有效地冷却数据中心及置于电子器件中的电子组件的制作方法

专利名称：有效地冷却数据中心及置于电子器件中的电子组件的制作方法
有效地冷却数据中心及置于电子器件中的电子组件 本申请主张于2007年4月16日申请的美国临时申请案60/923， 588 (其全文合并 援引参考)以及于2008年4月15日申请的非临时申请案12103695的优先权。
背景技术：
—种用于有效冷却数据中心及置于电子器件中的电子组件的方法，其是利用回路 式热管以及其它被动式技术以冷却在这些系统中主要的热负载，以及利用其它方法的组合 以冷却次要的热负载。 多年来，掌控置于壳体中电子组件冷却的方法主要是关注在如何进行该项冷却， 而非关注在进行该项冷却上所耗费的能量。至少自Manhattan计划起，就开始使用被动式 热传导(例如热管)的方法改良电子冷却效率，但也只变成是随着CPU的来临，以廉价方式 排放40瓦或更多瓦数，并且需要扩展鳍式散热器的操作能力。本揭露内容利用被动式封闭 回路热传装置，不只大幅改良电子冷却的能量效率，还可以安装在高密度印刷电路板上排 放500或更多瓦数，以冷却装置，且在数据中心减少冷却所需的能量达80%或更多。
本公开内容的核心的装置为回路式热管，毛细泵回路以及在冷凝管中包括例如泵 装置的回流式热管的变体。申请人将这些装置合并于回路式热管等同物(loop heat pipe like ;LHPL)的范畴。 —般而言，电子冷却装置利用LHPL可提供最佳能量效率。不只是因为他们为被动 式，也因为利用非常小的冷凝管(通常小于3mm)将热排放到新位置的能力是以米计算，因 此可将热从紧密空间移出至该冷凝器中，通通过大的热传散面积将热排放到次要冷却剂例 如空气及水。将热传送到机壳或壳体中的新位置上，然后通过冷凝器中合适的长管，在合适 大的面积上分布热，利用微小的热点，可有效地将被排放的热传送到次要冷却剂，其依序将 热移至最终散热到外部环境的冷却回路中。而且，其在大面积上分布主要热负载的能力，可 以产生非常有效的逆流式热交换，其仍保留热的质量，故该技术是非常令人振奋。实际上， 加热的次要冷却剂是使用申请人所知的最高AT技术。这些装置的低总热阻可以产生只有 0. 15°C /Watt总热阻及热传系数为0. 15°C /(Wcm2)的LHPL。以100瓦的CPU为例，其LHP 冷凝器以30°C水冷却，CPU在59°C的热扩散器温度下运作时，来自该冷凝器的输出为47°C 。 当论及实际的情况时，利用于掌控现代数据中心的iu机架式机箱中时，此装置可以直接从 置于机柜中的服务器移去热并且将其直接送回数据中心的冷却塔。在处理过程，机柜中嘈 杂的风扇会造成许多点的错误，并会消耗多达由服务器连同主要CRAC单元的鼓风机及水 冷却器(其消耗数据中心所利用的总能量的35% )所使用的30%能量，且以切断冷却程序 而结束。申请人所选择用3(TC冷却LHP的温度是以ASHRAE表以及市售可得蒸发式冷却塔 的性能为基础。该温度则即冷却剂的温度，这种冷却剂类型的冷却塔将在AtlantaGeorgia 一年中最热且最湿的日子运作。在如Lawrence Livermore国际实验室的机构中建议了下 列的能量消耗的快速比较
电子组件 50%
水冷却器 25%
5
以最高可能质量的空气或液体(最可能为冷却水)将热从电子壳体中的主要热负载排除时，申请人目标是要损耗最小能量将其排出到外在世界。然而，以此方式进行，申请人亦需要考虑LHPL主要热移除的解决方案与其余装置(用来从壳体中收集热的其余装置)之间的作用。 在平均机柜仅消耗5KW的数据中心中，于机柜后面上的风扇是相当方便而有助于冷却内容物。然而，于今日20+KW的电力程度时，其主要作用是隐藏不可见的电缆，该电缆悬挂柜体中的服务器。由典型机柜排出的显著量的空气是将机柜内服务器机壳堆周围的空
7气抽出，且机柜内对称流可导致涡流，该涡流循环回到接近顶部的机柜上端，而使顶部服务 器加热多至15。 F。为了解决问题，可加风扇到机柜顶部，插入叶片于服务器和侧板之间。 一较佳使用此类风扇的方式为简单地插入导管在机柜中，因而可用于聚集来自机架式机箱 中的所有空气，并将其借由连结在后门上的风扇而排出机柜后部外，或利用安装于顶板上 风扇排出顶部，或可能排出至CRAC单元而返回空气流动导管中。为了确保该导管能依所欲 方式运作，在本公开内容中提供一机制使机壳与导管密封，且在未安装机壳的情形中仍可 确保导管不会溢漏。再者，为了解决潜在溢漏问题(于其中直接冷却水于机柜中被利用的 情形下)，可使用导管以容纳供机架式机箱用的冷却水歧管。最后，为了使从机架中移出的 空气再利用，而没有产生长途历程而回到CRAC单元鼓风机情形下，简单地将冷却水空气热 交换器插入在机架式机箱到导管间的出口路径，使得于室温的环境空气下自机柜中排出空 气。该策略有具其它方法的数个优点，在机柜内使用水冷式空气热交换器以冷却高能量机 架式机箱。除了占机柜内较少的空间外，并可能利用所分布热交换器(其中总面积系大于 其它方案者)，亦降低空气所需的总高速吹送距离。而在本方法中，注射入空气流的能量最 终被减到最小。 申请人:的目标是降低用来移动空气的能量。当进行热移除时，目标是要使空气以 尽可能小的速度移动最小距离，来进行冷却工作。其理由相当简单，因为当拖曳程度所产生 的能量损失为空气的速度和所经过的距离的立方的乘积。保持速度和距离的下降，可使风 扇驱动服务器、机柜及数据中心本身所消耗的能量有很大差异。申请人所利用的技术以三 种不同方式降低了能量的损失。第一，当使空气与在冷凝器中冷却的主要冷却剂或是与用 于冷却的冷却液体彼此间交换能量时，使用具有大面积的鳍式冷凝器，其利用我们的技术 可将热从严密的空间移出，以降低所需的空气速度。接着，借由移动空气最小距离，当由负 压导管冷却时，于1U密封机架式机箱(其降低所需距离和速度)取出次要热源或于空气需 高速流动的距离下縮短距离，或借由消除空气回至数据中心空气热交换器的需求，大幅降 低了气扇及鼓风机所需的能量。该策略于能量守衡效应上扮演重要角色，且被建置于密封 机壳和密封导管设计中。 在具体实例中最后要考虑改进降低能量的原则就是水凝结。在某些数据中心中， 多至40%的能量是水冷却器在利用，并用以从冷却流动中移除水蒸气(经由凝结)，这些数 据中心中明显地需要加入回至流程中，以使徘回经过数据中心的IT员工保持愉悦。结果为 不再需要于数据中心中使用最小空气量的ESD需求，其基本上意指保持相对湿度低于在仪 器中发生凝结点，其可简单经由于系统中空气的露水点冷却至小于用于冷却系统的液体冷 却剂温度之方式达成，因而节省大约10%用于冷却数据中心(尤其是在潮湿区域)上的能 密封机壳的具体实例可以使保持机架式机箱内侧中空气的露水点低于所使用最 低温液体冷却剂。上述可简单地于下述具体实例中完成在缓慢抽出水至"密封"机壳以 前，将微压空气通过移除过量水的冷活板门，因而容许于机壳内平均空气含量保持够干燥， 以避免当其与冷却表面接触冷凝的速率缓慢溢出空气到周围。 当提到冷却空气冷却了壳体时，借由将空气流通常地排出机壳时的机壳点上置放 LHPL冷凝器的简单作用，LHP可以有效均匀分布空气冷却而有大幅进展。在申请人所研究 的两壳体中，1U机架式机箱及桌上型冷却机壳，于这些机壳外表面上使用的风扇已提供足
8够高的流速，而在1U机壳的例子中只需要单一鼓风机(已经用来抽出空气于机壳外)以冷 却一对120Watt处理器(其一般采用四到八个IU风扇以完成相同任务)，及单一 120mm风 扇，其在1800RPM下操作以冷却于系统的PCI总线中的500瓦CPU。在所有检测的机壳，包 括使用4U机壳以冷却四到八个0pteron多核心处理器，于机壳后壁上的风扇已具有超过用 于冷却所有处理器的足够冷却风扇，而不需要CPU风扇。亦即，当使用LHPL冷却CPU时，所 有测试的机壳可在没有CPU冷却风扇下运行。不只如此，在例如4P/8P机壳情形下冷却的 CPU，纵使有使用符合2U高空间的冷却风扇，一般仍需要非常高的空气流速，此乃因为在前 排的CPU造成加热被用在冷却后排处里器的空气所致。该问题是使用LHPL解决，因而可以 真正降低后壁上的空气流速，同时省略四到八个用于冷却处理器的风扇。当无法主张空气 冷却如水冷却般良好作用，已尽可能使空气冷却维持散热的质量。除了提供密封导管、更多 机壳的冷却空气的均匀分布及在机壳内环境温度的降低以外，申请人提出利用逆流式冷却 的LHPL冷凝器设计，其导致增加出口流动空气温度而改良空气冷却数据中心水冷却器的 效率。 当提到液体冷却时，所提供的具体实例可以利用含冷凝器的LHPL，直接或间接使 用包括安全水的冷液来冷却。 一种将所有封闭回路被动传热装置连接到冷却液体的新颖方 法已经被提出，其是利用冷板及所谓的冷扩散片(亦即热触LHPL工作流体冷凝管)，当机架 式机箱安装于机柜内部时，冷扩散片与冷板接触。在某些情况中，例如叶片及COTS SBC的 情形，该界面并不如申请人所描述的直接冷却界面那样有效，但仍可以冷却这些装置，而无 须使用直接冷却液体所需的快速分离。为了改良这些分离式冷凝器所排出的热质量，提供 逆流的一具体实例，并提供数个例子关于如何使用分离式冷凝器组件的冷板以冷却在密封 机壳内循环或通过机壳内的空气，其中上述机壳则藉由内部风扇或负压空气导管排空。
