废气排除系统技术方案

一种用来排放设备壳体内部的空气并且使空气返回空调机的系统，所述系统包括：　　　　与设备壳体的后面部分耦合的排气单元，排气单元有至少一个将空气引向排气单元顶部的管道；　　　　有第一端和第二端的排气管，第一端是为与排气单元的顶部耦合而构造和安排的；以及　　　　至少一个装在排气单元和排气管道之一之内通过排气单元和排气管把空气从设备壳体之内抽出去的风扇。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用来除去设备在操作期间产生的热废气的废气排除系统。本专利技术的现有技术通信和信息技术设备通常是为安装到支架上和藏在壳体里面而设计的。设备支架和壳体用来把诸如服务器、CPU、互连网络设备和储存装置之类的通信和信息技术设备装在和安排在小的配线柜和设备室中以及大的数据中心中。设备支架可能是开放的构型并且能被装在支架壳体里面。标准的支架通常包括前悬挂式轨道，多样的设备单元(例如，服务器和CPU)被垂直地安装和叠放到该轨道上，而且通常有大约23英寸乘42英寸的覆盖面积。标准支架的设备容量与安装轨道的高度有关。高度是按以支架的“U”单位或“U”高度容量表示的1.75英寸的标准增量设定的。支架典型的U高度或数值是42U。标准支架在任何给定的时间都能被多种不同的元器件和来自不同的制造商的元器件稀疏地或密集地填充。大多数安装在支架上的通信和信息技术设备消耗电力而且产生热量。安装在支架上的设备产生的热量能对设备元器件的性能、可信度和使用期有负面影响。具体地说，藏在壳体里面的安装在支架上的设备在操作期间特别易受在壳体的边界之内产生的积聚热量和局部过热的损害。支架产生的热量的数量取决于支架中的设备在操作期间消耗的电功率的数量。支架的热量输出能从每U单位支架容量的几瓦变化到每U单位1千瓦以上，取决于安装到支架上的元器件的数目和类型。通信和信息技术设备的使用者在他们的需要变化和有新的需要的时候增添、拆除和重新安排安装在支架上的元器件。一定数量的热量能由给定的支架或壳体产生，因此，能显著地从几十瓦特改变到大约10千瓦。安装在支架上的设备通常通过沿着支架或壳体的正面或空气入口端吸入空气、横穿其元器件吸入空气、随后从支架或壳体的后面或排气端排放空气来冷却它本身。因此，提供足够冷却的空气的气流需求能因安装在支架上的元器件的数目和类型以及支架和壳体的构型显著地改变。通常，信息技术设备的大多数的构型和设计要求冷却空气以每千瓦功耗大约180立方英尺/分钟(cfm)的速度流动，所以吸入10千瓦电功率的支架将需要大约1,800cfm的气流速度。设备室和数据中心通常配备为安装在支架上的设备和壳体供应和循环凉爽空气的空调或冷却系统。许多空调或冷却系统(例如，在美国专利申请公开US 2001/0029163 A1，申请序列号09/784,238中揭示的系统)要求设备室或数据中心有升高的地板构造以利于系统的空调和循环功能。参照附图说明图1，引用申请的冷却系统借助闭环空气循环提供凉爽空气而且包括安排在设备室的底部地板5上方的升高的地板2。升高的地板2和底部地板5定义空气冷却单元14将凉爽空气递送到其中的空气通道6。空气通道6被接到设备支架或壳体8的一个部分上而且被配置成通过该通道把凉爽空气引向藏在壳体8中的设备7的前面部分。凉爽空气横穿设备7流进通风管8c而且通过通风管8c上升到众多管道24之中。废气从管道24排放到返回通风管4之中。返回通风管4被接到空气冷却单元14上而且被配置成把废气递送给空气冷却单元14进行冷却然后再回到设备室。作为替代，空气冷却系统和方法使用开孔的地板砖和地板栅格或排气口递送来自安排在设备室升高的地板下面的空气通道的凉爽空气。开孔的地板砖和地板栅格或排气口通常位于设备支架和壳体前面，而且沿着并排安排的数排支架和壳体之间的走廊。需要升高的地板构造的冷却系统和方法通常不能有效地满足安装在支架上的设备的冷却要求。