[发明专利]冷却模块和冷却模块机架

说明书

提供了一种冷却模块和/或包括冷却模块的计算系统。计算系统可以包括：服务器机架，用于将计算单元保持在不同高度；至少两个冷却模块，用于安装在服务器机架中，上述至少两个冷却模块包括包围第一计算单元的第一壳体。这两个冷却模块可以容纳不同类型的信息技术设备，但具有相同的高度。冷却模块可以包含电子装置和液体冷却剂。冷却模块可以具有以下中的一者或更多者：侧壁，其具有加强配件；下壁和/或上壁，其具有接近相对的壁并且内表面比在内部体积的其他部分中更远离其外表面的中央部分；可分开的盖，其具有交叠的脊；以及穿过侧壁的导热部件。

技术领域

本公开涉及用于将生热电子装置容纳在内部体积(internal volume)内的冷却模块、和/或包括安装在服务器机架中的多个冷却模块的计算系统。

背景技术

很多类型的电气部件在操作期间会生热。特别地，诸如主板、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、存储器模块、硬盘和电力供应单元(PSU)的电气计算机部件在使用时可能散发大量的热。将电气部件加热至高的温度会导致损坏，影响性能或造成安全隐患。因此，为了找到用于有效且安全地冷却电气部件的高效、高性能系统，已经进行了大量努力。

一种类型的冷却系统使用液体冷却。尽管已经展示了不同的液体冷却组件，但是通常将电气部件浸入冷却剂液体中以为生热电气部件与冷却剂之间的热交换提供大的表面积。

国际专利公开号WO-2010/130993和美国专利公开号2010/0290190(与本发明共同地属于相同申请人并且其内容通过引用并入本文)描述了一种冷却装置，该冷却装置使用用于容纳一个或更多个生热电子部件的可密封模块以及电子部件浸入其中的(初级)液体冷却剂。将电子部件浸入将热从电子部件带走的冷却剂中在热力学上会是高效的。热从可密封模块内部的初级液体冷却剂传递至可密封模块外部的次级液体冷却剂。这使用具有突出部的传导表面(冷板)来减小传导表面与被冷却的装置之间的距离。在该设计中，初级液体冷却剂通过对流流动，并且冷却剂的膨胀会导致压力增加，因此需要大量的冷却剂。可密封模块的壳体典型地由金属材料制成，但是讨论了使用合成塑料材料作为替选的可能性。多个模块可以安装在机架中。

国际专利公开号WO-2018/096362公开了该设计的后续变型，其中在可密封模块(外壳)内泵送初级液体冷却剂，其中在外壳内设置热交换器以用于将热从初级液体冷却剂传递至次级液体冷却剂。在该后续变型中所需的冷却剂的量显著少于早期的设计。为了避免由于压力增加而引起的显著膨胀，外壳内未被初级液体冷却剂或硬件占据(换言之，被空气占据)的体积保持为最小。

这些现有设计可以提供高的冷却效率。然而，每个冷却模块典型地被设计用于冷却一种类型的电子部件或装置。期望提供一种冷却模块和用于安装多个冷却模块的机架，其中可以以更直接的方式高效地使用不同类型的电子部件或装置。

发明内容

针对该背景，提供了根据权利要求1或权利要求41的计算系统以及根据权利要求18的用于将生热电子装置容纳在内部体积内的冷却模块。

根据一方面，总体上提供了一种计算系统，包括：服务器机架，用于将多个计算单元保持在高度维度上的不同水平；第一冷却模块和第二冷却模块，用于安装在服务器机架中，第一冷却模块和第二冷却模块中的每一个包括包围相应的计算单元并且在高度维度上具有相同尺寸的相应的壳体。这两个计算单元具有不同类型的信息技术设备(ITE)。ITE的类型可以包括：至少一个计算机处理单元(CPU)；至少一个图形处理单元(GPU)；至少一个电力供应单元(PSU)；一个或更多个网络交换机；以及一个或更多个磁盘驱动器。可选地，两个冷却模块的所有维度相同。

在一些实施方式中，服务器机架中的所有冷却模块在高度维度上可以具有相同的尺寸，即使它们在至少两个不同的冷却模块中容纳至少两种不同类型的ITE。替选地，当容纳至少两种不同类型的ITE(在至少两个不同的冷却模块中)并且更优选地容纳至少三种不同类型的ITE(在至少三个不同的冷却模块中)时，服务器机架中的所有冷却模块在高度维度上可以具有两种不同的尺寸中之一。