申请人:相信当在密封壳体内以冷却液体直接冷却时，使用LHPL可获得最有效的 冷却，在壳体内其它组件的冷却不是经由液体冷却的液体冷板就是经由密封机壳循环的空 气，前者是绕着含数个冷板的机壳循环空气，以冷却机壳内PCB，且循环空气是由低能量风 扇或鼓风机所驱动的，后者则是空气循环穿过密封机壳，并通过含有LHPL冷凝器的组件一 部分的冷却液体空气热交换器。申请人所制造的冷凝器设计提供最佳成果，其利用逆流热 交换器及使用冷却水套管产生高温流出物，该套管是由除了使用与螺旋型冷凝管热接触的 螺旋状导线以外的可立即导热的材质所制成，以迫使液体流经较长路径并同时增加扰流。
在本公开内容中的最后主张是使用前述装置冷却数据中心，其中在数据中心室中 的服务器是直接接触冷却塔，除去空气导管、数据中心壁上特殊隔离(以去除湿空气)及借 由利用空气鼓风机的水冷却器及空气鼓风机的需求，并能于美国内区域中一年中最热潮湿 的日子中，亦即大部分位置如AtlantaGeorgia的热和潮湿，一年365天都如此，而蒸发式冷 却塔仍能将送回水到至少3(TC的数据中心室。
所用的定义 [OO37] 回路式热管(LHP) —种被动两相传热装置，是由蒸发器和于其液体出口侧的调整室所组成的，其中 蒸发器含有可在待冷却组件及LHP工作流体间发生热传递并产生毛细压力的芯(wick)，而 该调整室具有一组冷凝管而可传送工作流体至冷凝器并从其传送出。
回路式热管等同物(LHPL)
—种含有所有回路式热管或毛细泵回路组成的装置，其具有额外衍生的一些特 征，例如沿着冷凝器路径的任何点上的泵，设计成以增加工作流体的工作压力或延升其可 达到的点。 毛细泵回路(CPL) —种含有所有回路式热管组成的装置，但其中调整室不再位于蒸发器的出口处。
标准热管(HP) —种于其蒸发器端加热的导管，其施加热以使工作流体在移动到另一端以前被蒸 发，该另一端将使工作流体被冷却及冷凝，而然后再经过排列于导管壁上的芯回到蒸发器
丄山顺。 两相被动传热冷却装置 LHPs， LHPLs， CPL， HP，热虹吸管及任何类似的装置。 两相传热冷却装置 任何装置，其为两相被动传热类的装置和任何可在蒸发器和冷凝器之间传送热的
装置、并使用泵影响工作流体运动的成员。 主要热负载 于电子壳体内"热装置"所排放的热的总和。 次要热负载 除了包含于主要热负载中的热负载以外的其它装置所排放的热。 热接触 连接一对热传导装置的技术，其改良例如在焊接间的热传递，利用热导环氧树脂 及使用固体和与夹压一起使用的糊状的传热产物。

发明内容
本发明公开多种方法，其可以利用回路式热管，毛细泵回路及其它被动封闭回路 传热装置以冷却置于电子壳体中的电子组件，包括位于机柜中的机架式机箱、桌上型计算 机、C0TS计算机、通讯仪器、车辆中利用的电子组件，及任何可想象提供空气或冷却液体来 冷却壳体的电子壳体。 所得方法大幅降低了用于冷却电子壳体中的电子器件上的能量，同时明显改良其
它操作特征，例如可靠度、被排放到外界的热量、所产生的噪音量、用于驱动单元的电力供
应尺寸、建置和操作数据中心的成本，及冷却高密度电子壳体中非常热的电子装置的能力。 具体实例包括LHPL冷凝器的设计，LHPL冷凝器包括空气和利用逆流技术的水冷
式冷凝器、LHPL CPU热扩散片、密封机壳及密封空气导管。具体实例还包括控制于密封机
壳内的空气蒸汽含量的方法及连接冷却液体源到含有分离冷凝器的冷凝器的方法，后者可
除去快速分离的需求及经由导管冷却机壳屏蔽的快速分离的需求。 这些方法包括具体实例，可以冷却在美国操作大部分主要数据中心，而不用在一 年365天使用空气鼓风机或空气冷却机，降低了成本且同时降低能量消耗达40%或更多。
具体实施例方式
参照

图1公开的内容，该图提供1U机架式机箱100的立体图，其利用氨镍回路式热管以冷却一对热运行中的CPU。 图2、3及4为显示更详细的相同设计的细部立体图。许多图和图式包括全尺寸 装置的斜视3D立体图，在这些装置中，已经实验或模拟或设计以证明包含于本申请中的观 点。常用的参考符号将表示代表于装置中的特定具体实例，其论证所欲主张的原理，但应了 解权利要求及本发明并不限于用于论证权利要求和观点的特定具体实例。本发明所提出的 回路式热管同类物装置不限于回路式热管或在图式中所示的氨镍回路式热管，其仍可包括 其它由不同材质制成及利用已经为先前技术及公开案所述之工作流体的回路式热管。
1U机架式机箱100中包含一对位于PC服务器主机板107上而被冷却的CPU，在本 具体实例中，是由一对氨镍LHP所冷却的，其中氨镍LHP的蒸发器101位在待冷却的CPU上 且其工作流体被冷却并借由冷凝器104使其从气体回到液体，该冷凝器104使用冷却空气 借由出口鼓风机105流经机壳，出口鼓风机105通常被用在通过1U机壳抽出空气。用于从 机壳中抽出空气的装置可为1U风扇。该具体实例说明如何使1U机壳的出口风扇亦可使用 冷凝器冷却该对CPU，其细节将描述于后。该图亦示出使冷凝物回到蒸发器的冷凝管103， 及从蒸发器传送蒸气到冷凝器的冷凝管102。在图中还示出电力供应器106， 1U机壳的后壁 108及鼓风机的排气出口 109。 在该具体实例中，后部排气装置105已是1U机壳的一部份，后部排气装置105被 用于冷却两处理器，以省略当热交换器直接安装于CPU顶部时所需要的四到八个CPU冷却 风扇的需求。借由利用被动回路式热管的特性及使用冷凝器，其鳍式热交换器比典型用于 冷却这些CPU的风扇面积更大，安装于CPU顶部的基板上时，可达成减少组件、降低失效点、 噪音及电力等功效。所增加的鳍片面积可大幅降低以高速的空气冷却CPU的需求。1U机壳 的后部区域是使用LHP冷凝器管路，其中OD可为小如0. 1 〃并携带从与CPU热接触的LHP 蒸发器的芯侧取出的热蒸气，且将该蒸气送到冷凝器中，在该冷凝器中，蒸气所携有的热在 蒸气离开前会与流出机壳的空气交换，因而消除在机壳内的再循环，降低增加空气冷却速 度的需求，上述所有的组合可以用于单一鼓风机冷却一对CPU的情形。
图2为图1的具体实例的更详细图。于图2中，申请人可观察到，用于连接一对 LHP蒸发器和冷凝器的所有四个冷凝管线。如图所示，可清楚地看到液体回到管线103及蒸 气排气管线102，还有散热鳍片是位于冷凝器的底部。 图3为显示于图1中的具体实例的更详细图，申请人借由覆盖于CPU右侧的热扩 散片101而暴露CPU IIO的左边。该图亦显示以标号112为例的四个螺丝，可用于夹紧两 热扩散片至CPU上，并显示蒸发器壳101包含芯结构，将主要冷却剂泵送通过LHP，并在其与 待冷却CPU之间热交换。 图4为三个冷凝器的第一具体实例。在图1到图6的所有具体实例，都是使用三 个相似于图4所描绘的冷凝器。在该具体实例中，冷凝器的鳍式部份变成半永久地连接到 1U机壳的底部，大大简化CPU的移除。冷凝器的设计可以借由先移除螺丝117及双头螺栓 114以移去一或两个CPU，这些螺丝及螺栓提供，其是利用夹板116使冷凝管113和热交换 器115基板间有良好的热交换，可轻易地移除该夹板116而移除热扩散片101 (于图3中)， 并可使蒸发器区被夹至CPU上而无须移除冷凝器本体。 图5和6为概略图，其说明用于冷却SBC(单板计算机)卡及相似装置的冷凝器出 口流动，该SBC卡或相似装置是被安装于排出大量热的半导体组件上，包括但不限于高动力CPU，GPU及FPGAs，所有皆被设计来导入或安装入机壳中，其中该机壳包括连接这些卡到 系统中相似装置或主机板上的背板。经常提到的这些卡包括COTS形式的卡，其只为用于标 准系统(不限于ISA, EISA, PCI， PCIX或PCI总线)中的P1CMG，即使这些已经变成标准且 为连接这些装置的最流行总线。每一种技术亦可用于导入刀锋(blade)机壳中作为称作刀 锋-PCB的冷却，而COTS卡典型使用卡边导件以导引其至后端安装而没有用于常见内连接 标准的背板上。刀锋型的机器证明为SBC所用的HPC(高效能计算)另一种形式。
