和第二设备框架310)上的多个安装槽或插座。因此，每排由一组多对第二盲配连接器、相应的一组多个安装槽(和/或占用这些安装槽的设备)形成。设备框架和相应的液体分配器夹在每排中。

如图所示，第二排可以相对于力施加到机箱的方向位于第一排的后面。这样，每排中的设备将响应于诸如将机箱推入IT机架中的公共力而与相应的机箱到设备的连接器配合。液体分配器可以各自安装到滑动通道上，使得当机箱被推入IT机架中时，液体分配器中的每个朝向它们各自排中的设备滑动，以使设备与液体分配器配合。换言之，通过将机箱推入IT机架中，机箱中的多排电子设备可以变成与IT机架的液体冷却系统流体连接。

此外，每排可以包括相应的杠杆机构，诸如对第一设备框架303施加反力的第一杠杆机构316和318、以及对第二设备框架310施加反力的第二组杠杆机构312和314。如上所述，反力可以确保盲配连接器的适当配合力，并保护设备的电连接免受侧向力(例如，剪切)。不同排的杠杆机构可以部分地固定到公共移动框架。例如，如图所示，(第一排的)第一杠杆机构316和(第二排的)第二组杠杆机构312可以部分地固定到移动框架308。类似地，(第一排的)第一杠杆机构318和(第二排的)第二组杠杆机构314两者可以部分地固定到移动框架306。其它布置也是有可能的。例如，移动框架可以固定到第一液体分配器和第二液体分配器。第二移动框架可以固定到第二液体分配器(在与第一移动框架相同的一侧上)，从而将力从一排转移到另一排。因此，可以实现移动框架、液体分配器和设备框架的不同布置。

在一些实施方式中，不同的排可以具有不同的长度，如图3中所示。因此，机箱可以支持电子设备的变化的形状因数，诸如全高全长(FHFL)、半高半长(HHHL)、全高半长(FHHL)和半高全长(HHFL)。

如关于图1A、图1B、图2和图3所讨论的，杠杆机构对设备框架产生相反的力。这种相反的力可以帮助确保足够的力使盲配连接器配合并且在安装期间使电子设备稳定。

图4和图5示出了根据一些实施方式的机箱的杠杆机构的示例。通常，杠杆机构可包括固定到移动框架的第一构件、(直接或间接)机械地联接到第一构件的第二构件、以及支点，该支点与第二构件接合以响应于力(来自液体分配器)而枢转第二构件，从而产生第二力(在朝向液体分配器的方向上)。支点(或多个支点)可以固定到诸如服务器机箱的机箱结构。

例如，图4示出了固定到移动框架的第一构件401。第二构件402通过第一接头403机械地连接到第一构件。支点404与第二构件接合以响应于力A而枢转第二构件。该力最初由第一盲配连接器和/或第二盲配连接器与其相应的连接器配合而产生。然后，力通过滑动液体分配器和移动框架的移动传递到杠杆机构的第一构件。然后第二构件绕支点枢转以产生相反的力B。

第三构件406可以例如通过接头405连接到第二构件。可以固定到设备框架的第三构件可以向设备框架施加力B。例如，设备框架可以包括接触点408，诸如凸缘、边缘、钩、壁、或固定到设备框架或设备框架的一部分的其它结构特征。第三构件可以在接触点(相反的力)上施加力“B”，从而通过提供与力“A”相反的力来支承移动设备。如上所述，这种相反的力可以帮助确保足够的配合力，并降低连接到设备的电连接器损坏的风险。应该注意的是，第二构件和第三构件可以用单个臂代替。该单个臂可以是直的或在其中具有扭结。“构件”可以是能够传递力的臂、杆、连杆或其它足够刚性的结构。因此，杠杆机构可以通过这些构件中一个或多个的旋转产生这种相反的力。

图5示出了根据一些实施方式的机箱的杠杆机构的另一示例。杠杆机构包括固定到移动框架的第一构件502。这样，移动框架的移动和力“A”被传递到第一构件。第一构件机械地联接到第二构件506和508。第二构件中的每个可绕相应的支点504、505枢转，从而在与力“A”相反的方向上产生力“B”。第三构件512和510机械地连接到第二构件的、与第一构件联接到第二构件的位置相对的一侧。第三构件可以在力“B”的方向上移动，使得力“B”被施加到设备框架(例如，在设备框架的接触点处，如关于图4所描述的)。应当理解，杠杆机构的多种变化可以通过常规测试和实验来确定，并且图4和图5中所示的仅仅是这种机构的示例。

