TW201644355A - 熱匯流排 - Google Patents

Abstract

一種實例方法包括將一熱匯流排定位於一冷卻壁之一匯流排支撐通道中，該冷卻壁包含複數個熱匯流排。所述定位包含將至少兩個無滴連接器之第一部分以可移除方式連接至所述無滴連接器之第二部分，其中所述第一部分耦接至該熱匯流排之一流體流動路徑，所述第二部分耦接至接收且傳回來自一冷卻劑源之冷卻劑的冷卻劑輸送管線。該方法進一步包括使自所述冷卻劑輸送管線接收之冷卻劑流經該流體流動路徑，且將冷卻劑傳回至所述冷卻劑輸送管線。該熱匯流排在由所述冷卻劑輸送管線提供之冷卻劑流經該冷卻壁之其他熱匯流排時定位。

Description

熱匯流排

本發明有關於一種熱匯流排。

在一些冷卻系統中，使用套管及或夾持至配接器之軟管將冷卻壁之冷卻單元耦接至冷卻劑源。在此等冷卻系統中，套管直徑容許度及套管、軟管及/或夾鉗之品質可導致洩漏，且在溫度及壓力下可具有未知的長期效能。此等冷卻壁系統中之許多者遭受不能單獨移除冷卻單元之不可能性，從而需要對整個冷卻壁切斷冷卻劑且移除整個冷卻壁進行修復。此導致維護成本高、停機時間長及可損害機架內之計算單元的漏水問題之風險可能較高。

本文中所描述之實例系統及方法藉由(例如)改良冷卻劑源至熱匯流排之流體連接的可靠性來解決當前冷卻劑壁冷卻系統中之許多缺陷。此等系統及方法亦可使得裝配時間/成本減少、存貨成本降低、修復成本更低、停機時間得以改良及使用者滿意度更高。在各種實例中，用自動閥密封盲配無滴連接器替換「固定」軟管連接以提供大量益處。

在各種實例中，盲配連接器系統藉由彈簧負載的整合式自動截流閥阻止冷卻劑(例如，水或其他已知冷卻劑)流動至冷卻劑壁之熱匯 流排(TBB)。此類型之連接器系統允許在沒有漏水風險的情況下移除單一TBB。

在各種實例中，每一冷卻劑壁建構有擱板(例如，鋁擠壓擱板)以支撐TBB且允許相關聯之計算單元(例如，刀鋒型伺服器)熱連接(例如，夾持)至TBB。每一擱板提供接納器器件以用於在該接納器與冷卻劑壁之主要結構性壁之間的間隙中接受TBB之框架支撐。由接納器界定之間隙允許獲得對TBB之支撐框架(例如，T形框架特徵)之嚙合，但其仍自由向前及向後滑動以產生至冷卻壁之冷卻劑輸送管線之可移除連接。可藉由移除式托架將TBB保持在原位，在冷卻劑流經冷卻劑壁時且在TBB上方及下方之計算單元依然已安裝且正操作時可附接或移除該托架，從而極大地減少維護時間及組件風險。

各種實例可允許在少於5分鐘之時間內移除與TBB相關聯之計算單元、移除移除式托架、移除TBB及安裝新的TBB，所用時間比如在現有冷卻劑壁系統上進行之移除多個計算單元及移除並替換整個冷卻劑壁所需要的時間少得多。

