РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
`
`(19) RU (11) 2 500 013(13) C1
`(51) МПК
`G06F 1/20 (2006.01)
`
`R U
`
`2 5 0 0 0 1 3
`
`C 1
`
`ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
`ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
`(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
`(72) Автор(ы):
`(21)(22) Заявка: 2012110138/08, 19.03.2012
`Грыжин Михаил Владимирович (RU)
`(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
`(73) Патентообладатель(и):
`19.03.2012
`Общество с ограниченной
`Приоритет(ы):
`ответственностью "ЭКОФЛОПС" (RU)
`(22) Дата подачи заявки: 19.03.2012
`(45) Опубликовано: 27.11.2013 Бюл. № 33
`(56) Список документов, цитированных в отчете о
`поиске: US 2010/0246118 A1, 30.09.2010. US
`6,371,157 B1, 16.04.2002. US 2011/0075353 A1,
`31.03.2011. RU 2 297 661 C2, 20.04.2007. RU 2
`284 051 С2, 20.09.2006. RU 2 289 841 C1,
`20.12.2006.
`Адрес для переписки:
`140181, Московская обл., г. Жуковский,
`а/я 341, С.А. Платонову
`
`к
`
`(54) СИСТЕМА ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
`удаления охлаждающей жидкости содержит, по
`(57) Реферат:
`крайней мере, сливное отверстие, герметично
`системам
`относится
`Изобретение
`закрытое во время штатной работы устройства
`системам
`к
`частности,
`в
`охлаждения
`и,
`и открываемое на начальном этапе извлечения
`электронных
`охлаждения
`жидкостного
`контейнера с электронным устройством из
`устройств. Техническим результатом является
`стойки, а сливное отверстие устройства для
`повышение эффективности технологического
`быстрого удаления охлаждающей жидкости
`процесса работы по обслуживанию сложных
`выполнено
`на
`контейнере
`и
`снабжено
`электронных
`устройств.
`В
`системе
`уплотнением, а крышка сливного отверстия
`для
`жидкостного
`охлаждения
`охлаждения
`жестко закреплена на стойке так, чтобы при
`нескольких электронных устройств каждый
`установке
`электронного
`устройства
`с
`контейнер
`дополнительно
`содержит
`контейнером в стойку герметично закрывать
`устройство
`для
`быстрого
`удаления
`сливное отверстие на контейнере. 3 з.п. ф-лы,
`охлаждающей жидкости
`(опорожнения)
`из
`13 ил.
`контейнера, при этом устройство быстрого
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 1
`
`1 C
`
`3 1 0 0 0 5 2
`
`U R
`
`ru
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`1 of 17
`
`

`

`R U
`
`2 5 0 0 0 1 3
`
`C 1
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 2
`
`1 C
`
`3 1 0 0 0 5 2
`
`U R
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`2 of 17
`
`

`

`R U
`
`2 5 0 0 0 1 3
`
`C 1
`
`RUSSIAN FEDERATION
`
`(19) RU (11) 2 500 013(13) C1
`(51) Int. Cl.
`G06F 1/20 (2006.01)
`
`FEDERAL SERVICE
`FOR INTELLECTUAL PROPERTY
`(12) ABSTRACT OF INVENTION
`(21)(22) Application: 2012110138/08, 19.03.2012
`(24) Effective date for property rights:
`19.03.2012
`Priority:
`(22) Date of filing: 19.03.2012
`(45) Date of publication: 27.11.2013 Bull. 33
`Mail address:
`140181, Moskovskaja obl., g. Zhukovskij, a/ja
`341, S.A. Platonovu
`
`(72) Inventor(s):
`Gryzhin Mikhail Vladimirovich (RU)
`(73) Proprietor(s):
`Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost’ju
`"EhKOFLOPS" (RU)
`
`(54) LIQUID-COOLING SYSTEM FOR ELECTRONIC DEVICES
`(57) Abstract:
`FIELD: information technology.
