用于非介电浸入式冷却系统的气密密封式电子组件的制作方法

本公开内容大体上涉及机架安装的电子设备的冷却，并且特别地涉及这种设备的流体浸入式冷却系统。

背景技术：

1、电子设备诸如例如处理服务器、存储器储存系统等通常布置在设备机架中。为处理资源日益增长的需求而服务的大型计算设施可能包括数千个机架来支撑此类电子设备。

2、这些电子设备机架包括安装在电子设备机架的背板上的支撑设备，为了正常运行而消耗大量电力，这又导致大量热的生成。例如，电子组件的某些部件诸如处理单元在操作期间生成如此多的热，使得如果没有持续的足够的冷却，很容易在几秒钟内发生故障。因此，冷却措施/技术对电子设备机架尤为重要。

3、在常规实现方式中，在电子设备机架内安装风扇，以向对电子组件进行容置的机架安装的设备提供强制空气冷却。然而，尽管这些措施通过通风带走了机架安装的设备内生成的热，但也将热移位到一般的周围环境中，这又需要另外的周围冷却措施。

4、最近，液体冷却方法已被引入作为电子设备机架的常规风扇强制空气冷却的补充和/或替代方法。一种这样的方法结合了浸入式冷却(ic)技术，在浸入式冷却技术中，电子部件完全浸没在容纳了非传导冷却液体诸如例如油基介电冷却液体的机架安装的ic贮存器中。这些ic技术采用泵、散热器结构、热交换器等来使介电冷却液体在ic贮存器内循环，以保持发热电子部件与介电冷却液体之间的热接触，并确保将冷却液体保持在足以对发热电子部件进行冷却的较低温度水平。

5、然而，在ic贮存器中使用介电冷却液体来冷却发热电子部件存在某些缺点。特别地，介电流体是粘性的，表现出低于优化的热传递效率，并且在长时间暴露后，介电流体的化学性质直接造成电接触部和电子部件的腐蚀和击穿。此外，对于大型数据中心而言，介电流体的维护是昂贵的，因为介电流体具有有限的功效生命周期并且需要每5到10年完全更换一次。

6、考虑到ic介电冷却措施的缺陷，在实现机架安装的液体冷却电子组件的整体冷却性能方面仍然需要改进。

7、背景技术部分中讨论的主题不应仅仅因为在背景部分中被提及就被假定为现有技术。类似地，在背景技术部分中提及的问题或与背景技术部分的主题相关联的问题不应被假定为先前已在现有技术中认识到。

技术实现思路

1、基于开发人员对与用于冷却包含发热部件的电子组件的常规介电流体浸入式冷却系统相关联的缺陷的理解提供了本公开内容的实施方式和示例。

2、为了解决这些缺陷，本技术的示例提供了一种机架安装的流体浸入式冷却(ic)系统，该流体浸入式冷却系统包括：对一定体积的热冷却流体进行容纳的机架安装的浸入式贮存器；以及包括一个或更多个电子处理部件的至少一个电子处理组件，该至少一个电子处理组件被封围在气密密封式袋内，该气密密封式袋被构造成提供至少一个电子处理组件的防水防气紧密密封并防止对应的一个或更多个电子处理部件直接暴露于流体；其中，至少一个气密密封式电子处理组件浸没在由机架安装的浸入式贮存器容纳的一定体积的热冷却流体内。

3、在各种示例中，热冷却流体是非介电流体。

4、在各种示例中，气密密封式袋是被真空密封以对至少一个电子处理组件进行封围的气密真空密封袋。

5、机架安装的流体ic系统还包括气密密封式袋，该气密密封式袋包含由聚酰胺化合物或聚乙烯化合物形成的膜材料，并且该气密密封式袋被构造为提供对为电子处理部件服务的电源、通信布线设施和冷却水分配通道及其周围的防水防气紧密密封式密封。

6、机架安装的流体ic系统还规定，非介电流体包括水。

7、在各种示例中，机架安装的流体ic系统规定，密封袋内部结合有一个或更多个热传导翅片结构并且结合有可以联接到翅片结构的热管理物质(例如相变材料，pcm)。

8、在各种示例中，密封袋被构造为使密封袋的表面与电子处理部件的表面之间的直接触觉接触最大化。

9、在各种示例中，密封袋被构造成提供对至少一个气密密封式电子组件封装件的防水防气紧密密封式密封，并且密封袋被构造成对为电子处理部件服务的电力和通信布线设施和液体冷却分配设施周围的防水防气紧密密封式密封。

