KR20180021381A - 개선된 공기 퍼지 메커니즘을 이용한 누출 내성의 액체 냉각 시스템 - Google Patents

개선된 공기 퍼지 메커니즘을 이용한 누출 내성의 액체 냉각 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180021381A
KR20180021381A KR1020187001572A KR20187001572A KR20180021381A KR 20180021381 A KR20180021381 A KR 20180021381A KR 1020187001572 A KR1020187001572 A KR 1020187001572A KR 20187001572 A KR20187001572 A KR 20187001572A KR 20180021381 A KR20180021381 A KR 20180021381A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
valve
coolant
purge
sump
Prior art date
Application number
KR1020187001572A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102512829B1 (ko
Inventor
제리 아이호르 투스타니우스키으즈
Original Assignee
델타 디자인, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 델타 디자인, 인코포레이티드 filed Critical 델타 디자인, 인코포레이티드
Publication of KR20180021381A publication Critical patent/KR20180021381A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102512829B1 publication Critical patent/KR102512829B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0209—Thermal insulation, e.g. for fire protection or for fire containment or for high temperature environments
    • H05K5/0211—Thermal buffers, e.g. latent heat absorbers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20272—Accessories for moving fluid, for expanding fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid, for removing gas or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

하나 이상의 열 유닛(thermal unit)을 위한 냉각 시스템은, 섬프 챔버(sump chamber), 섬프 챔버 위에 위치한 퍼지 챔버(purge chamber), 및 퍼지 챔버 위에 위치한 저장 챔버(reservoir chamber)를 포함하는 탱크 어셈블리(tank assembly); 펌프, 열 교환기 및 도관을 포함하는 냉각 회로로서, 하나 이상의 열 유닛, 섬프 챔버, 펌프, 열 교환기 및 저장 챔버를 통해 액체 냉각제를 순환시키도록 구성되는 냉각 회로; 탱크 어셈블리의 외부에 위치한 제1밸브로서, 제1밸브가 열릴 때, (i) 액체 냉각제가 퍼지 챔버로부터 제1밸브를 통해 섬프 챔버로 유동할 수 있고, (ii) 기체가 동시에 섬프 챔버로부터 제1밸브를 통해 퍼지 챔버로 유동할 수 있도록 구성되는 제1밸브; 및 탱크 어셈블리의 외부에 위치한 제2밸브로서, 제2밸브가 열릴 때, (i) 액체 냉각제가 저장 챔버로부터 제2밸브를 통해 퍼지 챔버로 유동할 수 있고, (ii) 기체가 동시에 퍼지 챔버로부터 제2밸브를 통해 저장 챔버로 유동할 수 있도록 구성되는 제2밸브를 포함한다.

Description

개선된 공기 퍼지 메커니즘을 이용한 누출 내성의 액체 냉각 시스템
본 출원은 2015년 6월 26일에 출원된 미국 가출원 제62/185,250호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전체가 본원에 참조로 편입된다.
본 섹션은 청구범위에 기재된 발명에 대한 배경 또는 맥락을 제공하기 위함이다. 여기에서의 설명은 추구될 수 있었지만 이전에 착상되었거나 추구되었던 것은 아닌 개념을 포함할 수 있다. 따라서, 본원에 달리 표시되지 않는 한, 본 섹션에서 설명된 것은 본원의 명세서 및 청구범위에 대한 종래기술이 아니며, 본 섹션에 포함되었다고 하여 종래기술로 인정되는 것이 아니다.
본 개시내용은 전기 부품을 위한 누출 내성의(leak tolerant) 액체 냉각 시스템에 관한 것이다.
종래기술에서, 이와 같은 액체 냉각 시스템은 미국특허 제4,698,728호("'728 특허") 및 미국특허 제5,048,599호("'599 특허")에 기재되어 있으며, 전기 부품을 위한 누출 내성의 액체 냉각 시스템에 관한 이들의 모든 교시와 관련하여 이들은 본원에 참조로 편입된다.
'728 특허에서는, 액체 냉각제가 대기압 이하의 압력에서 특정 도관을 통해 전기 부품을 지나도록 통제된다. 도관 내의 액체의 압력이 도관 외부의 기압보다 낮기 때문에, 도관에서 누출이 발생하면 기체가 도관으로 빨아들여진다. 결과적으로, 액체 냉각제가 누출되지 않는다. 그러나 기체가 도관으로 들어간 후, 기체는 어쨌든 도관으로부터 퍼지(purge)되어야 한다. 그렇지 않은 경우, 기체가 냉각제에 혼입된 채로 있게 되면, 냉각제가 시스템에서 이동하는 속도가 감소되고, 이는 다시 시스템의 냉각력을 감소시키게 된다. 덧붙여, 시스템에서 기체의 축적은 시스템의 냉각제 저장소가 넘쳐흐르게 할 수 있다. 나아가, 전기 부품 주변의 냉각 재킷(cooling jacket)에서의 통로와 같이 냉각 시스템의 어떤 중요한 통로에 기체가 갇힐 수 있는데, 이는 다시 냉각 시스템에서 고열점(hot spot)을 야기한다.
'728 특허에서는, 냉각제로부터 기체가 제거되는 메커니즘이 도 2a-2d와 함께 도시되고 설명되어 있다. 그러나, 그 메커니즘에서는, 도관으로 냉각제를 순환시키는 펌프가 일시적으로 멈추고, 그 다음에 기체 퍼지 작동을 위해 다시 켜져야 한다. 이러한 펌프 작동의 중단은 냉각제가 시스템을 유동하는 속도를 일시적으로 느리게 할 수 있고, 이는 다시 전기 부품이 냉각되는 속도를 늦춘다. 덧붙여, 펌프를 끔에서 켬으로 전환하는 것은 냉각 도관 전체에 대하여 압력 급증(surge)을 일으키고, 이는 다시 냉각 도관 부품과 이들의 연결부품에 스트레스를 야기한다. 나아가, 펌프를 끔에서 켬으로 전환하는 것은 냉각 시스템의 전원 공급으로부터 나오는 전력의 계단형 증가를 유발한다. 따라서 전원 공급은 냉각될 전기 부품에의 어떠한 공급 전압에서도 유해한 과도현상이 발생하지 않도록 보장하는 보상기구를 포함하여야 한다.
