单机柜冷空气遏制制造技术

技术编号:8629402 阅读:207 留言:0更新日期:2013-04-26 17:51
用于冷却机柜安装式设备的系统包括:配置成容纳机柜安装式设备的机柜,该机柜提供以顶侧和两侧为界的前舱;以及冷空气导管,其与机柜可分离并可以连接到机柜的顶侧和两侧,导管配置成与相邻于导管的区域流体连通以从该区域接收空气,导管包括:前构件、耦合到前构件的侧构件、以及端构件,端构件配置成选择性地允许空气穿过端部件从该区域进入导管中;其中导管连接到机柜以在机柜和导管之间形成实质上气密的密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单机柜冷空气遏制背景通信和信息技术设备通常安装在机柜或机壳中。设备机柜和机壳用于在小的布线间以及设备室和大数据中心中容纳和布置通信和信息技术设备,例如服务器、CPU、联网设备和存储设备。标准机柜一般包括前安装轨道,设备的多个单元例如服务器安装到前安装轨道并垂直地堆叠在机柜内。标准机柜可稀疏地或密集地填充有各种不同的部件,包括来自不同制造商的部件。大部分安装在机柜中的通信和信息技术设备消耗电力并产生热。共同在密集地装满的设备机柜中产生的热可对机柜中的设备的性能、可靠性和有效寿命有不利的影响。因此,空气冷却系统常常是有效的数据中心设计的一部分。特别是,例如在美国专利号6,374,627中描述的很多空气调节(例如冷却)系统包括活地板以便于系统的空气冷却和循环功能。这些系统一般使用敞开的地板砖和地板铁栅、多孔砖或通风口来将冷空气从布置在设备室的活地板之下的空气通道输送到机柜室中。多孔砖一般位于设备机柜和机壳前面。冷空气从活地板之下流到设备机柜或机壳的前侧。如附图说明图1-2所示,机柜安装式设备101常常由沿着机柜的前侧或空气入口侧穿过机柜流动并从机柜的后侧或排气侧出来的空气冷却。常常,越过机柜内的生热部件的气流的速率取决于位于设备内的一个或多个风扇的尺寸和速度。因此,气流从热敏部件输送走热的能力强烈地依赖于空气的入口温度。此外,从每个机柜释放的热被释放到正被冷却的相同环境中,由于进入机柜的混合的冷空气和热气流而引起增加的能量消耗。参考图3-4,为了降低这个能量消耗,数据中心中的设备的常见配置具有排成行201的机柜,其中行的入口侧面对面地布置。铁栅或多孔砖位于行的两个面之间的活地板215中。该配置通常称为“冷通道”,因为来自空气冷却系统的冷空气通过多孔砖流入活地板215的冷空气增压间217中并进入行之间的通道210中。冷空气接着被抽到机柜安装式设备中,并被排出到行后面(一般是“热通道”)或上面的空间。将机柜放置在这些冷通道和热通道配置中为机柜安装式设备和冷却设备例如计算机室空气调节(CRAC)单元提供更有效的环境。然而,仅创建这些通道不足以完全分离室内的冷空气和热空气的混合物。最近的发展表明,冷通道和热通道的进一步分离和遏制极大地提高了机柜安装式设备和CRAC单元的效率和功能。来自热通道的热空气可被引导到CRAC单元的入口,且从CRAC单元释放的冷空气可被引导到机柜安装式设备的入口。这可通过放置在冷和热通道的末端上的门220连同机柜(未示出)之上的各种形式的天花板和/或分离器完成,这帮助将空气包含在特定的位置内。例如,如在标题为“COLD AISLEISOLATION”的于2005年5月17日提交的共同拥有的美国专利申请号11/131,503中所示的,挡板可放置在机柜的行的末端之上或沿着机柜的行的末端放置。产生冷和热空气的完全分离是有挑战性的,特别是在可能在过程中不分离或重新定位的机柜安装式设备的区域中。再次参考图3,这些区域中的很多包括各种尺寸、形状和数量的机柜,其不依照设备的理想配置来形成实现更有效的密封技术(即,门)的通道。常常,独立的220个机柜位于数据中心中,且冷通道遏制不为这些机柜提供冷空气的源。这主要出现在较老的数据中心中,这些数据中心包括出于必要而随着时间的过去积聚的大量机柜。因此,当较新的机柜、机柜系统和设备被发展时,数据中心中的变化是不可避免的,除非完全新的系统被安装。全新系统的安装非常昂贵,且如前所述,一些在机柜安装式设备可能在过程中不分离。概述根据本公开的用于冷却机柜安装式设备的系统的例子包括配置成容纳机柜安装式设备的机柜,该机柜提供以顶侧和两侧为界的前舱;以及冷空气导管,其与机柜可分离并连接到机柜的顶侧和两侧,导管配置成与相邻于导管的区域流体连通以从该区域接收空气,导管包括前构件、耦合到前构件的侧构件、以及端构件,端构件配置成选择性地允许空气穿过端部件从该区域进入导管中;其中导管连接到机柜,以在机柜和导管之间形成实质上气密的密封。这样的系统的实施方式可包括下列特征中的一个或多个。端构件是包括气窗的底部构件。气窗可移动以调节结构内的气流的量。端构件是顶部构件,其包括配置成响应于压力的变化而移动的面板。面板配置成通过打开以允许空气穿过顶部构件来对超出阈值的在导管内部的压力作出响应。侧构件通过钩和环紧固件连接到机柜。