`SUBSTANCE: in a liquid-cooling system for
`cooling multiple electronic devices, each container
`further
`includes a device
`for
`fast
`removal
`(discharging) of liquid coolant from the container,
`wherein the device for fast removal of liquid coolant
`has at least a drainage hole which is sealed during
`normal operation of the device and open at the
`initial phase of removing the container with the
`electronic device from the support, and said drainage
`hole is made on the container and is provided with a
`seal, and the cover of the drainage hole is rigidly
`attached to the support such that when mounting the
`electronic device with the container on the support,
`the drainage hole on the container is sealed.
`EFFECT: high efficiency of maintaining complex
`electronic devices.
`4 cl, 14 dwg
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 3
`
`1 C
`
`3 1 0 0 0 5 2
`
`U R
`
`en
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`3 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`Заявленное техническое решение относится к системам охлаждения и, в частности, к
`системам жидкостного охлаждения электронных устройств.
`Известно, что в процессе работы компьютерное оборудование выделяет
`значительное количество тепла. Сильно нагретые электронные компоненты
`подвержены более быстрому старению. Чем выше температура работающего
`электронного компонента, тем выше вероятность выхода его из строя. Поэтому
`вероятность сбоев всего электронного блока, управляющего данными, по причине
`сбоя одного из входящих в его состав электронного компонента, повышается. При
`современной тенденции повышения вычислительной производительности аппаратуры
`повышается уровень тепловыделения вычислительных компонентов. Рост
`производительности и энергопотребления процессоров влечет за собой увеличение
`мощности источников питания аппаратуры, что приводит к повышению ими
`тепловыделения.
`Из уровня техники известны устройства для охлаждения электронных
`функциональных блоков вычислительных систем. Как правило, они представляют
`собой систему из установленных в стойку (шкаф) электронных блоков, каждый, или
`группа, из которых заключен в герметичный контейнер, снабженных системой подачи
`и отвода охлаждающей жидкости, теплообменник для охлаждения жидкости,
`нагнетатель.
`Из уровня техники известны системы охлаждения, использующие жидкости. Это
`замкнутые системы, в которых охлажденную жидкость подают по трубопроводу на
`горячую пластину (радиатор), находящуюся в контакте с центральным процессором
`или другим компонентом, и далее жидкость отводят в теплообменник, таким образом
`она циркулирует по замкнутому контуру. Также существуют жидкостные системы
`погружного типа, в которых блоки с серверами погружены в емкости с
`диэлектрической жидкостью, которую отводят по трубам в теплообменники, где
`охлаждают и затем направляют обратно.
`Система охлаждения оборудования методом погружения в жидкость подразумевает
`помещение нагревающихся в процессе работы электронных компонентов в
`индивидуальные герметичные контейнеры. Один контейнер может содержать
`- одну или несколько вычислительных единиц (материнская плата с
`установленными на ней: одним или несколькими многоядерными процессорами,
`модулями памяти и, при необходимости, другими устройствами расширения, например
`графическими ускорителями),
`- один или несколько графических ускорителей,
`- один или несколько RAID - контроллеров,
`- модули расширения оперативной памяти системы,
`- носители информации (как правило, жесткие диски или твердотельные
`накопители),
`- один или несколько блоков питания,
`- коммутаторы, переключатели, устройства проводной, оптической и беспроводной
`передачи, устройства с сотовыми процессорами, системы измерения, включая ручные
`системы и т.д.
