用于冷卻系統(tǒng)的流體連接器的制造方法
【專利說明】用于冷卻系統(tǒng)的流體連接器
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請是2012年5月25日提交的美國申請?zhí)?3/481，210的部分繼續(xù)申請，其整體作為參考被引入此處。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明主要涉及流體連接器，其用于冷卻在封閉的數(shù)據(jù)處理環(huán)境中運(yùn)行的計(jì)算機(jī)服務(wù)器或其他系統(tǒng)的熱產(chǎn)生組件的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]電子系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括在運(yùn)行過程中產(chǎn)生熱的多個(gè)集成電路(IC)設(shè)備。為了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的有效運(yùn)行，IC設(shè)備的溫度必須保持在可接受的限度內(nèi)。而從IC設(shè)備排熱已經(jīng)是一個(gè)舊問題，該問題在近年來由于在減小設(shè)備的物理尺寸的同時(shí)大量的晶體管被裝進(jìn)單獨(dú)的IC設(shè)備中而加劇。增加數(shù)量的晶體管被壓縮成更小的面積，導(dǎo)致必須從該更小的面積中排出的熱更加集中。將多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)捆綁在一起，如捆綁在服務(wù)器中，通過增加應(yīng)從相對較小的面積中排出的熱的總量而進(jìn)一步加劇了排熱的問題。
[0005]在典型的計(jì)算機(jī)服務(wù)器(“服務(wù)器”)中，多個(gè)計(jì)算機(jī)服務(wù)器模塊(“模塊”)在機(jī)架或外殼中被堆在一起，以整合網(wǎng)絡(luò)資源和減小占地空間。被設(shè)計(jì)為用于服務(wù)器配置中的模塊通常特征在于容納在模塊化的機(jī)箱或外殼中的包括熱產(chǎn)生電子組件(如IC設(shè)備)的母板，其依次地在機(jī)架、刀片機(jī)柜、刀片式服務(wù)器或其他支撐結(jié)構(gòu)中的其他相似的模塊安裝在一起。在實(shí)際中，多個(gè)服務(wù)器(每個(gè)包括多個(gè)模塊)通常放置在封閉的空間里，如服務(wù)器機(jī)房或數(shù)據(jù)中心。在運(yùn)行過程中，在獨(dú)立的模塊中的電子元件產(chǎn)生熱，為了服務(wù)器的有效運(yùn)作，熱必須被排出。圖1示出用于冷卻容納在封閉環(huán)境中，如服務(wù)器機(jī)房中的多個(gè)服務(wù)器(每個(gè)包括多個(gè)模塊)的現(xiàn)有技術(shù)方法。在該現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，冷卻風(fēng)扇用于循環(huán)服務(wù)器機(jī)房中穿過服務(wù)器的多個(gè)模塊的環(huán)境空氣以吸收其中的熱。在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，經(jīng)冷空氣室直接進(jìn)入服務(wù)器機(jī)房的冷卻空氣穿過服務(wù)器以吸收由IC設(shè)備和其中的其他熱產(chǎn)生元件所產(chǎn)生的熱。在吸收產(chǎn)生的熱后，熱空氣被重新排回到服務(wù)器機(jī)房中。該熱空氣直接穿過暖空氣室至計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)(CRAC)系統(tǒng)以冷卻空氣并使其穿過冷空氣室重新循環(huán)返回至服務(wù)器機(jī)房。
[0006]已知的常規(guī)服務(wù)器機(jī)房的能量消耗的大部分(大于約31%)被用于CRAC系統(tǒng)的運(yùn)行中，且通過提高CRAC系統(tǒng)的效率，可以實(shí)現(xiàn)巨大的能量節(jié)省并且導(dǎo)致溫室氣體的減少° 從 http://hightech.lbl.gov/documents/DATA CENTERS/DC Benchmarking/DataCenter Facilityl.pdf獲取的2001年2月的“數(shù)據(jù)中心能量表征研宄站點(diǎn)報(bào)告”;從http://www.electronics-cooling.com/2010/12/energy-consumpt1n-of-1nformat1n-technoloRy-data-centers/獲取的Iyengar等人作出的2010年12月的“信息技術(shù)數(shù)據(jù)中心的能量消耗”以及其中的參考文獻(xiàn)。提高放置在服務(wù)器機(jī)房中的服務(wù)器的冷卻效率，從而使得可用的能源資源更加有效利用和保護(hù)，并且減少溫室氣體排放。
[0007]已公開的冷卻系統(tǒng)和方法是針對冷卻放置在封閉環(huán)境中，如服務(wù)器機(jī)房中的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器的能源效率的途徑，且包括用于連接和斷開冷卻系統(tǒng)的流體管道的流體連接器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在本公開的一個(gè)方面中，流體連接器可以包括保持部，該保持部包括限定通道的殼體、設(shè)置在通道中且限定通路的套筒、設(shè)置在套筒的通路中的適配器、以及配置為防止雜質(zhì)流入殼體的通道中的過濾器。流體連接器還包括配置為插入殼體的通道中且固定于保持部的插入部。
[0009]在本公開的另一個(gè)方面中，流體連接器可以包括插入部，該插入部包括限定第一通道的第一殼體、設(shè)置在第一通道中且配置為相對于第一通道運(yùn)動的插閥、以及配置為防止雜質(zhì)流入第一殼體的第一通道中的第一過濾器。流體連接器還可以包括保持部，保持部包括限定第二通道的第二殼體，其中插入部配置為被插入第二通道中且固定于保持部。
[0010]本公開的再一個(gè)方面中，流體連接器可以包括插入部，該插入部包括限定第一通道的第一殼體、設(shè)置在第一通道中且配置為相對于第一通道運(yùn)動的插閥、以及配置為防止雜質(zhì)流入第一殼體的第一通道中的第一過濾器。流體連接器還可以包括保持部，該保持部包括限定第二通道的第二殼體、設(shè)置在第二通道中且限定通路的套筒、設(shè)置在套筒的通路中的適配器、以及配置為防止雜質(zhì)流入第二殼體的第二通道中的第二過濾器，且其中插入部配置為被插入第二通道中且固定于保持部。
【附圖說明】
[0011]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的服務(wù)器機(jī)房冷卻系統(tǒng)；
