具有集成的填充和排放泵的冷却系统的制作方法
【专利摘要】提供一种冷却系统，其包括例如冷却剂循环回路、一个或多个主冷却剂泵、以及填充和排放泵。耦接一个或多个主冷却剂泵以促成使冷却剂循环通过冷却剂循环回路，填充和排放泵促成选择性地使用冷却剂填充冷却系统、或从冷却系统排放冷却剂。填充和排放泵与冷却系统集成在一起作为一个或多个主冷却剂泵的备用冷却剂泵，并且响应于一个或多个主冷却剂泵中的错误，使冷却剂循环通过冷却剂循环回路。一个或多个主冷却剂泵和填充和排放泵可以是不同类型的泵，并且冷却系统进一步包括控制系统，所述控制系统用于在检测到一个或多个主冷却剂泵中的错误时，自动激活填充和排放泵。
【专利说明】
具有集成的填充和排放泵的冷却系统
【背景技术】
[0001]集成电路芯片以及包含芯片的模块的功耗持续增加以便实现处理器性能的增大。该趋势在模块和系统的层级上持续施加冷却挑战。
[0002]在许多大的服务器应用中，处理器以及与它们相关联的电子设备(例如，存储器、盘驱动器、电源等。)被封装在堆放在包括信息技术(IT)设备的电子设备支架或框架内的可移除抽屉构造中。在其它情况下，电子设备可以在支架或框架内的固定位置上。传统上，已经通过由一个或多个空气移动配件(例如，轴流式风扇或离心风扇)推动、通常从前到后在基本上平行的气流通道中移动的空气来冷却组件。在一些情况下，通过提供更大的气流，例如通过使用更强大的空气移动配件或通过增加风扇机构的旋转速度(即，RPMs)，可以处理在单个抽屉或系统内的增加的功耗。然而，该方式在不同冷却水平上正在变得有问题。作为增强，液体冷却是选择性管理更高热通量的有吸引力技术。液体以高效的方式吸收由组件/模块耗散的热。典型地，热最终从液体冷却剂转移到散热器，不论该散热器是基于空气的还是基于其它液体的。
【发明内容】
[0003]通过在一个方面中提供一种系统，解决了现有技术的缺点并且提供额外的优点，所述系统包括冷却系统，用于冷却一个或多个电子组件。冷却系统包括:冷却剂循环回路；至少一个主冷却剂栗，其被耦接以促成(facilitate)使冷却剂循环通过冷却剂循环回路；以及填充和排放栗，用于促成选择性地使用冷却剂填充冷却系统，或从冷却系统排放冷却剂，填充和排放栗与冷却系统集成在一起作为至少一个主冷却剂栗的备用冷却剂栗，并且填充和排放栗响应于至少一个主冷却剂栗中的错误使冷却剂循环通过冷却剂循环回路。
[0004]在另一方面中，提供一种被冷却的电子配件，其包括要被冷却的多个电子系统以及用于冷却多个电子系统的冷却系统。冷却系统包括:冷却剂循环回路，其包括冷却剂供应歧管(manifold)和冷却剂返回歧管；多个冷却配件，其被以并行(parallel)流体连通的方式耦接在冷却剂供应歧管和冷却剂返回歧管之间以从冷却剂供应歧管接收冷却剂，并且排出冷却剂到冷却剂返回歧管，多个冷却配件与多个电子系统相关联以促成在多个冷却配件内将热从多个电子系统移除到冷却剂;热交换配件，其与冷却剂循环回路以流体连通的方式耦接以从通过热交换配件的冷却剂散热；至少一个主冷却剂栗，其被耦接以促成使冷却剂循环通过冷却剂循环回路；以及填充和排放栗，用于促成选择性地使用冷却剂填充冷却系统，或从冷却系统排放冷却剂，填充和排放栗与冷却系统集成在一起作为至少一个主冷却剂栗的备用冷却剂栗，填充和排放栗基于至少一个主冷却剂栗中的错误使冷却剂循环通过冷却剂循环回路。
[0005]在另一方面中，提供一种方法，其包括提供冷却系统，所述提供包括:提供冷却剂循环回路;提供至少一个主冷却剂栗，其被耦接以促成使冷却剂循环通过冷却剂循环回路；将填充和排放栗与冷却系统集成在一起以促成选择性地使用冷却剂填充冷却系统，或从冷却系统排放冷却剂，填充和排放栗与冷却系统集成在一起作为至少一个主冷却剂栗的备用冷却剂栗，填充和排放栗响应于至少一个主冷却剂栗中的错误使冷却剂循环通过冷却剂循环回路。
[0006]通过本发明的技术实现额外的特征和优点。本发明的其它实施例和方面在这里被详细描述并且被考虑为所要求保护的发明的一部分。
【附图说明】
[0007]本发明的一个或多个方面被具体地指出并且作为在说明书的结尾处的权利要求中的示例被清楚地要求保护。根据结合附图进行的下列详细描述，本发明的前述和其他目的、特征和优点是清楚的，其中:
[0008]图1描绘空气冷却的数据中心的升高的地板布局的一个实施例，其可以采用根据本发明的一个或多个方面的一个或多个冷却系统；
[0009]图2是用于数据中心的电子设备支架的一个实现方式的横截面正视图，其可以采用根据本发明的一个或多个方面的冷却系统；
[0010]图3是根据本发明的一个或多个方面的具有多个电子系统和冷却系统的被冷却的电子设备配件或支架的一个实施例的示意图；
[0011]图4是根据本发明的一个或多个方面的具有多个电子系统和部分带有集成的填充和排放栗的冷却系统的被冷却的电子设备配件的另一实施例的示意图；
[0012]图5A描绘根据本发明的一个或多个方面的包括多个电子系统和冷却系统的部分装配的、被冷却的电子配件的一个详细实施例；
[0013]图5B是根据本发明的一个或多个方面的图5A的冷却系统的多功能冷却剂歧管结构的一个实施例的放大的图示；
[0014]图6是根据本发明的一个或多个方面的图5A的被冷却的电子配件的部分横截面正视图；
[0015]图7是根据本发明的一个或多个方面的图5A的被冷却的电子配件的进一步的框图图示，其示出冷却系统的(在一个实施例中)同时现场可替换(CF)的组件以及非同时现场可替换(NCF)的组件；
[0016]图8A是根据本发明的一个或多个方面的图5A的被冷却的电子配件的一个实施例的操作示意图；
[0017]图SB描绘根据本发明的一个或多个方面的控制系统过程的一个实施例，所述过程用于响应于一个或多个主冷却剂栗中的错误而部分激活作为备用冷却剂栗的填充和排放栗以使冷却剂循环通过冷却剂循环回路；
[0018]图9是根据本发明的一个或多个方面的图5A的被冷却的电子配件以及要在冷却剂填充过程或冷却剂排放过程中使用的填充/排放容器的部分图示；
[0019]图1OA描绘根据本发明的一个或多个方面的图9的配件，其中软管被示出为被连接以促成冷却剂填充过程；
[0020]图1OB描绘根据本发明的一个或多个方面的使用图1OA的配件的冷却剂填充过程的一个实施例；
[0021]图1lA描绘根据本发明的一个或多个方面的图9的配件，其中软管被示出为被连接以促成冷却剂排放过程；
[0022]图1lB描绘根据本发明的一个或多个方面的使用图1lA的配件的冷却剂排放过程的一个实施例；以及
[0023]图12描绘结合本发明的一个或多个方面的计算机程序产品的一个实施例。
【具体实施方式】
[0024]下面参考附图，其中贯穿不同附图使用的相同或相似参考标号指示相同或相似组件。
[0025]如图1中所示，在空气冷却的数据中心100的升高的地板布局的一个实现方式中，多个电子设备支架110被布置在一个或多个行中。注意“电子设备支架”、“支架单元”、“支架”、“信息技术(IT)基础设施”等在这里可以被可互换地使用，并且除非另外指示，其包括具有计算机系统、电子系统、IT系统等的一个或多个热生成组件的任何外壳、框架、支撑、结构、隔间等。诸如图1描绘的计算机装备(installat1n)可以容纳数百或甚至数千微处理器。在图1的布置中，寒冷空气经由地板通风口从在房间的升高的地板140和基底或底层地板165之间限定的供应空气室145进入计算机房间。冷却的空气通过在电子设备支架的空气入口侧121处的百叶窗盖板吸入，并且通过电子设备支架的后部(S卩，空气出口侧131)排出。电子设备支架110可以具有一个或多个空气移动装置(例如，轴流式风扇或离心风扇)以提供强制的入口到出口空气流以冷却支架单元内的电子组件。供应空气室145(在一个实施例中)经由被布置在计算机装备的“冷”通路中的穿孔地板砖160提供被调节和冷却的空气到电子设备支架的空气入口侧。冷却的空气通过也被布置在数据中心100中的一个或多个空气调节单元150被供应到室145。房间空气可以在每一个空气调节单元150上部附近被吸入每一个空气调节单元150。该房间空气可以(部分)包括从由电子设备支架110的相对空气出口侧131限定的计算机装备的“热”通路排出的空气。
