專利名稱：：數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案著重于才幾架裝配式裝置的冷卻，而且更具體而言，著重于帶有冷卻系統(tǒng)的泰:據(jù)中心的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：通訊和信息:技術(shù)i殳備通常i殳計(jì)為安裝于才幾架和支撐在才幾殼內(nèi)部。在小型布線艙以及設(shè)備室和大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心中，設(shè)備機(jī)架和機(jī)殼通常用于容納和排列通訊和信息技術(shù)設(shè)備，例如，服務(wù)器、CPU、互4關(guān)網(wǎng)i殳備和存儲(chǔ)裝置。i殳備才幾架可以是開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)牙n去;l"閉在才幾架的才幾殼內(nèi)部。才示準(zhǔn)才幾架通常包4舌前置式安裝專九，其中設(shè)備的多個(gè)元件，例如，月良務(wù)器和CPU,一皮裝配于前置式安裝軌上，并且垂直堆疊于機(jī)架中。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架的設(shè)備容量與安裝軌的高度有關(guān)。在標(biāo)準(zhǔn)增量1.75英寸的范圍內(nèi)設(shè)定高度，用單位"U"或機(jī)架高度容量"U"表示。機(jī)架的典型U高度或數(shù)值是42U。在任何既定時(shí)間內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架可以是稀疏或密集地與各種不同的大部分的機(jī)架裝配式通訊和信息技術(shù)設(shè)備需要消耗電能并且產(chǎn)生熱量。才幾架裝配式設(shè)備產(chǎn)生的熱量不利于i殳備部件的性能、安全性和使用壽命。特別是，支撐在機(jī)殼內(nèi)的才幾架裝配式設(shè)備在操作期間特別容易受到產(chǎn)生的熱量和該設(shè)備在才幾殼的限定范圍內(nèi)產(chǎn)生的熱點(diǎn)的影響而遭到損壞。才幾架產(chǎn)生的熱量耳又決于#喿作期間機(jī)架中的設(shè)備消耗的電能。機(jī)架的熱輸出可以在機(jī)架容量的幾個(gè)瓦特/U到500瓦特/U的范圍內(nèi)變化，甚至更高，這取決于機(jī)架中裝配部件的數(shù)量和類型。通訊和信息技術(shù)設(shè)備的用戶根據(jù)他們的需要的改變和新需求的發(fā)展來(lái)增加、減少和重新排列機(jī)架裝配式部件。因此，既定才幾架或才幾殼產(chǎn)生的熱量也相應(yīng)地M人幾十瓦凈爭(zhēng)i曾力口5'JIO，OOO瓦#爭(zhēng)，牙口10,000瓦凈爭(zhēng)以、上。通常，一幾架裝配式i殳備通過(guò)沿著纟幾架或一幾殼的正面或入口側(cè)吸入流動(dòng)的空氣進(jìn)行自行冷卻，使空氣流過(guò)該設(shè)備的部件，隨后從機(jī)架或機(jī)殼的背面或通風(fēng)口的側(cè)邊排出氣體。氣流需要提供足夠的空氣進(jìn)4亍冷卻，因此，氣流可以才艮據(jù)才幾架裝配式部件的凄丈量和類型以及才幾架和4幾殼的結(jié)構(gòu)相應(yīng)地變化。典型地，設(shè)備室和數(shù)據(jù)中心配備有為機(jī)架裝配式設(shè)備和機(jī)殼沖是供冷空氣和循環(huán)冷空氣的空調(diào)或冷卻系統(tǒng)。大多數(shù)的空氣調(diào)節(jié)和冷卻系統(tǒng)，例如，美國(guó)專利第6,494,050號(hào)專利所7>開(kāi)的系統(tǒng)，要求設(shè)備室或數(shù)據(jù)中心配備有活動(dòng)地^反結(jié)構(gòu)，以方^f更實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)空氣的調(diào)節(jié)和循環(huán)功能。這些系統(tǒng)通常使用開(kāi)放式的地磚和地面格柵或通風(fēng)口，用于釋放來(lái)自安裝在i殳備室活動(dòng)地板下部的空氣通道的冷空氣。開(kāi)放式的地磚和地面格柵或通風(fēng)口通常安裝在設(shè)備機(jī)架和才幾殼的前方，并沿著機(jī)架排和機(jī)殼之間的通道并^f于排列。冷卻系統(tǒng)和方法所要求的活動(dòng)地^￡結(jié)構(gòu)通常不能有效地滿足機(jī)架裝配式裝置的冷卻要求。尤其是，包括熱排氣輸出量大約為5,000瓦特到10,000瓦特的高功率設(shè)備的才幾架對(duì)這種系統(tǒng)和方法提出了特殊的挑戰(zhàn)?；顒?dòng)地板結(jié)構(gòu)通常提供開(kāi)放式的地磚和地面檔4冊(cè)或面積為12x12英寸的通風(fēng)口，以及可以壽奪;改大約200立方英寸到500立方英寸;令空氣的活動(dòng)地4反結(jié)構(gòu)。高功率i殳備的才幾架可以才是升到10,000瓦特或超過(guò)10,000瓦特，并且要求空氣流到達(dá)大約1，600立方英寸，所以，需要沿著才幾架周邊"i殳置大約3.5到8個(gè)開(kāi)放式地磚、地面格才冊(cè)或通風(fēng)口，以4是供足夠的冷空氣滿足機(jī)架的冷卻要求。在密集地排列著4幾架和才幾殼的設(shè)備室中，4艮難得到這樣的地面結(jié)構(gòu)，而且如果才幾架和4幾殼是并行排列成4亍的，則不可能實(shí)現(xiàn)。因此，結(jié)合活動(dòng)地^反構(gòu)造的空氣冷卻系統(tǒng)和方法通常只有在4幾架和機(jī)殼在空間上分離時(shí)4吏用，以^是供足夠的地板面積容納為數(shù)眾多的開(kāi)》文式地石t、地面檔4冊(cè)或通風(fēng)口。對(duì)于典型的機(jī)架空間來(lái)說(shuō)，以上要求造成了對(duì)設(shè)備密度的限制。