`Процесс охлаждения жидкостью может быть реализован несколькими способами:
`C.1 - жидкий теплоноситель подают по трубопроводу на сильно греющиеся
`элементы с дальнейшим принудительным сливом жидкости в систему отвода и
`одновременно с этим контейнер заполняют теплоносителем, таким образом
`охлаждают остальные элементы (фиг.6, 7);
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`DE
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 4
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`4 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`С.2 - жидкий теплоноситель подают по трубопроводу на сильно греющиеся
`элементы с дальнейшим выбросом жидкости в контейнерное пространство и
`одновременным заполнением контейнера теплоносителем и, таким образом,
`охлаждением остальных элементов (фиг.8);
`С.3 - жидкий теплоноситель подают по трубопроводу на сильно греющиеся
`элементы с дальнейшим принудительным сливом жидкости в систему отвода (фиг.9);
`С.4 - контейнер заполняют жидким теплоносителем, который охлаждает все
`элементы (фиг.10).
`Известно несколько устройств для охлаждения электронных модулей, собранных в
`стойку. Наиболее близким по конструкции является устройство по патенту США
`№7911793 от 22.03.2011, в котором для каждого электронного блока, который
`необходимо охлаждать, имеется герметичный контейнер, снабженный входным и
`выходным быстроразъемными штуцерами. От входного патрубка проложена
`магистраль, подводящая охлаждающую жидкость первоначально прямо к наиболее
`теплонапряженным элементам. После прохождения наиболее тепловыделяющих
`элементов жидкость попадает во внутреннюю полость контейнера. Жидкость
`наполняет контейнер также и через отдельную трубку - холодная жидкость тоже
`поступает в пространство блока, заполняет его, охлаждая остальные элементы, и
`покидает контейнер через расположенный в верхней точке отводящий штуцер.
`Это устройство выбрано как прототип.
`Наиболее существенным недостатком этого и других известных устройств является
`недостаточная приспособленность для удаления охлаждающей жидкости из
`герметичного контейнера при извлечении электронного блока из стойки. При
`использовании известных решений при извлечении электронного блока жидкость
`остается в контейнере. Для полного освобождения от жидкости необходимо после
`извлечения перенести контейнер в отдельную емкость и уже там вылить
`охлаждающую жидкость. Все это приводит к дополнительным неудобствам
`эксплуатации, нерациональной потере рабочего времени, необходимости создания
`отдельного поста для слива жидкости.
`Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение
`технологического процесса работы по обслуживанию сложных электронных
`устройств, требующих жидкостного охлаждения методом погружения в охладитель,
`снижение трудозатрат при замене электронных блоков, ускорения слива
`охлаждающей жидкости, улучшение «чистоты» производственного процесса, в т.ч. в
`части снижения пролива, разбрызгивания и проч. охлаждающей жидкости, которая
`может быть не физиологична для контакта с человеком.
`Известные технические решения не позволяют достичь заявленного технического
`результата.
`Для достижения заявленного технического результата предлагается устройство
`электронного модуля изображенного на фиг.1 и фиг.2, тепловыделяющие компоненты
`которого охлаждают жидкостью методом погружения, заключенные в герметичный
`контейнер, снабженный быстроразъеммным штуцером для ввода, отсоединяемые в
`начальной стадии извлечения блока из стойки, и отверстием или патрубками для
`отвода охлаждающей жидкости. Контейнер дополнительно снабжен герметично
`закрываемым отверстием, расположенным в нижней точке контейнера. Размер
`отверстия позволяет быстро удалить всю охлаждающую жидкость, а расположение
`отверстия позволяет полностью слить жидкость прямо в сборную емкость еще на
`начальной стадии движения контейнера при его извлечении из стойки.
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 5
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`5 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
`Фиг.1. Общая схема универсальной стойки с контейнерами.
`Фиг.2. Общая схема универсальной стойки с контейнерами (вид сзади).
`Фиг.3. Функциональная предлагаемая схема циркуляции (А) и слива (Б)
`охлаждающей жидкости в контейнере на примере системы (С.4).
`Фиг.4. Изображение узла подачи и предлагаемого узла отвода охлаждающей
`жидкости.
`Фиг.5. Универсальная стойка без контейнеров.
`Фиг.6. Схема распределения охлаждающей жидкости на примере открытого
`вычислительного модуля (C.1).