'599 특허에서는 이 문제에 대한 하나의 해결책을 설명한다. 여기에 설명된 시스템에서, 전기 부품을 위한 누출 내성의 액체 냉각 시스템은 액체 냉각제가 전기 부품을 지나 퍼지 탱크(purge tank)의 저부 챔버를 통하도록 순환시키는 도관과 펌프를 포함하는 냉각 도관을 포함한다. 이 퍼지 탱크는 또한 통로를 통해 저부 챔버로 연결되는 상부 챔버를 가지며, 저부 챔버는, 냉각제에서의 임의의 기체 버블이 상부 챔버로의 통로를 통한 부력에 의해 발생하고 이동하기에 충분히 낮은 속도로 액체 냉각제가 저부 챔버를 통과하도록 크기가 정해진다. 또한, 상부 챔버는 각각 밸브가 있는 입력 포트 및 출력 포트를 갖는다. 액체 냉각제를 저장소로부터 입력 포트를 통해 상부 챔버로 강제함에 의하여 기체는 상부 챔버로부터 출력 포트를 통해 퍼지된다. 이것이 발생함에 따라, 냉각제는 계속해서 전기 부품을 지나 냉각제 회로를 통해 내보내진다. 따라서 냉각 회로를 통한 압력은 일정하게 유지되고, 전기 부품에 대한 공급 전압이 일정하게 유지된다. 또한, 기체를 상부 챔버로부터 신속하게 퍼지하기 위하여, 퍼지 탱크 챔버들 사이의 통로는 상부 챔버로부터 저부 챔버로의 냉각제의 유동을 저해하는 방식으로 제한되는 한편, 냉각제는 상부 챔버로 강제된다.
그러나, '599 특허의 시스템에서는, 퍼지 탱크 및/또는 저장소의 내부에 있는 밸브 및/또는 오리피스(orifice)가 있다. 따라서 저장소 및 퍼지 탱크는 밸브 및/또는 오리피스의 수리 및/또는 교체를 할 수 있도록 분해를 필요로 한다. 나아가, 만약 상이한 열 유닛(thermal unit)이 있다면, 최적의 작동을 위하여 상이한 오리피스 크기를 가질 필요가 있을 수 있다.
전기 부품을 위한 기존의 누출 내성의(leak tolerant) 액체 냉각 시스템에 있던 상기 설명한 문제점을 고려하여 본 발명의 구현예가 개발되었다.
하나의 구현예에서, 하나 이상의 열 유닛(thermal unit)을 위한 냉각 시스템은, 섬프 챔버(sump chamber), 섬프 챔버 위에 위치한 퍼지 챔버(purge chamber), 및 퍼지 챔버 위에 위치한 저장 챔버(reservoir chamber)를 포함하는 탱크 어셈블리(tank assembly); 펌프, 열 교환기 및 도관을 포함하는 냉각 회로로서, 하나 이상의 열 유닛, 섬프 챔버, 펌프, 열 교환기 및 저장 챔버를 통해 액체 냉각제를 순환시키도록 구성되는 냉각 회로; 탱크 어셈블리의 외부에 위치한 제1밸브로서, 제1밸브가 열릴 때, (i) 액체 냉각제가 퍼지 챔버로부터 제1밸브를 통해 섬프 챔버로 유동할 수 있고, (ii) 기체가 동시에 섬프 챔버로부터 제1밸브를 통해 퍼지 챔버로 유동할 수 있도록 구성되는 제1밸브; 및 탱크 어셈블리의 외부에 위치한 제2밸브로서, 제2밸브가 열릴 때, (i) 액체 냉각제가 저장 챔버로부터 제2밸브를 통해 퍼지 챔버로 유동할 수 있고, (ii) 기체가 동시에 퍼지 챔버로부터 제2밸브를 통해 저장 챔버로 유동할 수 있도록 구성되는 제2밸브를 포함한다.
하나의 측면에서, 섬프 챔버 및 퍼지 챔버는 제1벽에 의해 분리되고, 퍼지 챔버 및 저장 챔버는 제2벽에 의해 분리되고, 제1벽 및 제2벽은 이들을 통과하는 밸브 또는 개구부가 없는 연속적인 시트의 재료로 각각 만들어진다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 냉각 회로는 펌프 및 저장 챔버 사이의 냉각 회로에서의 위치에 위치하는 필터를 더 포함한다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 시스템의 정상 작동에서, 제1밸브가 열리고 제2밸브가 닫힌다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 제1밸브 및 제2밸브에 전원이 공급되지 않을 때, 제1밸브 및 제2밸브가 열린다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 하나 이상의 열 유닛이 저장 챔버의 정상 유체 수준보다 위에 위치한다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 시스템의 정상 작동에서, 섬프 챔버, 퍼지 챔버, 및 하나 이상의 열 유닛에서의 냉각 회로의 부분은 부압(negative pressure)에 있고, 저장 챔버는 대기압 또는 그 이상에 있다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 누출이 냉각 회로에서 발생하면, 섬프 챔버로 진입하는 기체는 느려지고 제1밸브를 통해 퍼지 챔버로 올라가고, 퍼지 챔버의 냉각제는 동시에 제1밸브를 통해 섬프 챔버로 이동하도록 시스템이 구성된다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 냉각 시스템은, 저장 챔버와 통신하고, 저장 챔버의 냉각제가 미리 결정된 수준으로 떨어졌을 때를 표시하는 출력 신호를 제공하도록 구성되는 센서를 더 포함한다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 출력 신호가 퍼지 챔버의 냉각제가 미리 결정된 수준으로 떨어졌음을 표시할 때, 제1밸브가 닫히고 제2밸브가 열려서, 냉각제가 저장 챔버로부터 제2밸브를 통해 퍼지 챔버로 이동하고, 기체가 동시에 퍼지 챔버로부터 제2밸브를 통해 저장 챔버로 이동하도록, 시스템이 구성된다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 냉각 시스템은, 탱크 어셈블리의 외부에 위치하고 저장 챔버가 대기압으로 유지되도록 구성되는 에스-버블(S-bubble) 에어록(airlock)을 더 포함한다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 에스-버블 에어록은 저장 챔버를 외부 환경으로부터 밀봉하지만 저장 챔버가 대기압으로 유지되도록 구성된다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 에스-버블 에어록은 살생물제를 포함한 유체를 함유한다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 고정된 펄스-폭 변조(pulse-width modulation; PWM)가 열 교환기의 냉각 팬(fan)의 속도를 제어하는 데에 사용된다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 하나 이상의 열 유닛으로 공급되는 냉각제의 온도는 온도 센서에 의해 모니터 되고, 감지된 온도에 근거하여 열 교환기의 냉각 팬의 속도를 다양하게 함으로써 지정된 설정값으로 제어된다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 하나 이상의 열 유닛의 히터의 전원 사용이 모니터 되고, 하나 이상의 열로 공급되는 냉각제의 온도는 모니터 된 히터 전원 사용에 근거하여 열 교환기의 냉각 팬의 속도를 다양하게 함으로써 제어된다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 냉각 시스템은, 하나 이상의 열 유닛으로 이어지는 하나 이상의 도관 및 하나 이상의 열 유닛으로부터 나오는 하나 이상의 도관 사이에 위치하고, 하나 이상의 열 유닛과 평행하며, 하나 이상의 열 유닛으로 이어지는 도관의 압력이 미리 결정된 한계치를 초과할 때 냉각제가 자신을 통해 유동하도록 구성되는 하나 이상의 압력 방출 밸브(pressure relief valve)를 더 포함한다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 냉각 시스템은 저장 챔버에서 냉각제의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 센서를 더 포함한다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 냉각 시스템은 열 교환기로 이어지는 도관 및 열 교환기로부터 나오는 도관 사이에 위치하는 차압(differential pressure) 센서를 더 포함한다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 냉각 시스템은 (i) 펌프 및 저장 챔버 사이에 위치하는 도관, 및 (ii) 퍼지 챔버 사이에 위치하는 제3밸브를 더 포함하고, 저장 챔버의 냉각제가 미리 결정된 수준으로 떨어졌다고 출력 신호가 표시할 때, 제3밸브가 열려서 냉각제가 펌프에 의하여 퍼지 챔버로 주입되도록 시스템이 구성된다.
