用于机箱级冷却系统的蓄能器的制作方法

用于机箱级冷却系统的蓄能器


背景技术：

1.数据中心环境可以包括电子系统，比如服务器系统、存储系统、无线接入点、网络交 换机、路由器等。每个电子系统可以包括在温度范围内最佳地操作的电子部件。在这种 电子系统的操作期间，电子部件可能产生废热。因此，必须冷却每个电子系统以将电子 部件维持在该温度范围内。例如，数据中心环境可以包括热管理系统以耗散从每个电子 系统的电子部件产生的废热和/或将电子部件维持在该温度范围内。
附图说明
2.本公开的各种特征和优点将从以下参考附图对本公开的示例的描述中变得显而易见， 该描述仅作为示例给出。
3.图1示出了根据本公开的示例实施方式的具有多个机箱的数据中心环境的机架组件 的框图，每个机箱具有机箱级冷却系统和电子系统。
4.图2a示出了根据本公开的示例实施方式的机箱级冷却系统的框图。
5.图2b示出了根据本公开的示例实施方式的机箱级冷却系统的等距视图。
6.图3a示出了根据本公开的示例实施方式的部署在图2a和图2b的机箱级冷却系统 中的蓄能器的一部分的透视竖直截面。
7.图3b示出了根据本公开的示例实施方式的部署在图2a和图2b的机箱级冷却系统 中的蓄能器的一部分的透视水平截面图。
8.图4a示出了根据本公开的示例实施方式的部署在图3a和图3b的蓄能器内的气囊 的透视外视图。
9.图4b示出了根据本公开的示例实施方式的图4a的处于折叠状态的气囊的透视水平 截面图。
10.图4c示出了根据本公开的示例实施方式的图4a的处于展开状态的气囊的透视水平 截面图。
11.图5示出了根据本公开的另一个示例实施方式的气囊的透视外视图。
12.图6a和图6b分别示出了根据本公开的又一示例实施方式的蓄能器的透视竖直截面 和水平截面。
13.图7a示出了根据本公开的示例实施方式的部署在图2a和图2b的机箱级冷却系统 中的蓄能器的透视外视图。
14.图7b示出了根据本公开的示例实施方式的图7a的蓄能器沿着图7a中的线7b-7b
’ꢀ
截取的截面图。
15.图8a示出了根据本公开的示例实施方式的机箱级冷却系统的透视图。
16.图8b示出了根据本公开的示例实施方式的图8a的机箱级冷却系统沿着图8a中的 第一方向8b’观察的侧视图。
17.图8c示出了根据本公开的示例实施方式的图7a的机箱级冷却系统沿着图8a中的 第二方向8c’观察的侧视图。
18.图9展示了示出根据本公开的示例实施方式的组装蓄能器的方法的流程图。
19.需要强调的是，在附图中，各种特征未按比例绘制。事实上，在附图中，为了讨论清 楚，各种特征的尺寸已被任意增大或减小。
具体实施方式
20.以下详细描述参考附图。在可能的情况下，相同的附图标记在附图和以下描述中用 于指代相同的或类似的部分。然而，将明确理解，附图仅用于展示和描述的目的。虽然在 本文档中描述了若干示例，但是修改、改编和其他实施方式是可能的。因此，以下具体实 施方式不限制所公开的示例。相反，所公开示例的正确范围可以由所附权利要求限定。
21.本文所使用的术语仅出于描述示例实施例的目的，而并不旨在进行限制。除非上下 文另有明确指示，否则如本文所使用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在也包 括复数形式。如本文使用的术语“多个”被定义为两个或两个以上。如本文所使用的术语
ꢀ“
另一个”被定义为至少是第二或更多。除非另有指示，否则如本文所使用的术语“联接 的”被定义为连接的，无论是没有任何中间元件直接连接还是利用至少一个中间元件间 接连接。两个元件可以机械联接、电联接或通过通信信道、路径、网络或系统通信链接。 如本文所使用的术语“和/或”是指并涵盖相关联列举项目中的一个或多个项目的任何和 所有可能组合。还将理解，虽然术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但是 这些元件不应受这些术语的限制，因为除非另有陈述或上下文另有指示，否则这些术语 仅用于将一个元件与另一个元件区分开。如本文所使用的，术语“包括”意指包括但不限 于，术语“包含”意指包含但不限于。在一些情况下，宽泛词语和短语(比如“一个或多 个”、“至少”、“但不限于”或其他相似的短语)的存在不应被理解为意指在此类宽泛 短语可能不存在的情况下意图或要求更窄的情况。
22.如本文所使用的，术语“蓄能器”是指压力释放装置，其在预充填状态下在蓄能器的 气囊内部包括加压工作流体且在气囊外部包括在补偿压力下的加压的可压缩流体。如本 文所使用的，术语“预充填”状态可以是指预填充的蓄能器，其随时准备连接(或插入) 到封闭流体回路中以便向在封闭流体回路中循环的冷却流体提供压力释放。术语“补偿 压力”可以是指大于机箱级冷却系统的操作压力(或目标压力)的压力。术语“操作压 力”可以是如下的压力，即，机箱级冷却系统被设计成大约在该压力下通过使冷却流体 循环通过机箱级冷却系统的封闭流体回路来操作。
23.数据中心环境可以包括用于对部署在多个机箱中的电子系统进行热管理的集中式冷 却系统，其中每个机箱设置在数据中心环境的机架组件中，使得它占据机架组件中的一 些机架空间(或u形空间)。电子系统的示例可以包括但不限于服务器系统、存储系统、 无线接入点、网络交换机系统等。集中式冷却系统可以包括多个流体回路，其中每个流 体回路设置在机箱内以使冷却流体循环到部署在对应机箱中的电子系统。例如，每个流 体回路可以将冷却流体引导通过冷却部件，比如设置为与电子系统的电子部件热接触的 冷板。电子部件的示例可以包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、 电源单元、存储器芯片或其他电子元件(比如，电容器、电感器、电阻器等)。集中式冷 却系统可以还包括连接至设置在每个机箱中的流体回路的大型管道网络，以用于将冷却 流体分配到设置在每个机箱中的流体回路。集中式冷却系统可以附加地包括用于将冷却 流体泵送至大型
管道网络中的集中式泵。集中式冷却系统还可以包括集中式热交换器， 以用于接收来自大型管道网络的热流体并耗散来自热流体的废热。
24.在数据中心环境的操作期间，每个电子系统的电子部件可能产生废热。因此，集中 式冷却系统可以经由大型管道网络将由集中式泵所泵送的冷却流体分配到设置在每个机 箱中的流体回路以便对数据中心环境进行热管理。例如，大型管道网络可以包括入口导 管区段，以用于接收来自集中式泵的冷却流体并将冷却流体分配到设置在每个机箱中的 流体回路。设置在每个机箱中的流体回路可以还使冷却流体循环通过对应的冷却部件。 因此，冷却部件可以将由对应的电子部件产生的废热转移到冷却流体并产生热流体。例 如，流体回路可以将冷却流体引导通过设置为与每个电子系统的对应的电子部件热接触 的每个冷却部件，以便通过冷却部件将废热从对应的电子部件转移到冷却流体并由此产 生热流体。此外，设置在每个机箱中的流体回路可以经由大型管道网络将热流体从对应 机箱引导至集中式热交换器。例如，大型管道网络可以包括出口导管区段，以用于接收 来自每个机箱的流体回路的热流体并将热流体引导朝向集中式热交换器。因此，集中式 热交换器可以耗散来自热流体的废热并再生冷却流体以便经由大型管道网络在设置在每 个机箱中的流体回路中再循环。集中式泵的尺寸和功耗可能与管道网络的尺寸相关。例 如，具有大型管道网络的集中式冷却系统可以利用相应地大且功率相对大的集中式泵， 这可能导致消耗大量功率用以泵送冷却流体。
25.集中式冷却系统还可以包括连接至大型管道网络的集中式蓄能器，以调节已分配到 设置在每个机箱中的流体回路的冷却流体的压力。例如，集中式蓄能器可以响应于压力 尖峰和/或已分配在大型管道网络中的冷却流体的热膨胀和收缩来提供压力释放。连接至 大型管道网络的集中式蓄能器可以确保在大型管道网络内维持正压力以便将冷却流体分 配到每个机箱的流体回路。例如，集中式蓄能器可以在隔膜的拉伸状态下将加压工作流 体存储在隔膜内。在集中式蓄能器的操作期间，隔膜可以响应于压力尖峰和/或大型管道 网络中的冷却流体的热收缩或膨胀而部分松弛以将一部分工作流体推入大型管道网络中、 以及回缩以从大型管道网络中拉动一部分冷却流体。因此，集中式蓄能器可以防止集中 式泵的气蚀，气蚀会导致集中式泵的故障和对大型管道网络的损坏。
26.有时，设置在特定机箱中或跨越多个机箱设置的一些电子系统可能消耗更多功率来 执行一个或多个复杂工作负载，由此产生过多的废热。在此类情况下，集中式冷却系统 可能需要增加冷却流体跨越整个管道网络的分配，以满足一些电子系统的冷却流体需求。 例如，集中式泵可能必须以相对增加的速度操作，以满足一些电子系统的冷却流体需求。 结果，同一机箱或机箱系统中的产生标称废热的一些其他电子系统可能接收到不必要的 过度冷却。因此，集中式冷却系统可能a)消耗附加的功率以便使冷却流体以增加的压力 和/或流速循环，并且b)不均匀地耗散来自设置在特定机箱中或跨越多个机箱设置的电 子系统的废热。解决此类问题的一种替代方案是提供待安装在每个机箱中的独立或分离 的冷却系统(或机箱级冷却系统)，而不是在机架组件级别上具有集中式冷却系统。此类 构型有助于改进对用于电子系统的热管理的冷却流体分配的控制。
