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特許6578029電子ラックに用いられるモジュール化自動位置合わせ液体による熱除去カップリングシステム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6578029

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】電子ラックに用いられるモジュール化自動位置合わせ液体による熱除去カップリングシステム

(51)【国際特許分類】

G06F 1/20 20060101AFI20190909BHJP

H05K 7/18 20060101ALI20190909BHJP

H05K 7/20 20060101ALI20190909BHJP

【ＦＩ】

G06F1/20 C

G06F1/20 A

H05K7/18 K

H05K7/20 W

【請求項の数】20

【外国語出願】

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2018-28489(P2018-28489)

(22)【出願日】2018年2月21日

(65)【公開番号】特開2018-136943(P2018-136943A)

(43)【公開日】2018年8月30日

【審査請求日】2018年3月5日

(31)【優先権主張番号】15/438,600

(32)【優先日】2017年2月21日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516357421

【氏名又は名称】バイドゥユーエスエイエルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＢａｉｄｕＵＳＡＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下賢樹

(72)【発明者】

【氏名】クイ、ヤン

(72)【発明者】

【氏名】ガオ、ティアニー

(72)【発明者】

【氏名】ヘイダリ、アリ

(72)【発明者】

【氏名】インガルズ、チャールズジェー．

【審査官】三橋竜太郎

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００６６４８０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ１／２０

Ｈ０５Ｋ７／１８−７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子ラックであって、
前記電子ラックの後端に設置され、外部の熱除去システムから熱除去液体を提供する熱除去液体マニホールドアセンブリーを含むバックプレートと、
前記電子ラックの先端を経由して複数のサーバスロットに収納される複数のサーバブレードと、を備えており、
前記サーバブレードのそれぞれは、
相応のサーバを示す情報技術（ＩＴ）部品を収納するサーバトレイと、
第一液体入口コネクタと第一液体出口コネクタを備え、前記第一液体入口コネクタが前記熱除去液体マニホールドアセンブリーから前記熱除去液体を受け取って前記情報技術部品から熱を除去し、前記第一液体出口コネクタが、交換された熱を前記情報技術部品から前記熱除去液体マニホールドアセンブリーへ携えるより温い液体を放出し、前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタが所定の公差空間内に前記サーバトレイに対して自在に移動することにより、前記バックプレートの前記熱除去液体マニホールドアセンブリーに固定して設置される第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとにそれぞれ自動位置合わせすることができるセルフ組み立てカップリングアセンブリーと、を備え、
前記セルフ組み立てカップリングアセンブリーは、
前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタが取り付けられており、前記バックプレートに向けて外へ延びるストッパーを含むフローティングアライメントプレートと、
前記サーバトレイの後端に固定して取り付けられており、アライメントガイドを具備して前記アライメントガイドにより前記フローティングアライメントプレートの前記ストッパーを露出し、安定の状態にある場合、前記アライメントガイドが前記フローティングアライメントプレートを前記所定の公差空間内に移動するように案内するアライメントブラケットと、を備える、
ことを特徴とする電子ラック。

【請求項2】

前記フローティングアライメントプレートは、前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタと共に、前記ストッパーと前記アライメントガイドにより限定される所定の空間内に前記アライメントブラケットに対して移動することにより、前記第二液体入口コネクタと前記第二液体出口コネクタとに位置合わせすることができる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ラック。

【請求項3】

前記所定の空間は、前記ストッパーと前記アライメントガイドのエッジとの間の相対空間により制限される、
ことを特徴とする請求項２に記載の電子ラック。

【請求項4】

前記ストッパーはナットを含み、前記ナットは雌ネジを有してネジを前記雌ネジを経由して前記ナットにねじることにより、前記ナットが前記アライメントブラケットの前記アライメントガイド内に移動する際に、前記フローティングアライメントプレートが前記アライメントブラケットに緩く付設される、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ラック。

【請求項5】

前記ストッパーは、前記第一液体入口コネクタの付近に設置される第一ストッパー及び前記第一液体出口コネクタの付近に設置される第二ストッパーを備え、かつ前記アライメントガイドは、前記第一ストッパーを露出する第一アライメントガイド及び前記第二ストッパーを露出する第二アライメントガイドを備え、前記第一ストッパーは前記第一アライメントガイドを通り抜けるように延び、前記第二ストッパーは前記第二アライメントガイドを通り抜けるように延びる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ラック。

【請求項6】

前記アライメントブラケットは更に開口を具備して前記開口を通り抜ける前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタとを露出し、前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタは、前記フローティングアライメントプレートと共に、前記アライメントブラケットの前記開口内に自在に移動することができる、
ことを特徴とする請求項５に記載の電子ラック。

【請求項7】

前記第一液体入口コネクタは液体配分チューブの第一端にカップリングされ、前記第一液体出口コネクタは前記液体配分チューブの第二端にカップリングされ、前記液体配分チューブは、前記熱除去液体を前記情報技術部品に配分して前記情報技術部品から熱を交換する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ラック。

【請求項8】

前記第一液体入口コネクタと前記第二液体入口コネクタは、第一のブラインドメイトコネクタのペアを形成し、前記第二液体出口コネクタと前記第二液体出口コネクタは、第二のブラインドメイトコネクタのペアを形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子ラック。