在安装于COTS或刀锋机壳中的刀锋或SBC的例子，本发明提供导引空气通过垂直 或水平方向而用以冷却的空气路径。通常，COTS型的SBC是置于特殊机壳内。此处所描述 的解决方法可用于利用空气冷却多列刀锋的情形，这些空气是被导引垂直通过多列刀锋。
在本发明的具体实例，LHP空气-冷却冷凝器的理想位置，空气通常是离开刀锋。 图5为工业标准C0TS PICMG机壳除去的侧面图。在商业化设计中，利用一对风扇(135)使 空气在CPU卡(136)下流动并经过卡且然后垂直排出。所经路径可使空气在流经安装于发 热零件(如CPU)上的LHP蒸发器(131)之前，以及在空气流经鳍式热交换器(134)之前， 流经卡中其它组件，该鳍式热交换器形成一半分离冷凝器，另一半为连到具有一对管线的 蒸发器的冷凝管(133)。在这种推拉的配置下，上升空气借由第二风扇辅助而离开处理器卡 区域。 图6使用相似技术来冷却安装于PC桌上型机壳中典型PC主机板I/O通道上的卡。 在此情形下，热交换器被安装于卡的顶部及机壳外罩(亦即顶端)之间，其安装有将空气抽 出机壳I/0通道区域的排气风扇。PC机壳(137)具有前端，其通常包含硬盘及接口设备，并 且随附有一或多个风扇(135)。空气从机壳中间区离开风扇，然后进入机箱主机板孔隙中， 该主机板包含可插入""I/0通道"的周边接口卡。图6显示在外围(outline) (136)的1/ O通道，在该外围(136)上具有发热零件与LHP蒸发器热连接，其利用一对冷凝管(132)，在 将液体回送到蒸发器前使蒸气供应到冷凝管(132)。冷凝器的螺旋型(133)区域对称位于 空气-冷却鳍式散热片(134)，在液体送回到蒸发器前冷凝蒸气回到液体。在鳍式散热片上 具有将空气经过外罩排出机箱的风扇。 图7为PCIe卡140的具体实例的3D图，其包含安装其上的热装置，并使用LHP及 出口流冷却。在本例中出口流动风扇143是安装在机壳后壁上的PC机壳中，并利用120mm 装置以从机壳中移除热空气。与待冷却装置连接的LHP蒸发器141利用一对冷凝管145，其 携有从蒸发器到冷凝器144的蒸气，同时142将冷凝物送回蒸发器。 图8为描述与图7相同具体实例的3D图。在该图中，多个垂直冷凝管146供应欲 通过交换器的带状物(如散热片)冷凝的蒸气，该交换器的细节是与连接冷凝器到风扇的 螺栓孔147 —起描述于图9中，其中该风扇将空气抽出并驱出机壳。风扇143的部份细节 可参照图8。 冷凝器的设计是利用如图9中所见的一连串的类似鳍式散热片的带状物148，其 连接小冷凝管146，小冷凝管146位于类似鳍式散热片的带状物的中间，在与空气流的轴垂 直的平面(如图9的大型箭头)上。在利用LHP时，相较于标准热管的益处下，数个冷凝管 可以散热到数散热片上，而无须使用在过去利用的技术(亦即，增加常用热管以于热交换 器内分布热)，在此情形下，可以使芯驱动蒸气经历一段长距离，并可以将热分布在散热片 (例如用于传送蒸气热到所通过空气中的装置)的面积上。 一般而言，在任何LHP应用中需
12要考虑冷凝器设计有两种特征。第一是适当的接触面积当被排放的能量超出一个临界值 时，没有在主要蒸气和冷凝蒸气的冷却剂之间提供充分接触面积的冷凝器设计，将无法使 所有次要冷却剂回到液体。当达到临界点时，关闭LHP。其它则为热阻。回路式热管和LHPL 的总热阻主要是蒸发器和冷凝器的热阻总和。将热分布于散热片的大面积可使冷凝器的热 阻降到最小，有助于改良LHP的整体效应。这个特别的冷凝器被用来排放高至600瓦的能 量，且同时不具有本申请实验的冷凝器的最低热阻，故理想为由空气冷却高能量装置。
图10是一种空气冷却冷凝器，被设计成安装于机架式机箱，例如在图1到4中所 示1U机壳。冷凝器为利用申请人将于以下使用的两种其它技术的极小热阻设计。LHP热阻 的定义是仅与一对参数有关，AT除以能量瓦数，在待冷却装置和冷凝器排放次要冷却剂的 出口温度的AT除以欲由装置传送的能量瓦数。任何LHP，其热电组欲降到最小，这样的目 标需要将欲冷却装置和次要冷却剂之间的AT降到最小。可再次声明，当提到冷凝器时，其 设计是将冷却剂温度最大化以使AT减到最小。为使冷却剂温度最大化，所须从事的工作 是确定进入热交换器的最热主要冷却剂(即离开蒸发器的蒸气)在它离开以前进入与次要 冷却剂的接触。另外，如果想要增加流出物的温度，需要消除传送路径，冷凝器的冷侧边将 热侧边冷却，在此情形下，该侧边是先与冷空气接触。图io的设计就是利用这些一般原则。
图10为有效逆流形式空气_冷却冷凝器的3D图。冷凝管的配置使蒸气入口 102 位于排气末端，空气向上移动冷却散热片110并离开两个半鳍。主要冷却剂在103离开冷 凝管，然后移动回到蒸发器。利用螺栓使该两个半鳍夹在一起，螺栓被插入左半侧并于右侧 以147标示而啮合于螺孔。冷凝管在机械加工凹槽149中与两半鳍热接触，机械加工凹槽 149的外型具有与冷凝管相同半径。为了有助于降低来自冷凝器散热片热端的热传导(于 图10顶部)，与散热片连接的基板已经被基板切割的数通道149a所围住。空气流的方向是 以大箭号指示的垂直方向。 图11为数个1U机架式机箱具体实例的3D图，其利用导管进行100%空气_冷却， 将空气抽出机壳外。本发明所利用的不限于1U机壳，还可供任何可被高度的机架式机箱 (1U，2U， NU等)所使用。本发明消除于图l到4中所使用的排气风扇的需求，他们是利用 12V鼓风机或风扇，从机架式机箱取出热空气。用12V风扇移去空气是很浪费，因为最常用 来提供电力的供应器要将AC转换成DC电压。这种转换不具有100%效率，且在机架式机箱 内利用电力供应器进行不必要的转换也是浪费。排空导管适当的方式是利用系统内任何地 方的大型AC风扇。一种方便地排空导管的方式为利用大型AC风扇，其经常安装在机柜的后 门。另一种简单方式是增加空间(未示于图式中，但对于具有制造导管技术而言是轻易知 悉且显而易见)，将导管连接到这些风扇同时切断在机柜内的循环，且同时可改良这些风扇 的性能。当该方法结合置于机壳和导管之间路径上的水_冷却空气热交换器时，有可能使 环境空气送回到室中，可省略占有大空间的昂贵冷冻单元。在本具体实施例中，导管159内 具有空气，借由连接件将空气排出到导管下方的负压源，且在空气冷却数据中心的例子中， 其所依靠的主要水冷却热交换器主要是HVAC回流管线。在此具体实例和利用垂直上升空 气柱者之间，唯一的差异是将金属片定位，其如下所述可用于机壳被移出时封闭导管。本具 体实例的最重要特征之一在于，机壳和导管间存在一密封件(典型为可碎材质)，以及当机 壳被移除时，使空气被抽出而将导管中的缝隙密封的方法。将容纳在机壳电子器件内的零 件冷却的主要好处在于，利用空气-冷却排放(亦即，容许冷却空气通过机壳周围的出口进
13入机壳)，因为不能确保可以冷却环绕在机壳周围的空气，故在典型机柜中是不可能的。事实上，相反地，循环路径常是设置在机壳有关的机柜内，其容许热位在后端并回到侧边及前端。在本具体实例中，于1U机架式机箱内的系统是垂直等同于图1到图4利用一对LHP的系统，其可看到有蒸发器152、主机板153、电力供应器155、四个硬盘151(其中之一硬盘与机壳框架150和分离冷凝器15在一起)、以及当机壳完全插入开放式机架或机柜中时开启密封导管中缝隙的刀锋的水平调整片(tab) 157。 图12显示图11的具体实例的另一视图。由该角度，可看到有被出口流冷却的冷凝器156以及装载于密封板161上第一弹簧的铰链，因为机柜并不是完全推入容纳他们的机架或机柜中，故同时封闭密封板。导管密封板的其余部位被推入空气流中，而得以使机柜排出空气到导管中。 图13显示图11的具体实例的侧视图。其显示在机壳堆顶部的1U机壳150并未完全插入开放式机架或机柜中。亦可轻易观察到水平调整片157，其用于推出顶部导管密封板161及铰链管线160。 图14为一系列称为分离冷凝器的具体实例中的第一个实施例。关于良好冷却电子装置的方式已有数种议题讨论，其需要"热交换(hot sw即)"进出机壳，其能安装及移除卡与机壳，同时在数种此类装置的卡或机壳的其余组件仍持续运作。该方法可以产生及切断热连接点，其冷却源为冷却液体，例如水，而无须真实产生或切断携有液体管线的内连接。在最简单的第一具体实例中，1U机架式机箱200高度为44. 5mm并且具有缝隙201切入其后部，在此情形下，其宽度为150mm ;该机架式机箱200被一对分离冷凝器所冷却，其LHP冷凝管203从后部返回机壳，该后部大约位于冷却一对热运行电子装置的位置。机壳和其它组件的尺寸与具体实例的说明无关，熟习本项技术的热力工程师知悉所有的细节，将机壳适用于特定环境中。冷却液体流经位于欲被冷却的机柜后部上的垂直定向管205，该冷却液体是用来冷却与冷扩散片204热接触的垂直冷板202，其亦与一对冷凝管203热连接。冷板与其供应管线不能水平操作是没道理的。本具体实例并未包括用于将冷扩散片夹在冷却其的冷板上的方法，反而是利用与冷板上的孔洞相符的螺栓和螺帽(未示出)。夹紧配置为全部设计中的重要部分，因为其需要热界面材质，以有助于在冷板和扩散片间有良好热接触而能用于装置运作。在图14所示的设计中，可发现对于铜冷板及铝热扩散片(其面积为3平方英时)而言，当分离冷凝器与LHP蒸发器一起使用时，稍后将发现可提供320瓦的负载，上限为80瓦数即可冷却。如此论证于LHPs和LHPL设计中，冷凝器的重要性，故建议需要增加分离冷凝器的接触面积，其为所有流经分离冷凝器的具体实例所欲达成的目的。