27.机箱级冷却系统需要在集中式冷却系统中使用的许多相同部件，除了必须减小它们 的尺寸、数量和/或容量以满足部署在机箱中的电子系统的减少的需求之外。例如，机箱 级冷却系统可能需要小型管道网络(比如，封闭流体回路)以使部署在机箱中的电子系 统
流体地互连，而不是如在集中式冷却系统中的大型管道网络。此外，机箱级冷却系统 可能需要紧凑且功率相对较小的泵用于封闭流体回路，而不是如在集中式冷却系统中的 用于大型管道网络的相对较大且功率相对较大的集中式泵。
28.类似地，机箱级冷却系统可能需要紧凑且加压得相对较小的蓄能器，该蓄能器与紧 凑且功率相对较小的泵同步。然而，集中式蓄能器相当大且被高度加压(例如，大约3000 磅/平方英寸(psi))。因此，此类集中式蓄能器可能无法配合在机箱的小空间内，或者 可能占据大空间和/或甚至可能阻止接近机箱中的电缆、托盘等。此外，如果在没有进一 步修改的情况下减小集中式蓄能器的尺寸，则此类集中式蓄能器可能无法获得足够的内 部体积来使隔膜适当地拉伸和松弛以便向冷却流体提供充分的压力释放。此外，如果在 没有进一步修改的情况下隔膜代替地填充有工作流体而处于较低压力(例如，约20psi至 约100psi)，则它无法充分地拉伸和足够地松弛以提供压力释放。附加地，在机箱级冷 却系统的操作期间，隔膜在拉伸时可能摩擦较小的集中式蓄能器的罩壳壁，由此导致隔 膜损坏和故障。因此，在集中式蓄能器没有进一步修改的情况下，集中式蓄能器的尺寸 无法容易地减小以配合在机箱的小空间内。此外，使用常规的固定装置机构来安装集中 式蓄能器。因此，集中式蓄能器在机箱级冷却系统的服务事件期间或维护事件期间不是 容易可调换的。因此，在服务事件或维护事件期间，可能必须关闭电子系统以允许调换 (或替换)机箱级冷却系统的有故障的集中式蓄能器。
29.因此，本文所描述的示例提供了一种新型蓄能器(或机箱级蓄能器或紧凑型蓄能器)， 与集中式冷却系统的集中式蓄能器相比，该新型蓄能器尺寸紧凑、加压得较小(例如，大 约20psi至100psi)，并且在服务和维护事件期间易于搬运。此外，新型蓄能器使用气 囊以代替隔膜来存储加压工作流体(例如，冷却流体)，并且向封闭流体回路中的冷却流 体提供压力释放。附加地，新型蓄能器可以适合于用于对部署在机箱中的电子系统进行 热管理的机箱级冷却系统(即，与机箱集成的冷却系统)，该机箱可以设置在机架组件的 一些机架空间(或u形空间)中。
30.图1展示了数据中心环境的具有多个机箱102的机架组件100的框图。在一些示例 中，机架组件100包括一对框架104和被限定在该对框架104之间的机架空间(u形空 间)106。例如，u形空间106沿着机架组件100的高度延伸。在一些示例中，机架组件 100可以具有约四十二个u形空间106，以允许该多个机箱102设置在u形空间106中 并联接至该对框架104。在某些示例中，该多个机箱102中的每一个在设置在机架组件 100中时占据机架组件100中的一些u形空间106。在一些非限制性示例中，每个机箱 102可以占据机架组件100中的大约十八个u形空间106。在图1的示例中，机架组件100具有两个机箱：第一机箱102-1(也称为机箱)和第二机箱102-2，这两个机箱在u 形空间106中彼此上下设置。附加地，机架组件100包括一些空的或未占据的u形空间 106-1，例如六个u形空间。
31.在一些示例中，该多个机箱102中的每一个(例如，机箱102-1)可以是金属外壳或 壳体，该金属外壳或壳体具有由机箱102-1的多个外围壁部分、盖子部分和底部分(未示 出)限定的内部空间(未标记)。此外，机箱102-1将多个电子系统108、机箱级冷却系 统110、配电单元111-1和电源装置111-2容纳在机箱102-1的内部空间内。例如，机箱 102-1的多个外围壁部分和底部部分可以具有设计特征，用于将该多个电子系统108、机 箱级冷却系统110、配电单元111-1和电源装置111-2容纳在机箱102-1的内部空间内。
32.在一个或多个示例中，该多个电子系统108部署在机箱102-1中，并且可以联接至 机箱102-1的多个外围壁和/或底部。该多个电子系统108可以包括但不限于服务器系统、 存储系统、无线接入点、网络交换机系统等。在图1的示例中，该多个电子系统108包 括服务器系统108-1和网络交换机系统108-2。该多个电子系统108中的每一个可以包括 电子部件(未示出)，这些电子部件在操作以执行(例如，一个或多个客户的)一个或多 个工作负载时消耗功率。在这样的示例中，每个电子部件可能产生废热，该废热需要从 对应的电子系统耗散以确保对应的电子系统的电子部件的适当运行。电子部件的示例可 以包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、电源单元、存储器芯片 或其他电子元件(比如，电容器、电感器、电阻器等)。
33.在一些示例中，机箱级冷却系统110邻近于该多个电子系统108设置，并且联接至 机箱102-1。例如，机箱级冷却系统110可以联接至机箱102-1的多个外围壁和/或底部。 在一个或多个示例中，机箱级冷却系统110可以用作机箱102-1的热管理系统，以耗散 来自部署在机箱102-1中的多个电子系统108的废热。在一些示例中，机箱级冷却系统 110可以附加地被配置成耗散来自配电单元111-1和电源装置111-2的废热，而不偏离本 公开的范围。在一些示例中，机箱级冷却系统110包括由母管114和多个冷却导管116 (如图2a和图2b中所示)限定的封闭流体回路112。机箱级冷却系统110还包括热交 换器118、泵120、蓄能器122(或紧凑型蓄能器或机箱级蓄能器)、多个冷却部件124 (如图2a和图2b中所示)和多个冷却元件125(如图2a和图2b中所示)。在一个或 多个示例中，封闭流体回路112流体地连接至热交换器118、泵120和蓄能器122。例如， 封闭流体回路112的母管114可以流体地连接至热交换器118、泵120和蓄能器122。附 加地，封闭流体回路112的母管114可以流体地连接至该多个冷却导管116，其中该多个 冷却导管116中的每一个可以流体地连接至一个或多个冷却部件124。在一个或多个示 例中，每个冷却部件124可以设置为与该多个电子系统108中的相应电子部件热接触。
34.在操作期间，泵120使冷却流体移动通过封闭流体回路112。例如，母管114的入口 区段接收由泵120所泵送的冷却流体并将冷却流体引导至该多个冷却导管116中的每一 个。在这样的示例中，每个冷却导管116还将冷却流体引导至冷却部件124，比如设置为 与每个电子系统108的电子部件热接触的冷板。每个冷却部件124将从每个电子系统108 的相应电子部件产生的废热转移到冷却流体并由此产生热流体。在一个或多个示例中， 每个冷却导管116还将热流体引导至母管114。在这样的示例中，母管114的出口区段将 热流体引导至热交换器118。在一个或多个示例中，热交换器118耗散热流体中的废热并 再生冷却流体。如本文所讨论的，泵120还使冷却流体再循环通过封闭流体回路112。在 一个或多个示例中，蓄能器122可以响应于压力尖峰和/或在封闭流体回路112中循环的 冷却流体的热膨胀和收缩来提供压力释放。注意到，下文更详细讨论机箱级冷却系统110 和在机箱级冷却系统110中使用的蓄能器122。
35.图2a展示了机箱级冷却系统110的框图。图2b展示了机箱级冷却系统110的透视 图。在下文的描述中，为了便于说明，同时描述图2a和图2b。如在图1的示例中所讨 论的，机箱级冷却系统110可以位于机箱102-1内并联接至该机箱，该机箱具有多个电 子系统108(例如，服务器系统108-1、网络交换系统108-2等)、配电单元111-1和电 源装置111-2。机箱级冷却系统110被配置成耗散来自部署在机架组件100(如图1中所 示)的机箱102-1中的每
个电子系统108的电子部件(未示出)的废热。机箱级冷却系统 110可以包括由母管114和多个冷却导管116限定的封闭流体回路112，该母管和该多个 冷却导管经由流体管线126、128彼此连接。
36.母管114用作机箱级冷却系统110的冷却流体分配单元。母管114可以包括母管部 分，比如顶部母管部分114-a和底部母管部分114-b，以将冷却流体分配在该多个冷却 导管116和包含在机箱102-1内的热交换器118当中。在一些示例中，顶部母管部分114
‑ꢀ
a包括供应区段114-a1和返回区段114-a2。在一个或多个示例中，顶部母管部分114
‑ꢀ
a流体地连接至蓄能器122。例如，蓄能器122中的第一蓄能器122-1连接至顶部母管部 分114-a的供应区段114-a1，并且蓄能器122中的第二蓄能器122-2连接至顶部母管部 分114-a的返回区段114-a2。底部母管部分114-b包括供应区段114-b1、114-b2和返 回区段114-b3、114-b4。在这样的示例中，底部母管部分114-b的供应区段114-b1、114
