JP6991953B2 - 冷却システム、サーバー、及びサーバーシステム - Google Patents

Description

本開示は、冷却装置と冷却プレートとの間に金属パイプが接続され、冷却プレートが中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；ＣＰＵ）又は類似する発熱素子を冷却することで、金属パイプがシリコンケースで冷却装置に接続されることに関する。また、如何なる噴水を電子素子から離させるようにガイドするアンチスプレープレートを提供する。トレイは、冷却装置／金属パイプの界面における如何なる漏れ水の集水トレイとして、冷却装置の下に設けられる。受けられる如何なる噴水や漏れ水を電子素子から離れるように方向を変えるように、トレイの外形を構築する。

既存のサーバーにおける従来の水冷モジュールは、冷却プレートを有する冷却装置をシリコンチューブによって接続し、冷却プレートが例えば中央処理装置等のサーバー内の発熱電子素子を冷却する。これらの従来の水冷モジュールでは、クリップによってシリコンチューブを冷却装置又は冷却プレートに固定する。従来のクリップとシリコンチューブを使用すると、接合箇所で水漏れや噴水が発生することで、発熱電子素子に損傷を与えることがよくある。従って、サーバー内の電子素子を保護するために、水漏れや噴水を防止するためのより良いシステムが必要である。

本開示は、水漏れや噴水という問題を防止することができる。本開示の実施例によれば、金属パイプによって冷却装置と冷却プレートとを接続し、金属パイプと冷却装置との接続箇所の付近のみにシリコンケースを使用する。従って、システムにおいて、水漏れや噴水が発生する可能性のある領域は１つしかない。

また、水がシャーシに流れることを防止するために、アンチスプレープレートをパイプ接続箇所と発熱電子素子との間に置く。そして、ウォータートレイを冷却装置の下に提供して、如何なる漏れ水と噴水を収集してシャーシ外にガイドする。

以下の詳細な説明及び添付図面を参照すると、本開示のこれらの及び他の目的がよりよく理解される。

（従来の技術）従来の冷却システムを示す正面模式図であり、この従来の冷却システムは、冷却装置と冷却プレートとの間のコネクタを含み、冷却プレートが例えば中央処理装置のような発熱電子素子を冷却する。 冷却装置と冷却プレートとの間に接続される冷却管のシステムを示す正面模式図である。 水漏れや噴水のサーバーにおける電子素子システムに対する損害を防止する斜視模式図である。 図３の素子を示す分解図である。

図面を参照して本発明を説明し、図面にわたって、同様な数字は、類似又は相応する素子を示す。図面は比例に基づいて描かけず、単なる現在の本発明を例示するためのものである。以下、例示される例を参照して、本発明の複数の方面を説明する。理解すべきなのは、本発明をよく理解されるように、数多くの特定な詳細、関係及び方法を提出する。しかしながら、当業者であれば、１つ又は複数の特定な詳細或いは他の方法がなくても本発明を実施することができることは、容易に想到することができる。他の例では、本発明を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造又は動作を詳しく説明しない。本発明は、図示された動作又はアイテムの順序に限定されず、ある動作が異なる順序で、及び／又は他の動作又はアイテムと同時に行われてもよい。また、本発明による方法を実施する場合、例示された全ての動作又はアイテムが必要とされるわけではない。

図１は、コネクタを有する冷却システムの従来の構造を示し、これらの接合部材が冷却装置１０と冷却プレート１２との間に位置する。冷却プレート１２は、例えば中央処理装置１４のような発熱電子素子１４を冷却する。冷却空気流８は、矢印の方向に沿って冷却プレート１２を通して冷却装置１０へ流れる。冷却プレート１２は、通常、発熱電子素子１４に直接接触し、電子素子１４と冷却プレート１２との間の伝導によって電子素子１４を冷却する。図１の従来の構造において、冷却装置１０と冷却プレート１２との間のコネクタとして、シリコンパイプ１６と１８を使用する。シリコンパイプ１６は、冷却剤を冷却装置１０から冷却プレート１２へ供給し、シリコンパイプ１８は、加熱された冷却剤を冷却プレート１２から冷却装置１０へ返送する。シリコンパイプ１６と１８における流れは、それぞれ矢印１７と１９で示される。