[0012]圖2示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的應(yīng)用于服務(wù)器模塊的冷卻系統(tǒng)；
[0013]圖3A示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的用于圖2的冷卻系統(tǒng)的流體連接器的立體圖；
[0014]圖3B示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的用于圖2的冷卻系統(tǒng)的其他流體連接器的立體圖；
[0015]圖4示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的圖3A的流體連接器處于斷開配置時(shí)的剖視圖；
[0016]圖5示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的圖3A的流體連接器的保持部的剖視圖；
[0017]圖6示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的圖5的保持部的放大的剖視圖；
[0018]圖7示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的圖3A的流體連接器的插入部的剖視圖；
[0019]圖8示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的圖7的插入部的放大的剖視圖；
[0020]圖9示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的圖3A的流體連接器處于接合配置時(shí)的剖視圖；
[0021]圖10示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的圖9的流體連接器的放大的剖視圖；
[0022]圖1lA示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的用于圖2的冷卻系統(tǒng)的其他流體連接器的立體圖；
[0023]圖1lB示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的用于圖2的冷卻系統(tǒng)的其他流體連接器的立體圖；
[0024]圖12示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的圖1lA的流體連接器處于斷開配置時(shí)的剖視圖；
[0025]圖13示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的圖1lA的流體連接器處于接合配置時(shí)的剖視圖；
[0026]圖14示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的其他流體連接器的插入部的剖視圖；
[0027]圖15示出根據(jù)示例性公開的實(shí)施方式的其他流體連接器的保持部的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]接下來的詳細(xì)說明通過示例的方式而非通過限制的方式描述冷卻系統(tǒng)和用于冷卻系統(tǒng)的流體連接器。盡管如下說明描述了對于環(huán)境中的服務(wù)器的冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用，但是所公開的冷卻系統(tǒng)的實(shí)施方式也可以應(yīng)用于冷卻在任何應(yīng)用中的熱產(chǎn)生元件。例如，本公開的實(shí)施方式可用于冷卻在被對接于對接站時(shí)運(yùn)行的便攜式計(jì)算機(jī)。本說明使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以制作和使用本發(fā)明以用于冷卻任何在操作臺或機(jī)箱內(nèi)的電子組件。
[0029]現(xiàn)將參考本公開的示例性實(shí)施方式，其示例在附圖中示出。無論在什么情況下，將貫穿附圖使用的相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部件。在不同附圖中使用相同附圖標(biāo)記標(biāo)示的元件或部件執(zhí)行相同的功能。因此，為了簡潔，這些元件可不用參考每個(gè)附圖進(jìn)行描述。在接下來的說明中，如果元件沒有參考附圖進(jìn)行描述，則應(yīng)用參考其他附圖進(jìn)行的該元件的描述。
[0030]圖2示出示例性的獨(dú)立計(jì)算機(jī)服務(wù)器單元(或模塊10)，其具有適于放置在服務(wù)器機(jī)架上的模塊化的機(jī)箱。模塊10包括母板12，其具有安裝于(或附接于，如使用數(shù)據(jù)電纜附接于)其上的多個(gè)熱產(chǎn)生電子設(shè)備14。這些電子設(shè)備14可以包括、但不限制于任何類型的IC或在典型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存在的其他設(shè)備(如CPU、GPU、存儲器、電源、硬盤驅(qū)動器、控制器等)。
[0031]模塊10還可包括冷卻系統(tǒng)20，其配置為直接冷卻模塊10的一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備14。為了直接冷卻電子設(shè)備14，冷卻系統(tǒng)10的冷板26可放置為與電子設(shè)備14熱接觸(直接接觸，或通過傳熱介質(zhì)接觸，例如，導(dǎo)熱硅脂或熱焊盤)。由于熱接觸，熱可以從電子設(shè)備14轉(zhuǎn)移至冷板26。冷卻系統(tǒng)20的冷卻劑22可以穿過冷板26以將熱從電子設(shè)備14排出，從而冷卻電子設(shè)備14。管道23可將冷卻劑22轉(zhuǎn)移至冷板26，且可將冷卻劑22連接于適用的熱交換器。在一些實(shí)施方式中，冷卻系統(tǒng)20還可包括泵或其他液體移動設(shè)備(未示出)，以協(xié)助將冷卻劑22轉(zhuǎn)移至冷板26或從冷板26轉(zhuǎn)移冷卻劑22。可選擇地，冷卻系統(tǒng)20的一些配置可不包括泵，而是依靠冷卻劑22吸收和釋放熱量時(shí)的膨脹和收縮來向冷板26推動冷卻劑22或推動來自冷板26的冷卻劑22。任何液體，例如乙二醇、水、酒精以及它們的混合物均可用作冷卻劑22。還應(yīng)當(dāng)理解，冷卻劑22可以包括不能導(dǎo)電的非傳導(dǎo)性流體。如果在模塊10中發(fā)生冷卻系統(tǒng)20的泄漏，則利用非傳導(dǎo)性流體可以因此防止模塊10的組件、包括電子設(shè)備14的損壞。這種非傳導(dǎo)性流體的非限制性的例子可包括去離子水、礦物油以及它們的混合物。這種非傳導(dǎo)性流體還可以是熒光的