具体地说，包括热废气输出在5千瓦以上和高达10千瓦的大功率设备的支架对于这样的系统和方法呈现特殊的挑战。升高的地板构造通常提供通气面积大约为12英寸乘12英寸的开孔地板砖、地板栅格或排气口，而且被配置成递送大约200cfm到大约500cfm的凉爽空气。来自通风区域的空气流速取决于诸如静态风压和存在其它地板砖之类的因素，以致在实践中一块地板砖通常递送大约100cfm到大约200cfm的空气。所以，吸入高达10千瓦功率而且需要大约1,800cfm的气流的大功率设备的支架将至少需要大约3.5到大约5块安排在支架边界周围的开孔地板砖、栅格或排气口以便提供足以满足其冷却要求的凉爽空气。这样的地板结构在挤满支架和壳体的设备室中将难以实现，而且如果支架和壳体在排列中是并排安排的是不可能实现的。因此，与升高的地板结构合并的空气冷却系统和方法通常仅仅与被隔开的支架和壳体一起使用以便提供足以容纳多个开孔地板砖、栅格或通风孔的地板区域。对于典型的支架间隔，这对能实现的设备密度提出限制。此外，这样的空气冷却系统和方法必须通过开孔地板砖、栅格或排气口供应冷空气以满足有大量的热废气输出的设备的冷却要求。设备室和数据中心时常为了满足要求个别的支架和壳体被重新定位和/或更换的新的和/或不同的设备需求而被重新配置。由于这个原因，升高地板的冷却系统和方法是不灵活的，而且通常为了维护被排列的、重新定位的和/或新安装的设备支架只能以可观的费用重新配置和/或翻新改造。升高地板的配置不能轻而易举地适应使用者为了满足他们新的或变更的需求通常用来布置设备支架和重新配置设备室和数据中心的方式。此外，需要升高的地板构造的冷却系统和方法缺乏在操作上考虑到在设备室中不同的支架和壳体之间(具体地说，在位于同一排中的支架和壳体之间)在电功率消耗方面广泛的变化的实际的灵活性和便携性。依靠升高地板的空气通道和开孔地板砖、栅格或排气口供应凉爽空气的冷却系统和方法不能轻而易举地改变或把凉爽空气集中到那些消耗较大数量的电功率而且有大量热废气输出的大功率支架。此外，新安装的设备可能吸取比被更换的或现有的设备还要多的电功率，因此在正在工作的设备室中产生散热问题区域。此外，倚赖升高地板构造的冷却系统和方法实际上不能适应设备室中有散热问题的特定区域。例如，这样的系统和方法在不为重新配置和/或翻新改造空气系统和/或支架和壳体付出相当大的代价灼热的和温暖的废气就不能有效地从设备室排出和/或回到空调或冷却系统的情况下不能解决排气问题。这样的排气问题也能导致灼热的和温暖的废气再循环到支架和壳体，从而升高设备的工作温度，具体地说，升高耗电量高的设备和/或在设备室中位于有散热问题的区域中的设备的工作温度。类似地，升高地板的冷却系统和方法不可能在来自一个支架的灼热的和温暖的废气被吸进毗邻的和/或最近的支架引起设备过热的情况下考虑到局部散热问题。升高地板的冷却系统和方法不能对设备室或数据中心现有的冷却系统或现有的设备支架轻易地进行翻新改造。需要升高地板结构的空气冷却系统和方法还降低设备室和数据中心可用的净空高度。藏在升高的地板下面的空气通道里面的电线难以通向。此外，这样的空气通道难以清理。开孔地板砖和地板栅格或排气口对人员也造成安全隐患。此外，升高地板的构造在地震期间呈现坍塌的危险。本专利技术的概述一般地说，一方面，本专利技术提供用来排放来自设备壳体的空气并且使空气返回空调机的系统。该系统包括与设备壳体的后面部分耦合的排气单元，该排气单元有至少一个管道将空气引向排气单元的顶部。所述系统包括有第一端和第二端的排气管道，其中第一端是为与排气单元的顶部耦合而构造和安排的，而且进一步包括至少一个装在排气单元或排气管道里面通过排气单元和排气管道把空气从设备壳体之内抽出的风扇。本专利技术的落实可能包括下述的一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗林·R·约翰逊，尼尔·罗斯莫森，
申请(专利权)人：美国能量变换公司，
类型：发明
国别省市：