JP6110554B2 - 支持部材 - Google Patents

Description

電子装置には、温度に関する要求があり、電子装置の使用に伴う熱は、冷却システムを用いて制御される。冷却システムの例としては、空気冷却及び液体冷却が挙げられる。

本開示における非限定的な実施形態が、以下の説明に記載されており、本明細書に添付された図面のそれぞれを参照しながら読み取ることができるが、これらは特許請求の範囲を限定するものではない。各図面について、２つ以上の図面に表される同一及び類似の構造、要素、又はその部分には、典型的には、それらを表した図面にて同一又は類似の符号を付している。図面に示された構成要素及び特徴の寸法は、概ね便宜上及び表示の明確化のために定められており、必ずしも原寸に比例していない。次に、添付図面について述べる。

一実施形態に係る電子モジュールを冷却する装置を示すブロック図である。 一実施形態に係る図１の装置を示す斜視図である。 一実施形態に係る図１の装置を示す概略図である。 一実施形態に係る電子モジュールを冷却するシステムを示すブロック図である。 一実施形態に係る図４のシステムを示す上面図である。 一実施形態に係る図４のシステムの一部を示す概略図である。 一実施形態に係る電子モジュールを冷却する方法を示すフローチャートである。

以下の詳細な説明では、かかる詳細な説明の一部を構成する添付図面を参照する。なお、添付図面は、一例として、本開示を実施し得る特定の実施形態を示している。さらに、他の実施形態もまた用いることができ、本開示の範囲から逸脱することなく構造的又は論理的な変更が成されてもよいことを理解されたい。

電子システム設計は、電力密度、空間的レイアウト、温度要件、音響ノイズ、及び他の因子の間における相反性について均衡を保たなければならない。液体冷却は空冷よりも効率的となり得るが、液体が配管の接続構造体を通過する際に、電子装置内にて液体が漏れるというリスクが存在する。

複数の実施形態において、電子モジュールを冷却するように構成される装置を提供する。このような装置は、支持部材及保持部材を含んでいる。支持部材は、冷却モジュールを受け入れるように構成されている。支持部材は冷却モジュール位置決め構造体を含んでおり、冷却モジュール位置決め構造体は、当該冷却モジュール位置決め構造体にて冷却モジュールを位置合わせするように構成されている。保持部材は、当該保持部材に冷却モジュールを固定するように構成されている。

図１は、一実施形態において電子モジュールを冷却するように構成される装置１００のブロック図を示している。装置１００は、支持部材１２０及び保持部材１４０を含んでいる。支持部材１２０は、冷却モジュールを受け入れるように構成されている。支持部材１２０は、冷却モジュールの前部にて電子モジュール、特に、電子モジュール接続体を冷却モジュール接続体に位置合わせするように構成される冷却モジュール位置決め構造体を含んでいる。冷却モジュールは、電子モジュールから熱を取り除くことによって電子モジュールを冷却するようになっている。単一の冷却モジュールは、少なくとも１つの電子モジュールを冷却することが可能であり、かつ構成に応じて、複数の電子モジュールを冷却することも可能である。保持部材１４０は、当該保持部材１４０に冷却モジュールを固定するように構成されている。

図２〜図３は、複数の実施形態において湿式遮水（ｗｅｔ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ）型冷却モジュールを有する図１の装置１００の例を示している。湿式遮水型冷却モジュールは、冷却構成要素を有するモジュール組立体であり、冷却構成要素は、湿式又は液式接続体を通って流体を送るように構成される湿式又は液式接続体を用いて冷却モジュール及び電子モジュール間で流体を送る液体冷却法によって、電子モジュールを冷却するようになっている。液体冷却は、流体を用いて電子モジュール内で行われ、その流体は、電子モジュールに送られて、電子構成要素から熱を取り除くこととなる。電子モジュール内の電子構成要素からの熱は、電子構成要素を冷却する流体に伝えられる。流体は、電子構成要素から熱を受け取った後に、熱と一緒に電子モジュールから取り除かれる。リサイクル法によって熱を除去するために、又は冷却モジュールから、流体をリサイクル可能とする外部システムへ熱を伝えるために、流体を冷却モジュールに戻すことができる。例えば、外部システムは、戸外の空気冷却式熱交換器又は建物用の冷水ループ構造体を含んでいてもよい。

図２を参照すると、装置１００の斜視図が示されている。装置１００は、支持部材１２０及び保持部材１４０を含んでいる。支持部材１２０は、位置決め構造体２２６に沿って冷却モジュール２３０を受け入れるように構成されている。例えば、位置決め構造体２２６は、冷却モジュール２３０を受け入れるように、支持部材１２０の長手方向にて延びる溝を含んでいる。支持部材１２０は、当該支持部材１２０のベース部又はその一部に沿って延びる排水路又は溝２１２等のように、装置１００から余剰分の流体を受け入れる構成であるオーバフロー構造体２１０をさらに含むことができる。例えば、オーバフロー構造体２１０は、装置１００の後端部２２０にて支持部材１２０からの余剰分の流体を受け入れるように形成することができる。すなわち、支持部材１２０及び／又はベース部は、後端部２２０のオーバフロー用開口２１４に向かって流体を方向付けるように配置されている。

支持部材１２０は、冷却モジュール２３０の供給経路接続体２３２に結合（嵌合）する流体供給経路２２２と、冷却モジュール２３０の戻り経路接続体２３４に結合（嵌合）する流体戻り経路２２４とを含んでいる。例えば、流体供給経路２２２及び流体戻り経路２２４は、支持部材１２０の後端部２２０にて、すなわち、バックプレーン（ｂａｃｋｐｌａｎｅ）の近くで冷却モジュール２３０に結合（嵌合）するように配置することができる。