상기 구현예 및 측면 중 임의의 것과 조합될 수 있는 하나의 측면에서, 퍼지 챔버는 일체형으로 섬프 챔버에 부착되고, 저장 챔버는 일체형으로 퍼지 챔버에 부착된다.
다른 구현에에서, 반도체 기기 핸들러(handler)는 하나 이상의 열 유닛 및 상기 구현예 또는 측면 중 임의의 냉각 시스템을 포함하고; 하나 이상의 열 유닛은, 전자 기기와 접촉하는 제1면과 제1면의 맞은편인 제2면을 갖는 전기 히터, 및 상기 히터의 상기 제2면에 연결되어 상기 히터가 히트 싱크(heat sink) 및 상기 전자기기 사이에 삽입되게 되는 히트 싱크를 포함한다.
본 발명의 구현예가 첨부한 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 발명의 첫번째 구현예에 따른, 전기 부품을 위한 누출 내성의 액체 냉각 시스템의 측면도이다.
도 2는 발명의 두번째 구현예에 따른, "터보퍼지(turbopurge)" 특징을 포함하는 전기 부품을 위한 누출 내성의 액체 냉각 시스템의 측면도이다.
다음의 서술에서, 설명이지만 제한은 아닌 목적으로, 본 발명의 구현예의 완전한 이해를 제공하기 위하여, 세부내용 및 서술이 제시된다. 그러나, 본 발명이 이러한 세부내용 및 서술에서 벗어난 다른 구현예에서 실시될 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
첫번째 구현예
도 1은 발명의 첫번째 구현예에 따른, 전기 부품을 위한 누출 내성의 액체 냉각 시스템(1)의 측면도이다. 부품들이 일정한 비율로 보여지는 것은 아니다. 도 1 및 도 2에서, 검정색 머리의 화살표는 액체 냉각제(liquid coolant; LC)를 표시하고, 흰색 머리의 화살표는 기체의 유동을 나타낸다. 냉각제는, 예를 들어, 물이다.
첫번째 구현예의 시스템(1)은 냉각제를 제1 및 제2 열 유닛(10a 및 10b)으로 제공하도록 구성된다. 열 유닛은, 예를 들어, 전자 기기와 접촉하는 제1면과 제1면의 맞은편인 제2면을 갖는 전기 히터, 및 상기 히터의 상기 제2면에 연결되어, 상기 히터가 히트 싱크 및 상기 전자기기 사이에 삽입되게 되는 히트 싱크를 포함한다. 이러한 열 유닛은, 예를 들어, 미국특허 제5,821,505호("'505 특허")에 기재되어 있으며, 이는 온도 조절 시스템에 관한 교시에 대하여 본원에 참조로 편입된다. 시스템(1)이 냉각제를 열 유닛으로 공급하도록 구성되면, 냉각제는 히트 싱크로 공급된다. 여기에 기재된 시스템은 냉각제를 히터 및 히트 싱크를 포함하는 열 유닛으로 공급하도록 구성되는 것에 한정되지 않는다. 오히려 시스템은 고전력 램프 및 트랜지스터와 같은 임의의 열 생성 전기 부품을 냉각시키도록 구성된 임의의 유형의 열 유닛으로 액체 냉각제를 공급하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 액체 냉각제는 전자 부품을 지지하는 냉각 재킷을 포함한 냉각제 회로를 통해 부품을 지나도록 간단하게 순환될 수 있으며, 이러한 경우 열 유닛은 냉각 재킷이다.
시스템(1)은 탱크 어셈블리(80)를 포함한다. 탱크 어셈블리(80)는 섬프 챔버(80a), 퍼지 챔버(80b) 및 저장 챔버(80c)를 포함한다. 탱크 어셈블리는 섬프 챔버(80a) 및 퍼지 챔버(80b)를 분리하는 제1벽(80d), 및 퍼지 챔버(80b) 및 저장 챔버(80c)를 분리하는 제2벽(80e)을 포함한다. 탱크 어셈블리(80)는 바람직하게는 섬프 챔버(80a), 퍼지 챔버(80b) 및 저장 챔버(80c)가 일체형으로 영구적으로 서로에게 부착되어 있는(예를 들어, 용접 또는 화학 결합에 의하여) 통합형 어셈블리이다. 바람직하게는, 탱크 어셈블리(80)는 PVC와 같은 플라스틱으로 만들어지고, 챔버는 서로에게 화학적으로 결합된다. 제1벽(80d) 및 제2벽(80e)은 이들을 통과하는 밸브 또는 개구부가 없는 연속적인 시트의 재료로 각각 만들어진다. 따라서 섬프 챔버(80a)는 시스템(1)의 작동 중 어느 시점에서도 제1벽(80d)의 임의의 부분을 통한 퍼지 챔버(80b)와의 유체 연통이 없다. 마찬가지로, 퍼지 챔버(80b)는 시스템(1)의 작동 중 어느 시점에서도 제2벽(80e)의 임의의 부분을 통한 저장 챔버(80c)와의 유체 연통이 없다. 저장 챔버(80c)는 퍼지 챔버(80b)보다 위에 위치하고, 퍼지 챔버(80b)는 섬프 챔버(80a)보다 위에 위치한다.
저장소(80c)는 대기압 또는 그 이상에서 냉각제(LC)를 수용한다. 부품(12a 및 12b)은 저장 챔버(80c)로부터 열 유닛(10a 및 10b)으로 각각 냉각제를 운반하는 도관이다. 부품(14)은 열 유닛(10a 및 10b)으로부터 섬프 챔버(80a)로 냉각제를 운반하는 도관이다. 섬프 챔버(80a)는 도관(14)으로부터 냉각제를 접수하고 이를 도관(16)을 통해 펌프(17)의 입력으로 보낸다. 펌프(17)의 출력으로부터의 냉각제는 도관(70)을 통해 필터(71)의 입력으로 보내진다. 필터(71)로부터, 냉각제는 도관(18)을 통해 열 교환기(19)의 입력으로 이동한다. 열 교환기(19)에서 냉각된 후, 냉각제는 저장 챔버(80c)로 돌아간다. 섬프 챔버(80a), 펌프(17), 필터(71), 열 교환기(19), 저장 챔버(80c) 및 열 유닛을 포함하는 회로를 "냉각 회로"라고 부른다.