图6示出了根据一些实施方式的机箱的安装。首先，组装机箱。这包括将电子设备安装到机箱。电子设备的电子连接器与附接到机箱的电子连接器配合，如其它部分所述。此外，电子设备通过设备框架机械地附接到机箱。

接下来，用户可以通过将机箱推入IT机架的专用槽处的IT机架中而将机箱安装到IT机架上。在步骤A中，液体分配器上的第一盲配连接器由于推力而与IT机架上的盲配连接器配合。推力与第一二盲配连接器和第二盲配连接器配合的方向一致。

在步骤B中，由于推力，IT支架推回液体分配器以产生与推力相反的力“A”。如上所述，将液体分配器安装到滑动通道。

因此，在步骤C中，液体分配器(和第二盲配连接器)被示出为朝向电子设备滑动。因此，第二盲配连接器与电子设备的连接器配合。液体分配器具有液体通道，该液体通道将流体从IT机架运送到电子设备以及从电子设备运送到IT机架。

在一些实施方式中，该设备包括杠杆机构。这样，在步骤D中，力“A”通过移动框架传递到杠杆机构。杠杆机构响应于力“A”产生力“B”(例如，通过绕支点旋转或枢转)，该力“B”施加在该设备所固定到的设备框架上。因此，杠杆机构帮助确保提供足够的力来配合盲配连接器(通过力“B”)，并且还稳定电子设备以免受通过将机箱推入IT机架而产生的力的影响。应当注意，相同的一系列步骤也适用于具有多排的机箱(例如，如图3中所示)。相同的推力将导致每排中的盲配连接器配合，并且移动框架将力传递到每排的相应杠杆机构。

此外，如图6中所示的诸如第一引脚和第二引脚的保护引脚可以位于第一盲配连接器和第二盲配连接器的配合的旁边，以降低在连接器的配合期间损坏的风险。第一引脚可以确保在机箱和IT机架的配合连接器之间保持最小的距离。类似地，第二引脚可以确保在液体分配器和电子设备的配合连接器之间保持最小的距离。这样，可以保持盲配连接器的完整性，以防止翘曲、破裂或泄漏。

以这种方式，机箱可以进行液体连接器的盲配，而不需要任何额外的操作，诸如连接器的扭转或转动，或者手动地一个接一个地连接单独的连接。一旦机箱被适当地填充到机架，来自机架的流体就自动地连接到电子设备，而不需要额外的劳动。

该系统设计可以用在多层系统中，或者可以理解为该设计可以用于建有不同形状因数的边缘系统。流体分配歧管可以以不同的方式设计用于不同的机箱或应用。

图7是示出根据一些实施方式的具有集成冷却系统的IT机架的示例的框图，然而，应当理解，可以实现不同的变化。IT机架900可以包含一个或多个服务器，每个服务器具有附接到上述冷却设备中的任一个的底部的一个或多个处理单元。IT机架900包括但不限于冷却系统901、机架管理单元(RMU)902(可选的)和一个或多个服务器叶片903A至903E(统称为服务器叶片903)。冷却系统901可以是本文中描述的冷却系统的任何实施方式。服务器叶片903A至903E中的任一个可以组装为具有附接的IT设备(例如，主PCB、外围设备，PCI-E设备等)的机箱940，如在其它部分中所描述的。机箱中的设备在安装时流体连接到IT机架的液体系统。

服务器叶片903可以分别从IT机架900的前端904或后端905插入到服务器槽的阵列中。应注意，尽管这里仅示出了五个服务器叶片903A至903E，但是可以在IT机架900内维护更多或更少的服务器叶片。还应注意，仅出于说明的目的示出了冷却系统901、RMU 902和服务器叶片903的特定位置；也可以实现其它的布置或配置。应注意，IT机架900可以对环境开放或者部分地由机架容器容纳，只要冷却风扇可以产生从前端到后端的气流即可。

此外，对于服务器叶片903中的每个，风扇模块与服务器叶片相关联。在该实施方式中，风扇模块931A至931E(统称为风扇模块931)分别与服务器叶片903A至903E相关联。风扇模块931中的每个包括一个或多个冷却风扇。风扇模块931可以安装在服务器叶片903的后端上，以产生从前端904流出、行进通过服务器叶片903的空气空间、并存在于IT机架900的后端905处的气流。