保持部材１４０は、冷却モジュール２３０を所定の位置にて固定するように構成されている。例えば、冷却モジュール２３０は、保持部材１４０を用いて支持部材１２０前方の所定の位置にて支えられるように構成される遮水壁部（ｗｅｔ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ ｗａｔｅｒ ｗａｌｌ）を含んでいる。保持部材１４０は、遮水壁部２３０を所定の位置で支えて、遮水壁部及び電子モジュール間の接続を維持するように構成されている。装置１００においては、冷却モジュール２３０を電子モジュールに接続するように構成された冷却モジュール接続体２３８に隣接して位置する保持部材１４０が示されている。冷却モジュール接続体２３８は、供給経路接続体２３２及び戻り経路接続体２３４と対向する側に配置されているが、供給経路接続体２３２及び戻り経路接続体２３４は、冷却モジュール接続体２３８に対向する必要はない。しかしながら、図示されるような冷却モジュール接続体２３８は、前部２３１の近くに配置されて、冷却モジュール２３０及び電子モジュール間の接続体を挿入中に目視可能とし、使用中の目視検査、すなわち、漏れについての目視検査の可能性をもたらすことができる。例えば、冷却モジュール接続体２３８は、冷却モジュール２３０及び電子モジュールの両方の前部又は前端部にて電子モジュールに接続することができる。

図２に示すように、遮水壁部は、冷却モジュール接続体２３８及び流体マニホールド２３６を含んでいる。流体マニホールド２３６は、遮水壁部２３０内で並びに電子モジュールへ及び電子モジュールから流体を分配するように構成されている。冷却モジュール接続体２３８は、冷却モジュール供給接続体２３７及び冷却モジュール戻り接続体２３９を含んでいる。冷却モジュール供給接続体２３７は、電子モジュールに結合（嵌合）して、流体密封接続を形成し、電子モジュール、例えば、コンピュータソリューション、ストレージソリューション、ネットワークソリューションを提供するコンピュートモジュール及び／又はクラウドサービスを送るために最適化された機器に流体を供給するようになっている。冷却モジュール戻り接続体２３９は、電子モジュールに結合（嵌合）して、流体密封接続を形成し、電子モジュールから流体を受け入れるように構成されている。冷却モジュール供給接続体２３７及び冷却モジュール戻り接続体２３９は、遮水壁部の前部２３１に配置されている。

図３は、一実施形態に係る装置１００の概略図を示している。支持部材１２０は、ベース部３２２及び冷却支持壁部３２４を含んでいる。ベース部３２２は、冷却モジュール２３０を位置合わせするように構成される冷却モジュール位置決め構造体２２６を含んでいる。例えば、冷却モジュール位置決め構造体２２６は、ベース部３２２内に形成された位置決め溝３２６を含むことができる。位置決め溝３２６は、位置合わせ中に冷却モジュール２３０に係合及び／又は位置合わせするようになっている。冷却モジュール位置決め構造体２２６は、冷却支持壁部３２４に沿って冷却モジュール２３０を位置合わせするように、支持部材１２０の頂部又は側部における別の溝等のように、他のガイド又は突出部をさらに含むことができる。例えば、２つの溝、例えば、冷却モジュール２３０を支持すると共に位置合わせするように構成されるベース部３２２に形成された位置決め溝３２６と、冷却モジュールの頂部２３３に嵌合（結合）するように頂壁部３３０に形成された嵌合溝３３８とを用いることができる。

冷却支持壁部３２４は、ベース部３２２から延びて、冷却モジュール２３０を支持すると共に位置合わせするように構成されている。冷却支持壁部３２４は、サーバラックの高さ全体に渡って延びるように示されている。冷却支持壁部３２４は、他の構成要素及び／又は構造体に隣接して配置することができる。例えば、冷却支持壁部３２４は、装置１００の中央部に形成される熱交換器３５０に隣接するとよい。

支持部材１２０は、少なくとも２つの側壁部３２８を含むように示されており、少なくとも２つの側壁部３２８は、ベース部３２２から延びており、かつ側壁部３２８に形成される構造体を支持するように構成されている。側壁部３２８を用いることは任意選択的であり、使用時における側壁部３２８のサイズ及び構成は種々変更可能である。支持部材１２０は、少なくとも２つの側壁部３２８の間にて延び、装置１００を取り囲む頂壁部３３０をさらに含んでいる。少なくとも２つの側壁部３２８のうち少なくとも１つの側壁部はまた、支持部材１２０に挿入される電子モジュール及び／又は構成要素を配置及び／又は支持するように構成されるガイド部材又はガイドレール等のような電子モジュール位置決め構造体３３８を含むことができる。

図３に示すように、オーバフロー構造体２１０はベース部３２２に形成することができる。例えば、ベース部３２２の一部は、流体を受け入れるように、又は流体を収集するトレイを受け入れるように形成することができる。代替的には、オーバフロー構造体２１０は、ベース部３２２に接続されるか又はベース部３２２の下方に配置されて、装置１００内で漏れるか又は滴るあらゆる流体を受け入れることができる。例えば、ベース部３２２は、オーバフロー用開口２１４を含んでおり、流体を収集するようにベース部３２２の下方にトレイ又は溝２１２を有する開口に向かって流体を方向付けるように形成することができ、例えば、装置１００の後端部２２０に流体を方向付けるように形成することができる。

保持部材１４０は、図３では、オーバフロー構造体２１０上方の取付具として示されている。例えば、保持部材１４０は、鋼により形成することができ、保持本体部３４０、保持壁部３４２、及び一対の保持アーム部３４４，３４６を含むことができる。保持本体部３４０及び保持壁部３４２は、約９０°の角度にて交差しており、例えば、２つの鋼製の平面シートによって形成することができる。一対の保持アーム部３４４，３４６は、保持本体部３４０及び保持壁部３４２から延びて、保持本体部３４０及び／又は保持壁部３４２を冷却モジュール２３０に係合させ、冷却モジュール２３０を所定の位置にて固定するか又は支えるようになっている。保持部材１４０は、支持開口、例えば、図６に示すように、冷却モジュールから延びる支持ピンを受け入れるように、及び／又は支持ピンに係合するように形成される一対の開口であって、保持壁部３４２に形成された一対の開口をさらに含むことができる。

