[發(fā)明專利]在數(shù)據(jù)中心中使電子設(shè)備冷卻的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611235781.8
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN107302839B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇海利·法爾斯契安;伊馬德·薩馬迪亞尼
• 申請（專利權(quán)）人: 谷歌有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 李寶泉;周亞榮

公開了在數(shù)據(jù)中心中使電子設(shè)備冷卻。一種數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)包括模塊化熱沉和工作流體。該模塊化熱沉包括：蒸發(fā)器，其被配置為與熱生成電子設(shè)備熱接觸以從數(shù)據(jù)中心熱生成電子設(shè)備接收熱；冷凝器，其耦合至蒸發(fā)器并且被配置為將來自熱生成電子設(shè)備的熱傳遞到冷卻流體中；以及多個(gè)輸送管，其將蒸發(fā)器和冷凝器流體耦合，所述多個(gè)輸送管中的至少一個(gè)包括設(shè)置在蒸發(fā)器中的開放端以及設(shè)置在冷凝器中的封閉端。所述工作流體基于接收來自熱生成電子設(shè)備的熱在蒸發(fā)器中汽化，并且在輸送構(gòu)件中以汽相從蒸發(fā)器循環(huán)至冷凝器，且以液相從冷凝器循環(huán)至蒸發(fā)器。

技術(shù)領(lǐng)域

本文獻(xiàn)涉及用于對諸如計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心中的計(jì)算機(jī)服務(wù)器機(jī)架以及相關(guān)器件的電子器件提供冷卻的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)用戶常常關(guān)注于計(jì)算機(jī)微處理器的速度(例如，兆赫和千兆赫)。許多人忘記了這種速度常常伴隨著代價(jià)——更高的功耗。這種功耗還生成熱。這是因?yàn)榘凑蘸唵蔚奈锢矶桑心芰坎坏貌蝗ネ程帲⑶以谀程幾罱K轉(zhuǎn)化為熱。安裝在單個(gè)主板上的一對微處理器可汲取幾百瓦特或更多的功率。對于大型數(shù)據(jù)中心中的許多計(jì)算機(jī)，需要將這一數(shù)字乘以幾千(或幾萬)，由此可以容易地理解可生成的熱的量。當(dāng)并入支持關(guān)鍵負(fù)載所需的所有輔助器件時(shí)，數(shù)據(jù)中心中的關(guān)鍵負(fù)載所消耗的功率的影響常常加劇。

可使用許多技術(shù)來冷卻位于服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)機(jī)架托盤上的電子設(shè)備 (例如，處理器、存儲(chǔ)器、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、以及其它熱生成設(shè)備)。例如，可通過在設(shè)備上方提供冷卻氣流來創(chuàng)建強(qiáng)制對流。位于設(shè)備附近的風(fēng)扇、位于計(jì)算機(jī)服務(wù)器機(jī)房中的風(fēng)扇、和/或位于與電子設(shè)備周圍的空氣流體連通的管道系統(tǒng)中的風(fēng)扇可強(qiáng)制冷卻氣流經(jīng)過容納設(shè)備的托盤上方。在一些情況下，服務(wù)器托盤上的一個(gè)或多個(gè)部件或設(shè)備可能位于托盤的難以冷卻的區(qū)域中；例如，強(qiáng)制對流不太有效或者不可用的區(qū)域。

冷卻不夠和/或不足的結(jié)果可能是托盤上的一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備由于設(shè)備的溫度超過最大額定溫度而發(fā)生故障。盡管某些冗余可能被內(nèi)置于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器機(jī)架、甚至各個(gè)托盤中，但由于過熱而發(fā)生的設(shè)備故障仍可能在速度、效率和費(fèi)用方面造成極大代價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容

在示例實(shí)施方式中，一種數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)包括模塊化熱沉和工作流體。該模塊化熱沉包括：蒸發(fā)器，其被配置為與熱生成電子設(shè)備熱接觸以從數(shù)據(jù)中心熱生成電子設(shè)備接收熱；冷凝器，其耦合至蒸發(fā)器并且被配置為將來自熱生成電子設(shè)備的熱傳遞到冷卻流體中；以及多個(gè)輸送管，其將蒸發(fā)器和冷凝器流體耦合，所述多個(gè)輸送管中的至少一個(gè)輸送管包括設(shè)置在蒸發(fā)器中的開放端以及設(shè)置在冷凝器中的封閉端。所述工作流體基于從所述熱生成電子設(shè)備接收所述熱而在蒸發(fā)器中汽化，并且在輸送構(gòu)件中以汽相從蒸發(fā)器循環(huán)至冷凝器，以液相從冷凝器循環(huán)至蒸發(fā)器。

在可與示例實(shí)施方式組合的方面，所述工作流體包括水，所述蒸發(fā)器包括銅。

在可與先前任何方面組合的另一方面，所述水包括去離子或反滲透(RO)水。

可與先前任何方面組合的另一方面還包括被設(shè)置為使冷卻流體在冷凝器上方循環(huán)的風(fēng)扇。

在可與先前任何方面組合的另一方面，所述風(fēng)扇被安裝在支撐熱生成電子設(shè)備的服務(wù)器板子組件的框架上。

可與先前任何方面組合的另一方面還包括設(shè)置在蒸發(fā)器的內(nèi)容量內(nèi)的傳熱面。

在可與先前任何方面組合的另一方面，所述傳熱面包括與蒸發(fā)器集成地形成的銅翅片。

在可與先前任何方面組合的另一方面，所述銅翅片從蒸發(fā)器的內(nèi)容量的底表面向上延伸，并且?guī)С崞Y(jié)構(gòu)的高度小于蒸發(fā)器中的工作流體的操作液位。

在可與先前任何方面組合的另一方面，所述傳熱面的至少一部分涂覆有多孔涂層。

在可與先前任何方面組合的另一方面，所述多孔涂層包括銅顆粒。

在可與先前任何方面組合的另一方面，所述冷凝器被垂直地安裝在蒸發(fā)器上面。