図１から分かるように、クリップ１１と１３は、シリコンパイプ１６と冷却プレート１２及び冷却装置１０との個別の接合箇所に隣接して設けられる。類似的に、クリップ２０と２１は、シリコンパイプ１８の端点と冷却プレート１２及び冷却装置１０とを接続する。クリップ１１、１３、２０、と２１の何れから漏れる冷却剤及び／又は噴水は、シャーシ２５に位置する中央処理装置１４、又はシャーシ２５（図３参照）に影響を与える。

図２は、一実施例による開示である。冷却装置１０、冷却プレート１２、中央処理装置１４は、図１に示すものと類似であるが、冷却装置１０と冷却プレート１２との間の金属パイプ２６と２８が完全に異なる。金属パイプ２６と２８の各々は、金属で構成され、且つ冷却プレート１２と一体成形する。金属パイプ２６と２８を冷却プレート１２に溶接するように、一体成形してよい。又は、冷却プレート１２は、最初に、金属パイプ２６と２８を有する一体的構造を形成してよく、且つ金属パイプ２６と２８がこの一体的構造の一部である。従って、金属パイプ２６の端部２７のみと金属パイプ２８の端部２９のみを、冷却装置１０に接続する必要がある。それぞれ金属パイプ２６と２８に設けられ且つそれぞれこれらの端部２７と２９に隣接するシリコンケース３０と３１によって、このような接続を達成させて、金属パイプ２６と２８を冷却装置１０に接続する。本開示のシステムに用いられる冷却剤が水だけであると考えられるが、冷却効果を向上させるために、溶解した塩又は他の元素を含む水溶液であってもよい。

特に理解すべきなのは、出願人が既に電子発熱ユニットを図１と図２の中央処理装置として例示したが、電子発熱素子は、中央処理装置ではなく、例えば図形処理ユニット（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；ＧＰＵ）であってもよい。更に、例えば２つの発熱電子素子８と１４のような１つを超えた発熱電子素子は、冷却装置１０に付けられてよい。以下、図３と図４を参照して詳しく検討する。

また、出願人は、冷却装置１０（及び特に金属パイプ２６と２８との接合箇所）と中央処理装置１４を隔離するアンチスプレープレート３２を提供する。アンチスプレープレート３２は、上端が形成される。上端は、如何なる噴水を電子素子から離させることができるように成形される。如何なる噴水を中央処理装置１４から離させるようにガイドするように、その形は、逆に湾曲した上面４０を含んでよい。

如何なる金属パイプ２６と２８との接合箇所から冷却装置１０への水漏れや噴水がシャーシ２５に達することを防止するために、別にウォータートレイ３３を提供する。従って、ウォータートレイ３３は、如何なるアンチスプレープレート３２に衝突する水又は噴水を収集して、ガイドパイプ３４によってシャーシ２５の外へガイドすることができる。適切なプラスチックによってアンチスプレープレート３２とウォータートレイ３３を製造し、また、例えば射出成形（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）、鋳造成形（ｃａｓｔｉｎｇ）、プレス（ｐｒｅｓｓｉｎｇ）、トランスファー成形（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｌｄｉｎｇ）等の従来の製造技術により成形してよい。プラスチックが好ましいが、アンチスプレープレート３２及び／又はウォータートレイ３３は、金属で製造されてもよい。

図３の斜視図は、冷却プレート１２に接続された金属パイプ２６と２８を有する冷却装置１０を示す。アンチスプレープレート３２とウォータートレイ３３も示す。ガイドパイプ３４も明らかにみられ、ウォータートレイ３３における如何なる水を伝送してシャーシ２５の外へ排出する。この図面において、第２の冷却プレート９は、冷却装置１０に接続されてもよい。図４において、水漏れの可能性を排除するために、冷却プレート１２と９を接続する金属パイプ４２及び４４と金属パイプ２６及び２８は、一体成形する。