如果不〗吏用活動(dòng)地一反，由于冷空氣通常必須,皮分配和穿過(guò)容納有機(jī)架排的房間，則如何分配來(lái)自一個(gè)或一個(gè)以上的中央空調(diào)系統(tǒng)的冷空氣的問(wèn)題更加嚴(yán)重。設(shè)備室和數(shù)據(jù)中心經(jīng)常重新構(gòu)建以滿足的需要，所述的新的和/或不同i殳備要求個(gè)別才幾架和才幾殼需要重il斤定^f立和/或重新》文置。在這樣的背景下，活動(dòng)地斧反空調(diào)冷卻系統(tǒng)和方法是固定的，并且，通常為滿足重新排列、重新定位和/或最新安裝設(shè)備機(jī)架的需要只能對(duì)活動(dòng)地4反空調(diào)冷卻系統(tǒng)和方法重新構(gòu)建和/或改型，需要花費(fèi)相當(dāng)大的費(fèi)用。活動(dòng)地板的結(jié)構(gòu)不能簡(jiǎn)1更地、便宜地滿足用戶為滿足通過(guò)活動(dòng)地板結(jié)構(gòu)來(lái)配置設(shè)備機(jī)架和重新構(gòu)建設(shè)備室以及數(shù)據(jù)中心的方式的新的和不斷變化的需求。另外，要求活動(dòng)地4反結(jié)構(gòu)的冷卻系統(tǒng)和方法擊夾乏物理適應(yīng)性和可攜帶性，以有效解決在同一設(shè)備室中不同的機(jī)架和機(jī)殼之間的，以及尤其是，安裝在同一排的才幾架和才幾殼之間的電能消|€的大幅度變化的問(wèn)題。依賴活動(dòng)地板的空氣通道和開(kāi)》文式地磚、地面招4冊(cè)或通風(fēng)口的冷卻系統(tǒng)和方法不能簡(jiǎn)侵j也和j氐成本:t也改變，或?qū)⒗錃饧械礁吖β蕶C(jī)架中，這些高功率才幾架消辟毛相對(duì)大量的電能以及具有高的熱排氣輸出。另外，最新安裝的設(shè)備可能比,皮代替的或現(xiàn)存的設(shè)備需要更多的電能，并在機(jī)能i殳備室內(nèi)產(chǎn)生熱問(wèn)題區(qū)i或。更進(jìn)一步地，現(xiàn)存的空氣調(diào)節(jié)方案中的特f朱問(wèn)題是由于缺少合適的再循環(huán)過(guò)程使機(jī)架排出的氣體回流到室內(nèi)空調(diào)的返回邊，以至丈室內(nèi)的熱點(diǎn)升高。這會(huì)導(dǎo)致斥幾架吸入不需要的熱空氣。為試圖解決空氣循環(huán)問(wèn)題，許多室內(nèi)空調(diào)被設(shè)計(jì)為^是供大約華氏58度的冷空氣，并且接收典型溫度大約為華氏78度的回流空氣。這樣的空氣循環(huán)的一個(gè)問(wèn)題是輸出華氏58度的冷空氣，和出現(xiàn)潛在的冷卻空氣以獲得所述溫度，經(jīng)常需要增加濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以增加數(shù)據(jù)中心的空氣濕度。這樣的濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行需要支出費(fèi)用。因此，需要為冷卻機(jī)架裝配式通訊和信息技術(shù)設(shè)備提供一種系統(tǒng)和方法，以有效地、經(jīng)濟(jì)地滿足安裝有活動(dòng)地板的數(shù)據(jù)中心和沒(méi)有安裝活動(dòng)地板的數(shù)據(jù)中心的冷卻要求?！獛准芾鋮s系統(tǒng)和方法是便宜的，而且能夠支持特別高功率的才幾架和/或機(jī)殼，或希望能夠克服設(shè)備室或數(shù)據(jù)中心中的熱問(wèn)題區(qū)域。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一方面是側(cè)重于^^塊化數(shù)據(jù)中心。所述模塊化數(shù)據(jù)中心包4舌多個(gè)才幾架，每一個(gè)才幾架都有正面和背面，其中多個(gè)才幾架安置為第一排和第二排，以致第一排機(jī)架的背面對(duì)著第二排，第二排機(jī)架的背面對(duì)著第一排。數(shù)據(jù)中心還包括在第一排的第一機(jī)架和第二排的第一機(jī)架之間耦合的第一末端面才反，第一末端面板帶有底邊和頂邊。更進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)中心包括在第一排的第二機(jī)架和第二排的第二機(jī)架之間耦合的第二末端面^反，第二末端面板帶有頂邊和底邊，以及包括在第一面壽反的頂邊和第二面板的頂邊之間殺禹合的頂部面#反。才莫塊化凝:據(jù)中心可以:沒(méi)計(jì)為頂部面才反與至少第一排中的一個(gè)機(jī)架的頂端和至少第二排中的一個(gè)才幾架的頂端耦合，這樣以來(lái)，頂部面一反、第一末端面纟反、第二末端面沖反以及第一4非和第二排機(jī)架沿著在第一機(jī)架排和第二機(jī)架排之間的區(qū)域的周邊形成才幾殼。多凄丈才幾架進(jìn)一步包4舌/人區(qū)域內(nèi)吸入空氣、；令卻空氣以及乂人其中之一的才幾架的正面回流經(jīng)過(guò)冷卻的空氣的冷卻i殳備。至少第一末端面板和第二末端面一反的其中之一包括一扇門。更進(jìn)一步，至少頂部面板的一部分是透明的。模塊化數(shù)據(jù)中心的多個(gè)機(jī)架中的至少一個(gè)包括不間斷電源的才幾架，以為至少多個(gè)才幾架中的其它另外的才幾架i殳備^是供不間斷的電源。4莫塊化凄t據(jù)中心的第一才幾架排完全平行于第二機(jī)架排。另外，模塊化數(shù)據(jù)中心可以設(shè)計(jì)為多數(shù)機(jī)架中的一個(gè)機(jī)架，該機(jī)架包括冷卻設(shè)備，所述設(shè)備從第一排和第二排之間的區(qū)域吸入空氣，冷卻空氣以及/人一個(gè)或更多的枳j架的其中一個(gè)才幾架的正面回流冷空氣。本發(fā)明的另一方面?zhèn)戎赜诤跀?shù)據(jù)中心的才幾架中的電子設(shè)備的冷卻方法。