【請求項9】

熱除去液体を提供する熱除去システムと、
複数の電子ラックと、を備えており、
前記電子ラックのそれぞれは、
前記電子ラックの後端に設置され、前記熱除去システムから前記熱除去液体を提供する熱除去液体マニホールドアセンブリーを含むバックプレートと、
前記電子ラックの先端を経由して複数のサーバスロットに収納される複数のサーバブレードと、を備えており、
前記サーバブレードのそれぞれは、
相応のサーバを示す情報技術（ＩＴ）部品を収納するサーバトレイと、
第一液体入口コネクタと第一液体出口コネクタを備え、前記第一液体入口コネクタが前記熱除去液体マニホールドアセンブリーから前記熱除去液体を受け取って前記情報技術部品から熱を除去し、前記第一液体出口コネクタが、交換された熱を前記情報技術部品から前記熱除去液体マニホールドアセンブリーへ携えるより温い液体を放出し、前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタが所定の公差空間内に前記サーバトレイに対して自在に移動することにより、前記バックプレートの前記熱除去液体マニホールドアセンブリーに固定して設置される第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとにそれぞれ自動位置合わせすることができるセルフ組み立てカップリングアセンブリーと、を備え、
前記セルフ組み立てカップリングアセンブリーは、
前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタが取り付けられており、前記バックプレートに向けて外へ延びるストッパーを含むフローティングアライメントプレートと、
前記サーバトレイの後端に固定して取り付けられており、アライメントガイドを具備して前記アライメントガイドにより前記フローティングアライメントプレートの前記ストッパーを露出し、安定の状態にある場合、前記アライメントガイドが前記フローティングアライメントプレートを前記所定の公差空間内に移動するように案内するアライメントブラケットと、を備える、
ことを特徴とするデータセンタ。

【請求項10】

【請求項11】

前記所定の空間は、前記ストッパーと前記アライメントガイドのエッジとの間の相対空間により制限される、
ことを特徴とする請求項１０に記載のデータセンタ。

【請求項12】

前記ストッパーはナットを含み、前記ナットは雌ネジを有してネジを前記雌ネジを経由して前記ナットにねじることにより、前記ナットが前記アライメントブラケットの前記アライメントガイド内に移動する際に、前記フローティングアライメントプレートが前記アライメントブラケットに緩く付設される、
ことを特徴とする請求項９に記載のデータセンタ。

【請求項13】

【請求項14】

【請求項15】

電子ラックのサーバブレードであって、
相応のサーバを示す情報技術（ＩＴ）部品を収納するサーバトレイと、
第一液体入口コネクタと第一液体出口コネクタを備え、前記第一液体入口コネクタが前記電子ラックの後端に設置されるバックプレートの熱除去液体マニホールドアセンブリーから熱除去液体を受け取って前記情報技術部品から熱を除去し、前記第一液体出口コネクタが、交換された熱を前記情報技術部品から前記熱除去液体マニホールドアセンブリーへ携えるより温い液体を放出するセルフ組み立てカップリングアセンブリーと、を備えており、
前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタが所定の公差空間内に前記サーバトレイに対して自在に移動することにより、前記バックプレートの前記熱除去液体マニホールドアセンブリーに固定して設置される第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとにそれぞれ自動位置合わせすることができ、前記熱除去液体マニホールドアセンブリーは外部熱除去システムから受け取られる前記熱除去液体を受け取り、
前記セルフ組み立てカップリングアセンブリーは、
前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタが取り付けられており、前記バックプレートに向けて外へ延びるストッパーを含むフローティングアライメントプレートと、
前記サーバトレイの後端に固定して取り付けられており、アライメントガイドを具備して前記アライメントガイドにより前記フローティングアライメントプレートの前記ストッパーを露出し、安定の状態にある場合、前記アライメントガイドが前記フローティングアライメントプレートを前記所定の公差空間内に移動するように案内するアライメントブラケットと、を備える、
ことを特徴とするサーバブレード。

【請求項16】

【請求項17】

前記所定の空間は、前記ストッパーと前記アライメントガイドのエッジとの間の相対空間により制限される、
ことを特徴とする請求項１６に記載のサーバブレード。

【請求項18】

【請求項19】

【請求項20】

前記アライメントブラケットは更に開口を具備しており、前記開口は、通り抜けられる前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタとを露出し、前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタは、前記フローティングアライメントプレートと共に、前記アライメントブラケットの前記開口内に自在に移動することができる、
ことを特徴とする請求項１９に記載のサーバブレード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は主にデータセンタに関する。具体的に、本発明の実施形態は、データセンタにおけるＩＴ部品の電子ラックから熱を除去するモジュール化自動位置合わせ液体による熱除去カップリングシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

熱除去はコンピュータシステムとデータセンタの設計において重要な要因である。サーバの性能の改善につれて、データセンタ内に配置されるサーバなどのような情報技術（ＩＴ）部品の数も着実に増加されるので、サーバの正常操作の間に発生される熱も増加される。データセンタにより操作される環境において時間に従って温度の増加が許可されると、データセンタにおいて使用されるサーバの信頼性が低下することになる。かなりのデータセンタの電力は電子デバイスのサーバレベルの熱管理に用いられる。

