[发明专利]一种用于液体浸没式冷却阵列式连接的电子装置的箱体和支架系统

说明书

本申请案以固核电脑公司的名义提交了一项PCT国际申请，并要求享有申请号为61/085,934、于2008年8月4日提交的美国临时申请以及申请号为61/046,540、于2008年4月21日提交的美国临时申请的优先权，并通过引用将每个前述申请的全部内容结合到本申请中。

技术领域

本公开涉及一种液体浸冷式电子阵列系统，具体涉及一种箱体，用于液体浸没式冷却的电子装置中，例如，电脑服务器，其中，分别在各个箱体内的许多单个逻辑插件板，或者在单个箱体内组合在一起的逻辑插件板，都能够包含在一个支架系统中。

背景技术

热是电脑行业所面临的一个重大问题。部件运行时的温度越高，它就越容易出现故障。在高温条件下运行的电子设备具有比保持在低温下运行的部件更低的寿命期值。通常认为，运行温度越高，部件的寿命期值就越短。另外，高温尽管不会引起灾难性故障，但会使数据处理出现错误。高温运行会引起功率波动，这就导致在中央处理器(CPU)或逻辑插件板上任何进行处理数据的地方都将会出现错误。尽管人们在减少废热同时增大部件处理能力上作出了很大的努力，但是市场上发布的每一代新型中央处理器和图形处理器(GPU)运行时产生的热量比过去的还要多。同样，随着产品的更新换代，提供电力的电源和进行信号处理的逻辑插件板部件所产生的热量也越来越多。

在冷却系统中采用液体来冷却电脑系统是众所周知的。一种公认的冷却电脑部件的方法是使用闭式回路两相系统。水蒸气通过管流到冷却室，变回成液体，然后液体通过管返回到芯片，进一步冷却它们。在另一个已知液体冷却系统里，内部泵输送液体经过中央处理器上的热板，然后把加热了的液体用泵送入鳍片式冷却塔，以便被动冷却液体并让它返回到热板。

对于大型固定安装的超级电脑，通常的做法是把超级电脑的有源处理部件浸没在惰性绝缘液体里进行冷却。该惰性绝缘液体一般流过有源处理部件，然后被泵送到外部热交换器里进行冷却，然后返回到主腔室。

尽管前面提供了冷却电脑部件的尝试，但还需要进一步改善冷却系统。

发明内容

一种独立封闭式液体浸没式冷却系统，适用于冷却多个电子装置，包括冷却电脑系统里的发热部件以及使用电子发热部件的其它系统。这里描述的适用电子装置概念包括但不限于含刀片式服务器的服务器；磁盘阵列/存储系统；存储区域网；网络附加存储设备；存储通信系统；工作站；路由器；电信基础设施/开关；有线光学/无线通信装置；单元处理机；打印机；电源；显示器；光学设备；仪器系统，包括手提式系统；军用电子设备等等。

该电子设备可包括一个具有内部空间的箱体。绝缘冷却液包含在内部空间中，发热电子部件设置于该内部空间内并浸没于绝缘冷却液中，或者绝缘冷却液直接导入于电子部件上面。

当电子装置是电脑时，例如服务器电脑，单个逻辑插件板或多个逻辑插件板设于内部空间里面。逻辑插件板包含多个发热电子部件，包括至少一个处理器，如CPU或GPU。此外，电脑的其它发热部件可浸没于冷却液中，例如RAM、电源、子插件板以及诸如固态驱动器或机械硬盘等储存驱动装置。

在一个实施例中，电子部件实际上不需要浸没于冷却液中。相反，冷却液可“注入”或者直接导入于电子部件表面，利用重力帮助液体在部件上向下流，液体然后收集于储存池中，在储存池中，液体被泵到散热/热回收装置，用于最终返回到电子部件。该实施例能减少在箱体内的冷却液用量，由此减少重量和成本。

含电脑逻辑插件板、子插件板、电源及有源电子部件的箱体包括定义液封内部空间的多个壁。需要时，有一个或多个壁是透明、半透明或不透明的材质。可卸式或固定的盖子关闭内部空间，例如关闭内部空间的顶部。盖子与该多个壁形成液封，在一个实施例中，盖子包括固定其上的密封电连接件，其构造成用以附着于设于内部空间中的逻辑插件板，以及用于在逻辑插件板和箱体外部之间提供电气连接。

在一个实施例中，当逻辑插件板从内部空间被提起时，提供一个用于保持逻辑插件板于其提起位置的机构，以更换逻辑插件板部件及使液体流回到内部空间。

具有上述内部空间的前述箱体可与其它具有类似内部空间的箱体并排设置，以形成能应用于在服务器、存储系统(包括硬盘)、路由器、通信装置和其它电子装置上的逻辑插件板的箱体阵列。

附图说明

图1显示一种集成有电子系统和冷却系统的箱体阵列。

图2显示具有处于开口位置的可卸式盖子的单个箱体。

图3显示保持箱体阵列的支架系统。