‑ꢀ
b2经由泵120(例如，泵120-1、120-2)彼此流体地连接。类似地，底部母管部分114
‑ꢀ
b的返回区段114-b3、114-b4经由泵120(例如，泵120-3、120-4)彼此流体地连接。 在一些示例中，顶部母管部分114-a和底部母管部分114-b经由相应的流体管线126、 128彼此连接。例如，顶部母管部分114-a的供应区段114-a1经由流体管线128、126的 供应管线128-1、126-1连接至底部母管部分114-b的供应区段114-b2。类似地，顶部母 管部分114-a的返回区段114-a2经由流体管线128、126的返回管线128-2、126-2连接 至底部母管部分114-b的返回区段114-b3。可以注意到，流体管线126、128也可以称为 母管114的“主体母管部分”，其使顶部母管部分114-a和底部母管部分114-b彼此互 连。
37.该多个冷却导管116用作机箱级冷却系统110的冷却流体循环单元。例如，该多个 冷却导管116包括多个服务器导管116-a和多个交换机导管116-b。在一些示例中，该 多个服务器导管116-a连接至顶部母管部分114-a，并且该多个交换机导管116-b连接 至流体管线126，这些流体管线分别连接母管114的顶部母管部分114-a和底部母管部 分114-b。
38.该多个服务器导管116-a包括服务器供应导管116-a1和服务器返回导管116-a2。 在这样的示例中，服务器供应导管116-a1连接至顶部母管部分114-a的供应区段114
‑ꢀ
a1、以及该多个冷却部件124中的服务器冷却部件124-a(参考图2b)。类似地，服务 器返回导管116-a2连接至顶部母管部分114-a的返回区段114-a2、以及服务器冷却部 件124-a。在一个或多个示例中，服务器冷却部件124-a可以是导热部件。可以注意到， 服务器冷却部件124-a与部署在机箱102-1中的每个服务器系统108-1(如图1中所示) 的多个电子部件热接触。在一些示例中，服务器冷却部件124-a可以具有内部通道或流 体通道(比如，微通道)，以用于导引(或引导)冷却流体的部分吸收被转移到服务器冷 却部件124-a的废热并产生热流体的一部分。换言之，服务器冷却部件124-a可以被配 置成：i)经由相应的服务器供应导管116-a1接收来自顶部母管部分114-a的每个供应 区段114-a1的冷却流体的部分，ii)将冷却流体的该部分引导到内部通道中，以便将废 热转移到这部分冷却流体并产生热流体的一部分，以及iii)经由相应的服务器返回导管 116-a2将热流体的该部分返回到顶部母管部分114-a的返回区段114-a2。
39.该多个交换机导管116-b包括交换机供应导管116-b1和交换机返回导管116-b2。 在这样的示例中，交换机供应导管116-b1中的每一个连接至供应管线126-1和该多个冷 却部件124中的相应的交换机冷却部件124-b(参考图2a)。类似地，交换机返回导管 116-b2中
的每一个连接至返回管线126-2和相应的交换机冷却部件124-b。在一个或多 个示例中，每个交换机冷却部件124-b可以是导热部件。可以注意到，每个交换机冷却 部件124-b可以与部署在机箱102-1中的相应的交换机系统108-2(如图1中所示)的多 个电子部件热接触。在一些示例中，交换机冷却部件124-b可以具有内部通道或流体通 道(比如，微通道)，以用于导引(或引导)冷却流体的另一部分吸收被转移到交换机冷 却部件124-b的废热并产生热流体的另一部分。换言之，交换机冷却部件124-b可以被 配置成：i)经由相应的交换机供应导管116-b1接收来自供应管线126-1的冷却流体的另 一部分，ii)将冷却流体的另一部分引导到内部通道中，以便将废热转移到冷却流体的另一 部分并产生热流体的另一部分，以及iii)经由相应的交换机返回导管116-b2将热流体的 另一部分返回到返回管线126-2。在一个或多个示例中，该多个冷却部件124可以被利用 来冷却服务器系统108-1和交换机系统108-2的不同类型的电子部件，并且该多个冷却部 件124中的每一个可以利用不同的冷却资源压力和/或不同的冷却资源流速来冷却对应的 电子部件。
40.每个泵120-1、120-2、120-3、120-4可以是流体泵，其可以被配置成将冷却流体泵送 通过机箱级冷却系统110的封闭流体回路112。例如，泵120-1、120-2可以泵送冷却流 体以流过底部母管部分114-b的供应区段114-b2、供应管线126-1、128-1、顶部母管部 分114-a的供应区段114-a1、该多个交换机导管116-b中的每一个的交换机供应导管 116-b1、以及该多个服务器导管116-a中的每一个的服务器供应导管116-a1。在服务器 冷却部件124-a中产生的热流体经由该多个服务器导管116-a中的每个服务器返回导管 116-a2被引导回到顶部母管部分114-a的返回区段114-a2，并且在每个交换机冷却部件 124-b中产生的热流体经由该多个交换机导管116-b中的每个交换机返回导管116-b2被 引导至返回管线126-2。此外，在顶部母管部分114-a的返回区段114-a2中的热流体经 由返回管线128-2被引导至返回管线126-2。在这样的示例中，返回管线126-2中的热流 体经由底部母管部分114-b的返回区段114-b3还被引导至泵120-3、120-4。在一些示例 中，泵120-3、120-4可以通过热交换器118将热流体泵送至底部母管部分114-b的供应 区段114-b1。在一些示例中，热交换器118可以是液体热交换器、后门热交换器等。在 一个或多个示例中，热交换器118可以经由外部入口导管132将设备冷却流体130a接 收到机箱102-1内部，以便耗散来自热流体的废热并再生冷却流体。例如，热交换器118 可以在热流体与设备冷却流体之间间接地转移废热并再生冷却流体和产生设备热流体 130b。热交换器118稍后可以经由外部出口导管134将设备热流体130b引导至机箱102
‑ꢀ
1外部，并将再生的冷却流体引导至底部母管部分114-b的供应区段114-b1以便通过泵 120-1、120-2在封闭流体回路112中再循环。
41.在一些示例中，泵120-1、120-2可以相对于彼此以并行结构布置以连接底部母管部 分114-b的供应区段114-b1、114-b2。同样地，泵120-3、120-4可以以并行结构布置。 利用并行的泵120可以在这些泵之一发生故障的情况下允许实现冗余。附加地，利用并 行的泵可以允许改变通过封闭流体回路112的冷却资源(例如，冷却流体)的流速。在 一些其他示例中，泵120中的两个或更多个可以串行布置。例如，泵120-1、120-2可以 与泵120-3、120-4串行布置。在这样的示例中，从泵120-1、120-2排放的冷却流体可以 受到泵120-3、120-4的吸力的影响，且反之亦然。
42.机箱级冷却系统110还包括该多个冷却元件125，例如，第一冷却元件125-1和第二 冷却元件125-2(如图2b中所示)。在一些示例中，该多个冷却元件125中的每一个可 以是具
有内部空间的散热器，以用于将多个热管容纳在散热器的内部空间内。在一些示 例中，该多个冷却元件125可以用于对相应的功率装置(例如，机箱102-1的配电单元 111-1和电源装置111-2)进行热管理。在这样的示例中，第一冷却元件125-1可以设置 为与配电单元111-1热接触，并且第二冷却元件125-2可以设置为与电源装置111-2热接 触。
43.机箱级冷却系统110还包括连接至封闭流体回路112的一个或多个蓄能器122。利 用多于一个蓄能器可以在两个蓄能器122之一发生故障或正在被服务或替换的情况下允 许实现冗余。此外，具有两个蓄能器122的机箱级冷却系统110可以允许在调换/替换另 一蓄能器时，至少一个蓄能器总是连接至机箱级冷却系统110。附加地，在调换/替换蓄 能器之一期间，当机箱级冷却系统110仍在操作时，在机箱级冷却系统110中可以存在 第二蓄能器可以处理的压力尖峰。如图2a和图2b中所展示的，机箱级冷却系统110的 两个蓄能器包括第一蓄能器122-1和第二蓄能器122-2。第一蓄能器122-1连接至顶部母 管部分114-a的供应区段114-a1，并且第二蓄能器122-2连接至顶部母管部分114-a的 返回区段114-a2。在一些其他示例中，封闭流体回路112可以具有连接至顶部母管部分 114-a的供应区段114-a1或返回区段114-a2的仅一个蓄能器122，而不偏离本公开的范 围。第一蓄能器122-1和第二蓄能器122-2中的每一个可以具有压力释放贮器(例如，气 囊)，其在气囊内部包含加压工作流体(例如，冷却流体)且在气囊外部包含在补偿压力 下的加压的可压缩流体，该补偿压力基本上大于机箱级冷却系统110的操作压力(或目 标压力)。在一些示例中，操作压力可以基于电子系统108的最大功耗容量来设定以便 执行(多个)客户的一个或多个工作负载。在一些示例中，操作压力可以是约10磅/平方 英寸(psi)至约50psi。在这样的示例中，补偿压力可以基本上大于操作压力，以适应机 箱级冷却系统110的封闭流体回路112中的失压。在一些示例中，补偿压力可以是约20 psi至100psi。因此，第一蓄能器122-1和/或第二蓄能器122-2在连接至机箱级冷却系统 110时可以通过补偿封闭流体回路112中的任何压力损失来帮助封闭流体回路112将压 力水平恢复至操作压力。在一些示例中，压力损失可能是由于机箱级冷却系统110的封 闭流体回路112中发生泄漏所致或由于一些部件(比如，机箱级冷却系统110中的泵120