該方法包括將機(jī)架排列成兩排，這兩排包括第一排和與第一排完全平行的第二排，至少第一排才幾架中的一個(gè)機(jī)架的背面對(duì)著至少第二4非中的一個(gè)才幾架的背面。該方法還包括在第一排和第二排之間的區(qū)域周邊形成外殼，并且從該區(qū)域吸入空氣傳送到其中的一個(gè)機(jī)架中以及從其中一個(gè)機(jī)架的正面輸出空氣。所述方法包括在將空氣從正面輸出之前，先冷卻吸入到其中一個(gè)機(jī)架的空氣的進(jìn)一步的步驟。形成機(jī)殼的步驟包括將第一和第二側(cè)邊面板和第一排和第二排之間的頂部面板進(jìn)行耦合。至少第一側(cè)邊面;^反和第二側(cè)邊面才反的其中之一包^舌一扇門，并且頂部面一反包4舌透明吾P分。另夕卜，方法包括使用不間斷電源為才幾架中的設(shè)備提供電源。本發(fā)明的另一方面?zhèn)戎赜诎ǘ鄠€(gè)才幾架的才莫塊化數(shù)據(jù)中心，每一個(gè)機(jī)架都有正面和背面，其中多數(shù)才幾架安置在第一排和第二排，以致第一排才幾架的背面對(duì)著第二排，并且第二排4幾架的背面對(duì)著第一排。^^莫塊化數(shù)據(jù)中心進(jìn)一步包括用于封閉第一排和第二排之間的第一區(qū)域的裝置、乂人封閉區(qū)域吸入空氣、冷卻空氣和將冷空氣回流到第二區(qū)域的裝置。吸入空氣的裝置進(jìn)一步包括通過(guò)其中一個(gè)的機(jī)架的正面輸送冷卻的空氣的裝置。模塊化數(shù)據(jù)中心也可以由為機(jī)架中的設(shè)備才是供不間斷電源的裝置組成。允"^午進(jìn)入第一區(qū)i或的通道裝置可以設(shè)計(jì)成為才莫塊化凄t據(jù)中心的特征。而且，本發(fā)明另外一個(gè)方面?zhèn)戎赜诰哂卸鄠€(gè)設(shè)備機(jī)架的模塊化數(shù)據(jù)中心，每一個(gè)設(shè)備機(jī)架構(gòu)建成從第一區(qū)域吸入冷空氣并且向第二區(qū)域提供排出的氣體，以及至少一個(gè)機(jī)殼面板在多個(gè)的設(shè)備機(jī)架中的第一機(jī)架和第二機(jī)架之間耦合的模式。至少其中一個(gè)設(shè)備機(jī)架包括用于從第二區(qū)域吸入排出的氣體和為第一區(qū)域提供冷卻空氣的冷卻設(shè)備結(jié)構(gòu)，以及多個(gè)設(shè)備機(jī)架和至少一個(gè)機(jī)殼面板充分封閉第二區(qū)域。至少一個(gè)機(jī)殼面板可以是從一個(gè)設(shè)備機(jī)架的頂端耦合到另一個(gè)i殳備才幾架的頂端的頂部面^反。^t據(jù)中心進(jìn)一步包4舌至少一個(gè)安裝在多個(gè)設(shè)備機(jī)架的其中一個(gè)設(shè)備機(jī)架和另一個(gè)設(shè)備機(jī)架之間的末端面板，至少一個(gè)末端面板包括一扇門，該門^是供從第一區(qū)域到第二區(qū)i或的通道。頂部面才反的至少一部分可以是透明的，以及至少多數(shù)設(shè)備沖幾架中的一個(gè)可以包4舌不間斷電源。本發(fā)明的另一方面?zhèn)戎赜诙鄠€(gè)設(shè)備機(jī)架中的冷卻設(shè)備的方法。方法包4舌乂人第一區(qū)i或吸入冷空氣到至少其中一個(gè)i殳備4幾架中，并且從至少其中一個(gè)設(shè)備機(jī)架提供排出的氣體到第二區(qū)域，提供圍繞第二區(qū)域周邊的機(jī)殼，從第二區(qū)域排出氣體到多個(gè)設(shè)備才幾架中的第二才幾架，冷卻排出的氣體以產(chǎn)生冷卻的空氣，并且向第一區(qū)域提供冷卻的空氣。方法也包括將多個(gè)設(shè)備機(jī)架排列成兩排并且在這兩排之間形成的第二區(qū)域。一般而言，在另一方面，本發(fā)明提供了一種支撐和冷卻電子設(shè)備的才莫塊化#:據(jù)中心，該^t據(jù)中心包括多個(gè)支架，支架的第一部分經(jīng)過(guò)配置用于支撐產(chǎn)生熱的電子設(shè)備，支架的第二部分經(jīng)過(guò)配置用于支撐至少一個(gè)冷卻元件，支架的每一個(gè)第一部分具有正面和背面，并配置用于支撐產(chǎn)生熱的電子設(shè)備，以致氣體從設(shè)備的正面—皮吸入到設(shè)備中，并^皮i殳備加熱為熱氣體，然后電子i殳備將加熱氣體從支架的背面排出，至少一個(gè)面^反與成對(duì)的支架耦合，以在成對(duì)的支架之間形成間隙，其中支架和至少一個(gè)面板被布置和被耦合以形成水平封閉的排列，該排列水平地封閉熱區(qū)并限定允許氣體能垂直地/人熱區(qū)中排出的頂部開(kāi)口，支架的第一部分的背面鄰近熱區(qū)布置，以致當(dāng)產(chǎn)生熱的i殳備一皮裝配到才幾架上時(shí)，將加熱氣體排;故到熱區(qū)中。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以包4舌一個(gè)或更多的以下利M正。凝:據(jù)中心進(jìn)一步包括至少一個(gè)冷卻元件，所述至少一個(gè)冷卻元件被配置用于將力口熱氣體乂人熱區(qū)中吸入到至少一個(gè)冷卻元件中，將力。熱氣體冷卻為相對(duì)冷的氣體，并將加熱氣體/人至少一個(gè);令卻元件中排i文到冷區(qū)，所述;令區(qū)與支架中的熱區(qū)是間隔開(kāi)的。所述至少一個(gè)冷卻元件被配置用于將冷氣體引導(dǎo)到支架的第一部分的正面。至少一個(gè)冷卻元件-波配置用于將冷氣體引導(dǎo)到支架的第一部分的正面的底部。至少一個(gè)冷卻元件一皮配置用于冷卻氣體，并在大約華氏72度時(shí)排出氣體。數(shù)據(jù)中心進(jìn)一步包括不間斷電源，該不間斷電源供應(yīng)與至少一個(gè)冷卻元件耦合并配置用于向至少一個(gè)冷卻元件提供備用電源。本發(fā)明的實(shí)^L也可以包4臺(tái)一個(gè)或更多的以下特4正。