【0003】

計算上の最近の傾向は、より高い電力密度に向く傾向を示す。データセンタにおけるサーバの数の増加につれて、データセンタは相応的により多い電力を消費することでサーバにおける電子部品から熱を除去する。相対的な高い熱容量と多いエネルギー効率が液体による熱除去の場合に可能であるので、液体による熱除去はより高電力の計算ラックに解決案を提供した。液体による熱除去の解決案は、増加された複雑性とコストにより一般的に組み立て、テスト、操作がさらに難しくなる。これらの操作は、液体を現場交換可能なモジュールに連れ込む必要があるので、多くの場合に挑戦性がある。操作者は、基本的に手で接続、切断、及びフィッテングとパイプの配列の配置を行う必要がある。

【0004】

液体のフィッテング操作の複雑性により、メーカに各タイプのブラインドメイトコネクタ（blind mate connector）を作成するように駆使する。これらのコネクタは、モジュールの挿入と取り外しの場合に接合と分離を同時にする能力がある。一般的に、これらのコネクタは基本的にセルフシールの特徴を有する。コネクタカップルが接合から外れると、セルフシールの特徴により液体がコネクタカップルから漏れることを防止することができる。これは、液体が液体の熱管理システムから漏れることが防止される。液体が漏れることは、演算装置の操作に悪影響を与える可能である。不十分な液体で当該システムを操作すると、液体の熱管理の操作に悪影響を与える恐れがある。ところが、多くの折り畳み式の金属シートからなる電子ラックの典型的な公差に適するために、ブラインドメイトコネクタの要求により複雑なフィッティング設計が決定される。従来技術の設計の制限条件はホストとクライアントのフィッテング外部主体（fitting outer body）の両者の固定位置を限定するので、全ての公差の収集能力がその原因でコネクタの主体に設計される。

【発明の概要】

【0005】

本願の一態様によれば、電子ラックを提供し、この電子ラックは、前記電子ラックの後端に設置され、外部の熱除去システムから熱除去液体を提供する熱除去液体マニホールドアセンブリーを含むバックプレートと、前記電子ラックの先端を経由して複数のサーバスロットに収納される複数のサーバブレードと、を備えており、前記サーバブレードのそれぞれは、相応のサーバを示す情報技術（ＩＴ）部品を収納するサーバトレイと、第一液体入口コネクタと第一液体出口コネクタを備え、前記第一液体入口コネクタが前記熱除去液体マニホールドアセンブリーから前記熱除去液体を受け取って前記情報技術部品から熱を除去し、前記第一液体出口コネクタが、交換された熱を前記情報技術部品から前記熱除去液体マニホールドアセンブリーへ携えるより温い液体を放出し、前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタが所定の公差空間内に前記サーバトレイに対して自在に移動することにより、前記バックプレートの前記熱除去液体マニホールドアセンブリーに固定して設置される第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとにそれぞれ自動位置合わせすることができるセルフ組み立てカップリングアセンブリーと、を備える。

【0006】

本願の他の態様によれば、データセンタを提供し、このデータセンタは、熱除去液体を提供する熱除去システムと、複数の電子ラックと、を備えており、前記電子ラックのそれぞれは、前記電子ラックの後端に設置され、前記熱除去システムから前記熱除去液体を提供する熱除去液体マニホールドアセンブリーを含むバックプレートと、前記電子ラックの先端を経由して複数のサーバスロットに収納される複数のサーバブレードと、を備えており、前記サーバブレードのそれぞれは、相応のサーバを示す情報技術（ＩＴ）部品を収納するサーバトレイと、第一液体入口コネクタと第一液体出口コネクタを備え、前記第一液体入口コネクタが前記熱除去液体マニホールドアセンブリーから前記熱除去液体を受け取って前記情報技術部品から熱を除去し、前記第一液体出口コネクタが、交換された熱を前記情報技術部品から前記熱除去液体マニホールドアセンブリーへ携えるより温い液体を放出し、前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタが所定の公差空間内に前記サーバトレイに対して自在に移動することにより、前記バックプレートの前記熱除去液体マニホールドアセンブリーに固定して設置される第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとにそれぞれ自動位置合わせすることができるセルフ組み立てカップリングアセンブリーと、を備える。

【0007】

本願の他の態様によれば、電子ラックのサーバブレードを提供し、このサーバブレードは、相応のサーバを示す情報技術（ＩＴ）部品を収納するサーバトレイと、第一液体入口コネクタと第一液体出口コネクタを備え、前記第一液体入口コネクタが前記電子ラックの後端に設置されるバックプレートの熱除去液体マニホールドアセンブリーから熱除去液体を受け取って前記情報技術部品から熱を除去し、前記第一液体出口コネクタが、交換された熱を前記情報技術部品から前記熱除去液体マニホールドアセンブリーへ携えるより温い液体を放出するセルフ組み立てカップリングアセンブリーと、を備えており、前記第一液体入口コネクタと前記第一液体出口コネクタが所定の公差空間内に前記サーバトレイに対して自在に移動することにより、前記バックプレートの前記熱除去液体マニホールドアセンブリーに固定して設置される第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとにそれぞれ自動位置合わせすることができ、前記熱除去液体マニホールドアセンブリーは外部熱除去システムから受け取られる前記熱除去液体を受け取る。

