用于冷却系统的流体连接器的制造方法
【专利说明】用于冷却系统的流体连接器
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请是2012年5月25日提交的美国申请号13/481，210的部分继续申请，其整体作为参考被引入此处。
技术领域
[0003]本发明主要涉及流体连接器，其用于冷却在封闭的数据处理环境中运行的计算机服务器或其他系统的热产生组件的系统。
【背景技术】
[0004]电子系统，如计算机系统，包括在运行过程中产生热的多个集成电路(IC)设备。为了计算机系统的有效运行，IC设备的温度必须保持在可接受的限度内。而从IC设备排热已经是一个旧问题，该问题在近年来由于在减小设备的物理尺寸的同时大量的晶体管被装进单独的IC设备中而加剧。增加数量的晶体管被压缩成更小的面积，导致必须从该更小的面积中排出的热更加集中。将多个计算机系统捆绑在一起，如捆绑在服务器中，通过增加应从相对较小的面积中排出的热的总量而进一步加剧了排热的问题。
[0005]在典型的计算机服务器(“服务器”)中，多个计算机服务器模块(“模块”)在机架或外壳中被堆在一起，以整合网络资源和减小占地空间。被设计为用于服务器配置中的模块通常特征在于容纳在模块化的机箱或外壳中的包括热产生电子组件(如IC设备)的母板，其依次地在机架、刀片机柜、刀片式服务器或其他支撑结构中的其他相似的模块安装在一起。在实际中，多个服务器(每个包括多个模块)通常放置在封闭的空间里，如服务器机房或数据中心。在运行过程中，在独立的模块中的电子元件产生热，为了服务器的有效运作，热必须被排出。图1示出用于冷却容纳在封闭环境中，如服务器机房中的多个服务器(每个包括多个模块)的现有技术方法。在该现有技术的系统中，冷却风扇用于循环服务器机房中穿过服务器的多个模块的环境空气以吸收其中的热。在现有技术的系统中，经冷空气室直接进入服务器机房的冷却空气穿过服务器以吸收由IC设备和其中的其他热产生元件所产生的热。在吸收产生的热后，热空气被重新排回到服务器机房中。该热空气直接穿过暖空气室至计算机机房空调(CRAC)系统以冷却空气并使其穿过冷空气室重新循环返回至服务器机房。
[0006]已知的常规服务器机房的能量消耗的大部分(大于约31%)被用于CRAC系统的运行中，且通过提高CRAC系统的效率，可以实现巨大的能量节省并且导致温室气体的减少° 从 http://hightech.lbl.gov/documents/DATA CENTERS/DC Benchmarking/DataCenter Facilityl.pdf获取的2001年2月的“数据中心能量表征研宄站点报告”;从http://www.electronics-cooling.com/2010/12/energy-consumpt1n-of-1nformat1n-technoloRy-data-centers/获取的Iyengar等人作出的2010年12月的“信息技术数据中心的能量消耗”以及其中的参考文献。提高放置在服务器机房中的服务器的冷却效率，从而使得可用的能源资源更加有效利用和保护，并且减少温室气体排放。
[0007]已公开的冷却系统和方法是针对冷却放置在封闭环境中，如服务器机房中的一个或多个服务器的能源效率的途径，且包括用于连接和断开冷却系统的流体管道的流体连接器。
【发明内容】
[0008]在本公开的一个方面中，流体连接器可以包括保持部，该保持部包括限定通道的壳体、设置在通道中且限定通路的套筒、设置在套筒的通路中的适配器、以及配置为防止杂质流入壳体的通道中的过滤器。流体连接器还包括配置为插入壳体的通道中且固定于保持部的插入部。
[0009]在本公开的另一个方面中，流体连接器可以包括插入部，该插入部包括限定第一通道的第一壳体、设置在第一通道中且配置为相对于第一通道运动的插阀、以及配置为防止杂质流入第一壳体的第一通道中的第一过滤器。流体连接器还可以包括保持部，保持部包括限定第二通道的第二壳体，其中插入部配置为被插入第二通道中且固定于保持部。
[0010]本公开的再一个方面中，流体连接器可以包括插入部，该插入部包括限定第一通道的第一壳体、设置在第一通道中且配置为相对于第一通道运动的插阀、以及配置为防止杂质流入第一壳体的第一通道中的第一过滤器。流体连接器还可以包括保持部，该保持部包括限定第二通道的第二壳体、设置在第二通道中且限定通路的套筒、设置在套筒的通路中的适配器、以及配置为防止杂质流入第二壳体的第二通道中的第二过滤器，且其中插入部配置为被插入第二通道中且固定于保持部。
