TWI549597B - 冷卻系統、可與其配合使用之總成以及用以冷卻電子裝置之方法 - Google Patents

Description

冷卻系統、可與其配合使用之總成以及用以冷卻電子裝置之方法

本發明係有關一種冷卻總成。

電子裝置具有溫度需求。來自電子裝置的使用之熱係使用冷卻系統來控制。冷卻系統之範例包括空氣和液體冷卻。

依據一可行實施例，本發明揭露一種可與冷卻系統配合使用之總成，該總成包含：用以支持一熱部件之一支持部件，該支持部件包括形成於其中的一收容部件，其用以收容該熱部件；在該支持部件中形成之一通道，其用以運送一流體流經其中，該通道用來：接收該流體、使該流體分佈跨過該熱部件、以及將該流體自該熱部件移走；以及沿著該通道之一流體控制機構，其用以控制流經的該流體之流動。

100‧‧‧總成

120‧‧‧支持部件

130‧‧‧收容部件

140‧‧‧通道

160‧‧‧流體控制機構

220‧‧‧緊固件

222‧‧‧基底部分

224‧‧‧覆蓋部分

226‧‧‧密封部件

230、230A~E‧‧‧熱部件

232‧‧‧冷卻針腳陣列

234‧‧‧配合部件

236‧‧‧收容部分

242‧‧‧入口通道

244‧‧‧冷卻通道

246‧‧‧出口通道

262‧‧‧突起物陣列

264、266‧‧‧突起物

270‧‧‧熱致動閥件

272‧‧‧閥件接頭

274‧‧‧彈性部件

276‧‧‧閥件本體

277‧‧‧蠟部件

278‧‧‧腔室

279‧‧‧桿件

282‧‧‧入口孔

284、286‧‧‧出口孔

310‧‧‧流體

352‧‧‧入口部件

353、355‧‧‧角落

354‧‧‧出口部件

470‧‧‧流體釋出部件

472‧‧‧密封件

500‧‧‧冷卻系統

610‧‧‧散熱件

620‧‧‧電子裝置

630‧‧‧熱管

640‧‧‧熱交換器

650‧‧‧熱塊

660‧‧‧乾燥斷接

705‧‧‧伺服器架台

800~860‧‧‧方法

V1、V2‧‧‧位置

本揭露之非限制性範例係於下文描述中描述，參照附隨於此的圖式閱讀且不會限制申請專利範圍之範疇。在該等圖式中，顯露於多於一張圖式之完全相同且類似結構、元件或其部分係通常以相同或類似參照來在其所顯露 的圖式中標示。繪示於該等圖式中的構件和特徵之尺寸係主要為呈現之方便且清楚而選擇，且不必然依比例。參照附隨圖式：圖1繪示可與根據一範例之一冷卻系統使用的一總成之一方塊圖；圖2繪示根據一範例之該總成之一分解圖；圖3繪示通過根據一範例之該總成的流體的流動之一示意圖；圖4A繪示根據一範例之該總成之一部分的一分解圖；圖4B繪示根據一範例之該總成之一部分的一截面圖；圖4C繪示根據一範例之圖4B的熱致動閥件的一放大圖；圖5繪示根據一範例之一冷卻系統之一方塊圖；圖6A繪示根據一範例之圖5的該冷卻系統之一示意圖；圖6B繪示根據一範例之圖6A的該冷卻系統的一放大圖；圖7繪示根據一範例之圖5的該冷卻系統之一透視圖；以及圖8繪示根據一範例之用以冷卻一電子裝置的方法之一流程圖。

在接下來的詳細描述中，參照係對形成其一部分的伴隨圖式為之，且其中藉由繪示本揭露可遭實現之特定範例的方式來描繪。瞭解到的是可利用其他範例，以及結構或邏輯改變可用不背離本揭露的範疇為之。

電子系統設計必須平衡功率強度、空間配置、溫度需求、噪音和其他因素之間的衝突。空氣冷卻系統典型上使用熱槽和風扇以自系統移走「廢」熱。熱槽和風扇之使用增加用以使一電子系統中的一電子裝置運作所需之電功率，以及可能致生過度的噪音與較低的系統密度。液體冷卻能夠比空氣冷卻更有效率；然而，液體冷卻典型上包括電子裝置內的鉛錘連接。因為液體穿過該等鉛錘連接，故而引入該電子裝置內的液體之洩漏之風險。

在範例中，提出可與一冷卻系統使用之一總成。該總成連接至一電子裝置。來自該電子裝置之熱經由一乾燥的斷接(disconnect)來轉移至該總成。該總成包括一支持部件、一通道、和一流體控制機構。該支持部件支持一熱部件。該支持部件包括形成來收容一熱部件之一收容部件。該通道係於該支持部件內形成以攜帶通過其之一流體。該流體控制機構係沿著該通道以控制該流體之流動。熱係從該電子裝置轉移至該熱部件。與該熱部件接觸的流體自該熱部件移走熱，且該流體係經由該等通道自該總成移走。該總成係在該電子裝置的外面，以使該液體冷卻能遠離該電子裝置發生，降低在電子裝置內流體洩露之風險。

圖1繪示可與根據一範例之一冷卻系統使用的一 總成100之一方塊圖。該總成100包括一支持部件120、一收容部件130、一通道140和一流體控制機構160。該支持部件120係一結構性部件，其係定位於鄰近或鄰接於一電子裝置。該支持部件120支持一熱部件。該支持部件120包括該收容部件130。該收容部件130係形成來收容一熱部件。該熱部件係一結構，其形成來包括當放置成與另一熱導體材料時從其接收熱之熱導體材料。舉例來說，該熱部件接收來自一電子裝置之熱。