`Фиг.7. Принципиальная схема устройства охлаждения в случае размещения (C.1).
`Фиг.8. Функциональная схема точечно-погружной системы охлаждения
`оборудования (С.2).
`Фиг.9. Функциональная схема точечной системы охлаждения оборудования (С.3).
`Фиг.10. Функциональная схема погружной системы охлаждения оборудования (С.4).
`Фиг.11. Схема соединения корпуса блока питания и универсальной стойки.
`Фиг.12. Узел слива охлаждающей жидкости блока питания и универсальной стойки.
`Фиг.13. Структурная схема замкнутой системы охлаждения.
`ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
`11 - корпус шасси,
`12 - охлаждаемые контейнеры стандартной ширины,
`13 - с контейнерами другой (нестандартной) ширины,
`14 - отдел для горизонтального размещения основных блоков питания всего шасси,
`15 - штуцер подводящей магистрали стойки,
`16 - приемный коллектор (сборная емкость),
`17 - магистраль нагнетания, расположенная на стойке,
`20 - шина электропитания электронных блоков,
`27 - блок разъемов,
`28 - плата,
`29 - разъем магистрали нагнетания, расположенный на контейнере,
`34 - разъем нагнетания, расположенный на стойке,
`35 - сливной канал в процессе работы,
`36 - сливной канал при обслуживании,
`37 - задняя стенка контейнера (перегородка),
`39 - основание крышки сливного отверстия,
`40 - пробка сливного отверстия,
`41 - сливное отверстие в контейнере при его извлечении для быстрого удаления
`охлаждающей жидкости,
`42 - нагнетающая магистраль,
`43 - сливная магистраль,
`44 - охлаждаемое устройство,
`54 - штуцер отводящей магистрали стойки,
`55 - электроразъемы силового питания,
`56 - теплообменник,
`57 - емкость для сбора нагретой жидкости.
`ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
`Система охлаждения источника тепла методом погружения его в жидкий
`теплоноситель подходит для различных электронных устройств, в том числе для
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 6
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`6 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`компьютерных серверов и их комплексов, в которых используются электронные
`компоненты, интенсивно выделяющие тепло. В случае охлаждения комплексов
`серверной техники система охлаждения методом погружения в жидкость отличается
`масштабируемой архитектурой. Все охлаждаемые электронные составляющие
`заключаются в герметичные контейнеры, устанавливаемые в шасси, и могут быть
`объединены в единый массив, использующийся для параллельных вычислений.
`Количество шасси, объединенных в единый вычислительный массив, не
`ограничивается.
`Необходимое количество шасси, с установленными контейнерами, наполняют
`диэлектрической охлаждающей жидкостью, которая не нарушает нормальный ход
`работы электроники, отводит тепло и обладает пожароподавляющими свойствами.
`Таким образом, оборудование одновременно защищено от возгораний в случае
`выхода из строя электроники. Это позволяет использовать более простые и дешевые
`системы автоматического пожаротушения в центрах обработки данных. В качестве
`охлаждающей жидкости используется силиконовое масло таких типов, как: Syltherm
`800, Duratherm S, Софэксил ТСЖ-в. Данный перечень может быть расширен
`жидкостями на основе минеральных масел, а также масел натуральных или
`синтетических, основанных на сложных эфирах, и включать любые другие жидкости,
`обладающие диэлектрическими свойствами, высокой температурой кипения, а также
`требуемым соотношением теплоемкости и теплопроводности.
`На фиг.1 изображено шасси с охлаждаемыми контейнерами разных типов,
`корпусом 11 с контейнерами 12 и контейнерами типа 13 для электроники. В одно
`шасси предполагается установка до 11-ти (иногда и более) контейнеров стандартной
`ширины 12 или 22 единицы контейнеров типа 13. В зависимости от геометрических
`размеров и конфигурации оборудования, охлаждаемого жидкостью, ширина
`контейнера 12 может быть увеличена с уменьшением общего их количества в шасси.
