Cooling systems

Abstract

A coolant distribution unit including a housing, a first compartment disposed within the housing and movable along a first axis and a second compartment adjacent to the first compartment and movable along a second axis parallel to the first axis. The first compartment further includes a pump configured to circulate a coolant and the second compartment includes a heat exchanger having an inlet and a fan configured to dissipate heat from the coolant through the heat exchanger. The coolant distribution unit further includes a fluid tube in communication with the pump and the heat exchanger, wherein the fluid tube is configured to remain in communication with the pump and heat exchanger when the first compartment and the second compartment are moved.

Description

COOLING SYSTEMS

[0001] BACKGROUND OF THE DISCLOSURE

[0002] Computer servers generate heat and utilize cooling systems to maximize performance. Manifolds are used to direct fluid in the cooling system.

[0003] Additionally, data centers housing many computer servers often have varying cooling needs and do not always have the required infrastructure to adapt to changes in server hardware. Furthermore, expansions in the number of server racks or rows may require a redesign of the cooling system for the entire data center, resulting in large amounts of downtime.

[0004] Test fixtures are specialized tools used to simulate, test, and validate the performance of various components, such as a cooling distribution unit, server racks, and cooling infrastructure. Test fixtures allow engineers to assess the reliability, efficiency, and cooling performance of a rack information system under controlled conditions.

[0005] SUMMARY OF THE DISCLOSURE

[0006] The present disclosure provides, in one aspect, a cooling system for cooling a computer server. The cooling system includes a cooling distribution unit (CDU) configured to cool a fluid, a liquid cooling plate (LCP) configured to receive the fluid, a plug, and a manifold configured to route fluid between the CDU and the LCP. The manifold includes a main body having an inlet configured to receive the fluid from the CDU, a passageway defined in the main body and extending from the inlet, and a bore defined thereon, the bore in fluid communication with the passageway. The cooling system includes a socket received in the bore and a floating assembly coupled to the LCP, the floating assembly including a body and a spring disposed in the body, the body defining a body axis. The plug is received in the floating assembly such that the plug is configured for axial movement along the body axis relative to the body of the floating assembly.

[0007] The present disclosure provides, in another aspect, a floating assembly for a cooling system for cooling a computer server. The floating assembly includes a body having an aperture defined therein, a spring received in the aperture, a connector at least partially received in the  aperture, the connector including an inlet and an outlet, a first joint in contact with the body, the spring, and the connector near to the outlet, and a second joint in contact with the body and the connector near to the inlet. The connector is configured for movement relative to the body.

[0008] The present disclosure provides, in one aspect, a coolant distribution unit including a housing, a first compartment disposed within the housing and movable along a first axis and a second compartment adjacent to the first compartment and movable along a second axis parallel to the first axis. The first compartment further includes a pump configured to circulate a coolant and the second compartment includes a heat exchanger having an inlet and a fan configured to dissipate heat from the coolant through the heat exchanger. The coolant distribution unit further includes a fluid tube in communication with the pump and the heat exchanger, wherein the fluid tube is configured to remain in communication with the pump and heat exchanger when the first compartment and the second compartment are moved.

[0009] The present disclosure provides, in another aspect, a coolant distribution unit including a housing and a hydraulic system configured to cool a computer server stored on a server rack. The hydraulic system includes a fluid inlet configured to receive fluid from the server rack, a fluid outlet in communication with the fluid inlet defining a flow path therebetween, a heat exchanger disposed between within the flow path, and a first pump. The fluid outlet is configured to output fluid to the server rack, the heat exchanger is configured to extract heat from the fluid received from the fluid inlet, and the first pump is configured to drive the circulation of fluid between the computer server and the heat exchanger. The coolant distribution unit includes a second pump. The coolant distribution unit also includes a sensor configured to measure a pump status parameter and an electronic processor. The electronic processor configured to receive a pump status parameter of a first pump, determine whether the pump status parameter exceeds a threshold, upon determining that the pump status parameter exceeds a threshold buffering operation from the first pump to the second pump, and disable the first pump and operate the second pump.

[0010] The present disclosure provides, in another aspect, a housing, a hydraulic system configured to cool a computer server stored on a server rack, a sensor configured to measure a pump status parameter, a second pump, and an electronic processor. The hydraulic system includes a fluid inlet configured to receive fluid from the server rack, a fluid outlet in  communication with the fluid inlet defining a flow path therebetween, the fluid outlet configured to output fluid to the server rack, a heat exchanger disposed between within the flow path, the heat exchanger configured to extract heat from the fluid received from the fluid inlet, and a first pump configured to drive the circulation of fluid between the computer server and the heat exchanger. The electronic processor is configured to: receive a pump status parameter of a first pump, determine whether the pump status parameter exceeds a threshold, upon determining that the pump status parameter exceeds a threshold buffering operation from the first pump to the second pump, and disable the first pump and operate the second pump.

[0011] The present disclosure provides, in one aspect, a test fixture including a rack information handling system including a server rack configured to receive a plurality of servers, a cooling distribution unit including a heat exchanger configured to dissipate heat from a liquid coolant, and a plurality of liquid plate units directly coupled to the plurality of servers, wherein the cooling distribution unit is coupled to the plurality of liquid plate units and configured to deliver the liquid coolant to the plurality of liquid plate units.

[0012] The present disclosure provides, in another aspect, a cooling system for use with a test fixture and a rack information handling system, the cooling system including a cooling distribution unit including a heat exchanger configured to dissipate heat from a liquid coolant, a plurality of liquid plate units, an inlet manifold positioned between the cooling distribution unit and the plurality of liquid plate units, an outlet manifold positioned between the plurality of liquid plate units and the cooling distribution unit, a plurality of first hoses configured to direct the liquid coolant from the cooling distribution unit to the plurality of liquid cooling units, and a plurality of second hoses configured to direct the liquid coolant from the plurality of liquid cooling units to the cooling distribution unit, wherein the cooling distribution unit is coupled to the plurality of liquid plate units via the first plurality of hoses and the second plurality of hoses.

[0013] The present disclosure provides, in another aspect, a test fixture including a rack information handling system including a server rack configured to receive a plurality of servers, a cooling distribution unit including a heat exchanger configured to dissipate heat from a liquid coolant, a plurality of liquid plate units directly coupled to the plurality of servers, a sensor configured to monitor a pressure value of the liquid coolant, and a regulating valve positioned  between the plurality of liquid cooling plate units and the cooling distribution unit, wherein the regulating valve is configured to adjust a flow rate of liquid coolant based on the pressure value.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0014] FIG. 1 is a perspective view of a cooling system for a computer server.

[0015] FIG. 2 is a perspective view of a manifold of the cooling system of FIG. 1.

[0016] FIG. 3 is a side view of the manifold of FIG. 2.

[0017] FIG. 4 is a cross-sectional view of a mounting bore taken along section 4-4 in FIG. 3.

[0018] FIG. 5 is an enlarged view of an interface between the manifold and a liquid cooled plate (LCP) of the cooling system of FIG. 1.

[0019] FIG. 6 is a schematic view of a socket for use with the cooling system of FIG. 1.

[0020] FIG. 7 is a schematic view of a plug for use with the cooling system of FIG. 1.

[0021] FIG. 8 a perspective view of a floating assembly of the interface of FIG. 5.

[0022] FIG. 9 is a cross-sectional view of the floating assembly of FIG. 8, taken along section 9-9 in FIG. 8.

[0023] FIG. 10 is a schematic view of the plug.

[0024] FIG. 11A is a side view of the plug disconnected from the socket of FIG. 5, the plug aligned with the socket.

[0025] FIG. 11B is a side view of the plug disconnected from the socket of FIG. 5, the plug offset from the socket.

[0026] FIG. 12 is a perspective view of another construction of a manifold compatible with the cooling system of FIG. 1.

[0027] FIG. 13 is a front perspective view of another construction of a manifold compatible with the cooling system of FIG. 1.

[0028] FIG. 14 is a rear perspective view of the manifold of FIG. 13.

[0029] FIG. 15 is a perspective view of a base portion of the manifold of FIG. 13.

[0030] FIG. 16 is a perspective view of the base portion of FIG. 15 mounted to a server rack.

[0031] FIG. 17A illustrates schematic of a cooling system using liquid to air cooling, according to some embodiments.

[0032] FIG. 17B illustrates a schematic of a cooling system using liquid to liquid cooling, according to some embodiments.

[0033] FIG. 18 is a perspective view of a server rack including a coolant distribution unit, according to some embodiments.

[0034] FIG. 19 is a perspective view of a server rack including a plurality of coolant distribution units, according to some embodiments.

[0035] FIG. 20 is a schematic of a cooling rack with a rack manifold, according to some embodiments.

[0036] FIGS. 21A and 21B are respectively a front and rear perspective view of a first coolant distribution unit, according to some embodiments.

[0037] FIG. 22 is an exploded view of the first coolant distribution unit of FIGS. 21A and 21B, according to some embodiments.

[0038] FIG. 23 is a side view of the first coolant distribution unit of FIGS. 21A and 21B, according to some embodiments.

[0039] FIG. 24 is a perspective view of a second coolant distribution unit, according to some embodiments.

[0040] FIG. 25 is another perspective view of the second coolant distribution unit of FIG. 24 including a transparent housing, according to some embodiments.

[0041] FIGS. 26A and 26B are respectively a front and rear perspective view of a third coolant distribution unit, according to some embodiments.

[0042] FIG. 27 is a top view of the third coolant distribution unit of FIGS. 10A and 10B, according to some embodiments.

[0043] FIG. 28 is a schematic diagram of the Technology Cooling System using any of the coolant distribution units, according to some embodiments.

[0044] FIGS. 29A and 29B illustrated exemplary valve blocks with integrated check valves, according to some embodiments.

[0045] FIG. 30 is a schematic diagram of the Facility Water System illustrated in FIG. 17B, according to some embodiments.

[0046] FIG. 31 is a schematic diagram of the electronic control system for the first, second, and third coolant distribution units, according to some embodiments.

[0047] FIG. 32 is an exemplary schematic of the power distribution using multiple power supplies, according to some embodiments.

[0048] FIG. 33 is an exemplary control method of the present disclosure, according to some embodiments.

[0049] FIG. 34 is another exemplary control method of the present disclosure, according to some embodiments.

[0050] FIG. 35 illustrates schematic of a cooling system using liquid to liquid cooling, according to some embodiments.

[0051] FIG. 36A and 36B are respectively a front and a rear perspective view of a server rack including servers and a coolant distribution unit, according to some embodiments.

[0052] FIG. 37 is an exemplary engineering schematic of a coolant distribution unit, according to some embodiments.