該通道140係於該支持部件120內形成，以運送流經該通道之一流體。該通道140接收該流體，提供及/或分佈該流體跨過一熱部件，以及自一熱部件及/或該支持部件120移走該流體。該通道140可視該支持部件120的組態而定，包括一或多個封閉的通道或部分。該流體控制機構160係沿著該通道140或在其內形成，以控制流經其之流體的流動。舉例來說，該流體控制機構160在該等熱部件之間平均地分佈該流體。

圖2~4C進一步繪示根據範例之圖1的該總成100。圖2繪示根據一範例之該總成100之一分解圖。該總成100包括該支持部件120、該收容部件130、該通道140和該流體控制機構160。

參照圖2，該支持部件120包括一基底部分222和可連接至該基底部分222之一覆蓋部分224。該基底部分222和該覆蓋部分224可利用例如將該基底部分222和該覆蓋部分224固持在一起之一緊固件220來連接至彼此，該緊固件 諸如一夾件、一黏性墊片及/或一螺釘。多個緊固件220例示為沿著該支持部件120之該等邊緣及/或內部部分。該等緊固件220之配置可視該支持部件120、基底部分222和覆蓋部分224之組態而定而改變。諸如一墊片之一密封部件226之使用提供一流體緊密密封。

該總成100進一步包括一熱部件230。該支持部件120經由形成來收容一熱部件230的該收容部件130來收容該熱部件230。該收容部件130係例示於圖2中該熱部件230的下方，致使該收容部件130收容或配合該熱部件230。該熱部件230係以例如分佈於該熱部件230和該收容部件130及/或比方螺釘的緊固件220中的至少一者的表面上之一黏劑固持定位。

圖2繪示介於該基底部分222和該覆蓋部分224之間的一密封部件226，其在該等部分之間提供一流體緊密密封。該密封部件226可為例如一墊片之一分離密封，或是整合入該支持部件120之結構。該密封部件226之另一範例係例示於圖4A中的基底部分222和熱部件230之間，以在其等之間提供一流體緊密密封。

該熱部件230包括在一側上的一冷卻針腳陣列232以及在一對向側之一配合部件234。該冷卻針腳陣列232自該熱部件230移走熱。該冷卻針腳陣列232可包括配置成行與列之陣列之多個固體突起物。該等固體突起物自該熱部件230之一平面部分延伸，且朝向該收容部件130延伸。該配合部件234接收來自一電子裝置之熱。當該等熱部件 230的全部皆受安裝或連接、且該密封部件226係放置於該基底部分222和該覆蓋部分224之間以及該基底部分222和該熱部件230之間時，該支持部件120形成一流體緊密包封。

該通道140係形成於該支持部件內且在該基底部分222和該覆蓋部分224之間，以運送從其經過之一流體。該流體在一預先界定溫度(範圍)進入該總成100，以及由於該流體吸收來自該等熱部件230之熱，該流體在溫度上會提升。該流體典型上在一較高溫度離開該總成100。

圖3繪示通過根據一範例之該總成100的一流體310的流動之一示意圖。該通道140接收該流體310，將該流體310提供到一熱部件230，以及自該熱部件230移走該流體310。這是該總成100所需的唯一流體交換。該總成100提供一有效的液體冷卻方法，其藉由將輸送至電子裝置的外表面之熱移走來冷卻電子裝置，且沒有該電子裝置內洩漏之風險。舉例來說，在一伺服器中，液體冷卻發生在一架台階級而非中央處理單元和其他電子元件所位在之該伺服器階級。

參照圖2~3，如同所例示的該通道140包括一入口通道242、一冷卻通道244和一出口通道246。該入口通道242接收流體310並且分佈該流體310跨過諸如熱部件230A~E之該熱部件230。該出口通道246將自該熱部件230所接收之該流體310予以移走。該出口通道246和該入口通道242係可連接至一熱部件230。

該熱部件230可直接地連接到該入口通道242和 該出口通道246，使得該冷卻通道244係形成於該熱部件230和該收容部件130之間。舉例而言，該冷卻通道244係一通道或腔穴，其形成於該基底部分222和該熱部件230之間且該流體310流經，致使該流體310流經該冷卻針腳陣列232。如同圖2~3所繪示地，該入口通道242可經由連接到該入口通道242的一入口部件352接收該流體310，以及經由連接到該出口通道246的一出口部件354自該總成100移走該流體310。可替代地，該熱部件230可連接到一補充通道，其從該入口通道242和該出口通道延伸，以及連接至該熱部件230。該補充通道提供及/或分佈該流體310到一熱部件230，使得該流體310流跨該冷卻針腳陣列232，並且接收來自該熱部件230之流體310。

該流體控制機構160係沿著該入口通道242或於該入口通道242中形成，以平均地分佈該流體310給一熱部件230。該流體控制機構160亦在該入口通道242及/或該出口通道246內於各種位置控制該流體310之流動，例如跨過該等熱部件230和沿著該出口通道246之該流體310的流動。參照圖3，該流體控制機構160包括例如該入口通道242中抵抗該流體310的流動之的一突起物，致使該流體310平均地分佈到該等熱部件230A~E中的每一者。換言之，流體310的大致相同速度和壓力係被分配到該第一熱部件230A和最後熱部件230E。該流體控制機構160可類似地控制該流體310的流動通過該出口通道246，以使經該支持部件120各處之該流體的壓力穩定化。