펌프는, 예를 들어, 바렛 엔지니어드 펌프스(Barrett Engineered Pumps)로부터 입수 가능한 UPS 26-150SF와 같은 원심 펌프일 수 있다.
필터는, 예를 들어, 아이티더블유 필터테크(ITW Filtertek)로부터 입수 가능한 모델 0073610의 대형 인라인(in-line) 필터와 같은 인라인 필터일 수 있다.
열 교환기는, 예를 들어, 액체 냉각제가 팬에 의해 제어되는 기체의 유동에 의해 냉각되는 액체/기체 열 교환기, 또는 열 교환기의 내부 냉각제 유체가 외부 소스(예를 들어, 공장의 냉각 유체 라인)에 의하여 제공된 냉각 유체에 의하여 냉각되는 액체/액체 열 교환기일 수 있다. 또한 열 교환기는 내부 냉각제 유체를 냉각시키는 냉동을 이용하는 열 펌프형 열 교환기일 수 있다.
도관(44)은 섬프 챔버(80a)로부터 제1밸브(43)로 이어진다. 도관(42)은 제1밸브(43)로부터 퍼지 챔버(80b)로 이어진다. 정상 작동에서 제1밸브(43)는 열려 있다. 따라서 섬프 챔버(80a) 및 퍼지 챔버(80b)는 펌프(17)의 작동으로 인해 균일화 되고 부압에 있다. 제1밸브(43)는 탱크 어셈블리(80)의 외부에 위치한다. 따라서, 탱크 어셈블리(80)가 섬프 챔버(80a), 퍼지 챔버(80b) 및 저장 챔버(80c)가 바람직하게 일체형으로 영구적으로 서로에게 부착되어 있는 통합형 어셈블리이더라도, 제1밸브(43)는 쉽게 수리 및/또는 교체될 수 있다.
도관(24)은 퍼지 챔버(80b)로부터 제2밸브(23)로 이어진다. 도관(22)은 제2밸브(23)로부터 저장 챔버(80c)로 이어진다. 정상 작동에서 제2밸브(23)는 닫혀 있다. 따라서 저장 챔버(80c)는 펌프(17) 및 에스-버블 에어록(51)의 작동으로 인해 대기압 또는 그 이상이고, 이에 대하여는 하기에 더 상세히 설명된다. 제2밸브(23)는 제1밸브(43)처럼 탱크 어셈블리(80)의 외부에 위치한다.
제1 및 제2밸브(43 및 23)는 센서(21)로부터의 제어 신호에 반응하여 개폐하는 전자-기계 제어밸브 또는 공압밸브이다. 바람직하게는, 밸브(43 및 23)는 개방 위치가 기본값이고, 열 유닛(10a, 10b)은 저장 챔버(80c)의 유체 수준보다 위에 위치한다. 결과적으로, 전원이 시스템에 공급되지 않을 때(펌프(17)가 꺼지고 밸브(43, 23)가 열린다), 도관(12a, 12b, 14) 및 열 유닛(10a, 10b)은 열 유닛(10a, 10b)으로부터 냉각제를 끌어내리는 중력 때문에 부압으로 유지된다. 그러나, 상기에서 논한 바와 같이, 시스템(1)의 정상 작동에서 제1밸브(43)는 열리고 제2밸브(23)는 닫힌다.
밸브(42, 23)가 열렸을 때, 냉각제 및 기체가 둘 다 도관(44, 42, 24, 22) 및 밸브(43, 24)를 동시에 지나가되, 냉각제는 제1방향이고 기체는 반대의 제2방향으로 지나갈 수 있도록, 도관(44, 42, 24, 22) 및 밸브(43, 23)는 크기가 정해진다.
센서(21)는 퍼지 챔버(80b)와 통신한다. 센서(21)는 퍼지 챔버(80b) 내의 냉각제가 미리 결정된 수준으로 떨어졌을 때(바꾸어 말해, 미리 결정된 부피의 기체가 퍼지 챔버(80b)에 축적되었을 때)를 결정하도록 구성된다.
시스템(1)의 정상 작동에서, 기체 버블이 액체 냉각제에 혼입되지 않는다. 따라서, 냉각제가 섬프 챔버(80a)를 지나면서, 기체가 섬프 챔버(80a)의 상부로 올라가지 않고, 도관(44), 제1밸브(43) 및 도관(42)을 통해 퍼지 챔버(80b)로 올라가지 않는다. 결과적으로, 퍼지 챔버(80b)의 기체의 양은 고정되어 유지된다.
부압인 시스템의 부분에서, 예를 들어, 도관(12a, 12b, 14) 또는 열 유닛(10a, 10b)에서 누출이 발생하면, 기체가 누출되는 부품으로 빨아들여진다. 상기에서 논의한 바와 같이, 저장 챔버(80c)의 냉각제는 기본적으로 대기압에 있고, 냉각제가 펌프(17)에 의해 부품(10a, 10b, 12a, 12b, 14)을 통해 빨아들여지면서 그 기준점으로부터의 압력 저하가 이들 부품에서 발생한다. 결과적으로, 누출이 발생할 때, 부품(10a, 10b, 12a, 12b, 14)으로부터 냉각제가 흘러나오지 않는다.
또한, 기체는 누출이 없어도 냉각 회로에 축적될 수 있다. 예를 들어, 기체는 저장 챔버(80c)에서 냉각제에 흡착되고, 섬프 챔버에서의 더 낮은 압력 때문에 섬프 챔버(80a)에서 방출될 수 있다.
냉각제가 혼입된 기체와 함께 섬프 챔버(80a)를 지나면서, 냉각제의 속도가 느려진다. 냉각제에 혼입된 임의의 기체 버블이 발생하여 부력에 의해 제1방향으로 도관(44), 제1밸브(43) 및 도관(42)을 통해 퍼지 챔버(80b)로 이동하도록 하기에 충분히 낮은 속도로 냉각제가 섬프 챔버를 통해 이동하는 한편, 냉각제가 반대의 제2방향으로 퍼지 챔버(80b)로부터 도관(42), 제1밸브(43) 및 도관(44)을 통해 섬프 챔버(80a)로 이동하도록 섬프 챔버(80a)는 크기가 정해진다.
기체가 부력으로 인해 퍼지 챔버(80b)로 진입하면서, 퍼지 챔버(80b)에서 소량의 액체 냉각제가 도관(42), 제1밸브(43) 및 도관(42)을 통해 섬프 챔버(80a)로 강제된다. 이 액체의 흐름은 두 챔버(80a 및 80b)에서의 압력이 균일하게 유지되도록 한다.