100‧‧‧電腦機架單元

110‧‧‧外殼

120‧‧‧計算單元

130‧‧‧冷卻壁

140‧‧‧冷卻劑連接

145‧‧‧冷卻劑輸送管線

150‧‧‧熱匯流排

300‧‧‧冷卻壁

310‧‧‧主壁

345‧‧‧冷卻劑輸送通道

350‧‧‧熱匯流排

360‧‧‧匯流排支撐通道

400‧‧‧移除式托架

600‧‧‧接納器機構

700‧‧‧無滴連接器

710‧‧‧公連接器/公連接器部分

720‧‧‧母連接器部分

810‧‧‧連接器斷流器

820‧‧‧箭頭

900‧‧‧冷卻壁

910‧‧‧主壁

920‧‧‧熱匯流排

925‧‧‧T形框架

930‧‧‧擱板組件

935‧‧‧間隙

940‧‧‧T形框架接納器結構

1000‧‧‧過程

1010‧‧‧區塊

1020‧‧‧階段

1030‧‧‧階段

為了更完整地理解各種實例，現參考結合隨附圖式參考進行之以下描述，其中：圖1說明實例電腦機架單元之前正視圖；圖2說明圖1之實例電腦機架單元之後正視圖；圖3說明包括實例熱匯流排之實例冷卻壁；圖4說明圖3之具有實例可移除托架之實例冷卻壁； 圖5說明實例熱匯流排自實例冷卻壁之部分移除；圖6說明實例熱匯流排自實例冷卻壁之完全移除；圖7說明用於與實例熱匯流排一起使用之實例無滴連接器；圖8說明由實例無滴連接器提供之實例運動；圖9說明實例冷卻壁及實例熱匯流排之截面視圖；及圖10說明用於連接及移除實例熱匯流排之實例過程的流程圖。

現參考圖式，圖1說明包括用於冷卻電腦機架單元100中容納之計算單元120的冷卻壁130(展示於圖2中)之實例電腦機架單元100之前正視圖。圖2說明實例電腦機架單元100之後正視圖。電腦機架單元100包括經組態以容納計算單元120且經組態以耦接至包括複數個熱匯流排150之冷卻壁130的外殼110。冷卻壁130耦接至外殼110之後部部分。冷卻壁130耦接至冷卻劑源，諸如(在此實例中)設施冷卻劑連接140。在各種實例中，冷卻劑源為水源。自冷卻劑連接140進入冷卻壁130之冷卻劑經由冷卻劑輸送管線145分配給分散至熱匯流排150之歧管。在每一熱匯流排150內，冷卻劑以並行方式分配至熱匯流排150內之流體流動路徑(例如，導管、管線、管道、通道)(如由圖2中之交叉影線所表示)，且經傳回至冷卻劑輸送管線145。來自熱匯流排150之回流可在冷卻劑輸送管線145中合併成一個輸出流，可將該輸出流轉遞至其他系統以用於其他目的(例如，轉遞至待冷卻之熱交換器或轉遞至供暖設施以加熱辦公室)。

在各種實例中，使用具有熱匯流排150之冷卻壁130可使得維護時間減少、能夠改變熱匯流排設計及快速地安裝新近設計之熱匯流排 150，以及藉由允許與主冷卻壁130分開運送熱匯流排150而改良運送選擇。此外，各種實例可改良部署選擇，可允許熱匯流排150在裝配之前或在現場在機架外之「脫機」測試以及經改良之備件及維護存貨。另外，使用具有熱匯流排150之冷卻壁130可消除有風險地移除冷卻壁130導管連接之需要(因此，水接近計算單元120的風險更低)，且可消除損害或拉出電腦機架單元100之背面中的電源線及網路線之風險。

圖3說明包括用於冷卻諸如圖1之計算單元120之計算單元的實例熱匯流排350之實例冷卻壁300。冷卻壁300包括主壁310，熱匯流排350耦接至該主壁上。冷卻壁300亦包括容納諸如上文參考圖1及圖2所描述之冷卻劑輸送管線145之冷卻劑輸送管線的冷卻劑輸送通道345。

熱匯流排350以可移除方式耦接至匯流排支撐通道360內之主壁310，該等匯流排支撐通道中之一者在圖3中之冷卻壁300的最上位置為空的。在此實例中，熱匯流排350以可滑動方式耦接至主壁310，其中熱匯流排350可經定位於匯流排通道中且平行於主壁310滑動以插入冷卻壁300或自該冷卻壁移除以及與無滴連接器接合或脫離，該等無滴連接器將冷卻劑輸送通道345中之冷卻劑輸送管線耦接至輸入及傳回埠，該等埠耦接至熱匯流排345之流體流動路徑。

在各種實例中，熱匯流排350可充當用於諸如圖1及圖2之電腦機架單元100之機架系統的計算單元(例如，刀鋒型伺服器)之次級熱交換器。計算單元可具有計算單元內之主要熱交換系統，諸如耦接至計算單元之處理器(例如，中央處理單元或CPU)的液體冷卻熱交換器。可經由乾式散熱片介面將熱匯流排350熱耦接至計算單元之散熱系統，以使 得熱匯流排350與計算單元之冷卻系統之間不存在冷卻劑交換。以此方式，熱匯流排350可進一步冷卻計算單元。