[0026]图2(通过示例)描绘具有要被冷却的多个电子系统201的电子设备支架110的一个实施例。在所示实施例中，电子系统201通过经由空气入口侧121进入的冷气流202而被空气冷却，并且在空气出口侧131作为加热的气流203排出。通过示例，一个或多个空气移动配件208可以被提供在电子系统201的空气入口侧，和/或一个或多个空气移动配件209可以被提供在电子系统201的空气出口侧，以促成通过作为电子设备支架110的冷却设备的一部分的单独的系统201的气流。例如，在电子系统201的空气入口处的空气移动配件208可以是或包括轴流式风扇配件，而在电子系统201的空气出口处布置的空气移动配件209可以是或包括离心风扇配件。一个或多个电子系统201可以包括例如电子子系统和/或信息技术(IT)设备的要被冷却的热生成组件。更具体地，电子系统201中的一个或多个可以包括一个或多个处理器以及相关联的存储器。
[0027]在一个实施例中，通过示例，电子设备支架110还可以包括AC到DC电源配件的一个或多个大容量电源配件204。在一个实施例中，AC到DC电源配件进一步包括框架控制器，其可以存在于大容量电源配件204和/或一个或多个电子系统201中。图2中还示出一个或多个输入/输出(I/O)抽屉205，其还可以包括交换机网络。作为一个示例，一个或多个I/O 205可以包括用于电子设备支架的PCI插槽和盘驱动器。
[0028]在所描绘的实现方式中，三相AC电源经由AC电源线绳206馈送电力到大容量电源配件204，大容量电源配件204将供应的AC电力转换为适当DC电力电平以经由配电电缆207输出到多个电子系统201和一个或多个I/O抽屉205。在电子设备支架中安装的电子系统的数目是可变的，并且取决于客户对于特定系统的需要。注意，图2的特定电子设备支架110配置仅通过示例呈现，而不通过限制呈现。具体地，图3-12部分描绘根据本发明的一个或多个方面的电子设备支架和冷却方式的其它替换实现方式。
[0029]首先参考图3，呈现被配置为被冷却的电子设备支架110’的被冷却的电子配件的一个实施例的不意图，该被冷却的电子配件包括多个电子系统301和冷却系统，其可以被完全或部分布置在电子设备支架内部，或在替换实现方式中部分布置在电子设备支架外部并且甚至远离电子设备支架。在所描绘的实现方式中，电子系统301每一个具有冷却系统的相关联的冷却配件(或热移除结构)。通过示例，取决于例如希望间接的还是直接的液体帮助的冷却，冷却配件中的一个或多个可以包括一个或多个冷却剂冷却的冷板或一个或多个冷却剂浸入外壳。冷却系统进一步包括冷却剂供应歧管310和冷却剂合并(commoning)歧管320，其中多个冷却结构在冷却剂供应歧管310和冷却剂合并歧管320之间以并行流体连通的方式耦接，以从冷却剂供应歧管接收冷却剂，并且排出冷却剂到冷却剂合并歧管。注意冷却剂的一个示例是水或基于水的溶液。然而，这里公开的构思容易被适配为与其它类型的冷却剂一起使用。例如，冷却剂可以包括盐水、电介质液体、碳氟化合物液体、金属液体、或其它冷却剂、或制冷剂，同时仍然维持本发明的优点和独特的特征。
[0030]图3描绘闭环冷却系统的示例，所述闭环冷却系统具有允许系统可靠地操作的多个控制和监视组件。这些组件包括从冷却剂移除溶解的气体的一个或多个脱气器321、容纳冷却系统内的冷却剂膨胀的冷却剂膨胀结构322、贮存器323、感测冷却系统内的冷却剂的水平(level)的与贮存器323相关联的一个或多个水平传感器324、耦接到冷却系统的冷却剂回路以防止栗抽配件的气穴现象的真空断路器325、以及确保冷却系统不过度加压的与冷却剂回路相关联的减压阀326。填充端口 328可以被提供在冷却系统的顶部处，并且填充/排放端口329可以被提供在冷却系统的下部中。如所示，贮存器323用于供应冷却剂到栗抽配件的配送歧管330，所述栗抽配件包括多个主冷却剂栗335(主冷却剂栗1、主冷却剂栗2)，每一个具有相关联的下游止回阀336。进一步地，栗抽配件包括返回歧管340。如所示，栗抽配件的主冷却剂栗335在配送歧管330和返回歧管340之间以并行流体连通的方式耦接。在一个实现方式中，主冷却剂栗335是模块化的栗抽单元(MPU)，其可以与所描绘的被冷却的电子配件的冷却系统的连续操作同时地被单独地、选择性地替换。注意，在一个实现方式中，图3的冷却系统的组件是实现上述功能的分立组件。
[0031]如所示，冷却系统进一步包括热移除部件350，其以流体连通的方式耦接在栗配件的返回歧管340和冷却剂供应歧管310之间。通过示例，热移除部件350包括具有一个或多个相关联的风扇机构(例如，轴流式风扇或离心风扇)的一个或多个冷却剂到空气热交换器，以促成通过使冷却的空气300流过热移除部件350进行的一个或多个热交换器内的冷却剂的空气冷却。如这里使用的，“冷却剂到空气热交换器”意指具有如这里描述的特征的任何热交换机构，空气通过所述机构并且诸如液体冷却剂的冷却剂可以通过所述机构循环;并且“冷却剂到空气热交换器”包括串联或并联耦接的一个或多个分立热交换器。冷却剂到空气热交换器可以包括例如一个或多个冷却剂流通通道，其由热耦接到空气通过的多个鳍片的导热管(诸如铜或其它管)形成。冷却剂到空气热交换器的大小、配置和构造能够变化，而不脱离这里公开的本发明的范围。
[0032]在通过热移除部件350之后，加热的空气作为加热的空气300’从支架单元出去。注意在替换实施例中，热移除部件能够包括一个或多个冷却剂到冷却剂热交换器或一个或多个液体到液体热交换器，以从循环通过冷却系统的冷却剂去除热。例如，能够将热去除到设施冷却的水(在可获得时)，而不是到冷却的空气300。
[0033]在操作中，在电子系统301内生成的热通过流过(例如)与其相关联的相应的诸如冷板的冷却结构的冷却剂提取，并且经由冷却剂合并歧管320和激活的一个或多个主冷却剂栗335返回，例如用于从冷却剂去除热到通过热移除部件350中的热交换器的冷却的外界空气300。在一个实现方式中，一次仅可以激活一个主冷却剂栗335(取决于模式)，并且冷却剂栗冗余允许例如来自冷却系统的停用的栗抽单元的服务或替换，而不需要关闭正在被冷却的电子系统。通过具体示例，可以与适当大小和配置的软管一起采用快速连接耦接，所述软管用于耦接例如热交换器、冷板、供应和返回歧管、贮存器以及栗抽单元。具有适当的冗余驱动卡或控制器的诸如冗余离心风扇的冗余风扇机构可以被安装以将冷却的空气300引导通过热移除部件的一个或多个热交换器。在一个实施例中，这些控制器可以与系统级控制器(未示出)通信。在一个正常模式实现方式中，多个风扇机构可以同时运行。
[0034]再次注意，虽然上文参考一个或多个冷却剂到空气热交换器进行描述，这里公开的一个或多个冷却系统可以提供被栗抽的冷却剂(诸如水)用于循环通过各种类型的热交换配件，所述热交换配件包括一个或多个冷却剂到空气热交换器、一个或多个冷却剂到冷却剂热交换器、支架安装的门热交换器、冷却剂到冷冻剂热交换器等。进一步地，取决于实现方式，热交换配件可以包括多于一个热交换器，包括多于一个类型的热交换器。热交换配件，或更一般地，热移除部件能够在被冷却的电子设备支架内，或位置远离支架。
[0035]图3中，示出闭环冷却系统，其结合确保冷却系统可靠工作的多个组件。这些组件包括但不一定限于:冷却剂贮存器;冷却剂水平传感器;冷却剂膨胀区域;一个或多个真空断路器;一个或多个减压阀；可以包括多个模块化栗抽单元的栗抽配件；用于通过栗配件的一个或多个并联耦接的栗抽单元的栗流的配送和返回歧管;防止通过栗配件的一个或多个停用的栗的回流的止回阀;从冷却系统内的冷却剂移除空气或其它气体的单独的脱气器设施;将冷却剂配送到并联耦接的多个冷却结构的供应歧管;冷却剂供应歧管;从多个冷却结构接收排出的冷却剂的返回歧管;热移除部件或机构，诸如冷却剂到空气热交换器;以及用于对冷却系统进行填充和排放的填充和排放端口。