‑ꢀ
1至120-4之一)发生故障所致而发生。在一个或多个示例中，保持在补偿压力下的第一 蓄能器122-1和/或第二蓄能器122-2连接至机箱级冷却系统110以将工作流体的一部分 添加至封闭流体回路112中，以便补偿机箱级冷却系统110的封闭流体回路112中的压 力损失。因此，在将工作流体的这部分添加到封闭流体回路112中之后，第一蓄能器122
‑ꢀ
1和/或第二蓄能器122-2可以与封闭流体回路112中的冷却流体建立压力平衡，并且可 以在操作压力下操作(或起作用)。
44.在一个或多个示例中，蓄能器122中的每一个可以包括：壳体，其具有限定体积的 内表面和开口；气囊，其设置在体积的一部分内并附接至该开口；以及可压缩流体，其在 环境压力下、包含在体积的在壳体的内表面与气囊之间的剩余部分中。气囊具有多个长 形壁区段，该多个长形壁区段可折叠地彼此联接并在其间限定气囊体积。响应于气囊体 积内部的工作流体的压力的增加，所述气囊通过展开该多个壁区段进行扩张以增加气囊 体积。在一些示例中，可以通过将工作流体填充到气囊体积内部来增加气囊体积内部的 压力。在这样的示例中，响应于通过将工作流体填充到气囊体积内部来使气囊的多个长 形壁区段扩张，使包含在气囊体积外部(即，在气囊的外表面与壳体的内表面之间)的可 压缩流体从环境压力压缩到补偿压力。下文参考图3a至图3b、图4a至图4b、图5、 以及图6a至图6b来描述
1配合(或压配合)在壳体136的颈部部分136-1内，并且气囊148的颈 部部分148-1中的凸缘区段156安置在(安装在)壳体136中的颈部部分136-1的外圆周 (未标记)上。因此，当气囊148设置在壳体136中时，在气囊148各自的颈部部分148
‑ꢀ
1与壳体136各自的颈部部分136-1之间不存在间隙(或存在很小的间隙)。可以注意 到，气囊148可以占据壳体136中的体积144的一部分，并且壳体136中的体积144的 未占据部分可以用作蓄能器122的压缩体积164。在一些示例中，气囊148中的开口端 152允许气囊148与外部系统(例如，机箱级冷却系统110的母管114)流体连通。在图 4a至图4c的示例中更详细讨论气囊148。
49.在一些示例中，蓄能器122还可以包括帽166(或盖子，如图7a和图7b清楚所示)， 该帽附接至壳体136的开口138以便覆盖气囊148的开口端152。帽166可以包括开口 168和流体连接器170，该流体连接器安装至开口168以允许气囊体积162通过开口端 152与外部系统(例如，母管114)流体连通。在一些示例中，流体连接器170可以是自 对准盲插型快速连接-断开连接器。在这样的示例中，自对准盲插型快速连接-断开连接器 可以联接至图1的机箱级冷却系统110的母管114中的另一个流体连接器172(互补的 自对准盲插型快速连接-断开连接器，如图8a中所示)。在图7a和图7b的示例中更详 细讨论帽166。
50.蓄能器122还包括包含在压缩体积164中的可压缩流体150。在一些示例中，可压缩 流体150是空气。在一些其他示例中，可压缩流体150可以是气体、油等。压缩体积164 内的可压缩流体150可以在蓄能器122的制造过程中被加压到补偿压力。例如，气囊体 积162填充有工作流体以便允许气囊148从折叠状态移动到展开状态。在这样的示例中， 当气囊148移动到展开状态时，气囊148的外表面158将可压缩流体150推抵壳体136 的内表面142，由此在可压缩流体150上施加压力到补偿压力。在一些示例中，通过安装 在蓄能器122的帽166上的流体连接器170并通过以下方式将气囊148保持在补偿压力 下：i)通过联接至壳体136的颈部部分136-1的帽166来密封壳体136的开口138；和ii) 将气囊210的颈部部分148-1抵靠壳体136的颈部部分136-1密封。在一些示例中，蓄能 器122可以包括一个或多个密封元件159(参考图7b)，该一个或多个密封元件设置在 帽166与壳体的颈部部分136-1之间以密封气囊148中的开口端152。此外，蓄能器122 还可以包括另外的一个或多个密封元件161(参考图7b)，该另外的一个或多个密封元 件设置在壳体136各自的颈部部分136-1与气囊148各自的颈部部分148-1之间以密封 壳体136中的开口138。在一些示例中，在气囊体积162填充有工作流体之前，压缩体积 164包含大气压力下的空气。在这样的示例中，当气囊体积162填充有工作流体时，可压 缩流体150从大气压力被加压到补偿压力。
51.图4a示出了部署在图3a和图3b的蓄能器122中的气囊148的透视外视图。图4b 示出了图4a的处于折叠状态的气囊148的透视截面图。图4c示出了图4a的处于展开 状态的气囊148的透视水平截面图。在下文的描述中，为了便于说明，同时描述图4a和 图4b。
52.如本文在图3a和图3b的示例中所讨论的，气囊148具有颈部部分148-1和连接至 颈部部分148-1的主体部分148-2。气囊148可以具有由颈部部分148-1限定的开口端 152、以及由主体部分148-2限定的封闭端154。在一些示例中，颈部部分148-1可以是 气囊148的半刚性部分，并且主体部分148-2可以是气囊148的柔性部分。颈部部分148
‑ꢀ
1是气囊148的圆形部分。主体部分148-2由包括多个长形壁区段174的可折叠结构形 成，该多个长形壁区段可折叠地彼此联接以在气囊148的中心处限定气囊体积162。在一 些示例中，处于展开状态(如图4c中所示)的气囊148具有最大气囊体积162，并且处 于折叠状态(如图4a和图4b中
所示)的气囊148具有最小气囊体积162。在一些示例 中，该多个长形壁区段174中的两个可以在外边缘176处彼此联接，并且该多个长形壁 区段174中的另外两个可以在内边缘178处彼此联接。例如，长形壁区段174-1中的每 一个在一侧处的外边缘176处联接至邻近的长形壁区段174-2，且在另一侧处的内边缘 178处联接至另一个邻近的长形壁区段174-3。以这种方式，每个内边缘178定位在一对 外边缘176之间，且反之亦然。该多个长形壁区段174的外边缘176和内边缘178可以 允许气囊148在折叠状态与展开状态之间移动。在一个或多个示例中，内边缘178沿着 向内方向(朝向气囊148的中心)移动以达到折叠状态、以及沿着向外方向(背离气囊 148的中心)移动以达到展开状态。在一个或多个示例中，内边缘178由于用于气囊148 的材料的自然性质而朝向中心向内移动，以便使气囊148保持处于折叠状态。换言之， 气囊148在环境压力(或大气压力或中性压力)下保持处于折叠状态。在一些示例中， 该多个长形壁区段174的外边缘176直接连接至颈部部分148-1，并且该多个长形壁区段174的内边缘178经由连接器区段180连接至颈部部分148-1。在图4a的示例中，连接 器区段180具有三角形形状。此外，外边缘176经由对应的内边缘178彼此连接，该内 边缘位于气囊148的封闭端154处的外边缘176之间。
53.虽然图4a至图4c示出了具有八个长形壁区段174(这八个长形壁区段被联接以具 有四个外边缘176和四个内边缘178)的气囊148，但在其他示例中，气囊148可以包括 更少或更多的长形壁区段(例如，十二个或十六个)，而不偏离本公开的范围。在一些示 例中，气囊148的设计可以取决于壳体136的尺寸和形状，使得气囊148可以展开以匹 配壳体136的基本尺寸和形状。例如，在气囊148的展开状态下，气囊148的形状和尺 寸可以与壳体136的形状和尺寸尽可能地密切匹配，以便通过展开气囊148的多个长形 壁区段174(即，在拉伸该多个长形壁区段174的情况下)使对压缩体积164中的可压缩 流体150的压缩最大化(即，达到补偿压力)。