`Внутри контейнеров может быть размещена следующая аппаратура:
`- вычислительные модули - серверные платы с оперативной памятью и
`процессорами;
`- графические вычислительные устройства;
`- накопители информации - жесткие диски классические и твердотельные;
`- сетевое оборудование - коммутаторы, маршрутизаторы;
`- прочее оборудование, обеспечивающее обработку и передачу информации,
`нагревающееся в процессе работы.
`Отдел 14 предназначен для горизонтального размещения блоков питания всего
`шасси и располагается в нижней его части и коллектора 16. Контейнеры с
`оборудованием 12, 13 и находящиеся в отделе 14 блоки заполняются диэлектрической
`охлаждающей жидкостью, которая находится в непосредственном контакте со всеми
`располагающимися внутри них компонентами. Контактируя с выделяющими тепло
`элементами, жидкость охлаждает их.
`На фиг.2 изображен вид шасси с тыльной стороны. Здесь видны штуцер для
`подключения магистрали охлажденной жидкости 15 и штуцер подключения к
`магистрали отвода нагретой жидкости 54. Штуцер ввода охлажденной жидкости 15
`оснащен быстроразъемным клапаном и датчиком контроля давления. Диаметр
`штуцера 54 подбирают таким образом, чтобы объем жидкости, поступающий через
`входной штуцер 15 во все контейнеры 12, 13 и 14, не накапливался в коллекторе 16
`шасси 11. Через разъемы 55 на шасси подается внешнее питающее напряжение.
`На фиг.3 и 4 изображен принцип работы устройства - маршруты подачи, перелива и
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 7
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`7 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`сброса жидкости в контейнере системы жидкого охлаждения методом погружения.
`Рассмотрены две позиции контейнера «А» - рабочая и «Б» - обслуживание - сброс
`жидкости.
`Общая магистраль 17 подвода охлажденной жидкости с быстроразъемными
`клапанами 34. Контейнер 12 оснащен приемным штуцером системы охлаждения с
`ответным быстроразъемным клапаном 29.
`Стенки контейнера 12 с вычислительным модулем являются перегородкой между
`контейнером - рабочей зоной, в которой располагается вся электроника в контакте с
`охлаждающей жидкостью, и сливным каналом 35 и 36, по которому нагретая
`жидкость из рабочей зоны стекает в коллектор «горячей» жидкости 16,
`расположенный в нижней задней части шасси.
`Когда серверный блок установлен в рабочее положение «А», пробка 40, жестко
`закрепленная на основании 39, перекрывает сливное отверстие 36 блока. В таком
`положении охлаждающая жидкость поступает внутрь контейнера из штуцера 29 и, в
`зависимости от реализации выбранного способа жидкостного охлаждения,
`распространяется внутри рабочей зоны. Т.к. рабочая зона герметична снизу, она
`постепенно заполняется до верхней кромки перегородки 37 и начинает переливаться
`через край в сливной канал 35 контейнера, а оттуда - в общий коллектор «горячей»
`жидкости 16.
`При изъятии контейнера 12 из шасси, после его отключения и отсоединения
`внешних коммутационных и электроразъемов от модуля, требуется вначале немного
`вытянуть контейнер, так чтобы открылось сливное отверстие 41 в рабочей части
`контейнера (при движении контейнера на извлечение пробка 40 остается неподвижна в
`стойке) и он переходит в положение «Б», в котором жидкость стремительно
`сбрасывается из него по каналу 36 в коллектор 16. Контейнер, освобожденный от
`теплоносителя, готов к полному извлечению из шасси.
`На фиг.5 представлено шасси системы охлаждения. Все контейнеры 12 из
`корпуса 11 извлечены. В верхней части шасси проходит общая шина питания 20. По
`магистрали 17 к контейнерам подводят охлаждающую жидкость. Через штуцеры 34,
`оборудованные быстроразъемным бескапельным разъемом, жидкость подают в
`контейнеры 12.