【図面の簡単な説明】

【0008】

発明の実施形態は、各図面に限定的ではなく例示的な形態で示される。図面における同一の参照符号は、同一の要素を示す。

【0009】

【図1】本発明の一実施形態にかかるデータセンタシステムを示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態にかかる電子ラックの例を示すブロック図である。

【図3A】本発明の一実施形態にかかる電子ラックの背面斜視図を示す。

【図3B】本発明の一実施形態にかかる電子ラックの背面斜視図を示す。

【0010】

【図4A】本発明の一実施形態にかかるサーバブレードの斜視図を示す。

【図4B】本発明の一実施形態にかかるサーバブレードの斜視図を示す。

【図4C】本発明の一実施形態にかかるサーバブレードの斜視図を示す。

【0011】

【図5】本発明の一実施形態にかかるサーバブレードの平面図である。

【図6】一実施形態にかかるサーバブレードの背面図を示す。

【0012】

【図7A】一実施形態にかかる電子ラックの断面図を示す。

【図7B】一実施形態にかかる電子ラックの断面図を示す。

【0013】

【図8A】本発明の一実施形態にかかる電子ラックのバックプレートの内部図を示す。

【図8B】本発明の一実施形態にかかる電子ラックのバックプレートの内部図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、検討した詳細を参照して本発明の様々な実施形態及び態様を説明し、添付の図面は、前記様々な実施形態を示す。以下の説明及び図面は、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。本発明の様々な実施形態の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が記載されている。しかしながら、場合によって、本発明の実施形態に対する簡単な説明を提供するために、周知又は従来技術の詳細について記載されていない。

【0015】

本明細書において、「一実施形態」又は「実施形態」とは、当該実施形態と組み合わせて説明された特定特徴、構造又は特性が本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれてもよいことを意味している。語句「一つの実施形態では」は、本明細書全体において同一実施形態を指すとは限らない。

【0016】

幾つかの実施形態によれば、モジュール化の電子計算システムに用いられるブラインドメイト組み立てシステムが提供される。当該ブラインドメイト組み立てシステムは、軸方向の運動（軸方向のカップリング）とカップリングし、及び軸方向の運動から分離することが可能な液体フィッティングを利用可能である。ブラインドメイトコネクタによる低下された操作複雑性の利点を利用することにより、このような組み立てシステムは軸方向カップリングの複雑性を低下させる利点を有する。フローティングパネルを移動させるように、当該システムはメカニカルガイドを備えてフローティングパネルを軸方向カップリングに要求される公差に収め、クライアントフィッティングと接続する配管アタッチメントは必ず十分の柔軟性を有する。

【0017】

本発明の一態様によれば、電子ラックは、バックプレートと、複数のサーバスロットと、サーバスロットに挿入し及びサーバスロットから取り外すことが可能な複数のサーバブレードとを備える。各サーバブレードは、プロセッサ、メモリ及び／又は不揮発性の記憶装置（例えば、ハードディスク）を備え、コンピュータサーバとして表される。バックプレートは電子ラックの後端に設置される。バックプレートは、外部の熱除去システムから熱除去の液体を提供してサーバブレードから熱を除去するように熱除去液体マニホールドアセンブリーを備える。各サーバブレードは、電子ラックの先端から相応のサーバスロットに挿入されるとともに、そこから取り外されることができる。

【0018】

一実施形態において、各サーバブレードは、液体マニホールドアセンブリー（バックプレートに取り付けられる）に取り付けられる第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとに自動位置合わせするように、相応のサーバを示す情報技術（ＩＴ）部品を収納するサーバトレイと、第一液体入口コネクタ及び第一液体出口コネクタを有するセルフ組み立てカップリングアセンブリーとを備える。第一液体入口コネクタは、第二液体入口コネクタを介して熱除去液体マニホールドアセンブリーから熱除去液体を受け取る。第一液体出口コネクタは、第二液体出口コネクタを介してＩＴ部品において交換される熱を持つより温い又はより熱い液体を熱除去液体マニホールドアセンブリーに排出してから、外部熱除去システムに戻す。一実施形態において、第一液体入口コネクタと第一液体出口コネクタは、所定の公差空間においてサーバトレイに対して自在に移動可能である。従って、サーバブレードは相応のサーバスロットに挿入される時に、バックプレートの熱除去液体マニホールドアセンブリーに固定に取り付けられる第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとに自動位置合わせすることができる。本発明の他の態様によれば、データセンタには、上記のような複数の電子ラックが備えられる。電子ラックのそれぞれは上記のような複数のサーバブレードを含む。