54.例如，参考图4a和图4b，气囊148通过折叠该多个长形壁区段174缩小以实现折 叠状态。因此，在气囊148的折叠状态下，内边缘178在向内方向上朝向气囊148的中 心移动。在一些示例中，当排放气囊体积162中的工作流体151时，气囊148缩小。因 此，处于排放状态的气囊148将每个内边缘178保持在中心处，从而引起在外边缘176 处彼此连接的相互邻近的两个长形壁区段174-1、174-2(例如，参考图4b)定位成彼此 平行，由此形成气囊148的三叶草形或十字形截面。可以设想气囊148的其他折叠形状 和图案，而不偏离本公开的范围。如本文所使用的，术语“排放”状态可以是指气囊148 的如下的状态，即，气囊体积162未填充有工作流体151或在环境压力下仅包括尽可能 多的工作流体151来填充气囊体积162中的空隙而不展开气囊148。在一些示例中，在气 囊148的排放状态下，气囊体积162和压缩体积164保持在环境压力下。
55.例如，参考图4c，气囊148通过展开该多个长形壁区段174进行扩张以实现展开状 态。因此，在气囊148的展开状态下，内边缘178在向外方向上背离气囊148的中心移 动。在一些示例中，当气囊体积162被充填或填充有工作流体151时，气囊148扩张。 因此，处于充填状态的气囊148将每个内边缘178保持背离中心，从而引起例如在内边 缘178处彼此连接的一对长形壁区段174-1、174-3定位成彼此线性地邻近，从而形成气 囊148的多边形截面。如本文所使用的，术语“充填”状态可以是指气囊148的如下的 状态，即，气囊体积162填充有工作流体151以展开该多个长形壁区段174而不拉伸此 类长形壁区段174。在一些示例
中，气囊体积162可以填充有工作流体151至其最大容 量，以便将压缩体积164内的可压缩流体150压缩到补偿压力。换言之，在气囊148的 充填状态下，气囊体积162和压缩体积164保持在补偿压力下。因为气囊148的多个长 形壁区段174从展开状态扩张到折叠状态而不拉伸气囊148，所以气囊体积162可以未 被高度加压以用于保持工作流体151，并由此压缩压缩体积164以便将可压缩流体150保 持在补偿压力下。附加地，由于处于展开状态的多个长形壁区段174可以实现与壳体136 的形状和尺寸尽可能地密切匹配的形状和尺寸，因此具有相对小的尺寸的气囊148可以 设置在机箱级冷却系统110的蓄能器122的壳体136内。
56.在一个或多个示例中，气囊148响应于以下各项从环境压力被加压(例如，完全被 加压)到补偿压力：a)将工作流体151填充到气囊体积162内部，和b)压缩压缩体积 164内部的可压缩流体150。在一些示例中，气囊148响应于以下各项从补偿压力部分地 被减压到操作压力：a)将来自气囊体积162的工作流体151的一部分添加到封闭流体回 路112中，和b)使压缩体积164内部的可压缩流体150部分膨胀。此外，气囊148响应 于以下各项从操作压力被减压(例如，完全被减压)到环境压力：a)将来自气囊体积162 的工作流体151的剩余部分添加到封闭流体回路112中，和b)使压缩体积164内部的可 压缩流体150完全膨胀。
57.图5示出了根据另一个示例的气囊248的透视外视图。气囊248具有颈部部分248
‑ꢀ
1和连接至颈部部分248-1的主体部分248-2。气囊248可以具有由颈部部分248-1限定 的开口端252、以及由主体部分248-2限定的封闭端254。在一些示例中，颈部部分248
‑ꢀ
1可以是气囊248的半刚性部分，并且主体部分248-2可以是气囊248的柔性部分。颈部 部分248-1是气囊248的圆形部分。主体部分248-2由包括多个长形壁区段274的可折 叠结构形成，该多个长形壁区段可折叠地彼此联接在气囊248的中心处限定将气囊体积 262。气囊248具有十六个长形壁区段274，这十六个长形壁区段被联接以具有八个外边 缘276和八个内边缘278。在一些示例中，该多个长形壁区段274的外边缘276直接连 接至颈部部分248-1，并且该多个长形壁区段274的内边缘278经由第一连接器区段280
‑ꢀ
1连接至颈部部分248-1。类似地，该多个长形壁区段274的外边缘276直接连接至气囊 248的设置在封闭端254处的半圆形圆顶元件290，而该多个长形壁区段274的内边缘 278经由第二连接器区段280-2连接至半圆形圆顶元件290。在图4a的示例中，第一连 接器区段280-1和第二连接器区段280-2中的每一个各自具有三角形形状。可以注意到， 该多个长形壁区段274的外边缘276和内边缘278(这些外边缘和这些内边缘连接至气 囊248的封闭端处的半圆形圆顶元件290)可以在展开状态下减小该多个长形壁区段274 上的应力。因此，半圆形圆顶元件290可以防止气囊248的应力相关的损坏或故障。
58.图6a和图6b分别示出了根据另一个示例的蓄能器322的透视竖直截面和水平截 面。在下文的描述中，为了便于说明，同时描述图6a和图6b。图6a和图6b中所示出 的蓄能器322可以代表图3a至图3b中所示出的蓄能器122的另一个示例实施方式。因 此，蓄能器322可以包括在一个或多个方面(例如，几何形状、尺寸、定位、材料或操 作)与蓄能器122的类似命名的特征基本上类似的某些特征，并且为了简洁起见，本文 不再重复对这些特征的描述。例如，蓄能器322可以包括具有开口338和底部340的壳 体336。壳体336可以具有限定壳体336的体积344的内表面342。蓄能器322可以包括 设置在壳体336的体积344中的气囊348。气囊348具有附接至壳体336的开口338的 开口端352。气囊348具有包括多个长形壁区段374(类似于图4a至图4c的长形壁区 段174)的可折叠结构，该多个长形壁区段可折叠地
彼此联接并限定气囊体积362。蓄能 器322还限定在壳体336的内表面342与气囊348之间的压缩体积364。与图4a至图 4c和图5比较而言，图6a和图6b中所示出的蓄能器322可以包括设置在压缩体积364 的一部分中的多孔结构392。在示例中，多孔结构392包括柔性泡沫。多孔结构392包围 气囊348定位。在一些示例中，多孔结构392填充壳体336的内表面342与气囊348之 间的间隙394。压缩体积364还可以包括包含在多孔结构392的孔内的可压缩流体350。 多孔结构392可以允许可压缩流体350跨孔隙移动。在这些示例中，在气囊348扩张的 情况下，多孔结构392压缩并允许气囊348移动到展开状态且增加气囊体积362。当气囊 348缩小时，多孔结构392膨胀并恢复至其原始状态。多孔结构392可以通过防止气囊 348在壳体336的体积344内移动来支持气囊348保持在其位置中。此外，多孔结构392 还可以减少或防止气囊348上的过度应力。以这种方式，多孔结构392保护气囊348以 在搬运和/或运输期间免受损坏。例如，当蓄能器322(没有多孔结构392并且设置在壳 体336的体积344内部)为了运输目的而向一侧(或处于水平取向而不是如图6a至图 6b中所示的竖直取向)转动时，则气囊348可以由于其自身重量所致以及还由于作用在 其上的流体重量所致而在体积344内部摆动。当气囊348向一侧或另一侧挠曲时，这可 能引起在气囊348的一些部分上过度拉伸。在这样的示例中，多孔结构392有助于将气 囊348保持在壳体336的中心处并阻止其摆动和撞击壳体336的侧壁。因此，多孔结构 392防止或减少气囊348的摩擦和拉伸，摩擦和拉伸可能导致气囊348中发生撕裂或气 囊348发生泄漏。可以注意到，适当设计的气囊348可以在移动到完全展开状态但不拉 伸时尽可能接近实际模仿壳体336的形状，因此使空气压缩最大化，但使由于拉伸气囊 材料所产生的应力最小化。一旦气囊348完全扩张，它就可以经由多孔结构392一次在 多个侧上与壳体336的内表面342接触。
59.在一些示例中，图7a示出了蓄能器122的透视外视图。图7b示出了蓄能器122沿 着图7a中的线7b-7b'截取的截面图。图7a和图7b中所示出的蓄能器122可以代表图 3a至图3b中所示出的蓄能器122的部分。因此，蓄能器122包括在一个或多个方面(例 如，几何形状、尺寸、定位、材料或操作)与蓄能器122的类似命名的特征类似的特征， 并且为了简洁起见，本文不再重复对这些特征的描述。例如，蓄能器122可以包括壳体 136，该壳体具有颈部部分136-1和连接至颈部部分136-1的主体部分136-2。颈部部分 136-1可以包括开口138，并且主体部分138-2可以包括底部140。蓄能器122还可以包 括气囊148，该气囊具有颈部部分148-1和连接至颈部部分148-1的主体部分148-2。在 一些示例中，气囊148可以具有由颈部部分148-1限定的开口端152、以及由主体部分 148-2限定的封闭端154。气囊148设置在壳体136中，使得凸缘区段156(在图3a中 示出)安置在壳体136中的颈部部分136-1的外圆周(未标记)上。由此防止气囊148悬 置在壳体136中而不落入壳体136中。此外，气囊148的颈部部分148-1配合(或压配 合)在壳体136的颈部部分136-1内。气囊148内部的体积用作气囊体积162，而在将气 囊148设置在壳体136内之后壳体136内的未占据体积用作蓄能器122的压缩体积164。 在一些示例中，可压缩流体150(比如，空气)可以在环境压力下占据压缩体积164。类 似地，工作流体151(比如，冷却流体)可以在环境压力下占据气囊体积162，而不展开 气囊148的多个长形壁区段174。与图3a和图3b的蓄能器122的部分比较而言，图7a 和图7b中所示出的蓄能器122还包括帽166(或盖子)，该帽安装在气囊148的开口端 152上并覆盖壳体136的颈部部分136-1。帽166的形状和轮廓使得它配合在壳体136的 颈部部分136-1上面，以防止工作流体151和可压缩流体150分别从气囊体积162和压 缩体积164发生
