CN107743351B - 提供液体冷却的设备、冷却***以及用于冷却的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明总体上涉及用于提供液体冷却的设备、***和方法。根据一个实施例，提供了一种用于液体冷却的设备。所述设备包括热力构件、支撑构件和垫片。热力构件包括由导热材料形成的冷却销阵列，以便从热力构件延伸。支撑构件包括进口通道和出口通道。进口通道用于向冷却销阵列提供液体。出口通道用于从冷却销阵列接收液体。位于热力构件与支撑构件之间的垫片用于形成冷却通道，并在热力构件与支撑构件之间具有液体紧密密封件。

Description

提供液体冷却的设备、冷却***以及用于冷却的方法
本申请是申请日为2013年1月31日、发明名称为“用于提供液体冷却的组件、***以及移除热量的方法”的专利申请201380070368.9的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种提供液体冷却的设备、冷却***以及用于冷却的方法。
背景技术
电子设备具有温度要求。使用冷却***来对来自使用电子设备的热量进行控制。冷却***的示例包括空气冷却和液体冷却。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种用于提供液体冷却的设备，所述设备包括：热力构件，所述热力构件包括从所述热力构件延伸的冷却销阵列；支撑构件，所述支撑构件包括用于向所述冷却销阵列提供流体的进口通道以及用于从所述冷却销阵列接收所述流体的出口通道；垫片，所述垫片位于所述热力构件与所述支撑构件之间以形成冷却通道，并在所述热力构件与所述支撑构件之间具有流体紧密密封件；热致动阀，所述热致动阀连接到所述支撑构件并且延伸穿过所述垫片且延伸到所述冷却通道中，以对所述流体通过所述冷却通道的流动进行控制；以及连接器构件，所述连接器构件包括柔性进口通道和柔性出口通道，所述柔性进口通道用于提供与所述进口通道的柔性连接，所述柔性出口通道用于提供与所述出口通道的柔性连接，其中，所述支撑构件经由所述柔性进口通道和所述柔性出口通道连接到另一支撑构件。
根据本公开的另一个方面，提供了一种冷却***，所述冷却***包括：热力构件，所述热力构件包括从所述热力构件延伸的冷却销阵列；支撑构件，所述支撑构件包括用于向所述冷却销阵列提供流体的进口通道以及用于从所述冷却销阵列接收所述流体的出口通道；垫片，所述垫片位于所述热力构件与所述支撑构件之间以形成冷却通道，并在所述热力构件与所述支撑构件之间具有流体紧密密封件；热致动阀，所述热致动阀连接到所述支撑构件并且延伸穿过所述垫片且延伸到所述冷却通道中，以对所述流体通过所述冷却通道的流动进行控制；以及连接器构件，所述连接器构件包括柔性进口通道和柔性出口通道，所述柔性进口通道用于提供与所述进口通道的柔性连接，所述柔性出口通道用于提供与所述出口通道的柔性连接，其中，所述支撑构件经由所述柔性进口通道和所述柔性出口通道连接到另一支撑构件；其中，热量从电子设备传递到位于所述冷却通道中的冷却销并且传递到所述冷却***的流体以对所述电子设备冷却。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于冷却的方法，所述方法包括：经由冷却设备的热力构件从被放置为与所述热力构件相邻的电子设备接收热量；经由所述热力构件和从所述热力构件延伸的冷却销阵列将来自所述电子设备的热量通过所述热力构件传递到冷却销；经由支撑构件的进口通道将通过热致动阀的流体输送到冷却通道，其中，所述支撑构件和所述热力构件包括位于二者之间的、用于形成所述冷却通道的垫片，所述垫片具有流体紧密密封件，其中，所述冷却销位于所述冷却通道中，并且所述热致动阀延伸穿过所述垫片；经由与所述冷却通道中的所述冷却销相接触的流体从所述冷却销移除热量；经由连接器构件将所述流体输送到另一支撑构件，所述连接器构件包括柔性进口通道和柔性出口通道，所述柔性进口通道用于提供与所述进口通道的柔性连接，所述柔性出口通道用于提供与所述出口通道的柔性连接，其中，所述支撑构件经由所述柔性进口通道和所述柔性出口通道连接到另一支撑构件；以及经由所述支撑构件的出口通道对来自所述冷却通道的流体进行输送。
附图说明
在下面的描述中描述了本公开内容的非限制性的示例，参照所附的图阅读该示例，并且，该示例并不限制权利要求的范围。在附图中，在多于一幅附图中出现的其相同或相似的结构、元件或部分通常在它们出现的附图中使用相同或相似的附图标记进行标记。在附图中所示出的部件和特征的尺寸主要是为了呈现的方便和表述的清楚而选择的，并非必然是按照比例的。参考附图：