图15显示分离冷凝器，其冷板和冷扩散片之间的接触面积大于图14中所示者。与冷凝管203接触的冷扩散片204实际为一零件，其为机架式机箱(未示于图)的一部分，沿着大箭号平行方向被插入机柜中。如图15所示，空气(其运动的方向由大型箭号示出)通过空气热交换器的多个散热片209的其中之一被拖引或被吹出。热交换器的散热片因其基底与上板为202的冷板的底部热接触而被冷却。因其离开特定的分离冷凝器(但不必要为机壳)，在具体实例中，其通过位于冷板202下的鳍式热交换器209。分离冷凝器不需要使用液体辅助的一种空气热交换器，但可使用一对冷扩散片，这两片是用在冷却LHPL蒸发器，或也可能取决于置于机架式机箱中的装置特性，一对空气热交换器可包含任何的主要和次要热负载的组合。在此例中的冷板是由一对相同金属片形成，该金属片是夹于冷却液体流动经过的U型管间。在此具体实例中，可观察到冷却液体经由U型管205进入冷板202，于208处离开冷板。当在此特别具体实例中，于机壳内的冷扩散片和鳍式散热片穿过冷板，在冷扩散片下降到冷板顶部，插入六个螺栓并利用弹簧211拉住冷扩散片，如图16所示，其中螺栓的数量同样是依据机械设计函数和分离冷凝器的尺寸而订定。冷板具有滑槽206，对于冷板而言，其可以插入母模对应孔隙而无须大力使用夹持螺栓210。如图16所示，对应孔隙避免关闭并阻止六个套管212进入冷板。在图左侧，显示有第二组相同的冷却液体管(未标号)。制造冷板的方法并非独一无二的。其可仅利用单一入口及出口管冷却，其管线具有蛇形区，以取代U型通道或冷板内机械加工提供逆流冷却路径的信道。冷却冷板的方法，其精确选择是在设计限制的函数，包括成本、排放的热及热阻。位于机壳内侧的分离冷凝器不再被需要，其可位在机柜中位于机壳的后端，且不再需要公模部分作为冷板可利用设计的变化，LHP冷凝管被嵌入公型装置中，其插入一对母冷板。 图16提供一个细部图，其为数种可能设计中的一种，在一对主机板间施加夹压。在这具体实例中，底板可能是扩散板(在此例中并无绘出任何冷凝管)或是填隙板，其与空气挤制热交换器一起使用，最终与冷板热接触。对于可轻易插在冷扩散片202和底板的间的冷板204，有必要提供一倾斜平面，其表面是利用热黏合材质"润滑"。因为冷板所在位置(在本例中，移动是有关联的，真实移动是来自所欲插入的机壳当含有冷板的机壳被插入机柜中时，冷板被固定且进入母区)所有四个表面的倾斜平面可相互作用形成由一组六个弹簧所阻抗的垂直压力。在本具体实例中，热交换器的底缝隙213被连接到机壳上。关于本具体实例的工作方案，冷板高度需要被正确设定，以致于在其移动的末端，因为不具有数种垂直自由度而可与缝隙接触。尽管，上部冷扩散片被自由向上移动及向下移动，仍容易弯曲小型及具相当可挠性的LHP冷凝管203。于本具体实例，借由六个螺栓210提供垂直夹压，在通过底板213之前向上穿过六个弹簧211，一组六个套管确保母孔隙的顶部202和底部213之间的间隙保持开启。螺栓210的顶部具有肩部和较小螺纹区。肩部、螺丝及螺帽207可以固定螺栓的末端到冷扩散板202上。当插入冷板时，弹簧容许冷扩散板上升，同时在整个组合中提供垂直夹压。 图17提供一个立体图，其显示置于1U机架式机箱内部而于图15和16中详述的分离冷凝器设计的斜交3D图。在本具体实例中，两LHP被冷却，其以214为标号指出。该图的下半部与顶部相同，且显示在冷板完全被接合后的相同单元。用于冷却主要热负载的LHP的总数目为插入到机架式机箱中主机板数目的函数使用现今高至四个处理器的主机板设计可轻易被安装到1U机壳中，在2U高的机壳中为八个处理器亦可轻易地被安装。在图17中，底部机壳已经被完全插入机柜或机架中的位置，可看到分离冷凝器的冷板完全被插入到冷扩散板/液体辅助空气热交换器组合。机壳为1U机架式设计，但机架式机箱的尺寸并非固定，所使用的机壳可为较小或较大。在本图中，修改机壳并非讨论重点，若有需要可修改以改良其冷却性能。例如，机壳的后壁包含进出的孔洞，在该孔洞中，电力供应器以正常方式被安装(亦即，靠近后壁)。图式显示四个硬盘215其中之一有标号，以及一对标准高速1U风扇，其中之一被标示为216。该图式并没有显示连接风扇到形成分离冷凝器的下半部的空气热交换器的挡板。在图的上半部，可观察到随着机壳被插入含有冷板安装在管在线的机柜，冷板进入热扩散片空气热交换器。对于冷板而言，可能需要提供一些额外的支撑结构。冷板是固定的且连接到机壳内机柜的一对冷却液体管线(参见图20)。图的下
15半部显示机壳完全插入到热扩散片和空气热交换器分离冷凝器的组合。在空气离开机壳的情况，空气离开及散热片之间的散热片区域的空气流动中，特别的配置是可以使离开机壳的空气回到室内的空气环境温度下，省略了占据机架式机箱内空间的冷冻机需求，此时机柜内排放的热超过25KW。同样地，应指明分离冷凝器不限于架设在机架式机箱，且当使用机架式方案中，亦不限于使用iu机壳。 图18为相同分离冷凝器的类似具体实例的图标，其中几乎使机壳与室内空间或机柜隔离。该设计的其中一目标为令环境空气缓慢地进入机壳内，而不是一般冷却方法所利用的环境空气。在1U机架式机箱区域内的大型箭号说明于机壳内空气循环路径。 一对风扇216通过冷凝器空气热交换器将空气吸入，于图中未指出，但仍可看到其散热片位在分离冷凝器的下半区域。在本图中，主要提出尚未被先前分离冷凝器提出的新颖特征(自图15开始到图22)。风扇利用此处未描述的挡板以接合分离冷凝器。利用挡板217产生空气流动，在被吸入机壳后部之前，通过挡板周围之后，其驱使空气离开风扇到机壳前部。借由将电力供应器218定位而有助于空气流动，其中风扇使通过的空气在回到最后角边以前加速并再次通过鳍式热交换器，其为图18所述的分离冷凝器的一部分。机壳使机壳内的内部空气从房内和机柜中的空气部分地隔离出来。在后部，于机壳完全插入到机柜及冷板完全插入到分离冷凝器的地方，增加一板219，其连接到冷板的水供应管线205和208，并利用压縮气套来密封机壳的后部缝隙。虽然此机壳确实利用数个风扇，某些风扇甚至需要在高速运作，其比需要多至18个风扇冷却电子组件的典型1U机壳仍耗损较少的能量。能量的节省是一项直接的结果事实，其系统主要负载为超过欲排放热的60%，且这个热被直接排到冷却液体中，而非空气中。不仅如此，于机壳内循环的空气将只有非常少需要被排除，因而省略机壳外部空气-冷却的需求。如此省下了在机柜和数据中心室内移除空气所耗费的能量，同时消除位于机柜内或邻近机柜热交换器所在的大量热空气，以处理在高密度机架式机箱产生高热负载的需求。市场上的新颖半导体装置，其排放多至500瓦数，利用1U机架式机箱可排放高至2KW。当安置于40U高的机柜中，这类机架式机箱可排放高达80KW。如图18所示的解决方案，其能够处理上述等级的热负载，且比起利用直接水冷却以冷却CPU的方案而言是更有效率，而非由LHPL提供的100或更多能量效率的两相冷却因子。此外，于机壳本身内维持循环空气路径(取代令空气在机柜周围或在后出口到数据中心的CRAC单元热交换器的移动)大幅降低用于排放次要热负载所需的能量。 图19显示导管221的部分图式，该导管可用于将空气排出一组机架式机箱外(未于此处显示)。图20详细标示出其利用机架式机箱的设计，高为1U，且机架式机箱内可不需要风扇。该设计利用导管从机壳中吸出空气来提供次要的冷却，同时在图20中，可观察到冷却空气通过为分离冷凝器一部份的空气热交换器。