부품(10a, 10b, 12a, 12b, 14)에서 누출이 계속되면, 퍼지 챔버(80b)에서의 액체 냉각제 수준이 결국 센서(21)의 탐침에 의해 탐지되는 미리 결정된 수준으로 떨어질 것이다. 이것이 발생할 때, 센서는, 예를 들어, 도전성 와이어를 통해, 제1밸브(43) 및 제2밸브(23)로 제어신호를 보내고, 이는 제1밸브(43)가 닫히고 제2밸브(23)가 열리게 하여 기체 퍼지를 개시시킨다.
밸브(23)가 열렸을 때, 액체 냉각제는 중력(g)으로 인해 제1방향으로 저장 챔버(80c)로부터 밸브(23)를 통해 퍼지 챔버(80b)로 이동한다. 이는 퍼지 챔버(80b)의 압력이 상승하도록 하고, 이는 퍼지 챔버(80b)의 기체가 동시에 반대의 제2방향으로 퍼지 챔버(80b)로부터 저장 챔버(80c)로 흘러가도록 한다. 저장 챔버(80c)의 과도한 기체는 저장 챔버(80c)로부터 도관(50), 에스-버블 에어록(51) 및 도관(52)를 통해 주변 환경으로 흘러가서, 저장 챔버가 대기압으로 되돌아 가게 된다. 에스-버블 에어록(51)은 외부 환경으로부터 오염물질 및 미생물이 들어오지 않도록 저장 챔버(80c)를 밀봉하지만, 저장 챔버가 대기압으로 유지되도록 허용한다. 에스-버블 에어록(51)은 탱크 어셈블리(80)의 외부에 위치한다. 따라서, 탱크 어셈블리(80)가 섬프 챔버(80a), 퍼지 챔버(80b) 및 저장 챔버(80c)가 일체형으로 영구적으로 서로에게 부착되어 있는 통합형 어셈블리이더라도, 에스-버블 에어록(51)은 쉽게 수리 및/또는 교체될 수 있다. 에스-버블 에어록(51)은 살생물제를 포함하고 오일과 같이 낮은 증기압을 갖는 유체를 선택적으로 함유한다.
기체 퍼지가 개시된 후 미리 결정된 시간 동안에 제1밸브(43)는 닫히고 제2밸브(23)는 열려 있으며, 그 후 밸브(43 및 23)는 그들의 정상 작동 상태(즉, 제1밸브(43)는 열리고 제2밸브(23)는 닫힘)로 돌아간다. 미리 결정된 시간은 60초 내지 180초 사이일 수 있고, 더 바람직하게는 90초 내지 150초, 더 바람직하게는 약 120초이다.
상기에서 설명된 기체 버블 제거 작동을 이용하여, 냉각제는 본질적으로 안정적인 속도 및 압력으로 유체 회로 부품을 이동한다. 따라서, 열 유닛(10a, 10b)에는 미리 결정된 일정한 속도로 냉각제가 공급된다. 덧붙여, 임의의 과도적 압력이 없으면 부품 유체 회로 부품에서 스트레스를 감소시킨다. 나아가, 펌프(17)가 꺼짐과 켜짐으로 전환되지 않기 때문에, 펌프(17)와 열 유닛(10a, 10b)에 전원을 공급하는 공급부(도시되지 않음)로부터의 전원 급증(surge) 또는 과도적 전압이 방지된다.
열 유닛(10a, 10b)으로 공급되는 냉각제의 온도는 다양한 방식으로 제어될 수 있다. 제1방식에서, 고정된 펄스-폭 변조(pulse-width modulation; PWM)가 열 교환기(19)의 냉각 팬을 제어하는 데에 이용된다(팬이 항상 켜져 있음을 100% 의미함). 제2방식에서, 열 유닛(10a, 10b)으로 공급되는 냉각제의 온도는 온도 센서에 의해 모니터되고, 감지된 온도에 근거하여 열 교환기 팬의 속도를 (PWM과 함께) 다양하게 함으로써 특정한 설정 온도로 제어된다. 제3방식에서, 열 유닛(10a, 10b)의 히터의 전원 사용이 모니터되고, 열 유닛(10a, 10b)에 공급되는 냉각제의 온도는 히터 전원에 근거하여 열 교환기 팬의 속도를 (PWM과 함께) 다양하게 함으로써 제어된다. 예를 들어, 팬의 속도는 열 유닛(10a, 10b) 중에서 최저 히터 전원을 갖는 열 유닛의 전원에 근거하여 제어될 수 있다.
선택적으로, 시스템(1)은 하나 이상의 압력 방출 밸브(61)를 포함한다. 도관(62)은 도관(12b)으로부터 압력 방출 밸브(61)로 이어지고, 도관(60)은 압력 방출 밸브(61)로부터 도관(14)으로 이어진다. 압력 방출 밸브(61)는 하나 이상의 열 유닛(10a, 10b)으로 이어지는 도관의 압력이 미리 결정된 한계치를 초과할 때 이를 통해 냉각제가 유동되도록 구성된다. 압력 방출 밸브(61)는, 열 유닛(10, 10b)으로의 도관(12a, 12b)이 끊어진 경우, 냉각제가 도관(12a, 12b)으로부터 도관(14)으로 직접 유동하여 도관(14)의 압력을 완화시키도록 포함된다.
시스템(1)은 저장 챔버(80c)의 냉각제 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서(140)를 더 포함한다.
시스템(1)은 저장 챔버(80c)의 냉각제 수준을 측정하도록 구성된 냉각제 수준 센서(150)를 더 포함하여, 저장 챔버(80c)가 적절한 양의 냉각제를 함유하고 있는지를 판단하도록 한다.
시스템(1)은 열 교환기 밑에 위치한 제1액체받이(drip pan)(100), 및 탱크 어셈블리(80), 펌프(17) 및 필터(71) 밑에 위치한 제2액체받이(120)을 더 포함한다. 도관(110)은 액체받이(100)로부터 액체받이(120)로 이어지고, 누출된 액체 냉각제(leaked liquid coolant; LLC)가 액체받이(100)로부터 액체받이(120)로 흘러가도록 구성된다.
시스템(1)은 열 교환기(19)의 유입구 및 유출구 사이에 위치하는 차압 센서(91)를 더 포함하여, 열 교환기(19)를 통한 유동을 측정하도록 한다. 도관(90)은 도관(18)으로부터 차압 센서(91)로 이어지고, 도관(92)은 차압 센서(91)로부터 도관(20)으로 이어진다.
두번째 구현예
도 2는 발명의 두번째 구현예에 따른, "터보퍼지" 특징을 포함하는 전기 부품을 위한 누출 내성의 액체 냉각 시스템(2)의 측면도이다.