[0053] FIG. 38 is a top view of a coolant distribution unit, according to some embodiments.

[0054] FIG. 39 is a perspective view of a reservoir for a coolant distribution unit, according to some embodiments.

[0055] FIG. 40 is a perspective view of a reservoir for a coolant distribution unit with a transparent outer shell, according to some embodiments.

[0056] FIG. 41 is a schematic diagram of the electronic control system for the coolant distribution unit, according to some embodiments.

[0057] FIG. 42 is an exemplary schematic illustrating the heat exchanger, according to some embodiments.

[0058] FIG. 43 is an exemplary control method of the present disclosure, according to some embodiments.

[0059] FIG. 44 is a perspective view of a test fixture.

[0060] FIG. 45 is another perspective view of the test fixture of FIG. 44.

[0061] FIG. 46 is a side view of the test fixture of FIG. 44.

[0062] FIG. 47 is a schematic view of the test fixture of FIG. 44.

[0063] FIG. 48 is a perspective view of a coolant distribution unit according to an embodiment of the present disclosure.

[0064] FIG. 49 is a front view of the coolant distribution unit of FIG. 48.

[0065] FIG. 50 is a rear view of the coolant distribution unit of FIG. 48.DETAILED DESCRIPTION

[0066] Before any embodiments are explained in detail, it is to be understood that the embodiments are not limited in application to the details of the configurations and arrangements of components set forth in the following description or illustrated in the accompanying drawings. The embodiments are capable of being practiced or of being carried out in various ways. Also, it is to be understood that the phraseology and terminology used herein are for the purpose of description and should not be regarded as limiting. The use of “including, ” “comprising, ” or “having” and variations thereof are meant to encompass the items listed thereafter and equivalents thereof as well as additional items. Unless specified or limited  otherwise, the terms “mounted, ” “connected, ” “supported, ” and “coupled” and variations thereof are used broadly and encompass both direct and indirect mountings, connections, supports, and couplings.

[0067] Unless the context of their usage unambiguously indicates otherwise, the articles “a, ” “an, ” and “the” should not be interpreted as meaning “one” or “only one. ” Rather, these articles should be interpreted as meaning “at least one” or “one or more. ” Likewise, when the terms “the” or “said” are used to refer to a noun previously introduced by the indefinite article “a” or “an, ” “the” and “said” mean “at least one” or “one or more” unless the usage unambiguously indicates otherwise.

[0068] In addition, it should be understood that embodiments may include hardware, software, and electronic components or modules that, for purposes of discussion, may be illustrated and described as if the majority of the components were implemented solely in hardware. However, one of ordinary skill in the art, and based on a reading of this detailed description, would recognize that, in at least one embodiment, the electronic-based aspects may be implemented in software (e.g., stored on non-transitory computer-readable medium) executable by one or more processing units, such as a microprocessor and / or application specific integrated circuits ( “ASICs” ) . As such, it should be noted that a plurality of hardware and software based devices, as well as a plurality of different structural components, may be utilized to implement the embodiments. For example, “servers, ” “computing devices, ” “controllers, ” “processors, ” etc., described in the specification can include one or more processing units, one or more computer-readable medium modules, one or more input / output interfaces, and various connections (e.g., a system bus) connecting the components.

[0069] Relative terminology, such as, for example, “about, ” “approximately, ” “substantially, ” etc., used in connection with a quantity or condition would be understood by those of ordinary skill to be inclusive of the stated value and has the meaning dictated by the context (e.g., the term includes at least the degree of error associated with the measurement accuracy, tolerances [e.g., manufacturing, assembly, use, etc. ] associated with the particular value, etc. ) . Such terminology should also be considered as disclosing the range defined by the absolute values of the two endpoints. For example, the expression “from about 2 to about 4” also discloses the range “from  2 to 4” . The relative terminology may refer to plus or minus a percentage (e.g., 1%, 5%, 10%) of an indicated value.

[0070] It should be understood that although certain drawings illustrate hardware and software located within particular devices, these depictions are for illustrative purposes only. Functionality described herein as being performed by one component may be performed by multiple components in a distributed manner. Likewise, functionality performed by multiple components may be consolidated and performed by a single component. In some embodiments, the illustrated components may be combined or divided into separate software, firmware and / or hardware. For example, instead of being located within and performed by a single electronic processor, logic and processing may be distributed among multiple electronic processors. Regardless of how they are combined or divided, hardware and software components may be located on the same computing device or may be distributed among different computing devices connected by one or more networks or other suitable communication links. Similarly, a component described as performing particular functionality may also perform additional functionality not described herein. For example, a device or structure that is “configured” in a certain way is configured in at least that way but may also be configured in ways that are not explicitly listed.

[0071] Accordingly, in the claims, if an apparatus, method, or system is claimed, for example, as including a controller, control unit, electronic processor, computing device, logic element, module, memory module, communication channel or network, or other element configured in a certain manner, for example, to perform multiple functions, the claim or claim element should be interpreted as meaning one or more of such elements where any one of the one or more elements is configured as claimed, for example, to make any one or more of the recited multiple functions, such that the one or more elements, as a set, perform the multiple functions collectively.

[0072] FIG. 1 illustrates a computer server 100. In the illustrated construction, the computer server 100 includes a server rack 104 or housing that defines a plurality of shelves 108. The computer server 100 includes a server 112 disposed on each of the plurality of shelves 108. In operation, the servers 112 increase in heat. As such, cooling the servers 112 is necessary to maintain a desired temperature. The computer server 100 includes a cooling system 116 for  maintaining the temperature of the computer server 100 (e.g., maintaining the temperature of the servers 112) .

[0073] The cooling system 116 includes a cooling distribution unit 120 (CDU) configured to cool a fluid (not shown) , a liquid cooling plate assembly 124 (LCP) for each of the servers 112 that is configured to cool the servers 112, and a manifold 128 configured to route fluid between the CDU 120 and the LCP 124.

[0074] Specifically, in the illustrated construction, the manifold 128 is an inlet manifold configured to receive the fluid that is cooled from the CDU 120 (i.e., the manifold 128 is upstream from the LCP 124) . The inlet manifold 128 is configured to route the fluid to an inlet 132 of the LCP 124. The LCP 124 is arranged such that fluid is configured to cool the servers 112. The LCP 124 includes an outlet 136. The fluid that is heated from the servers 112 is routed out of the LCP 124 through the outlet 136. The cooling system 116 includes an outlet manifold 140 that is configured to receive the fluid that is heated from the servers 112 (i.e., the manifold 140 is downstream from the LCP 124) . The outlet manifold 140 is configured to route the fluid from the outlet 136 to the CDU 120.

[0075] The CDU 120 includes an inlet 144 configured to receive the fluid heated from the servers 112. The inlet 144 is in fluid communication with the outlet manifold 140. The CDU 120 includes a heat exchanger (not shown) configured to cool the fluid. In the illustrated construction, the CDU 120 is air cooled by fans 148. In other words, the heat exchanger cools the fluid via an airflow induced by the fans 148. In other constructions, the heat exchanger of the CDU 120 is configured to cool the fluid via an externally supplied fluid (e.g., liquid cooling) . The CDU 120 includes an outlet 152 configured to receive the fluid cooled by the heat exchanger of the CDU 120. The outlet 152 is connected to the inlet manifold 128.

[0076] FIGS. 2 and 3 illustrate the inlet manifold 128. It is worth noting the inlet manifold 128 and the outlet manifold 140 are similar. As such, the description regarding the inlet manifold 128 applies to the outlet manifold 140. The manifold 128 includes a main body 156 having a first end 160 and a second end 164 that is opposite the first end 160. The main body 156 includes an inlet 168 at the first end 160 that is configured to receive fluid from the CDU 120. The first end 160 includes a pair of inlet connections 172. The pair of inlet connections  172 are separated from each other at a non-zero angle C1. In the illustrated construction, the non-zero angle C1 is 40 degrees. In other constructions, the non-zero angle C1 is greater than 40 degrees or less than 40 degrees. The main body 156 includes an outlet 176 disposed on the second end 164. The outlet 176 includes a pair of outlet connections 180. The pair of outlet connections 180 are separated by a non-zero angle C2. In the illustrated construction, the non-zero angle C2 is 40 degrees (e.g., the non-zero angle C1 and the non-zero angle C2 are the same value) . The main body 156 includes a passageway 184 extending from the inlet 168. The passageway 184 extends from the first end 160 to the second end 164. The main body 156 includes a bore 188 defined thereon. The bore 188 extends through the main body 156 and to the passageway 184 such that the bore 188 is in fluid communication with the passageway 184. The bore 188 is a bore of a plurality of bores 192. In the illustrated construction, the plurality of bores 192 include 27 bores. In other constructions, the plurality of bores 192 includes less than 27 bores or greater than 27 bores. The main body 156 includes a bore wall 194 having the bores 192 disposed thereon.

[0077] The main body 156 includes a plurality of mounting bores 196. Each of the bores 196 are configured to receive fasteners 197 (e.g., blind hole mounts, screws) from the server rack 104 (FIG. 5) . The main body 156 includes a plurality of fasteners 200 configured to be received by the server rack. In the illustrated construction, the fasteners 200 are blind hole mounts. The main body 156 is configured to be coupled to the server rack 104 without tools. The blind hole fasteners (e.g., the fasteners 197, 200) are received by their respective mounts after being axially displaced into the mount. As such, a single axial movement / force can be the only movement / force required to achieve installation, and may be achieved manually by a human technician, without the use of tools. The main body 156 incudes a mounting wall 204 that is opposite the bore wall 194. The bores 196 and the fasteners 200 are disposed on the mounting wall 204. In other constructions, the bores 196 and the fasteners 200 are disposed on a wall of the main body 156 that is adjacent the bore wall 194. In some constructions, the bores 196 and fasteners 200 are disposed on the bore wall 194.

[0078] FIG. 4 illustrates a bore 208 of the plurality of mounting bores 196. The bore 208 is an insert 212 that is received by the main body 156. Each of the bores of the plurality of  mounting bores 196 may be an insert receivable by the main body 156. In some constructions, the fasteners 200 are inserts received by the main body 156.

