用于浸入式冷却的汇流排总成的制作方法

本公开涉及浸入式冷却装置，且更具体地涉及用于浸入式冷却装置的汇流排总成。

背景技术：

1、数据中心容置用于储存、处理及传播数据及应用程序的目的的信息技术(it)设备。it设备可包括电子器件，诸如服务器、储存系统、配电单元、路由器、交换器及防火墙。

2、it设备消耗电，且产生废热作为副产物。具有数千个操作服务器的数据中心需要专用的it冷却系统来管理废热。必须从数据中心捕获并排除废热。若不移除废热，则数据中心内的环境温度可上升至高于可接受阈值，且可能会发生电子器件(例如微处理器)的温度诱发的效能节流，这是不期望的。

3、直接液体冷却系统可用于冷却it设备。直接液体冷却的一种形式为浸入式冷却。在浸入式冷却系统中，将电子器件浸入于介电流体中。来自电子器件的废热被传递至介电流体，且接着通过合适的排热器件从介电流体捕获并被排除在数据中心外部。

4、图14a至图14c示出基本两相的浸入式冷却装置1400的现有技术示例。装置1400包括用呈液相的介电流体620(诸如氢氟醚)部分填充的浸入槽201。装置1400包括安装在浸入槽201的顶部空间中的冷凝器235。电子器件800浸入在介电流体620中。电子器件800可为包括一个或多个微处理器801的服务器。浸入槽201通过盖225围封。

5、在操作期间，电子器件800产生废热。废热被传递至介电流体620，这导致部分的介电流体620沸腾且形成介电蒸气615。介电蒸气615上升通过介电液体620浴且进入浸入槽201的顶部空间206。当介电蒸气615接触冷凝器235时，其冷凝回至介电液体620且被动地再循环回至液体浴，由此完成蒸发、冷凝、降落及收集的循环1401。

6、在两相浸入式冷却系统中，缆线或汇流排通常用于将电力从外部电源传递至浸入式冷却槽内的电子器件。然而，使用缆线来传递电力具有某些缺点。首先，缆线使日常维护复杂化。例如，电子器件通常竖直插入至浸入槽中。缆线连接至电子器件的顶侧。当从浸入槽移除电子器件时，必须在可移除电子器件之前移除及收卷缆线。通常，维护人员必须将他们的手插入至热介电液体中以断开缆线。热介电液体显著高于体温，且甚至在穿戴绝热手套的情况下仍令人不适。其次，某些缆线可能与系统中的介电流体不相容。缆线含有可由塑胶材料制成的绝缘部。取决于材料类型，可能存在导致缆线劣化及流体污染的化学相容性问题。

7、因此，代替使用缆线，电子器件800可被设计为与定位于浸入槽的底部处的汇流排配接。作为示例，电子器件800可配备有被设计为接合且电连接至浸入槽201的底部处的汇流排的汇流排夹具。由于汇流排通常不具有绝缘部，故可不存在与介电流体的化学相容性问题。

8、图14a中示出的现有技术浸入槽201包括穿透浸入槽201的侧壁的汇流排1405。汇流排1405将电力递送至浸入槽201内的电子器件800。这种构造可适用于在使用期间经历最小振动或移动的某些固定槽201。然而，对于在移动数据中心1500(图15)中使用的浸入式冷却槽201，这种构造是不可接受的。移动数据中心1500，例如图15中示出的移动数据中心，可包含布置在装运容器1005中的浸入式冷却槽201。移动数据中心1500可能经公路、例如在平板拖车上进行运输。归因于由运输及安装导致的振动，在汇流排1405穿透浸入槽201的侧壁处可能出现流体泄漏。

9、若流体从浸入槽201泄漏，则槽201中的液位将降低，而潜在地使电子器件800曝露于环境空气。此时，系统可能无法有效地冷却电子器件800。电子器件800可能会过热且接着关闭或经历效能节流。