두번째 구현예는 하기에 명시적으로 서술된 것을 제외하고는 첫번째 구현예와 동일하다. 해당되는 곳에서, 첫번째 구현예에 관한 도 1에서처럼 동일한 도면 부호가 두번째 구현예에 관한 도 2에 사용된다. 부품들이 일정한 비율로 보여지는 것은 아니다.
두번째 구현예에서, 시스템(2)은 도관(18)으로부터 제3밸브(201)로 이어지는 도관(200), 및 제3밸브(201)로부터 퍼지 챔버(80b)로 이어지는 도관(202)을 더 포함한다. 정상 작동에서 제3밸브는 닫혀 있다.
제1 및 제2밸브(43 및 23)와 마찬가지로, 밸브(201)는 센서(21)로부터의 제어 신호에 반응하여 개폐하는 전자-기계 제어밸브이다. 바람직하게는, 제1 및 제2밸브(43 및 23)와 마찬가지로, 제3밸브(201)는 개방 위치가 기본값이다.
첫번째 구현예와 관련하여 상기에서 설명된 바와 같이, 퍼지 챔버(80b)의 액체 냉각제 수준이 센서(21)의 탐침에 의해 탐지되는 미리 결정된 수준으로 떨어졌을 때, 센서는, 예를 들어, 도전성 와이어를 통해, 제1밸브(43) 및 제2밸브(23)로 제어신호를 보내고, 이는 제1밸브(43)가 닫히고 제2밸브(23)가 열리게 하여 기체 퍼지를 개시시킨다. 두번째 구현예에서, 센서는 추가적으로, 예를 들어, 도전성 와이어를 통해, 제3밸브(201)로 제어신호를 보내어, 제3밸브가 열리도록 한다. 따라서, 펌프는 도관(200), 제3밸브(201) 및 도관(202)를 통해 냉각제를 퍼지 챔버(80b)로 강제시킨다. 이는 퍼지 챔버(80b)의 압력을 상승시켜, 퍼지 챔버(80b)의 기체가 퍼지 챔버(80b)로부터 저장 챔버(80c)로 유동하도록 한다. 이는 첫번째 구현예에서처럼 중력이 저장 챔버(80c)로부터 퍼지 챔버(80b)로 냉각제를 끌어당김으로써 달성될 수 있는 것보다 더 빠르게 기체가 퍼지 챔버(80b)로부터 저장 챔버(80c)로 퍼지 되도록 한다. 이를 본원에서 "터보퍼지"라고 부른다. 첫번째 구현예에서처럼, 저장 챔버(80c)의 과도한 기체는 저장 챔버(80c)로부터 도관(50), 에스-버블 에어록(51) 및 도관(52)를 통해 주변 환경으로 흘러가서, 저장 챔버가 대기압으로 되돌아 가게 된다.
기체 퍼지가 개시된 후 미리 결정된 시간 동안에, 제1밸브(43)는 닫히고 제2 및 제3밸브(23, 201)는 열린 상태로 유지되고, 그 후 밸브(43, 23 및 201)는 그들의 정상 작동 상태(즉, 제1밸브(43)는 열리고, 제2 및 제3밸브(23, 201)는 닫힘)로 되돌아 간다. 미리 결정된 시간은 3 내지 20초, 바람직하게는 3 내지 10초, 더 바람직하게는 약 5초이다.
기타 구현예
기타 구현예에서, 상기에 설명된 첫번째 또는 두번째 구현예에 따른 누출 내성의 액체 냉각 시스템을 포함하는 반도체 기기 핸들러가 제공된다.
시스템의 다양한 부품을 제어하기 위하여 시스템(1 또는 2)에서 컨트롤러가 제공될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러는 펌프(17)를 켜거나 끄고, 밸브(42, 23, 201)를 제어하고, 센서(21, 140, 150, 91)로부터 입력을 받고, 열 교환기(19)의 팬을 구동할 수 있다. 컨트롤러는 또한 퍼지 사이클의 빈도를 추적할 수 있고, 이는 시스템에서 누출의 존재 및/또는 정도에 대한 표시를 제공한다. 컨트롤러는 또한 시스템에서 임의의 오류 조건을 추적할 수 있다.
상기에 설명된 첫번째 및 두번째 구현에에서, 밸브(43 및 23)는 개방 위치가 기본값이고, 열 유닛(10a, 10b)은 저장 챔버(80c)의 유체 수준보다 위에 위치한다. 결과적으로, 전원이 시스템에 공급되지 않을 때(펌프(17)가 꺼지고 밸브(43, 23)가 열림), 저장 챔버(80c)가 대기압이더라도, 도관(12a, 12b, 14) 및 열 유닛(10a, 10b)은 열 유닛(10a, 10b)으로부터 냉각제를 끌어내리는 중력으로 인해 부압으로 유지된다. 다른 대안으로, 진공이 저장 챔버(80c)에 유지될 수 있다. 이 구현예에서, 열 유닛(10a, 10b)은 저장 챔버(80c)의 유체 수준보다 위에 위치하지 않는다고 하더라도 부압으로 유지될 수 있다.