[0036]在一个实现方式中，上文描述的被冷却的电子配件的组件，并且具体地，所描述的冷却系统的组件可以是至少部分作为可在商业上获得的组件而获得的分立组件。然而，以该方式实现冷却系统可能增加冷却系统以及得到的被冷却的电子配件的成本、空间、以及复杂度。根据本发明的方面，上文描述的结构或功能中的许多可以被集成(或组合)在单个新颖的多功能冷却剂歧管结构内。
[0037]例如，在一个实施例中，多功能冷却剂歧管结构可以包括或提供:冷却剂贮存器；一个或多个冷却剂水平传感器;冷却剂膨胀区域;防止栗气穴现象的一个或多个真空断路器;确保冷却系统不过度加压的一个或多个减压阀;将冷却剂配送到栗抽配件的配送歧管；从冷却系统内的冷却剂移除空气或其它气体的脱气器设施;合并来自多个冷却结构的排出冷却剂的冷却剂合并歧管；以及用于冷却系统的填充端口。有利地，将冷却系统的组件组合到单个多用途歧管结构内节省冷却系统以及得到的被冷却的电子配件的成本，减少其空间，并且减少其复杂度。
[0038]图4是被配置为类似于图3的上述被冷却的电子设备支架110’的被冷却的电子设备支架110”的被冷却的电子配件的一个实施例的示意图示。然而，图4的配件配置中的一个显著区别在于提供多功能冷却剂歧管结构400，其集成与提供用于图3的被冷却的电子配件的冷却系统结合而在上文描述的功能和组件中的许多。具体地，如图4中所示，在一个实施例中，多功能冷却剂歧管结构400被示出为包括冷却剂合并歧管320’、脱气器设施321 ’、冷却剂膨胀区域322’、冷却剂贮存器323’、一个或多个冷却剂水平传感器324’、一个或多个真空断路器325 ’、一个或多个减压阀326 ’、用于栗配件的配送歧管330 ’，以及填充端口 328 ’。然而，如下文结合图5A-5B的实施例进一步所述，与上文结合图3描述的冷却系统中采用的分离组件相比，这些组件被不同地配置和/或替换地实现。
[0039]图4的配件配置中的另一显著区别在于提供集成在冷却系统内并且例如与一个或多个主冷却剂栗335’并联耦接的填充和排放栗401以及相关联的止回阀402。如下文进一步解释的，将填充和排放栗集成到被冷却的电子配件的冷却系统中提供多个优点，所述优点包括例如在检测到一个或多个主冷却剂栗中的错误时，允许填充和排放栗作为一个或多个主冷却剂栗的备用冷却剂栗操作，以确保冷却剂持续循环通过冷却系统的冷却剂循环回路。进一步地，将填充和排放栗集成到冷却系统中允许在冷却系统的选择性冷却剂填充期间或冷却系统的冷却剂排放期间，冷却系统的控制系统或控制器有利地监视冷却系统的一个或多个方面，以例如在检测到冷却系统中的问题或错误时，自动禁用填充和排放栗，或提供警告到执行填充或排放处理的服务人员。通过示例，由控制系统监视的一个或多个方面或参数可以包括冷却系统内的冷却剂水平、在填充或排放操作期间由填充和排放栗抽取的流水平、和/或从冷却系统的潜在冷却剂泄露中的一个或多个。
[0040]在这里总地描述、公开了冷却系统、被冷却的电子配件以及制造方法，其包括集成的填充和排放栗。例如，用于冷却一个或多个电子组件的冷却系统可以包括冷却剂循环回路、至少一个主冷却剂栗、以及填充和排放栗。一个或多个主冷却剂栗被耦接以促成使冷却剂循环通过冷却剂循环回路，并且填充和排放栗被提供以促成选择性地使用冷却剂填充冷却系统、或从冷却系统排放冷却剂。填充和排放栗被集成在冷却系统内作为至少一个主冷却剂栗的备用冷却剂栗，并且响应于至少一个主冷却剂栗中的错误，填充和排放栗使冷却剂循环通过冷却剂循环回路。
[0041]在一个或多个实现方式中，一个或多个主冷却剂栗包括第一类型的冷却剂栗，并且填充和排放栗包括不同于第一类型的冷却剂栗的第二类型的冷却剂栗。例如，第一类型的冷却剂栗可以包括或是离心类型栗或向心类型栗，并且第二类型的栗可以是或包括正排量类型栗，或更一般地，自吸类型冷却剂栗。
[0042]在某些实现方式中，冷却系统进一步包括控制系统，其控制一个或多个主冷却剂栗以及填充和排放栗。控制系统基于检测到一个或多个主冷却剂栗中的错误自动激活填充和排放栗。此外，控制系统在选择性地使用冷却剂填充冷却系统期间监视冷却系统，和/或在从冷却系统排放冷却剂期间监视冷却系统。在一个或多个实施例中，冷却系统可以包括并联耦接到冷却剂循环回路的多个主冷却剂栗，并且如果在多个主冷却剂栗的每一个主冷却剂栗中检测到错误，则控制系统自动激活填充和排放栗。
[0043]在另一方面中，冷却系统进一步包括与至少一个主冷却剂栗相关联的至少一个冷却剂过滤器。一个或多个冷却剂过滤器可以在软管中或延伸到软管中，所述软管例如在一个或多个主冷却剂栗的冷却剂出口处或冷却剂出口下游处将一个或多个主冷却剂栗与冷却剂循环回路以流体连通的方式连接。有利地，过滤器大小被确定为保护冷却系统的组件免于遭受例如与电子系统相关联的冷却配件的通道内的杂物堵塞，或例如免于干扰快速连接耦接器或真空断路器密封。
[0044]如所描述的，在某些实现方式中，冷却系统包括控制系统，其分别在部分使用填充和排放栗的冷却系统的冷却剂填充过程或冷却剂排放过程期间，通过监视冷却系统的一个或多个参数或方面，自动监视冷却系统的选择性填充或选择性排放。例如，一个或多个参数可以包括冷却系统内的冷却剂水平、由填充和排放栗抽取的流(指示冷却剂或空气是否正在通过栗)、和/或冷却剂从冷却系统的泄露中的一个或多个。控制系统可以自动发出警告，或在检测到发出时自动禁用填充和排放栗，其中在冷却剂填充过程或冷却剂排放过程期间监视冷却系统的一个或多个方面。
[0045]在一个或多个实施例中，冷却系统可以进一步包括与冷却剂循环回路以流体连通的方式耦接的热交换配件，以从通过热交换配件的冷却剂散热。冷却剂循环回路可以包括冷却剂返回歧管，或更具体地，多功能冷却剂歧管结构(诸如这里公开的)，其中一个或多个主冷却剂栗以及填充和排放栗在多功能冷却剂歧管结构和热交换配件之间以并行流体连通的方式耦接。多功能冷却剂歧管结构可以与上文描述的冷却系统的实现方式组合，并且在一个实施例中包括冷却剂合并歧管和辅助冷却剂贮存器，所述贮存器可以被布置在冷却剂合并歧管上方并且与冷却剂合并歧管流体连通。冷却剂合并歧管的大小被确定为减缓从多个冷却配件排出的冷却剂的流动，以允许在冷却剂合并歧管内在排出的冷却剂内的气体脱离冷却剂。多功能冷却剂合并歧管被配置用于脱离的气体(例如，空气气泡)上升到辅助冷却剂贮存器，并且在冷却剂合并歧管内被来自辅助冷却剂贮存器的冷却剂替换。
[0046]在某些实现方式中，多功能冷却剂歧管结构是单个集成的刚性结构，其中辅助冷却剂贮存器与冷却剂合并歧管集成在一起。在该配置中，冷却剂合并歧管可以在诸如垂直方向的第一方向中具有与辅助冷却剂贮存器的尺寸相比更大的尺寸，辅助冷却剂贮存器可以在诸如水平方向的第二方向中具有更大的尺寸。因此，在一个实施例中，冷却剂合并歧管可以是细长的垂直歧管，并且辅助冷却剂贮存器可以在水平方向上具有更大的横截面积以容纳额外的冷却剂。
[0047]在一个或多个其它实现方式中，辅助冷却剂贮存器可以经由可拆卸冷却剂管道或软管与冷却剂合并歧管以流体连通的方式耦接。在该配置中，冷却剂合并歧管可以具有与辅助冷却剂贮存器相同的大小或与辅助冷却剂贮存器相比具有更大的容量。可替换地，在一个或多个实现方式中，辅助冷却剂贮存器可以与冷却剂合并歧管相比具有更大容量的冷却剂。此外，注意，在一个或多个实施例中，冷却剂合并歧管可以具有冷却系统的冷却剂供应歧管的冷却剂容量大小的两倍或更大的冷却剂容量。
