[发明专利]混合液体空气冷却模块

说明书

技术领域

本发明涉及用于计算系统环境的电子封装器件的冷却，更具体地说，涉及用于中等和高端高容量服务器的电子元件的冷却。

背景技术

工业趋势已经是不断地增加计算系统环境内的电子元件数量。计算系统环境可以简单地包括单台个人计算机或相互之间处理连通的大型计算机的复杂网络。增加简单计算系统环境内元件确实形成某些挑战。这种增加在包括大型计算装置的复杂网络的计算系统环境中产生许多问题。在这种情况下，许多看上去孤立的问题相互影响，必须相互考虑来解决。特别是，对将网络计算机封装在单个组件内或紧密靠近地安置和存储这样的环境是个挑战。

在设计任何计算系统环境时的一个具体挑战是散热问题。散热问题如果不解决会导致影响整个系统性能的电子和机械故障，无论环境的大小怎样。容易理解的是，散热随着封装密度的增加而增加。然而，在较大的计算系统环境中，不仅发热的电子元件的数量远远大于较小环境中数量，而且考虑到系统环境的其它需要必须提供热量管理方案。不正确的散热会产生各种其它似乎不相关的问题。例如，包括太重的风扇、吹风机和其它这种部件的办法可能导致重量问题，其可以影响计算系统环境的结构刚性，在容纳复杂或许多计算系统环境的消费者场所中未解决的散热问题可能必需其它的成本抑制办法，诸如供应另外的空调给消费者场所。

在中等范围到大范围的计算系统环境中，散热问题已经成为特别的挑战。图1图示现有技术实例，其中采用蒸汽腔扩散器的散热器用于热管理。这种布置的问题是当前实施的技术达到其扩散性能的限度，尤其是，考虑使用金属氧化物半导体(CMOS)封装器件的较新型微处理器技术的情况下。近年来，当前的现有技术的布置难以解决热负荷和局部热通量问题，这些问题已成为关键因素，尤其是，在中等范围到大范围、高容量服务器封装器件的设计中。

因此，需要新的和改进的冷却装置，可以满足当前的热管理增长需求并解决对下一代环境的需要，尤其是，在中等范围到大范围、高容量服务器中结合CMOS技术的需求。

发明内容

通过提供整体的混合空气和液体冷却模块方法和整体的混合空气和液体冷却模块减轻现有技术的缺陷和提供其它优点。该模块用于冷却电子元件，包括与空气冷却组件热连通并且最好是流体连通的闭环液体冷却组件，使得空气冷却组件至少部分地包含在液体冷却组件中。在一个实施例中，闭环液体冷却组件包括相互热连通的热交换器、液泵和冷板，空气冷却组件和液体冷却组件至少部分地设置在辅助抽屉上，而辅助抽屉设置到电子冷却元件的侧面。空气冷却组件包括设置在辅助抽屉一端的相同的热交换器和设置在辅助抽屉另一侧上的空气移动装置，从而空气可以容易地从辅助抽屉一侧通到另一侧。液泵和控制卡也设置在辅助抽屉之上，在热交换器和空气移动装置侧之间。

通过本发明的技术实现其它特征和优点。本发明的其它实施例和其它方面在此详细地描述并且认为是根据权利要求提出的本发明的一部分。参照说明书和附图以便更好地理解本发明的优点和特征。

附图说明

下面通过实例，参照附图更详细地描述本发明的实施例，其中：

图1是表示带有具有蒸汽腔基体的空气冷却气穴的空气冷却服务器的现有技术的图示；

图2a是本发明一个实施例的整体描述的图示；

图2b提供图2a所提供的实施例的更详细的图示；

图3a和3b分别图示如前述附图的混合模块所提供的气流和液流冷却特征；

图4是本发明另一实施例的图示；

图5提供图4的另一实施例的更详细的图示；和

图6提供另一实施例，实施剩余特征。

具体实施方式

图2a是根据本发明一个实施例的冷却模块组件220的等轴视图。图2b提供了对图2a的实施例所提供的模块220的更详细的外观。图2和3中所提供的模块220表示混合液体和空气冷却模块，将在下面更详细地讨论。图3a和3b每一个用于分别讨论模块220的空气和液体冷却特征。

如图2a和2b所示，模块220使用混合液体和气态流体冷却方案，包括辅助抽屉220和冷板230。如果如在后面结合附图3a和3b的讨论来分别研究，将更好地理解液体和诸如空气的气态流体(也可另称为空气冷却方案)的方案。为了独立图示每个方案的元件，图2b将液体冷却部分的附图标记标为201，空气冷却部分标为203。