泄漏。例如，帽166可以在其内表面上具有锁定特征(例如，螺纹)， 这些锁定特征与壳体136的颈部部分136-1的外表面上的锁定特征(例如，反向螺纹)联 接/配合。在一些示例中，蓄能器122还可以包括一个或多个密封元件159，该一个或多 个密封元件设置在帽166与壳体136的颈部部分136-1的外表面之间，以密封气囊148 中的开口端152。类似地，蓄能器122还可以包括另外的一个或多个密封元件161，该另 外的一个或多个密封元件在壳体136的颈部部分136-1的内表面与气囊148的颈部部分 148-1的外表面之间以密封壳体136的开口138。
60.在一些示例中，帽166包括开口168以允许流体连接器170连接至帽166并经由气 囊148的开口端152建立气囊体积162与流体连接器170之间的流体连通。流体连接器 170还可以允许气囊体积162经由设置在外部系统中的另一个流体连接器172(参考图 2b)与外部系统(例如，机箱级冷却系统110的母管114)流体连通。在一些示例中，流 体连接器170是自对准盲插型快速连接-断开联接装置，且另一流体连接器172是另一个 自对准盲插型快速连接-断开联接装置。在一个或多个示例中，蓄能器122中的快速连接
ꢀ‑
断开联接装置以及，母管114的另一快速连接-断开联接装置在蓄能器122连接至母管 114时允许蓄能器122与外部母管(例如，图2b的母管114)流体连通。在一些示例中， 蓄能器122中的快速连接-断开联接装置可以是快速断开插头，且母管114中的快速连接
ꢀ‑
断开联接装置可以是快速断开插座。在这样的示例中，快速断开插头可以插入到快速断 开插座中，以经由母管114在蓄能器122与封闭流体回路112之间建立流体流动路径。 类似地，快速断开插头可以从快速断开插座中拔出，以解除经由母管114在蓄能器122 与封闭流体回路112之间建立的流体流动路径。在一个或多个示例中，快速断开插头和 快速断开插座可以彼此连接，以建立蓄能器122与封闭流体回路112之间的液密(例如， 无泄漏)流体连接。在一些示例中，可以在不使用任何工具的情况下执行快速断开插头 和快速断开插座的插入和拔出。因此，蓄能器122可以在机箱级冷却系统110的服务或 维护事件期间容易替换/调换。
61.在一个或多个示例中，快速断开插头和快速断开插座中的每一个可以包括内部阀。 在这样的示例中，当插头和插座彼此连接以便在其间建立流体流动路径时，快速断开插 头和快速断开插座中的每一个的内部阀可以打开。类似地，当插头和插座彼此断开以便 解除在其间建立的流体流动路径时，快速断开插头和快速断开插座中的每一个的内部阀 可以关闭，并且还防止流体从相应部件(例如，蓄能器122和/或封闭流体回路112)发 生泄露。
62.在一些示例中，蓄能器122可以进行预充填并准备好与机箱级冷却系统110的有故 障的蓄能器替换或调换。处于预充填状态的蓄能器122可以从一个地方运送到另一个地 方和/或准备好替换损坏的或有故障的蓄能器。在一些示例中，蓄能器122在连接至封闭 流体回路112时可以将工作流体151的一部分添加到机箱级冷却系统110的封闭流体回 路112中，因此气囊体积162内的工作流体151的压力可以与封闭流体回路112中的冷 却流体的操作压力均衡。在这样的示例中，可压缩流体150可以部分地膨胀以在气囊148 上施加力，以便允许将工作流体151的这部分添加(注入)到封闭流体回路112并均衡 其间与封闭流体回路112的压力。
63.参考图1、图2a至图2b、图3a至图3b、图4a至图4c、以及图7a和图7b，在 蓄能器122的组装期间，气囊148可不包含任何量的工作流体151，或者可能仅包含一定 量的工作流体
151以填充气囊体积162中的空隙。因此，气囊148在环境压力下可能已 达到最小气囊体积162，且因此称为“非充填”状态。在气囊148的非充填状态下，气囊 148的多个长形壁区段174处于折叠状态。具有在壳体136的内表面142内限定的体积 144的壳体136填充有在环境压力下的可压缩流体150。在这样的示例中，处于非充填状 态的气囊148经由壳体136的颈部部分136-1中的开口138设置在壳体136内。在这样 的示例中，i)气囊的颈部部分1481-1与壳体136的颈部部分136-1配合，并且ii)气囊 的主体部分148-2悬置在壳体136的主体部分136-2内。此外，气囊148的凸缘区段156 安置在壳体136中的颈部部分136-1的外圆周(未标记)上。因此，当气囊148设置在壳 体136内时，在气囊148各自的颈部部分148-1与壳体136各自的颈部部分136-1之间 不存在间隙(或存在很小的间隙)。在将气囊148设置在壳体136内时，可压缩流体150 的某一部分从体积144逸出以适应壳体136内的气囊148，并且可压缩流体150的剩余 部分在环境压力下保留在壳体136的未占据部分中。在一些示例中，气囊148可以占据 壳体136的某一部分(例如，体积)，并且壳体136的剩余未占据部分(例如，体积) (其称为蓄能器148的压缩体积164)具有在环境压力下的可压缩流体(例如，空气)。 此外，帽166设置在气囊148的开口端152上面并附接至壳体136的颈部部分136-1。蓄 能器122还充填有工作流体151(例如，冷却流体)，以增加气囊体积162内的工作流体 151的压力。在这样的示例中，当气囊148被充填(即，填充有工作流体151)时，气囊 148通过展开该多个长形壁区段174进行扩张以增加气囊体积162。在一些示例中，可以 执行对气囊148的充填，直到该多个长形壁区段174完全展开并且压缩体积164内的可 压缩流体151达到补偿压力。在一个或多个示例中，当气囊148被充填时，该多个长形 壁区段174从折叠状态(如图4b中所示)移动到展开状态(如图4c中所示)而不拉伸 气囊148。可以注意到，在蓄能器122完全被充填之后，它可称为预充填的蓄能器。在这 样的示例中，处于展开状态(如图4c中所示)的气囊148具有最大气囊体积162，并且 处于折叠状态(如图4a和图4b中所示)的气囊148具有最小气囊体积162。在这样的 示例中，响应于气囊体积162内部的工作流体151的压力增加(即，通过填充工作流体)， 压缩体积164内部的可压缩流体150可能被压缩超过环境压力，例如，可能被压缩到补 偿压力。在一些示例中，补偿压力可以是大于封闭流体回路112的操作压力的压力。稍 后，流体连接器170(例如，快速断开插头)安装至帽166中的开口168，以允许气囊体 积162通过快速断开插头与外部系统(例如，机箱级冷却系统的母管114)流体连通。
64.在一些示例中，预充填至补偿压力的蓄能器122可以连接至封闭流体回路112的母 管114。例如，蓄能器122中的流体连接器170(快速断开插头)可以插入到母管114中 的另一流体连接器172(快速断开插座)，以将蓄能器122快速连接至母管114。在这样 的示例中，蓄能器122在连接至封闭流体回路112时可以将工作流体151的一部分添加 到机箱级冷却系统110的封闭流体回路112中，因此气囊体积162内的工作流体151的 压力和压缩体积164内的可压缩流体150的压力可以与封闭流体回路112中的冷却流体 的操作压力均衡。在一些示例中，可压缩流体150可以部分地膨胀以在气囊148的外表 面上施加力，以便将工作流体151的这部分添加(注入或推动)到封闭流体回路112中 并均衡其间与封闭流体回路112的压力。
65.在一些示例中，蓄能器122稍后可以用作压力贮器或压力释放装置，以便在机箱级 冷却系统110的封闭流体回路112内维持操作压力。例如，在机箱级冷却系统110的操 作期
间，响应于压力尖峰和/或在封闭流体回路112中循环的冷却流体的热膨胀和收缩， 蓄能器122可以暂时将工作流体151的更多部分添加到封闭流体回路中或暂时从封闭流 体回路112接收冷却流体的一部分，以提供压力释放。例如，在机箱级冷却系统110的 操作期间，气囊148可以响应于封闭流体回路112中的冷却流体的热膨胀而部分地折叠 以暂时将工作流体151的更多一部分从气囊体积162添加到封闭流体回路112中，并且 可以响应于封闭流体回路112中的冷却流体的热收缩而部分地展开以暂时将冷却流体的 这部分从封闭流体回路112接收到气囊体积162中。因此，蓄能器122可以防止泵的气 蚀，气蚀会导致泵120的故障和对封闭流体回路112的损坏。换言之，压缩体积164内 的可压缩流体150可以在气囊体积162中的工作流体151上施加压力以将工作流体151 的更多部分排出到封闭流体回路112中，并且工作流体151可以通过使冷却流体的这部 分从封闭流体回路112进入气囊体积162中而在压缩体积164中的可压缩流体150上施 加背压力。在一个或多个示例中，当压力尖峰减小时和/或当冷却流体的热膨胀和收缩减 小时，封闭流体回路112可以恢复至正常操作压力，由此允许蓄能器122也在封闭流体 回路112的正常操作压力下操作。