舉例而言，圖3之該流體控制機構160包括沿著鄰近該入口部件352的該入口通道242之一突起物陣列262、沿著該入口通道242之一第一多個伸長突起物264、以及沿著該出口通道246之一第二多個伸長突起物266。當該陣列的突起物262進入該入口通道242時，延伸跨過該入口通道242之該陣列的突起物262起初減慢或抵抗該流體310之流動。該等第一多個伸長突起物264例示為位在該等熱部件230的每一者前方之半圓柱形突起物，以抵抗該流體310之流動。一小量的流阻係藉由該等第一多個伸長突起物264而於該入口通道242中產生。舉例而言，該等第一多個伸長突起物264經由該入口孔282平均地分配該流體310給該等熱部件230，以及對該等熱部件230的每一者提供具有大約相同速度和壓力之該流體310。

隨著該流體移出該總成100，該等第二多個伸長突起物266在該等熱部件230和該出口通道246之間抵抗該流體310之流動。該等第二多個伸長突起物266係例示為位在該等熱部件230的每一者之後方之半圓柱形突起物，以當其沿著該出口通道246移動時控制該流體310之流動。該等第二多個伸長突起物266產生該出口通道246中之一小量的流阻。如圖3中所繪示地，相同數目的第一和第二多個伸長突起物264和266係位處於該入口通道242和該出口通道246中。此對稱使該流體310之流動能於兩個方向中作類似地控制。

該總成100進一步在圖3所繪示的該等收容部件 130之每一者中包括一熱部件230。該收容部件130係例示為在該入口通道242和該出口通道246之間延伸。該冷卻通道244係在該收容部件130和該熱部件之間形成，致使該流體310流動跨過該熱部件230。該冷卻通道244使得該流體310經過該熱部件230從該入口通道242流到該出口通道246。

一入口孔282係形成於該收容部件130和該入口通道242之間以將流體310提供及/或分佈至該熱部件230。該流體310經由一出口孔284離開該熱部件230，可例示為兩個出口孔284、286。該(等)出口孔284、286係形成於該收容部件130和該出口通道246之間。該冷卻通道244係位於該入口通道242和該出口通道246之間。

該流體控制機構160控制該流體310的流動於形成於該收容部件130和該熱部件230之間的冷卻通道244之進出。舉例來說，無流體控制，即無該流體控制機構160，則進入該入口通道242之該流體310可針對該第一熱部件230(即圖3之230A)流通過該入口孔282。通過至少一熱部件230之該流體310之流動導致該流體310的不平均分佈和不平均冷卻。類似地，如例示於該出通道246中之該流體控制機構160控制或減慢當該流體310離開該總成100時該等出口孔284、286和該出口部件354之間的流體310之流動。

圖3繪示通過根據一範例之該總成100的流體310的流動之一示意圖。該流體310透過例示於該總成100的較低右邊角落353上的該入口部件352進入該總成100。該流體310沿著該入口通道242的整個長度流動。隨著該流體310進 入該入口通道242，該流體310首先遇到一突起物陣列262，其減慢該流體310之流動。之後，該流體310在每個熱部件230之前，遇到該等第一多個伸長突起物264。該等第一多個伸長突起物264利用諸如液壓或流體阻抗之阻抗R來控制該流體310的流動，以橫跨該等熱部件230的每一者平均地分佈該流體310。該阻抗R使該流體310避免流動通過該等入口孔282之任一者，其會使該壓力的平衡平移。

該冷卻通道244係例示為五個平行通道。五個冷卻通道244和熱部件230係遭例示，然而，可能有例如十個或更多個冷卻通道244和熱部件230。該冷卻通道244使該流體310能在該等熱部件230的每一者中流跨過該冷卻針腳陣列232。舉例來說，該冷卻通道244延伸該熱部件230的長度。跨過該等熱部件230的每一者之該流體310的流動係意圖提供由該熱部件230自電子裝置所接收之熱之一致性冷卻。隨著該流體310沿著該冷卻通道244並跨過該等熱部件230移動，該冷卻通道244將該流體310引導跨過該等熱部件230。

該流體310經由例示為兩個出口孔284、286的出口孔離開該出口通道246。該等出口孔284、286係沿著該出口通道246，以及該流體310朝向該出口通道246流跨過該等熱部件230。該流體310然後朝向該出口部件354沿著該出口通道246流動。該流體310遇到該等第二多個伸長突起物266中的至少一個。當該流體310的流動朝向例示於頂部左邊角落355上的該出口部件354移動，該等第二多個伸長突出物 266使該流體310的流動減慢。當該流體310到達該出口部件354，該流體310離開該總成100。圖3繪示該出口部件352和該出口部件354之一範例，其被配置成使得該流體310在該底部角落353進入該總成100且在該總成100的頂部角落355離開，其使與流體混合之任何堵塞氣體能經過該出口部件354逸散。

圖4A繪示根據一範例之該總成之一部分的一分解圖。該分解圖包括圖2的該熱部件230和該支持部件120之一部分。該熱部件230係例示為可連接至該支持部件120之基底部分222。該熱部件230包括在一側上的該冷卻針腳陣列232以及在一相對側上的配合部件234。該冷卻針腳陣列232朝向形成於該支持部件120中的該收容部件130延伸。舉例而言，該收容部件130包括一陣列的收容部分236，其收容且銜接該冷卻針腳陣列232。該等收容部分236和該冷卻針腳陣列232亦可銜接，以增加該流體310和該冷卻針腳陣列232之間於該流體310在其間流動時的接觸。舉例來說，該冷卻針腳陣列232和該等收容部分236之間的銜接可降低當該流體在之間流動時該流體310旁流該冷卻針腳陣列之機會。