图1示出了根据示例的用于提供液体冷却的组件的框图；
图2示出了根据示例的图1的组件的分解视图；
图3示出了根据示例的图1的组件的透视视图；
图4示出了根据示例的冷却***的框图；
图5示出了根据示例的图4的冷却***的横截面视图；
图6示出了根据示例的图4的冷却***的示意图；
图7示出了根据示例的图4的冷却***的透视图；以及
图8示出了根据示例的用于移除来自第一电子设备和第二电子设备的热量的方法流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考了附图，这些附图形成描述的一部分，并且在附图中以说明的方式描绘了特定示例，在该特定示例中可以实施本公开内容。要理解的是，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以使用其它示例并且可以进行结构或逻辑变化。
电子***设计必须平衡在功率密度、空间布局、温度要求、声学噪声与其它因素之间的冲突。空气冷却***通常使用散热器或风扇来移除来自***的“废弃的”热量。散热器和风扇的使用增加了在电子***中操作电子设备所需要的电功率，并且可能导致过度的声学噪声和较低的***密度。液体冷却能够比空气冷却更有效；然而，液体冷却通常包括在电子设备内的管道连接。由于液体经过了管道连接，因此引入了液体在电子设备内泄漏的风险。
在示例中，提供了一种组件。该组件连接到电子设备以提供液体冷却。来自电子设备的热量经由干式分离(dry disconnect)传递到组件。该组件包括热力构件、支撑构件和垫片。热力构件包括由从热力构件延伸的导热材料形成的冷却销阵列。支撑构件包括进口通道和出口通道。进口通道用于向冷却销阵列提供流体。出口通道用于从冷却销阵列接收流体。在热力构件和支撑构件之间的垫片用于形成冷却通道，并在热力构件与支撑构件之间具有流体紧密密封件。该组件可以被放置于电子设备之外，以使得液体冷却能够远离电子设备而发生，降低了在电子设备内流体泄漏的风险。
图1示出了根据示例的用于提供液体冷却的组件的框图。组件100包括热力构件120、支撑构件140和垫片160。热力构件120包括由导热材料形成的冷却销阵列122，以便从热力构件120延伸。支撑构件140包括进口通道142和出口通道144。进口通道142用于向冷却销阵列122提供流体。出口通道144用于从冷却销阵列122接收流体。垫片160用于被放置在热力构件120与支撑构件140之间以形成冷却通道，并在热力构件120和支撑构件140之间具有流体紧密密封件。
图2示出了根据示例的图1的组件的分解视图。热力构件120包括位于一侧上的冷却销阵列122和位于相对侧上的配合构件224。冷却销阵列122由从热力构件120向垫片160延伸，并接收它们之间的流体的导热材料形成。例如，冷却销阵列122可以包括以列和行的阵列排列的多个固体突起部，以便向流体传递热量。该固体突起部从热力构件120的平面部分(即，形成配合构件224的部分)延伸，并朝向垫片160延伸。配合构件224位于邻近于热连接到电子设备的热块处。配合构件224经由热块从电子设备接收热量。流体被分布到冷却通道，其中，流体接触冷却销阵列122，以便从其上移除热量。
支撑构件140包括进口通道142和出口通道144。例如，支撑构件140可以由在其中形成有进口通道142和出口通道144或者腔体的铝型材形成。进口通道142和出口通道144由壁和/或气道246分隔开，壁和/或气道246减少了在进口通道142和出口通道144之间的热传递。支撑构件140还可以用于保持夹持构件270或者可结合组件100使用的其它固定结构。例如，可以采用气道来保持夹持构件270。支撑构件140还可以包括另外的结构构件，例如当支撑构件140被***到与计算模块对齐的机架或架子中时在铝型材中形成的导向结构，以便对支撑构件140进行定位。导向结构可以与机架或架子相配合或者接合，以便将支撑构件140保持在接合的位置中。
进口通道142用于向冷却销阵列122提供流体。进口通道142接收流体并通过其自身朝向冷却通道输送流体。流体经由在其中所形成的进口界面267进入冷却通道。进口通道142可以包括流体控制机构243以将流体均匀地或一致地分布于冷却通道，流体控制机构243包括跨进口通道142而延伸的至少一个突起部245。例如，流体可能遭遇突起阵列和/或至少一个细长的突起部245，以减缓流体的流动。流体控制机构243使用阻力(例如水阻力或流体阻力)来控制流体的流动，以便将流体分布为均匀地或一致地通过热力构件120中的每一个热力构件。阻力阻碍流体流过进口孔266中的任何一个进口孔，流体流过进口孔将会改变压力平衡。