【0019】

図１は本発明の一実施形態にかかるデータセンタシステムを示すブロック図である。当該例において、図１はデータセンタの少なくとも一部の平面図を示す。図１を参照し、一実施形態によれば、データセンタシステム１００は、ＩＴ部品、デバイス又は機器１０１〜１０２の複数行の電子ラック、例えば複数種のクライアントにデータサービスを提供するコンピュータサーバを含む。当該実施形態において、データセンタシステム１００は、行１０１と行１０２に分布される電子ラック、例えば電子ラック１１０Ａ〜１１０Ｎを含む。ところが、より多い又は少ない行の電子ラックとして実施されてもよい。一般的に、行１０１〜１０２を先端が互いに対向し且つ後端が互いに離れるように平行に位置合わせすることにより、両者の間に管理者が通行可能な通路１０３を形成する。ところが、他の配置又は分布を応用してもよい。

【0020】

一実施形態において、電子ラック（例えば、電子ラック１１０Ａ〜１１０Ｎ）のそれぞれは、バックプレート、複数のサーバスロット、サーバスロットに挿入し及びサーバスロットから取り外すことが可能な複数のサーバブレードを含む。各サーバブレードは、プロセッサ、メモリ及び／又は不揮発の記憶装置（例えばハードディスク）を備え、コンピュータサーバとして表される。バックプレートは電子ラックの後端に設置される。バックプレートは、外部の熱除去システム１２０から熱除去液体を提供してサーバブレードから熱を除去するように熱除去液体マニホールドアセンブリーを含む。各サーバブレードは、電子ラックの先端から相応のサーバスロットに挿入し、及びそこから取り外すことができる。熱除去システム１２０は、自発冷房循環を有する冷却システムであってもよい。その代わりに、熱除去システム１２０は、蒸発式冷却、フリーエア、大きい熱質量に対する排斥及びウェストヒートの回収設計を含むが、それらに限定されない。

【0021】

一実施形態において、各サーバブレードは、液体マニホールドアセンブリー（バックプレートに取り付けられる）に取り付けられる第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとに自動位置合わせするように、相応のサーバを示す情報技術（ＩＴ）部品を収納するサーバトレイと、第一液体入口コネクタ及び第一液体出口コネクタを有するセルフ組み立てカップリングアセンブリーとを備える。第一液体入口コネクタは、第二液体入口コネクタを介して熱除去液体マニホールドアセンブリーから熱除去液体を受け取る。第一液体出口コネクタは、第二液体出口コネクタを介してＩＴ部品において交換される熱を持つより温い又はより熱い液体を熱除去液体マニホールドアセンブリーに排出してから、外部冷却システムに戻す。一実施形態において、第一液体入口コネクタと第一液体出口コネクタは、所定の公差空間においてサーバトレイに対して自在に移動可能である。従って、それらは、バックプレートの熱除去液体マニホールドアセンブリーに固定して取り付けられる第二液体入口コネクタと第二液体出口コネクタとに自動位置合わせすることができる。

【0022】

各電子ラックの後端に取り付けられる熱除去液体マニホールドアセンブリーを液体供給ライン１３２にカップリングして熱除去システム１２０から熱除去液体を受け取る。熱除去液体はＩＴ部品から熱を除去する。ＩＴ部品から交換される熱を持って得られたより温い又は熱い液体は、供給ライン１３１を経由して熱除去システム１２０に伝送される。液体供給ライン１３１〜１３２は、データセンタ液体供給ライン（例えば、グローバル液体供給ライン）と呼ばれる。これらのデータセンタ液体供給ラインは、熱除去液体を行１０１〜１０２の全ての電子ラックに供給する。

【0023】

図２は、本発明の一実施形態にかかる電子ラックの正面斜視図を示す。電子ラック２００は、任意の電子ラック、例えば図１に示された電子ラック１１０Ａ〜１１０Ｎを示すことができる。図２を参照し、電子ラック２００は、複数のサーバスロット（例えばサーバスロット２０３）を収納することで、サーバブレード（例えばサーバブレード２０４）を受け取るようにハウジングを備える。電子ラック２００は先端２０１と後端２０２を含む。後端２０２には、熱除去液体マニホールドアセンブリー（図示せず）が備えられるバックプレートを具備する。熱除去液体マニホールドアセンブリーには、主液体入口コネクタ２１１と主液体出口コネクタ２１２とが備えられる。主液体出口コネクタ２１２は、外部の熱除去システム（例えば図１の熱除去システム１２０）から熱除去液体を受け取るように液体供給ライン（例えば液体供給ライン１３１〜１３２）にカップリングすることができる。例えば、主液体入口コネクタ２１１は、熱除去液体を受け取るように供給ライン１３２にカップリングすることができ、且つ主液体出口コネクタ２１２は、サーバブレードから交換される熱を持つ温い又は熱い液体を熱除去システムに戻すように供給ライン１３１にカップリングすることができる。