冷却系统901的热交换器911可以联接到外部液体供应管线932/返回管线931以形成主回路。在一些实施方式中，如果热交换器911在IT机架外部，则外部流体供应/返回管线可连接到冷却系统901的端口。连接到外部液体供应管线932/返回管线931的连接器可以设置或安装在IT机架900的后端905上。在一些实施方式中，液体供应管线932/返回管线931联接到一组房间歧管，该组房间歧管联接到外部除热系统或外部冷却回路。冷却系统的输入和输出通道可以联接到液体歧管925以形成二级回路，该二级回路可以包括向服务器叶片903供应冷却液体的供应歧管和将较热液体返回到冷却系统901的返回歧管。

服务器叶片903中的每个可以包括一个或多个IT组件(例如，中央处理单元或CPU、图形处理单元(GPU)，存储器和/或存储设备)。每个IT组件可以执行数据处理任务，其中IT组件可以包括安装在存储设备中、加载到存储器中并且由一个或多个处理器执行以执行数据处理任务的软件。如上所述，这些IT组件中的至少一些可以附接到冷却设备中的任一个的底部。服务器叶片903可以包括联接到一个或多个计算服务器(也称为计算节点，诸如CPU服务器和GPU服务器)的主机服务器(称为主机节点)。

主机服务器(具有一个或多个CPU)通常通过网络(例如，因特网)与客户端对接以接收对特定服务的请求，诸如存储服务(例如，基于云的存储服务，诸如备份和/或恢复)，执行应用以执行某些操作(例如，图像处理、深度数据学习算法或建模等，作为软件即服务或SaaS平台的一部分)。响应于该请求，主机服务器将任务分配给由主机服务器管理的性能计算节点或计算服务器(具有一个或多个GPU)中的一个或多个。性能计算服务器执行实际的任务，其可以在操作期间产生热量。

IT机架900还可以包括可选的RMU 902，其配置为提供和管理提供给服务器叶片903、风扇模块931和冷却系统901的电力。RMU 902可以联接到电源单元(未示出)以管理电源单元的功耗。电源单元可以包括必要的电路(例如，交流(AC)到直流(DC)或DC到DC电源转换器、备用电池、变压器或调节器等)，以向IT机架900的其余组件提供电力。

在一个实施方式中，RMU 902包括优化模块921和机架管理控制器(RMC)922。RMC922可以包括监视器以监视IT机架900内的各种组件的操作状态，例如服务器叶片903、冷却系统901和可选的风扇模块931。具体地，监视器从表示IT机架900的操作环境的各种传感器接收操作数据。例如，监视器可以接收表示处理器、冷却液和气流的温度的操作数据，这些数据可以通过各种温度传感器来捕获和收集。监视器还可以接收表示由风扇模块931和液体泵912产生的可以与它们各自的速度成比例的风扇功率和泵功率的数据。这些操作数据被称为实时操作数据。应注意，监视器可以实现为RMU 902内的单独模块。

基于操作数据，优化模块921使用预定的优化函数或优化模型执行优化，以导出用于风扇模块931的一组最优风扇速度和用于液体泵912的最优泵速度，使得液体泵912和风扇模块931的总功耗达到最小，同时与液体泵912和风扇模块931的冷却风扇相关联的操作数据在它们各自的设计规范内。一旦确定了最优泵速度和最优风扇速度，RMC 922基于最优泵速度和最优风扇速度配置液体泵912和风扇模块931的冷却风扇。

作为示例，基于最优泵速度，RMC 922与冷却系统901的泵控制器通信以控制液体泵912的速度，从而控制供应到液体歧管925的冷却液体的液体流速以分配到服务器叶片903中的至少一些。因此，调节操作条件和相应的冷却设备性能。类似地，基于最优风扇速度，RMC922与风扇模块931中的每个通信以控制风扇模块931的每个冷却风扇的速度，从而控制风扇模块931的气流速率。应注意，风扇模块931中的每个可以用其特定的最优风扇速度单独控制，并且不同的风扇模块和/或相同风扇模块内的不同冷却风扇可以具有不同的最优风扇速度。

应注意，服务器叶片903中的一些或所有IT组件可以通过使用散热器的空气冷却或通过使用冷板的液体冷却而附接到上述冷却设备中的任一个。一个服务器可以利用空气冷却，而另一服务器可以利用液体冷却。可替代地，服务器的一个IT组件可以利用空气冷却，而同一服务器的另一IT组件可以利用液体冷却。