[0079] FIG. 5 illustrates an interface (e.g., connection) between the LCP 124 and the manifold 128 such that the LCP 124 and the manifold 128 are in fluid communication with one another. Specifically, the interface connects the inlet 132 of the LCP 124 to a bore of the bores 192 for fluid communication. The interface between the LCP 124 and the manifold 128 includes a floating assembly 216. In the illustrated construction, the floating assembly 216 is coupled to the LCP 124. More specifically, the computer server 100 includes a gear housing 218 that is slidably received on each of the plurality of shelves 108. The gear housing 218 at least partially receives the server 112 and a corresponding LCP 124. In the illustrated embodiment, the floating assembly 216 is fastened to the gear housing 218 and is coupled to the LCP 124 such that fluid communication is established between the manifold 128 and the LCP 124. In other constructions, the floating assembly 216 is coupled to the manifold 128. The cooling system 116 includes a pair of connectors 220 that are configured to couple the manifold 128 to the LCP 124. The floating assembly 216 is configured to receive a connector of the pair of connectors 220. The pair of connectors 220 include a socket 224 and a plug 228. The socket 224 is coupled to the main body 156. Specifically, the socket 224 is received in a bore of the bores 192 on the main body 156. The plug 228 is received in the floating assembly 216. In other constructions, the socket 224 is received in the floating assembly 216 and the plug 228 is received in a bore of the bores 192.

[0080] FIG. 6 illustrates a schematic of the socket 224. In the illustrated embodiment, the socket 224 is a universal quick disconnect blind-mate socket, such as a UQDB04 socket. The socket 224 includes a body 232 defining a passageway 236 configured to receive the plug 228. The body 232 includes a portion 240 received in a bore of the bores 192. A seal 242 (e.g., an O-ring) is disposed on the portion 240 such that the portion 240 seals off the bore. The body 232 defines a recess 244 extending circumferentially about the body 232. A ledge 246 is formed between the recess 244 and an outer diameter of the body 232. The interface optionally includes a guide cap 248 that is coupled to the socket 224 (FIG. 5) . The guide cap 248 includes a tab 252 that is received in the recess 244 and is configured to engage the ledge 246 such that the guide cap 248 is axially fixed on the socket 224.

[0081] FIG. 7 illustrated a schematic of the plug 228. In the illustrated embodiment, the plug 228 is a universal quick disconnect blind-mate plug, such as a UQDB04 plug. The plug 228 includes a body 254 defining a passageway 255 that enables fluid communication between the manifold 128 and the LCP 124. The body 254 defines a connector axis A2 that extends longitudinally through the connector (e.g., the plug 228) . The body 254 defines an aperture 256 such that the plug 228 is received on the floating assembly 216.

[0082] FIGS. 8 and 9 illustrate the floating assembly 216 including a body 258 having a first aperture 260 and a second aperture 262 defined therein. The body 258 defines a body axis A1 that extends longitudinally through the body 258. The body 258 includes a step 264 defined between the first and second apertures 260, 262. The body 258 is coupled to the gear housing 218 such that the body 258 is fixed along the body axis A1. The first aperture 260 defines a first diameter D1 and the second aperture 262 defines a second diameter D2. In the illustrated construction, the first diameter D1 is larger than the second diameter D2. The floating assembly 216 includes a biasing member (e.g., a spring 266) that is received in the first aperture 260. The floating assembly 216 includes an intermediate connector 270 that is at least partially received within the first aperture 260 and the second aperture 262. The intermediate connector 270 is receives one of the connectors 220 and routes fluid to the LCP 124.

[0083] The intermediate connector 270 includes a connector end 274 and an end 278 opposite the connector end 274. The connector end 274 is configured to receive a connector of the connectors 220. In the illustrated construction, the connector end 274 receives the aperture 256 of the plug 228. In other constructions, the intermediate connector 270 and the connector of the connectors 220 are formed together as a single piece (e.g., integrated) . Since the plug 228 and the intermediate connector 270 are fixed to one another, the plug 228 and the intermediate connector 270 move with one another.

[0084] The floating assembly 216 includes a first joint 284 and a second joint 288 that both retain the intermediate connector 270 within the body 258. The first joint 284 is in contact with the body 258, the spring 266, and the intermediate connector 270 near to the plug 228. The second joint 288 is in contact with the body 258 and the intermediate connector 270 near to the gear housing 218. In the illustrated construction, the first joint 284 includes a flange 290 and a  fastener 292 configured to retain the flange 290 on the intermediate connector 270 with limited movement. For instance, the fastener 292 axially fixes the flange 290 along the body axis A1 on the intermediate connector 270 but permits radial movement of the flange 290 about the body axis A1. The flange 290 is disposed between the intermediate connector 270, the spring 266, and the body 258. In the illustrated construction, the second joint 288 includes a flange 294 and a fastener 296 configured to retain the flange 294 on the body 258 with limited movement. For instance, the fastener 296 axially fixes the flange 294 along the body axis A1 on the body 258 but permits radial movement of the flange 294 relative to the body 258. The flange 294 is disposed between the intermediate connector 270 and the body 258.

[0085] The floating assembly 216 enables the connector (e.g., the plug 228) to move relative to the body 258. Specifically, the plug 228 is coupled to the intermediate connector 270, which is moveable axially, radially, and angularly relative to the body 258. As such, the plug 228 is configured for axial movement along the body axis A1 relative to the body 258, radial movement about the body axis A1 relative to the body 258, and angular displacement relative to the body axis A1 in relation to the body 258. The added maneuverability of the plug 228 due to the floating assembly 216 aids in connecting the plug 228 to the socket 224.

[0086] The spring 266 enables the axial movement of the plug 228 along the axis A1. In the illustrated construction, the spring 266 is a compression spring coupled to the step 264 and to the first joint 284. As such, the spring 266 biases the plug 228 away from the gear housing 218 along the axis A1. The spring 266 provides an axial preload force F1 biasing the plug 228 along the body axis A1 and away from the gear housing 218. In some constructions, the preload force is less than 500 N. In the illustrated construction, the preload force F1 is approximately 100 N. In the illustrated construction, the plug 228 is in a resting position. In the resting position, the flange 290 is disposed at a distance X1 from the portion of the body 258 connected to the spring 266 (e.g., the step 264) . In the resting position, the spring 266 fully expanded. In other words, there is no external force acting on the spring 266. Therefore, the distance X1 is the greatest distance that the flange 290 is disposed from the step 264.

[0087] The plug 228 can be displaced along the body axis A1 and toward the gear housing 218 when an axial force F2 that is greater than the axial preload force F1 is applied to the plug  228 in a direction opposite the axial preload force F1. The plug 228 is moveable between the resting position and a compressed position. The compressed position is the maximum axial distance along the axis A1 that the plug 228 can travel. In some constructions, the plug 228 can be axially displaced along the body axis A1 and toward the gear housing 218 a distance that is less than 10 millimeters. Specifically, in the illustrated construction, the plug 228 is displaced 2.5 millimeters. The axial travel of the plug 228 is limited by the intermediate connector 270 contacting the second joint 288. Specifically, the intermediate connector 270 includes a protrusion 298 that engages the flange 294 when the compressed position is reached. The flange 290 is disposed at a distance X2 from the step 264 in the limiting position. The difference between the distances X1 and X2 (e.g., X1-X2) is equivalent to the maximum displacement of the plug 228 along the axis A1, which, in the illustrated embodiment, is 2.5 millimeters.

[0088] The intermediate connector 270 and the body 258 define a radial clearance Y1 therebetween. The radial clearance Y1 is equivalent to the diameter D1 minus a diameter D3 of the connector end 274 divided by 2 (e.g.,  ) . The clearance Y1 is the radial distance that the plug 228 can travel before the intermediate connector 270 contacts the body 258. In some constructions, the clearance Y1 is less than 5 millimeters. In the illustrated construction, the clearance Y1 is approximately 2 millimeters. The first joint 284 (e.g., the flange 290 and fastener 292) and the second joint 288 (e.g., the flange 294 and the fastener 296) provide a radial preload force F3 that biases the plug 228 to be concentric with the body axis A1. In some constructions, the radial preload force F3 is less than 10 Kg. In the illustrated construction, the radial preload force F3 is approximately 2.5 Kg. In the resting position, the plug 228 is concentric with the body axis A1.

[0089] FIG. 10 illustrates a schematic of the plug 228. The plug 228 is capable of being angled relative to the body axis A1 because the first joint 284 and the second joint 288 are independently actuatable relative to one another, therefore permitting the intermediate connector 270, and therefore the plug 228, to be angled relative to the body axis A1. In some constructions, connector axis A2 can be angled relative to the body axis at a non-zero angle C3 that is between -5 degrees and 5 degrees. In the illustrated construction, the non-zero angle C3 is 0.5 degrees.

[0090] FIG. 11A illustrates the connector axis A2 concentric with the socket 224. As such, the gear housing 218 is axially moved along the connector axis A2 to successfully mate the plug 228 to the socket 224. FIG. 11B illustrates the connector axis A2 offset from the socket 224 (e.g., misalignment with the socket 224 and the plug 228) . The gear housing 218 may be axially displaced along the connector axis A2 in the instance of misalignment because the floating assembly 216 provides radial movement relative to the body axis A1 such that the plug 228 successfully mates with the socket 224.

[0091] FIG. 12 illustrates another construction of a manifold 300 that is compatible with the cooling system 116 of FIG. 1. The manifold 300 is similar to the manifold 128 and therefore only differences will be discussed. The manifold 300 includes two adjacent main bodies 156 (e.g., a first body 156a and a second body 156b) that are disposed on a common side of the server rack 104. That is, the two main bodies 156 form the inlet manifold (upstream of the LCP 124) or the outlet manifold (downstream of the LCP 124) . In contrast, the manifold 128 includes a single body 156 upstream of the LCP 124. In other constructions, the manifold 300 includes more than two bodies. The manifold 300 having multiple bodies 156 increases the compatibility with different sized server racks. For instance, if the server rack 104 isn’ t a standard size, the manifold 300 can be assembled using the multiple bodies 156. In some constructions, the bodies 156 may include differing lengths and number of bores 192.

[0092] As mentioned above, the manifold 300 may either be an inlet or outlet manifold. For the sake of simplicity, the manifold 300 will be described as an inlet manifold. The description of the manifold 300 as an inlet manifold applies to the manifold 300 as an outlet manifold. The first body 156a of the main bodies 156 receives fluid from the CDU 120 via the inlet 168. Fluid is passed through the passageway 184 from the inlet 168 and to the outlet 176 (e.g., from the first end to the second end 160, 164) . Some of the fluid travels into the plurality of bores 192 and the remining fluid exits through the outlet 152. The manifold 300 includes a connector 304 that couples the first body 156a and the second body 156b together for fluid communication. In the illustrated construction, the connector 304 is flexible conduit coupling the outlet 176 of the first body 156a to the inlet 168 of the second body 156b. The manifold 300 includes an optional connector 308. In some construction, the connector 308 is used to couple the second body 156b to another body in the instance that the manifold has additional bodies.