出口通道144用于从冷却销阵列122接收流体。出口通道144从冷却通道接收流体，并将流体输送离开冷却通道。出口通道144经由在其中所形成的出口界面269来接收流体。出口通道还可以包括与关于进口通道142所描述的流体控制机构相类似的流体控制机构243。流体控制机构243用于控制流体流出出口通道144并且平衡组件100内的压力。
流体在组件100内的流动还可以由至少一个阀250(例如，热致动阀或者由其它控制机构致动的阀)来控制。取决于设计和压力约束，阀250可以被放置于冷却通道、进口通道142和/或出口通道144中。例如，阀250包括至少一个热制动阀，以便基于流体在冷却通道中的温度而伸出和缩回来对流体通过冷却通道的流动进行控制。热致动阀连接到支撑构件140。热致动阀延伸穿过出口通道144和垫片160，进入热力构件120与垫片160之间形成的冷却通道。垫片160可以提供在出口通道144与冷却通道之间的密封件，例如，在出口孔268与出口界面269之间所形成的密封件。
热致动阀包括阀配件252、阀主体254以及位于它们之间的弹性构件256。阀配件252例如包括在阀配件252内的螺纹式安装配件。阀配件252被紧固于支撑构件140，以使得阀配件252被牢固地附接并且无法移动。
阀主体254被示出为在其中包括蜡件的中空“钟状”腔室。例如，蜡件随着接触阀主体254的流体的温度增加而膨胀。蜡件的膨胀导致在中空“钟状”腔室内的隔膜(未示出)对从阀配件252延伸到阀主体254的中心之中的杆(未示出)进行按压。阀配件252和杆并不移动，因为阀配件252被紧固于支撑构件140。然而，杆上的压力导致阀主体254伸出到冷却通道中，以使得流体随着热致动阀伸出而流动通过出口孔268和出口界面269。
弹性构件256使得阀配件252能够基于在阀主体254内的蜡件的热膨胀和收缩来伸出和缩回。例如，弹性构件256可以是复位弹簧，当蜡的温度下降并且蜡件收缩时，该复位弹簧提供缩回弹性构件256的回力。弹性构件256的缩回使得杆缩回，并且，当热致动阀关闭时限制流体流经热致动阀。
热制动阀通过控制流出支撑构件140的流体的量来控制冷却通道内流体的温度。例如，热致动阀根据流体温度来控制出口孔268的有效孔打开。换句话说，流体在预定义温度使得热致动阀伸出并增加了出口孔268的打开。当流体在较低的温度时，热致动阀可以被完全缩回，从而减少了出口孔268的打开。
热制动阀还可以通过堵住出口孔268直到达到预定义的温度来控制流体的移除。例如，如果流体低于预定义的温度，则热致动阀减缓热量的移除。通过调整流体退出冷却通道和组件100的温度，流体内所包含的热量可以继续再用于其它目的，例如对容纳电子设备的建筑进行加热。热致动阀还可以提高“能量再用”应用中的性能，例如，使用来自服务器机架机架的“废弃的”热量来对建筑进行加热。
即使当阀250关闭时，也可以允许少量流体流出冷却通道到出口通道144中，并且通过出口构件294流出组件100。该少量流体例如经由流体释放构件258来被继续释放，流体释放构件258示出为从出口孔268和/或出口界面269延伸的小孔。当流体最初流通冷却销阵列122时，流体释放构件258允许空气从冷却通道逸出。其后，流体释放构件258允许流体少量连续地流过组件100。流体释放构件258是可选的，并且可以用于保证接触阀250的流体代表流体在热力构件120中的温度。
经加热的流体经由阀250的释放还使得在较低温度的流体能够被继续供应，调整了流动通过冷却销阵列122的流体的温度并且使得能够持续地从热力构件120移除热量。应当指出的是，阀250旨在改变流体的流动。使用热致动阀来调整流体的流动可以增加或减少流过冷却通道的水量。例如，当流体达到预定义的温度时，阀250可以限制流体的流动以只允许流体退出。
垫片160被放置在热力构件120与支撑构件140之间以形成冷却通道，并在热力构件120与支撑构件140之间(即，沿着冷却通道326的周边)具有流体紧密密封件。垫片160包括密封构件264。密封构件264在热力构件120与支撑构件140之间延伸，并选择性地进行压缩以便将配合构件224与从电子设备接收热量的热块对齐为齐平。例如，密封构件264延伸经过热力构件120和支撑构件140的周边，以便在它们之间提供流体紧密密封件。密封构件264可以由硅或橡胶材料形成。流体紧密密封件还防止流体泄漏和/或绕开冷却销阵列122。冷却销阵列122可以延伸接触垫片160，以便提供流体不绕开冷却销的另外保证。可压缩的垫片160使得冷却销阵列122能够接触垫片160并且形成流体紧密密封件。
密封构件264的可压缩性还提供了用于将热力构件120相对于热块适当对齐的能力，以使得热力构件120处于与热块齐平的位置处并形成了经由干式分离在它们之间传递热量的热连接。例如，密封构件264可以被压缩一到二毫米，以便实现热力构件120的良好对齐，并且引起对适应在热力构件120与热块之间的公差并增进它们之间的表面接触来说所必要的调整。