10、某些现有技术汇流排，诸如图12中示出的示例，具有曝露的非绝缘金属条20’，这些曝露的非绝缘金属条为数据中心工作人员带来安全风险。人员可能无意间接触曝露的汇流排20’且触电。在另一示例中，人员可能意外地将金属工具(诸如扳手)掉落至槽201中且使汇流排总成100’短路，而引起系统停机且损坏电子硬件800。

11、某些现有技术汇流排总成100”，诸如图13中示出的示例，涂布有铸模树脂以使汇流排20”绝缘且防止意外触电。铸模树脂可产生热阻，该热阻防止介电液体620有效地冷却汇流排20”。过量热累积可増加电阻且降低传输效率。而且，铸模树脂可能不与介电液体620化学相容，且可随着时间使介电液体620降解且污染介电液体620，从而需要流体过滤或替换。

12、某些现有技术汇流排总成100”，诸如图13中示出的示例，可具有紧密间隔的水平汇流排20”。在使用期间，汇流排20”可变热且需要冷却。在两相冷却系统中，蒸气泡可在汇流排20”的表面上形成且在液体浴中上浮。随着电力使用的増加，汇流排20”将产生更多废热且继而产生更强烈沸腾。在某一时刻，归因于水平定向的汇流排20”之间的窄空隙，蒸气泡将比能够从空隙逸出的速度更快地产生。可能发生蒸气的累积，且蒸气泡可充当绝缘层，而导致被称为“蒸干”的状况。当蒸气无法从表面逸出且防止过冷流体到达且由此冷却电子器件800的表面时，导致蒸干。蒸干可能导致増加的热阻率及过热。在极端情况中，蒸干可能导致热失控及器件故障。

技术实现思路

1、在第一方面中，本发明涉及一种用于浸入式冷却装置的汇流排总成。在一些实施例中，该汇流排总成包括具有第一端及与第一端相反的第二端的绝缘体块、狭槽及汇流排。在一些实施方案中，该绝缘体块由一种或多种介电材料(例如，酚类材料、迈拉材料、聚酰亚胺材料及环氧树脂材料)制成，且包括：第一障壁，其从该第一端延伸至该第二端，该第一障壁包括第一支撑表面及第一障壁宽度；第二障壁，其从该第一端延伸至该第二端，该第二障壁包括第二支撑表面及第二障壁宽度；及位于该第一障壁与该第二障壁之间的通道，该通道从该第一端延伸至该第二端且具有通道宽度。在一些变型中，该狭槽可形成于该通道的底表面中，且该汇流排可安置于该狭槽中。有利地，该汇流排具有凹入成低于该第一支撑表面和/或该第二支撑表面的顶表面。

2、在一些实施方案中，该汇流排可在该通道中大体上居中。例如，第一间隙可在该汇流排与该第一障壁之间形成于该通道中，且第二间隙可在该汇流排与该第二障壁之间形成于该通道中，使得该第一间隙大于该汇流排宽度且该第二间隙大于该汇流排宽度，和/或该汇流排的该顶表面凹入成低于该第一支撑表面及该第二支撑表面中的至少一个达一距离，该距离大于该第一间隙或该第二间隙中的至少一个。

3、在一些实施例中，该通道是形成于该绝缘体块中的多个通道之一且该汇流排是多个汇流排之一，使得该多个通道布置成平行构造且各通道容纳这些汇流排之一。在一些变型中，这些汇流排适合于传输单相电力或三相电力。例如，这些汇流排可包括构造成传输三相电力的第一组汇流排及构造成传输三相电力的第二组汇流排，使得该第一组汇流排及该第二组汇流排布置成对称构造，以容许将电子器件以第一定向或第二定向中的至少一个定向电连接至这些汇流排。