[0093] FIGS. 13-15 illustrate another construction of a manifold 400 that is compatible with the cooling system 116 of FIG. 1. The manifold 400 is similar to the manifold 128 and therefore only differences will be discussed. In contrast to the manifold 128 receiving the socket 224 on the main body 156, the manifold 400 includes a connector 404 that is coupled to a bore and to the socket 224. In the illustrated embodiment, the connector 404 is flexible conduit. In the illustrated construction, the socket 224 is coupled to a base portion 408 having mounting bores 412 disposed thereon.

[0094] FIG. 16 illustrates the mounting bores 412 aligned with apertures of the server rack 104. The flexibility of the connector 404 permits the base portion 408, and therefore the socket 224, to be repositioned on the server rack depending on the position of the corresponding plug 228. For instance, the base portion 408 may be moved to adjacent apertures of the server rack 104 and fastened thereto.

[0095] FIGS. 17A and 17B illustrate a general diagram 100 for the cooling cycles within a data center. In a data center, a plurality of computer servers 101 may be placed in server racks 102. During operation, the servers 101 may produce heat. Components with a large number of transistors such as the graphics processing unit (GPU) and the central processing unit (CPU) , especially may produce a large amount of heat and may need to be cooled to maintain an expected performance. The illustrated server racks 102 are cooled using a liquid cooling cycle (hereinafter referred to as a technology cooling system (TCS) 104) where liquid coolant is circulated through the server racks 102 and may absorb heat through convection. The heat extraction of the TCS 104 is driven by a coolant distribution unit (CDU) . In the illustrated embodiment, the liquid coolant of the TCS 104 is a combination of water, PGW25 and EG25. In other embodiments, other coolants may be used in the liquid cooling cycle driven by the coolant distribution unit.

[0096] In the embodiment of FIG. 17A, the CDU 106A is a liquid-to-air coolant distribution unit. As discussed in further detail below, the CDU 106A is configured to circulate coolant through the server racks 102 to cool the stored servers 101 and subsequently expel the absorbed heat through an air-cooling cycle 108. Specifically, in some embodiments, the CDU 106A may include a liquid-to-air heat exchanger and plurality of fans configured to blow heat into the air of the datacenter. The heat expelled by the CDU 106A will then diffuse and be neutralized in the  air-cooling cycle 108 using an air conditioner 110. The air conditioner 110 may absorb the heat expelled by the CDU 106A from the atmosphere of the datacenter using a refrigeration cycle 112. The absorbed heat may subsequently be ejected to the external environment 114 outside of the datacenter through a chiller 116 during the refrigeration cycle 112.

[0097] In the embodiment of FIG. 17B, the CDU 106B is a liquid-to-liquid coolant distribution unit. As discussed in further detail below, the CDU 106B is configured to circulate coolant through the server racks 102 via the TCS 104 and subsequently expel the absorbed heat through a facility liquid cooling system (hereinafter referred to as the facility water system (FWS) 118. For example, the CDU 106B may include a liquid-to-liquid heat exchanger configured to transfer the heat absorbed from the TCS 104 to the coolant of the facility water system (FWS) 118. The FWS 118 may then expel the absorbed heat to the external environment 114 using a cooling tower 120 or chiller.

[0098] As shown the illustrated embodiment of FIG. 18, the CDU 106A is sized to fit within the server rack 102. It will be appreciated that the CDU 106A is taller (e.g., has a greater Z height) than the CDU 106B, both the CDUs 106A, 106B have similar base (XY) dimensions. Accordingly, the CDU 106B is also sized to fit within the server rack 102. In some embodiments, one CDU 106A, 106B may be incorporated within a server rack 102 to provide cooling for each of the servers 101 disposed on the same server rack 102. It will be appreciated placing the CDU 106A, 106B within the server rack 102 allows for greater flexibility in the placement of the server rack 102 as the proximity reduces any complexity resulting from external cabling. In other embodiments, the CDU’s may be disposed separately from the server racks 102. It will be further appreciated that modularly combining CDUs 106A, 106B allows for the dynamic addition or removal of server racks 102 as an operator simply adds or removes a CDU 106A, 106B to accommodate the addition or removal of a server rack 102.

[0099] In yet other embodiments, as shown in FIGS. 19 and 20, a server rack 102 may be entirely filled with CDUs 106A, 106B to provide cooling to other server racks 102. As shown in the schematic diagram of FIG. 20, each individual CDU 106A, 106B within a server rack 102 may be connected in parallel by a manifold 105. The combined rack of CDUs may further combine with other similar full racks of CDUs using additional manifolds 105 or combined piping 107. It will be appreciated that combining multiple CDUs 106A, 106B into one system  can increase the overall performance of the coolant system by allowing each individual CDU 106A, 106B to distribute and share the average load of the system and by allowing the combination of the CDUs to compensate for a failed unit without a specific rack 102 failing along with the single CDU 106A, 106B. When a unit fails, an operator may be able to replace the unit without losing cooling due to the compensation of the other CDUs 106A, 106b. Accordingly, the combination of multiple CDUs may also allow for easier maintenance and extend the lifetime of the cooling system.

[0100] FIGS. 21A-23 illustrate one embodiment of a liquid-to-air CDU 106A. The CDU 106A includes an outer housing 122 with a handle 124 and control panel 126 supported on the outer housing 122. The handle 124 may be graspable and movable to allow for access of the internal components of the CDU 106A including the heat exchanger 128 and fan 130. The heat exchanger may be a finned tube heat exchanger, a shell and tube heat exchanger, a plate heat exchanger, a coil heat exchanger, or another liquid-to-air heat exchanger known in the art. The control panel 126 may indicate a fault within the CDU 106A and / or be used to adjust operational parameters such as runtime, cooling temperature, or flow rate. As previously discussed, the CDU 106A is configured to extract heat from the servers 101 by expelling heat into the air using the heat exchanger 128 and fans 130. Specifically, coolant is circulated between the servers 101 disposed on the server rack 102 to a TCS inlet 132 the CDU 106A. Coolant then flows from the TCS inlet 132 through the heat exchanger 128 and heat is expelled from the coolant. The coolant is then directed back towards the server rack 102 from A TCS outlet 136 and the circulation process repeats.

[0101] With specific reference to FIGS. 22 and 23, the CDU 106A further includes three slidable compartments 140, 144, and 148. The first compartment 140 is slidable about an axis A along a corresponding drawer slide rail 152. In some embodiments, the rail 152 may additionally or alternatively include wheels and / or bearings to aide to support the compartments 140, 144, 148 along the drawer slide rails 152. The second compartment 144 is slidable about an axis B and the third compartment 148 is slidable about an axis C. The axis A, B and C are parallel. In the illustrated embodiment, the first compartment 140 is the electronics compartment 156, the second compartment 144 is the heat exchange compartment and includes a plurality of fans 130 disposed adjacent to the heat exchanger 128, and the third compartment 148 is the pneumatic compartment and includes a plurality of pumps 160. The first compartment 140 is  electrically connected to each of the second compartment 144 and the third compartment 148 through a plurality of cables 164. Similarly, the second compartment 144 is connected to the third compartment 148 through a plurality of tubing 165 between the pumps 160 and the heat exchanger 128. The cables 164 and tubing 165 are provided with the extra slack necessary to accommodate sliding movement of the compartment 140, 144, 148 without disconnecting. In some embodiments the CDU 106A may include a cavity (not shown) configured to hold and route the cables 164 and tubing 165 within the housing 122.

[0102] During operation, cool air CA is pulled by the fans 130 through the first compartment and past the heat exchanger 128. In response, the warm air WA is then pushed out of the CDU 106A. During maintenance, a user may slide out the second compartment 144 to inspect one of the fans 130 without disconnecting the electronics 156 from the fan 130 or the heat exchanger 128 from the fluid path of the pumps 160. The slidable configuration of the CDU 106A allows for easier maintenance and servicing of the CDU 106A as an operator may have access to the majority of the components of the CDU with ease.

[0103] FIGS. 24 and 25 illustrates a third CDU 106C. The CDU 106C is similar in some aspects to the CDU 106A and includes like parts. Reference is made to the description of similar portions in the CDU 106A. As shown the illustrated embodiment of FIG. 25, the CDU 106C is a liquid-to-air coolant distribution unit and includes a heat exchanger 128 adjacent to a plurality of fans 130 and a plurality of electronics 156 in communication with a control panel 126. In some embodiments, the CDU 106C is the same size as the CDU 106A. In other embodiments, the CDU 106C is smaller (e.g., shorter) than the CDU 106A.

[0104] The second CDU 106B, illustrated in FIGS. 26A-27, is used in a liquid-to-liquid cooling system and is also similar in some aspects to the CDU 106A and includes similar parts. As previously discussed, the CDU 106B is configured to extract heat from the servers 101 through a first heat transfer loop (e.g., TCS 104) and expel the absorbed heat to the atmosphere using a second hat transfer loop (e.g., FWS 108) . As best illustrated in FIG. 10B, because the CDU 106B is configured to exchange heat with the facility water supply (FWS) , the CDU 106B includes a FWS inlet 166 and an FWS outlet 168 to allow for the facility water to flow into the heat exchanger 180. Moving reference to FIG. 27, the CDU 106B includes a plurality of electronics 156 in communication with a control panel 126. The plurality of electronics 156  includes a plurality of power supply units 172 and a control unit 176 configured to monitor and control the operation of the CDU 106B. The CDU 106B further includes a reservoir 184 configured to receive fluid from the liquid-to-liquid heat exchanger 180 and provide fluid to the pumps 160. The heat exchanger 180 may be a brazed plate heat exchanger, a shell and tube heat exchanger, a cross flow heat exchanger, or another liquid-to-liquid heat exchanger known in the art. As discussed in further detail below, to regulate the flow of the facility water supply, the CDU 106B includes a flow control valve 188 disposed adjacent to the FWS inlet 166. In some embodiments the flow control valve 188 may be disposed further downstream the FWS inlet 166 within the CDU 106B. Similarly, upstream of the TCS outlet 136, the CDU 106B includes a valve block 192 configured to combine and direct the fluid output form the pumps 160 to the TCS output.

[0105] FIG. 28 is an exemplary schematic of the Technology Cooling System (TCS) 104 where the CDUs 106A, 106B, 106C provide cooling to the servers 101 of a server rack 102. As previously mentioned, in operation coolant is passed through a manifold 105 within the server rack 102 to extract heat from the servers 101. The manifold 105 is configured to distribute the coolant from the CDU 106A, 106B, 106C throughout the servers 101 disposed in the server rack 102. The warm coolant is then passed through a hose 204 and into the TCS inlet 132 of the CDU 106A, 106B, 106C. In the illustrated embodiment, the hose 204 is a rubber hose. In other embodiments, preformed hoses or metal hoses may be used. Downstream of the TCS inlet, the warm coolant may pass through a plurality of inlet sensors 208 including a pressure sensor and a temperature sensor. The warmed coolant is then passed through a heat exchanger system where heat is extracted from the coolant. It will be appreciated that the heat exchanger system may include a liquid-to-air heat exchanger, such as heat exchanger 128 and a plurality of fans 130 or a liquid-to-liquid heat exchanger such as heat exchanger 180. The fluid is then passed to an expansion vessel (such as reservoir 184) then then subsequently fed into the pumps 160 which drive the flow to further circulate past the valve block 192.