[0048]在一个或多个实施例中，多功能冷却剂歧管结构可以包括可拆卸、能够现场替换的单元，其包括辅助冷却剂贮存器。进一步地，能够现场替换的单元可以包括用于在多功能冷却剂歧管结构内从而在冷却系统内的冷却剂的一个或多个特征的监视和控制中的至少一个的一个或多个组件。通过示例，一个或多个组件可以包括一个或多个冷却剂水平传感器(用于感测歧管结构内的冷却剂的水平)；一个或多个真空断路器(以防止冷却系统内的栗抽配件的气穴现象)；和/或一个或多个减压阀(以确保冷却系统不过度加压)等。有利地，通过将这些组件与能够现场替换的单元相关联，可以通过交换出多功能冷却剂歧管结构的能够现场替换的单元，将一个或多个组件容易地移除以用于服务或替换。进一步地，通过如这里讨论地确定冷却剂合并歧管的大小，并且通过将能够现场替换的单元定位在冷却剂合并歧管上方，在冷却系统操作时，也就是说，冷却剂被持续栗抽通过冷却系统以冷却电子系统时，能够现场替换的单元可以被替换。这可以部分地通过使用与将辅助冷却剂贮存器耦接到冷却剂合并歧管的可拆卸冷却剂管道相关联的快速连接耦接器实现。
[0049]通过示例，图5A和5B描绘根据本发明的一个或多个方面的部分装配的、被冷却的电子配件的一个详细实施例。在所描绘的实施例中，被冷却的电子配件包括冷却系统外壳500，其可以被配置用于布置在例如电子设备支架的下部内，例如上述电子设备支架中的一个或多个内。如所示，被冷却的电子配件还包括要被冷却的多个电子系统301。在图5A的配置中，电子系统被不出为一个在一个上方，在冷却系统外壳500上方，因为它们可能位于电子设备支架内。然而，注意，该特定配置仅作为一个示例呈现。电子系统301每一个具有与其相关联的的冷却配件(未示出)，诸如一个或多个冷却剂冷却的散热器、冷板、浸入冷却外壳等，其促成从相应的电子系统或从相应的电子系统内的一个或多个电子组件提取热。
[0050]如图5A中所示，在所描绘的实施例中，冷却系统的冷却剂循环回路包括冷却剂供应歧管310，其包括相应的快速连接耦接器501，快速连接耦接器501促成适当大小和配置的软管503连接到冷却剂供应歧管310，以便以流体连通的方式耦接冷却剂供应歧管和与电子系统301相关联的冷却配件。类似的软管50 5和快速连接耦接器50 2与冷却系统的冷却剂循环回路的多功能冷却剂歧管结构400相关联，用于将与电子器件系统301相关联的冷却配件还与歧管结构400以并行流体连通的方式耦接。
[0051 ]如图5A中所示，多功能冷却剂歧管结构包括快速连接耦接器502从其延伸的冷却剂合并歧管320’。在一个实施例中，冷却剂合并歧管320’大小比冷却剂供应歧管310更大(例如，在冷却剂容量上大2倍或更大)，以在冷却剂进入冷却剂合并歧管320 ’时，部分减缓从与电子系统301相关联的冷却配件排出的冷却剂的流动速率。冷却剂流动速率的该减缓被设计为使得冷却剂内的被带走的空气或气体被允许在冷却剂合并歧管320’内脱离并且在一个实施例中上升到位于冷却剂合并歧管320’上方并与其流体连通的辅助冷却剂贮存器323，。
[0052]在图5A和5B的示例中，多功能冷却剂歧管结构400是单个集成的刚性结构，其中冷却剂合并歧管320 ’和辅助冷却剂贮存器323 ’在集成结构内流体连通。当脱离的空气或气体从冷却剂合并歧管320 ’上升到辅助冷却剂贮存器323 ’时，其在冷却剂合并歧管320 ’内被来自辅助冷却剂贮存器323 ’的冷却剂替换。也就是说，当空气或气体上升时，冷却剂从辅助冷却剂贮存器323 ’下落到冷却剂合并歧管320 ’中。以该方式，多功能冷却剂歧管结构400固有地用作脱气器。进一步地，通过例如在辅助冷却剂贮存器323’的最上部(或顶部)下方隔开的贮存器的一侧上提供与辅助冷却剂贮存器相关联的冷却剂填充端口 328’，冷却剂膨胀区域被限定在辅助冷却剂贮存器323’的上部中。以该方式，某一容量的空气(也就是说，空气包)被形成在辅助冷却剂贮存器内的冷却剂填充端口 328 ’上方。该容量的空气有利地允许由于例如改变的温度或压力导致的冷却系统内的冷却剂的安全膨胀和收缩。
[0053]如图5A和5B中所示，多功能冷却剂歧管结构400，并且具体地，其辅助冷却剂贮存器323’部分包括用于一个或多个组件的连接，以用于多功能冷却剂歧管结构内的冷却剂的一个或多个特征的监视或控制中的至少一个。这些一个或多个组件可以包括例如一个或多个上部和下部冷却剂水平传感器324’，其用于感测多功能冷却剂歧管结构400内的冷却剂的水平，并且将水平报告到控制系统或控制器(未示出)用于可能的控制动作。例如，如果多功能冷却剂歧管结构内的冷却剂的水平下降到不可接受的低水平，则控制器可以采用一个或多个水平传感器324’的信号以用信号通知服务人员向系统添加冷却剂。可替换地，取决于感测到的水平，控制器能够自动关闭冷却系统，并且取决于实现方式，还可能关闭电子系统。这可以取决于例如诸如备用气流冷却的备用冷却是否被集成在被冷却的电子配件内。此外，组件连接可以允许一个或多个真空断路器325 ’和/或一个或多个减压阀326 ’的连接，如上所述。
[0054]注意图5A和5B仅描绘被配置为集成结构的多功能冷却剂歧管结构400的一个实施例，其中上述组件或设施有利地集成到公共多用途结构中。通过示例，多功能冷却剂歧管结构可以由单个打孔的不锈钢片金属冲压件(s tamp i ng)制成，该冲压件被弯曲为适当形状并且用机器人焊接以实现希望的结构。所示歧管结构400用于合并(common)来自与电子系统相关联的并联耦接的冷却结构的排出流。在一个实现方式中，仅通过示例，这些能够是具有图5A和5B中示出的四个电子系统的电子设备支架的并联计算机节点或服务器节点。
[0055]如所描述的，多功能冷却剂歧管结构的上部被有利地配置为辅助冷却剂贮存器。在一个或多个实现方式中，辅助冷却剂贮存器323 ’的横截面积大于冷却剂合并歧管320 ’的横截面积。具体地，在所描绘的实现方式中，冷却剂合并歧管320’在第一、垂直方向上具有与辅助冷却剂贮存器323’的尺寸相比更大的尺寸，但是辅助冷却剂贮存器323’在第二方向上具有与冷却剂合并歧管320 ’的尺寸相比更大的水平尺寸。注意，辅助冷却剂贮存器323 ’的具体配置仅通过示例呈现。多功能冷却剂歧管结构的大小和配置可以部分取决于冷却系统提供冷却的相关联的电子设备配件或电子设备支架内可用的大小。
[0056]此外，注意，在一个实施例中，冷却剂合并歧管320’的横截面被制造为比运送冷却剂流通常需要的更大(例如，2倍或更大)以便在冷却剂合并歧管内允许返回的、排出的冷却剂减慢速度，允许冷却剂中的空气和其它气体脱气，或从溶液中出来，其中任何气体气泡上升到在歧管结构的顶部处的辅助冷却剂贮存器部分，同时来自贮存器的冷却剂替换来自冷却剂合并歧管的气体气泡。注意，多功能冷却剂歧管结构进一步可以例如与辅助冷却剂贮存器相关联地包含一个或多个水平传感器，以允许冷却系统控制器知道当前冷却剂水平状态，并且在需要时采取行动或用信号通知行动。
[0057]此外，可以在多功能冷却剂歧管结构中例如与辅助冷却剂贮存器相关联地(在一个实施例中)提供特征或连接，以促成安装真空断路器325’和/或减压装置326’。一个或多个真空断路器确保辅助冷却剂贮存器接近大气压或稍微负压力。可以采用该特征以防止栗由于系统中的负压力而形成气穴。减压阀可以作为安全特征提供。在一个实施例中，这些装置和阀被放置在冷却系统内的最高冷却剂位置处的辅助冷却剂贮存器中。这确保即使装置在打开状态下出现故障，也由于在多功能冷却剂歧管结构内冷却剂处于小的压力下或没有压力而没有冷却剂会脱离。在正常操作期间，装置可能在适当的位置出现故障，并且使用这里公开的冷却系统不会引起任何功能问题。一个或多个组件还能够在冷却系统操作时被安全地移除。注意，图5A和5B的实施例中，真空断路器装置325 ’和减压阀326 ’位于辅助冷却剂贮存器323 ’的最上部分中。
[0058]可以提供安装托架以促成将冷却剂供应歧管和多功能冷却剂歧管结构方便地安装到电子设备支架或框架中。在一个实现方式中，在启动栗抽配件之前，就像冷却系统的剩余部分一样，利用冷却剂填充多功能冷却剂歧管结构。在一个实现方式中，贮存器323’大小被确定为具有足够容量的冷却剂以确保如果在操作期间与电子设备系统中的一个相关联的未填充的冷却结构连接到冷却系统，则在冷却系统内将存在足够的冷却剂以继续操作。注意，在呈现的实施例中，大容量的冷却剂存在于多个并联耦接的栗上方，确保良好的冷却剂源以填装栗单元。