主要和次要热负载是利用复数机壳排热，其利用多个分离冷凝器202(如图19所示)。此特别的导管是利用图11、12和13所述的机架式机箱。管线220被用于供应冷水到数个冷板上，且另一管线222是用于使所产生的热水回到下一个回路中，其携带着被排放的热到冷却塔。携有次要冷却剂进出分离冷凝器的管线被标示为205和208，如图15到18所示。导管内管线220和222的精确位置并非重点，且其可随着许多设计参数函数而改变。 图20显示置于1U机架式机箱内100 %空气-冷却的多个分离冷凝器，其大部份是被安装在开放机架或机柜(未示出)，利用导管220从欲被冷却的机架式机箱中移除空气。图中显示有供应冷水到多个冷板的管线220，以及将热水送回到下一个冷却回路的管线 222。最高的1U机架式机箱仍为可导入机柜的空间中，其可观察冷板202。具体实例中，在 最高机壳内，已标示热扩散片203、硬盘215及用于冷却两个处理器其中之一的LHP。同时， 在图中可见但非市场所需的是第二LHP、内存、电力供应、多于三个以上的硬盘及主机板。此 种系统利用1U机架式机箱架设前述导管密封方法。 图21说明一对"刀锋(blade)"，被设计用来导入壳体中的单板计算机，其具有设 计可容纳配合插座的底板415并提供具有电子组件作用所需的电力的刀锋。这种分离冷凝 器的设计确实未使用冷却液体的后出口界面。反而是利用前述冷板400及下述欲冷却的 刀锋。这些冷板可从含有刀锋的包覆体上下侧延伸的管线中接收冷却剂，并将其传送到前 端(图19的左侧)，且将冷却剂在离开回到回流管以前传送到后部通道中。此种设计的新 颖且独特之处在于利用冷扩散片401，其是由U型通道所形成且经由刀锋插入包覆体，而与 冷板顶部和底部接触。 一旦安装且插在符合底板415的插座时，利用剪式插口 (scissors jack)407，408，416，417，418，419施以夹压到冷扩散片通道的弹簧409上，冷扩散片信道与 具体实例中的两LHP冷凝管接触，且标准热管是用于冷却具有铜热扩散片的DI匪模块，铜 热扩散片与DI匪模块相对应且为热接合。 图的上部为插入机壳中刀锋末端图。该末端图标提供冷却配置的详细描述。 一对 冷板400，各冷板被液体流403冷却，其利用分离冷却器冷却位于刀封上的组件。刀锋PCBs 402利用"卡边导件"414以导入壳体中，当导入空间时，该导件同时导引并支撑PCB。在每 个被相邻刀锋PCB所使用的卡边导件之间，于刀锋的顶部和底部处插入"U型通道"401。这 些U型通道提供金属组件定义冷扩散片，并与冷板、LHP冷凝管412及Dl匪模块热管413热 接触。刀锋板是插入具有U型冷扩散片401的电子包覆体中，并与冷板400轻微接触，在板 子被完全插入到包覆体之后，达成热接合。对于与冷板400产生良好热接触的通道401而 言，有必要对其施加压力。 在此情形下，只有少数可能性可产生此种压力。申请人所选择用于提供夹压的方 法(并不一定独特但已论证是可能的方案)是利用具有手臂408的剪刀式插口。该插口利 用自刀锋前端延伸的旋钮406接合并使用轴407和螺纹螺帽417以使剪刀的两臂408被挤 压，于弹簧409上产生垂直压縮应力，然后施加到通道401上。使用一对螺纹螺帽417产生 挤压作用，其中之一以标号被标示出，且在各插口与另一个相对。因为轴416的螺纹区使两 螺帽417被拖拉在一起，在弹簧409上给予反作用力，其中一个被用于对每一个冷扩散片 401给予压力。套管419于垂直轴上下延伸，并于其末端以母接合件418与冷扩散片连接， 以支撑其伸入通道中。 冷板400的侧面是明显标示有冷液体冷却剂的通道(404)及热液体冷却剂的通道 (405)，该通道供应冷却剂到顶部与LHP 410以及冷凝管412，其用于冷却在下方的处理器。 从图中可看到卡413的记忆区和用于冷却DI匪模块的装置，其利用热管411，该热管411的 冷凝器与冷扩散片热连接。于机板上的零组件，其均衡散热的能量可借由铜罩轻易达成，该 铜罩乃符合对应机板上零组件，并利用热界面材质连接，然后再与冷却DI匪模块的热管的 LHP连接。或者，PCB的平面可利用可挠性铜片热连接到冷扩散片上，该铜片是由迭片所制 成且被焊接于PCB上，并插入在冷扩散片和冷板之间。 对于刀锋冷却方案而言，由冷扩散片和冷板所界定的分离冷凝器的热阻必须是适当的。在卡与卡的间距为1吋且有18时深度的情形中，本发明在每个冷扩散片和冷板之间 提供36平方英时的界面面积。基于先前的实验，每张卡应该可处理至少500瓦。六个这样 的装置被装入7英时(亦即4U高)的机壳中将会排放8KW，而在40U高的机柜中产生的冷 却系统将处理80KW。该冷却方案比起利用需要额外电力的空气及水直接冷却而言，其结果 是更有效率。此处的电力密度是够高，所得水可能相当热，热到足以直接送到冷却塔，而越 过水冷却器。但因为这样的实际操作作系统尚未建立，尤其是考虑到分离冷凝器未利用逆 流原则的事实，主张这些请求尚还过早。 —般而言，分离冷凝器并不如直接液体冷却冷凝器的设计还要有效。当操作时，出 口流的温度的上升为申请人所关切。困难的是，从来自水冷却冷凝器的出口流的温度上升， 直接或间接(亦即分离冷凝器)冷却，其事实为，利用重铜质板交换能量及热传导短路的设 计，多张板将热从冷凝器的热侧边带出并与冷侧边交换，以降低通过冷凝器的AT并降低 流出物的温度。解决问题的唯一方法就是区隔冷凝器的热侧边和冷侧边。图20即为关于 此精确的设计。 图22说明分离冷凝器，其设计在机柜内部的机架式机箱后面。在此3D立体图中， 冷板500和501可从机柜底部延伸到顶部或超过更多限制区，并重复以控制每个冷板需要 处理的加热量，因而可以调整流量及流动阻力，以此方式可传送每瓦泵送冷却剂通过冷板 回到冷却器或冷却塔所耗费的最大热能。在图20中，可观察到一对冷扩散片508和509， 其显示与最后配合站相配合的不同阶段，包括机架式机箱或刀锋连接到插入机柜或刀锋机 壳。图式所描绘的，既非机架式机箱或是刀锋，亦非这些结构在机架式机箱或刀锋后支撑他们。
如图所示，冷板500和501可以是突出物，该突出物内含有使冷却剂流动经过的通 道。在本例中，显示五种此类通道，但是通道的数目和厚度并未在这些图中表明。在此特别 具体实例中，五个矩形通道导引用于冷却冷板的冷却剂。通道的精确形状或数目并非重要 的，但是材质需为良好热传导器，像是铝。冷板被垂直安装在机架中，其次要轴平行于机壳 插入机架时的方向。有可能当机壳被插入时，冷扩散片508及509滑入到冷板500和501 的上面。 冷扩散片的宽度比该图中的还要宽，其模制适用于1U机架式机箱，使得欲冷却的 机壳或刀锋的垂直延升是大的。对于彼此平行安装于机壳或刀锋后并由机架或刀锋包覆体 所支持的冷板及扩散片，其数目并没有限制，前提是留有空间以连接到机壳或刀锋，其适用 于刀锋至少要是水平定向称为底板的PCB。利用高的冷扩散片，其比所显示者较宽，但未如 机壳或与其连接的刀锋般，故有可能增加冷扩散片及冷板的接触面积，如同产生深入机柜 或刀锋机壳中的冷板和冷扩散片。本发明的设计不限于所述两种类型的电子壳体。在COTS 系统(例如P1CMG系统)的例中，这些分离冷凝器可轻易配置，就如同PICMG处理器卡般容 易，因为其可用于刀锋上。增加冷扩散片和冷板的接触面积可以冷却排放非常大量能量的 装置。或者，借由组合成群LHP蒸发器的优点，可以冷却连接到接触面积为大的单一分离冷 凝器的多个处理器。 图23指出更多的设计细节。有些部份必须做一些限制以支持两通道彼此有精确 的距离，使得在最后夹紧时，与通过其全部接触面积的冷板可有良好的热接触。于冷扩散片 末端用来分离的机制为螺栓、套管和螺帽的组合504。当装置被夹住(自其它端)，该螺栓 使其连接的末端分离。