垫片160还包括进口孔266和至少一个出口孔268，例示出为两个出口孔。进口孔266与进口通道142在进口界面267处接合，并且出口孔268与出口通道144在出口界面269处接合。进口孔266和出口孔268可以提供围绕开口部的密封件，以便防止泄漏到进口界面267和出口界面269。此外，当阀250被***穿过进口孔266和/或出口孔268时，进口孔266和出口孔268提供热隔离，以防止进口通道142和/或出口通道144中的流体污染被冷却通道中的水(即，包围冷却销阵列122的流体)加热或冷却。
支撑构件140支撑至少一个热力构件120。例如，所示出的组件100包括连接到支撑构件140的两个热力构件。热力构件120可以使用例如至少一个紧固件229(例如夹具、粘性垫片和/或螺丝钉)来连接到支撑构件140和垫片160。流体控制机构243可以是用于可滑动地附接于进口通道142的单独的***物。例如，流体控制机构243可以包括在第一热力构件120A的进口界面267前方的孔或第一突起部245，以及在第二热力构件120B的进口界面267前方的第二突起部245。组件100还示出了支撑构件140可以使用实现支撑构件140之间的移动或调整的连接器构件280来彼此连接。通过考虑在相邻热块之间的公差和对齐变化，移动允许热力构件120与热块进行配合和对齐，即，移动允许角度调整。
组件100还可以包括包住支撑构件140的夹持构件270。夹持构件270可以将热力构件120和垫片160保持在一起。夹持构件270还可以保持整个组件100紧靠热块以提供压力，并且增进了在热力构件120与热块之间的热连接。例如，夹持构件270由不锈钢形成，以便提供力度并承受高的屈服应力。夹持构件270可以包括跨越式夹具以与气道246接合。一个弹簧或多个弹簧可以用于提供力以将热力构件120拉向电子设备上的热块。弹簧可以使用例如利用齿轮来装载和卸载弹簧的机械组件来进行装载和/或卸载。
组件100还可以包括具有进口构件292和出口构件294的端帽290。端帽290可以由刚性构件(例如致密的泡沫块)形成。进口构件292和出口构件294分别连接到进口通道142和出口通道144。例如，进口构件292和出口构件294被放置为互为对角。流体供给管线196连接到进口构件292，以便向进口通道142供应流体，并且流体回流管线298连接到出口构件194，以便从出口通道144移除流体。紧固件299(例如夹具、粘性垫片和/或螺丝钉)还可以用于将端帽290固定于支撑构件140。
流体在端帽290处进入组件100。可以可选地对进入组件100的流体的温度进行监测，并在用于组件100中之前将温度设定在预定义的温度(范围)。流体温度随着流体从热力构件120吸收热量而升高。流体通常以较高的温度退出组件100。在端帽290、进口通道142和出口通道144、垫片160和热力构件120之间的流体交换是在组件100中仅需的流体交换。组件100提供了一种有效的液体冷却方法，该方法通过移除被传递到热块(例如在没有电子设备内泄漏的风险的情况下，电子设备的外表面)的热量来冷却电子设备。例如，在服务器中，液体冷却发生在机架级，而不是中央处理单元和其它电子部件位于其中的服务器级。
图3示出了根据示例的图1的组件100的部分的透视视图。组件100例示了具有冷却销阵列122的热力构件120、具有柔性侧壁366的垫片160，以及夹持构件270的替代示例。冷却销阵列122从热力构件120向垫片160延伸。
垫片160包括密封构件264，以便与支撑构件140接合。密封构件264包括从热力构件120的周边延伸而形成的柔性侧壁366。柔性侧壁366将冷却销阵列122包住于其中，以便形成冷却通道326。柔性侧壁366选择性地进行压缩，以便将配合构件224与从电子设备接收热量的热块对齐为齐平。
夹持构件270包括第一夹具372、第二夹具374和在第一夹具372和第二夹具374之间的横杆376。横杆376与承载结构378接合，以便提供与热块的配合表面较好的接触和对齐，当柔性侧壁366被压缩时，承载结构378允许组件100进行枢转。
图4示出了根据示例的冷却***400的框图。冷却***400包括热力构件120、支撑构件140、垫片160和连接器构件280。
热力构件120包括由从热力构件120延伸的导热材料形成的冷却销阵列122。支撑构件140包括进口通道142和出口通道144。进口通道142用于向冷却销阵列122提供流体。出口通道144用于从冷却销阵列122接收流体。垫片160用于放置在热力构件120与支撑构件140之间，以形成冷却通道326并具有在热力构件120与支撑构件140之间的流体紧密密封件。连接器构件280从支撑构件140延伸，以在热力构件120与热块进行对齐期间提供支撑构件140的移动。