可由改良熱導率之熱材料製造熱匯流排350之表面及計算單元之乾式散熱片介面。因此，計算單元之主要熱交換器與熱匯流排350有效地熱接合以將熱量自計算單元轉移至熱匯流排350中之冷卻劑。以此方式，由冷卻劑輸送通道345中之冷卻劑輸送管線提供且傳回至該等冷卻劑輸送管線的冷卻劑將熱量輸送離開機架系統。夾鉗機構可維持計算單元之乾式散熱片介面與熱匯流排350之間的接觸。夾鉗機構可為任何適合之連接系統，諸如彈簧負載之連接器。

圖4說明用於將熱匯流排350緊固至冷卻壁300之實例移除式托架400。可藉由諸如(例如)螺栓之各種緊固構件將移除式托架400緊固至主壁310。在各種實例中，可在冷卻壁300附接至其正冷卻之機架系統時藉由移除或鬆開緊固構件而自主壁移除移除式托架400。以此方式，可在冷卻壁處於操作中時將熱匯流排350自冷卻壁300移除或添加至該冷卻壁，而不中斷冷卻劑流動至另一熱匯流排350。

圖5及圖6分別說明在移除移除式托架400之後，熱匯流排350中之一者自冷卻壁300之匯流排支撐通道360中之一者的部分移除及完全移除。如圖6中最佳展示，接納器機構600耦接至主壁310以接納熱匯流排350之安裝框架，從而將熱匯流排350以可滑動方式緊固至主壁310。在此實例中，接納器機構600為T形框架接納器，其接納安裝至熱匯流排350之背面的T形框架支撐件(圖中未示)。下文參考圖9描述實例T形框架支撐件及T形框架接納器的細節。

圖7說明可用於將熱匯流排350連接至冷卻壁300之冷卻劑輸送通道345中之冷卻劑輸送管線的實例無滴連接器700。在各種實例中，無滴連接器700可為盲配型無滴連接器。無滴連接器700中之每一者包含耦接至熱匯流排350中之一者的第一連接器部分及耦接至冷卻劑輸送通道345之冷卻劑輸送管線的第二連接器部分。如圖7中所說明，實例無滴連接器700各自包括耦接至冷卻劑輸送通道345之冷卻劑輸送管線的公連接器710及連接至熱匯流排350之母連接器部分720。在所展示之實例中，每一熱匯流排350耦接至無滴連接器700中之兩者，包括自冷卻劑輸送管線接收冷卻劑之第一無滴連接器700及將流體傳回至冷卻劑輸送管線之第二無滴連接器700。其他實例可使用更多無滴連接器。

圖8說明由無滴連接器700提供之在熱匯流排與無滴連接器700接合或脫離時出現的側向運動(如由箭頭820所指示)。在各種實例中，無滴連接器700之公連接器部分710具備由連接器斷流器810提供之平移能力。公連接器部分710定位於彈簧負載之行進通道中，以允許公連接器部分710在匯流排支撐通道360中之熱匯流排350之移除或插入期間回應於熱匯流排350之銜接而平移。彈簧負載之特徵確保在安裝期間及在移除之後連接器對準，且亦確保在移除之後閥閉合。在一些實例中，可藉由定位於閥內(例如，閥之垂直閥桿內部)之彈簧獨立於平移能力而促使閥閉合。

在圖8中所展示之實例中，無滴連接器700中之每一者的公連接器部分710經組態以在垂直於主壁310之方向上平移，從而在正安裝或移除熱匯流排350中之一者時與各別母連接器部分720接合或脫離。其他不同實例可在相對於主壁310之其他不同方向上平移。另外，在一些實例中， 在垂直於主壁310安裝及接合熱匯流排350時，熱匯流排350之彈簧負載可促進與刀鋒型伺服器之熱連接。舉例而言，彈簧負載可使熱匯流排350朝刀鋒型伺服器偏向以促進熱轉移。

圖9說明冷卻壁900及熱匯流排920之實例截面視圖。熱匯流排920各自安裝在T形框架925上。T形框架925定位於由包括一對T形框架接納器結構940之T形框架接納器界定的間隙935內，該等T形框架接納器結構耦接至冷卻壁900之主壁910。在實例冷卻壁900中，T形框架接納器結構940形成擱板組件930之基座。擱板組件930可充當用於計算單元(例如，刀鋒型伺服器)之夾鉗機構牢固地錨定待與熱匯流排920熱接觸之計算單元之乾式散熱片介面的結構，如上文所論述。

圖10說明用於在冷卻壁運作時連接熱匯流排及自冷卻壁移除熱匯流排之實例過程1000的實例流程圖。過程1000僅為例示性的且可加以修改。現將進一步參考圖3至圖8來描述圖10之實例過程1000。