상기 구현예들의 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 상기 설명은 완벽함을 의도하거나 또는 개시된 형태 그대로 본 발명의 구현예를 한정하는 것을 의도하는 것이 아니며, 변형 및 변이가 상기 내용에 비추어 가능하거나 또는 다양한 구현예의 실시로부터 얻어질 수 있을 것이다. 여기서 논의된 구현예는, 다양한 구현예의 원리 및 본질과, 착상되는 특정 용도에 적합한 다양한 변형으로 다양한 구현예에서 통상의 기술자가 본 발명을 활용할 수 있도록 하는 실제 응용을 설명하기 위하여 선정되고 설명되었다. 여기에 설명된 구현예들의 특징은 방법, 장치, 모듈, 시스템 및 컴퓨터 프로그램 제품의 모든 가능한 조합으로 조합될 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 하나 이상의 열 유닛을 위한 냉각 시스템에 있어서,
    섬프 챔버, 섬프 챔버 위에 위치한 퍼지 챔버, 및 퍼지 챔버 위에 위치한 저장 챔버를 포함하는 탱크 어셈블리;
    펌프, 열 교환기 및 도관을 포함하는 냉각 회로로서, 하나 이상의 열 유닛, 섬프 챔버, 펌프, 열 교환기 및 저장 챔버를 통해 액체 냉각제를 순환시키도록 구성되는 냉각 회로;
    탱크 어셈블리의 외부에 위치한 제1밸브로서, 제1밸브가 열릴 때, (i) 액체 냉각제가 퍼지 챔버로부터 제1밸브를 통해 섬프 챔버로 유동할 수 있고, (ii) 기체가 동시에 섬프 챔버로부터 제1밸브를 통해 퍼지 챔버로 유동할 수 있도록 구성되는 제1밸브; 및
    탱크 어셈블리의 외부에 위치한 제2밸브로서, 제2밸브가 열릴 때, (i) 액체 냉각제가 저장 챔버로부터 제2밸브를 통해 퍼지 챔버로 유동할 수 있고, (ii) 기체가 동시에 퍼지 챔버로부터 제2밸브를 통해 저장 챔버로 유동할 수 있도록 구성되는 제2밸브를 포함하는,
    냉각 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    섬프 챔버 및 퍼지 챔버는 제1벽에 의해 분리되고,
    퍼지 챔버 및 저장 챔버는 제2벽에 의해 분리되고,
    제1벽 및 제2벽은 이들을 통과하는 밸브 또는 개구부가 없는 연속적인 시트의 재료로 각각 만들어지는, 냉각 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    냉각 회로는 펌프 및 저장 챔버 사이의 냉각 회로에서의 위치에 위치하는 필터를 더 포함하는, 냉각 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    시스템의 정상 작동에서, 제1밸브가 열리고 제2밸브가 닫히는, 냉각 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    제1밸브 및 제2밸브에 전원이 공급되지 않을 때, 제1밸브 및 제2밸브가 열리는, 냉각 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    하나 이상의 열 유닛이 저장 챔버의 정상 유체 수준보다 위에 위치하는, 냉각 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    시스템의 정상 작동에서, 섬프 챔버, 퍼지 챔버, 및 하나 이상의 열 유닛에서의 냉각 회로의 부분은 부압에 있고, 저장 챔버는 대기압 또는 그 이상에 있는, 냉각 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    누출이 냉각 회로에서 발생하면, 섬프 챔버로 진입하는 기체는 느려지고 제1밸브를 통해 퍼지 챔버로 올라가고, 퍼지 챔버의 냉각제는 동시에 제1밸브를 통해 섬프 챔버로 이동하도록 구성되는, 냉각 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    저장 챔버와 통신하고, 저장 챔버의 냉각제가 미리 결정된 수준으로 떨어졌을 때를 표시하는 출력 신호를 제공하도록 구성되는 센서를 더 포함하는, 냉각 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    출력 신호가 퍼지 챔버의 냉각제가 미리 결정된 수준으로 떨어졌음을 표시할 때, 제1밸브가 닫히고 제2밸브가 열려서, 냉각제가 저장 챔버로부터 제2밸브를 통해 퍼지 챔버로 이동하고, 기체가 동시에 퍼지 챔버로부터 제2밸브를 통해 저장 챔버로 이동하도록 구성되는, 냉각 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    탱크 어셈블리의 외부에 위치하고, 저장 챔버가 대기압으로 유지되도록 구성되는 에스-버블 에어록을 더 포함하는, 냉각 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    에스-버블 에어록은 저장 챔버를 외부 환경으로부터 밀봉하지만 저장 챔버가 대기압으로 유지되도록 구성되는, 냉각 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    에스-버블 에어록은 살생물제를 포함한 유체를 함유하는, 냉각 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    고정된 펄스-폭 변조(PWM)가 열 교환기의 냉각 팬의 속도를 제어하는 데에 사용되는, 냉각 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 열 유닛으로 공급되는 냉각제의 온도는 온도 센서에 의해 모니터 되고, 감지된 온도에 근거하여 열 교환기의 냉각 팬의 속도를 다양하게 함으로써 지정된 설정값으로 제어되는, 냉각 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 열 유닛의 히터의 전원 사용이 모니터 되고, 하나 이상의 열로 공급되는 냉각제의 온도는 모니터 된 히터 전원 사용에 근거하여 열 교환기의 냉각 팬의 속도를 다양하게 함으로써 제어되는, 냉각 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 열 유닛으로 이어지는 하나 이상의 도관 및 하나 이상의 열 유닛으로부터 나오는 하나 이상의 도관 사이에 위치하고, 하나 이상의 열 유닛과 평행하며, 하나 이상의 열 유닛으로 이어지는 도관의 압력이 미리 결정된 한계치를 초과할 때 냉각제가 잔신를 통해 유동하도록 구성되는 하나 이상의 압력 방출 밸브를 더 포함하는, 냉각 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    저장 챔버에서 냉각제의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 센서를 더 포함하는, 냉각 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    열 교환기로 이어지는 도관 및 열 교환기로부터 나오는 도관 사이에 위치하는 차압 센서를 더 포함하는, 냉각 시스템.
  20. 제10항에 있어서,
    (i) 펌프 및 저장 챔버 사이에 위치하는 도관, 및 (ii) 퍼지 챔버 사이에 위치하는 제3밸브를 더 포함하고, 저장 챔버의 냉각제가 미리 결정된 수준으로 떨어졌다고 출력 신호가 표시할 때, 제3밸브가 열려서 냉각제가 펌프에 의하여 퍼지 챔버로 주입되도록 시스템이 구성되는, 냉각 시스템.
  21. 하나 이상의 열 유닛 및 제1항의 냉각 시스템을 포함하고; 하나 이상의 열 유닛은 전자 기기와 접촉하는 제1면과 제1면의 맞은편인 제2면을 갖는 전기 히터, 및 상기 히터의 상기 제2면에 연결되어 상기 히터가 히트 싱크 및 상기 전자기기 사이에 삽입되게 되는 히트 싱크를 포함하는, 반도체 기기 핸들러.
  22. 제1항에 있어서,
    퍼지 챔버는 일체형으로 섬프 챔버에 부착되고, 저장 챔버는 일체형으로 퍼지 챔버에 부착되는, 냉각 시스템.