至少一個(gè)面氺反是一扇門，該門經(jīng)過(guò)配置用于打開(kāi)時(shí)通向熱區(qū)，關(guān)閉時(shí)限制熱區(qū)中的加熱氣體通過(guò)間隙水平地從熱區(qū)中排出lt據(jù)中心。所述至少一個(gè)面一反的高度至少4妻近支架的第一和第二部分之一的最短高度。多個(gè)支架排列為并行的兩排，而且其中至少一個(gè)面板包括在排的末端相對(duì)》文置的兩扇門，并在各自的末端將所述兩排4皮Jt匕專禺^。一般而言，在另一方面，本發(fā)明提供了容納和冷卻在操作期間產(chǎn)生熱的電子"i殳備的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包4舌多個(gè)支架，支架的第一部分經(jīng)過(guò)配置用于允許氣體,人支架的正面通過(guò)，然后穿過(guò)支架的內(nèi)部，并從支架的背面排出，支架的第一部分進(jìn)一步被配置用于將電子設(shè)備包括在排列中，以致設(shè)備可以乂人支架的正面吸入氣體，穿過(guò)加熱氣體的設(shè)備以產(chǎn)生被加熱的氣體，并從支架的背面排出氣體，多個(gè)支架凈皮布置為水平地圍繞熱區(qū)的水平才幾殼的實(shí)質(zhì)部分，閉合裝置水平;也l禹合至少多個(gè)支架中的兩個(gè)支架，以完善圍繞熱區(qū)的水平才幾殼，閉合裝置和多個(gè)支架^是供了頂部開(kāi)口，以致系統(tǒng)向熱區(qū)提供實(shí)質(zhì)上非上部的邊界，而冷卻裝置被布置在至少支架之一上，用于冷卻加熱的氣體以產(chǎn)生相對(duì)冷的氣體，并向支架的第一部分的正面^是供相對(duì)冷的氣體，在才喿作的過(guò)程中，多個(gè)支架^皮布置，以致電子i殳備將加熱氣體排入到熱區(qū)中。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以包纟舌一個(gè)或更多的以下特4i。冷卻裝置經(jīng)過(guò)配置用于將相對(duì)冷的氣體引導(dǎo)到支架的第一部分的正面的底部。冷卻系統(tǒng)經(jīng)過(guò)配置用于將氣體冷卻到大約華氏72度，以產(chǎn)生相對(duì)冷的氣體。閉合裝置包括至少一扇絕熱門，該絕熱門經(jīng)過(guò)配置用于在打開(kāi)時(shí)通向熱區(qū)，關(guān)閉時(shí)限制熱區(qū)中的力口熱氣體K平地從位于支架之間的熱區(qū)中排出，在支架中閉合裝置是耦合的。機(jī)架被布置為并排的兩排，其中閉合裝置包括在排的末端相對(duì)放置的兩扇門，并在各自的末端將所述兩排;波此耦合。系統(tǒng)進(jìn)一步包括不間斷電源，該不間斷電源與冷卻裝置l馬合并配置用于向冷卻裝置提供備用電源。一般而言，在另一方面，本發(fā)明提供一種操作和冷卻機(jī)架裝配式電子i殳備的方法，該方法包4舌向才幾架裝配式電子i殳備纟是供電能以將氣體吸入到通過(guò)支架的正面支撐設(shè)備的支架中，加熱氣體以產(chǎn)生被加熱的氣體，并將加熱的氣體排出到熱區(qū)，除了進(jìn)入冷卻機(jī)構(gòu)以外，該方法限制加熱的氣體/人熱區(qū)中水平地排出，該方法-使用支撐"i殳備的支架和至少一個(gè)l禺合到至少多個(gè)支架中的兩個(gè)支架上的面一反，同時(shí)允許加熱的氣體實(shí)質(zhì)上沒(méi)有受到阻礙地向上^t非出熱區(qū)，至少直到氣體上升到支架的頂部，乂人熱區(qū)中p及入至少部分力口熱的氣體到,令^卩才幾構(gòu)中，并;令卻蜂皮吸入的氣體以產(chǎn)生;令卻氣體，并向支架的正面l是供,令卻氣體。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以包括一個(gè)或更多的以下特征。限制包括將更多的力d熱氣體注入到熱區(qū)中，通過(guò)至少成對(duì)的支架之間的間隙耦合的一個(gè)護(hù)欄來(lái)阻礙加熱氣體的水平流動(dòng)。供應(yīng)包括將冷卻氣體引導(dǎo)到支架的正面的底部。在參考下面的附圖、詳細(xì)說(shuō)明書和4又利要求之后可以更全面地理解本發(fā)明。為更好地理解本發(fā)明，對(duì)附圖進(jìn)4亍一些i兌明作為引述明確并入本文，其中包4舌附圖1是對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的才幾架裝配式裝置的模塊化數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的透視圖。附圖2是與附圖1中的系統(tǒng)相似的另一個(gè)才莫塊化婆t據(jù)系統(tǒng)的頂3見(jiàn)圖。以及附圖3是在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，安裝在模塊化數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)的處理過(guò)禾呈的流禾呈圖。附圖4是對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的包括機(jī)架裝配式裝置和冷卻元件的系鄉(xiāng)克的透—見(jiàn)圖。以及附圖5是4吏用了附圖4的系統(tǒng)中的冷卻元件的冷卻i殳備的處理過(guò)禾呈的流禾呈圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案提供配備有為冷卻機(jī)架裝配式電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案提供機(jī)架裝配式裝置的模塊化數(shù)據(jù)中心，其中模塊化數(shù)據(jù)中心提供電能配置、冷卻和才幾架裝配式裝置的支撐結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施方案中，通過(guò)備用系統(tǒng)^是供電能配置元件和冷卻，以防止由于電能和機(jī)器故障引起的停工檢修。