[0059]如图中所示，多功能冷却剂歧管结构400进一步包括具有冷却剂配送连接507、507 ’的冷却剂配送歧管部分(图5B)，所述连接允许冷却剂软管512、512 ’(图5A)耦接到歧管结构以从多功能冷却剂歧管结构400接收冷却剂用于配送到多个栗抽单元，诸如上述主冷却剂栗335 ’以及填充和排放栗401。在图5A的实施例中，两个主冷却剂栗335 ’或冗余栗抽单元(RPU)仅通过示例示出，每一个当激活时从多功能冷却剂歧管结构400 (经由相应的软管连接507和软管512)接收冷却剂。在一个实现方式中，并联耦接的主冷却剂栗335’操作以独立地将冷却剂栗抽通过返回歧管(未示出)到热移除部件350’(如上所述)，热移除部件350’也可以被布置在冷却系统外壳500内，例如在主冷却剂栗335 ’后面。在一个实现方式中，热移除部件350’可以包括一个或多个冷却剂到空气热交换器，其中空气经由一个或多个风扇机构510被抽取通过冷却系统外壳500，在一个实施例中，所述一个或多个风扇机构510也可以被布置在外壳500内，例如，在一个或多个冷却剂到空气热交换器后面。在所描绘的实施例中，公共空气室511可以被限定在风扇机构510之间以促成通过冷却系统外壳500并且因此通过热移除部件350’的平衡气流。在一个或多个实现方式中，风扇机构510可以包括离心风扇或送风机，其中仅通过示例，在图5A的实施例中描绘了四个风扇机构。注意，在替换实施例中，热移除部件350’能够包括一个或多个液体到液体热交换器以从循环通过冷却系统的冷却剂将热去除到例如设施冷却的液体，例如建筑物冷却的水。热移除部件经由软管520和适当连接耦接到冷却剂供应歧管310。
[0060]如所描述的，在这里公开的冷却系统和被冷却的电子配件的另一方面中，填充和排放栗401被集成在冷却系统内并且被布置在例如冷却系统外壳500内。在一个或多个实现方式中，填充和排放栗401被集成在冷却系统内，用于在冷却剂填充过程或冷却剂排放过程期间使用，以及作为一个或多个主冷却剂栗的备用冷却剂栗操作。例如，如果在一个或多个主冷却剂栗335’中检测到错误状况，则冷却系统的控制系统可以被配置或编程为在故障保护模式中自动激活填充和排放栗以继续使冷却剂循环通过冷却剂循环回路，直到服务人员可以服务冷却系统。
[0061]通过示例，主冷却剂栗335’可以每一个是或包括离心类型栗或向心类型栗，并且填充和排放栗401可以是例如正排量类型栗。耦接到填充和排放栗401的冷却剂软管512’可以包括快速连接耦接器以允许这里描述的填充和排放栗的不同使用，也就是说，以促成冷却剂填充过程、冷却剂排放过程，以及允许当被冷却的电子配件处于正常操作中时，填充和排放栗401作为故障保护栗与主冷却剂栗335’以并行流体连通的方式耦接。例如，在正常操作中，填充和排放栗401在多功能冷却剂歧管结构400和在热移除部件350’入口处的返回歧管之间与主冷却剂栗335’以并行流体连通的方式耦接。此外，如图5A中所示，可以在被冷却的电子配件的下部中，在与例如位于冷却系统下方的一个或多个系统冷却剂盘相关联的冷却系统内提供一个或多个泄露传感器506。一个或多个泄露传感器507可以耦接到下文描述的控制系统或控制器，所述控制系统或控制器监视系统内的潜在冷却剂泄露并且响应于其而启动一个或多个自动过程。
[0062]注意，在所描绘的实现方式中，通过示例，采用多个驱动卡530。驱动卡530如例如由冷却系统的控制系统指引的那样对例如主冷却剂栗335’、填充和排放栗401、以及风扇机构510供电并控制其操作。
[0063]图6是在图5A的冷却系统的部分横截面正视图，该冷却系统被示出为处于操作中，并且示出冷却气流600被抽取通过冷却系统的热移除部件内的冷却剂到空气热交换器。可以采用诸如多个离心风扇的多个风扇机构510将冷却气流600从被冷却的电子配件的空气入口侧抽取到空气出口侧，所述风扇机构510可以从在被冷却的电子配件的空气出口侧附近或空气出口侧处的公共气流室511抽取空气。
[0064]图7是上文结合图5A-6描述的冷却系统的示意图，其中冷却系统的各种组件被表示为同时现场可替换单元(CF)或非同时现场可替换单元(NCF)。如所示，在一个实施例中，主冷却剂栗335’、离心风扇510、马达驱动配件(MDA)530、填充和排放栗401、一个或多个泄露传感器506、一个或多个冷却剂温度传感器700、以及到马达驱动配件530的各种感测和电力线缆可以每一个是诸如这里描述的冷却系统中的同时现场可替换单元。例如，在一个马达驱动配件530正在驱动一个主冷却剂栗335 ’和两个离心风扇510时，剩余的同时现场可替换马达驱动配件、主冷却剂栗、填充和排放(F/D)栗以及离心风扇可以被替换。在所描绘的实施例中，仅供应歧管310、热移除部件350’和多功能冷却剂歧管结构400是非同时现场可替换单元。注意，与多功能冷却剂歧管结构400相关联的水平传感器可以被提供为冗余传感器。例如，可以存在冗余上部冷却剂水平传感器以及冗余下部冷却剂水平传感器。在一个或多个实现方式中，控制系统通过接收感测到的参数，以及通过如下文进一步解释的那样基于例如冷却剂填充过程、冷却剂排放过程或正常操作模式是否生效而激活或禁用例如主冷却剂栗335’、马达驱动配件530、填充和排放栗401、以及离心风扇510中的一个或多个，来监控冷却系统的操作。
[0065 ]图8A是根据本发明的一个或多个方面的图5A和6的被冷却的电子配件的一个实施例的操作示意图。如所示，冷却的电子系统包括多个电子系统301，在一个实施例中，其每一个可以具有诸如这里描述的冷却系统的相关联的冷却配件。如所描述的，在一个或多个实施例中，冷却配件可以包括一个或多个冷却剂冷却的散热器、冷板、浸入冷却外壳等，其促成从相应的电子设备系统或从相应的电子设备系统内的一个或多个电子组件提取热。如所示，与电子系统301相关联的冷却配件可以以并行流体连通的方式耦接在冷却剂供应歧管310和诸如上述多功能冷却剂歧管结构400的冷却剂返回歧管之间。在一个示例中，冷却系统的冷却剂循环回路进一步包括以并行流体连通的方式耦接在多功能冷却剂歧管结构400和在热移除部件350 ’的入口处的返回或合并歧管340 ’的冗余主冷却剂栗335 ’。通过示例，热移除部件350’可以包括一个或多个冷却剂到空气热交换器，并且多个相关联的风扇机构510(例如，离心风扇)可以被提供以通过热移除部件抽取气流600，将热从冷却系统内的循环冷却剂转移到通过热移除部件350’的气流600。冷却的冷却剂随后返回到冷却剂供应歧管310以继续在冷却剂循环回路内循环。如上所述，在另一实施例中，热移除部件350’可包括一个或多个冷却剂到冷却剂热交换器或液体到液体热交换器，以将热从循环通过冷却系统的冷却剂循环回路的冷却剂去除到设施冷却剂。例如，热能够被去除到设施冷却的水(在可获得时)，而非冷却的空气600。可以在冷却系统内使用快速连接耦接器501、502、507、507’、801以促成耦接和断开冷却系统的冷却剂循环回路的各种组件，如所示。
[0066]如上文解释的，多功能冷却剂歧管结构400可以包括在其上部的贮存器323’，其包括例如冷却剂填充端口 328’、冗余上部和下部冷却剂水平传感器324’、一个或多个真空断路器325’、以及一个或多个减压阀326’。在一个实施例中，水平传感器提供信号到由冷却系统的控制系统820控制的冗余马达驱动配件530。如所示，在一个实施例中，每一个马达驱动配件530与相应的主冷却剂栗335’相关联。在一个实施例中，除了监视水平传感器，马达驱动配件530还监视与例如被布置在被冷却的电子配件的下部中的系统泄露盘810相关联的系统水平泄露传感器811、以及监视与冷却剂供应歧管310相关联的冗余温度传感器812以监视被返回到与电子系统301相关联的冷却配件的冷却的冷却剂的温度。可以存在于被冷却的电子配件或支架内或位于包括被冷却的电子配件的数据中心内的其他地方的控制系统820例如根据诸如下面结合图SB描述的配置的或编程的过程来控制马达驱动配件530的操作。