冷却モジュール２３０は、電子モジュールに結合（嵌合）する冷却モジュール接続体２３８を目視可能とした状態で、支持部材１２０に挿入するように位置合わせされた位置に示されている。しかしながら、図３のラック又は支持部材１２０内にある電子モジュールは示されていない。例えば、遮水壁部は、電子モジュールへ及び電子モジュールから流体を分配するように構成される流体マニホールド２３６と、流体を用いて電子モジュールから熱を供給すると共に取り除くように、電子モジュールに接続する冷却モジュール接続体２３８とを含んでいる。

装置１００は、複数の冷却モジュール２３０を交換可能に受け入れるように構成されている。支持部材１２０及び保持部材１４０の構成は、複数の冷却モジュール２３０を収容するものとなっている。冷却モジュール２３０は、例えば、乾式遮水壁部（ｄｒｙ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ ｗａｔｅｒ ｗａｌｌ）、遮水壁部、及び／又は空気冷却にて用いる機械的支持壁部を含むことができる。例えば、冷却モジュール２３０が乾式遮水壁部である場合、冷却モジュール２３０は、冷却流体を方向付ける流体マニホールド２３６と、電子モジュールから熱を受け入れるように対向する側に配置される熱的結合部材（図示せず）とを含んでいる。熱的結合部材は、冷却モジュール２３０に位置合わせされる電子モジュールの縁部に沿ったヒートブロック（ｈｅａｔ ｂｌｏｃｋ）に隣接して配置することができる。

図４は、一実施形態において電子モジュールを冷却するように構成されるシステム４００のブロック図を示している。システム４００は、支持部材１２０、保持部材１４０、及び係合部材４６０を含んでいる。支持部材１２０は、冷却モジュール２３０及び電子モジュールを受け入れるように構成されている。冷却モジュール２３０及び電子モジュールは、互いに機械的に係合して、冷却モジュール２３０を用いて電子モジュール５３０から熱を取り除くように構成されている。例えば、このような機械的な係合は、冷却モジュール２３０及び電子モジュール間の流体密封接続をもたらして、冷却モジュール２３０及び電子モジュール間にて流体を送ることができるものであるとよい。

支持部材１２０は、ベース部３２２及び複数の壁部を含んでいる。ベース部３２２は、冷却モジュール２３０を受け入れるように構成され、冷却モジュール２３０の前部２３１にて電子モジュール５３０、特に、電子モジュール接続体５３８を冷却モジュール接続体２３８に位置合わせする構成である冷却モジュール位置決め構造体２２６を有している。複数の壁部はベース部から延びている。複数の壁部は、例えば、ガイドレール等のような電子モジュール位置決め構造体３３８を用いて電子モジュールを受け入れるように構成された複数の側壁部３２８を含んでいる。複数の壁部は、冷却モジュール２３０を支持すると共に位置合わせするように構成される冷却支持壁部３２４をさらに含むことができる。

保持部材１４０は、支持部材１２０内で冷却モジュール２３０を固定するか又は支えるように構成されている。例えば、保持部材１４０は、冷却モジュール２３０が組み立て後にシフト又は移動することを防止できるようになっている。電子モジュール及び冷却モジュール２３０を流体密封接続により接続された後における冷却モジュール２３０の移動によって、流体密封接続が低下する可能性があり、かつ漏れが生じるおそれがある。

係合部材４６０は、ベース部３２２に取付けられて、電子モジュールに係合するように構成されている。係合部材４６０は、当該係合部材４６０にて電子モジュールを固定するようになっている。例えば、係合部材４６０は、移動を防止するように、固定される位置にて電子モジュールに係合する構成であるレバーを含むことができる。保持部材１４０と同様に、係合部材４６０は、電子モジュール及び冷却モジュール２３０間の流体密封接続を維持するように電子モジュール５３０を配置している。流体密封接続を維持することによって、漏れの機会を低減させることができる。

図５は、一実施形態に係る図４のシステムの上面図を示している。システム４００は、電子モジュール５３０を冷却するように構成されている。図５は、支持部材１２０、すなわち、複数の電子モジュール５３０、すなわち、複数のサーバを有するラックを示している。ラックは、支持部材１２０を形成し、電子モジュール５３０を支持し、電子モジュール５３０を冷却モジュール２３０に位置合わせすることができるようになっている。例えば、支持部材１２０は、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０を互いに隣接するように配置して、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０間の係合を容易にすることができる。

冷却モジュール２３０を受け入れるように構成される支持部材１２０は、電子モジュール５３０に隣接して位置している。支持部材１２０は、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０間に形成された流体供給及び戻り経路２２２，２２４を含んでいる。流体供給経路２２２は、冷却モジュール２３０の供給経路接続体２３２に結合（嵌合）し、流体戻り経路２２４は、冷却モジュール２３０の戻り経路接続体２３４に結合（嵌合）するように構成されている。例えば、流体供給経路２２２及び流体戻り経路２２４は、支持部材１２０の後端部２２０にて、すなわち、バックプレーン５１０の近くで冷却モジュール２３０に結合（嵌合）するよう配置されている。電子モジュール５３０は、冷却モジュール２３０の前部２３１、すなわち、流体供給及び戻り経路２２２，２２４の対向する端部から流体を受け入れるようになっている。