系统包括温度传感器和控制器,控制器与温度传感器和端构件通信地耦合,并配置成根据温度传感器所指示的温度来控制端构件以调节流经端构件的空气。侧构件每个具有前构件的宽度的大约一半的宽度。系统包括配置成经由该区域将冷空气输送到导管的冷空气输送机构。根据本专利技术的具有机柜安装式设备的机柜的导管的例子包括前构件;侧构件,其中两个或多个侧构件耦合到前构件;端构件,其具有配置成选择性地允许空气穿过端构件的一个或多个气窗;以及耦合到端构件并响应于从控制器接收的信号的一个或多个致动器,信号使致动器调节端构件的气窗;其中导管与机柜可分离并能够以顶构件和侧构件连接到机柜,以在机柜和导管之间形成实质上气密的密封;以及其中导管配置成与相邻于机柜的区域流体连通并从该区域接收空气。这样的导管的实施方式可包括下列特征中的一个或多个。端面板深度为30厘米。端面板宽度为60厘米。一个或多个致动器和控制器包括单个单元。侧构件通过钩和环紧固件连接到机柜。导管还包括顶构件,其中顶构件包括配置成对压力的变化作出响应的面板。面板配置成通过打开以允许空气穿过顶构件来对超过阈值的在导管内部的压力作出响应。导管还包括一个或多个温度传感器以及一个或多个压力传感器中的每个,其中传感器通信地耦合到控制器。由传感器指示的温度和压力通过致动器确定调节的量。用于冷却机柜安装式设备的方法的例子包括将导管连接到配置成容纳机柜安装式设备的机柜上,导管包括前构件;耦合到前构件的侧构件;以及具有一个或多个气窗的端构件,其中一个或多个气窗配置成选择性地允许空气穿过端构件;将冷空气提供到导管中,其中空气越过机柜的前部被垂直地提供;实质上将冷空气遏制在机柜和导管之间的区域内;测量遏制区域内的温度和压力;以及根据所测量的遏制区域内的温度和压力来调节进入机柜的遏制区域的气流。本公开的术语和/或技术可提供下列能力中的一个或多个。例如,导管有利地允许在数据中心的以前存在的配置上的冷空气遏制。在一些实施方式中也可被称为冷管的导管可固定到容纳不同服务器尺寸的各种尺寸的单一机柜。此外,导管可提供更成本有效的方法。例如,安装热和冷通道遏制系统可能对于只包含几个机柜或所安装的设备的单一机柜的较小的数据中心不是成本有效的。虽然描述了导管配置,但冷空气遏制可能由除了那些提到的装置以外的装置实现,且各种导管配置可能不一定产生所提到的效应。在审阅了下面的附图、详细描述和权利要求之后,本专利技术的这些和其它能力连同本专利技术本身将被更充分地理解。附图的简要说明图1是机柜安装式设备和相关气流的简化视图。图2是在图1的机柜安装式设备中的相关气流的简化视图。图3是数据中心的简化视图。图4是图3所示的数据中心的相关气流的简化视图。图5是具有冷管系统的数据中心的简化视图。图6是图5所示的数据中心的相关气流的简化视图。图7是冷管系统和相关设备机柜的分解透视图。图8是图7所示的冷管的排气部件的透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.13 US 12/856,5331.一种用于冷却机柜安装式设备的系统,所述系统包括 机柜,其配置成容纳机柜安装式设备,所述机柜提供以顶侧和两侧为界的前舱;以及冷空气导管,其与所述机柜可分离并连接到所述机柜的所述顶侧和所述两侧,所述导管配置成与相邻于所述导管的区域流体连通以从所述区域接收空气,所述导管包括前构件; 多个侧构件,其耦合到所述前构件;以及 端构件,其配置成选择性地允许空气从所述区域穿过所述端部件进入所述导管中; 其中所述导管连接到所述机柜以在所述机柜和所述导管之间形成实质上气密的密封。2.如权利要求1所述的系统,其中所述端构件是包括气窗的底部构件。3.如权利要求2所述的系统,其中所述气窗可移动以调节结构内的气流的量。4.如权利要求1所述的系统,其中所述端构件是顶部构件,所述顶部构件包括配置成响应于压力的变化而移动的面板。5.如权利要求4所述的系统,其中所述面板配置成响应于在所述导管内部的压力超过阈值而打开,以允许空气穿过所述顶部构件。6.如权利要求1所述的系统,其中所述多个侧构件通过钩和环紧固件连接到所述机柜。7.如权利要求1所述的系统,还包括温度传感器和控制器,所述控制器与所述温度传感器和所述端构件通信地耦合并配置成根据所述温度传感器所指示的温度来控制所述端构件以调节流经所述端构件的空气。8.如权利要求1所述的系统,其中所述多个侧构件中的每个具有所述前构件的宽度的大约一半的宽度。9.如权利要求1所述的系统,还包括配置成经由所述区域将冷空气输送到所述导管的冷空气输送机构。10.一种用于具有机柜安装式设备的机柜的导管,所述导管包括 前构件; 多个侧构件,其中两个或多个侧构件耦合到所述前构件; 端构件,其具有配置成选择性地允许空气穿过所述端构件的一个或多个气窗,以...

【专利技术属性】
技术研发人员:莱克斯·库尔斯
申请(专利权)人:美国能量变换公司
类型:
国别省市:

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