66.此外，在机箱级冷却系统110的操作期间，冷却流体可能有一些损失，由此在一段 时间内降低封闭流体回路112的操作压力。在这样的示例中，蓄能器122可以将工作流 体151的某一附加部分永久地添加到封闭流体回路中，以补偿封闭流体回路112中的冷 却流体损失并通过补偿封闭流体回路112中的任何压力损失将压力水平恢复至操作压力。 在一些示例中，冷却流体的损失可能是由于冷却流体快速偶发性泄漏(或灾难性泄漏) 所致和/或由于冷却流体在一段时间内缓慢正常泄漏所致。偶发性泄漏可能是在建立/断开 蓄能器122与母管114之间的连接期间从流体连接器170、172滴出冷却流体。冷却流体 的正常泄漏可能是由于封闭流体回路112内的冷却流体蒸发所致，蒸发可能非常缓慢， 并且可能需要很多天或很多个星期或更长时间才能导致明显的流体损失。对于灾难性泄 漏，可能必须立即替换蓄能器122，以便减少机箱级冷却系统110的故障。对于正常泄 漏，可能必须在机箱级冷却系统110的定期维护期间替换蓄能器122。
67.返回参考图1以及图2a和图2b，机箱级冷却系统110可以包括位于封闭流体回路 112中的一个或多个传感器(未示出)。一个或多个传感器可以是压力传感器、温度传感 器、流量计等。在本公开中，一个或多个传感器可以是压力传感器，其被配置成测量封闭 流体回路112的母管114中(例如，顶部母管部分114-a的供应区段114-a1或返回区段 114-a2中)的冷却流体的压力。母管114中的检测到的压力可以用于确定机箱级冷却系 统110中的流体泄漏和/或泵120故障。在一些示例中，如果冷却流体的某一部分从封闭 流体回路112中泄漏出来，则封闭流体回路112的操作压力可能在一段时间内下降。由 于冷却流体的体积与封闭流体回路112的操作压力相关联，因此封闭流体回路112中的 测量的压力可以用于确定封闭流体回路112中的冷却流体的操作压力是否有任何下降。 换言之，压力传感器检测到的操作压力可以与针对不同操作压力数据具有冷却流体的预 定体积数据的查找表或图表相关，以便确定已从封闭流体回路112中损失了多少冷却流 体体积。当机箱冷却系统110中的冷却流体存在正常泄漏时，通过将工作流体151的某 一附加部分添加到封闭流体回路112中，蓄能器122可以保持机箱级冷却系统110在操 作压降下操作。然而，当机箱冷却系统110中的冷却流体存在偶发性泄漏时，蓄能器122 可能无法保持机箱级冷却系统110在操作压降下操作。因此，在机箱冷却系统110中的 偶发性泄漏期间，气囊体积162可以由于
将工作流体151的剩余部分添加到封闭流体回 路112中而完全排放以达到蓄能器122的排放状态。在这样的示例中，响应于气囊体积 162内部的工作流体151的压力降低和压缩体积164内部的可压缩流体150膨胀到大气 压力(响应于气囊体积162内部的工作流体151的压力降低)，气囊体积162被完全排 放。对于偶发性泄漏/灾难性泄漏，可能必须立即替换蓄能器122，以便减少机箱级冷却 系统110的故障。换言之，在机箱级冷却系统110下降到指定操作压力以下之前，或者 如果压力在指定的时间量内下降过快，则可能必须提醒服务技师注意机箱级冷却系统110 需要重新充填有更多的冷却流体或替换蓄能器122。
68.例如，如果机箱级冷却系统110在6个月的时段内检测到封闭流体回路112中的0.1 psi压降，则可以将它归类为机箱级冷却系统110中的正常泄漏。在此类情况下，有可能 浏览图表以确定在这6个月内已泄漏了多少冷却流体体积并确定是否可能必须调换蓄能 器以补充在封闭流体回路112中失去的冷却流体。然而，如果压力传感器指示操作压力 明显下降(例如，在4小时内下降大约10psi)，则机箱级冷却系统110可能由于冷却流 体体积中的明显泄漏所致而具有某一问题。此类泄漏将需要快速解决，因为它可能导致 该机箱关闭以进行清洁和服务/维修。
69.图8a示出了在一些示例中的机箱级冷却系统810的透视图。图8a中所示出的机箱 级冷却系统810可以代表图1以及图2a至图2b中所示出的机箱级冷却系统110的一个 示例。因此，机箱级冷却系统810可以包括在一个或多个方面(例如，几何形状、尺寸、 定位、材料或操作)与机箱级冷却系统110的类似命名的特征类似的某些特征，为了简 洁起见，本文不再重复对这些特征的描述。例如，机箱级冷却系统810可以包括封闭流 体回路812、热交换器818、泵820和蓄能器822。机箱级冷却系统810可以与设置在机 架组件内的机箱集成。机箱级冷却系统810可以被利用来耗散由部署在机箱中的每个电 子系统的电子部件产生的废热。蓄能器822可以代表图3a至图3b中所示出的蓄能器 122的一个示例。如所描述的，蓄能器822可以包括快速断开插头870，并且封闭流体回 路812可以包括快速断开插座872。在这样的示例中，蓄能器822可以在不使用任何工具 的情况下快速连接至封闭流体回路812或从封闭流体回路断开。此外，如所描述的，蓄 能器822的形状和尺寸可以是紧凑的。如本文所讨论的，与集中式蓄能器相比，蓄能器 822由于其尺寸小所致而可以占据更少的空间，且因此当机箱级冷却系统810被集成在 机箱中时，蓄能器822可以很好地配合。例如，图8b是图8a的机箱级冷却系统810沿 着图8a中的第一方向8b’观察的侧视图，且图8c示出了图7a的机箱级冷却系统沿着 图8a中的第二方向8c’观察的侧视图。如图8b和图8c中所示，与可能由于其尺寸较 大而无法配合在可用空间中的常规蓄能器022(被示为虚线图)相比，蓄能器822很好地 配合在机箱级冷却系统810中的可用空间中。此外，可以在机箱级冷却系统810中使用 具有加压得较小(例如，20psi至100psi)气囊的蓄能器822。
70.图9展示了示出根据本公开的示例实施方式的组装蓄能器的方法900的流程图。应 注意到，例如，方法900是结合图1、图2a至图2b、图3a至图3b、图4a至图4c、 以及图7a至图7b来描述的。方法900在框902处开始并继续到框904。
71.在框904处，方法900包括：将具有多个长形壁区段的气囊设置到蓄能器的壳体中。 在一些示例中，壳体具有限定体积的内表面和开口。在这样的示例中，体积可以经由壳 体中的开口接收处于折叠状态的气囊。在一些示例中，气囊具有颈部部分和具有该多个 长形壁区段的主体部分，该多个长形壁区段可折叠地彼此联接并在其间限定气囊体积。 此外，
气囊的颈部部分包括开口端，该开口端流体地连接至气囊体积。在一些示例中，气 囊体积被限定在气囊的内表面内。气囊体积填充有在环境压力下的工作流体。方法900继 续到框906。
72.在框906处，方法900包括：将气囊的一部分安装在壳体上。例如，安装气囊的一 部分可以包括：将气囊的颈部部分中的凸缘部分安装或安置在壳体的颈部部分中的开口 上；以及使气囊的颈部部分和壳体的颈部部分彼此配合，使得壳体中的开口被气囊的颈 部部分和壳体的颈部部分密封。在一些示例中，压缩体积被限定在壳体的内表面和气囊 的外表面之间。压缩体积填充有在环境压力下的工作流体。此外，一个或多个密封元件 (例如，第二密封元件)可以设置在壳体的颈部部分与气囊的颈部部分之间，以防止可 压缩流体从壳体泄漏。此外，在将气囊的这部分安装在壳体上时，该多个长形壁区段悬 置在壳体中的体积的一部分内，并且壳体中的体积的剩余部分包含有可压缩流体。方法 900继续到框908。
73.在框908处，方法900包括：将帽附接至壳体，使得气囊的开口端被帽密封。在一 些示例中，帽联接至壳体的颈部部分(颈部部分的外表面)，以便防止工作流体从气囊体 积泄漏。在一些示例中，一个或多个密封元件(例如，第一密封元件)可以设置在壳体的 颈部部分与帽之间，以防止工作流体从气囊泄漏。方法900继续到框910。
74.在框910处，方法900包括：通过增加气囊体积内部的工作流体的压力，经由帽对 蓄能器进行充填，以便通过展开该多个长形壁区段来使气囊扩张。在一些示例中，帽包 括至少一个孔，以允许气囊体积与用于将工作流体填充到气囊体积内的填充系统流体连 通。在一些示例中，将工作流体填充到气囊体积内部导致气囊的多个长形壁区段展开， 由此引起压缩体积内部的可压缩流体从环境压力压缩到补偿压力。在一些示例中，帽可 以附加地包括自对准盲插型快速连接-断开联接装置，其使得能够将蓄能器与外部系统(例如，机箱级冷却系统)连接和断开，而不需要任何特殊工具或固定装置来在其间建 立此类连接。方法900在框912处结束。