支持部材１２０は、位置決め構造体２２６に沿って冷却モジュール２３０を受け入れるように構成されている。例えば、位置決め構造体２２６は、図２〜図３に示すように、冷却モジュール２３０を受け入れる溝を支持部材１２０に沿って含んでいる。冷却モジュール２３０は、所定の位置にて支えられるか又は図２〜図３にて先に示したように保持部材１４０を用いて支持部材１２０内にて固定されている。

冷却モジュール２３０は、電子モジュール５３０から熱を取り除くように構成されている。例えば、冷却モジュール２３０は、流体を用いて熱を取り除くように構成された遮水壁部を含むことができる。遮水壁部は、流体マニホールド２３６及び冷却モジュール接続体２３８を含んでいる。流体マニホールド２３６は、遮水壁部内で流体を分配して、電子モジュール５３０に流体を供給し、電子モジュール５３０から流体を受け入れるように構成されている。図示されるような流体マニホールド２３６は、冷却供給管５２２及び冷却戻り管５２４を含んでいる。冷却供給管５２２は、供給経路接続体２３２及び冷却モジュール接続体２３８、すなわち、冷却モジュール供給接続体２３７に接続されて、両者の間にて流体を送ることができるようになっている。冷却戻り管５２４は、戻り経路接続体２３２及び冷却モジュール接続体２３８、すなわち、冷却モジュール戻り接続体２３９に接続されて、両者の間で流体を送ることができるようになっている。

冷却モジュール接続体２３８は、冷却モジュール供給接続体２３７及び冷却モジュール戻り接続体２３９を含んでいる。冷却モジュール供給接続体２３７は、電子モジュールに結合（嵌合）して、流体密封接続を形成し、電子モジュール５３０に流体を供給するように構成されている。冷却モジュール戻り接続体２３９は、電子モジュールに結合（嵌合）して、流体密封接続を形成し、電子モジュール５３０から流体を受け入れるように構成されている。冷却モジュール供給接続体２３７及び冷却モジュール戻り接続体２３９は、遮水壁部の前部２３１に配置されている。

電子モジュール５３０は、冷却モジュール２３０に隣接して配置される。電子モジュール５３０は、コンピュータソリューション、ストレージソリューション、ネットワークソリューションを提供するコンピュートモジュール及び／又はクラウドサービスを送るために最適化された機器を含んでいる。電子モジュール５３０は、図５に示したサーバラック等のような支持部材１２０によって支持することができる。電子モジュール５３０は、電子モジュール接続体５３８を用いて冷却モジュール２３０に結合（嵌合）するようになっている。電子モジュール接続体５３８は、冷却モジュール接続体２３８に接続されている。電子モジュール接続体５３８は、電子モジュール供給接続体５３７及び電子モジュール戻り接続体５３９を含んでいる。電子モジュール供給接続体５３７は、冷却モジュール供給接続体２３７に接続されて、冷却モジュールから流体を受け入れ、電子モジュール供給管５３２を介して電子モジュール５３０内で流体を分配するように構成されている。電子モジュール戻り接続体５３９は、冷却モジュール戻り接続体２３９に接続されて、電子モジュール５３０から流体を取り除き、電子モジュール戻り管５３４を介して冷却モジュール２３０に流体を供給するように構成されている。

冷却モジュール供給接続体２３７及び冷却モジュール戻り接続体２３９は、冷却モジュール２３０の前部２３１、すなわち、流体供給及び戻り経路２２２，２２４の対向する端部に配置されている。冷却モジュール２３０及びラックの前部２３１に冷却及び電子モジュール接続体２３８，５３８を配置することによって、接続体及び考えられる漏れの可視性能を増やすことができる。前部２３１における接続が冷却モジュール２３０の前部２３１であって電子モジュール５３０の前方に位置するために、このような接続によって、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０間の適切な接続が視覚的に確認可能になる。

電子モジュール５３０は、電子モジュール供給管５３２及び電子モジュール戻り管５３４を含んでいる。電子モジュール供給管５３２は、電子モジュール５３０内で電子モジュール供給接続体５３７及びヒートシンク５４０に接続されて、流体をヒートシンク５４０に供給するように構成されている。電子モジュール戻り管５３４は、電子モジュール戻り接続体５３９及びヒートシンク５４０に接続されて、流体をヒートシンク５４０から受け入れるように構成されている。電子モジュール５３０はまた、プロセッサ、メモリ、ハードドライブ、及び／又はファン等のようなさらなる電子構成要素５３５を含んでいてもよい。例えば、直接的な液体冷却が、空気冷却等の他の冷却法によって補完されてもよく、このことによって、全ての熱源に冷却配管経路を設けることに比べて費用効果を得ることができる。

電子モジュール５３０は、電子モジュール５３０を配置する係合部材４６０をさらに含むことができる。例えば、係合部材４６０は、電子モジュール５３０に係合し、電子モジュール５３０を冷却モジュール２３０に位置合わせして、電子モジュール５３０及び冷却モジュール２３０間の係合を可能にすることによって電子モジュール５３０を配置することができる。係合部材４６０の一例は、電子モジュール５３０を所定の位置にてロックするように構成されるレバーを含むものである。例えば、レバー６６０は、その部分６６２を介して支持部材１２０から延びて、冷却モジュール２３０上の固定ピン６６４及び電子モジュール５３０上の係合ピン６６６に係合することができる。レバー等のような係合部材４６０はまた、電子モジュール５３０の適切な位置合わせを保証するために用いることができる。

熱交換器３５０は、冷却モジュール２３０に隣接して配置することができる。熱交換器３５０は、ファンによって筐体内で再循環される空気から熱を取り除くように構成されている。このように冷却された空気は、各電子モジュール５３０上のより小さな電子構成要素を冷たい状態に維持することができる。その理由は、より小さな電子構成要素が液体冷却システムに接続されない場合があるためである。電子モジュール５３０及び熱交換器３５０からの熱を有する流体は、その後、ラジエータ等のような戸外の空気冷却式熱交換器に圧送されることによってリサイクルすることができ、又は建物用の冷水ループ構造体を用いて冷却することができる。