該熱部件230係放置鄰接一電子裝置，以接收來自該電子裝置之熱。該電子裝置之一範例包括一伺服器。該電子裝置可包括一冷凝器板件或一熱區塊，其與該配合部件234配合且將熱移轉於其上。該配合部件234和該熱方塊之間的接觸轉移在其間之熱，並且提供該熱部件230和該 電子裝置之間的一乾燥斷接。該冷卻針腳陣列232有助於將熱自該熱部件230移走。該冷卻針腳陣列232自該入口通道242接收流體310，以及使流體310分佈遍於該冷卻針腳陣列232。隨著該流體310移動跨過該冷卻針腳陣列232，該熱從該熱部件230轉移到該流體310，其肇致熱經由該熱部件230自該熱區塊移走。

圖4B繪示根據一範例之該總成100之一部分的一截面圖。參照圖4B，該總成100包括該支持部件120、該收容部件130、該熱部件230、該冷卻針腳陣列232、該配合部件234和一熱致動閥件270。該支持部件120包括具有連接於其上之該熱部件230之該收容部件130。該熱致動閥件270在該支持部件120和該熱部件230之間延伸。舉例來說，該支持部件120係例示為包括沿著該出口通道246之該等出口孔284、286。

該熱致動閥件270延伸通過該等出口孔284、286的每一者且在其等之內。該等熱致動閥件270係鄰接及/或連接至該熱部件230，並且控制其間的該流體310之流動。舉例來說，該等熱致動閥件270以該流體310溫度的一函數控制有效孔開口。換言之，在一預先界定的溫度之該流體310致使該等熱致動閥件270延伸並增加該等孔開口284、286。而在一較低溫度，該等熱致動閥件270可完全縮回，藉此減小該等孔開口284、286。

該等熱致動閥件270亦可藉由阻擋該等出口孔284、286直到達到一預先界定溫度為止而控制該流體310之 移走。舉例來說，若流體310係低於該預先界定溫度，則該等熱致動閥件270延遲熱移走。使用該等熱致動閥件270來調整該流體310之流動可降低流經該通道之水的體積。該熱致動閥件270亦可改善「能量重複使用(energy re-use)」應用之效能，例如使用來自一伺服器架的「廢」熱來加熱一組裝物。

圖4C繪示根據一範例之圖4B的熱致動閥件的一放大圖。該熱致動閥件270包括一閥件接頭272、一彈性部件274和一閥件本體276。該閥件接頭272例如包括在該閥件接頭272內的一螺紋安裝接頭。該閥件接頭272係緊固至該支持部件120，使得該閥件接頭272係牢固地附接且不可移動。回去參照圖4B，一O環狀密封件472係於該螺紋安裝接頭和該支持部件120之間適配於該閥件接頭272，以密封期間的表面免於洩漏。

該閥件本體276係例示為一中空「鐘形」腔室278，其含有在該中空「鐘形」腔室278中的蠟部件277。該蠟部件277隨著接觸該閥件本體276的該流體310之溫度於溫度上增加而擴展。該蠟部件277之擴展在該空心「鐘形」腔室278內導致一隔膜(未顯示)，以加壓於一桿件279，其自該閥件接頭272延伸至該閥件本體276的中央內。該閥件接頭272和桿件279不會移動，蓋因該閥件接頭係緊固於該支持部件120。然而，該桿件279上之壓力，致使延伸至形成於該熱部件230和該收容部件130之間的該冷卻通道244內之該閥件本體276，使該流體310的流動隨著該熱致動閥270 延伸而能經過該等出口孔284和286。

該彈性部件274使該閥件接頭272能基於該蠟部件277於該閥件本體276內之熱擴展和收縮而延伸並縮回。該彈性部件274係例示為一復位彈簧。舉例而言，該彈性部件274提供一回復力，其隨著該蠟的溫度降低及該蠟部件277縮回而使該彈性部件274縮回。該彈性部件274的縮回致使當關閉時該桿件279縮回且限制該流體310的流動通過該熱致動閥件270。

參照圖4C，該熱致動閥件270係例示為在位置V1和V2之間移動。在V1，該熱致動閥件270係縮回，以及在V2，該熱致動閥件270係延伸。隨著由該熱致動閥件270所判定之該流體310的溫度在該熱部件230中降低，該蠟部件277縮回，即在位置V1。該閥件主體276的縮回致使該彈性部件274縮回，以及該彈性部件274的回復力移動該閥件本體276使得流出該總成100的該流體310的量減少。舉例來說，流出該等出口孔284、286之流體310的量減少，其導致流出該總成100的總流動也減少。

相反地，隨著該流體310的溫度在該熱部件230中增加，該蠟部件277擴展，即位置V2。該蠟部件277在該閥件本體276中之擴展，致使當該閥件本體276更移入該熱部件230時，該流體310更自由地流動。該閥件本體276的擴展致使該彈性部件274延伸且移動該閥件本體276，使得流出該總成100之該流體310的量增加。舉例來說，流出該等出口孔284、286之流體310的量增加，其導致流出該總成100 的總流動也增加。

甚至當該熱致動閥件270關閉時，一小量的流體310連續地流出冷卻通道244，流入該出口通道246，以及透過該出口部件354流出該總成100。該小量的流體310係例如經由一流體釋出部件470而連續地釋出。圖4B例示該流體釋出部件470為自該等出口孔284、286延伸之一小孔。當該流體310最初流跨過該熱部件230時，該流體釋出部件470允許空氣自該熱部件230散逸。之後，該流體釋出部件470允許一小連續流的流體310經過該總成100。該流體釋出部件470係選擇性，以及可被用來確保接觸該熱致動閥件270的流體係代表該流體310在該熱部件230中的溫度。

經加熱的流體310經由該熱致動閥件270之釋出亦使該流體310能在一較低溫度被不停地供應，其調整流跨過該冷卻針腳陣列232之該流體310的溫度，且不停地使來自該熱部件230的熱能移走。應注意的是，該熱致動閥件270係意圖改變該流體310之流動。舉例來說，該等熱致動閥件270可限制該流體310之流動僅允許該流體310於該流體310達到一預先界定溫度時方離開。藉由調整該流體310離開該熱部件230和該總成100時之溫度，該流體310內所含有的熱可為其他目的一貫地重複使用，例如加熱容置該電子裝置之一組裝物。