[0067]在描述图SB的控制系统过程实施例之前，注意，主冷却剂栗335’可以是相同的、架下的、AC驱动的、离心或向心栗。在主冷却剂栗335’的入口和出口侧处，可以提供诸如形成的软管的软管以促成耦接相应的栗到多功能冷却剂歧管结构400和在热移除部件350’的供应侧处的返回或合并歧管340’。此外，如所示，每一个主冷却剂栗335’可以包括相应的栗单元的例如被布置在冷却剂出口处或冷却剂出口下游的冷却剂过滤器825、以及止回阀831，以防止当相应的主冷却剂栗停用时冷却剂回流。注意，在一个或多个实施例中，冷却剂过滤器825可以是非可替换过滤器，其被配置为堵住例如由相关联的主栗单元的故障引起的杂物。在一个或多个实施例中，每一个马达驱动配件530与相应的主冷却剂栗335’相关联并且能够对相关联的主冷却剂栗、以及填充和排放栗401和诸如离心风扇510的一个或两个风扇机构530进行供电和控制。此外，如所描述的，每一个马达驱动配件530读取位于热移除部件350 ’下以及冷却剂栗下的系统盘810中的泄露传感器506、以及辅助贮存器323 ’中的水平传感器324’、以及读取被供应到电子系统或处理器抽屉的冷却剂温度的热敏电阻读数812。此夕卜，每一个马达驱动配件可以包含空气入口温度传感器(未示出)。在一个实施例中，控制系统820被配置或编程为控制马达驱动配件530的状态。
[0068]如上文解释的，在操作状态中，填充和排放栗401还被提供为在多功能冷却剂歧管结构400和在热移除部件350 ’的入口处的返回或合并歧管340 ’之间与主冷却剂栗335 ’并行流体连通。通过示例，快速连接耦接器507、507’、801和相应的软管可以被用于耦接与一个或多个主冷却剂栗335’并行流体连通的填充和排放栗401，如图8A中所示。如所描述的，在一个实施例中，填充和排放栗401可以包括在其冷却剂出口处的止回阀826、以及诸如上述与主冷却剂栗335’相关联的冷却剂过滤器825的嵌入式冷却剂过滤器(未示出)。在所描绘的示例中，填充和排放栗401经由相应的快速连接耦接器801以流体连通的方式耦接到填充/排放栗329’。
[0069]有利地，通过在被冷却的电子配件内集成填充和排放栗401，冷却系统的控制系统820可以提供额外的控制和监视。例如，控制系统820可以监视需要禁用主冷却剂栗的主冷却剂栗335 ’中的错误，并且在这种情况下，在故障保护模式中自动激活填充和排放栗401以提供可能以低于由一个或多个主冷却剂栗335’提供的冷却剂的流动速率的流动速率通过冷却系统的备用冷却剂流。这将取决于所采用的填充和排放栗的类型。通过在诸如图8A描绘的冷却剂流示意图中采用填充和排放栗作为备用栗，可以在丧失主冷却剂栗时遇到更小的电子系统的最小的(如果有的话)频率退化。填充和排放栗401将提供额外的时间以允许服务人员服务一个或多个主冷却剂栗，同时仍然允许被冷却的电子配件的继续操作。进一步地，在一个或多个实现方式中，单个主冷却剂栗可以与诸如这里描述的填充和排放栗并联使用，消除对于冗余主冷却剂栗的需要。
[0070]图8B描绘由诸如这里公开的被冷却的电子配件的控制系统820实现的系统控制处理830的一个实施例。在所描绘的处理实施例中，控制系统或控制器确定是否至少一个主冷却剂栗在不存在错误的情况下运行，其中无错误状态意指主冷却剂栗是“良好的”832。控制系统获得每一个主冷却剂栗的状况。所述状况包括主冷却剂栗的状态，也就是说，是处于“良好的”状态还是处于“坏的”状态，以及打开时间(on time)834。主冷却剂栗335’(图8A)的相关联的马达驱动配件530(图8A)可以识别各种类型的错误，所述错误包括例如冷却剂栗过流和/或欠流、冷却剂栗过度旋转和/或旋转不足、风扇机构故障、检测到的泄露、干的辅助冷却剂贮存器(即干的两个水平传感器)、一个或多个电压测试点错误、或非有效的温度传感器。
[0071 ]处理查询是否任何“良好的”主冷却剂栗现在示出错误状态836，并且如果“是”，则控制系统将出错的主冷却剂栗标记为“坏的”，并且通知(post)用于主冷却剂栗838的适当参考代码。如果没有“良好的”主冷却剂栗正在示出错误，或如果在主冷却剂栗已经被标记为“坏的”之后没有“良好的”主冷却剂栗正在示出错误，控制系统确定是否一个“良好的”主冷却剂栗保持运行840。如果“是”，则处理确定是否重叠时段已期满842。注意，重叠时段被选择为在先前“坏的”状态或“良好的”状态的主冷却剂单元被关闭之前，允许任何最近打开的主冷却剂栗加速并且潜在地揭示任何缺陷。这确保在当前主冷却剂栗关闭之前，要操作的下一主冷却剂栗工作良好。通过示例，十分钟左右的重叠时段可以足够用于该目的。注意，在一个或多个实施例中，控制系统可以执行周期性切换处理，其中下一“良好的”主冷却剂栗在切换时段期满之后被打开，例如在某个小时数的运行之后被打开。如果重叠时段未期满，则处理返回以确定是否至少一个主冷却剂栗在没有错误的情况下运行832。否则，在处理重复之前，“坏的”主冷却剂栗被关闭，并且具有最短“打开”定时器的“良好的”主冷却剂栗保持运行，也就是说，在多于两个主冷却剂栗的情况下，任何其它一个或多个“良好的”主冷却剂栗被关闭844。
[0072]假设多于一个“良好的”主冷却剂栗当前并未运行840，则处理确定是否出错的“坏的”主冷却剂栗正在运行846。如果“否”，则不采取动作并且处理重复。如果“是”，则控制系统确定是否任何“良好的”主冷却剂栗可用848ο如果“是”，下一 “良好的”主冷却剂栗被激活850，意味着多于一个主冷却剂栗当前正在运行852，并且处理返回以确定是否运行的至少一个主冷却剂栗不存在错误832。
[0073]如果没有“良好的”冷却剂栗可用，则控制系统打开或激活故障保护，即集成的填充和排放栗854，并且以故障保护参考代码通知集成的填充和排放栗856。该参考代码可以触发一个或多个服务过程，诸如要由服务技术员执行以修复/服务错误状态(诸如关闭标记的“坏的”部件并且允许它们的替换)的服务过程，然后服务过程可以清除错误并且将受影响的部分恢复为“良好的”状态。
[0074]有利地，在诸如这里描述的被冷却的电子配件内集成填充和排放栗允许在冷却剂填充过程或冷却剂排放过程期间由冷却系统的控制系统进行监视。例如，在冷却剂填充过程或冷却剂排放过程期间，控制系统可以经由水平传感器监视冷却剂水平、以及一个或多个栗特征，诸如填充和排放栗的一个或多个特征或一个或多个主冷却剂栗的一个或多个特征。此外，控制系统可以用于监视冷却剂加注和/或交换到冷却系统中的一个或多个现场可替换单元的填充。
[0075]图9是诸如上文结合图5A、6和8A描述的被冷却的电子配件以及用于包含要被提供到被冷却的电子配件或从被冷却的电子配件排放的液体冷却剂的容器900的部分图示。如所示，在一个或多个实施例中，冗余主冷却剂栗335 ’可以以并行流体连通的方式耦接在诸如这里描述的多功能冷却剂歧管结构400(或更一般地，冷却剂返回歧管)与在诸如上述一个或多个热交换器的热移除部件的冷却剂入口侧处的合并歧管340’之间。如所描述的，在一个实施例中，多功能冷却剂歧管结构400包括到歧管的快速连接耦接器507 ’以及被布置在歧管的最上部分中的辅助冷却剂贮存器中的填充/排放端口 328 ’。进一步地，快速连接耦接器801被提供在合并歧管340’中，在一个或多个实施例中，合并歧管340’被布置在冷却系统中的最低点处(即，在上述填充/排放端口 329 ’处)。适当直径和长度的软管901和902耦接到填充和排放栗401，如上文所描述的，所述填充和排放栗401被集成在被冷却的电子配件内。冷却剂容器900还包括附接到容器的空气软管903。快速连接耦接器可以被提供在软管901、902、903的端部以促成建立这里描述的连接。