图5示出了根据示例的图4的冷却***的横截面视图。热力构件120包括在一侧的冷却销阵列122和在相对侧的配合构件224。冷却销阵列122由从热力构件120向垫片160延伸并接收它们之间的流体的导热材料形成。例如，冷却销阵列122可以包括排列成列和行的阵列的多个固体突起部。固体突起部从热力构件120的平面部分延伸，并朝向垫片160延伸。配合构件224用于被放置为邻近于热块，以使得配合构件224从电子设备接收热量。流体被分布到冷却通道326，并且接触冷却销阵列122以从其上移除热量。
支撑构件140包括进口通道142和出口通道144。进口通道142用于向冷却销阵列122提供流体。进口通道142接收流体，并且，通过其自身向冷却通道326输送流体。进口通道142可以包括流体控制机构243，以将流体均匀地或一致地分布于冷却通道326，流体控制机构243包括延伸穿过进口通道142的至少一个突起部245。出口通道144用于从冷却销阵列122接收流体。出口通道144用于从冷却通道326接收流体，并且将流体输送远离冷却通道326。
至少一个阀250连接到支撑构件140。阀250包括热制动阀或者由其它控制机构致动的阀。阀250延伸穿过出口通道144和垫片160，进入在热力构件120与垫片160之间所形成的冷却通道326中。例如，如上面参照图2所描述的，热致动阀通过基于流体在冷却通道326中的温度而伸出和缩回来对流体通过冷却通道326的流动进行控制。垫片160可以提供在出口通道144和冷却通道326之间的密封件，例如，在出口孔268和出口界面269之间所形成的密封件。
垫片160用于被放置在热力构件120与支撑构件140之间，以形成冷却通道326，并在热力构件120与支撑构件140之间(即，沿着冷却通道326的周边)具有流体紧密密封件。垫片160包括密封构件264，以便与支撑构件140配合。密封构件264在热力构件120和支撑构件140之间延伸。密封构件264可以由硅或橡胶材料形成。可压缩的垫片160使得冷却销阵列122能够接触垫片160并且形成流体紧密密封件。
密封构件264的可压缩性还提供了用于将热力构件120紧靠热块合适地对齐的能力，以使得热力构件120处于与热块齐平的位置处，并且形成经由干式分离在它们之间传递热量的热连接。密封构件264选择性地进行压缩，以将配合构件224与从电子设备接收热量的热块对齐为齐平。例如，密封构件264可以被压缩一到二毫米，以实现热力构件120的良好对齐，并且引起对容纳在热力构件120与热块之间的公差并增进它们之间的表面接触来说必要的调整。
垫片160还包括进口孔266和至少一个出口孔268，例示为两个出口孔。进口孔266与进口通道142在进口界面267处接合，并且出口孔268与出口通道144在出口界面269处接合。进口孔266和出口孔268可以提供围绕开口的密封件，以防止泄漏到进口界面267和出口界面269。此外，当阀250被***穿过进口孔266和/或出口孔268时，进口孔266和出口孔268提供热隔离，以防止进口通道142和/或出口通道144中的流体污染被冷却通道326中的水(即，包围冷却销阵列122的流体)加热或冷却。
当被组装时，在热力构件120与垫片160之间形成冷却通道326。冷却通道326形成在冷却销阵列122与支撑构件140之间的空间中。在图5中，冷却销阵列122被示出为接触垫片160和支撑构件140，以将压缩的压力分布为跨整个冷却销阵列122，并有助于保持流体紧密密封件。然而，冷却销阵列122的其它排列可以不同，并且冷却销阵列122的一部分可以不接触垫片160。
垫片160将流体密封在冷却通道326中。例如，密封构件264延伸经过热力构件120和支撑构件140的周边，以便提供位于它们之间的流体紧密密封件。流体紧密密封件还防止流体泄露和/或绕开冷却销阵列122。冷却销阵列122可以延伸接触垫片160，以便提供流体不绕开冷却销的另外保证。
支撑构件140支撑至少一个热力构件120。例如，两个热力构件120可以连接到支撑构件140。热力构件120可以使用例如至少一个紧固件229(例如夹具、粘性垫片和/或螺丝钉)来连接到支撑构件140和垫片160。流体控制机构243可以是用于可滑动地附接到进口通道142的单独的***物。例如，以上在图2中所示出的流体控制机构243包括在第一热力构件120A的进口界面267前方的第一突起部245，以及在第二热力构件120B的进口界面267前方的第二突起部245。支撑构件140可以由夹持构件270包住，夹持构件270将热力构件120和垫片160保持在一起。例如，夹持构件270是不锈钢跨越式夹具。