圖5繪示根據一範例之一冷卻系統500之一方塊圖。一冷卻系統500包括一支持部件120、一收容部件130、一通道140、一流體控制機構160和一熱部件230。該支持部 件120支持多個熱部件230。該支持部件120包括形成於該支持部件120中之多個收容部件130。該等收容部件之每一者收容該等多個熱部件230的一者。

該支持部件120係一結構性部件，其係定位於鄰近或鄰接於一電子裝置。該支持部件120支持一熱部件。該支持部件120包括該收容部件130。該收容部件130係形成來收容一熱部件230，其接收來自一電子裝置之熱。

回去參照圖2，該支持部件120包括一基底部分222和可連接至該基底部分222之一覆蓋部分224。該基底部分222和該覆蓋部分224可利用例如將該基底部分222和該覆蓋部分224固持在一起之一緊固件220來連接至彼此，該緊固件諸如一夾件、一黏性墊片及/或一螺釘。舉例而言，諸如一墊片之一密封部件226係被用來提供該基底部分222和該覆蓋部分224之間及/或該基底部分222和該熱部件230之間之一流體緊密密封。

該通道140係於該支持部件120內形成，以運送流經該通道之一流體310。舉例來說，該通道140係於該支持部件120內形成且在該基底部分222和該覆蓋部分224之間，以運送其之間的一流體310。該通道140接收該流體310，提供及/或分佈該流體310至一熱部件，以及自一熱部件及/或該支持部件120移走該流體310。該通道140可視該支持部件120的組態而定，包括一或多個通道或部分。

如同圖2~3中所例示者，該通道140包括一包括一入口通道242、一冷卻通道244和一出口通道246。該入口通 道242接收流體310並且分佈該流體310跨過該熱部件230。該出口通道246將自該熱部件230所接收之該流體310予以移走。該出口通道246和該入口通道242係可連接至一熱部件230。

該熱部件230可直接地連接到該入口通道242和該出口通道246，使得該冷卻通道244係形成於該熱部件230和該收容部件130之間。舉例而言，該冷卻通道244係一通道或腔穴，其形成於該基底部分222和該熱部件230之間且該流體310流經，致使該流體310流跨過該冷卻針腳陣列232。如同圖2~3所繪示地，該入口通道242可經由連接到該入口通道242的一入口部件352接收該流體310，以及經由連接到該出口通道246的一出口部件354自該總成100移走該流體310。可替代地，該熱部件230可連接到一補充通道，其從該入口通道242和該出口通道延伸，以及連接至該熱部件230。該補充通道提供及/或分佈該流體310給一熱部件230，使得該流體310流跨過該冷卻針腳陣列232，並且接收來自該熱部件230之流體310。

該流體控制機構160係沿著該通道140或於該通道140中形成，以控制流經其以及跨過該等熱部件230之該流體310之流動。舉例來說，該流體控制機構160在該等多個熱部件230之間平均地分佈該流體310。該流體控制機構160控制流經該等通道140之該流體310的流動，該等通道140意即該入口通道242和該出口通道246。該流體控制機構160也控制在該通道140內不同位置之該流體310的流動，例 如於該流體310離開該支持部件120時跨過該等熱部件230以及沿著該出口通道246的該流體310之流動。

如同在圖3中所繪示者，該流體控制機構160包括該入口通道242和該出口通道246中之一突起物，其阻擋該流體310之流動，使得該流體平均地分佈橫跨該等熱部件230A~E的每一者。換言之，流體310之接近相同的速度和壓力被分佈跨越該第一熱部件230A和最後一個熱部件230E。

圖3之該流體控制機構160包括沿著鄰近該入口部件352的該入口通道242之一突起物陣列262、沿著該入口通道242之一第一多個伸長突起物264、以及沿著該出口通道246之一第二多個伸長突起物266。當該陣列的突起物262進入該入口通道242時，延伸跨過該入口通道242之該陣列的突起物262起初抵抗該流體310之流動。該等第一多個伸長突起物264例示為位在該等熱部件230的每一者前方之半圓柱形突起物，以抵抗該流體310之流動。舉例而言，該等第一多個伸長突起物264經由該入口孔282平均地分配該流體310給該等熱部件230，以及對該等熱部件230的每一者提供具有大約相同速度和壓力之該流體310。該入口通道242中沒有該流體控制機構160，則該流體可流過該等熱部件230中的至少一者，導致少量或沒有流體由該入口孔282所接收。

隨著該流體移出該支持部件120，該等第二多個伸長突起物266在該等熱部件230和該出口通道246之間抵 抗該流體310之流動。舉例來說，當該流體310離開該支持部件120時，在該等出口通道246中的該流體控制機構160控制或減慢該等出口孔284、286以及該出口部件354之間的該流體310之流動。該等第二多個伸長突起物266係例示為位在該等熱部件230的每一者之後方之半圓柱形突起物，以當其沿著該出口通道246移動時控制該流體310之流動。

如圖3中所繪示地，相同數目的第一和第二多個伸長突起物264和266係位處於該入口通道242和該出口通道246中。此對稱使該流體310之流動能於兩個方向中作類似地控制。舉例來說，該流體310於相同數目的突起物264、266上流動，其經過該入口通道242進入且經過該出口通道246離開，而不管流體310流入和流經之熱部件230A~E。此對稱可幫助確保橫跨全部的熱部件230之一平均流動阻抗R。