应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，在附图中描述和示出的一些特征可以变化。例如，冷却设备的冷却回路设计与附图中所示的不同。此外，可以将附加的阀或辅助单元添加到冷却系统中以获得附加的特征。此外，可以在冷却系统中实现不同类型的阀，例如三通阀，以实现相同的结果。在一些实施方式中，控制器可以调节如本文中所述的任何阀的完全关闭(0％)和完全打开(100％)之间的开度。

一些实施方式可以包括其上存储有指令的非暂时性机器可读介质(诸如微电子存储器)，指令对一个或多个数据处理组件(在这里统称为“处理器”)进行编程以执行阀控制操作，诸如确定在哪个模式下操作，和/或导出蒸发速率和/或冷凝速率。在一些方面，冷凝速率是可配置的(例如，将其作为设置存储在计算机可读存储器中)。在一些实施方式中，这些操作中的一些可以由包含硬连线逻辑的特定硬件组件来执行。可替代地，这些操作可以由编程的数据处理组件和固定硬连线电路组件的任何组合来执行。

在前面的说明书中，已经参考本公开的具体示例性实施方式描述了本公开的实施方式。显而易见地，可以对其进行各种修改，而不脱离如所附权利要求书中所阐述的本公开的更宽的精神和范围。因此，说明书和附图被认为是说明性的，而不是限制性的。

虽然在附图中已经描述和示出了某些方面，但是应当理解，这些方面仅仅是说明性的，而不是对宽泛公开的限制，并且本公开不限于所示出和描述的具体结构和布置，因为本领域的普通技术人员可以想到各种其他修改。因此，本说明书被认为是说明性的，而不是限制性的。

在一些方面，本公开可以包括例如“[元件A]和[元件B]中的至少一个”的语言。这种语言可以指元件中的一个或多个。例如，“A和B中的至少一个”可以指“A”、“B”或“A和B”。具体地，“A和B中的至少一个”可以指“A中的至少一个和B中的至少一个”或“A或B中的至少一个”。在一些方面，本公开可以包括例如“[元件A]、[元件B]和/或[元件C]”的语言。这种语言可以指元件或其任意组合。例如，“A、B和/或C”可以指“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”或“A、B和C”。

Claims (20)

1.一种用于封装要填充在信息技术机架上的电子设备的机箱，所述机箱包括：

液体分配器，具有面向第一方向的第一盲配连接器和背离所述第一方向的第二盲配连接器，其中，所述第一盲配连接器联接到电子机架的机架歧管以接收冷却流体，从而经由所述第二盲配连接器将所述冷却流体分配到电子设备，并且将携带从所述电子设备产生的热量的所述冷却流体返回到所述机架歧管；

滑动通道，所述液体分配器安装到所述滑动通道，使得所述液体分配器沿着所述第一方向来回滑动；以及

设备框架，具有安装槽以容纳放置在其上的所述电子设备，使得当第一力逆着所述第一方向施加到所述第一盲配连接器时，所述第二盲配连接器朝向所述安装槽滑动。

2.根据权利要求1所述的机箱，还包括：

移动框架，固定到所述液体分配器，所述移动框架由于所述液体分配器的相应移动而沿所述第一方向前后滑动；以及

杠杆机构，固定到所述移动框架，所述杠杆机构响应于所述第一力而向所述设备框架提供第二力，所述第一力逆着所述第一方向施加到所述第一盲配连接器。

3.根据权利要求2所述的机箱，其中，所述杠杆机构包括固定到所述移动框架的第一构件、联接到所述第一构件的第二构件、与所述第二构件接合以响应于所述第一力而枢转所述第二构件从而产生所述第二力的支点。

4.根据权利要求1所述的机箱，其中，

所述第一盲配连接器和所述第二盲配连接器经由两个或更多个液体通道流体连接，

所述第一盲配连接器中的第一个流体连接到所述第二盲配连接器中的第一个，以将液体从所述第一盲配连接器中的第一个分配到所述第二盲配连接器中的第一个，以及

所述第一盲配连接器中的第二个流体连接到所述第二盲配连接器中的第二个，以将液体从所述第二盲配连接器中的第二个返回到所述第一盲配连接器中的第二个。

5.根据权利要求1所述的机箱，其中，所述机箱是无软管的液体冷却机箱。

6.根据权利要求1所述的机箱，其中，所述第一盲配连接器中的每个和所述第二盲配连接器中的每个均包括引导构件和锁定构件，所述引导构件和所述锁定构件通过在所述第一方向上向所述机箱施加力而各自与相应的连接器配合。