冷却***400示出了支撑构件140可以使用连接器构件280来彼此连接，所述连接器构件280实现了支撑构件140之间的移动或调整。通过考虑在相邻热块之间的公差和对齐变化，这种移动允许热力构件120与热块进行配合和对齐，即，移动允许了角度调整。对齐变化实现了角度旋转以及热力构件120和支撑构件140的定位。例如，支撑构件140包括第一支撑构件140A和第二支撑构件140B，以及在它们之间的连接器构件280。第一支撑构件140A和第二支撑构件140B用于使用建立在连接器构件280和可压缩垫片160中的柔性来提供第一支撑构件140A和第二支撑构件140B彼此独立的移动。
连接器构件280包括进口连接器和出口连接器。例如，进口连接器和出口连接器形成通道连接器，以便连接到进口通道142和出口通道144。进口连接器和出口连接器可以在支撑构件140中形成，以使得进口连接器接收柔性进口通道586，并且出口连接器接收柔性出口通道588。柔性进口通道586用于经由进口连接器提供与进口通道142的柔性连接。柔性出口通道588用于经由出口连接器提供与出口通道144的柔性连接。柔性进口通道586和柔性出口通道588可以由柔性管道形成，该柔性管道可以被分别***到进口连接器和出口连接器中，以允许热力构件120为了与热块最佳地配合进行的移动和/或对齐。进口连接器和出口连接器可以在附接于支撑构件140的部分583的连接器帽581内形成。连接器帽581可以由刚性构件(例如致密的泡沫块)形成，其形成为接收柔性进口通道586和柔性出口通道588。连接器帽581用于允许各种长度的进口管道和出口管道可滑动地***其中。
如在图2中所示出的，支撑构件140还可以包括端帽290，端帽290具有与其附接的进口构件292和出口构件294。进口构件292和出口构件294分别连接到进口通道142和出口通道144。例如，进口构件292和出口构件294被互为对角地放置。流体供给管线196连接到进口构件292，以便向进口通道142供应流体，并且流体回流管线298连接到出口构件194，以便从出口通道144移除流体。紧固件299(例如夹具、粘性垫片和/或螺丝钉)还可以用于将端帽290固定到支撑构件140。
图6示出了根据示例的图4的冷却***400的示意图。冷却***400被示出为连接到电子设备600。热力构件120的配合构件224被示出为与热块630相配合。热块630例如可以包括冷凝器板，该冷凝器板包括与配合构件224对齐的热配合表面631，以使得热量经由热配合表面631进行传递。热块630可以可选地包括与其连接的热表面633。热表面633可以由石墨或者弹性体构件形成，它们填充在热块630和热力构件120的配合构件224之间的微结构之中，以便提供在热块630和配合构件224之间更好的热连接。或者，热表面633可以连接到配合构件224。
热块630热连接到热管632。热管632热连接到散热器634(例如蒸发器块)，以便被动地从散热器634移除热量。散热器634从电子部件636移除热量。散热器634与电子部件636接合，并且在它们之间形成了热连接。电子部件636例如包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、印刷电路板(PCB)和/或诸如在电子部件内的存储器、电源设备之类的热量产生补充设备。
如在图6中所示出的，流体进入冷却***400，并且只在端帽290处进入和退出冷却***400。可以可选地对进入冷却***400的流体的温度进行监测，和/或在进入冷却***400之前将该温度设定到预定义的温度(范围)。流体温度随着流体从热力构件120吸收热量而升高。流体通常以较高温度退出组件100。流体交换保持在冷却***400内，并且不进入电子设备600。冷却***400提供了一种有效的液体冷却方法，该方法通过移除被传递到热块630(例如在没有电子设备600内泄漏的风险的情况下，电子设备的外表面)的热量来冷却电子设备。例如，在服务器中，液体冷却发生在机架级，而不是中央处理单元和其它电子部件636位于其中的服务器级。
图7示出了根据示例的图4的冷却***400的透视图。冷却***400示出了如何在散热器634处收集来自电子设备600(例如服务器机壳内的服务器)的热量。热量经由热管632离开散热器634。将热量从热管632传递到热块630，热块630提供了在电子设备600和热力构件120之间的干式分离730。例如，干式分离730位于服务器与包括冷却***400的服务器机架705之间，如上面所描述的，冷却***400包括热力构件120、支撑构件140、垫片160和连接器构件280。