75.本文所描述的示例提供了一种蓄能器，与集中式冷却系统的集中式蓄能器相比，该 蓄能器是紧凑的、强健的和容易可替换的。特别地，由于蓄能器是防泄漏的且不太容易 损坏，因此它可以很容易地从一个地方搬运和运送到另一个地方。此外，使用自对准盲 插型快速连接-断开联接装置可以容易地且快速地组装蓄能器，且因此蓄能器可容易地替 换为另一个类似的蓄能器。此外，蓄能器具有紧凑的形状，因为蓄能器采用气囊而不是 隔膜来向在封闭流体回路中循环的冷却流体提供压力释放。因此，与集中式冷却系统的 集中式蓄能器相比，蓄能器具有细长且更长的主体，并且与集中式蓄能器相比占据更少 的空间。因此，蓄能器适合于在设置于机箱内的机箱级冷却装置中使用。在一些示例中， 蓄能器的设计更长且更细长，但也可以制成为采用广泛各种其他形状、尺寸和比例，而 不偏离本公开的范围。蓄能器的设计可以实现其他集中式蓄能器设计可能争取或者由于 各种原因而无法实现的比例和形状，比如如上文所描述的，在小直径隔膜的情况下，隔 膜无法拉伸得足够远。
76.如本文所使用的，术语“或”可以以包括性或者排他性的意义来解释。此外，不应将 对单数形式的资源、操作或结构的描述理解为排除复数。除非另有明确陈述，或者在如 所使用的上下文内另有理解，否则条件语言(除其他外，比如“可以”、“可能”、“也 许”或“会”一般地旨在传达某些实施例包括而其他实施例不包括某些特征、要素和/或 步骤。
77.尽管本技术可以易于进行各种修改和替代形式，但是上文所讨论的示例仅通过示例 的方式示出。将理解，这些技术不旨在限于本文所公开的特定示例。实际上，本技术包括 落入所附权利要求的真实精神和范围内的所有替代方案、修改和等效物。

技术特征：
1.一种蓄能器，包括：壳体，所述壳体具有限定体积的内表面和开口；气囊，所述气囊设置在所述体积的一部分内并附接至所述开口，其中，所述气囊包括多个长形壁区段，所述多个长形壁区段可折叠地彼此联接并在其间限定气囊体积，并且其中，响应于所述气囊体积内部的工作流体的压力增加，所述气囊通过展开所述多个长形壁区段进行扩张以增加所述气囊体积；以及可压缩流体，所述可压缩流体包含在所述体积的在所述壳体的内表面与所述气囊之间的剩余部分中，其中，响应于所述多个长形壁区段的扩张，所述可压缩流体被压缩到补偿压力。2.根据权利要求1所述的蓄能器，其中，所述多个长形壁区段中的两个长形壁区段在外边缘处或在内边缘处可折叠地彼此联接，并且其中，每个内边缘定位在一对外边缘之间。3.根据权利要求1所述的蓄能器，其中，响应于所述气囊体积内部的工作流体的压力降低，所述气囊通过折叠所述多个长形壁区段进行缩小以减小所述气囊体积，并且其中，响应于所述气囊体积内部的工作流体的压力降低，所述可压缩流体膨胀。4.根据权利要求1所述的蓄能器，其中，在所述气囊扩张的情况下，所述气囊对所述可压缩流体进行压缩，并且在所述气囊缩小的情况下，所述气囊允许所述可压缩流体膨胀。5.根据权利要求1所述的蓄能器，还包括多孔结构，所述多孔结构设置在所述壳体的内表面与所述气囊之间，其中，所述可压缩流体包含在所述多孔结构内。6.根据权利要求1所述的蓄能器，还包括帽，所述帽设置在所述气囊的开口端上面并附接至所述壳体的第一颈部部分，所述第一颈部部分限定所述壳体的开口，其中，所述气囊体积经由所述气囊的开口端和所述帽与外部系统流体连通。7.根据权利要求6所述的蓄能器，还包括一个或多个第一密封元件以及一个或多个第二密封元件，其中，所述一个或多个第一密封元件设置在所述帽与所述第一颈部部分之间，以防止所述工作流体从所述气囊泄漏，并且其中，所述一个或多个第二密封元件设置在所述壳体的第一颈部部分与所述气囊的第二颈部部分之间，以防止所述可压缩流体从所述壳体泄漏，所述第二颈部部分限定所述气囊的开口端。8.根据权利要求6所述的蓄能器，其中，所述帽包括自对准盲插型快速连接-断开联接装置，所述自对准盲插型快速连接-断开联接装置使得能够将所述蓄能器与所述外部系统连接和断开。9.根据权利要求1所述的蓄能器，还包括半圆形圆顶元件，其中，所述多个长形壁区段的至少一端经由所述半圆形圆顶元件可折叠地彼此联接。10.一种机箱级冷却系统，包括：封闭流体回路，所述封闭流体回路包括母管和多个冷却导管，所述多个冷却导管彼此流体地连接并设置在机箱内，其中，所述母管经由泵将冷却流体分配到所述多个冷却导管中的每一个冷却导管和热交换器；以及蓄能器，所述蓄能器可拆卸地连接至所述母管，其中，所述蓄能器包括：壳体，所述壳体具有限定体积的内表面和开口；气囊，所述气囊设置在所述体积的一部分内并附接至所述开口，其中，所述气囊包括多个长形壁区段，所述多个长形壁区段可折叠地彼此联接并在其间限定气囊体积，并且其中，
响应于所述气囊体积内部的工作流体的压力增加，所述气囊通过展开所述多个长形壁区段进行扩张以增加所述气囊体积；以及可压缩流体，所述可压缩流体包含在所述体积的在所述壳体的内表面与所述气囊之间的剩余部分中，其中，响应于所述多个长形壁区段的扩张，所述可压缩流体被压缩到补偿压力。11.根据权利要求10所述的机箱级冷却系统，其中，所述多个长形壁区段中的两个长形壁区段在外边缘处或在内边缘处可折叠地彼此联接，并且其中，每个内边缘定位在一对外边缘之间。12.根据权利要求10所述的机箱级冷却系统，其中，响应于所述气囊体积内部的工作流体的压力降低，所述气囊通过折叠所述多个长形壁区段进行缩小以减小所述气囊体积，并且其中，响应于所述气囊体积内部的工作流体的压力降低，所述可压缩流体膨胀。13.根据权利要求10所述的机箱级冷却系统，其中，在所述气囊扩张的情况下，所述气囊对所述可压缩流体进行压缩，并且在所述气囊缩小的情况下，所述气囊允许所述可压缩流体膨胀。14.根据权利要求10所述的机箱级冷却系统，还包括多孔结构，所述多孔结构设置在所述壳体的内表面与所述气囊之间，其中，所述可压缩流体包含在所述多孔结构内。15.根据权利要求10所述的机箱级冷却系统，还包括帽，所述帽设置在所述气囊的开口端上面并附接至所述壳体的第一颈部部分，所述第一颈部部分限定所述壳体的开口，其中，所述气囊体积经由所述气囊的开口端和所述帽与外部系统流体连通。16.根据权利要求15所述的机箱级冷却系统，还包括一个或多个第一密封元件以及一个或多个第二密封元件，其中，所述一个或多个第一密封元件设置在所述帽与所述第一颈部部分之间，以防止所述工作流体从所述气囊泄漏，并且其中，所述一个或多个第二密封元件设置在所述壳体的第一颈部部分与所述气囊的第二颈部部分之间，以防止所述可压缩流体从所述壳体泄漏，所述第二颈部部分限定所述气囊的开口端。17.根据权利要求15所述的机箱级冷却系统，其中，所述帽包括自对准盲插型快速连接-断开联接装置，所述自对准盲插型快速连接-断开联接装置使得能够将所述蓄能器与所述外部系统连接和断开。18.根据权利要求10所述的机箱级冷却系统，还包括半圆形圆顶元件，其中，所述多个长形壁区段的至少一端经由所述半圆形圆顶元件可折叠地彼此联接。19.一种组装蓄能器的方法，包括：将具有多个长形壁区段的气囊设置到所述蓄能器的壳体中，其中，所述壳体具有限定体积的内表面，所述体积用于经由所述壳体中的开口接收所述气囊，其中，所述多个长形壁区段可折叠地彼此联接并在其间限定气囊体积，并且其中，所述气囊包括流体地连接至所述气囊体积的开口端；将所述气囊的一部分安装在所述壳体上，使得所述壳体中的开口被所述气囊的所述部分和所述壳体密封，所述多个长形壁区段悬置在所述壳体中的体积的一部分内，并且所述壳体中的体积的剩余部分包含有可压缩流体；将帽附接至所述壳体，使得所述气囊的开口端被所述帽密封；以及通过增加所述气囊体积内部的工作流体的压力，经由所述帽对所述蓄能器进行充填，
以便通过展开所述多个长形壁区段使所述气囊扩张，其中，响应于通过所述气囊体积内部的工作流体的增加的压力展开所述多个长形壁区段，所述可压缩流体被压缩到补偿压力。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述帽包括自对准盲插型快速连接-断开联接装置，所述自对准盲插型快速连接-断开联接装置使得能够将所述蓄能器与外部系统连接和断开。

技术总结
本公开涉及用于机箱级冷却系统的蓄能器。本文所描述的示例涉及要在机箱级冷却装置中使用的紧凑且可替换的蓄能器。蓄能器是低加压装置，具有壳体、气囊和可压缩流体。壳体具有限定体积的内表面和开口。气囊设置在体积部分内并附接至开口。气囊包括多个长形壁区段，该多个长形壁区段可折叠地彼此联接并在其间限定气囊体积。响应于气囊体积内部的工作流体的压力增加，所述气囊通过展开多个壁区段进行扩张以增加气囊体积。可压缩流体包含在壳体的内表面与气囊之间的剩余体积部分中。响应于多个长形壁区段的扩张，可压缩流体被压缩到补偿压力。力。力。


技术研发人员：S
受保护的技术使用者：慧与发展有限责任合伙企业
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2023/8/24