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图23的上部为一下视图(如向下观察到机柜的内部)，其清楚显示突出物和其通 道的特性。在此特定具体实例中，蒸气到达LHP冷凝管502，然后在转弯到热接触之前，持续 一直走到顶部通道的末端(在图20的下半部)。这样配置的实施为，标示为507携有冷却 剂的通道将结束与LHP蒸发器的最热蒸气的热接触，因此若目标是要产生热冷却剂，则必 须设置在一系列中的最后通道。在突出物内的液体冷却剂通道可以被设定，以便冷却剂依 序流动经过，自一侧开始而于另一端结束的流过，在本例中，开始于通道506，在通过所有中 间通道后，在507结束。自使冷凝液态蒸气返回LHP蒸发器的LHP冷凝管503的冷端开始， 则可观察到其开始与通道506热接触。其意指自通道506开始且朝向505进行，每个通道 因冷却剂于管线中向下移动而呈现明显地热。当其达到末端时，其会自底部突出物移至顶 部并向通到管线下方移动，直到最后到达507。值得注意的是，在冷扩散片两侧利用蛇形冷 凝器，其因形状使距离拉长会"耗费某些时间"，使得每个通过的冷板通道依序交换热，以降 低温度，在某些情况可以使蒸气冷却到次-冷却主要冷却剂。本发明利用一对突出物，为使 接触面积增加到最大，可利用公_母配置，且在此实施例，若是至少将冷板切割成两个个别 而未彼此热接触的冷板时，因为企图借由提供逆流热交换器的情况来最大化温度，可确保 从旁通过冷却方案的热短路降到最小且将流出物温度降低。在更详细说明的具体实例中， 由冷板制成的冷却通道可彼此热隔离，其是利用在每个通道间非良好热导体的材质。然而， 不论是以何种良好方式达到逆流冷却，可利用特定装置获得最佳性能及最小热阻，该装置 尚未被讨论且是利用直接液体冷却的逆流热交换器。这并非意图要降低具体实例的价值。 有些情形会变得难以利用液体快速分离。本具体实例提供一种方案是关于结合效率与性 能，且可排放比所先前技术的优异装置排放更多的热量，其系利用安装在机柜内的鼓风机， 泵和压縮机的组合。 图24说明两种不同的LHP型式如何被安装到处理器上，并排放热到散热片606和 基底605所共有的冷凝器，其中一种为圆柱型蒸发器，另一种为具有形状的箱。
自左侧圆柱形LHP的液体回送管线601开始，可观察到两LHP利用蛇型冷凝器管 线604，其是夹到空气-冷却热交换器基底605，且可观察到其具有多个散热片。借由夹板 和与多种双头螺栓连接的螺丝(其中之一标号为603)施加压力，蛇型冷凝管被夹紧到基底 板，且所有螺丝都被安装到基底板605上。可以在图4中看到夹板的放大图。当蒸气进料 管线602带有来自LHP蒸发器芯的热蒸气，并将蒸气带至各蛇形冷凝器区，每个蛇形冷凝管 开始运作。两个LHP的液体回路入口包括调整室608，其实质上是蒸发器内部的中空区，且 可用于储存当LHP加热时驱动到蒸发器的液体。蒸发器的其余器件包含未在此处所示出的 芯和蒸气孔，在本文件中对于LHP蒸发器内部细节有关的内容未细述。蒸发器外壳的区域 靠近芯处标号为611。 在左侧上的圆柱型蒸发器的例中，在欲冷却的装置和芯的热活性区域之间的铜热 扩散片被用来在欲冷却的装置之间传送热，其显示的托坐标号为607。在制造期间用来填充 工作流体600于LHP的密封管亦被提出。在右侧边的蒸发器上是平面的且用于温度下的工 作流体的压力略等于大气压。因为其可由相当细的片材制成，在芯和下方CPU的热扩散片 之间的热阻小于左侧的圆柱设计。右侧蒸发器是使用夹具609以维持着与欲冷却的CPU接 触。在左侧边的圆柱型蒸发器被设计用于与多挥发性工作流体一起作用，其在较小热负载 下变为活性且其中在大部分CPU和GPU的操作温度范围中的压力够大，故需要坚硬的外壳
19来容纳。 图25和26说明热扩散片，其是用于接合圆柱型蒸发器与欲冷却装置。在图中的 蒸发器，当在65到IO(TC下排放能量用于冷却装置时，蒸发器利用一种在10到20大气压 下操作的工作流体。高压环境需要蒸发器是由坚硬材质所制成。圆柱型结构对于容纳高压 气体是理想的。圆柱外壳171的直径是只有0.3时，其比标准热管仅为稍大。然而，冷凝管 (173和174)只有O. 1时，其比用于热管中的1/4时管还要小许多。此部分导致较高压的工 作流体具有较高的密度，可以使其在较低流速时以水携有相同的热。蒸发器是以镍所制成， 并利用焊料而将其与铜热扩散片连接。如图所示，两热扩散片176，其中之一是利用单一蒸 发器(图25)而另一 (图26)为包含两个。当冷却1平方英时的装置，实际上可将三个蒸 发器外壳安装到单一热扩散片上，以获得单一蒸发管所获得的三倍最大量的散热。此设计 的尖峰电力应该使IO(TC半导体组件排放接近1000瓦数-其为一般热管排放量的25倍，其 在机壳中占据约相等的空间，且其外管实际上大于此处使用冷凝管的外管。
在两图中显示的组件有用于主机板弹簧装载夹螺栓的孔洞170、回流液体入口 管线174、蒸发器的区域175，其中回流液体内部储存于调整室中，外壳171，外壳172的区 域，其中内部芯将液体转换成气体并产生压力梯度，驱动冷却回路和冷凝器排气孔(173)。 为了要降低蒸发器内部芯到蒸发器外壳与被冷却装置之间的热阻，肩部177被导入热扩散 片中。此外，被铣在热扩散片上的孔隙178是被设计用来使热阻最小化，其借由尽可能降低 在外壳底部和热扩散片底部间的铜量以达成最小热阻。 在图26中和已检视的热扩散片间的唯一差异是，在图26中的扩散片具有两个已 焊接该扩散片的蒸发器。另外，此处所显示的组件数目是与图25中所示者相同。
图27、28和29为用于直接液体冷却的逆流热交换器，其设计可使LHP更进一步降 低热阻。在设计这些装置时，本发明的目标从单纯的冷却热处理器转移到排放尽可能热的 次要冷却剂，当然要比典型从机架式机箱和机柜被排放到数据中心室中的空气更热许多。 使用这样的装置可达到0. 15°C /Watt的总LHP热阻，亦可以冷却100瓦CPU，使用30°C的温 的进水以维持晶体温度如65t:的小，同时产生如5(TC热的出口水。 一种类似装置，其利用 冷却剂套管蛇形热交换器能冷却在较高温操作下排放320瓦数的装置。满足此标准的LHP 和LHPL能自热且潮湿如Atlanta Georgia的气候下操作驱动蒸发式冷却塔，其出口在一年 中最热且潮湿的日子达到30°C。 液体冷却交换器的精确形式并非关键。液体套管可如包封冷凝管的管线般简单。 其距离就是冷凝管同时包封于水套管的行经路线。当目标从单纯的冷凝主要蒸气转移到将 其冷凝且同时产生最热次要冷却剂时，其它事件亦变的重要。如此可包括避免热溢出到冷 凝器，同时可以令最小的次要冷却剂流被完全利用。所有这三种标准可以符合LHP和LHPL 冷凝器，所获得的LHP和LHPL装置不只有效传送热运作半导体组件的能量，亦可以获得产 生次要冷却剂流温度尽可能的热。 图28显示组合单元的情形。特定具体实例是由两片塑料片180和181所制成，其 利用9个螺丝以机械加工并连接，穿过塑料片180并于181与螺纹孔接合。本发明的装置 的方向并非重点所在，如图所示的是以逆流方式流经通道184(图27)，其中热蒸气到达与 热液体回流所在的点呈相对的热交换器末端上。在两图中，假设186为蒸气出口管线，其令 182回到热水回流中。冷却(但可能在自由冷却时于夏季月分是温的)冷却剂从相反侧经由管线183进入热交换器，其靠近回到LHP蒸发器的冷凝主要冷却剂185的点上。
完成三种关键任务的LHP蒸发器的能力，是以其能驱使主要冷却剂通过冷凝管长 度的能力，因而可以在主要和次要工作流体间利用大热接触面积。因此，冷凝器套管与热 绝缘器分离可以解决第二问题。第三问题为即使当次要冷却剂速度被降低时，仍可在主要 和次要冷却剂之间获得良好热传导，在本例都可借由与冷凝管热接触的螺旋形缠绕的装置 达成，其可与为线状或箔状热传导材质以螺旋状缠绕于冷凝管周围而与其热接触。加入螺 旋形到冷凝管中可使面积加倍，同时驱使液体采用较长螺旋形路径通过热交换器。此外，当 液体沿着管线流动时，中断抑制热传导的边界层。当使用液体(亦即水)冷却剂流速低达 lcc/sec时，在提供适当冷凝的装置能力上的净效应是够大，且在降低LHP和LHPL的总热阻 上扮演关键角色。 较为挑剔的人可能想知道在此情形下和在直接以水冷却CPU的差异，忽略所有在 泵送水中浪费的能量。毕竟，吾等已有效积聚离开欲冷却装置的能量，下一个工作为使用其 在直接水冷却做相同的事，就是加热水。因为LHP蕊的故，其具有大的内接触面积，在LHP和 LHPL装置的冷凝器末端产生有效的热传的关键点为可用于进行热传的面积，LHP和LHPL装 置具有最大接触面积以导致较小流动速率且因此能高速流动的能量最小的损失。显示在图 27， 28和29所绘的冷凝器的有效热交换面积为大约4平方英时。使用螺旋形箔状或线状使 面积加倍为约8平方英时。用于直接液体冷却CPU热交换器的典型热交换器，是利用在面 积约l英时的表面上导引液体，其更可在使用锡球下加倍成二。当提供四个时，其实际优点 为产生被加热更热的冷却剂，因为在本例中液体必须从冷凝管的l端通到另一端，且在延 着该路径上的每一站上加热次要冷却剂的蒸气温度上升，然而，在由暴露于热扩散片(其 接续被水冷却)冷却的硅晶体的例子中，扩散片本身及在与接触表面相对的组合空间内混 合，可产生提供热能量短路回路以及流动本身的再循环。所有这些皆难以产生于出口到入 口处的AT值为大的液体冷却剂。欲使AT降低，则速度(及输入的能量)需要被增加。