一熱部件230係安裝在繪示輿圖2中的該等收容部件130的每一者中。參照回圖2~4A，該熱部件230包括該冷卻針腳陣列232和一配合部件234。該冷卻針腳陣列係在一側上，且該配合部件234係在一相對側上。該冷卻針腳陣列232朝向於該支持部件120中形成的該收容部件130延伸。舉例來說，該收容部件130包括一陣列的收容部分236，其收容且銜接該冷卻針腳陣列232。該冷卻針腳陣列232接收來自該入口通道242之流體310，其令流體310分佈遍於該冷卻針腳陣列232。

該熱部件230延伸於該入口通道242和該出口通 道246之間。該熱部件230經由形成於該收容部件130和該入口通道242之間的一入口孔282接收該流體310。該流體310經由一出口孔284離開該熱部件230，例示者為兩個出口孔284、286。該(等)出口孔284、286係形成於該收容部件130和該出口通道246之間。該冷卻通道244係位在該入口通道242和該出口通道246之間。該冷卻通道244係形成於該收容部件130和該熱部件230之間，致使該流體310流跨過該熱部件230，其隨著該流體流經時接觸該冷卻針腳陣列232。

該冷卻系統500可進一步包括一熱致動閥件270。該熱致動閥件270控制流出該冷卻通道244的該流體310之量。該熱致動閥件270係於圖4B~4C中詳細例示。雖然，該流體控制機構160控制該流動以提供該流體310之一平均分配，然而該等熱致動閥件270係意欲來改變該流體310之流動。舉例來說，該等熱致動閥件270可限制該流體310的流動而僅允許該流體310在該流體310達到一預定溫度時才離開。在這種時候，該等熱致動閥件270不會全部開啟，且該流體310的流動不會均衡。當全部的熱致動閥件270維持開啟時，該流體310之流動係均衡。該等熱致動閥件270允許被維持於一相對均勻冷卻離開溫度而不論在各伺服器中所消耗的功率，並且允許流動平衡以回應不平均的功率位準。

圖6A~6B繪示根據一範例之圖5的該冷卻系統500之示意圖。該冷卻系統500包括該總成100，其包括具有該收容部件130之該支持部件120、該通道140、一流體控制 部件160和具有一冷卻針腳陣列與一配合部件234之一熱部件230。如同在圖6A中所繪示者，該冷卻系統500進一步包括一散熱件610、熱管630和一熱交換器640。圖6B繪示根據一範例之圖6A的該冷卻系統500的一放大圖。圖6B的該冷卻系統500包括一電子裝置620，例如在一伺服器包殼內的一伺服器。

參照圖6A~6B，該散熱件610係連接到熱管630。該等熱管630移走來自該電子裝置620之熱。該等熱管630係連接到一熱塊650或取走來自該等熱管630之熱的一冷凝器板件。該熱塊650連接到該熱部件230之一配合部件234。該熱塊650和該熱部件230之該配合部件234之間的一連接係一乾燥斷接660。如圖6B所例示的該乾燥斷接660使用該配合部件234的表面和該熱塊650的表面之間的連接來轉移其等之間的熱。這表示為一乾燥斷接係蓋因在該熱塊650和該熱部件230之間沒有交換流體310。反而，熱藉由透過該等表面傳導而轉移。

該冷卻系統500賦能一小量的流體之使用，其在該等熱管630中對該電子裝置具有一非常低風險的傷害，用以移走來自電子設備之熱。如同於上述圖2~4B所例示且描述者，然後來自該電子設備之熱係轉移到用於液體冷卻之該熱部件230。該液體冷卻遠離該電子裝置發生，其提供有效冷卻並降低該電子裝置內洩漏之風險。舉例來說，在一伺服器中，液體冷卻發生在一架台階級而非該伺服器階級。該熱係從中央處理單元和其他電子裝置輸送到伺服器 的外表面且該伺服器中沒有流體310洩漏之風險。然後，該液體冷卻發生於處在該架台階級之構件中，而非該伺服器階級，即在每個個別伺服器內。在該架台階級之液體冷卻保護該伺服器免於由於自液體冷卻而洩漏之損害。

來自該熱塊650之熱係經由連接至該支持部件120(即該收容部件130)之該等熱部件230而轉移到流體310。如同上述圖2~4B中所例示者，該流體310流進該入口通道242，並且通過該冷卻通道244，以經由該冷卻針腳陣列232接收來自該熱部件230之熱。該熱係從該熱部件230轉移到該流體310。舉例來說，該冷卻針腳陣列232經由該入口部件352和該出口通道242接收該流體310，即在一較低溫度的流體。該流體310流過該冷卻針腳陣列232上，且該熱係轉移至該流體310。該流體310，即在一較高溫度之流體，係經由該出口通道246和該出口部件354而自該熱部件230移走並且移出該支持部件120。

該總成100可被連接到一冷卻機構，諸如一熱交換器640，其將來自該流體310之熱移走。舉例而言，該冷卻機構可為一熱交換器，其位在一伺服器架台上或與其附接及/或在一與該伺服器架台分開之一冷卻設施。該冷卻機構係連接到支持部件120，即，介於該出口部件354和該入口部件352之間的收容部件130，以回收來自該出口通道246之流體310，並且提供該入口通道242一較低溫度的流體310。舉例而言，該熱交換器640降低來自該出口通道的該流體310之溫度，並且將具有一較低溫度的流體310送至該 入口通道242。該流體310然後可再使用，以及該液體冷卻過程可繼續使用經回收的流體310。

