[发明专利]被冷却的电子系统

说明书

描述一种与冷却发热电子装置有关的被冷却的电子系统。可密封模块适合填充有第一冷却液体，并且具有传导表面的热传递装置限定用于接收第二冷却液体的通道。在一个实施方式中，传导表面或外壳的至少一部分成形成与电子部件的形状相符。还描述了第二冷却液体的控制。实施方式的特征是在第二冷却液体和第三冷却液体之间传递热。还详细描述了以冷却液体填充容器的方法。

本申请是申请人“爱思欧托普有限公司”于2016年1月6日提交的、申请日为2010年5月12日、发明名称为“被冷却的电子系统”的发明专利申请201610009043.5的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于容纳在运行时产生热的电子部件的模块或舱盒、一种冷却这种电子部件的方法、一种冷却电子装置的方法、一种被冷却的电子系统以及一种用冷却液体填充用于电子装置的容器的方法。例如，本发明尤其能够应用于计算机处理器和主板。

背景技术

电子部件和特别是计算机处理器在运行时产生热，这可以导致过热和对部件和随之系统的其它的部分的损坏。因此希望冷却所述部件以将热远离部件传递和使部件温度保持低于部件的正确且可靠的运行所规定的最大运行温度。

此问题具体涉及到数据处理或计算机服务器中心，其中，大量的计算机处理器共处一处并且用于在很长的一段时间内可靠且连续的运行。这些中心通常可以容纳多个服务器单元，所述多个服务器单元占据多个设备架并且填充一个或多个室。每个服务器单元容纳一个或多个服务器板。单独的个服务器板可以使几百瓦特的电功率作为热而耗散。在现有系统中，连续地传递热以便保持正确运行所需的能量可和使服务器运行所需的能量具有相同的数量级。

产生的热可以传递至处理器位于其中的建筑物外部的最终散热装置，例如传递至建筑物周围的大气空气。目前的实施通常依赖空气作为处理器和最终散热装置之间一个或多个级的传递介质。

但是，对于如此大量的热而言，难以将空气用作传递介质，而不在建筑物的基层结构上施加较大的限制。这是因为热传递的速率可以随着热源(例如服务器板，特别是计算机处理器)和最终散热装置之间温度差(△T)不断增大以及使热源和最终散热装置热连接的路径或多个路径的热阻的不断减小而增大。

一些用于处理该困难的已知技术被设计成控制容纳处理器的位置的环境条件。目前经常使用空气处理技术，例如：使局部空气温度降低以使局部温度差增大的空气的蒸汽压缩制冷(“空气调节装置”)；以及使空气流速增大并且因此使热阻减小的空气加压(通过使用风扇)。还可以使用多个热交换级以便将从局部空气中提取出的热传递至诸如大气空气之类的最终散热装置。

但是，因为使用空气调节装置可能需要大量的电功率以运行，所以这些方法可能是无效的。由于局部温度和噪音，因此这些方法还可能使所述位置让人感到不愉快。

此外，可能必须限制空气流速和空气温度，例如使温度保持低于“露点”以防止从空气中凝结出来的水蒸汽，这可以损坏灵敏的电子部件。出于这些原因，目前服务器通常稀疏地分布以降低热密度和改进局部空气流动，由此减小热阻。

利用与电子部件接触的液体来冷却电子部件可以用于使服务器密度增大，使冷却成本降低或二者兼得。

在US-2007/109742和GB-A-2432460中描述用于利用液体冷却电子部件的现有技术。计算机处理器板容纳在密封容器内。优选为油的冷却剂液体泵送穿过容器。处理器板位于容器的底部处，并且蒸发器旋管定位在容器的顶部处，使得在冷却剂液体中产生对流。冷却剂液体被处理器板加热，并且生成的蒸气流动到冷凝器中。容器定位成使得内部的电路板位于水平面中以允许来自部件的热的对流。

利用冷凝器以提供制冷增加了系统的复杂性和成本，并且给系统实施又引入一些限制。