图29显示另一种设计的具体实例，其具有液体冷却剂入口和出口孔(182和183)， 其所在位置可用许多不同方式弹性地利用该装置冷却半导体。 图30为特定具体实例的3D立体图，显示以非常有效的方法来冷却包封于电子壳 体内电子装置，其直接利用实施本揭露内容的请求项其中一项的冷却液体。所描绘的电子 壳体为1U机架式机箱，但亦可为任何具有连通至冷却液体歧管的电子壳体。此处所描绘的 特定实施态样是利用特定的方法传送冷却剂到电子壳体，但任何能满足将冷却剂传送到壳 体的方法亦可用以实施。本具体实例的主要特征包括 1)使用任何型式能量有效的被动装置，包括LHP，LHPL及一般热管，从排出热的装 置中移去主要热负载，并将该热负载传送到一或多个有效的直接液体冷却热交换器。
2)用于移除次要热负载的方法，以及将该热负载直接传送到冷却液体的方法，其 利用一或多种上列组合，包括直接液体冷却封闭回路的空气循环，在次要组件和冷却液体 冷源(例如冷板)间的被动连结，冷却液体冷板是与被壳体所包封的PCB接触，及在不涉及 使用冷却液体空气热交换器的封闭回路的机壳内的空气循环。最后的方法是特定包括在次 要方法之列中，以容许在机壳内分布的冷板直接冷却排放包括主机板和电力供应的大部分 的次要热(除主要负载外)的PCB，同时利用循环空气于机壳内以聚集该余热并容许其廉价 地与被冷板冷却的PCB热交换，其包含许多同分布在大表面积上。
图30中的特定具体实例是关于"密封的1U机壳"，其利用被先前叙述的一对逆流 LHP热交换器224冷却的LHP蒸发器214以冷却一对处理器。本具体实例是相似于图18 所示者，除了以分离冷凝器(其永久利用经连接液体连接件)取代液体冷却系统以外，利用 快速分离205和208(值得注意的是图示为四个液体进料管线中的两者，并利用先前所述关 于热和冷冷却液体管线的相同数目的管线，快速分离彼此的连接)。该快速分离件为母组 件，但亦可为公组件。他们穿出小的选择性导管(未示出)，其围绕主要液体进料主管并利 用相同或相似机壳以导引密封配置，就如同先前负压空气导管所利用者。在导管中是存在 一配合装置，其中包含四个公连接件以及一对接合导引针225(图中标示其中一个)的导引 孔。本方法是利用针被伸入导引孔时，针会变大以自动连接连接件，其携带液体与计算机中 对齐基座所利用者相似，其需要精确地对准。可选择的导管或屏罩228的需求目的是不同 的。于密封导管中包封主要液体进料管线，然后于机架式机箱内避免使用内部连接件，大幅 降低可接收110AC，240AC或300VDC电力的机壳内的液体溢漏。如图所示，可碎密封件227 与导管相接触。 如图所示，在LHP逆流热交换器之下是液体冷却空气热交换器的散热片209。在本 具体实例中，供应空气热交换器的液体是来自分布段226，其环绕且包含热交换器并包括与 散热片热连接的液体冷却基板。冷却空气热交换器的液体不需与热交换分享，且冷却LHP 的液体及施加的空气的精确量级是高至工程设计系统及其它方法，例如在对机架式机箱为 相对湿的情形下溢出空气的方法。另一对管线已经被用来供应液体辅助的空气热交换器， 或在图30中的四个管线中的两个可在机壳内分离或用于冷却主要负载LHP热交换器，而其 它两个则用于冷却空气热交换器。 本方法利用类似于图18具体实例的技术，以处理次要热负载，其能够在机壳内适 当循环空气。在图30中的大箭号表示所利用的封闭回路的空气-冷却回路的路径。所利 用的真实路径并非固定的。任何可将已被次要负载加热的冷却空气返回液体辅助的空气热 交换器入口的路径都将是足够可利用的。 该方法不同之处在于使用直接液体冷却主要LHP或LHPL，以及其可组合直接液体 冷却空气热交换器、冷板和空气循环，而无须使用液体辅助的空气热交换器。在图30所示 具体实例中，次要热负载是由封闭回路的密封空气流动所生成，空气在通过硬盘管线以前 于机壳中停留，并在被一对风扇216(图示标号仅其中之一，其亦可为一或多个鼓风机)所 加速以前通过LHP热交换器下方的机壳，硬盘的管线可位于机壳前端或完全省略，在空气 返回由机壳内部左侧的挡板217所界定的转角转弯之前通过主机板上，然后通过电源供应 器218，在到达进入液体辅助空气热交换器之前，再次加速，其位于LHP主要负载热交换器 之下，然后被封闭回路的冷却回路的主要驱动器的冷却风扇再次吸入。在此的意图是要使 用被动压力技术密封机壳，该技术是当机壳内冷凝表面温度是低于室内空气相对湿度时， 缓慢溢入干燥空气到机壳内。在管理不佳的数据中心中，高达10%的所有能量是用于冷凝 以及然后使空气流增湿。如此可使数据中心对人更舒适且降低ESD。结果为良好的设计与 接地电路，例如使用在机架式机箱内，ESD的需求已经解决。然而，还是要注意不要使水蒸 气于机壳内冷凝。 使该方法具有如此强大能量效率的两事件为，LHP主要热负载冷却机制为非常低 热电组和有效可能回收次要热负载的组合。后者借由使循环空气所需能量最小化及利用可
22选择性PCB冷板，因而相较于其它方法是大幅改良，其它方法为将主要负载的直接冷却液 体冷却(其较此处使用的被动技术要小两个量级的效率)和循环空气的组合，在利用PCB 冷板的情形中，其保持封闭回路空气循环的路径长度以外所需的空气-冷却量最小化，远 小于其它使空气被带到数尺到许多尺长的突出部上的解决方案。 图31说明具有提供负压空气或冷却液体岐管的导管702的机架式机箱700，及其 如何用来冷却数个安装于机架或机柜中的机架式机箱。在左上角成群而标示为700的矩形 表示四个机柜或含有机架式机箱的开放式机架，其利用密封件701连接到导管702以提供 冷却服务。 本实施例是使用常见服务导管以处理四组机架式机箱。对于每一机柜或开放式 机架系冷却50及80KW，因而对每一服务导管而言可以提供多至300KW的电力，并排放相同 数量的能量到液体流动中。 一克水加热到2(TC可携带83. 7(20*4. 184)焦耳的能量。将 300， 000焦耳/秒除以83. 7表示每秒的水有3584克，或是每秒有3. 58升(其相等于每秒 0.96加仑)带走如此多的热。然而，在此使用的AT为2(TC是相当大的，故只可以利用本 公开内容所述的LHP达成，其使用非常有效的逆流热交换器。对于任何其它方法而言，典型 AT将为约5°C，因而将增加所需的水流速来服务一组四个机架，多达每秒4加仑。对于下 列所示的AT只为5t:，其将产生每秒32加仑或1920GPM的流速。当开始处理此量级的流 速时，可能有必要变成以同心圆方式供应水，而此正是本发明产生导管网络的方案。
图32说明冷却塔807如何直接挂在数据中心，及如何使冷却水经由包括由电动马 达803驱动的泵的管线网络802而到达冷却塔，其中数据中心室801包含数个机柜808。产 生冷却水及至冷却塔的连接件的精确方式是由该领域中的专家所设计。本图只为申请人相 信可建立此种系统的方式的具体实例。冷却塔在取决于其构造和尺寸之下可以或不需要由 马达805驱动的，此皆非用以限制本发明。所得冷却水经由管线800网络离开并返回数据 中心室和机柜808。 图33显示四个不同方位的不同机柜811。其中一个是在右上角并于其顶部利用六 个风扇从机柜中抽空空气，其藉由内部导管提供给这个〃 风扇盘〃 。描绘在左上侧的机柜 其机柜门812是关闭的，显示有四个凸出两英时的大型风扇813。单元810的顶部平面亦显 示于图式。在右下方的单元具有导管线808，意图指向全部单元，以维持与图32， 33和34的 一致性，并与左下侧的单元相似，同时图标也提供风扇813和导管814以及机柜门812。在 右下侧角边上的单元提供于机柜内的机架式机箱815的图式。如图所示可看到与814密封 的导管。 图34为机柜808的草图，其包含企图使用空气管线828以缓慢吹入干空气到机柜 830中的装置，其利用快速分离件829而连接的，该分离件与先前使用于冷却液体装置者相 似，但是不需特别预防泄漏问题，其在下述设计的装置所供应，以提供干燥空气，其包括一 箱子，其在机柜中填充有冷却液体或从另一个来源的冷却液体(两者均未显示于图式)，以 及露在冷却剂823的管线，其作用类似在冷凝器中从通过的空气中移除水，需要先通过空 气过滤器821及随后是降压阀822以及使用管线820的空气压縮机的装置。从流动中冷 凝出来的水接着被容器825撷取，以使得水经由管线827到大型密封容器而被抽出。图标 的装置正是一具体实例，用于过滤及控制被传送到上述机架式机箱中的空气中的水蒸气含 量。任何来自商业的相似装置亦可提供如本发明所提供之优点般的干燥空气运作。