【附图说明】
[0011]图1示出现有技术的服务器机房冷却系统；
[0012]图2示出根据示例性公开的实施方式的应用于服务器模块的冷却系统；
[0013]图3A示出根据示例性公开的实施方式的用于图2的冷却系统的流体连接器的立体图；
[0014]图3B示出根据示例性公开的实施方式的用于图2的冷却系统的其他流体连接器的立体图；
[0015]图4示出根据示例性公开的实施方式的图3A的流体连接器处于断开配置时的剖视图；
[0016]图5示出根据示例性公开的实施方式的图3A的流体连接器的保持部的剖视图；
[0017]图6示出根据示例性公开的实施方式的图5的保持部的放大的剖视图；
[0018]图7示出根据示例性公开的实施方式的图3A的流体连接器的插入部的剖视图；
[0019]图8示出根据示例性公开的实施方式的图7的插入部的放大的剖视图；
[0020]图9示出根据示例性公开的实施方式的图3A的流体连接器处于接合配置时的剖视图；
[0021]图10示出根据示例性公开的实施方式的图9的流体连接器的放大的剖视图；
[0022]图1lA示出根据示例性公开的实施方式的用于图2的冷却系统的其他流体连接器的立体图；
[0023]图1lB示出根据示例性公开的实施方式的用于图2的冷却系统的其他流体连接器的立体图；
[0024]图12示出根据示例性公开的实施方式的图1lA的流体连接器处于断开配置时的剖视图；
[0025]图13示出根据示例性公开的实施方式的图1lA的流体连接器处于接合配置时的剖视图；
[0026]图14示出根据示例性公开的实施方式的其他流体连接器的插入部的剖视图；
[0027]图15示出根据示例性公开的实施方式的其他流体连接器的保持部的剖视图。
【具体实施方式】
[0028]接下来的详细说明通过示例的方式而非通过限制的方式描述冷却系统和用于冷却系统的流体连接器。尽管如下说明描述了对于环境中的服务器的冷却系统的应用，但是所公开的冷却系统的实施方式也可以应用于冷却在任何应用中的热产生元件。例如，本公开的实施方式可用于冷却在被对接于对接站时运行的便携式计算机。本说明使得本领域技术人员可以制作和使用本发明以用于冷却任何在操作台或机箱内的电子组件。
[0029]现将参考本公开的示例性实施方式，其示例在附图中示出。无论在什么情况下，将贯穿附图使用的相同的附图标记表示相同或类似的部件。在不同附图中使用相同附图标记标示的元件或部件执行相同的功能。因此，为了简洁，这些元件可不用参考每个附图进行描述。在接下来的说明中，如果元件没有参考附图进行描述，则应用参考其他附图进行的该元件的描述。
[0030]图2示出示例性的独立计算机服务器单元(或模块10)，其具有适于放置在服务器机架上的模块化的机箱。模块10包括母板12，其具有安装于(或附接于，如使用数据电缆附接于)其上的多个热产生电子设备14。这些电子设备14可以包括、但不限制于任何类型的IC或在典型的计算机系统中存在的其他设备(如CPU、GPU、存储器、电源、硬盘驱动器、控制器等)。
[0031]模块10还可包括冷却系统20，其配置为直接冷却模块10的一个或多个电子设备14。为了直接冷却电子设备14，冷却系统10的冷板26可放置为与电子设备14热接触(直接接触，或通过传热介质接触，例如，导热硅脂或热焊盘)。由于热接触，热可以从电子设备14转移至冷板26。冷却系统20的冷却剂22可以穿过冷板26以将热从电子设备14排出，从而冷却电子设备14。管道23可将冷却剂22转移至冷板26，且可将冷却剂22连接于适用的热交换器。在一些实施方式中，冷却系统20还可包括泵或其他液体移动设备(未示出)，以协助将冷却剂22转移至冷板26或从冷板26转移冷却剂22。可选择地，冷却系统20的一些配置可不包括泵，而是依靠冷却剂22吸收和释放热量时的膨胀和收缩来向冷板26推动冷却剂22或推动来自冷板26的冷却剂22。任何液体，例如乙二醇、水、酒精以及它们的混合物均可用作冷却剂22。还应当理解，冷却剂22可以包括不能导电的非传导性流体。如果在模块10中发生冷却系统20的泄漏，则利用非传导性流体可以因此防止模块10的组件、包括电子设备14的损坏。这种非传导性流体的非限制性的例子可包括去离子水、矿物油以及它们的混合物。这种非传导性流体还可以是荧光的