7.根据权利要求1所述的机箱，其中，所述第二盲配连接器包括流体连接到所述第一盲配连接器的多对第二盲配连接器，以及其中，所述设备框架包括用于附接多个电子设备的多个安装槽。

8.根据权利要求7所述的机箱，其中，所述多对第二盲配连接器中的第一组和所述多个安装槽的第一部分形成第一排，以及所述多对第二盲配连接器中的第二组和所述多个安装槽的第二部分形成在所述第一排之后的第二排。

9.根据权利要求1所述的机箱，其中，所述电子设备是PCI-E设备，以及附接到所述机箱的电子连接器在垂直于所述第一盲配连接器和所述第二盲配连接器的配合方向的方向上配合到所述PCI-E设备。

10.根据权利要求1所述的机箱，其中，所述滑动通道包括轨道、通道或通过所述轨道或所述通道滑动的构件。

11.一种电子机架，包括：

机架歧管，用于从外部冷却源接收冷却流体并将所述冷却流体返回到所述外部冷却源；以及

多个服务器机箱，布置在堆栈中，每个服务器机箱均包括至少一个服务器，其中，每个服务器机箱均包括：

液体分配器，具有面向第一方向的第一盲配连接器和背离所述第一方向的第二盲配连接器，其中，所述第一盲配连接器联接到机架歧管以接收冷却流体，从而经由所述第二盲配连接器将所述冷却流体分配到电子设备，并且将携带从所述电子设备产生的热量的所述冷却流体返回到所述机架歧管；

滑动通道，所述液体分配器安装到所述滑动通道，使得所述液体分配器沿着所述第一方向来回滑动；以及

设备框架，具有安装槽以容纳放置在其上的所述电子设备，使得当第一力逆着所述第一方向施加到所述第一盲配连接器时，所述第二盲配连接器朝向所述安装槽滑动。

12.根据权利要求11所述的电子机架，其中，每个服务器机箱还包括：

移动框架，固定到所述液体分配器，所述移动框架由于所述液体分配器的相应移动而沿所述第一方向前后滑动；以及

杠杆机构，固定到所述移动框架，所述杠杆机构响应于所述第一力而向所述设备框架提供第二力，所述第一力逆着所述第一方向施加到所述第一盲配连接器。

13.根据权利要求12所述的电子机架，其中，所述杠杆机构包括固定到所述移动框架的第一构件、联接到所述第一构件的第二构件、与所述第二构件接合以响应于所述第一力而枢转所述第二构件从而产生所述第二力的支点。

14.根据权利要求11所述的电子机架，其中，

所述第一盲配连接器和所述第二盲配连接器经由两个或更多个液体通道流体连接，

所述第一盲配连接器中的第一个流体连接到所述第二盲配连接器中的第一个，以将液体从所述第一盲配连接器中的第一个分配到所述第二盲配连接器中的第一个，以及

所述第一盲配连接器中的第二个流体连接到所述第二盲配连接器中的第二个，以将液体从所述第二盲配连接器中的第二个返回到所述第一盲配连接器中的第二个。

15.根据权利要求11所述的电子机架，其中，所述机箱是无软管的液体冷却机箱。

16.根据权利要求11所述的电子机架，其中，所述第一盲配连接器中的每个和所述第二盲配连接器中的每个均包括引导构件和锁定构件，所述引导构件和所述锁定构件通过在所述第一方向上向所述机箱施加力而各自与相应的连接器配合。

17.根据权利要求11所述的电子机架，其中，所述第二盲配连接器包括流体连接到所述第一盲配连接器的多对第二盲配连接器，以及其中，所述设备框架包括用于附接多个电子设备的多个安装槽。

18.根据权利要求17所述的电子机架，其中，所述多对第二盲配连接器中的第一组和所述多个安装槽的第一部分形成第一排，以及所述多对第二盲配连接器中的第二组和所述多个安装槽的第二部分形成在所述第一排之后的第二排。

19.根据权利要求11所述的电子机架，其中，所述电子设备是PCI-E设备，以及附接到所述机箱的电子连接器在垂直于所述第一盲配连接器和所述第二盲配连接器的配合方向的方向上配合到所述PCI-E设备。

20.根据权利要求11所述的电子机架，其中，所述滑动通道包括轨道、通道或通过所述轨道或所述通道滑动的构件。

Images