[发明专利]用于服务器机柜的内部接近机构

说明书

相关申请

本申请要求相同发明人于2007年8月7日提交的题为“Method and Apparatus for Providing Supplemental Cooling to Server Racks“的美国临时申请序列号60/964025。此申请通过整体引用来 结合美国临时申请序列号60/964025。

技术领域

本发明总体涉及电子装置封罩，并且具体地，本发明涉及一种 为采用基于流体的冷却系统的电子装置封罩提供内部接近的接近机 构。

背景技术

在电子器件冷却领域，具有高的热耗散的高性能集成电路的冷 却面临着巨大挑战。随着对芯片瓦数增大的需求(包括超过100W的 芯片)，采用安装有热管和风扇的散热装置的传统冷却不足以冷却 这样的芯片。

例如刀片服务器和机柜服务器的电子服务器越来越多地投入使 用，这是由于每单位容积电子服务器可以实现更高的处理器性能。 然而，集成电路的高密度也造成高的热密度，这超出了传统空气冷 却方法的能力。

冷却电子服务器上的集成电路的一个特殊问题在于多个电子服 务器通常以近距离安装在服务器底盘上。在这种构造中，电子服务 器被分开有限的空间，由此减小了在其中提供充分冷却方案的尺寸。 通常，电子服务器的堆叠不能为每个电子服务器提供大型风扇和散 热装置的安装。通常电子装置封罩内的每个服务器通过专用的内部 风扇来冷却。对于刀片服务器的应用来说，成组的刀片服务器通过 专用于每组刀片服务器的一个或多个内部风扇来冷却。使用这样的 构造，使用在电子服务器上的集成电路之上吹送空气的风扇来冷却 每个电子服务器上的集成电路。然而，考虑到服务器机柜内的内部 风扇的局限性，可以用来冷却集成电路的空气量受到限制。

通过电子装置封罩外部的机房空气调节(CRAC)单元来提供补 充冷却。被冷却的空气经由电子装置封罩排出，从底盘的一侧进入， 并从相对侧离开。在数据中心连续增加其计算机密度时，电子服务 器被更加频繁地利用。布满的电子服务器显著地增加了机柜的热量 产生。这需要超过CRAC单元所能提供的补充冷却。补充冷却系统可 包括风扇、泵和定位在电子服务器的后端外侧的热交换器，以降低 离开电子服务器的空气温度。这些补充冷却系统中的热交换器被供 应泵送的冷却剂、水或制冷剂。一些补充冷却系统被构造成附接到 电子装置封罩的后侧的“冷却门”。然而，对于一些电子装置封罩 来说，在电子装置封罩内通常具有不均匀热载荷，这通常在电子装 置封罩内的一些区域内造成不充分的冷却，甚至在使用传统补充冷 却系统时也会如此。

发明内容

本发明的冷却系统针对一种用于服务器机柜或其它电子装置封 罩的可重新构造的管道系统组件。在一些实施方式中，电子装置封 罩的前门、后门或前门和后门两者被构造成包括一个或多个热交换 器的冷却门。在其它实施方式中，电子装置封罩的前门和/或后门通 过多个可动分段来代替，所述可动分段可以接近电子装置封罩的内 部。每个分段包括一个或多个热交换器。

例如电子服务器的多个热产生装置定位在电子装置封罩内。热 交换器经由管道系统连接到电子服务器。管道系统定位在电子服务 器后侧和热交换器之间的增压室内。在大多数应用中，电子装置封 罩内的热载荷不是均匀分布的。通常，电子装置封罩内的每个电子 服务器或成组的相邻电子服务器产生不同于其它电子服务器或成组 的相邻电子服务器的热载荷。因此，每单位容积的热载荷在电子装 置封罩内不是恒定的。电子装置封罩的内部被概念地分成多个热区 域。在一些实施方式中，每个热区域具有相同的热输出，并且管道 系统用来将相同量的被加热空气引导到每个热交换器，或者在单个 热交换器的情况下，用来在热交换器上均匀地分布被加热空气。在 一些实施方式中，从单个热区域输出的被加热空气通过管道系统引 导到相应的单个热交换器。在其它实施方式中，从成组的相邻热区 域输出的被加热空气在单个管道系统引导件内混合，该引导件将混 合的被加热空气引导到相应数量的相邻热交换器。