正如本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所理解的，其它實(shí)施方案，例如用于提供非電子設(shè)備的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的實(shí)施方案也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在美國(guó)第10/038,106號(hào)專利申i青中7>開(kāi)的，題目是"AdjustableScalableRackPowerSystemandMethod",為機(jī)架安裝設(shè)備提供電能配置的系統(tǒng)可以適用于本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，該專利申請(qǐng)的內(nèi)容作為引述明確并入本文。參考附圖1,展示的是模塊化數(shù)據(jù)中心IO的透視圖。所述模塊化數(shù)據(jù)中心10包括電源分配元件14、電能^f呆護(hù)元件12、地面裝配冷卻元件16、i殳備才幾架18和力。熱室22。才莫塊化凄t據(jù)中心10配備帶有窗54的門52、頂部面斧反56、冷卻水的4卜《會(huì)和回流管60和電壓々貴電58。如果冷卻元件16是液態(tài)冷卻直4妻制冷類型，那么供給的和回流的冷卻水60可以由冷凝器水組成；如果冷卻元件16是冷凝水類型，那么供給和回流的冷卻水60由冷凝器組成；或者如果冷卻元件16是空氣冷卻直4妻制冷類型，那么冷卻水的補(bǔ)給和回流管60是制冷水供應(yīng)和回流。凝:據(jù)中心10是包4舌電源分配元4牛14、電能^f呆護(hù)元件12、地面裝配冷卻元件16和i殳備才幾架18的才莫塊化元件，將這些元件;波此相鄰安裝形成4非32和排34。排32和排34完全平4亍。電源分配元件14和電能4呆護(hù)元件12直才妄相鄰安裝，可以安裝在其中一排的末端。地面裝配冷卻元件16可以與電源分配元4牛14才目4卩安裝。其它的圍4蘭，即i殳備才幾架18，在數(shù)據(jù)中心10形成至少一個(gè)附加的排。加熱室22安裝在32排和34排之間，32排和34排包括才莫塊化數(shù)據(jù)中心10的兩道周邊墻。電源分配元件14通常包^舌變壓器和電源分配電^各，例如斷路開(kāi)關(guān)，該電源分配電路為模塊化數(shù)據(jù)中心10的每一個(gè)機(jī)架提供分配電源。電源分配元件14為機(jī)架18^是供備用電源并且可以監(jiān)控最大電流總量。不間斷電源可以為電源分配元件14l是供連續(xù)電源。更優(yōu)選的是，電源分配元件14包括帶有N+l冗余度的40千瓦不間斷電源，并有能力增加另一個(gè)電源^t塊^是供N+l冗余度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，電源分配元件14通過(guò)才幾架頂部4妻收來(lái)自電壓々貴電58的豐lr入電源。在一個(gè)實(shí)施方案中，電壓饋電58為240伏特饋電(三相時(shí)為208伏特饋電)與從頂部面氺反564妄入的電源分配元件14耦合?？梢赃x沖爭(zhēng)的是，^r入電源可以/人才幾架下端，力口通過(guò)活動(dòng)地斧反或才幾架的背面^妻4欠。電能保護(hù)元件12為集中的信息技術(shù)設(shè)備提供備用電能保護(hù)，電能保護(hù)元件12安裝在設(shè)備機(jī)架18的內(nèi)部。電能保護(hù)元件12帶有為滿足不同安裝需要可以單獨(dú)增加或去除的個(gè)別電源才莫塊和電池才莫塊。多種電源模塊和電池才莫塊的使用，可以在無(wú)論任何一個(gè)電源模塊和電池模塊出現(xiàn)故障時(shí)實(shí)現(xiàn)繼續(xù)操作并提供備用。例如，電能保護(hù)元件可以包括具有三相輸入和三相輸出的可從WestKingston,RhodeIsland的美國(guó)電能摔爭(zhēng)才奐乂>司獲4尋的不間斷的、大小可調(diào)的電源的SymmetraPX，或者電能<呆護(hù)元4?？梢园绹?guó)第5,982,652號(hào)專利中描述的其中一種不間斷電源，題目為"MethodandApparatusforProvidingUninterruptiblePower"，其內(nèi)容作為引述明確并入本文。地面裝配冷卻元件16通過(guò)4吏用冷凝水排出熱量，冷凝水經(jīng)過(guò)補(bǔ)給管60進(jìn)入元件?？梢赃x4奪的是，冷卻元件可以通過(guò)^f吏用直接蒸發(fā)的制冷劑-基礎(chǔ)元件采用DX壓縮冷卻^是供熱排出，直接蒸發(fā)的制冷劑-基礎(chǔ)元件可以是元件本身。冷卻元件可能在同一結(jié)構(gòu)中包括主要的冷凝水管和次要的直接蒸發(fā)管。冷卻元件可以設(shè)計(jì)為^f吏用空氣、水或乙二醇。冷空氣可以通過(guò)元件的底部或頂部釋》文。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，冷空氣/人冷卻元件16的正面釋》文，以至丈來(lái)自才幾架背面的氣流/人才幾架的正面流出。冷卻元<牛16進(jìn)一步可以i殳計(jì)為一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)才莫^:的結(jié)構(gòu)。在附圖1中所展示的實(shí)施方案是使用了三個(gè)模塊的冷卻元件。在附圖1的實(shí)施方案中，排32和排34都由六個(gè)4幾架組成。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，機(jī)架的數(shù)量和機(jī)架中的設(shè)備功能可以改變。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，機(jī)架18是經(jīng)過(guò)修正的標(biāo)準(zhǔn)19英寸才幾架，標(biāo)準(zhǔn)才幾架可以NETSHELVXEnclosures的商標(biāo)名稱乂人WestKingston,RI的美國(guó)電能4爭(zhēng)沖灸/>司獲4尋。