【0024】

一実施形態によれば、サーバスロットのそれぞれは（例えばサーバスロット２０３）、熱除去液体マニホールドアセンブリー（図示せず）に設置される液体入口コネクタと液体出口コネクタのペアが存在する。サーバブレードのそれぞれは、サーバブレードの後端に設置される液体入口コネクタと液体出口コネクタのペアが存在する。当該液体コネクタのペアは、サーバブレードに対して自在に移動し又はフローティングすることができる。サーバブレードをサーバスロットに挿入する場合に、サーバブレードの第一の液体コネクタのペアは、バックプレートにおける熱除去液体マニホールドアセンブリーに取り付けられる第二の液体コネクタのペアと接続して位置合わせすることができる。サーバブレードの第一の液体コネクタのペアが所定の公差空間に自在に移動したりフローティングしたりする可能な設計特徴のため、サーバブレードを相応のサーバスロットに挿入する際に、第一の液体コネクタのペアは、熱除去液体マニホールドアセンブリーに取り付けられる第二の液体コネクタのペアに自動位置合わせすることができる。第一の液体コネクタのペアと第二の液体コネクタのペアは、ブラインドメイトペアリングコネクタである。従って、それらは自動位置合わせの方式で容易にカップリングし、及び分離することができる。

【0025】

図３Ａ〜図３Ｂは、本発明の一実施形態にかかる電子ラックの背面斜視図を示した。図３Ｂは、図３Ａに示された電子ラックの一部の拡大図を示した。図３Ａ〜図３Ｂを参照し、後端／バックプレート２０２は熱除去液体マニホールドアセンブリー２５０を含む。熱除去液体マニホールドアセンブリー２５０は、主液体コネクタ２１１〜２１２にカップリングする液体供給ラインのペアを含むことができる。液体マニホールドアセンブリー２５０は、複数の液体コネクタのペアを含む。これらのペアのそれぞれは、サーバスロットのうちの何れか一つに対応することにより、自動位置合わせのサーバブレードのペアリング液体コネクタ（例えばブラインドメイトコネクタ２２５）と接合してカップリングする。

【0026】

図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の一実施形態にかかるサーバブレードの斜視図を示した。図４Ｂは、図４Ａに示されたサーバブレードの一部の拡大図を示した。図４Ｃは図４Ｂの拡大図の分解図である。図４Ａ〜図４Ｂを参照し、サーバブレード４００は、ＩＴ部品（図示せず）を収納するように、サーバトレイ又はサーバ保持器４０１を備える。当該ＩＴ部品は、プロセッサ、メモリ及び／又は不揮発の記憶装置であってもよく、コンピュータサーバの一部として合理的に備えられる任意の他の部品であってもよい。サーバブレード４００は、上記の熱除去液体マニホールドアセンブリーに取り付けられるペアリング液体コネクタのペアにカップリングするように、更に液体コネクタ４０３〜４０４のペアを有するセルフ組み立てアセンブリー４０２を備える。

【0027】

液体コネクタ４０３〜４０４は、液体配分チューブ又はパイプ４０５の第一端と第二端にカップリングされて閉回路を形成する。液体配分チューブ４０５は、サーバブレード内の複数の位置において熱除去液体をＩＴ部品に配分する。なお、熱除去液体はＩＴ部品から生成される熱を交換する。説明の目的のために、液体コネクタ４０３は、熱除去液体マニホールドアセンブリー２５０から熱除去液体を受け取る液体入口コネクタである。そして、液体配分チューブ４０５により熱除去液体を持ってＩＴ部品から熱を除去する。液体コネクタ４０４は液体出口コネクタである。液体出口コネクタは交換された熱を持つより温い又はより熱い液体を熱除去液体マニホールドアセンブリー２５０に排出する。

【0028】

一実施形態によれば、図４Ｂを参照し、自組み立てアセンブリー４０２にはアライメントプレート４１０が備えられる。アライメントプレート４１０は、その上に取り付けられる第一液体コネクタ４０３と第二液体コネクタ４０４とを具備する。例えば、液体コネクタ４０３は液体入口コネクタであってもよく、液体コネクタ４０４は液体出口コネクタであってもよい。液体コネクタ４０３〜４０４はアライメントプレート４１０に固定して取り付けられる。ところが、アライメントプレート４１０は液体コネクタ４０３〜４０４と共にサーバトレイ４０１に固定せずに取り付けられる。その逆に、一実施形態によれば、アライメントプレート４１０は液体コネクタ４０３〜４０４と共に、サーバトレイ４０１の他の部分に対して自在に移動したりフローティングしたりすることができる。アライメントプレート４１０は液体コネクタ４０３〜４０４と共に所定の公差空間にサーバトレイ４０１に対して自在に移動することができる。従って、サーバトレイ４０１を有する相応のサーバブレードがサーバスロットに挿入される際に、液体コネクタ４０３〜４０４は、バックプレートにおける熱除去液体マニホールドアセンブリーに設置されるペアリング液体コネクタに自動位置合わせしたりセルフ組み立てるように自在に移動する。

【0029】

一実施形態において、図４Ｃに示されたように、アライメントプレート４１０は取り付けホールのペアを備えて液体コネクタ４０３〜４０４を取り付ける。これらの液体コネクタのそれぞれは、ネジ部分（例えば部分４０３Ａ）とナット部分（segment）（例えば部分４０３Ｂ）を備える。取り付けホール（例えば、取り付けホール４０６）によりネジ部分をナット部分にねじることにより、アライメントプレート４１０を挟んでアライメントプレート４１０に固定して取り付けることができる。従って、液体コネクタ４０３〜４０４はアライメントプレート４１０に対して一定の位置に取り付けられる。アライメントプレート４１０が一定の位置に固定されていない場合に自在にフローティングすることができるので、アライメントプレート４１０はフローティングアライメントプレートとも呼ばれる。