10、在各种示例中，密封袋包括由选自下述材料组的材料形成的膜材料，所述组包括：聚酰胺化合物、聚乙烯化合物及其组合。

11、在各种示例中，其中密封袋包括呈现出低热阻性能同时具有能够承受超过120℃的温度的热防护性能的膜材料。

12、在各种示例中，以热方式进行冷却的非介电流体包括水。

13、在各种示例中，密封袋内部结合有一个或更多个热传导翅片结构，该热传导翅片结构被构造成使从气密密封式电子组件封装件到以热方式进行冷却的非介电流体的热传递增强。

14、在各种示例中，热传导翅片结构结合有能够根据温度波动改变物理状态的相变材料(pcm)。

15、在各种示例中，机架安装的流体ic系统还包括被构造为使第一热传递流体循环的第一冷却回路，该第一冷却回路包括：对浸没的气密密封式电子处理封装件进行容纳的机架安装的浸入式贮存器；第一泵，该第一泵被构造成将第一热传递流体强制供应到第一冷却回路中；以及液-液热交换器的第一侧部，该第一侧部流体连接到机架安装的浸入式贮存器。机架安装的流体ic系统还包括被构造成使第二热传递流体循环的第二冷却回路，该第二冷却回路包括：用于提供冷的第二热传递流体的流体设施；液-液热交换器的第二侧部，该第二侧部热联接至第一侧部以用于在第一侧部的温度高于第二侧部的温度时从第一侧部向第二侧部传递热；以及第二泵，该第二泵被构造成将第二热传递流体强制供应到机架安装的浸入式贮存器。

16、在各种示例中，液-液热交换器包括板式热交换器(phex)。

17、在各种示例中，机架安装的流体ic系统还包括浸没在由机架安装的ic贮存器容纳的非介电流体内的蛇形对流盘管，该蛇形对流盘管被构造成具有多个中空通道盘管以在内部经通道引导热传递流体；封围在气密密封式电子组件封装件内的至少一个液体冷却块，该至少一个液体冷却块包括用于使热传递流体在内部经通道引导穿过其中的内部导管结构，该至少一个液体冷却块的内部导管结构流体连接至蛇形对流盘管，该热传递流体在内部导管结构中流动时收集来自一个或更多个电子处理部件的热能；以及温回流流体分配环路，该温回流流体分配环路被构造成使由发热电子部件造成的温的热传递流体回流到外部流体设施。

18、在各种示例中，该至少一个液体冷却块被布置成与浸没的气密密封式电子处理组件的一个或更多个电子处理部件直接热接触。

19、在各种示例中，该至少一个液体冷却块包括多个液体冷却块，该多个液体冷却块被构造成串联流体连通布置结构以便于经通道引导的热传递流体的连续传递。

20、此外，本公开内容的实施方式和示例还提供了用于对一个或更多个电子处理部件进行容纳的至少一个机架安装的电子组件的非介电流体浸入式冷却(ic)的方法。该方法包括：向机架安装的浸入式贮存器提供一定体积的热冷却流体；以及将机架安装的电子组件封围在气密密封式袋内，该气密密封式袋提供防水防气紧密密封，以防止一个或更多个电子处理部件直接暴露于流体。该方法还包括：将经封围的气密密封式电子处理组件浸没在由机架安装的浸没式贮存器容纳的一定体积的以热方式进行冷却的非介电流体内。该方法还包括：该流体包括水。

21、在本说明书的上下文中，除非另外明确规定，否则计算机系统可以指但不限于指“电子装置”、“操作系统”、“系统”、“基于计算机的系统”、“控制器单元”、“监测装置”、“控制装置”和/或其适合当前相关任务的任何组合。

22、在本说明书的上下文中，除非另外明确规定，否则表述“计算机可读介质”和“存储器”意在包括任何性质和种类的介质，该介质的非限制性示例包括ram、rom、盘(cd-rom、dvd、软盘、硬盘驱动器等)、usb密钥、闪存卡、固态驱动器和磁带驱动器。仍然在本说明书的上下文中，“一”计算机可读介质和“该”计算机可读介质不应被解释为相同的计算机可读介质。相反地，只要适当的话，“一”计算机可读介质和“该”计算机可读介质也可以被解释为第一计算机可读介质和第二计算机可读介质。

23、在本说明书的上下文中，除非另有明确规定，否则词汇“第一”、“第二”、“第三”等被用作形容词，仅是为了允许对它们所修饰的名词彼此区分，而不是为了描述这些名词之间的任何特定关系。

24、本技术的实现方式各自具有上述目的和/或方面中的至少一者，但不一定具有全部。应理解的是，由于试图实现上述目的而产生的本技术的一些方面可能不满足该目的和/或可能满足本文未具体叙述的其他目的。

25、本技术的实现方式的附加和/或替代性特征、方面和优点将从以下描述、附图和所附权利要求中变得显而易见。