每一個(gè)電源分配元件14的背面，電能〗呆護(hù)元件12、地面裝配冷卻元件16和設(shè)備一幾架18面對(duì)才莫塊化數(shù)據(jù)中心10的內(nèi)部，或力口熱室22。實(shí)質(zhì)上，排32才幾架的背面對(duì)著排34才幾架的背面。在一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)備機(jī)架18的后門蜂皮刪減了，以致每一個(gè)機(jī)架18對(duì)加熱室的內(nèi)部保持敞開(kāi)。正如實(shí)施方案所示，模塊化數(shù)據(jù)中心包含七個(gè)設(shè)備機(jī)架18?？蛇x擇的是，在另一個(gè)實(shí)施方案中，六個(gè)設(shè)備機(jī)架18組成排，但是超過(guò)的七個(gè)設(shè)備才幾架18可以在凄t據(jù)中心10中組成4非并且可以;波此相鄰或與翁:才居中心10中的其它沖幾殼相鄰，例如，電源分配元4牛14、電能寸呆護(hù)元寸牛12或i也面裝配冷卻元卩牛16。通過(guò)4交鏈53將安裝在才幾架排末端的門52《連4妻于可分離的結(jié)構(gòu)55上?？煞蛛x的結(jié)構(gòu)55安裝在電能〗呆護(hù)元件12的后部?？煞蛛x的結(jié)構(gòu)可定位于電能^f呆護(hù)元件12、電源分配元件14或i殳備機(jī)架18的后部，這取決于是哪一種元件定位在凄t據(jù)中心10中的機(jī)架末端。如果需要，可分離結(jié)構(gòu)55使得門52可以被快速去除，用于^#才奐電能<呆護(hù)元1牛12。可以通過(guò)門52到達(dá)力口熱室并且通過(guò)觀測(cè)窗54進(jìn)4亍監(jiān)控。更加優(yōu)選的是，門52安裝在每一個(gè)加熱室22的末端。一4殳情況下，門52是面積為2x36英寸的、絕熱的、有鎖的并且?guī)в薪^熱7見(jiàn)測(cè)窗54的4岡門。水或制冷劑的補(bǔ)^會(huì)和回流管60可以通過(guò)補(bǔ)纟合管進(jìn)入頂部面才反56或直4妾進(jìn)入4幾架頂部。電壓々貴電58也可以通過(guò)頂省卩面4反56或機(jī)架頂部進(jìn)入?？梢赃x擇的是，水或制冷劑的補(bǔ)給和回流管60和電壓饋電58通過(guò)活動(dòng)地板進(jìn)入加熱室，才莫塊凄t據(jù)中心構(gòu)建在活動(dòng)地板之上；或者，水或制冷劑的補(bǔ)給和回流管60和電壓饋電58來(lái)自某一個(gè)加熱室外的位置并進(jìn)入力口熱室，例如，進(jìn)入才幾架的側(cè)邊。頂部面板56可以優(yōu)選半透明的樹(shù)脂玻璃，頂部面^反由沿著凄t據(jù)中心10的長(zhǎng)度72的間隔定位的鋼結(jié)構(gòu)62支撐。頂部面板56延伸并覆蓋了安置在才幾架排中間的加熱室22的頂部。頂部面板56是可以可拆下的，從而，在需要時(shí)4幾架18或電能保護(hù)元件12可以除去。頂部面^反56是半透明的一對(duì)脂^皮璃結(jié)構(gòu)，并允i午室內(nèi)光線進(jìn)入加熱室22的限定空間。另夕卜，樹(shù)脂玻璃頂部面4反56優(yōu)選的是充分密閉的。加熱室22是完全封閉的，而且有由才幾架18的背面形成的墻和附在加熱室22每一個(gè)末端的門52組成的墻?？梢赃x才奪的是，不帶有門的面+反可以作為墻以形成加熱室。當(dāng)頂部面^反56在適當(dāng)位置時(shí)，加熱室22是充分密閉的通道。所以，才莫塊4匕凄t據(jù)中心10是一種封閉的計(jì)算才幾的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由每一個(gè)才幾架18的正面的外部周長(zhǎng)，電能^f呆護(hù)元4牛12、電源分配元4牛14或;令卻元件16，以及在結(jié)構(gòu)的中央部分帶有力。熱室22來(lái)卩艮定。力口熱室的外i嗇由門52組成，該外墻是才莫塊化婆丈才居中心IO的兩道外墻的一部分。參考附圖2，展示的是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中才莫塊化數(shù)據(jù)中心10的頂部視圖。附圖2中的模塊數(shù)據(jù)中心與附圖1中模塊數(shù)據(jù)中心相似，但是排32和排34都有五個(gè)才幾架，而不是如附圖1中的每一排都有六個(gè)機(jī)架。相同數(shù)量涉及相同的實(shí)施方案，附圖2中的才莫塊化H據(jù)中心10由電源分配元件14、電能^f呆護(hù)元件12、地面裝配冷卻元4牛16、i殳備才幾架18和加熱室22組成。電能寸呆護(hù)元件12直4妄與電源分配元件14的一邊相鄰定^f立，而；也面裝配冷卻元件16與電源分配元件14的另一邊相鄰定^f立。維護(hù)清除區(qū)域20圍繞在模塊化數(shù)據(jù)中心10的周邊。在附圖2中，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案展示了帶有六個(gè)設(shè)備才幾架18和具有兩個(gè)才莫塊的冷卻元件16。模塊數(shù)據(jù)中心10的尺寸取決于包括每一個(gè)機(jī)架排的機(jī)架數(shù)量。例如，具有六個(gè)i殳備才幾架18的凄t據(jù)中心10帶有由箭頭28標(biāo)識(shí)的寬度120英寸，由箭頭29標(biāo)識(shí)的長(zhǎng)度120英寸，和由箭頭24標(biāo)識(shí)的寬度為36英寸的加熱室(排的間隔)，以及維護(hù)清除區(qū)域的優(yōu)選寬度26是36英寸。在維護(hù)清除區(qū)域26的范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)中心10的地板表面積優(yōu)選的是長(zhǎng)度30為192英寸，寬度31為192英寸。