圖7繪示根據一範例之圖5的該冷卻系統500之一透視圖。該冷卻系統500例示如何在該散熱件610收集來自例如一伺服器包殼內的一伺服器之一電子裝置620的熱。該熱經由熱管630離開該散熱件610。該熱係從該熱管630轉移到一熱塊650，其提供該電子裝置620和該熱部件230之間的一乾燥斷接660。舉例來說，該乾燥斷接660係在該伺服器和該伺服器架台705之間，該架台包括如上文所述的該支持部件120、該收容部件130、該通道140和熱部件230。

如同圖3、6A~6B所例示者，該熱係轉移到該熱部件230。該熱係利用該冷卻針腳陣列232來從該熱部件230轉移到該流體310。該熱以該流體310排出該熱部件230，例如以一較高溫度的流體310。在該較高溫度的該流體310係經由例如圖3的出口部件354自該總成100移走。參照圖7，一旦自該總成100移走，該流體310係發送710到一冷卻設施，其利用例如一熱交換器640之一冷卻機構將來自該流體310之熱移走。具有已從其移走熱之該流體310，例如一較低溫度的流體310，係經由例如圖3之該入口部件352來送回720至該入口通道242，以及隨著重複過程通過該熱部件230。

該冷卻系統500的模組化設計使製造、組成和保持簡化。舉例來說，該電子裝置包括一熱塊650，其與該支持部件120和該熱部件230排列(line up)。該電子裝置之其他 方面，例如該等熱管630和散熱件610可變化且可內部交替。此外，該冷卻系統500之模組化本質可使其更容易保持電子裝置，例如允許移走該等伺服器中的一者而不用中斷其他伺服器。

圖8繪示根據一範例之用以冷卻一電子裝置的方法800之一流程圖。該方法可與一冷卻系統來使用。在方塊820，該冷卻系統接收來自一電子裝置之熱。該冷卻系統包括一支持部件、一通道、一流體控制機構和一熱部件。該支持部件支持一熱部件。該通道係形成於該支持部件內，以將一流體運送通過於其中。該通道接收該流體，提供及或/分佈該流體跨過一熱部件，以及移走來自一熱部件之流體。該流體控制機構係沿著該通道以控制經過其的該流體之流動。

該熱部件係位設鄰接於一熱塊，其接收來自該電子裝置的熱以及接收流跨過其之流體。該熱部件包括一冷卻針腳陣列，其延伸朝向該支持部件。該熱部件移走來自該熱塊之熱。舉例來說，該冷卻針腳陣列係位設在該熱部件的一側上，且一配合部件係位設在一相對側上。該配合部件係位設來接收來自該熱塊之熱。當呈現出流體且該流體與該冷卻針腳陣列接觸時，該冷卻針腳陣列將熱轉移至流體。

在方塊840，該流體被分佈到該冷卻系統。為了移走來自該熱部件之熱，該流體係經由該通道分佈於該熱部件上。該流體被分佈遍於該冷卻針腳陣列。隨著該流體 接觸該冷卻針腳陣列以及該熱從該熱部件轉移到該流體，則在方塊860中，具有熱的流體(即在一較高溫度的流體)係從該冷卻系統移走。該流體可經由該通道自該熱部件移走，以及然後透過一出口部件自該支持部件移走。

該方法可利用例如一熱交換器來重複利用或回收再循環該流體。該流體係經由該等通道和該出口部件從該熱部件運送出該支持部件而到熱交換器。該熱交換器降低該流體的一溫度。然後，該流體回到該通道且係經由該入口部件跨過該熱部件分佈。

本揭露已使用範例本身之非限制性詳細描述來敘述，且並未意圖限制本揭露之範疇。應了解的是，關於一範例描述之特徵及/或操作可與其他範例使用，並且並非本揭露的所有範例具有在一特定圖式或關於該等範例中的一者所描述之全部的特徵及/或操作。所描述的範例之變化將會對於熟於此技者發生。此外，用語「包含」、「包括」、「具有」與其詞性變化，應意味著，當在本揭露及/或申請專利範圍中所使用時，為「包括但不必然限於」。

應注意的是，上述範例中的某些可包括結構、動作、或結構與動作的細節，其可非為本揭露所必要且係意圖為例示性。甚至若如同習知技藝所週知該等結構或動作不同，本文所描述的結構和動作係可由執行相同功能之等效者所取代。因此，本揭露的範疇係僅由如同申請專利範圍中所使用之元件和限制所限制。

120‧‧‧支持部件

130‧‧‧收容部件

140‧‧‧通道

160‧‧‧流體控制機構

220‧‧‧緊固件

222‧‧‧基底部分

224‧‧‧覆蓋部分

226‧‧‧密封部件

230‧‧‧熱部件

232‧‧‧冷卻針腳陣列

234‧‧‧配合部件

236‧‧‧收容部分

242‧‧‧入口通道

244‧‧‧冷卻通道

246‧‧‧出口通道

262‧‧‧突起物陣列

264、266‧‧‧突起物

270‧‧‧熱致動閥件

282‧‧‧入口孔

284、286‧‧‧出口孔

Claims (14)