KR1020187001572A 2015-06-26 2016-06-24 개선된 공기 퍼지 메커니즘을 이용한 누출 내성의 액체 냉각 시스템 KR102512829B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562185250P 2015-06-26 2015-06-26
US62/185,250 2015-06-26
PCT/US2016/039163 WO2016210222A1 (en) 2015-06-26 2016-06-24 Leak tolerant liquid cooling system employing improved air purging mechansim

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180021381A true KR20180021381A (ko) 2018-03-02
KR102512829B1 KR102512829B1 (ko) 2023-03-23

Family

ID=56409688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187001572A KR102512829B1 (ko) 2015-06-26 2016-06-24 개선된 공기 퍼지 메커니즘을 이용한 누출 내성의 액체 냉각 시스템

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10770317B2 (ko)
EP (1) EP3314993A1 (ko)
JP (1) JP6756824B2 (ko)
KR (1) KR102512829B1 (ko)
CN (1) CN107852841B (ko)
MY (1) MY190945A (ko)
SG (1) SG10201913153XA (ko)
TW (1) TWI687639B (ko)
WO (1) WO2016210222A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108029221B (zh) * 2015-09-14 2019-11-29 三菱电机株式会社 冷却器、电力转换装置及冷却系统
US20160205810A1 (en) * 2016-03-21 2016-07-14 Sam A Marshall Inherently leak free liquid cooling of equipment
CN109757060B (zh) * 2017-11-03 2020-11-24 阿里巴巴集团控股有限公司 冷却设备
US20190137040A1 (en) * 2017-11-08 2019-05-09 Delta Design, Inc. System and method for liquid nitrogen recycling
TWI694240B (zh) * 2017-12-15 2020-05-21 雙鴻科技股份有限公司 冷卻液分配裝置
TWI688326B (zh) * 2018-01-17 2020-03-11 緯創資通股份有限公司 冷卻液補充機構及具有冷卻液補充機構的冷卻循環系統及電子設備
US10694640B2 (en) * 2018-01-30 2020-06-23 Quanta Computer Inc. Server water cooling modules prevent water leakage device
US11378340B2 (en) * 2018-06-21 2022-07-05 The Boeing Company Heat transfer devices and methods of cooling heat sources
KR102135513B1 (ko) * 2018-11-28 2020-07-17 주식회사 우진산전 철도 차량의 전력변환장치용 팬 구동 제어장치
US11284535B2 (en) * 2019-08-30 2022-03-22 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Leak mitigation in a cooling system for computing devices
US11642933B2 (en) * 2020-06-24 2023-05-09 Honda Motor Co., Ltd. Heat transfer system for a vehicle
US11991858B2 (en) * 2021-02-17 2024-05-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Two phase coolant management
CN115031560A (zh) * 2022-04-28 2022-09-09 哈尔滨工业大学 一种吹扫式气热共储装置及换热系统
TWI816465B (zh) * 2022-07-08 2023-09-21 緯穎科技服務股份有限公司 浸潤冷卻系統

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698728A (en) * 1986-10-14 1987-10-06 Unisys Corporation Leak tolerant liquid cooling system
US4967832A (en) * 1989-12-27 1990-11-06 Nrc Corporation Cooling method and apparatus for integrated circuit chips
US5048599A (en) * 1990-10-11 1991-09-17 Unisys Corporation Leak tolerant liquid cooling system employing an improved air purging mechanism
KR20030019849A (ko) * 2002-02-08 2003-03-07 쿨랜스코리아 주식회사 전자장치의 수냉식 냉각 시스템

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3620297A (en) * 1969-12-12 1971-11-16 Orville Adkins Cooling system
US5821505A (en) 1997-04-04 1998-10-13 Unisys Corporation Temperature control system for an electronic device which achieves a quick response by interposing a heater between the device and a heat sink
US9236639B2 (en) * 2003-12-18 2016-01-12 GM Global Technology Operations LLC Thermoelectric methods to control temperature of batteries
US7401644B2 (en) * 2004-03-26 2008-07-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Computer systems and related methods for cooling such systems
US20070193721A1 (en) * 2006-02-21 2007-08-23 Tilton Donald E Automated Venting and Refilling of Multiple Liquid Cooling Systems
US7508665B1 (en) * 2006-10-18 2009-03-24 Isothermal Systems Research, Inc. Server farm liquid thermal management system
US9167721B2 (en) * 2011-11-29 2015-10-20 International Business Machines Corporation Direct facility coolant cooling of a rack-mounted heat exchanger
US9043035B2 (en) * 2011-11-29 2015-05-26 International Business Machines Corporation Dynamically limiting energy consumed by cooling apparatus
US9546348B2 (en) * 2012-11-28 2017-01-17 Demon Brewing Company, Inc. Conical brewing device with nesting supporting member
CN103157345B (zh) 2013-03-07 2015-04-29 西安交通大学 一种基于分子相溶性的油循环气体提纯装置及其提纯方法
CN103594136B (zh) 2013-11-26 2016-01-20 清华大学 一种高温气冷堆冷却剂净化系统及净化方法
US9385644B2 (en) * 2014-08-29 2016-07-05 Atieva, Inc. Sensorless DC fan speed controller
CN104703444B (zh) * 2015-03-19 2018-08-28 合肥天鹅制冷科技有限公司 闭式液冷系统的定压、补液及排气装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698728A (en) * 1986-10-14 1987-10-06 Unisys Corporation Leak tolerant liquid cooling system
US4967832A (en) * 1989-12-27 1990-11-06 Nrc Corporation Cooling method and apparatus for integrated circuit chips
US5048599A (en) * 1990-10-11 1991-09-17 Unisys Corporation Leak tolerant liquid cooling system employing an improved air purging mechanism
KR20030019849A (ko) * 2002-02-08 2003-03-07 쿨랜스코리아 주식회사 전자장치의 수냉식 냉각 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
TW201708782A (zh) 2017-03-01
KR102512829B1 (ko) 2023-03-23
CN107852841A (zh) 2018-03-27
CN107852841B (zh) 2020-02-21
JP2018522427A (ja) 2018-08-09
MY190945A (en) 2022-05-23
US20160379852A1 (en) 2016-12-29
WO2016210222A1 (en) 2016-12-29
US10770317B2 (en) 2020-09-08
JP6756824B2 (ja) 2020-09-16
SG10201913153XA (en) 2020-03-30
EP3314993A1 (en) 2018-05-02
TWI687639B (zh) 2020-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180021381A (ko) 개선된 공기 퍼지 메커니즘을 이용한 누출 내성의 액체 냉각 시스템
JP2933718B2 (ja) 空気パージ機構を使用した液体冷却システム
TWI427676B (zh) 溫度控制裝置及方法
KR20130036711A (ko) 열-발생 장치를 냉각하기 위한 방법 및 그 냉각장치
KR20090129932A (ko) 온수 생성장치
US9756763B2 (en) Cooling fluid supply apparatus with safety mechanism and method for cooling heat load
CN110617467A (zh) 真空式蒸汽和热水复合锅炉
CN205748845U (zh) 散热器水箱的气密性检漏装置
JP6619990B2 (ja) 圧力制御装置
JP5628097B2 (ja) 金型冷却装置
JP2014031965A (ja) 熱源装置及びその熱源装置を備えた温水暖房設備
KR101182101B1 (ko) 냉각 테스트 장치
KR101274233B1 (ko) 이지알 쿨러 제어장치
KR20140086324A (ko) 고압증기 멸균장치
CN105934639B (zh) 流体循环式供暖装置
KR100689723B1 (ko) 온도조절 장치
KR20190079088A (ko) 코팅액 공급 장치 및 방법과 이를 위한 토출밸브
KR101562112B1 (ko) 급탕 난방시스템
JP6580779B2 (ja) 燃料供給装置
JP2006284000A (ja) 循環装置用タンク装置
JP2009144998A (ja) 冷却ユニット
KR20180076140A (ko) 밀폐식 보일러의 물 보충 장치 및 물 보충 방법
KR20100076224A (ko) 반도체 소자 제조장비의 냉각 장치
KR101671164B1 (ko) 과압방지부재를 구비한 유체 순환식 난방장치
CN116867556A (zh) 低压脱气装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right