參考附圖1可以選擇，帶有七個(gè)設(shè)備機(jī)架18的數(shù)據(jù)中心IO的寬度為120英寸和長(zhǎng)度為144英寸。在維護(hù)清除區(qū)域26的范圍內(nèi)，交替的數(shù)據(jù)中心的地板表面積為192英寸x216英寸。給定的模塊數(shù)據(jù)中心的尺寸只是一個(gè)例子，可以在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心時(shí)^f吏用的4幾架類型和大小的基礎(chǔ)上進(jìn)^亍重大改變。在沖是供了冷水源、冷凝水或制冷劑管道60和電壓饋電58后，就可以操作模塊數(shù)據(jù)中心10。數(shù)據(jù)中心可以包括不同的電源輸入設(shè)計(jì)，1旦是優(yōu)選的是40千瓦的設(shè)計(jì)方案，例如，允許帶有六個(gè)i殳備才幾架18的系統(tǒng)中6.7千瓦/才幾架，或帶有七個(gè)i殳備才幾架18的系統(tǒng)中5.7千瓦/才幾架。冷卻水或制冷劑通過(guò)補(bǔ)給管60進(jìn)入地面安裝的冷卻元件16。由于冷卻元件16與普通補(bǔ)纟會(huì)管60通過(guò)才及易斷開(kāi)的柔性4欠管連4妄，普通的補(bǔ)纟會(huì)管60可以同時(shí)為一個(gè)或者一個(gè)以上的冷卻元件^是供冷卻水。模塊化數(shù)據(jù)中心10為數(shù)據(jù)中心的設(shè)備提供冷卻如下所述。室內(nèi)空氣或周圍的空氣通過(guò)才幾架18的正面過(guò)濾以冷卻安裝在枳j架18上的i殳備?？諝馔ㄟ^(guò)沖幾架18的正面進(jìn)入并且/人4幾架18的后部4非出。當(dāng)空氣經(jīng)過(guò)i殳備才幾架18時(shí)，空氣溫度升高。分別4尋暖空氣排入加熱室22。加熱室22維持暖空氣的溫度并防止暖空氣與周圍室內(nèi)空氣混合。冷卻元件16乂人加熱室吸入暖空氣并且使冷空氣回流到^:據(jù)中心10的外室。暖空氣v^人加熱室22直4妻進(jìn)入冷卻元件16。冷卻元件降低空氣溫度，并且將冷空氣釋放到周圍區(qū)域。在充分冷卻的溫度下，空氣再循環(huán)到周圍空間。例如，通常冷卻元件16從加熱室接收華氏95度的空氣后，在空氣釋》文到凄t據(jù)中心IO的周圍區(qū)域之前，將空氣冷卻到大約華氏72度。地面安裝的冷卻元4牛16在4交高的補(bǔ)鄉(xiāng)合和回復(fù)溫度的條件下才喿作，在沒(méi)有潛在的熱4非出時(shí)允i午實(shí)現(xiàn)高歲丈率。參考附圖3并進(jìn)一步參考附圖1-2，凄t據(jù)中心10經(jīng)過(guò)配置用于完成安裝在封閉機(jī)架內(nèi)的冷卻設(shè)備的處理過(guò)程，所述封閉機(jī)架使用帶有獨(dú)立電源和冷卻劑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。處理過(guò)程100包括顯示的步驟，盡管處理過(guò)程可能會(huì)被改變，例如對(duì)應(yīng)于所示步驟進(jìn)4亍增加、刪除或移動(dòng)。附圖3的處J里過(guò)禾呈100包4舌步艱《102，其中電源分配元4牛為多數(shù)設(shè)備機(jī)架18^是供電源，設(shè)備機(jī)架18可能包括多種電子設(shè)備，因此要求提供穩(wěn)定的電源以避免系統(tǒng)停工檢修。電壓饋電58與電源分配元件14相連接，而且電能保護(hù)元件12與電源分配元件14相鄰安裝以確〗呆備用電源供應(yīng)。在步驟104中，才幾架18/人其正面的周圍空間內(nèi)吸入冷空氣。在才幾架和/或才幾架內(nèi)的i殳備中，可能存在一個(gè)例如空氣配置元件，該元件將室內(nèi)空氣4非入才幾架18并通過(guò)才幾架分配空氣以冷卻才幾架內(nèi)的部件。當(dāng)空氣通過(guò)才幾架18,空氣溫度升高。在步驟106中，機(jī)架18將溫度升高的空氣排入加熱室22。空氣從機(jī)架18的背面排出。如前所述，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，機(jī)架18沒(méi)有后門。在其他的實(shí)施方案中，后門可能包括在機(jī)架上，暖空氣通過(guò)門上的通風(fēng)口排入加熱室。在加熱室22中，空氣維持升高的溫度，并防止與周圍空氣混合。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)計(jì)模塊化數(shù)據(jù)中心能夠維持加熱室內(nèi)的空氣壓力，室內(nèi)壓力幾乎與加熱室外的空氣壓力相同。允i午打開(kāi)其中一扇門并防止冷空氣進(jìn)入熱室。在這樣的實(shí)施方案中，冷卻元件4是供160立方英尺/千瓦的冷氣。在步-驟108中，冷卻元件/人加熱室22吸入暖空氣。冷卻元件16用冷7K補(bǔ)纟合管60豸lr出的冷空氣冷卻來(lái)自加熱室的暖空氣。在步驟110中，冷卻元件將冷卻的氣體釋》欠到周圍空間中以完成;令卻4盾環(huán)。周圍空間的空氣再次一皮吸入到才幾架18中，；f盾環(huán)繼續(xù)。其它實(shí)施方案在附屬一又利的范圍內(nèi)并符合本發(fā)明的主旨。例如，i殳備才幾架18迫〗吏空氣上升?？諝獍?舌熱空氣在流經(jīng)4幾架18后可以改變溫度。凄t才居中心10可以i殳計(jì)用于分配其它氣體而不只是空氣。另外，可以^使用制冷劑或其它冷凍劑而不只是^f吏用冷水。更進(jìn)一步，可以將控制器與數(shù)據(jù)中心耦合用于監(jiān)控空氣溫度和流速，以及電源供應(yīng)以致可以向每一個(gè)才幾架^是供充足的穩(wěn)定的電源。數(shù)據(jù)中心可以包括單獨(dú)的帶有獨(dú)立冷卻元件16的設(shè)備機(jī)架18,獨(dú)立冷卻元件16產(chǎn)生獨(dú)立凄t據(jù)中心，由此將電源同時(shí)分配到獨(dú)立數(shù)據(jù)中心10或多個(gè)單獨(dú)機(jī)架的數(shù)據(jù)中心。