`На фиг.6 изображен пример контейнера для вычислительного модуля со снятой
`крышкой и его коммутационные разъемы. Вычислительный модуль подключен
`выходными разъемами к блоку разъемов 27, который входит в состав корпуса 12 и
`обеспечивает его герметичность сзади. Установку контейнера 14 осуществляют путем
`введения до упора в свободное посадочное место в нижней горизонтальной части
`универсальной стойки 11. При этом блок разъемов контейнера 27 подключают к
`блоку разъемов шасси, через который вычислительный модуль получает напряжение
`из внешней сети. Ввод охлаждающей жидкости в контейнер 14 осуществляется через
`трубопровод 21. Трубопровод 21, оборудованный быстросъемным штуцером,
`подключается к ответной части быстросъемного разъема 34, расположенной в
`шасси 11, в которую жидкость поступает из общей магистрали 17. Жидкость, поступая
`через трубопровод 21, заполняет контейнер 14 охлажденной жидкостью. При работе
`вычислительный модуль выделяет тепло в жидкость, и теплые слои жидкости
`перемешиваются с менее нагретыми. Контейнер оказывается практически полностью
`заполненным жидкостью. При достижении уровня верхней кромки устройства слива
`жидкость стекает на наклонную поверхность в приемную магистраль 35 и попадает в
`коллектор 16.
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 8
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`8 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`На фиг. 7 представлено устройство контейнера 12 для охлаждения различных типов
`тепловыделяющих устройств по способу C.1, в данном случае - серверного
`вычислительного модуля. Здесь показана материнская плата 28 с установленными
`процессорами 44. В зависимости от назначения в контейнере 12 могут находиться
`иные компоненты, такие как: накопители информации - жесткие диски (твердотельные
`и обычные), коммутационная аппаратура - роутеры, коммутаторы и пр. Через
`штуцер 29 жидкость по магистралям 42 внутри контейнера поступает на процессоры,
`магистрали 43 отводят нагретую жидкость от каждого из процессоров.
`На фиг. 8 представлено устройство контейнера 12 для охлаждения различных типов
`тепловыделяющих устройств по способу С.2.
`На фиг.9 представлено устройство контейнера 12 для охлаждения различных типов
`тепловыделяющих устройств по способу С.3.
`На фиг.10 представлено устройство контейнера 12 для охлаждения различных
`типов тепловыделяющих устройств по способу С.4.
`На фиг.11 изображены контейнеры 14 для блоков питания и их коммутационные
`разъемы. Блок питания укладывают в корпус контейнера 11 и подключают
`выходными разъемами к блоку электроразъемов. Затем корпус закрывают верхней
`крышкой, и он становится герметичным. Установку контейнера 14 осуществляют
`путем введения до упора в свободное посадочное место в нижней горизонтальной
`части универсальной стойки 11.
`На фиг.11 изображено внутреннее устройство контейнера для блока питания 14.
`Размещенная внутри него электроника представляет собой один из блоков питания
`системы. Установка контейнера 14 осуществляется путем введения до упора в
`свободное посадочное место в нижней горизонтальной части универсальной стойки 11.
`При этом блок электроразъемов контейнера становится подключенным к блоку
`электроразъемов шасси, через который блок питания получает напряжение из
`внешней сети 220 В, и через этот же блок разъемов в шину питания 08 шасси подается
`пониженное рабочее постоянное напряжение 12 В. Ввод охлаждающей жидкости в
`контейнер 14 осуществляется через трубопровод 42. Данный трубопровод,
`оборудованный быстросъемным разъемом 29, подключается к ответной части
`быстросъемного разъема 34, расположенной в стойке 11, в которую жидкость
`поступает из общей магистрали 17. Жидкость, поступая через край (или, возможно, по
`всей длине трубки будут выполнены отверстия) трубопровода 42, заполняет
`контейнер 14 с нижнего угла охлажденной жидкостью. При работе блок питания
`выделяет тепло в жидкость, и теплые слои жидкости поднимаются над менее
`нагретыми. Корпус оказывается практически полностью заполненным жидкостью.