現參考圖10，將熱匯流排350定位於冷卻壁300之匯流排支撐通道360中之一者中(區塊1010)。由於冷卻壁300包括複數個熱匯流排350，在正定位熱匯流排350時，其他熱匯流排350中之一些或全部可已插入至各別熱匯流排通道360中且正在運作(亦即，由冷卻劑輸送管線提供之冷卻劑正流經冷卻壁300之其他熱匯流排350)。

在各種實例中，區塊1010處之定位包括將各自耦接至熱匯流排350之流體流動路徑的至少兩個無滴連接器(例如，無滴連接器700)之第一部分(例如，圖7之母連接器部分720)以可移除方式連接至各自耦接至冷卻劑輸送通道345中之冷卻劑輸送管線的無滴連接器之第二部分(例 如，公連接器部分710)，該等冷卻劑輸送管線接收且傳回來自冷卻劑源之冷卻劑。區塊1010處之定位可包括藉由將耦接至熱匯流排350之T形框架滑動至耦接至匯流排支撐通道360中之冷卻壁300的T形框架接納器中來定位待由匯流排支撐通道接納之熱匯流排350，如上文所描述。

在階段1020處，在連接無滴連接器700之後，自冷卻劑輸送管線接收之冷卻劑經由無滴連接器700中之一者流經熱匯流排350的流體流動路徑，且經由無滴連接器700中之另一者傳回至冷卻劑輸送管線。

在階段1030處，在冷卻劑已開始流經熱匯流排350之後，自匯流排支撐通道360移除熱匯流排350以使無滴連接器之第一部分在冷卻劑仍流動至其他熱匯流排時與第二部分脫離，而不中斷冷卻劑之流動。階段1030處之移除可回應於在熱匯流排350中偵測到之洩漏、可歸因於由重新設計導致或由熱匯流排340之預期壽命過期導致的熱匯流排350之計劃改變，或可歸因於其他原因。

已出於說明及描述之目的而呈現對各種實例之前述描述。前述描述並不意欲為窮盡性的或限制於所揭示之實例，且鑒於以上教示，修改及變化為可能的，或可自各種實例之實踐獲得該等修改及變化。選擇及描述本文所論述之實例以便解釋本發明之各種實例之原理及性質及其實際應用，以使得熟習此項技術者能夠在各種實例中利用本發明並藉由如適合於所涵蓋之特定使用的各種修改來利用本發明。本文所描述之特徵可併入方法、裝置、模組、系統及電腦程式產品之任何可能組合中。

此處亦應注意，雖然上文描述實例，但不應在限制意義上來檢視此等描述。確切而言，存在可在不脫離如所附申請專利範圍中所定義 之範疇的情況下作出之若干變化及修改。

300‧‧‧冷卻壁

310‧‧‧主壁

345‧‧‧冷卻劑輸送通道

350‧‧‧熱匯流排

360‧‧‧匯流排支撐通道

Claims (15)