如上面在图1-图5中所示出的以及所描述的，热量被传递到热力构件120。使用冷却销阵列122来将热量从热力构件120传递到流体。热量随着流体(例如较高温度的流体)退出热力构件120。例如经由图3和图5中的出口构件294和流体回流管线298来将较高温度的流体从组件100和/或冷却***400移除。
回过来参考图7，流体一旦从组件100移除就被送往710冷却设施，该冷却设施使用冷却机构(例如热交换器735)将热量从流体移除。随着过程重复，经由例如图2和图5中的进口构件292将从其上被移除热量的流体(例如较低温度的流体)送回720进口通道142，并通过支撑构件140。
冷却***400的模块设计简化了制造、组装和维护。例如，电子设备600包括与热力构件120对齐的热块630。电子设备600的其它方面(例如电子部件636、热管632和散热器634)可以不同并且是可互换的。此外，冷却***400的模块本质使得能更容易地对电子设备进行维护，例如允许移除服务器之一而不不干扰其它服务器。
图8示出了根据示例的用于从第一电子设备和第二电子设备移除热量的方法流程图800。该方法在框820中放置第一支撑构件，以便将第一热力构件与第一热块热连接。第一热力构件用于从第一电子设备接收热量。在框840中，对齐第二支撑构件，以便将第二热力构件与第二热块热连接。第二热力构件用于从第二电子设备接收热量。
在框860中，流体经由进口通道来输送。进口通道将流体输送到第一支撑构件，并且第一冷却通道接收流体并从第一热力构件移除热量。进口通道经由连接器构件将流体输送到第二支撑构件。第二冷却通道接收流体并从第二热力构件移除热量。在框880中，流体经由出口通道来移除。出口通道输送流体经由出口构件而离开第一支撑构件和第一冷却通道。出口通道输送流体经由朝向出口构件输送流体的连接器构件而离开第二支撑构件和第二冷却通道。
尽管图8的流程图示出了特定的执行顺序，但是执行顺序可以不同于所示出的执行顺序。例如，框的执行顺序可以相对于所示出的顺序而被搅乱。并且，可以同时或者部分同时执行连续示出的框。所有这样的变型在本发明的范围内。
已经使用了本公开内容的示例的非限制性详细描述来对其进行描述，并且这些事例并不旨在限制本公开内容的范围。应当理解的是，关于一个示例所描述的特征和/或操作可以结合其它示例来使用，并且，并非本公开内容的所有示例都具有在特定附图中所示出的或者关于示例之一所描述的所有特征和/或操作。对于本领域的人员来说，将出现所描述的示例的变型。此外，当在本公开内容和/或权利要求中使用时，术语“包含”、“包括”、“具有”以及它们的结合词应当表示“包括但不必限于”。
应当指出的是，上面所描述的示例中的一些示例可以包括对本公开内容可能并不是必不可少的并且旨在是示例性的结构、行为或者结构和行为的细节。本文所描述的结构和行为可由如在本领域中所公知的执行相同功能的等同形式来替代，即使这些结构或行为是不同的。因此，本公开内容的范围仅由如在权利要求中所使用的元素和限定来进行限定。

Claims (20)

1.一种提供液体冷却的设备，所述设备包括：
热力构件，所述热力构件包括从所述热力构件延伸的冷却销阵列；
支撑构件，所述支撑构件包括：
进口通道，所述进口通道用于向所述冷却销阵列提供流体；以及
出口通道，所述出口通道用于从所述冷却销阵列接收所述流体；
垫片，所述垫片位于所述热力构件与所述支撑构件之间以形成冷却通道，并在所述热力构件与所述支撑构件之间具有流体紧密密封件；
热致动阀，所述热致动阀连接到所述支撑构件并且延伸穿过所述垫片且延伸到所述冷却通道中，以对所述流体通过所述冷却通道的流动进行控制；以及
连接器构件，所述连接器构件包括柔性进口通道和柔性出口通道，所述柔性进口通道用于提供与所述进口通道的柔性连接，所述柔性出口通道用于提供与所述出口通道的柔性连接，其中，所述支撑构件经由所述柔性进口通道和所述柔性出口通道连接到另一支撑构件。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述热致动阀基于所述冷却通道中的所述流体的温度来对所述流体通过所述冷却通道的流动进行控制。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述热致动阀响应于所述冷却通道中的所述流体的温度低于阈值温度而缩回以使所述流体通过所述冷却通道的流动变慢。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述热致动阀响应于所述冷却通道中的所述流体的温度高于阈值温度而伸出以使所述流体通过所述冷却通道的流动增快。