`Уровень жидкости определяется плоским зазором устройства слива 35. В рабочем
`состоянии устройство слива 35 своим сливным каналом выходит в коллектор для
`нагретой жидкости 16. При достижении жидкостью уровня верхней кромки устройства
`слива 35 последующая поступающая снизу жидкость вытесняет верхние слои, которые
`и попадают в коллектор 16.
`На фиг.12 показан дополнительный ракурс процесса установки контейнеров 14 в
`универсальную стойку 11. Шторка выходного сливного отверстия подпружинена и
`при извлеченном контейнере 14 находится в нормальном закрытом положении. При
`установке контейнера 14 выступающая часть устройства слива 35 входит в
`соответствующий проем и поднимает шторку.
`На фиг.13 изображена структурная схема полной системы охлаждения на примере
`одной стойки 11, заполненной оборудованием. Система состоит из трех основных
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 9
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`9 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`компонентов: теплообменника 56, охлаждаемого оборудования и блока сбора
`нагретой жидкости 57. Теплообменник 56 может быть выполнен, например, на основе
`радиатора с электровентиляторами. Наличие и количество радиаторов в системе
`определяется требованием температурных условий работы всей системы и
`необходимым количеством отводимого тепла. Этот блок может оставаться в
`кондиционированном помещении, если стойка небольшая и ее тепловыделение
`невысоко, либо может быть вынесен за пределы помещения, например на улицу.
`Возможные реализации не ограничиваются перечисленными вариантами. Блок
`охлаждаемого оборудования представляет собой стойку 11, наполненную согласно
`решаемой вычислительной задаче. Очевидно, что система масштабируема и таких
`блоков может быть любое количество. Блок 57 - это, как правило, емкость для сбора
`нагретой жидкости, стекающей с охлаждаемых контейнеров, условно показанная в
`виде бака. Также в блоке 57 установлены фильтрующие элементы и насос, подающий
`охлаждающую жидкость в теплообменник 56. Все эти блоки соединены между собой
`трубопроводами. Принцип работы устройства состоит в следующем. Для быстрого и
`удобного удаления охлаждающей жидкости из контейнера 12 в его самой нижней
`точке (обычно ближе к сливной емкости) выполнено быстрооткрывающееся
`отверстие 41, герметично закрывающееся крышкой 40 при полностью вставленном в
`стойку положении электронного блока и полностью открывающееся при начале
`выдвижения электронного блока по направляющим из стойки. При извлечении
`электронного блока одновременно или непосредственно после разъединения
`электроразъема(ов) и быстроразъемных штуцеров подвода и отвода охлаждающей
`жидкости открывается отверстие 41, расположенное в нижней точке герметичного
`контейнера. При извлечении контейнера с электронным блоком сразу после отделения
`от электроразъемов и от подводящей и отводящей охлаждающей магистралей, в
`момент открытия сливного отверстия движение контейнера приостанавливают,
`дожидаются полного слива жидкости. Затем продолжают движение до полного
`извлечения опорожненного контейнера. Штуцер подводящей магистрали
`охлаждения 34 при этом закрыт клапаном, перекрывающим магистраль, когда в
`ячейке стойки не установлено устройство. Для большего удобства эксплуатации
`возможна установка проходного фиксатора указывающего и останавливающего
`движение извлекаемого блока в положении, в котором достигается полное открытие
`сливного отверстия 41.
`Устройство для быстрого удаления охлаждающей жидкости дополнительно может
`содержать устройство для направления потока сливаемой жидкости в устройство для
`теплообмена для организации потока сливаемой жидкости, например, в виде лотка.