1. 一種器件，其包含：一外殼，其容納複數個計算單元；一冷卻壁，其耦接至該外殼，該冷卻壁包含：一主壁；冷卻劑輸送管線，其接收且傳回來自一冷卻劑源之冷卻劑；複數個熱匯流排，其各自包含一內部流體流動路徑；及複數個無滴連接器，每一無滴連接器包含耦接至所述熱匯流排中之一者的一第一連接器部分及耦接至所述冷卻劑輸送管線的一第二連接器部分，每一熱匯流排耦接至所述複數個無滴連接器中之至少兩者，以自所述冷卻劑輸送管線接收冷卻劑且將流體傳回至所述冷卻劑輸送管線，其中所述複數個熱匯流排耦接至該主壁且耦接至所述複數個無滴連接器，以使得可獨立於其他熱匯流排而自該冷卻壁移除每一熱匯流排，而不中斷流經其他熱匯流排之流體。
2. 如申請專利範圍第1項之器件，其中，將所述複數個熱匯流排以可滑動方式耦接至該主壁，以使得可經由所述無滴連接器藉由平行於該主壁滑動所述熱匯流排而將每一熱匯流排與所述冷卻劑輸送管線斷開連接。
3. 如申請專利範圍第2項之器件，其中所述熱匯流排各自包含一T形框架，且所述熱匯流排藉由包含在一T形框架接納器內之該T形框架而以可滑動方式耦接至該主壁，該T形框架接納器在其內接納該T形框 架之一部分。
4. 如申請專利範圍第1項之器件，其進一步包含複數個移除式托架，所述複數個移除式托架中之一者用以抵著該主壁而緊固所述複數個熱匯流排中之一各別者，每一移除式托架經組態以被移除，以使得可獨立於該冷卻壁移除各別的熱匯流排。
5. 如申請專利範圍第1項之器件，其中所述複數個無滴連接器中之每一者的所述第二部分經組態以在垂直於該主壁之一方向上平移，從而在移除所述熱匯流排中之一者時從所述無滴連接器之各別的第一部分脫離。
6. 如申請專利範圍第5項之器件，其中所述無滴連接器之所述第二部分為彈簧負載的，以使得在脫離之後，一彈簧平移所述無滴連接器之所述第二部分以關閉所述冷卻劑輸送管線之一閥。
7. 一種器件，其包含：一冷卻壁，其經組態以耦接至一電腦機架，以冷卻該電腦機架中含有的計算單元，該冷卻壁包含：一主壁；冷卻劑輸送管線，其接收且傳回來自一冷卻劑源之冷卻劑；複數個熱匯流排，其各自包含一內部流體流動路徑；及複數個無滴連接器，每一無滴連接器包含耦接至所述熱匯流排中之一者的一第一連接器部分及耦接至所述冷卻劑輸送管線的一第二連接器部分，每一熱匯流排耦接至所述複數個無滴連接器中之至少兩者，以自所述冷卻劑輸送管線接收冷卻劑且將流體傳回至所述冷卻劑輸送管 線，其中所述複數個熱匯流排耦接至該主壁且耦接至所述複數個無滴連接器，以使得可獨立於其他熱匯流排而自該冷卻壁移除每一熱匯流排，而不中斷流經其他熱匯流排之流體。
8. 如申請專利範圍第7項之器件，其中，將所述複數個熱匯流排以可滑動方式耦接至該主壁，以使得可經由所述無滴連接器藉由平行於該主壁滑動所述熱匯流排而使得每一熱匯流排與所述冷卻劑輸送管線斷開連接。
9. 如申請專利範圍第8項之器件，其中所述熱匯流排各自包含一T形框架，且所述熱匯流排藉由包含在一T形框架接納器內之該T形框架而以可滑動方式耦接至該主壁，該T形框架接納器在其內接納該T形框架之一部分。
10. 如申請專利範圍第7項之器件，其進一步包含複數個移除式托架，所述複數個移除式托架中之一者用以抵著該主壁而緊固所述複數個熱匯流排中之一各別者，每一移除式托架經組態以被移除，以使得可獨立於該冷卻壁移除各別的熱匯流排。
11. 如申請專利範圍第7項之器件，其中所述複數個無滴連接器中之每一者的所述第二部分經組態以在垂直於該主壁之一方向上平移，從而在移除所述熱匯流排中之一者時從所述無滴連接器之各別的第一部分脫離。
12. 如申請專利範圍第11項之器件，其中所述無滴連接器之所述第二部分為彈簧負載的，以使得在脫離之後，一彈簧平移所述無滴連接器之所 述第二部分以關閉所述冷卻劑輸送管線之一閥。
13. 一種方法，其包含：將一熱匯流排定位於一冷卻壁之一匯流排支撐通道中，該冷卻壁包含複數個熱匯流排，所述定位包含將至少兩個無滴連接器之第一部分以可移除方式連接至所述無滴連接器之第二部分，其中所述第一部分耦接至該熱匯流排之一流體流動路徑而所述第二部分耦接至接收且傳回來自一冷卻劑源之冷卻劑的冷卻劑輸送管線；及使自所述冷卻劑輸送管線接收之冷卻劑流經該流體流動路徑，且將冷卻劑傳回至所述冷卻劑輸送管線，其中該熱匯流排在由所述冷卻劑輸送管線提供之冷卻劑流經該冷卻壁之其他熱匯流排時定位。
14. 如申請專利範圍第13項之方法，其進一步包含自該匯流排支撐通道移除該熱匯流排，以使所述無滴連接器之所述第一部分在冷卻劑流動至其他熱匯流排時從所述第二部分脫離，而不中斷冷卻劑之流動。
15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中定位待由該匯流排支撐通道接納之該熱匯流排包含將耦接至該熱匯流排之一T形框架滑動至一T形框架接納器中，該T形框架接納器在該匯流排支撐通道中耦接至該冷卻壁。