【0030】

図４Ｂと図４Ｃを参照し、アライメントプレート４１０は、サーバトレイに固定して付設されるアライメントブラケット４２１Ａ〜４２１Ｂに位置合わせするように位置決めされる。アライメントブラケット４２１Ａ〜４２１Ｂの間に開口を有することによりサーバトレイ４０１の後端において液体コネクタ４０３〜４０４を露出させる。アライメントブラケット４２１Ａ〜４２１Ｂは、液体コネクタ４０３〜４０４を露出させるように、開口又はウィンドウを有する単一のアライメントブラケットであってもよい。一実施形態において、アライメントブラケット４２１Ａ〜４２１Ｂは、パイプ又はチューブ（例えば、当該例における矩形パイプ又はチューブ）を形成してアライメントプレート４１０が緩く収納されるように二つのＬ状のプレートを具備する。これにより、アライメントプレート４１０が矩形パイプ又はチューブの内部空間又はトンネルに自在に移動することができるようになる。

【0031】

一実施形態において、アライメントプレート４１０は、その上に付設されて外へ伸びるストッパー４１１Ａ〜４１１Ｂを備える。これらのアライメントブラケット４２１Ａ〜４２１Ｂのそれぞれは、アライメントガイド（例えばアライメントガイド４１２Ａ〜４１２Ｂ）を備える。当該例において、アライメントガイド４１２Ａ〜４１２Ｂが円状に形成されることにより、それらによりストッパー４１１Ａ〜４１１Ｂの露出を可能にする。一実施形態において、ストッパー４１１Ａ〜４１１Ｂは、アライメントプレート４１０にモールドされ、又は付設されるナットである。ナット４１１Ａ〜４１１Ｂは雌ネジを有することにより、ネジをそのうちにねじることができる。アライメントブラケット４２１Ａ〜４２１Ｂに固定せずに付設される場合に、ネジ４１３Ａ〜４１３Ｂのペアとワッシャー４１４Ａ〜４１４Ｂのペアとともに、アライメントプレート４１０を限定される垂直空間（例えば、往復式の公差空間）に収納するように一緒に用いられてもよい。

【0032】

ワッシャー４１４Ａ〜４１４Ｂのサイズは、アライメントガイド４１２Ａ〜４１２Ｂのサイズより大きいことにより、アライメントプレート４１０のアライメントブラケット４２１Ａ〜４２１Ｂの表面から落ちたり大幅に漂ったりしない。一実施形態において、ナット４１１Ａ〜４１１Ｂの長さ又は高さは、アライメントプレート４１０の厚さより長く又は厚くなることにより、ネジ（例えばネジ４１３Ａ〜４１３Ｂ）がねじられる場合に、アライメントプレート４１０とアライメントブラケット４２１Ａ〜４２１Ｂの表面の間に一定の空間があり自在に移動することが可能である。当該例において、液体コネクタ４０３〜４０４の付近にそれぞれ設置される二つのストッパー４１１Ａ〜４１１Ｂを具備する。他の一実施形態において、一つのストッパーとアライメントガイドのペアは自動位置合わせの目的に対して十分になることが可能である。

【0033】

一実施形態によれば、アライメントプレート４１０と液体コネクタ４０３〜４０４との移動は、アライメントガイド４１２Ａ〜４１２Ｂによりストッパー４１１Ａ〜４１１Ｂの移動を、アライメントガイド４１２Ａ〜４１２Ｂに限定される空間内に制限することにより制限可能であり、アライメントブラケット４２１Ａ〜４２１Ｂが一定の位置に保持される。アライメントガイド４１２Ａ〜４１２Ｂのサイズ（例えば、直径）はストッパー４１１Ａ〜４１１Ｂのサイズよりも大きい。アライメントガイド４１２Ａ〜４１２Ｂとストッパー４１１Ａ〜４１１Ｂのエッジの間の物理空間は公差空間を限定する。熱除去液体マニホールドアセンブリー２５０に設置されるペアリング液体コネクタと自動位置合わせする目的のため、アライメントプレート４１０と液体コネクタ４０３〜４０４の組み合わせは、公差空間において移動したりフローティングしたりすることができる。公差空間のサイズは、特定の実施例によって変化可能である。当該例において、アライメントガイド４１２Ａ〜４１２Ｂの形状は円形に形成される。ところが、アライメントガイド４１２Ａ〜４１２Ｂの形状は、他の形状、例えば楕円状、矩形状などに形成されてもよい。

