[發明專利]電子機架液體冷卻系統

在審

• 申請號: 202011232406.4
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112822909A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 高天翼
• 申請（專利權）人: 百度(美國)有限責任公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H05K5/02;E04H5/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 韓海花

本發明涉及一種電子機架冷卻系統、一種數據中心的電子機架和一種數據中心。電子機架冷卻系統包括：液體歧管、蒸氣歧管、冷板、熱交換器和流體控制單元。冷板被配置為安裝在一件IT設備的處理器上用于液體冷卻。冷板聯接到液體歧管以接收冷卻液。蒸氣歧管聯接到冷板以接收蒸氣，該蒸氣是當由處理器產生的熱量被冷板傳遞到冷卻液中從而導致冷卻液中至少一些變成蒸氣時由冷板產生的。熱交換器聯接到蒸氣歧管以接收蒸氣并被配置為將蒸氣冷凝回冷卻液。流體控制單元聯接在液體歧管與熱交換器之間以產生熱交換回路，并且被配置為通過抽吸由熱交換器冷凝的冷卻液并將冷卻液提供至液體歧管來在熱交換回路內循環冷卻液。

技術領域

本公開的實施例總體上涉及一種用于電子機架的冷卻系統。

背景技術

對于包括多個有源電子機架的數據中心，熱管理對于確保機架中操作的服務器和其他IT設備(例如，執行IT服務)的正常性能至關重要。然而，如果沒有適當的熱管理，機架內的熱環境(例如溫度)可能會超過熱操作閾值，這可能會導致不良后果(例如服務器故障等)。管理熱環境的一種方法是使用冷卻空氣來冷卻IT設備。使用冷卻單元來再循環冷卻空氣，冷卻單元提取由冷卻空氣俘獲的熱量。一種常用的冷卻單元是計算機房空調(CRAC)單元，它是一種吸入熱排氣空氣并向數據中心供應供冷卻空氣以維持數據中心熱環境的裝置。CRAC是一種空氣冷卻單元，廣泛用于現有的空氣冷卻式數據中心，還有許多其他類型的空氣冷卻式數據中心解決方案。此外，大多數現有數據中心都是空氣冷卻的。

最近，數據中心部署了更多高功率密度電子機架，將更多高密度芯片更緊湊地封裝在一起，以提供更高的處理能力。由于人工智能(AI)和基于云的服務的發展，這種情況尤其如此，它們需要高性能和高功率密度的處理器，例如控制處理單元(CPU)和圖形處理單元(GPU)。通過保持適當的熱環境來冷卻這些高密度機架可能是現有冷卻系統(如CRAC單元)的一個問題。例如，盡管CRAC單元可以維持更常規(或更低密度)的機架的熱環境，但是該單元可能無法有效地冷卻高功率密度的機架，因為它們可能由于更高密度的電子器件而以更高的速率產生熱負荷。在某些情況下，在高功率密度或高熱通量的情況下，液體冷卻成為更高效和可行的冷卻解決方案。

當IT設備設計用于液體冷卻時，數據中心基礎設施應該能夠支持液體冷卻，或者能夠支持在空氣冷卻的環境中操作液體冷卻的設備。然而，這對許多采用空氣冷卻的現有數據中心來說是一個挑戰。此外，大多數數據中心和冷卻基礎設施都是被設計用于有限的時間段(例如，十年的壽命)。改造使用空氣冷卻的數據中心可能會花費大量資金，并因施工而影響正常操作。

附圖說明

在附圖的視圖中，這些方面是通過示例而非限制的方式示出的，在附圖中，相似的附圖標記表示相似的元件。應當注意，對本公開的“一”或“一個”方面的提及不一定是指同一個方面，而是指至少一個方面。此外，為了簡明和減少圖的總數，給定的圖可以用于說明多于一個方面的特征，并且對于給定的方面，不是圖中的所有元件都是必需的。

圖1是示出根據一個實施例的用于電子機架的冷卻系統的示例的框圖。

圖2是示出根據一個實施例的電子機架冷卻系統的另一示例的框圖。

圖3是示出根據一個實施例的電子機架冷卻系統的流體控制單元的示例的框圖。

圖4是示出根據一個實施例的電子機架冷卻系統的流體控制單元的另一示例的框圖。

圖5是根據一個實施例的具有冷卻系統的電子機架的示例。

圖6示出了根據一個實施例的電子機架的另一視圖。

圖7是根據一個實施例的具有冷卻系統的電子機架的示例。

圖8是根據一個實施例的具有冷卻系統的電子機架的示例。

圖9是根據一個實施例的具有冷卻系統的電子機架的示例。

圖10是根據一個實施例的具有冷卻系統的電子機架的另一個示例。