[0106] In the illustrated embodiment the valve block 192 includes a plurality of check valves 212, a manifold portion 216 in communication with a plurality of outlet sensors 220 and transmitters 224. The check valves 212 are configured to prevent backflow of fluid into the pumps 160. In some embodiments, only one pump may be operating at a time. Accordingly, in such embodiments, the check valves 212 prevent fluid produced by one pump 160 from flowing  into the flow path of another idle pump 160. The manifold portion 216 also provides an emergency release valve configured to open upon reaching a predetermined maximum pressure and directed fluid flow to an overflow bottle 228. In some embodiments, for example as shown in FIGS. 29A and 29B, the valve blocks 192 may include an integrated check valve 212s adjacent to the manifold portion 216. It will be appreciated that the integration of the check valve into the manifold portion 216 of the valve blocks 192 recuses assembly time and reduces the space taken up by the valve block 192. In some embodiments, the check valves 212 may additionally include biasing members press the check valves 212 in a closed position until a specific pressure overcomes the biasing members. The transmitters 224 may communicate with the electronics 156 on the CDU 106A, 106B, 106C or with a controller of the facility water supply.

[0107] FIG. 30 is an exemplary schematic of the Facility Water System (FWS) 118 used to extract heat from the liquid-to-liquid heat exchanger 180. As illustrated, chilled water is provided from a cooling tower 120 and passed towards the second CDU 106B. To regulate the pressure and flow of the fluid from the cooling tower, the FWS 118 includes a pressure regulation valve 232, a pressure gauge 236, and a plurality of check valves 248. The pressure regulation valve 232 may be controlled based on a closed loop control algorithm such as PID using the measured pressure from the pressure gauge 236. The FWS 118 also includes a gas exhaust 240 and a bypass valve 244. In some embodiments, the gas exhaust 240 may remove any excess bubbles within the FWS 118 to improve the efficiency of the conduction / convection between the FWS 118 and the liquid-to-liquid heat exchanger 180. The FWS 118 may additionally or alternatively include a plurality of manual shutoff valves 252 to allow for an operator to stop the flow of water in the event of a leak.

[0108] FIG. 31 illustrates an exemplary schematic diagram of the electronic control system for the CDU 106A, 106B, 106C. As discussed in further detail below, the illustrated electronic control system includes an electronic processor 300 having combinations of hardware and software that are operable to, among other things, control the operation of the CDU 106A, 106B, 106C, monitor the status and operation of portions of the CDU 106A, 106B, 106C, and receive inputs and provide communications through the control panel 126, etc. The electronic processor 300 is electrically and / or communicatively connected to the pumps 160 and a plurality of valves 304 (e.g., as flow control valve 188) to control fluid flow throughout the CDU 106A, 106B,  106C and thereby control to cooling rate of the rack units 200. In embodiments including fans 130, such as CDUs 106A, 106C, the electronic processor 300 may additionally control and monitor the speed of the fans 130. The electronic processor 300 is also connected to the control panel 126 and a plurality of sensors 308 (e.g., the inlet sensors 208 and the outlet sensors 220) used to monitor the temperature, pressure, and flowrate of the Technology Cooling System (TCS) . The electronic processor 300 is powered by a power supply 172, which is powered through facility power 312. As discussed in additional detail below, the electronic processor may be connected to a plurality of redundant power supply units 172.

[0109] In some embodiments the power supply 172 may also include additional circuitry necessary to regulate or power the electronic processor 300 or pumps 160. For example, the power supply 172 may include a buck-boost converter (or other suitable voltage converter) to increase or decrease the voltage provided by the facility power 312 to match the requirements of the electronic processor 300, valves 304 and pumps 160. In embodiments where the facility power 312 provided is an AC power, the power supply 172 may include a transformer and inverter to convert the AC power to a suitable DC output. Similarly, the electronic processor 300 may also include speed drivers to regulate the operating speed, and thereby flowrate, of the pumps 160 or valve drivers to adjust the position or resistance of the valves 304. The electronic processor 300 may be a microprocessor, a microcontroller, or another suitable programmable device. The electronic processor 300 may include a memory 316 and a control unit 320. The memory 316 is a non-transitory computer readable medium and includes, for example, a program storage area and a data storage area. The control unit 320 is configured to retrieve from the memory 316 and execute, among other things, software or instructions related to the control processes and methods described herein. In other constructions, the electronic processor 300 may include additional, fewer, or different components.

[0110] FIG. 32 illustrates an exemplary schematic 325 for the configuration of multiple power supplies 172. It will be appreciated that multiple power supplies allow for a greater total power capacity of the system and when connected to share a single current output, allow for redundancy. For example, in the illustrated schematic 325, three power supplies 172 share an output to power a plurality of pumps 160 and fans 130. When one of the power supplies fails, the other two may automatically compensate for the reduction in power output without causing a power drop in the system. In other embodiments, the power supplies 172 may be a nonstop or  uninterruptible power supply including an internal battery configured to provide emergency power in the event of a blackout.

[0111] FIG. 33 illustrates a method 500 of operating a CDU 106A, 106B, 106C. At step 505, the electronic processor 300 receives a pump status parameter of a first pump 160. In the illustrated embodiment, the pump status parameter is a pump runtime, a pump pressure, a pump temperature, or a pump flow rate. In some embodiments the pump status parameter may also be a pump fault condition. The pump status parameter may be measured by one or more of the inlet sensors 208 and the outlet sensors 220. The pump status parameter may be communicated to the electronic processor 300 through cabling or through one or more of the transmitters 224.

[0112] At step 510, the electronic processor 300 is configured to determine whether the pump status parameter exceeds a threshold. The threshold may be a predetermined safety value. For example, in embodiments where the pump status parameter is pump runtime, the threshold is 168 hours. Upon determining that the pump status parameter is at or below the threshold, the method will return to step 505. Upon determining that the pump status parameter is above the threshold the method will move to step 515. In some embodiments, the threshold may include the detection of a pump fault. In response to detecting a fault the electronic processor 300 may entirely disable the pump 160.

[0113] At step 515, upon determining that the pump status parameter exceeds a threshold, the electronic processor 300 is configured to buffer operation from a first pump to a second pump. More specifically, in some embodiments, the electronic processor 300 may control the flow rate of the first pump to ramp down and control the flow rate of the second pump to ramp up, allowing for a smooth transition between the first pump and the second pump.

[0114] At step 520, the electronic processor is configured to disable the first pump and operate the second pump. Specifically, the electronic processor 300 begins controlling the second pump in a closed loop control algorithm and the method 500 restarts or ends.

[0115] FIG. 34 illustrates another pump changeover method 600 in a CDU 106A, 106B, 106C. At step 605, the CDU 106A, 106B, 106C pump is running at an initial state. At step 610, the electronic processor 300 is configured to determine if the pump scheduled switch time has arrived. In some embodiments the pumps scheduled switch time is 168 hours. In step 615, upon  determining the pump switch time has arrived the electronic processor 300 initiates a pump switching protocol. The pump switching protocol may be similar to step 515 of method 500. In one embodiment, the pump switching protocol includes starting the second pump and disabling the first pump. In step 620, the electronic processor 300 determines whether the second pump started without issues. Specifically, the electronic processor 300 may determine if the second pump is operating normally or detect a fault condition. In response to detecting a fault or determining a failure to startup, the electronic processor 300 may display an error. In response to determining that the second pump has started at step 625 the electronic processor 300 may end the pump changeover method 600. In response to determining that the pump scheduled switch time has not arrived, in step 630 the electronic processor 300 may determine whether the CDU flowrate and / or pressure is abnormal. Upon determining that the pressure normal (i.e. not abnormal) the method 600 may return to step 610. Upon determining that the flowrate and / or pressure is abnormal, the electronic processor 300 may return an error and at step 635 the electronic processor 300 determine if the first pump is broken. Upon determining the pump is broken, the electronic processor 300 may return an error and begin the protocol to switch to another pump at step 615. At step 640, upon determining that the first pump is not broken, the electronic processor 300 determined that air bubbles or a load change has occurred.

[0116] FIG. 35 illustrates a general diagram 100 for the cooling cycles within a data center. In a data center, a plurality of computer servers 101 may be placed in server racks 102. During operation, the servers 101 may produce heat. Components with a large number of transistors such as the graphics processing unit (GPU) and the central processing unit (CPU) , especially may produce a large amount of heat and may need to be cooled to maintain an expected performance. The illustrated server racks 102 are cooled using a liquid cooling cycle (hereinafter referred to as a technology cooling system (TCS) 104) where liquid coolant is circulated through the server racks 102 and may absorb heat through convection. The heat extraction of the TCS 104 is driven by a coolant distribution unit (CDU) . In the illustrated embodiment, the liquid coolant of the TCS 104 is a combination of water, PGW25 and EG25. In other embodiments, other coolants may be used in the liquid cooling cycle driven by the coolant distribution unit.

[0117] In the embodiment of FIG. 35, the CDU 106 is a liquid-to-liquid coolant distribution unit. As discussed in further detail below, the CDU 106 is configured to circulate coolant through the server racks 102 via the TCS 104 and subsequently expel the absorbed heat through  a facility liquid cooling system (hereinafter referred to as the facility water system (FWS) 108. For example, the CDU 106B may include a liquid-to-liquid heat exchanger configured to transfer the heat absorbed from the TCS 104 to the coolant of the facility water system (FWS) 108. The FWS 110 may then expel the absorbed heat to the external environment 110 using a chiller 112 or cooling tower.

[0118] As shown the illustrated embodiment of FIGS. 36A and 36B, the CDU 106 is sized to fit within the rack housing 114 of the server rack 102. In some embodiments, one CDU 106 may be incorporated within a server rack 102 to provide cooling for each of the servers 101 disposed on the same server rack 102. In other embodiments, the CDU’s may be disposed separately from the server racks 102. In some embodiments, as shown in FIG. 36B, the server rack 102 may include a bus bar 118 configured to provide power to the server racks 102. As discussed in further detail below, the CDU 106 is also configured to receive power through the same bus bar 118.