【0034】

図５は本発明の一実施形態にかかるサーバブレードの平面図である。図５を参照し、液体コネクタ４０３〜４０４はフローティングアライメントプレート４１０と共に、熱除去液体マニホールドアセンブリー２５０に取り付けられるペアリング液体コネクタ４１５〜４１６に自動位置合わせすることができる。よりよく位置合わせするために、液体コネクタ４２５〜４２６に対して固定して設置されるピン部４２７Ａと４２７Ｂとを有するアライメントピン（例えばアライメントピン４２７）を利用し、アライメントプレート４１０に設置されるアライメントホール（例えば図４Ｂにおけるアライメントホール４２８）に位置合わせする。つまり、上記のセルフ組み立て又は自動位置合わせ機構は、液体コネクタ４０３〜４０４とペアリング液体コネクタ４２５〜４２６とを大体に位置合わせすることに用いられてもよく、アライメントピン４２７により液体コネクタ４０３〜４０４と液体コネクタ４２５〜４２６とを正確に或いは細かく位置合わせする。

【0035】

一実施形態において、位置合わせの目的のためにピン部４２７Ａを利用するが、ピン部４２７Ａとアライメントホール４２８よりも大きい直径を有するピン部７２７Ｂを利用することにより液体コネクタ４０３〜４０４と４２５〜４２６との間の距離を維持し、これらの液体コネクタが互いに当接して押し寄せることを防止することができる。図６は一実施形態にかかるサーバブレードの背面図を示した。サーバブレード４００の後端において、さらに電源コネクタ４２４を取り付けてデータセンタのメイン電源ラインに接続させる。

【0036】

図７Ａ〜７Ｂは一実施形態にかかる電子ラックの断面図を示した。電子ラック７００は図２における電子ラック２００を示すことができる。図７Ａを参照し、電子ラック７００は、複数のサーバブレードが先端２０１から挿入できるように、複数のサーバスロット７０１Ａ〜７０１Ｎを備える。後端２０２において、熱除去液体マニホールドアセンブリー２５０は電子ラック７００の後端におけるバックプレート２０２に取り付けられる。サーバブレードの後端に設置されるセルフ組み立て機構を利用して上記のように熱除去液体マニホールドアセンブリー２５０に固定して取り付けられる液体コネクタに自動位置合わせすることができる。図７Ｂには、図７Ａに示された電子ラック７００の拡大部分７１０が示された。

【0037】

図８Ａ〜８Ｂは本発明の一実施形態にかかる電子ラックのバックプレートの内部図を示した。電子ラック８００は、上記のこれらの電子ラックのいずれか一つを示してもよい。図８Ａはバックプレートの内部図を示した。なお、その間の任意の障害物を除去することにより、観察者は電子ラック８００の先端から観察している。図８Ａを参照し、電子ラック８００は、対応のサーバスロットに挿入可能な複数のサーバブレード８０１Ａ〜８０１Ｎを含む。バックプレートにおいて二つの液体マニホールド２５０Ａ〜２５０Ｂを具備することにより、液体入口コネクタ２１１を経由して外部熱除去システムから熱除去液体を受け取り、かつ液体出口コネクタ２１２を経由して温い／熱い液体を熱除去システムに排出することができる。サーバスロットのそれぞれは、液体マニホールド２５０Ａ〜２５０Ｂに取り付けられる液体コネクタのペア（例えば液体コネクタ４２５〜４２６）を具備することにより、上記のように対応のサーバブレードの後端に取り付けられるペアリング液体コネクタと接続する。図８Ｂは電子ラック８００の一部の拡大図を示した。

【0038】

注意すべきなのは、上記で説明された熱除去の技術は各種の異なるタイプのデータセンタ、例えば従来のホスト代理（colocation）データセンタとグリンフィールド（greenfield data centers）に適用することができる。ホスト代理データセンタは下記のようなタイプのデータセンタであり、即ち、このようなデータセンタにおいて、デバイス、空間及び帯域を小売商に貸し出すことができる。ホスト代理施設は、他の会社のサーバ、記憶装置及びネットデバイスに空間、電力、冷却及び物理的なセキュリティを提供し、かつ最小のコストと複雑性でそれらを各種の電気通信及びネットサービスのプロバイダーに接続させる。グリンフィールドデータセンタは、以前になにも存在しない場所に構築して配置されるデータセンタである。上記で説明されたこれらの技術は、性能の最適化のデータセンタ（ＰＯＤ）又はポータブルオンデマンド又はコンテナデータセンタに適用してもよく、或いはそれらと連携に動作してもよい。これらのデータセンタにおいて、サーバのラックは一つ又は複数の独立的なコンテナ、モジュール化ルーム又はモジュール化ケースに放置される。

【0039】

上記図面に示される手順又は方法は、ハードウェア（例えば、回路、専用ロジック等）、ソフトウェア（例えば、不揮発性のコンピュータ可読媒体に具現化される）、又は両方の組合せを含む処理ロジックにより実行されてもよい。前記手順又は方法は、本明細書において特定の順序に応じて説明されたが、説明された動作の一部は、異なる順序に応じて実行されてもよい。また、いくつかの動作は、順番ではなく並行に実行されてもよい。

【0040】

以上の明細書では、本発明の具体的な例示的な実施形態を参照してその実施形態を説明した。明らかなように、添付している特許請求の範囲に記載の本発明のより広い趣旨及び範囲を逸脱しない限り、様々な変形が可能である。従って、限定的なものではなく例示的なものとして本明細書及び図面を理解すべきである。

【図1】