代替的な実施形態においては、熱交換器３５０によって、流体戻り経路２２４から受け入れられる流体をリサイクルすることができる。流体戻り経路２２４からの流体は、電子モジュール５３０からの熱を受け入れるために高温となっている場合がある。熱交換器３５０は、熱を取り除き、流体を低温にて流体供給経路２２２に戻して、流体の再使用及び電子モジュール５３０の連続的な冷却を可能にするようになっている。

支持部材１２０はまた、後端部２２０又は背面部内にて電力及び信号用バックプレーン５１０を含んでいる。電力及び信号用バックプレーン５１０は、電力を供給し、複数の電子モジュール５３０間の通信を容易にするように構成されている。

図６は、一実施形態に係る図４のシステムの一部を表す概略図を示している。支持部材１２０は、ベース部３２２及び冷却支持壁部３２４を含んでいる。ベース部３２２は、冷却モジュール２３０を位置合わせするように構成される冷却モジュール位置決め構造体２２６を含んでいる。例えば、冷却モジュール位置決め構造体２２６は、図３に示すように、ベース部３２２に形成された位置決め溝３２６を含んでいる。位置決め溝３２６は、冷却モジュール２３０を位置合わせし、及び／又は位置合わせ中に冷却モジュール２３０に係合するようになっている。冷却モジュール位置決め構造体２２６は、冷却モジュール２３０を位置合わせするように、支持部材１２０の頂部又は側部における別の溝等のように、他のガイド又は突出部をさらに含むことができる。例えば、２つの溝、例えば、冷却モジュール２３０を支持すると共に位置合わせするようにベース部３２２に形成されるか又はベース部３２２から延びる位置決め溝３２６と、冷却モジュール２３０の頂部２３３に嵌合（結合）するように頂壁部３３０に形成される嵌合溝３３８とを用いることができる。

冷却支持壁部３２４は、ベース部３２２から延びて、冷却モジール２３０を支持すると共に位置合わせするように構成されている。かかる冷却支持壁部３２４は、他の構成要素及び／又は構造体に隣接して配置することができる。例えば、冷却支持壁部３２４は、図５に示すように、システム４００の中央部に形成される熱交換器３５０に隣接してもよい。支持部材１２０は、少なくとも２つの側壁部３２８をさらに含むように示されており、少なくとも２つの側壁部３２８は、ベース部３２２から延びて、側壁部３２８内に形成される構造体を支持するように構成されている。図示される支持部材１２０は、２つの側壁部３２８を含んでおり、２つの側壁部３２８のうち１つは、電子モジュール５３０及び冷却モジュール２３０の両方を支持するように構成されている。少なくとも２つの側壁部のうち１つ又は両方は、支持部材１２０に挿入される電子モジュール５３０及び／又は構成要素を受け入れると共に支えるように構成されたガイド部材又はガイドレール等のような電子モジュール位置決め構造体３３８を含むことができる。

支持部材１２０は、余剰分の流体を受け入れるように構成されるオーバフロー構造体２１０をさらに含むことができる。図６に示すように、オーバフロー構造体２１０は、ベース部３２２に形成することができる。例えば、ベース部３２２の一部は、流体を受け入れるように、又は流体を収集するトレイを受け入れるように形成することができる。代替的には、オーバフロー構造体２１０は、ベース部３２２に接続されるか又はベース部３２２の下方に配置されて、システム４００内で漏れるか又は滴るあらゆる流体をも受け入れることができる。例えば、ベース部３２２は、オーバフロー用開口２１４を含んでおり、後端部２２０等のようなオーバフロー用開口２１４に向かって流体を方向付けるように形成することができる。支持部材１２０及び／又はベース部３２２は、図２に示すように、流体を収集するように、その下方に位置するトレイ又は溝２１２を有することができる。

支持部材１２０は、冷却モジュール２３０、すなわち、遮水壁部を受け入れるように構成されている。冷却モジュール２３０においては、当該冷却モジュール２３０の前部２３１が目視可能とした状態で示されており、電子モジュール５３０に接触する冷却モジュール接続体２３８が示されている。遮水壁部は、当該遮水壁部内で並びに電子モジュールへ及び電子モジュールから流体を制御するか又は分配するように構成される流体マニホールド２３６を含んでいる。冷却モジュール接続体２３８は、電子モジュール５３０に接続され、流体を電子モジュール５３０に供給し、流体を用いて電子モジュール５３０から熱を取り除くようになっている。

例えば、遮水壁部を有する冷却モジュール２３０は流体マニホールド２３６を含んでおり、冷却モジュール接続体２３８は流体マニホールド２３６に接続されている。流体マニホールド２３６は、冷却供給管５２２を介してラック内の供給経路２２２等のような供給部から流体を受け入れるようになっている。流体マニホールド２３６は、冷却モジュール供給接続体２３７に流体を分配するように構成され、冷却モジュール供給接続体２３７は、同様に電子モジュール５３０の前端部５３１の近くに位置する電子モジュール供給接続体５３７に結合（嵌合）するように構成されている。流体マニホールド２３６は、冷却戻り管５２４を介して流体戻り経路２２４に流体を戻すようになっている。流体マニホールド２３６は、冷却モジュール戻り接続体２３９から流体を受け入れるように構成され、冷却モジュール戻り接続体２３９は、同様に電子モジュール５３０の前端部５３１の近くに位置する電子モジュール戻り接続体５３９に結合（嵌合）するように構成されている。冷却モジュール供給接続体２３７及び冷却モジュール戻り接続体２３９は、遮水壁部の前部２３１に配置されている。