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述热致动阀连接到所述支撑构件，并且延伸穿过所述出口通道，以对所述流体通过所述冷却通道的流动进行控制。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述热致动阀连接到所述支撑构件，并且延伸穿过所述进口通道，以对所述流体通过所述冷却通道的流动进行控制。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述热致动阀连接到所述支撑构件，并且延伸穿过所述冷却通道，以对所述流体通过所述冷却通道的流动进行控制。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述冷却销阵列包括以列和行的阵列排列的多个固体突起部，并且所述冷却销阵列由导热材料形成。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，冷却销位于所述冷却通道中。
10.一种冷却***，包括：
热力构件，所述热力构件包括从所述热力构件延伸的冷却销阵列；
支撑构件，所述支撑构件包括：
进口通道，所述进口通道用于向所述冷却销阵列提供流体；以及
出口通道，所述出口通道用于从所述冷却销阵列接收所述流体；
垫片，所述垫片位于所述热力构件与所述支撑构件之间以形成冷却通道，并在所述热力构件与所述支撑构件之间具有流体紧密密封件；
热致动阀，所述热致动阀连接到所述支撑构件并且延伸穿过所述垫片且延伸到所述冷却通道中，以对所述流体通过所述冷却通道的流动进行控制；以及
连接器构件，所述连接器构件包括柔性进口通道和柔性出口通道，所述柔性进口通道用于提供与所述进口通道的柔性连接，所述柔性出口通道用于提供与所述出口通道的柔性连接，其中，所述支撑构件经由所述柔性进口通道和所述柔性出口通道连接到另一支撑构件；
其中，热量从电子设备传递到位于所述冷却通道中的冷却销并且传递到所述冷却***的流体以对所述电子设备冷却。
11.根据权利要求10所述的冷却***，还包括配合构件，所述配合构件被放置为与所述热力构件相邻并且与所述电子设备相邻，其中，所述热量从所述电子设备经由所述配合构件传递到所述冷却销和所述流体。
12.根据权利要求10所述的冷却***，其中，所述流体接触所述冷却销以从所述冷却销移除热量。
13.根据权利要求10所述的冷却***，其中，所述热致动阀位于所述出口通道中。
14.根据权利要求13所述的冷却***，其中，所述热致动阀响应于所述冷却通道中的所述流体的温度低于阈值温度而缩回以使所述出口通道的孔减小。
15.根据权利要求13所述的冷却***，其中，所述热致动阀响应于所述冷却通道中的所述流体的温度高于阈值温度而伸出以使所述出口通道的孔增大。
16.一种用于冷却的方法，包括：
经由冷却设备的热力构件从被放置为与所述热力构件相邻的电子设备接收热量；
经由所述热力构件和从所述热力构件延伸的冷却销阵列将来自所述电子设备的热量通过所述热力构件传递到冷却销；
经由支撑构件的进口通道将通过热致动阀的流体输送到冷却通道，其中，所述支撑构件和所述热力构件包括位于二者之间的、用于形成所述冷却通道的垫片，所述垫片具有流体紧密密封件，其中，所述冷却销位于所述冷却通道中，并且所述热致动阀延伸穿过所述垫片；
经由与所述冷却通道中的所述冷却销相接触的流体从所述冷却销移除热量；
经由连接器构件将所述流体输送到另一支撑构件，所述连接器构件包括柔性进口通道和柔性出口通道，所述柔性进口通道用于提供与所述进口通道的柔性连接，所述柔性出口通道用于提供与所述出口通道的柔性连接，其中，所述支撑构件经由所述柔性进口通道和所述柔性出口通道连接到另一支撑构件；以及
经由所述支撑构件的出口通道对来自所述冷却通道的流体进行输送。
17.根据权利要求16所述的方法，包括：
响应于所述冷却通道中的所述流体的温度低于阈值温度而减小所述流体通过所述冷却通道的流速。
18.根据权利要求16所述的方法，包括：
响应于所述冷却通道中的所述流体的温度高于阈值温度而增大所述流体通过所述冷却通道的流速。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，将来自所述电子设备的热量传递到所述热力构件包括：经由所述电子设备和所述冷却设备之间的干式分离在所述电子设备与所述热力构件之间传递热量。
20.根据权利要求16所述的方法，包括：
将来自所述冷却设备的所述出口通道的所述流体输送到热交换器，以从所述流体移除热量；以及
将来自所述热交换器的流体输送到所述进口通道，以进于再利用。
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