[发明专利]控制用于液体浸没式电子器件阵列的冷却液压力和冷却液流的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子阵列系统的液体浸没式冷却，该电子阵列例如可以为液体浸没式服务器(LSS)计算机，刀片服务器，磁盘阵列/存储系统，固态存储装置，存储区域网络，网络附加存储，存储通信系统，电信设施/转接器件，有线的、光学的以及无线的通信装置，单元处理器装置、打印机、电源等等。

背景技术

当液体浸没式冷却电子器件被部署时，流体分配系统在阵列中的各个器件之间提供互联，且需要用于液体的冷却液泵。液体浸没式电子器件阵列的示例包括机架系统中的流体浸没式服务器(LSS)阵列。美国专利7,905,106、7,911,793以及8,089,764公开了机架系统中的LSS阵列示例。

为了使阵列中的液体浸没冷却电子器件能够理想地运行，冷却液应以特定范围内的流速和压力被传送到各个器件。机架中器件的排列布局以及流体分配系统自身的设计使得以请求流速和压力进行的冷却液传送变得困难，这是因为存在各种变数，例如，由于在机架中高度的提升(静落差)引起的压力损耗、由于摩擦损耗引起的累积压力降，其中，摩擦损耗是由于沿着用于器件阵列中各个位置/器件的流体的流动路径而产生的。

发明内容

在这里描述了与位于机架中液体浸没式电子器件阵列一起使用的流体传送系统。该流体传送系统允许泵送系统产生比所述阵列中最差情况下器件/位置(即：由于相对泵远离泵、在阵列中处于最高位置处和/或经历最大压力降和流量降低的那些器件)所需冷却液压力和冷却液流更高的冷却系统流体压力和流体流，以及向所述阵列中的每个电子器件提供均匀的压力和冷却液流。对冷却液的流量和压力进行控制有助于对阵列中器件进行适当的冷却，且有助于防止对阵列中被浸没器件产生损害。

该流体传送系统的一示例性应用包括与设置在机架系统中的LSS阵列的一起使用。尽管如此，在这里描述的流体传送系统原理可以用于电子器件阵列被液体浸没冷却的其他应用中，电子器件包括但不限于刀片服务器，磁盘阵列/存储系统，固态存储装置，存储区域网络，网络附加存储，存储通信系统，路由器，电信设施/转接器件，有线的、光学的以及无线通信装置，单元处理器装置，打印机，电源等等。

如前所示，无论器件位于阵列中哪里，阵列中的每个电子器件承受相同的压力。另外，无论泵速发生任何变化，流体压力仍优选地为一常数。例如，当泵速低或位于最小速度时，第一流体压力被提供给每个电子器件。当泵速高或位于最大速度时，第二流体压力被提供给每个电子器件。第一和第二流体压力之间仅相差一相对极小数值，或在一些实施例中，第一和第二流体压力相等。

该流体传送系统可具有任何适用于获取均匀压力传送的结构。该流体传送系统可包括一些组件，例如，泵、过滤器、换热器、流体歧管、流体旁通管道以及类似组件。流体传送系统中流体流经的每个组件都会产生影响传送压力的流量限制。因此，在这里提供了该流体传送系统，从而由各种组件提供的各种流量限制使得电子器件的内计示压力被调节，减少了与泵速变化相关的压力变化的范围。这可以保护为密封外壳的电子器件外壳，允许该外壳的简化“压力容器”设计。

在一实施例中，一系统包括：

电子器件的阵列，所述阵列包括至少两个垂直层，每个垂直层包括所述电子器件中的至少两个电子器件，该两个电子器件被配置为通过冷却液液体浸没冷却。另外，一流体传送系统将冷却液传送到所述电子器件。该流体传送系统用于产生比阵列中最差情况下电子器件位置所需冷却液压力和冷却液流更高的冷却液压力和冷却液流，以及用于向所述阵列中的每个电子器件提供均匀的冷却液压力。

在另一实施例中，提供了使用在冷却液中浸没冷却电子器件阵列的方法。所述电子器件的阵列被排列为至少两个垂直层，每个垂直层包括所述电子器件中的至少两个电子器件。该方法包括：提供一流体传送系统，以用于将冷却液传送到每个垂直层中的电子器件；对所述流体传送系统进行配置，以产生比所述阵列中最差情况下电子器件位置所需冷却液压力和冷却液流更高的冷却液压力和冷却液流，以及向所述阵列中的每个电子器件提供均匀的冷却液压力和冷却液流。

在另一实施例中，提供了一流体传送系统，所述流体传送系统用于将冷却液传送到一机架不同垂直层上的多个液体浸没式冷却电子器件。该流体传送系统包括：位于所述机架每一垂直层的冷却液传送歧管以及冷却液回流歧管，每根冷却液传送歧管以及冷却液回流歧管用于与各自垂直层的电子器件中的多个电子器件连接。该系统还可以包括：旁通管，所述旁通管与每一垂直层的冷却液传送歧管以及冷却液回流歧管流体连接；以及局部调节流经所述旁通管的压力和流量的压力和/或流量调节器件。

附图说明