保持部材１４０は、冷却モジュール２３０を所定の位置にて支えるように構成されている。例えば、冷却モジュール２３０は、保持部材１４０を用いて前部２３１の近くで固定される遮水壁部を含むことができる。保持部材１４０は、遮水壁部の流体マニホールド２３６を所定の位置に固定して、電子モジュール５３０との流体密封接続を維持するようになっている。システム４００においては、冷却モジュール２３０を電子モジュール５３０に接続する冷却モジュール接続体２３８に隣接して位置する保持部材１４０が示されている。保持部材１４０は、図６におけるオーバフロー構造体２１０上にて取付具として示される。

例えば、保持部材１４０は、鋼によって形成することができ、保持本体部３４０、保持壁部３４２、及び一対の保持アーム部３４４，３４６を含むことができる。保持本体部３４０及び保持壁部３４２は、９０°の角度で交差しており、例えば、２つの鋼製の平面シートによって形成することができる。一対の保持アーム部３４４，３４６は、保持本体部３４０及び保持壁部３４２から延びて、保持本体部３４０及び／又は保持壁部３４２を冷却モジュール２３０に係合させ、冷却モジュール２３０を所定の位置にて固定するか又は支えるように構成されている。保持部材１４０は、支持開口、例えば、冷却モジュール２３０から延びる支持ピン６４４を受け入れるように、及び／又は支持ピン６４４に係合するように形成される保持壁部３４２に形成される一対の穴６４２をさらに含むことができる。保持部材１４０は、さらに、保持本体部３４０と保持壁部３４２と冷却モジュール２３０との間に位置するガスケット６４０を含むか又はガスケット６４０に接続することができる。

支持部材１２０は、電子モジュール５３０を受け入れ、冷却モジュール２３０に隣接するように電子モジュール５３０を配置する構成となっている。電子モジュール５３０は、コンピュータソリューション、ストレージソリューション、ネットワークソリューションを提供するコンピュートモジュール及び／又はクラウドサービスを送るために最適化された機器を含んでいる。電子モジュール５３０は、図６に示すサーバラック等のような支持部材１２０によって支持することができる。電子モジュール５３０は、２つの位置、すなわち、部分的に収納された位置Ｐ１及び完全に収納された位置Ｐ２にて示されている。部分的に収納された位置Ｐ１においては、係合部材が電子モジュール５３０に係合していない状態にて、流体密封接続を形成する前における冷却モジュール接続体２３８及び電子モジュール接続体５３８が示されている。完全に収納された位置Ｐ２においては、接続された冷却モジュール接続体２３８及び電子モジュール接続体５３８並びに電子モジュール５３０に係合する係合部材が示されている。

電子モジュール５３０は、電子モジュール接続体５３８を用いて冷却モジュール２３０に結合（嵌合）するように構成されている。電子モジュール５３０の前端部５３１に向かって配置される電子モジュール接続体５３８は、冷却モジュール２３０の前部２３１に配置される冷却モジュール接続体２３８に接続されている。電子モジュール接続体５３８は、電子モジュール供給接続体５３７及び電子モジュール戻り接続体５３９を含んでいる。電子モジュール供給接続体５３７は、冷却モジュール供給接続体２３７に接続されて、冷却モジュール２３０から流体を受け入れ、電子モジュール５３０内で流体を分配するように構成されている。電子モジュール戻り接続体５３９は、冷却モジュール戻り接続体２３９に接続されて、電子モジュール５３０から流体を取り除き、冷却モジュール２３０に流体を供給するように構成されている。

例えば、電子モジュール５３０は、電子モジュール供給管５３２及び電子モジュール戻り管５３４を含むことができる。電子モジュール供給管５３２は、電子モジュール５３０内の電子モジュール供給接続体５３７及びヒートシンク５４０に接続されて、図５に示すように、ヒートシンク５４０に流体を供給するようになっている。電子モジュール戻り管５３４は、電子モジュール戻り接続体５３９及びヒートシンク５４０に接続されて、図５に示すように、ヒートシンク５４０から流体を受け入れるようになっている。電子モジュール５３０はまた、プロセッサ、メモリ、ハードドライブ、及び／又はファン等のようなさらなる電子構成要素５３５を含むことができる。

図６に示す冷却モジュール接続体２３８及び電子モジュール接続体５３８は、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０に接続するブラインド嵌合接続体（目視できない嵌合接続体）となっている。ブラインド嵌合接続体は、漏れを防止するように係合した際に流体密封シールをもたらすようになっている。例えば、ブラインド嵌合接続体は、冷却モジュール２３０を電子モジュール５３０に機械的に係合させることができる。例えば、機械的な係合は、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０間に流体密封接続をもたらして、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０間にて流体を送ることができるものとすることができる。

冷却モジュール供給接続体２３７及び冷却モジュール戻り接続体２３９はまた、冷却モジュール２３０の前部２３１、すなわち、流体供給及び戻り経路２２２，２２４の対向する端部に配置されている。冷却モジュール２３０及びラックの前部２３１に冷却及び電子モジュール接続体２３８，５３８を配置することによって、接続体及び考えられる漏れの可視性能を増やすことができる。例えば、前部２３１における接続によって、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０間の適切な接続を視覚的に確認することが可能になり、このことによって、漏れの機会を低減させることができ、漏れに関する優れた可視性能をもたらすころたできる。

支持部材１２０は、冷却モジュール接続体２３８及び電子モジュール接続体５３８を用いて、冷却モジュール２３０が冷却モジュール２３０の前部２３１から流体を受け入れるように、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０を位置合わせする構成となっている。冷却モジュール２３０及び電子モジュール間の接続が前部２３１に位置するために、このような接続が、挿入中に目視可能となり、使用中の目視検査、すなわち、漏れに関する目視検査の可能性をもたらすことができる。