[0119] FIGS. 37-38 illustrate the CDU 106. As previously discussed, the CDU 106 is configured to extract heat from the servers 101 through a first heat transfer loop (e.g., TCS 104) and expel the absorbed heat to the atmosphere using a second heat transfer loop (e.g., FWS 108) . Accordingly, to absorb heat using the TCS 104, the CDU 106 includes a TCS inlet 126 configured to receive hot fluid heated from cooling the servers 101 on the server rack 102 and a TSC outlet 130 configured to output cooled fluid back towards the server rack 102. Similarly, the CDU 106 includes a FWS inlet 134 configured to receive cold fluid from the facility water system (or chiller 112) and a FWS outlet 138 configured to send warmed fluid back to the FWS 108. To transfer heat from the TCS 104 to the FWS 108, the CDU 106 includes a heat exchanger 142. More specifically, the heat exchanger 142 provides a large surface area whereby heat is absorbed, through convection, to the heat exchanger 142 from hot fluid from the TCS inlet 126 and the absorbed heat is then again transfer, through convection, from the heat exchanger 142 to the cold fluid flowing to the FWS inlet 134. See also FIG. 42. The heat exchanger 180 may be a brazed plate heat exchanger, a shell and tube heat exchanger, a cross flow heat exchanger, or another liquid-to-liquid heat exchanger known in the art.

[0120] The CDU 106 also includes a manifold portion 144 configured to direct the flow from the inlets 126, 134 and the outlets 130, 138. The cooled fluid is output from the heat exchanger  into an expansion tank 146 and a reservoir 154. The expansion tank 146 is configured to provide additional volume to prevent damage from increases in liquid volume due to heating. The reservoir 154 is configured to provide fluid directly to pumps 156 and includes a degassing valve 154 to provide a pressure outlet and to allow for gas to be released form the system. In some embodiments the expansion tank 146 and the reservoir 154 may be the same vessel or integrated to form a single part. The pumps 156 are configured to drive the TCS 104 and push the cooled fluid from the heat exchanger 142 through check valves 212 and the TCS outlet 130. The check valves 212 are configured to prevent backflow of fluid into the pumps 160. In some embodiments, only one pump may be operating at a time. Accordingly, in such embodiments, the check valves 212 prevent fluid produced by one pump 160 from flowing into the flow path of another idle pump 160. The CDU may also include additional check valves 212 in for the FWS 108 and a flow valve 162 to control the flow, and thus cooling provided by the FWS 108.

[0121] FIGS. 39-40 illustrate the reservoir 150. The reservoir is designed to allow a maximum pressure of 10 bar. The reservoir 150 has an outer housing 166 with a curved portion and a flat portion. As shown in FIG. 40, the flat portions are reinforced by a plurality of rods 170 extending across the length of the reservoir 150. The wall thickness of the reservoir may also be increased at both ends of the outer housing 166.

[0122] FIG. 41 illustrates an exemplary schematic diagram of the electronic control system for the CDU 106. The illustrated electronic control system includes an electronic processor 300 having combinations of hardware and software that are operable to, among other things, control the operation of the CDU 106, monitor the status and operation of portions of the CDU 106, and receive inputs and provide communications through the control panel 126, etc. The electronic processor 300 is electrically and / or communicatively connected to the pumps 156 and a plurality of valves 304 (e.g., as flow control valve 162) to control fluid flow throughout the CDU 106 and thereby control to cooling rate of the rack units 102. The electronic processor 300 is also connected to the control panel 126 and a plurality of the input sensors 320 and output sensors 324 used to monitor the temperature, pressure, and flowrate of the Technology Cooling System (TCS) 104 and Facility Water Supply (FWS) 108 respectively. More specifically, the input sensors 320 may monitor the pressure, temperature, and flowrate of the TCS inlet 126 and the FWS inlet 134 and the output sensors 320 may monitor the pressure, temperature, and flowrate  of the TCS outlet 130 and the FWS outlet 134. The electronic processor 300 is powered by a power supply 316, which is powered through facility power 312 via bus bar 120.

[0123] In some embodiments the power supply 172 may also include additional circuitry necessary to regulate or power the electronic processor 300 or pumps 160. For example, the power supply 172 may include a buck-boost converter (or other suitable voltage converter) to increase or decrease the voltage provided by the facility power 312 to match the requirements of the electronic processor 300, valves 304 and pumps 156. In embodiments where the facility power 312 provided is an AC power, the power supply 316 may include a transformer and inverter to convert the AC power to a suitable DC output. Similarly, the electronic processor 300 may also include speed drivers to regulate the operating speed, and thereby flowrate, of the pumps 156 or valve drivers to adjust the position or resistance of the valves 304. The electronic processor 300 may be a microprocessor, a microcontroller, or another suitable programmable device. The electronic processor 300 may include a memory 328 and a control unit 332. The memory 328 is a non-transitory computer readable medium and includes, for example, a program storage area and a data storage area. The control unit 332 is configured to retrieve from the memory 328 and execute, among other things, software or instructions related to the control processes and methods described herein. In other constructions, the electronic processor 300 may include additional, fewer, or different components.

[0124] FIG. 43 illustrates a method 500 of operating a CDU 106. At step 505, the electronic processor 300 is configured to receive a temperature measurement of an input line. More specifically, the input sensors 320 may measure the temperature of TCS inlet 126 and communicate the measured temperature to the electronic processor 300. In some embodiments the input sensors 320 may measure the temperature of the FWS inlet 134.

[0125] At step 510, the electronic processor 300 is configured to receive a temperature measurement of an output line. More specifically, the output sensors 324 may measure the temperature of the FWS outlet 138 and communicate the measurement temperature of to the electronic processor 300. In some embodiments the input sensors 320 may measure the temperature of the TCS outlet 130.

[0126] At step 515, the electronic processor 300 is configured to calculate an approach temperature based on the temperature difference of the input line and the output line. More  specifically, in some embodiments, the electronic processor 300 may calculate an approach temperature based on the temperature difference of the TCS inlet 126 and the FWS outlet 138.

[0127] At step 520, the electronic processor 300 is configured to adjust the flow rate of the pumps and valves based on the calculated approach temperature. More specifically, the electronic processor 300 is configured to adjust the flow rate of the TCS 104 and the FWS 108 using the pumps 156 and valves 304 (e.g., 162) to minimize the approach temperature. For example, in the illustrated embodiment the target approach temperature is 4 Celsius. The electronic processor 300 may implement a control algorithm such as a cascade PID algorithm or another closed loop control algorithm. Minimizing the approach temperature allows the CDU 106 to maintain a constant cooling capacity throughout the heat exchanger 142. It will also be appreciated that lower approach temperatures provide a more efficient heat transfer and accordingly will also reduce the amount of energy of the overall system, or more specifically of the chiller 112.

[0128] FIGS. 44-46 illustrate a test fixture 10 including a server rack system 14 and a cooling system 18. The server rack system 14 is a standardized, vertical framework capable of housing several servers 22a, 22b, 22c, or alternative information handling resources, that generate heat during operation. The server rack system 14 includes various racks, or housings, that define a plurality of shelves, and at least one server 22a, 22b, 22c disposed on each of the plurality of shelves. The server rack system 14 additionally includes at least one power distribution unit (PDU) , which is capable of distributing power to all the devices in the rack.

[0129] In the illustrated embodiments, the server rack system 14 includes three racks. However, in alternative configurations, the server rack system 14 may include additional or fewer racks. Further, in the illustrated embodiments, the server rack system 14 includes a first server 22a, a second server 22b, and a third server 22c. However, additional or fewer servers may be implemented. During operation, the servers 22a, 22b, 22c generate substantial heat. As such, cooling and regulating the servers 22a, 22b, 22c is necessary to maintain a desired temperature.

[0130] The cooling system 18 maintains the temperature of the servers 22a, 22b, 22c. The cooling system 18 includes a cooling distribution unit (CDU) 26, which cools a coolant, liquid  cooling plates (LCPs) 30a, 30b, 30c which subsequently cool the servers 22a, 22b, 22c, an inlet manifold 34 that routes liquid from the CDU 26 and the LCPs 30a, 30b, 30c, an outlet manifold 38 that routes liquid from the LCPs 30a, 30b, 30c to the CDU 26, inlet hoses 42a, 42b, 42c, outlet hoses 46a, 46b, 46c, pressure gauges 50, 54, regulating valves 58, and differential pressure sensors 62.

[0131] The cooling system 18 includes a primary loop 66 and a secondary loop. The primary loop 66 is a closed loop circuit that circulates a first coolant, or server-side coolant, through the server racks, absorbing heat from the servers 22a, 22b, 22c and returning it to the CDU 26 for cooling. The secondary loop is a circuit that circulates a second coolant, or facility-side coolant, transporting heat away from the CDU 26 to external cooling systems for dissipation before returning to the CDU 26.

[0132] With continued reference to FIGS. 44-46, the CDU 26 is designed to fit directly into the server rack system 14. In the illustrated embodiments, the CDU 26 is a 4C CDU, such that it fits into a 4C rack space and occupies a height of four rack units. However, in alternative aspects, different types of CDUs may be implemented. The CDU 26 is generally compact, making it ideal for high-density environments. The CDU 26 manages and distributes coolant to the LCPs 30a, 30b, 30c, such that the CDU 26 pumps the coolant from the CDU 26 to the server rack.

[0133] As illustrated in FIG. 47, the CDU 26 additionally includes a supply port 70, a return port 74, an inlet port 78, an outlet port 82, a heat exchanger, and a pump. The supply port 70 serves as an outlet for the CDU 26 and delivers the first coolant from the CDU 26 to the LCPs 30a, 30b, 30c. The return port 74 serves as an inlet for the CDU 26 and carries the first coolant back from the servers 22a, 22b, 22c to the CDU 26 for cooling. The heat exchanger transfers heat from the server-side coolant in the primary loop 66 to the facility-side coolant in the secondary loop. More specifically, the outlet port 82 discharges the second coolant from the CDU 26 to the external cooling system for heat dissipation. The inlet port 78 directs the second coolant into the CDU 26 from the external cooling system. The pump circulates the coolants throughout the system 18, ensuring continuous and reliable circulation of the coolants.

[0134] The pressure gauges 50, 54 are positioned downstream of the CDU 26 and upstream of the inlet manifold 34. More specifically, the cooling system 18 includes a first pressure gauge  50, a second pressure gauge 54, and a filter 86 positioned between the first and second pressure gauges 50, 54. The pressure gauges 50, 54 measure the pressure of the first coolant as it moves from the CDU 26 toward the inlet manifold 34 and then to the LCPs 30a, 30b, 30c. The pressure gauges 50, 54 ensure the first coolant is flowing at the correct pressure to maintain consistent and effective heat transfer, thereby ensuring even distribution of the first coolant to all the LCPs 30a, 30b, 30c. The filter 86 removes contaminants from the first coolant, thereby protecting the other components in the system 18 from damage caused by debris. In the illustrated embodiments, the filter 86 can remove impurities of at least 25 microns. However, in alternative embodiments, filters capable of removing smaller impurities may be implemented.