权利要求
一种用于冷却壳体中的电子组件的装置，其特征在于包括(a)一电子壳体，其被供给单一冷却剂，该单一冷却剂由HVAC系统所产生，该HVAC系统会将所通过的热排放到外界中；(b)一组电子组件，其包括至少一个或多个热电子组件，所述至少一个或多个热电子组件可包括紧凑包装的热电子组件，所述热电子组件无法使用传统的电子冷却装置方便地冷却且所述电子装置需能支撑他们；c)一LHPL，其组件已经被设计用来使LHPL总热阻最小化，且是由至少一蒸发器、一液体调整室以及一冷凝器所组成；其中该蒸发器包含一具有蒸气脱逸通道的芯；该液体调整室通常称作一包覆该芯和工作流体的蒸发器，当该工作流体与待冷却装置热接触时，该芯尽可能地靠近该待冷却装置；该冷凝器设计成用于提供低热阻并返回冷却剂用以尽可能热地冷凝其内容物，该冷凝器可为一蛇型区的冷凝管，该冷凝管与设计成鳍式热交换器的阱热接触，该冷凝器的蛇形区是与一液体冷却冷板界面热接触；该冷凝器设计成具有液体冷却剂，其可应用逆流原理及其它先进的传热方法，且冷凝管连接蒸发器发生冷凝的冷凝管区域；(d)一用于将LHPL蒸发器安装在所述热组件上的装置，其使所述蒸发器和待冷却组件之间的热阻最小化；(e)一电子壳体内的空间，连接蒸发器和冷凝器的管线的管线可到达该空间，并可提供合适位置以安装冷凝器；(f)一冷却装置的组合，以冷却组件的其余组件，所述冷却装置选自在说明书中限定的由传统电子冷却装置所组成的群组；利用经设计的LHPL，且其组件在最小化壳体ECOP的同时，是适合于最小化其热阻，最小化壳体ECOP是利用在壳体内放置冷凝器或甚至在壳体内不放置冷凝器来实现，借此使得冷却系统内使用传统电子装置的其余组件的所需能量被最小化，然后导致降低用于冷却壳体所需的冷却剂的量，从而使离开壳体时冷却剂的温度上升，因而改善回到接收已加热冷却剂的HVAC系统中的热质量，并随后结束TCOP壳体和冷却TCOP壳体的HVAC系统的最大化。
2. 根据权利要求1所述的用于冷却壳体中电子组件的装置，其中冷却剂冷却空气；且 其中LHPL冷凝器是位于接近壳体的位置，在此位置热空气离开壳体或壳体的一区域，该壳 体容置包含待冷却电子组件的印刷电路板；且其中若传统电子冷却装置需要时，可增加空 气流速以确保LHPL冷凝器的冷却空气输出量充分地冷却热的电子组件；并形成权利要求 1的益处，包括在壳体内降低空气的环境温度，并形成冷却电子组件所需空气量和速度的降 低，以支持使用LHPL的热的电子组件冷却的操作，最后结果为减少用于移除空气的能量、 经过壳体的空气总流量降低、离开壳体的空气温度增加、壳体的ECOP降低、在传送到冷却 壳体的HVAC系统的热质量改良及降低含有壳体的建筑物或掩蔽所的TCOP。
3. 根据权利要求2所述的用于冷却壳体中电子组件的装置，其中空气冷却冷凝器可冷 却超过一组LHPL冷凝管，且是由下列组成(a) —大型鳍式热交换器，其底板连接至多个散热鳍片，所述散热鳍片面对电子壳体的 表面，以将其安装于其中，以及一组栓，其是旋入基底的螺栓；(b) —夹板，其具有与底板的螺栓相匹配的穿孔，且用于提供所需夹紧压力，以便在冷凝管的蛇形区之间提供热接触；其定位于热蒸气进入在冷凝器末端的蛇形区域，在该蛇形 区域热空气离开该区域；以及一组螺丝与所述螺栓搭配用于夹住板与底板，借此移去一个 或多个LHPL蒸发器及其连接的冷凝管区域，而无须移去鳍式热交换器；同时在冷却最热的 电子组件的许多系统中提供热效能，同时若没有使用LHPL，可减少用于冷却壳体所需的风 扇或鼓风机的总数。
4. 根据权利要求2所述的用于冷却壳体中电子组件的装置，其使用权利要求3所述的 LHPL冷凝器，并经下列改变以改良其性能(a) 使蛇形冷凝管定向，以使其蒸气出口侧最接近空气离开该热交换器的一侧，(b) 于散热鳍片下机械加工凹槽于底板中，以持续使冷凝管的蛇形区与底板进行良好 的接触并避免热在底板上从其热侧边移动到冷侧边，(c) 于散热鳍片的数个位置上切割出凹槽，以避免热从散热鳍片的热侧边流向冷侧边，(d) 将权利要求3的夹板替换为一鳍式热交换器，其与本项权利要求中的b和c所述其 中一种相同且须相匹配，(e) 移动用于将本权利要求中的b，c和d所述的两个相匹配的热交换器夹到各热交换 器外缘上的硬件，借此改良LHPL冷凝器的热效能，而能够使逆流热交换器产生较高的排放 气流的温度，然后可增加通过冷却系统的热质量。
5. 根据权利要求2所述的用于冷却壳体中电子组件的装置，其中LHPL冷凝器是与权利 要求4的相同，除了切割入权利要求4中的底板的槽被加宽，以容许空气不是横跨过而是流 动流经，并增加安装孔洞以便连接到一电子旋转冷却装置，该冷却装置安装于气流出口孔 处的壳体壁上，以改良常用壳体的设计以利用LHPL。
6. 根据权利要求2所述的用于冷却壳体中电子组件的装置，其中电子壳体为机架式机 箱，其将权利要求3或4中的LHPL冷凝器放置于邻近一出口处，还具有一电子旋转冷却装 置安装于其上。
7. 根据权利要求2所述的用于冷却壳体中电子组件的装置，其利用权利要求6的机架 式机箱，其中可移去电子旋转冷却装置，而机壳被安装于机架中，该机架可被包覆于一机柜 中，且该机柜与权利要求10中的导管相连接。
8. 根据权利要求2所述的用于冷却壳体中电子组件的装置，其中一电子壳体被设计用 来包含可滑入及滑出壳体的印刷电路板，且其通常称为刀锋、SBC卡、PCIe卡、PICMG卡、VME 板及用于计算机中相似的装置、通讯设备、COTS计算机及嵌入式计算机，而所有都包含有热 的电子组件，其需要利用权利要求3和4所述的小型冷凝器的LHPL以冷却电子组件，其可 被安装于PCB卡上，接近壳体的冷却空气出口，或其电子旋转冷却装置。
9. 根据权利要求2所述的用于冷却壳体中电子组件的装置，其中一桌上型计算机壳体 含有包括计算机主机板及其相关PCI卡的PCB，其能保持需要LHPL冷却的热的电子组件，且 可使用靠近排气孔的位置，以安装LHPL冷凝器于其上，如权利要求5所述。
10. —种用于安全供应水和从机架式机箱中排出空气的装置，其包括 一机架，其可为一机柜的一部分，其中机架式机箱是与一导管连接；该导管可包含冷却水岐管，且其可连接到具有风扇的空间中，其突出穿过机柜顶部，且风扇安装至该空间上， 当设有机柜时，其突出穿过机柜后门，并提供一连接件至导管，其与一HVAC系统同流空气 导管相连接，并且在机壳密封件上设有导管，可以令机壳安装于机架中，且当导管被任何所连接的装置排空时，空气不会逸漏，并且设有一密封装置，其与导管一起以使机壳被移去时 不会逸漏。
11. 一种用于供应水到机架式机箱的装置，其包括一机架，其可为一机柜的一部分，其中安装有机架式机箱，而在该机架式机箱后具有一 水歧管，其可以连接到直接提供冷水的装置和冷板上。
12. 根据权利要求10所述的用于安全供应水和从机架式机箱中排出空气的装置及根 据权利要求11所述的用于供应水到机架式机箱的装置，任一项具有与水歧管连接的冷板，其被设计成维持连接他们且位于歧管和机壳之间，其可位于机壳中且可被夹到LHPL的冷 扩散片，所述冷扩散片包括有LHPL分离冷凝器、热管冷凝器区，热管冷凝器区包括有热管 分离冷凝器和含有水冷却分离空气热交换器的鳍式冷扩散片。
13. —种用于冷却空气离开机架式机箱的装置，其包括根据权利要求11所述的用于 安全供应水和从机架式机箱中排出空气的装置及置放在机架式机箱的气流出口处的根据 权利要求12的分离空气热交换器，以使所有离开机壳的空气需要通过热交换器。
全文摘要
本发明公开多种用以冷却排放500瓦或更多瓦数的壳体中的电子组件的方法，其是利用两相的被动传热装置，包括回路式热管及称为LHPLs的装置。在冷却过程中，这些方法将使用的能量最小化，同时使排放到次要冷却回路中的热质量最大化，其中该冷却回路将热传送到外界。当数据中心提供直接通道到冷却水时，可能在如Atlanta Georgia般的热和潮湿位置下将热直接排至冷却塔，因此可消除40％以上的总能量消耗。产生此种能量效率的关键优势为利用具有最小可能的总热阻的LHPL，使其功效最大化的方法及在移动冷却空气时所耗费的能量最小化的装置。
文档编号G06F1/20GK101779178SQ200880020467
公开日2010年7月14日 申请日期2008年4月16日 优先权日2007年4月16日
发明者史蒂夫·弗里德 申请人:史蒂夫·弗里德