1. 一種可與冷卻系統配合使用之總成，該總成包含：用以支持一熱部件之一支持部件，該支持部件包括形成於其中的一收容部件，其用以收容該熱部件；在該支持部件中形成之一通道，其用以運送一流體流經其中，該通道用來：接收該流體；使該流體分佈跨過該熱部件；以及將該流體自該熱部件移走；沿著該通道之一流體控制機構，其用以控制流經的該流體之流動；及連接到該支持部件之一熱致動閥件，該熱致動閥件控制流出該支持部件之該流體的溫度。
2. 如請求項1之總成，其中該通道進一步包含：一入口通道，其用以接收並分佈該流體跨過一熱部件；可連接到一熱部件之一出口通道，其用以把該流體自該熱部件移走，以及於該入口通道和該出口通道間延伸之一冷卻通道，其用以將該流體傳輸跨過該熱部件。
3. 如請求項1之總成，其中該支持部件包括一基底部分以及可連接到該基底部分之一覆蓋部分。
4. 如請求項1之總成，進一步包含連接到該收容部件之一 熱部件，該熱部件包括在一側上之一冷卻針腳陣列以及在一相對側上之一配合部件，該冷卻針腳陣列係從該熱部件朝向該收容部件延伸以及接收流跨過之該流體；以及該配合部件位設鄰接於一熱塊，使得該熱塊經由該配合部件將來自一電子裝置的熱轉移到該熱部件，並且該流體接觸該冷卻針腳陣列以將熱自其移除。
5. 如請求項4之總成，其中該熱致動閥件包含一閥件接頭、具有收容該閥件接頭的一蠟部件之一閥件本體、以及用以藉由延伸和縮回來控制該閥件本體的移動之一彈性部件，該蠟部件隨著該熱部件中之該流體的溫度增加而擴展，該蠟部件之擴展允許該閥件本體延伸至該熱部件內，其增加流跨過該熱部件之該流體的量，以及該蠟部件隨著該熱部件中之該流體的溫度降低而收縮，該蠟部件之收縮允許該閥件本體縮回，其減少流跨過該支持部件之該流體的量。
6. 如請求項1之總成，其中該流體控制機構包含一突起物，其在該通道內延伸，以平均地分佈該流體跨過該等熱部件。
7. 一種冷卻系統，其包含：用以支持多個熱部件之一支持部件，該支持部件包括形成於其中的多個收容部件，該等多個收容部件各用以收容多個熱部件中之一者； 多個熱部件，該等熱部件各包括一冷卻針腳陣列，該冷卻針腳陣列從該等多個熱部件中的每一者延伸朝向對應的收容部件，該冷卻針腳陣列接收流跨過的一流體以將熱自其移除；於該支持部件內形成之一通道，其用以運送該流體流過，該通道包括：一入口通道，其用以接收並分佈該流體跨過該等多個熱部件；以及可連接到該等多個熱部件中的每一者之一出口通道，其用以把該流體自該等多個熱部件移走；在該通道中的一流體控制機構，其用以控制跨過該等多個熱部件的該流體之流動；及用於該等多個熱部件中的每一者之至少一熱致動閥件，其用以基於該流體在該等多個熱部件中的該一者內之溫度，來控制流經該冷卻針腳陣列之流體的溫度，使得該流體之溫度獲調節。
8. 如請求項7之冷卻系統，其中該等多個熱部件各進一步包含一配合部件，該冷卻針腳陣列係位在該等多個熱部件中的每一者之一側上，且該配合部件係位在該等多個熱部件中的每一者之一相對側上，該等熱部件中的一者係位設鄰接於一熱塊，使得該熱塊經由該配合部件將來自一電子裝置的熱轉移到該等多個熱部件中的該一者，並且該流體接觸該冷卻針腳陣列以將熱自該等多個熱部件中的每一者轉移到該流體。
9. 如請求項7之冷卻系統，進一步包含：用以接收該流體之一入口部件，以及用以將流體自其移除之一出口部件。
10. 如請求項7之冷卻系統，進一步包含於該入口通道和該出口通道間延伸之多個冷卻通道，該等多個冷卻通道中的每一者係形成於該等多個收容部件中的一者和該等多個熱部件中的一者之間，致使該流體係分佈跨過該等多個熱部件。
11. 如請求項7之冷卻系統，進一步包含在該出口通道和該入口通道之間的一熱交換器，其用以回收來自該出口通道之流體，以及將該流體提供給該入口通道，使得：該流體從該出口通道輸送到該熱交換器，且該熱交換器降低來自該出口通道之該流體的一溫度，以及具有一經降低溫度之該流體被輸送至該入口通道。
12. 如請求項7之冷卻系統，其中，該熱致動閥件包含一閥件接頭、具有一蠟部件收容該閥件接頭之一閥件本體、以及用以藉由延伸和縮回控制該閥件本體的移動之一彈性部件，該蠟部件隨著該流體在該等多個熱部件中的該一者內的溫度增加而擴展，該蠟部件之擴展允許該閥件本體延伸至該等多個熱部件中的該一者內，其增加流跨過該等多個熱部件中的該一者之該 流體的量，以及該蠟部件隨著該流體在該等多個熱部件中的該一者內的溫度降低而收縮，該蠟部件之收縮允許該閥件本體縮回，其減少流跨過該支持部件之該流體的量。
13. 一種用以冷卻電子裝置之方法，該方法包含下列步驟：以一冷卻系統接收來自一電子裝置之熱，該冷卻系統包括：用以支持一熱部件之一支持部件、形成於該支持部件內以運送一流體流過之一通道，該通道用來：接收該流體，使該流體分佈跨過一熱部件，及將該流體自該熱部件移走，沿著該通道之一流體控制機構，其用以控制流經的該流體之流動，位設鄰接於一熱塊之一熱部件，其接收來自該電子裝置之熱，該熱部件包括在一側上的一冷卻針腳陣列，該冷卻針腳陣列朝向收容部件延伸；及連接到該支持部件之一熱致動閥件，該熱致動閥件控制流出該支持部件之該流體的溫度；經由該通道把該流體分佈跨過該熱部件，該流體被分佈遍於該冷卻針腳陣列，當該流體接觸該冷卻針腳陣列，熱從該熱部件轉移至該流體；以及 經由該通道自該熱部件移除具有熱的流體。
14. 如請求項13之方法，進一步包含藉由下列步驟重複循環回收該流體：將來自該熱部件之該流體運送至一熱交換器；利用該熱交換器降低該流體之一溫度；以及將該流體自該熱交換器提供回去跨過該熱部件。