[发明专利]用于浸入式冷却IT设备的冷却系统

说明书

本发明涉及一种IT设备冷却系统、一种数据中心冷却系统和一种IT冷却系统模块。IT设备冷却系统包括IT冷却模块、冷凝器、返回管线和供应管线以及蓄积器。IT冷却模块具有一件或多件IT设备，IT设备被配置成提供IT服务且至少部分地浸没在液体冷却剂中。当IT设备提供IT服务时，IT设备产生的热量被传递到液体冷却剂中，从而导致至少一些液体冷却剂变成蒸气。冷凝器位于IT冷却模块上方，并配置为将蒸气冷凝回液体冷却剂。返回管线和供应管线都联接到冷凝器和IT冷却模块以创建热交换回路。返回管线配置为向冷凝器提供蒸气，且供应管线配置为向IT冷却模块提供已冷凝的液体冷却剂。蓄积器配置为在冷却剂由供应管线提供给IT冷却模块前蓄积已冷凝的液体冷却剂。

技术领域

本公开的实施方案总体上涉及用于浸入式冷却信息技术(IT)设备的冷却系统。具体地，本发明涉及一种信息技术(IT)设备冷却系统、一种数据中心冷却系统和一种信息技术(IT)冷却系统模块。

背景技术

对于包括多个工作中的电子机架的数据中心，热管理对于确保机架中操作的服务器和其他IT设备(例如，执行IT服务)的正常性能至关重要。然而，如果没有适当的热管理，机架内的热环境(例如温度)可能会超过热操作阈值，这可能会导致不良后果(例如服务器故障等)。管理热环境的一种方法是使用冷却空气来冷却IT设备。冷却空气通过冷却单元再循环。IT设备产生的热量被冷却空气俘获，并由冷却单元提取。一种常见的冷却单元是计算机房空调(CRAC)单元，它是一种吸入热排气返回空气并供应供冷却空气以维持数据中心的热环境的装置。

最近，数据中心部署了更多高功率密度电子机架，将更多高密度芯片更紧密地封装在一起，以提供更高的处理能力。通过维持适当的热环境来冷却这些高密度机架可能是现有冷却系统(如CRAC单元)的一个问题。例如，尽管CRAC单元可以用更常规(或更低密度)的机架来维持热环境，但是该单元可能不能有效地冷却高功率密度的机架，因为它们可能由于更高密度的电子器件而以更高的速率产生热负荷。或者升级CRAC系统以满足高密度部署的冷却要求可能需要大量成本。空气冷却高密度机架的另一个挑战是移动足以冷却机架的大量气流。

另一方面，浸入式冷却是高密度电子器件的一种可行的解决方案，它至少部分地将电子器件浸没在电介质溶液中。然而，在现有数据中心实施浸入式冷却存在挑战。例如，数据中心的冷却基础设施可能需要被修改，以便能够支持浸入式冷却系统的运行，因为现有的数据中心是为空气冷却或其他类型的液体冷却而设计的。此外，浸入式冷却是比现有空气/液体解决方案更复杂的冷却解决方案。例如，单相浸入式冷却需要复杂的电子组件硬件设计、可能出现故障/泄漏的机械泵、以及在数据中心部署时的重大空间修改。作为另一个示例，常规的两相浸入式冷却系统包括冷凝器，该冷凝器与浸没的电子器件一起(例如，位于电子器件上方)封装在浸入箱内。执行维护时(例如，需要更换服务器时)，数据中心技术人员必须从箱中移除冷凝器，从而断开现有的冷却回路。为了防止执行维护时过热，必须关闭箱内的电子器件，而这会导致服务中断。

现有的数据中心冷却市场缺乏端到端的完整系统解决方案来解决浸入式冷却设计和部署挑战。如前文所提到的，大多数现有解决方案侧重于电子机架的修改或具有浸入箱设计，以适应现有基础设施。

发明内容

本发明提供了一种信息技术(IT)设备冷却系统、一种数据中心冷却系统和一种信息技术(IT)冷却系统模块。