[0135] With continued reference to FIG. 47, the first pressure gauge, or pre-filter pressure gauge, 50 measures the pressure of the first coolant as it exits the CDU 26 and enters the inlet manifold 34, indicating a pre-filter pressure. The second pressure gauge, or post-filter pressure gauge, 54 measures the pressure of the first coolant after it has passed through the filter 86, indicating a post-filter pressure. The difference between the pre-filter pressure and the post-filter pressure indicates the condition of the filter 86. That is, if the pressure drop is within a normal range, the filter 86 is working properly. An increase in the differential indicates that the filter 86 is clogging, which could reduce coolant flow and affect cooling performance.

[0136] The inlet manifold 34 is positioned downstream of the CDU 26 and the pressure gauges 50, 54 and upstream of the LCPs 30a, 30b, 30c. The inlet manifold 34 includes multiple branches that distribute the cooled, first coolant from the CDU 26 to the LCPs 30a, 30b, 30c. More specifically, the inlet manifold 34 ensures that each LCP 30a, 30b, 30c receives a controlled and consistent flow of the first coolant.

[0137] With continued reference to FIG. 47, various inlet hoses 42a, 42b, 42c are positioned between the inlet manifold 34 and the LCPs 30a, 30b, 30c. In the illustrated embodiments, the cooling system 18 includes three inlet hoses 42a, 42b, 42c. However, in alternate embodiments, fewer or additional inlet hoses may be implemented. The inlet hoses 42a, 42b, 42c are flexible tubes shaped and sized to transport the first coolant from the inlet manifold 34 directly to the LCPs 30a, 30b, 30c. That is, the inlet hoses 42a, 42b, 42c provide a physical connection between the inlet manifold 34 and the LCPs 30a, 30b, 30c, ensuring a flexible and leak-proof coolant flow.  The inlet hoses 42a, 42b, 42c are designed to handle pressure and temperature variations while ensuring proper flow and heat transfer between the first coolant and LCPs 30a, 30b, 30c.

[0138] The cooling system 18 includes various liquid cooled plates (LCPs) 30. In the illustrated embodiments, the cooling system 18 includes three LCPs 30a, 30b, 30c, such that each LCP 30a, 30b, 30c is coupled to one of the servers 22a, 22b, 22c. More specifically, a first LCP 30a is coupled to the first server 22a, a second LCP 30b is coupled to the second server 22b, and a third LCP 30c is coupled to the third server 22c. However, the cooling system 18 may accommodate fewer or additional LCPs. Each LCP 30a, 30b, 30c includes an inlet port 90a, 90b, 90c and an outlet port 94a, 94b, 94c. Each inlet port 90a, 90b, 90c is shaped and sized to couple to one of the inlet hoses 42a, 42b, 42c, and each outlet port 94a, 94b, 94c is shaped and sized to couple to one of the outlet hoses 46a, 46b, 46c. That is, the inlet port 90a and outlet port 94a of the first LCP 30a couple to the inlet hose 42a and outlet hose 46a, respectively, the inlet port 90b and outlet port 94b of the second LCP 30b couple to the inlet hose 42b and the outlet hose 46b, respectively, and the inlet port 90c and the outlet port 94c of the third LCP 30c couple to the inlet hose 42c and the outlet hose 46c, respectively.

[0139] Each of the LCPs 30a, 30b, 30c additionally include a network of channels. More specifically, each LCP 30a, 30b, 30c is mounted directly to the heat generating components (e.g., CPUs, GPUs, etc. ) of the servers 22a, 22b, 22c. The first coolant flows through the inlet hoses 42a, 42b, 42c, from the inlet manifold 34 and into the LCPs 30a, 30b, 30c. The arrangement of the LCPs 30a, 30b, 30c relative to the servers 22a, 22b, 22c allows the primary coolant to flow into the channels of the LCPs 30a, 30b, 30c, thereby absorbing heat from the servers 22a, 22b, 22c, via conduction, to the first coolant. The outlet ports 94a, 94b, 94c direct the first coolant out of the LCPs 30a, 30b, 30c and into the outlet hoses 46a, 46b, 46c.

[0140] With continued reference to FIG. 47, the outlet hoses 46a, 46b, 46c are positioned between the LCPs 30a, 30b, 30c and the outlet manifold 38. In the illustrated embodiments, the cooling system 18 includes three outlet hoses 46a, 46b, 46c. However, fewer or additional outlet hoses may be implemented. The outlet hoses 46a, 46b, 46c are flexible tubes shaped and sized to transport the first coolant from the LCPs 30a, 30b, 30c directly to the outlet manifold 38. That is, the outlet hoses 46a, 46b, 46c provide a physical connection between the LCPs 30a, 30b, 30c and  the outlet manifold 38, ensuring a flexible and leak-proof coolant flow. The outlet hoses 46a, 46b, 46c are additionally designed to handle pressure and temperature variations while ensuring proper flow and heat transfer between the coolant and LCPs 30a, 30b, 30c.

[0141] In the illustrated embodiments, each outlet hose 46a, 46b, 46c corresponds to a specific inlet hose 42a, 42b, 42c. More specifically, the inlet hoses include a first inlet hose 42a, a second inlet hose 42b, and a third inlet hose 42c; and the outlet hoses include a first outlet hose 46a, a second outlet hose 46b, and a third outlet hose 46c. Further, the first inlet hose 42a is in communication with the first outlet hose 46a, the second inlet hose 42b is in communication with the second outlet hose 46b, and the third inlet hose 42c is in communication with the third outlet hose 46c.

[0142] As discussed above, the cooling system 18 includes various differential pressure sensors 62. The differential pressure sensors 62 are in connection with the inlet hoses 42a, 42b, 42c and outlet hoses 46a, 46b, 46c. More specifically, the cooling system 18 includes a first differential pressure sensor 62 in connection with the first inlet hose 42a and the first outlet hose 46a, a second differential pressure sensor 62 in connection with the second inlet hose 42b and the second outlet hose 46b, and a third differential pressure sensor 62 in connection with the third inlet hose 42c and the third outlet hose 46c. However, in alternative embodiments, the cooling system 18 may include additional or fewer differential pressure sensors. Each differential pressure sensor 62 measures the difference in pressure between the respective inlet hoses 42a, 42b, 42c and outlet hoses 46a, 46b, 46c. This ensures that the pressure difference across the LCPs 30a, 30b, 30c remains within optimal ranges for efficient heat transfer. By measuring the pressure difference, the differential pressure sensors 62 provide feedback on whether the primary coolant flow rate is sufficient or if there is any obstruction or imbalance in the cooling system 18. If the pressure difference indicates improper flow (e.g., too little or too much pressure) , the pressure sensors 62 send a message to a system controller. In some embodiments, the cooling system 18 additionally or alternatively includes temperature sensors.

[0143] As shown in FIGS. 44-47, the cooling system 18 includes regulating valves 58 positioned downstream of the LCPs 30a, 30b, 30c and upstream of the outlet manifold 38. The regulating valves 58 are motorized control valves (i.e., Belimo regulating valves) . In the  illustrated embodiments, the cooling system 18 includes three regulating valves 58, such that each of the outlet hoses 46a, 46b, 46c is coupled to one of the regulating valves 58. However, the cooling system 18 may include fewer or additional regulating valves. The regulating valves 58 regulate the flow rate of the primary coolant based on control signals and sensor feedback. More specifically, the regulating valves 58 respond to signals from the controller, which are influenced by the data from the differential pressure sensors 62 and adjusts coolant flow accordingly. If the differential pressure sensors 62 detect a low-pressure difference, indicating slow flow, the regulating valves 58 may open more to allow more coolant through, and if the differential pressure sensors 62 detect a high-pressure difference, indicating fast flow or possible blockage, the regulating valves 58 may close slightly to reduce flow.

[0144] As illustrated in FIG. 47, the outlet manifold 38 is positioned downstream of the regulating valves 58 and LCPs 30a, 30b, 30c and upstream of the CDU 26. The outlet manifold 38 includes multiple branches that distribute the warm, first coolant from the LCPs 30a, 30b, 30c to the CDU 26. More specifically, the outlet manifold 38 ensures that the first coolant flows back to the CDU 26 efficiently for cooling, completing the primary loop.

[0145] During operation, the primary coolant is cooled. The CDU 26 then pumps the primary coolant through the supply port 70 toward the inlet manifold 34. As the cooled coolant flows from the CDU 26 to the inlet manifold 34, the coolant passes through the first pressure gauge 50, the filter 86, and the second filter gauge 54. The first pressure gauge 50 measures the pressure of the coolant as it leaves the CDU 26. The coolant then flows through the filter 86, removing any impurities or debris that could clog or damage the cooling system 18 downstream. Then, the second pressure gauge 54 measures a post-filter pressure of the coolant, allowing the controller to monitor any pressure drops caused by the filter 86. The primary coolant then flows into the inlet manifold 34, which distributes the coolant evenly through the three inlet hoses 42a, 42b, 42c, each hose corresponding to a different server 22a, 22c, 22c.

[0146] Each inlet hose 42a, 42b, 42c carries the primary coolant from the inlet manifold 34 to the LCP 30a, 30b, 30c attached to each server 22a, 22b, 22c. The coolant then flows through the LCP channels, which are mounted directly onto the server’s heat generating components. As the coolant flows through the LCP channels, the LCP 30a, 30b, 30c absorbs heat from the servers’  components, thereby cooling the servers 22a, 22b, 22c while warming the primary coolant as it exits the respective LCP 30a, 30b, 30c. The primary coolant then exists the LCPs 30a, 30b, 30c via the outlet hoses 46a, 46b, 46c, such that the outlet hoses 46a, 46b, 46c carry the warm coolant toward the outlet manifold 38. While the coolant is flowing toward the outlet manifold 38, the differential pressure sensors 62 monitor the pressure difference across the servers 22a, 22b, 22c. If any server 22a, 22b, 22c shows an abnormal pressure difference, the controller may adjust coolant flow via the regulating valves 58 to restore optimal conditions.

[0147] Before reaching the outlet manifold 38, the coolant passes through the regulating valves 58, which adjusts the flow rate of the coolant in response to data collected from the pressure differential sensors 62. The coolant then flows back into the CDU 26 via the return port 74. Inside the CDU 26, the warm coolant passes through the heat exchanger, where the secondary coolant absorbs and removes the heat from the primary coolant. After being cooled in the heat exchanger, the primary coolant is pumped back out through the supply port 70 and flows toward the inlet manifold 34, starting the cycle again. The process repeats, with the coolant circulating through the cooling system 18, continuously cooling the servers 22a, 22b, 22c.