[0076]图1OA描绘使用图9的配件的冷却剂填充过程的一个配置。如所示，软管902在歧管400的下部区域处耦接到快速连接耦接器507’，并且软管901耦接到包含冷却剂的容器900。空气软管903将容器900耦接到流出或填充端口 328’。在进行这些连接的情况下，控制系统控制被冷却的电子配件内的栗的激活和禁用、以及诸如上述冷却剂水平传感器的各种传感器的监视。
[0077]图1OB描绘使用例如图1OA的配件的冷却剂填充过程的控制系统控制和监视的一个实施例。在人员已经连接上述软管以允许如图1OA中所示的冷却剂填充过程1000之后，控制系统激活填充和排放栗1002，并且等待第一时间延迟(诸如10分钟)，所述第一时间延迟足够允许诸如正排量栗的填充和排放栗将冷却剂从容器栗抽到冷却系统中。在第一时间延迟之后，控制系统激活主冷却剂栗，诸如第一主冷却剂栗1004，并且等待第二时间延迟，例如5分钟，以允许冷却剂循环遍及冷却系统。随后禁用第一主冷却剂栗1006，并且激活第二主冷却剂栗1008，其后控制系统等待进一步的第二时间间隔，诸如5分钟，以允许冷却剂循环通过第二主冷却剂栗和冷却系统，其后禁用第二主冷却剂栗1010，并且控制系统在禁用填充和排放栗1012之前等待进一步的延迟，诸如I分钟。在禁用栗之后，控制系统检查冷却剂水平传感器1014以确定传感器是否指示冷却系统为满1016。如果“是”，则发送“过程成功”消息到例如与被冷却的电子配件1018相关联的修复和验证服务面板。其后，软管连接被改变到它们的默认位置，其中如上文结合图5A、6和8A所述，填充和排放栗并联耦接到主冷却剂栗1020。
[0078]如果传感器指示系统未满，则在一个或多个实施例中，控制系统发出警告并且提示服务人员检查软管连接和冷却剂供应水平1025。注意，在一个或多个实施例中，冷却剂填充过程被提前配置以确保在正确工作的情况下，在由填充和排放栗、第一主冷却剂栗和第二主冷却剂栗提供的定时的冷却剂栗抽完成时，冷却剂水平应处于希望的系统满的水平。一旦已经发出警告并且服务人员已经检查软管连接和冷却剂供应水平，则可以在希望时重复冷却剂填充过程。
[0079]在冷却剂填充过程期间，控制系统监视可能需要采取自动动作的各种状况。例如，如果在冷却剂填充过程期间水平传感器从湿状态改变为干状态1030，冷却剂填充过程可以被停止并且警告被触发。如果“是”，则禁用填充和排放栗1032并且发出警告1025。此外，如果在冷却剂填充过程期间填充和排放栗流减少1040，则控制系统自动禁用填充和排放栗1042并且发出警告1025。填充和排放栗流减少可以指示冷却剂供应缺乏。控制系统还监视泄露传感器并且确定是否检测到冷却剂泄露。如果“是”，则禁用填充和排放栗1052并且控制系统可以发出警告并提示服务人员检查泄露1054。
[0080]图1lA描绘使用图9的配件的冷却剂排放过程的一个配置。如所示，软管902耦接到在热移除部件的冷却剂入口侧处的合并歧管340 ’的填充/排放端口 329 ’处的快速连接耦接器801，并且软管901耦接到容器900，所述容器900容纳从冷却系统排放的冷却剂。软管903如所示将容器900耦接到流出或填充端口 328 ’。在进行这些连接的情况下，控制系统控制被冷却的电子配件内的栗的激活和禁用，以及诸如上述传感器的各种传感器的监视，以促成冷却剂排放过程。
[0081]图1IB描绘使用例如图1IA的配件的冷却剂排放处理的控制系统控制和监视的一个实施例。连接软管以允许排放过程1100。此外，冷却系统栗是关闭的，并且由控制系统监视冷却剂水平传感器1102。控制系统激活填充和排放栗1104，并且等待第一时间延迟，诸如10分钟，以允许填充和排放栗将冷却剂从冷却系统栗抽到容器中。在第一时间延迟之后，控制系统查询填充和排放栗流水平是否指示填充和排放栗正在栗抽空气1106。如果“否”，则控制系统等待第二时间延迟，例如5分钟，以允许填充和排放栗继续从冷却系统排放冷却剂1108。一旦填充和排放栗流水平指示填充和排放栗正在栗抽空气，则禁用填充和排放栗1110，并且控制系统确定系统冷却剂水平状态是否处于希望的状态1112。如果“是”，则发送“过程成功”消息到例如与被冷却的电子配件相关联的修复和验证服务面板1114。否则，可以发送“再次尝试消息? ”到修复和验证服务面板，提示服务人员潜在地在希望时开始重复冷却剂排放过程1116。
[0082]参考图12，在一个示例中，计算机程序产品1200包括例如一个或多个非暂时性计算机可读存储介质1202，以在其上存储计算机可读程序代码部件、逻辑和/或指令1204，以提供和促成一个或多个实施例。
[0083]本发明的控制方面可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
[0084]计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于一一电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0085]这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
[0086]用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言一诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言一诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络一包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
[0087]这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
[0088]这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
[0089]也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
[0090]附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现
[0091]虽然上文描述了各种实施例，但是这些仅是示例。例如，其它架构的计算环境能够用于合并和使用一个或多个实施例。进一步地，可以使用不同指令、指令格式、指令字段和/或指令值。许多变化是可能的。
[0092]进一步地，其它类型的计算环境能够受益和使用。作为示例，可以使用适合于存储和/或执行程序代码的数据处理系统，其包括直接或通过系统总线间接耦接到存储器元件的至少两个处理器。存储器元件包括例如在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量贮存器、以及高速缓冲存储器，所述高速缓冲存储器提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少在执行期间必须从大容量贮存器取回代码的次数。
[0093]输入/输出或I/O装置(包括但不限于键盘、显示器、指点装置、DASD、磁带、⑶、DVD、拇指驱动器和其它存储器介质等)能够直接或通过中间I/o控制器间接耦接到系统。网络适配器也可以耦接到系统以使得数据处理系统能够通过中间私有或公共网络变为耦接到其它数据处理系统、或远程打印机、或贮存器装置。调制解调器、线缆调制解调器和以太网卡仅是可用类型的网络适配器中的几个。
