[发明专利]在数据中心中使电子设备冷却的系统和方法

说明书

公开了在数据中心中使电子设备冷却。一种数据中心冷却系统包括模块化热沉和工作流体。该模块化热沉包括：蒸发器，其被配置为与热生成电子设备热接触以从数据中心热生成电子设备接收热；冷凝器，其耦合至蒸发器并且被配置为将来自热生成电子设备的热传递到冷却流体中；以及多个输送管，其将蒸发器和冷凝器流体耦合，所述多个输送管中的至少一个包括设置在蒸发器中的开放端以及设置在冷凝器中的封闭端。所述工作流体基于接收来自热生成电子设备的热在蒸发器中汽化，并且在输送构件中以汽相从蒸发器循环至冷凝器，且以液相从冷凝器循环至蒸发器。

技术领域

本文献涉及用于对诸如计算机数据中心中的计算机服务器机架以及相关器件的电子器件提供冷却的系统和方法。

背景技术

计算机用户常常关注于计算机微处理器的速度(例如，兆赫和千兆赫)。许多人忘记了这种速度常常伴随着代价——更高的功耗。这种功耗还生成热。这是因为按照简单的物理定律，所有能量不得不去往某处，并且在某处最终转化为热。安装在单个主板上的一对微处理器可汲取几百瓦特或更多的功率。对于大型数据中心中的许多计算机，需要将这一数字乘以几千(或几万)，由此可以容易地理解可生成的热的量。当并入支持关键负载所需的所有辅助器件时，数据中心中的关键负载所消耗的功率的影响常常加剧。

可使用许多技术来冷却位于服务器或网络机架托盘上的电子设备 (例如，处理器、存储器、联网设备、以及其它热生成设备)。例如，可通过在设备上方提供冷却气流来创建强制对流。位于设备附近的风扇、位于计算机服务器机房中的风扇、和/或位于与电子设备周围的空气流体连通的管道系统中的风扇可强制冷却气流经过容纳设备的托盘上方。在一些情况下，服务器托盘上的一个或多个部件或设备可能位于托盘的难以冷却的区域中；例如，强制对流不太有效或者不可用的区域。

冷却不够和/或不足的结果可能是托盘上的一个或多个电子设备由于设备的温度超过最大额定温度而发生故障。尽管某些冗余可能被内置于计算机数据中心、服务器机架、甚至各个托盘中，但由于过热而发生的设备故障仍可能在速度、效率和费用方面造成极大代价。

发明内容

在示例实施方式中，一种数据中心冷却系统包括模块化热沉和工作流体。该模块化热沉包括：蒸发器，其被配置为与热生成电子设备热接触以从数据中心热生成电子设备接收热；冷凝器，其耦合至蒸发器并且被配置为将来自热生成电子设备的热传递到冷却流体中；以及多个输送管，其将蒸发器和冷凝器流体耦合，所述多个输送管中的至少一个输送管包括设置在蒸发器中的开放端以及设置在冷凝器中的封闭端。所述工作流体基于从所述热生成电子设备接收所述热而在蒸发器中汽化，并且在输送构件中以汽相从蒸发器循环至冷凝器，以液相从冷凝器循环至蒸发器。

在可与示例实施方式组合的方面，所述工作流体包括水，所述蒸发器包括铜。

在可与先前任何方面组合的另一方面，所述水包括去离子或反渗透(RO)水。

可与先前任何方面组合的另一方面还包括被设置为使冷却流体在冷凝器上方循环的风扇。

在可与先前任何方面组合的另一方面，所述风扇被安装在支撑热生成电子设备的服务器板子组件的框架上。

可与先前任何方面组合的另一方面还包括设置在蒸发器的内容量内的传热面。

在可与先前任何方面组合的另一方面，所述传热面包括与蒸发器集成地形成的铜翅片。

在可与先前任何方面组合的另一方面，所述铜翅片从蒸发器的内容量的底表面向上延伸，并且带翅片结构的高度小于蒸发器中的工作流体的操作液位。

在可与先前任何方面组合的另一方面，所述传热面的至少一部分涂覆有多孔涂层。

在可与先前任何方面组合的另一方面，所述多孔涂层包括铜颗粒。

在可与先前任何方面组合的另一方面，所述冷凝器被垂直地安装在蒸发器上面。