[0148] Using one CDU to cool three servers provides significant advantages in terms of efficiency, cost-effectiveness, and simplified system management. By centralizing the cooling for multiple servers, equipment costs and energy consumption are reduced. The single CDU can efficiently manage the heat load across all three servers, optimizing coolant distribution to each server based on specific cooling requirements. This leads to more consistent temperature control, preventing overheating while minimizing excess cooling, which can waste energy. Additionally, the shared CDU reduces the complexity of the cooling system 18, making maintenance and monitoring easier by consolidating these tasks into one unit.

[0149] In the context of a server rack system 14, using one CDU is highly advantageous as it optimizes the limited space available within the rack. Server racks are designed to house many servers in a compact arrangement and using the single CDU frees up valuable space for additional servers or other critical components. The simplified cabling and infrastructure that comes with having one cooling unit also reduces setup complexity, allowing for more efficient deployment and easier scalability. Furthermore, this setup supports consistent thermal  management across the servers, which is essential for maintaining performance and reliability in a high-density server environment, making it a practical and efficient choice for managing multiple servers within a rack.

[0150] The use of intelligent regulating valves in the cooling system 18 offers precise control over coolant flow, allowing each server to receive the exact amount of coolant it needs based on real-time conditions like heat loan and temperature. This results in improved energy efficiency by optimizing coolant distribution, reducing unnecessary cooling, and lowering pump workload. Additionally, the regulating valves ensure balanced cooling across multiple servers, preventing hotspots and maintaining consistent performance, while providing flexibility for future system expansions or workload changes. The regulated valves’a utomated adjustments also enhance system monitoring and reduce the need for manual intervention, contributing to smoother, more efficient operation.

[0151]

[0152] Although the disclosure has been described in detail with reference to certain preferred constructions, variations and modifications exist within the scope and spirit of one or more independent aspects of the disclosure as described.

Claims

1.A cooling system for cooling a computer server, the cooling system including:a cooling distribution unit (CDU) configured to cool a fluid;a liquid cooling plate (LCP) configured to receive the fluid;a plug;a manifold configured to route fluid between the CDU and the LCP, the manifold including a main body havingan inlet configured to receive the fluid from the CDU,a passageway defined in the main body and extending from the inlet, anda bore defined thereon, the bore in fluid communication with the passageway;a socket received in the bore; anda floating assembly coupled to the LCP, the floating assembly including a body and a spring disposed in the body, the body defining a body axis,wherein the plug is received in the floating assembly such that the plug is configured for axial movement along the body axis relative to the body of the floating assembly.2.The cooling system of claim 1, wherein the CDU is air cooled.3.The cooling system of claim 1, wherein the main body includes a first end and a second end opposite the first end and wherein the first end includes the inlet.4.The cooling system of claim 3, wherein the main body is a first main body, wherein the manifold includes a second main body, wherein the first and second main body are upstream from the LCP.5.The cooling system of claim 1, wherein the bore is a plurality of bores, the plurality of bores including 27 bores.6.The cooling system of claim 1, wherein the main body includes a bore wall having the bore defined thereon, wherein the main body includes a mounting wall having a mounting bore disposed thereon, and wherein the bore wall is opposite the mounting wall.7.The cooling system of claim 6, wherein the manifold includes a blind hole mount disposed on the mounting wall.8.The cooling system of claim 1, further comprising a guide cap having a flange, wherein the socket includes a ledge, and wherein the flange is configured to engage the ledge.9.The cooling system of claim 1, wherein the plug is configured for radial movement about the body axis relative to the body.10.The cooling system of claim 1, wherein a displacement of the plug along the body axis is less than 10 millimeters.11.A floating assembly for a cooling system for cooling a computer server, the floating assembly including:a body having an aperture defined therein;a spring received in the aperture;a connector at least partially received in the aperture, the connector including an inlet and an outlet;a first joint in contact with the body, the spring, and the connector near to the outlet; anda second joint in contact with the body and the connector near to the inlet,wherein the connector is configured for movement relative to the body.12.The floating assembly of claim 11, wherein the connector is a plug or a socket.13.The floating assembly of claim 11, wherein the aperture is a first aperture, wherein the body defines a second aperture, and wherein a diameter of the first aperture is larger than a diameter of the second aperture.14.The floating assembly of claim 13, wherein the body includes a step defined between the first and second apertures and wherein the spring is coupled to the step and to the first joint.15.The floating assembly of claim 14, wherein the spring biases the body away from the second aperture.16.The floating assembly of claim 11, wherein the second joint is coupled to the body.17.The floating assembly of claim 11, wherein the body defines a body axis, wherein the connector is configured for axial movement along the body axis and radial movement relative to the body axis relative to the body.18.The floating assembly of claim 17, wherein the connector defines a connector axis, wherein the connector is configured for angular displacement relative to the body such that the connector axis is angularly displaced from the body axis at a non-zero angle that is between -5 degrees and 5 degrees.19.The floating assembly of claim 17, wherein the first and second joint induce a radial preload on the connector and wherein the radial preload is below 10 Kg.20.A coolant distribution unit comprising:a housing;a first compartment disposed within the housing and movable along a first axis, the first compartment including a pump configured to circulate a coolant;a second compartment adjacent to the first compartment and movable along a second axis parallel to the first axis, the second compartment includinga heat exchanger including an inlet configured to receive the coolant, anda fan configured to dissipate heat from the coolant through the heat exchanger; anda fluid tube in communication with the pump and the heat exchanger, wherein the fluid tube is configured to remain in communication with the pump and heat exchanger when the first compartment and the second compartment are moved.21.The coolant distribution unit of claim 20, wherein the first compartment and the second compartment are slidable along drawer slides disposed within the housing.22.The coolant distribution unit of claim 20, further comprising a third compartment adjacent to the second compartment and movable along a third axis parallel to the first axis, wherein the third compartment includes a first power supply unit in communication with the pump and the fan.23.The coolant distribution unit of claim 22, further comprising cabling disposed in the housing and coupled to the power supply unit and the pump or fan, wherein the cabling is configured to remain in communication with the pump or fan when the third compartment is moved.24.The coolant distribution unit of claim 22, wherein the third compartment includes a second power supply in parallel with the first power supply.25.The coolant distribution unit of claim 20, wherein the first compartment includes a second pump.26.The coolant distribution unit of claim 25, wherein the first pump and the second pump are in communication with a valve block including an integrated check valve.27.A coolant distribution unit comprising:a housing;a hydraulic system configured to cool a computer server stored on a server rack, the hydraulic system includinga fluid inlet configured to receive a fluid from the server rack,a fluid outlet in communication with the fluid inlet defining a flow path therebetween, the fluid outlet configured to output fluid to the server rack,a heat exchanger disposed between within the flow path, the heat exchanger configured to extract heat from the fluid received from the fluid inlet, anda first pump configured to circulate the fluid between the computer server and the heat exchanger;a second pump;a sensor configured to measure a pump status parameter; andan electronic processor, the electronic processor configured to:receive a pump status parameter of a first pump,determine whether the pump status parameter exceeds a threshold,upon determining that the pump status parameter exceeds a threshold buffering operation from the first pump to the second pump, anddisable the first pump and operate the second pump.28.The coolant distribution unit of claim 27, further comprising a second power supply in parallel with the first power supply.29.The coolant distribution unit of claim 27, wherein the sensor is configured to measure one of a pump runtime, pump temperature, or pump flow rate.30.The coolant distribution unit of claim 29, wherein the sensor is further configured to detect a pump fault.31.The coolant distribution unit of claim 27, wherein the heat exchanger system is a liquid-to-air heat exchanger including a fan.32.The coolant distribution unit of claim 27, wherein the heat exchanger system is a liquid-to-liquid heat exchanger in communication with a facility water system.33.A cooling system, the cooling system comprising:a server rack defining a rack housing, the server rack including a plurality of computer servers disposed in the rack housing;a coolant distribution unit disposed within the rack housing of the server rack, the coolant distribution unit including a heat exchanger system configured to extract heat from the plurality of computer servers and a pump configured to circulate coolant to the servers; anda manifold configured to distribute the coolant from the coolant distribution unit throughout the computer servers.34.The cooling system of claim 33, wherein the coolant distribution unit further includes a second pump.35.The cooling system of claim 34, wherein the pump and the second pump are in communication with a valve block including an integrated check valve.36.The cooling system of claim 34, further comprisinga sensor configured to measure a pump status parameter; andan electronic processor, the electronic processor configured to:receive a pump status parameter of a first pump,determine whether the pump status parameter exceeds a threshold,upon determining that the pump status parameter exceeds a threshold buffering operation from the first pump to the second pump, anddisable the first pump and operate the second pump.37.The cooling system of claim 33, wherein the heat exchanger system is a liquid-to-air heat exchanger including a fan.38.The cooling system of claim 33, wherein the heat exchanger system is a liquid-to-liquid heat exchanger in communication with a facility water system.39.A test fixture comprising:a rack information handling system including a server rack configured to receive a plurality of servers;a cooling distribution unit including a heat exchanger configured to dissipate heat from a liquid coolant; anda plurality of liquid plate units directly coupled to the plurality of servers;wherein the cooling distribution unit is coupled to the plurality of liquid plate units and configured to deliver the liquid coolant to the plurality of liquid plate units.40.A cooling system for use with a test fixture and a rack information handling system, the cooling system comprising:a cooling distribution unit including a heat exchanger configured to dissipate heat from a liquid coolant;a plurality of liquid plate units;an inlet manifold positioned between the cooling distribution unit and the plurality of liquid plate units;an outlet manifold positioned between the plurality of liquid plate units and the cooling distribution unit;a plurality of first hoses configured to direct the liquid coolant from the cooling distribution unit to the plurality of liquid cooling units; anda plurality of second hoses configured to direct the liquid coolant from the plurality of liquid cooling units to the cooling distribution unit;wherein the cooling distribution unit is coupled to the plurality of liquid plate units via the first plurality of hoses and the second plurality of hoses.41.A test fixture comprising:a rack information handling system including a server rack configured to receive a plurality of servers;a cooling distribution unit including a heat exchanger configured to dissipate heat from a liquid coolant;a plurality of liquid plate units directly coupled to the plurality of servers;a sensor configured to monitor a pressure value of the liquid coolant; anda regulating valve positioned between the plurality of liquid cooling plate units and the cooling distribution unit;wherein the regulating valve is configured to adjust a flow rate of liquid coolant based on the pressure value.

Images