4、在第二方面中，本发明涉及一种浸入式冷却装置。在一些实施例中，该浸入式冷却装置包括：浸入槽，其具有上部及下部且限定该上部和该下部之间的目标液位，且该浸入槽包括由底部及多个侧壁限定的内部容积；及汇流排总成，其定位于该浸入槽的该内部容积内。在一些应用中，该汇流排总成可包括：绝缘体块，其具有基底部分及直立部分，使得该基底部分与该底部的内表面相邻且该直立部分与该多个侧壁中一个侧壁的内表面相邻；基底通道，其从该基底部分的第一端延伸至该基底部分的第二端；直立通道，其从该直立部分的第一端延伸至该直立部分的第二端；第一障壁，其沿着该基底通道延伸且具有第一支撑表面及第一障壁宽度；第二障壁，其沿着该基底通道延伸且具有第二支撑表面及第二障壁宽度；及汇流排，其具有电连接至直立区段的基底区段，使得该基底区段安置于该基底通道中且该直立区段安置于该直立通道中。在一些变型中，该基底区段的顶表面可定位成低于该第一支撑表面或该第二支撑表面中的至少一个支撑表面。

5、在一些应用中，该浸入式冷却装置进一步包括定位于该浸入槽的该内部容积内且在该目标液位上方的冷凝器，和/或穿透连接总成。在一些实施例中，该穿透连接总成可包括：连接块，其可在该目标液位上方安装至该浸入槽的外表面；电连接器，其延伸穿过该连接块；及密封件，其构造成提供该连接块的底表面与该浸入槽的外表面之间的液密密封件。在一些实施方案中，该汇流排的该直立区段适合于穿透该浸入槽中的开口且电连接至该电连接器。

6、在另一实施方案中，该基底通道及该直立通道可形成l形通道且该基底区段及该直立区段形成l形汇流排，使得该l形汇流排可安置于该l形通道内。

7、在又一实施方案中，该浸入式冷却装置也可包括以下一项或多项：基底狭槽，其形成于该基底通道中，且该汇流排的该基底区段可定位于该基底狭槽中；及直立狭槽，其形成于该基底通道中，使得该汇流排的该直立区段可定位于该基底狭槽中。

8、在第三方面中，本发明涉及一种用于浸入式冷却槽的汇流排总成套组。在一些实施例中，该汇流排总成套组包括绝缘体块及l形汇流排。在一些变型中，该l形汇流排可包括基底区段及直立区段，且该绝缘体块可包括基底部分及直立部分，基底部分及直立部分适合于形成l形绝缘体块；基底通道，其从该基底部分的第一端延伸至该基底部分的第二端；直立通道，其从该直立部分的第一端延伸至该直立部分的第二端，使得该直立通道及该基底通道一起形成l形通道；第一障壁，其具有第一支撑表面且沿着该基底通道延伸；及第二障壁，其具有第二支撑表面且沿着该基底通道延伸。有利地，该基底通道可构造成容纳该基底区段且该直立通道构造成容纳该直立区段，且当该基底区段安置于该基底通道中时，该基底区段可凹入成低于该第一支撑表面和/或该第二支撑表面。

9、在一些应用中，该汇流排总成套组也可包括穿透连接总成。在一些实施方案中，该穿透连接总成可包括：连接块；电连接器，其延伸穿过该连接块且构造成连接至该l形汇流排的该直立区段；及密封件，其构造成提供该连接块的底表面与浸入槽的外表面之间的液密密封件。在一些变型中，凹槽可形成于该连接块的该底表面中，且该密封件可安置于该凹槽中。

10、在另一应用中，该汇流排总成套组可包括以下一项或多项：基底狭槽，其在该基底通道中，使得该基底狭槽构造成容纳该l形汇流排的该基底区段；直立狭槽，其在该直立通道中，使得该直立狭槽构造成容纳该l形汇流排的该直立区段；和/或板连接器，其经结构化且经布置以将该l形汇流排的该基底区段连结至该l形汇流排的该直立区段。

11、在又一应用中，该绝缘体块也可包括：第三障壁，其沿着该直立通道延伸且具有第三支撑表面；及第四障壁，其沿着该直立通道延伸且具有第四支撑表面，使得当该直立区段安装于该直立通道中时，该直立区段凹入成低于该第三支撑表面及该第四支撑表面。