係合部材４６０は、ベース部３２２に取付けられ、電子モジュール５３０に係合するように構成されている。係合部材４６０は、当該係合部材４６０内に電子モジュール５３０を固定するようになっている。例えば、係合部材４６０は、移動を防止するように、固定される位置にて電子モジュール５３０に係合する構成であるレバーを含むことができる。保持部材１４０と同様に、係合部材４６０は、電子モジュール及び冷却モジュール２３０間の流体密封接続を維持し、漏れを防止するように用いることができる。

システム４００は、取付構造体及び／又は位置決め構造体の任意の組合せを用いて冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０を接続することができる。例えば、保持部材１４０、係合部材４６０、電子モジュール位置決め構造体３３８、及び／又は冷却モジュール位置決め構造体２２６の組合せが用いられて、冷却モジュール２３０及び電子モジュール５３０を位置合わせすると共に係合させることができる。

システム４００は、複数の冷却モジュール２３０を交換可能に受け入れるように構成されている。支持部材１２０及び保持部材１４０の構成は、複数の冷却モジュール２３０を収容するようになっている。冷却モジュール２３０は、例えば、乾式遮水壁部、遮水壁部、及び／又は空気冷却と一緒に用いられる機械的支持壁部を含むことができる。例えば、冷却モジュール２３０が乾式遮水壁部である場合には、冷却モジュール２３０は、冷却流体を方向付ける流体マニホールド２３６と、電子モジュール５３０から熱を受け入れるように対向する側に位置する熱的結合部材（図示せず）とを含んでいる。熱的結合部材は、冷却モジュール２３０に位置合わせされる電子モジュールの縁部に沿ったヒートブロックに隣接して配置することができる。

図７は、一実施形態において電子モジュールを冷却する方法のフローチャート７００を示している。かかる方法は、ブロック７２０において、冷却モジュールを電子モジュールに位置合わせする位置にて冷却モジュールを支持部材に挿入する。例えば、冷却モジュール位置決め構造体を、冷却モジュールを位置合わせするために用いることができる。冷却モジュールは、電子モジュールから熱を取り除くようになっている。

ブロック７４０において、冷却モジュールは電子モジュールに結合（嵌合）される。冷却モジュール及び電子モジュールの結合（嵌合）によって両者の間に流体密封接続が形成され、流体密封接続によって両者の間にて流体を送ることができる。流体が用いられて、電子モジュールからの熱は取り除かれる。流体密封接続は、バックプレーンとは反対側に位置する冷却モジュールの部分、特に、冷却モジュール接続体２３８及び電子モジュール接続体５３８にてもたらされる。例えば、冷却モジュールは、バックプレーンの近くの流体供給経路接続体及び流体戻り経路接続体を介して流体を受け入れることができる。冷却モジュールは、冷却モジュール供給接続体及び冷却モジュール戻り接続体を含んでいる。電子モジュールは、電子モジュール供給接続体及び電子モジュール戻り接続体を含んでいる。冷却モジュール供給接続体及び電子モジュール供給接続体は、互いに結合（嵌合）して、両者の間に流体密封シールを形成し、両者を通って流体を送ることができるようにする。同様に、冷却モジュール戻り接続体及び電子モジュール戻り接続体は、互いに結合（嵌合）して、両者の間に流体密封シールを形成し、両者を通って流体を送ることができるようにする。

このような方法は、ブロック７６０において、支持部材に接続される保持部材を用いて冷却モジュールを固定するようになっている。冷却モジュールを位置合わせすること及び／又は固定することはまた、冷却モジュールを配置する共に支持部材のベース部に位置する溝等のような位置決め構造体を用いて補助することができる。かかる方法は、ブロック７８０において、支持部材から延びる係合部材を用いて電子モジュールを支持部材に係合させる。電子モジュールを係合させることはまた、レール、ガイドレール、及び／又は位置合わせピン等のような電子モジュール位置決め構造体を用いることによって補助されて、電子モジュールを受け入れ、支え、及び／又は配置し、これによって、電子モジュール供給接続体を冷却モジュール供給接続体に接続することができ、かつ電子モジュール戻り接続体を冷却モジュール戻り接続体に接続することができる。

図７のフローチャートに関する図は特定の実施順序を示すが、かかる実施順序は、図示される実施順序と異なっていてもよい。例えば、ブロックの実施順序は、図示される順序に対してごちゃ混ぜにされてもよい。同様に、連続的に示されるブロックは、同時に又は部分的に同時に実施されてもよい。全てのこのような変形は本発明の範囲内にある。

本開示において、その実施形態に関する非限定的な詳細な説明が述べられてきたが、このことは本開示の範囲を限定することを意図するものではない。一実施形態に関して述べる特徴及び／又は動作は、他の実施形態に関して使用することができ、かつ本開示の全ての実施形態が、特定の図面に示されるか又は例の１つとして述べられた特徴及び／又は動作の全てを含むものではないということを理解されたい。記載された実施形態の変形例が、当業者であれば思い付くであろう。さらに、用語「備える」、「含む」、「有する」、及びその共役は、本開示及び／又は特許請求の範囲に用いられる場合、「含むが、必ずしもそれに限定されない」ということを意味するものである。

上述した実施形態のいくつかは、本開示に不可欠でない場合があり、また、例示であることを意図される構造、作用、又は構造及び行為の詳細を含む場合があることを留意されたい。本明細書で述べる構造及び作用は、当該技術分野で知られているようにその構造及び作用が異なる場合でも、同様の機能を実施する均等物によって置換可能なものである。従って、本開示の範囲は、特許請求の範囲にて用いられた要素及び限定事項のみによって限定されるものである。

Claims (14)