`Сливное отверстие устройства 41 для быстрого удаления охлаждающей жидкости
`может быть выполнено на контейнере и снабжено уплотнением, а крышка сливного
`отверстия 40 жестко закреплена на стойке на основании 39, так чтобы при установке
`электронного устройства с контейнером в стойку герметично закрывать сливное
`отверстие 41 на контейнере 12.
`Заявляемое устройство промышленно применимо, поскольку может быть
`выполнено теми же средствами, что и остальные элементы описываемых устройств, на
`той же производственной базе и его производство может быть вписано в
`существующий технологический процесс.
`
`Формула изобретения
`1. Система жидкостного охлаждения для охлаждения нескольких электронных
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`CL
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 10
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`10 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`устройств, включающая (характеризующаяся наличием следующих устройств):
`- один или более контейнер, выполненный с возможностью удержания внутри
`охлаждающей жидкости;
`- несколько электронных устройств, каждое из которых состоит из электронных
`компонентов, которые выделяют тепло в процессе работы;
`- каждое из указанных электронных устройств заключено в указанный контейнер и
`помещено параллельно друг другу в стойке;
`- указанные электронные устройства погружены в диэлектрическую охлаждающую
`жидкость, так что указанная диэлектрическая охлаждающая жидкость снимает тепло,
`производимое указанными электронными компонентами каждого из указанных
`электронных устройств;
`- каждое из указанных электронных устройств содержит собственную
`охлаждающую систему для направления потока жидкости, которая включает по
`крайней мере входную и выходную магистрали;
`- каждая из указанных охлаждающих систем выполнена с возможностью
`направления потока охлаждающей диэлектрической жидкости по крайней мере к
`одному электронному компоненту;
`- устройство для распределения охлаждающей жидкости, присоединенное к
`каждому из указанных контейнеров и предназначенное для подвода и отвода
`охлаждающей жидкости;
`- устройство для теплообмена, соединенное с каждым из устройств для
`распределения охлаждающей диэлектрической жидкости, выполненное с
`возможностью по крайней мере частичного снятия тепла с указанной охлаждающей
`диэлектрической жидкости;
`- устройство для перекачивания охлаждающей жидкости из устройства для
`теплообмена к устройствам для распределения охлаждающей жидкости,
`отличающаяся тем, что
`- каждый указанный контейнер дополнительно содержит устройство для быстрого
`удаления охлаждающей жидкости (опорожнения) из контейнера;
`- устройство быстрого удаления охлаждающей жидкости содержит, по крайней
`мере, сливное отверстие, герметично закрытое во время штатной работы устройства и
`открываемое на начальном этапе извлечения контейнера с электронным устройством
`из стойки;
`- сливное отверстие устройства для быстрого удаления охлаждающей жидкости
`выполнено на контейнере и снабжено уплотнением, а крышка сливного отверстия
`жестко закреплена на стойке так, чтобы при установке электронного устройства с
`контейнером в стойку герметично закрывать сливное отверстие на контейнере.
`2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство быстрого удаления
`охлаждающей жидкости дополнительно содержит устройство для направления потока
`сливаемой жидкости в устройство для теплообмена (для организации потока
`сливаемой жидкости).
`3. Система по любому из пп.1, 2, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена
`проходным фиксатором, останавливающим движение блока при извлечении в
`положении, в котором достигается полное открытие сливного отверстия.
`4. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство для распределения
`охлаждающей жидкости содержит трубопровод для подвода жидкости с клапаном,
`закрывающимся при извлечении электронного устройства с контейнером для
`прекращения подачи охлаждающей жидкости.
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 11
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`11 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`
`DR
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 12
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`12 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 13
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`13 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 14
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`14 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 15
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`15 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 16
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`16 of 17
`
`

`

`RU 2 500 013 C1
`
`(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 17
`
`Immersion Systems LLC – Ex. 1010
`PGR 2021-00104 (U.S. 10,820,446 B2)
`17 of 17
`
`