[0094]这里使用的术语仅用于描述特定实施例并且意图不是限制性的。如这里使用的，单数形式“一”和“该/所述”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指明所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或增加。
[0095]在所附权利要求中的对应的结构、材料、动作、和全部部件或步骤加功能元素的等价物(如果有的话)意图包括用于结合如具体要求保护的其他要求保护的元件执行所述功能的任何结构、材料、或动作。一个或多个实施例的描述为了说明和描述的目的而被呈现，但意图不是穷尽性的或限于所公开的形式。许多修改和变化对本领域普通技术人员来说将是清楚的。选择和描述所述实施例以便最好地解释各种方面和实际应用，并且使得其它本领域普通技术人员能够理解具有适用于所设想的特定用途的各种修改的各种实施例。
【主权项】
1.一种系统，包括: 冷却系统，用于冷却一个或多个电子组件，冷却系统包括: 冷却剂循环回路； 至少一个主冷却剂栗，其被耦接以促成使冷却剂循环通过冷却剂循环回路；以及 填充和排放栗，用于促成选择性地使用冷却剂填充冷却系统、或从冷却系统排放冷却剂，填充和排放栗与冷却系统集成在一起作为至少一个主冷却剂栗的备用冷却剂栗，填充和排放栗响应于至少一个主冷却剂栗中的错误使冷却剂循环通过冷却剂循环回路。2.如权利要求1所述的系统，其中至少一个主冷却剂栗包括第一类型的冷却剂栗，并且填充和排放栗包括第二类型的冷却剂栗，第一类型的冷却剂栗和第二类型的冷却剂栗是不同类型的冷却剂栗。3.如权利要求2所述的系统，其中第一类型的冷却剂栗包括离心类型栗或向心类型栗，并且第二类型的冷却剂栗包括正排量类型栗。4.如权利要求2所述的系统，其中第二类型的冷却剂栗包括自吸类型的冷却剂栗。5.如权利要求1所述的系统，其中冷却系统进一步包括控制系统，所述控制系统控制所述至少一个主冷却剂栗以及填充和排放栗，所述控制系统基于检测到所述至少一个主冷却剂栗中的错误自动激活填充和排放栗，并且所述控制系统在选择性地使用冷却剂填充冷却系统或从冷却系统排放冷却剂期间监视冷却系统。6.如权利要求5所述的系统，其中冷却系统包括并联耦接到冷却剂循环回路的多个主冷却剂栗，所述至少一个主冷却剂栗是所述多个主冷却剂栗的至少一个主冷却剂栗，并且其中所述控制系统基于检测到所述多个主冷却剂栗中的每一个主冷却剂栗中的错误自动激活填充和排放栗。7.如权利要求1所述的系统，其中冷却系统进一步包括与所述至少一个主冷却剂栗相关联的至少一个冷却剂过滤器，所述至少一个冷却剂过滤器中的一个冷却剂过滤器被布置在所述至少一个主冷却剂栗中的一个主冷却剂栗的冷却剂出口处或所述至少一个主冷却剂栗中的一个主冷却剂栗的冷却剂出口的下游。8.如权利要求1所述的系统，其中冷却系统进一步包括控制系统，所述控制系统通过分别在冷却剂填充操作或冷却剂排放操作期间监视冷却系统的一个或多个参数，自动监视选择性地使用冷却剂填充冷却系统或从冷却系统排放冷却剂。9.如权利要求8所述的系统，其中一个或多个参数包括冷却系统内的冷却剂水平、由填充和排放栗抽取的流、或从冷却系统的冷却剂泄露中的一个或多个，并且其中冷却系统的控制系统在检测到在冷却剂填充操作或冷却剂排放操作期间被监视的冷却系统的一个或多个参数中的错误时，自动发出警告或自动禁用填充和排放栗。10.如权利要求1所述的系统，其中冷却系统进一步包括: 热交换配件，其与冷却剂循环回路以流体连通的方式耦接以从通过热交换配件的冷却剂散热;并且 其中冷却剂循环回路进一步包括冷却剂歧管结构，所述至少一个主冷却剂栗以及填充和排放栗在冷却剂歧管结构和热交换配件之间以并行流体连通的方式耦接。11.一种被冷却的电子配件，包括: 要被冷却的多个电子系统；以及 冷却系统，用于冷却多个电子系统，冷却系统包括: 冷却剂循环回路，其包括冷却剂供应歧管和冷却剂返回歧管； 多个冷却配件，其在冷却剂供应歧管和冷却剂返回歧管之间以并行流体连通的方式耦接，以从冷却剂供应歧管接收冷却剂，并且排出冷却剂到冷却剂返回歧管，多个冷却配件与多个电子系统相关联以促成在多个冷却配件内将热从多个电子系统移除到冷却剂； 热交换配件，其与冷却剂循环回路以流体连通的方式耦接以从通过热交换配件的冷却剂散热； 至少一个主冷却剂栗，其被耦接以促成使冷却剂循环通过冷却剂循环回路；以及 填充和排放栗，用于促成选择性地使用冷却剂填充冷却系统、或从冷却系统排放冷却剂，填充和排放栗与冷却系统集成在一起作为至少一个主冷却剂栗的备用冷却剂栗，填充和排放栗基于所述至少一个主冷却 剂栗中的错误使冷却剂循环通过冷却剂循环回路。12.如权利要求11所述的被冷却的电子配件，其中所述至少一个主冷却剂栗包括第一类型的冷却剂栗，并且填充和排放栗包括第二类型的冷却剂栗，第一类型的冷却剂栗与第二类型的冷却剂栗是不同类型的冷却剂栗，并且其中第二类型的冷却剂栗包括自吸类型的冷却剂栗。13.如权利要求12所述的被冷却的电子配件，其中第一类型的冷却剂栗包括离心类型栗或向心类型栗，并且第二类型的冷却剂栗包括正排量类型栗。14.如权利要求11所述的被冷却的电子配件，其中冷却系统进一步包括控制系统，所述控制系统控制所述至少一个主冷却剂栗以及填充和排放栗，所述控制系统基于检测到至少一个主冷却剂栗中的错误自动激活填充和排放栗，并且所述控制系统在选择性地使用冷却剂填充冷却系统或从冷却系统排放冷却剂期间监视冷却系统。15.如权利要求14所述的被冷却的电子配件，其中冷却系统包括并联耦接到冷却剂循环回路的多个主冷却剂栗，所述至少一个主冷却剂栗是所述多个主冷却剂栗的至少一个主冷却剂栗，并且其中所述控制系统基于检测到所述多个主冷却剂栗中的每一个主冷却剂栗中的错误自动激活填充和排放栗。16.如权利要求11所述的被冷却的电子配件，其中冷却系统进一步包括与所述至少一个主冷却剂栗相关联的至少一个冷却剂过滤器，至少一个冷却剂过滤器中的一个冷却剂过滤器被布置在所述至少一个主冷却剂栗中的一个主冷却剂栗的冷却剂出口处或所述至少一个主冷却剂栗中的一个主冷却剂栗的冷却剂出口的下游。17.如权利要求11所述的被冷却的电子配件，其中冷却系统进一步包括控制系统，控制系统通过分别在冷却剂填充操作或冷却剂排放操作期间监视冷却系统的一个或多个参数，自动监视选择性地使用冷却剂填充冷却系统或从冷却系统排放冷却剂。18.如权利要求17所述的被冷却的电子配件，其中所述一个或多个参数包括冷却系统内的冷却剂水平、由填充和排放栗抽取的流、或从冷却系统的冷却剂泄露中的一个或多个，并且其中冷却系统的控制系统在检测到在冷却剂填充操作或冷却剂排放操作期间被监视的冷却系统的一个或多个参数中的错误时，自动发出警告或自动禁用填充和排放栗。19.一种方法，包括: 提供用于冷却一个或多个电子组件的冷却系统，所述提供包括: 提供冷却剂循环回路； 提供至少一个主冷却剂栗，其被耦接以促成使冷却剂循环通过冷却剂循环回路;并且 在冷却系统内集成填充和排放栗以促成选择性地使用冷却剂填充冷却系统或从冷却系统排放冷却剂，填充和排放栗与冷却系统集成在一起作为至少一个主冷却剂栗的备用冷却剂栗，填充和排放栗响应于至少一个主冷却剂栗中的错误使冷却剂循环通过冷却剂循环回路。20.如权利要求19所述的方法，其中至少一个主冷却剂栗包括离心类型栗或向心类型栗，并且填充和排放栗包括正排量类型栗，并且其中提供冷却系统进一步包括提供控制系统，所述控制系统控制至少一个主冷却剂栗以及填充和排放栗，所述控制系统基于检测到至少一个主冷却剂栗中的错误自动激活填充和排放栗，并且所述控制系统在选择性地使用冷却剂填充冷却系统或从冷却系统排放冷却剂期间监视冷却系统。
【文档编号】H05K7/20GK105899040SQ201610082528
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】D.L.爱德华兹, G.F.戈思, D.J.卡尼, P.W.凯利, 小弗朗西斯.R.克鲁格, R.K.马拉迪, D.W.波特, A.C.范德文特, R.J.朱德斯马
【申请人】国际商业机器公司