図４の分解図では、各素子の機能に加え、更に前記各素子とシステムにおける他の素子の関連構造との関連関係を示すように、上記の各素子をより明らかに示す。

ここに用いる用語は、特定な実施例を説明するためのものであるが、本発明を限定する意図ではない。ここに用いるものであれば、上下文で特に明確に指定されない限り、単数形の「一（ａ）」、「一（ａｎ）」、及び「前記（ｔｈｅ）」は、複数形を含むことを意図する。また、実施形態及び／又は特許請求の範囲に用いる用語「備える（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「具する（ｗｉｔｈ）」又はその変形の範囲について、これらの用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」に類似な用語の意味を表現することが意図される。

別に定義されない限り、ここに使用される全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。例えば、辞書に一般的に使用されているような用語は、関連分野の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、明確に定義されていない限り、理想化された又は過度に形態的な意味として理解されない。

８ 冷却空気流／電子素子
９、１２ 冷却プレート
１０ 冷却装置
１１、１３、２０、２１ クリップ
１４ 電子素子／中央処理装置
１６、１８ シリコンパイプ
１７、１９ 矢印
２５ シャーシ
２６、２８、４２、４４ 金属パイプ
２７、２９ 端部
３０、３１ シリコンケース
３２ アンチスプレープレート
３３ ウォータートレイ
３４ ガイドパイプ
４０ 上面

Claims (5)

1. 発熱電子素子を冷却するための冷却システムであって、
   冷却装置と、
   前記冷却装置からの冷却流体を伝送し、また加熱された前記冷却流体を前記冷却装置に返送するための一体的に接続される複数の金属パイプを含み、発熱する電子素子を冷却するための少なくとも１つの冷却プレートと、
   前記金属パイプの各々を前記冷却装置に接続するための複数のシリコンケースと、
   前記シリコンケースと前記電子素子との間に設けられるアンチスプレープレートと、
   前記冷却装置、前記シリコンケース、及び前記アンチスプレープレートの下に位置し、且つ前記シリコンケースから漏れる如何なる水を収集するためのウォータートレイと、
   前記ウォータートレイに接続され、前記ウォータートレイに収集された如何なる水を、前記電子素子を含むシャーシから離させるようにガイドする排水口と、
   を含み、
   前記アンチスプレープレートは、如何なる噴水を前記電子素子から離させるようにガイドするように、逆に湾曲した上面を有する冷却システム。
2. 少なくとも１つの第２の冷却プレートを更に含む請求項１に記載の冷却システム。
3. 請求項１に記載の冷却システムを備えるサーバー。
4. 少なくとも１つの発熱する電子素子を有し、且つ前記電子素子に接触する少なくとも１つの冷却プレートを含むサーバーであって、
   金属パイプによって前記少なくとも１つの冷却プレートに接続される冷却装置を更に備え、
   前記金属パイプは、一端が前記少なくとも１つの冷却プレートと一体成形し、他端がシリコンケースによって前記冷却装置に接続され、
   前記シリコンケースと前記電子素子との間に設けられるアンチスプレープレートと、
   前記冷却装置、前記シリコンケース、及び前記アンチスプレープレートの下に設けられるウォータートレイと、
   を更に備え、
   前記アンチスプレープレートは、如何なる噴水を前記電子素子から離させるようにガイドするように、逆に湾曲した上面を有するサーバー。
5. 少なくとも１つの電子素子を含むサーバーと、
   冷却装置と、
   前記冷却装置に複数のシリコンケースによって各々が接続される複数の金属パイプと、
   前記冷却装置と前記金属パイプの接続箇所と前記電子素子との間に設けられることで、前記冷却装置と前記金属パイプの接続箇所からの如何なる噴水を前記電子素子から離させるようにガイドするように、逆に湾曲した上面を有するアンチスプレープレートと、
   前記サーバーに設けられ、如何なる噴水と漏れ水を収集して前記電子素子を支持するシャーシから離させるようにガイドするように、前記冷却装置、前記アンチスプレープレート、及び前記冷却装置と前記金属パイプの接続箇所の下に設けられるウォータートレイと、
   を備えるサーバーシステム。
   

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