[发明专利]冷却发热电子器件

说明书

技术领域

本文的公开涉及用于提供电子设备的冷却的系统和方法，更具体而言涉及用于冷却计算机数据中心中的服务器机架上的电子设备的系统和方法。

背景技术

计算机用户通常关注计算机微处理器的速度(例如兆赫兹和吉赫兹)。许多人忘记了该速度通常伴随着成本——更高的功率消耗。对于一个或两个家用PC，该额外功率与运行家中许多其他电气装置的成本相比可能是可忽略的。但是在可能操作数千个微处理器的数据中心应用中，电气功率要求可能是非常重要的。

功率消耗和电子操作也可能生成热量。这是因为按照简单的物理定律，所有功率必须去往某地，并且该某地最终被转换成热量。安装在单个主板上的微处理器对可能汲取数百瓦特或更多的功率。将该数字乘以数千(或者数万)来计算大型数据中心中的许多计算机，并且人们可以容易地认识到可能生成的热量的数量。当人们合并支持关键负载所需要的全部辅助设备时，由数据中心中的关键负载消耗的功率的影响通常被混合。

许多技术可用于冷却位于服务器机架托盘上的电子设备(例如处理器、存储器和其他发热设备)。可以例如通过在设备上提供冷却气流来引起强制对流。位于设备附近的风扇、位于计算机服务器机房中的风扇和/或位于与围绕电子设备的空气流体接通的管道系统中的风扇可以强制冷却气流越过包含该设备的托盘。在一些实例中，服务器托盘上的一个或多个组件或设备可能位于该托盘的难以冷却区域例如强制对流不是特别有效或者不可获得的区域中。

不足够的并且/或者不充分的冷却的结果可能是托盘上的一个或多个电子设备由于该设备的温度超过最大额定温度而导致故障。虽然可以在计算机数据中心、服务器机架并且甚至单独的托盘中建立一定的冗余，但是设备由于过热而导致的故障可能在速度、效率和花费方面造成巨大的成本。

发明内容

在一个通用实现中，一种服务器机架子组件包括：具有周界的至少一个主板；在该主板的与该主板周界热去耦合的区域中安装在该主板上的多个发热电子设备；包括热传递表面并且沿该主板周界的至少一部分依附到该主板的一个或多个托架；以及热耦合到该主板的与该主板周界热去耦合的区域和该一个或多个托架的热传递设备。该一个或多个托架被适配为接收在该托架上循环的冷却气流并且将热量对流传递到该冷却气流中，并且进一步被适配为将该主板耦合到服务器机架组件。该热传递设备被配置为将来自一个或多个电子设备的热量传导传递到该托架。

在另一个通用实现中，一种冷却电子设备的方法包括：提供至少一个服务器机架子组件，该服务器机架子组件具有至少一个主板以及沿该主板的周界的至少一部分耦合到该主板的一个或多个托架，其中，该一个或多个托架被适配为将该主板耦合到服务器机架组件，并且该主板包括安装在该主板中与该周界热去耦合的区域中的多个发热计算设备；循环被导向在与该周界相邻的该一个或多个托架上的冷却气流；将由被安装在热去耦合区域上的多个计算设备所生成的热量传导传递到该一个或多个托架；并且将来自该一个或多个托架的生成热量对流传递到该冷却气流。

在另一个通用实现中，一种系统包括服务器机架组件，该服务器机架组件包括两个或更多个服务器机架子组件以及一个或多个风扇。至少其中一个该服务器机架子组件包括：具有该服务器机架子组件的至少一个主板；在该主板的与主板周界热去耦合的区域中安装在该主板上的多个发热电子设备；用于将该服务器机架子组件耦合到该服务器机架组件的一个或多个托架，其中，该一个或多个托架包括热传递表面并且沿该主板周界的至少一部分被依附到该主板；以及热耦合到该主板的与该主板周界热去耦合的区域的热管，其中，该热管被配置为将来自该一个或多个电子设备的热量传导传递到该一个或多个托架。该风扇被适配为在该热传递表面上循环冷却空气，以使热量以对流的方式离开该主板的与主板周界热去耦合的区域以及该一个或多个托架。

在一个或多个该通用实现的一个或多个具体的方案中，服务器机架子组件可以进一步包括安装在该主板的与主板周界热去耦合的区域中的散热器，该散热器被热耦合到该主板的该区域和该热传递设备。

在一个或多个该通用实现的一个或多个具体的方案中，该散热器的至少一部分可以包括该一个或多个托架。

在一个或多个该通用实现的一个或多个具体的方案中，该散热器可以包括在该多个发热电子设备的至少一部分与该散热器的平面部分之间的热接口，其中，该热接口被适配为随着该散热器的温度的增加而增加该多个发热电子设备的该部分与散热器之间的接触。