1. 電子モジュールを冷却するように構成される装置であって、
   冷却モジュールを受け入れるように構成される支持部材であって、前記冷却モジュールの前部にて前記電子モジュールの電子モジュール接続体を前記冷却モジュールの冷却モジュール接続体に対して位置合わせするように構成される冷却モジュール位置決め構造体を含む支持部材と、
   保持部材にて前記冷却モジュールを固定するように構成される保持部材と
   を備え、
   前記支持部材が、
   前記冷却モジュールの供給経路接続体に結合する流体供給経路と、
   前記冷却モジュールの戻り経路接続体に結合する流体戻り経路と
   をさらに含んでいる、装置。
2. 前記支持部材がベース部と、冷却支持壁部とをさらに含み、
   前記ベース部が、前記冷却モジュールを位置合わせするように構成される前記冷却モジュール位置決め構造体を有しており、
   前記冷却支持壁部が、前記冷却モジュールを支持するように前記ベース部から延びている、請求項１に記載の装置。
3. 前記冷却モジュール位置決め構造体が、前記ベース部に形成されると共に前記冷却モジュールに係合するように構成される位置決め溝を有している、請求項２に記載の装置。
4. 前記ベース部が、前記装置からの余剰分の流体を受け入れるように構成されるオーバフロー構造体をさらに含んでいる、請求項２に記載の装置。
5. 前記冷却モジュールが遮水壁部を含んでおり、
   前記遮水壁部が、
   前記電子モジュールに流体を分配するように構成される流体マニホールドと、
   冷却モジュール供給接続体を前記電子モジュールに結合することによって、冷却モジュール供給接続体及び前記電子モジュール間に流体密封接続を形成し、かつ前記電子モジュールに前記流体を供給するように構成される冷却モジュール供給接続体と、
   冷却モジュール戻り接続体を前記電子モジュールに結合することによって、冷却モジュール戻り接続体及び前記電子モジュール間に流体密封接続を形成し、かつ前記電子モジュールから前記流体を受け入れるように構成される冷却モジュール戻り接続体と
   を有しており、
   前記冷却モジュール供給接続体及び前記冷却モジュール戻り接続体が、前記遮水壁部の前部に配置されている、請求項１に記載の装置。
6. 電子モジュールを冷却するように構成されるシステムであって、
   冷却モジュール及び前記電子モジュールを受け入れるように構成される支持部材を備え、
   前記支持部材が、
   前記冷却モジュールの前部にて前記電子モジュールの電子モジュール接続体を前記冷却モジュールの冷却モジュール接続体に対して位置合わせするように構成される冷却モジュール位置決め構造体を含むベース部と、
   前記ベース部から延びる一対の側壁部であって、前記電子モジュールを受け入れるように構成される電子モジュール位置決め構造体を含み、前記支持部材によって、前記電子モジュールが前記冷却モジュールの前部から前記流体を受け入れるように前記冷却モジュール及び前記電子モジュールを位置合わせするように構成される一対の側壁部と
   を含んでおり、
   前記システムが、
   前記支持部材に前記冷却モジュールを固定するように構成される保持部材と、
   係合部材を前記ベース部に取り付けることによって、係合部材を前記電子モジュールに係合させるように構成され、かつ係合部材に前記電子モジュールを配置している係合部材と
   をさらに備えているシステム。
7. 前記冷却モジュールを支持すると共に位置合わせするように前記ベース部から延びる冷却支持壁部をさらに備えている請求項６に記載のシステム。
8. 前記ベース部が、余剰分の流体を受け入れるように構成されるオーバフロー構造体をさらに含んでいる、請求項６に記載のシステム。
9. 前記冷却モジュールが遮水壁部を含み、
   前記遮水壁部が、
   前記遮水壁部内の流体を制御するように構成される流体マニホールドと、
   冷却モジュール供給接続体を前記電子モジュールに結合することによって、冷却モジュール供給接続体及び前記電子モジュール間に流体密封接続を形成し、かつ前記電子モジュールに前記流体を供給するように構成される冷却モジュール供給接続体と、
   冷却モジュール戻り接続体を前記電子モジュールに結合することによって、冷却モジュール戻り接続体及び前記電子モジュール間に流体密封接続を形成し、かつ前記電子モジュールから前記流体を受け入れるように構成される冷却モジュール戻り接続体と
   を有している、請求項６に記載のシステム。
10. 前記支持部材が、
    前記流体マニホールドの供給経路接続体に結合する流体供給経路と、
    前記流体マニホールドの戻り経路接続体に結合する流体戻り経路と
    をさらに含んでいる、請求項９に記載のシステム。
11. 前記電子モジュールが、
    前記冷却モジュール供給接続体に結合する電子モジュール供給接続体と、
    前記冷却モジュール戻り接続体に結合する電子モジュール戻り接続体と
    を含んでいる、請求項９に記載のシステム。
12. 前記冷却モジュール位置決め構造体が、
    前記ベース部に形成された位置決め溝と、
    前記冷却モジュールの頂部に嵌合するように頂壁部に形成された嵌合溝と
    を含んでいる、請求項６に記載のシステム。
13. 前記電子モジュール位置決め構造体が、前記電子モジュールを受け入れると共に支えるように構成されるガイドレールを含んでいる、請求項６に記載のシステム。
14. 電子モジュールを冷却する方法であって、
    冷却モジュールを前記電子モジュールに位置合わせする位置にて、前記冷却モジュールを支持部材に挿入するステップと、
    前記冷却モジュールを前記電子モジュールに結合させるステップであって、前記結合によって、バックプレーンとは反対側に配置される前記冷却モジュールの冷却モジュール接続体及び前記電子モジュールの電子モジュール接続体間に流体密封接続を形成し、前記冷却モジュール及び前記電子モジュール間での流体を送ることを可能にするステップと、
    前記支持部材に接続された保持部材を用いて前記冷却モジュールを固定するステップと、
    前記支持部材から延びる係合部材を用いて前記電子モジュールを前記支持部材に係合させるステップと
    を含む方法。

Images