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)或一個(gè)以上;令卻元件集中安裝在才莫塊凄史據(jù)中心用于補(bǔ)償乂人每一個(gè)才幾架吸入到冷卻元件的熱空氣。在其它的實(shí)施方案中，冷卻元件可能安置在另一位置，而且在一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)或更多冷卻元件可以安裝在最沖妄近機(jī)架或才莫塊化凄t據(jù)中心中產(chǎn)生大量熱量的才幾架的位置。更進(jìn)一步地，在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案中，在熱區(qū)域上方覆蓋的頂部面板可以包括大量風(fēng)扇，在才莫塊化凄t據(jù)中心的空調(diào)單位出現(xiàn)故障，和/或熱區(qū)域的空氣溫度超過(guò)預(yù)先i殳定^直或熱區(qū)域的空氣壓力超過(guò)預(yù)先i殳定值時(shí)，可以通過(guò)控制風(fēng)扇來(lái)排出熱區(qū)域的空在前述的本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案中，才莫塊化婆t據(jù)中心的才幾架:帔描述為排列成兩排。在另一些實(shí)施方案中，才幾架可以排列成其它集合結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步i兌，在才莫塊化lt據(jù)中心的一邊以及在面4反的一邊或兩邊的i也方可以^吏用一個(gè)或更多的才幾架。其它實(shí)施方案在本發(fā)明的范圍內(nèi)并符合本發(fā)明的主旨。參考附圖4,系統(tǒng)210包才舌電源^呆護(hù)元件212,電源分配元件(PDU)214，i也面裝配式冷卻系統(tǒng)215,該;也面裝配式冷卻系統(tǒng)215包括:多個(gè),令^卩元4牛216,i殳備才幾架218禾口門220,222。在本發(fā)明中的4吏用如下，裝置212，214,216，218指向功能性元件(適當(dāng)；也)，裝配4乇架，和/或包4舌4乇架和i殳備的才幾殼/支架。因此，在本發(fā)明中使用的機(jī)架218是指裝配托架(用于裝配產(chǎn)生熱的電子設(shè)備)和/或是指包括裝配4乇架的支架，并允i午氣體通道穿過(guò)支架。系統(tǒng)210與布置在通過(guò)門220，222連4妻的4非224,226上的裝置212,214,216，218進(jìn)4亍西己置。與形成熱區(qū)228的另夕卜兩個(gè)側(cè)壁的門220,222—起，裝置212,214,216,218的背面相互靠近(禾口盡可能連接)布置，以形成熱區(qū)228的另外兩側(cè)壁。門220，222有利于控制通向4幾架218中的設(shè)備，例如，通過(guò)鎖定以限制通向熱區(qū)228。當(dāng)冷卻元件216如同顯示的那才羊與鄰近PDU214布置的末端元件相互靠近布置時(shí)，則不需要，而且冷卻元件216的相對(duì)于其他的裝置212，214,218的其他J立置是可以4妻收的。盡管顯示的系統(tǒng)210一皮排列為通過(guò)門220,222連才妻的兩排224,226，其4也的排列也是可以*接收的。舉例來(lái)"i兌，系統(tǒng)210可以配置為三角形，環(huán)形，或矩形/正方形等等。更進(jìn)一步，可以侵:用如圖所示的兩扇門220,222，其4也凄t量的門，例如，一扇或三扇等也可以使用。而且，沒(méi)有打開(kāi)的面一反可以在位置上用作門的部分或全部(盡管優(yōu)選的是部分)。系統(tǒng)210^是供水平或垂直的限制環(huán)境來(lái)限定熱區(qū)228,并除了通過(guò)冷卻系統(tǒng)215之外，阻礙氣體/人熱區(qū)228中水平4非出。系統(tǒng)210有助于{呆才寺熱區(qū)228中的力口熱氣體，并4尋/人才幾架218中排出的加熱氣體與冷卻系統(tǒng)215^是供的冷卻氣體隔離開(kāi)。機(jī)架218中的i殳備/人才幾架218的正面230,232吸7v冷^卩氣體，并^1奪才幾架218的背面排出的加熱氣體排入到熱區(qū)228中。通過(guò)i殳備的氣-克卩且石導(dǎo)來(lái)自^\區(qū)228的氣體通過(guò)沖幾架218,并-危向正面230,232。更進(jìn)一步，門220,222是熱絕緣的門，有助于維持熱區(qū)228中的氣體的熱。裝置212,214，216，218詳口門220,222才是供了頂部開(kāi)口229,允i午氣體/人熱區(qū)228中垂直;也4非到熱區(qū)228,即，通過(guò)上升的方式。門220，222至少與裝置212,214,216，218的最短高度之——樣高，以有利于維持熱區(qū)228中的加熱氣體。^尤選的是，裝置212,214,216,218禾口「1220,222的高度一至丈。門220,222,口;危經(jīng)才幾架218的氣;危有利于維持區(qū)i成228中的力口熱氣體并將區(qū)域228中的加熱氣體與系統(tǒng)210之外的氣體隔離開(kāi)。隔絕和維持加熱的氣體有利于幫助阻礙加熱的氣體垂直地流動(dòng)并與由冷卻系統(tǒng)2154是供的被冷卻的氣體相結(jié)合。諸如電源保護(hù)元件212和PDU214之類的裝置將少量的加熱氣體排》文到熱區(qū)228中。冷卻系統(tǒng)215經(jīng)過(guò)配置用于乂人熱區(qū)228中吸入加熱的氣體，冷卻該力n熱的氣體，并將冷卻的氣體纟是供到系統(tǒng)210的外部，靠近才幾架218的正面230,232的底吾卩。系纟克215通過(guò)電壓々貴電240供電并〗吏用來(lái)自供應(yīng)線242的冷卻水或其他的制冷劑來(lái)冷卻吸入的空氣。所述的水或其他的制冷劑的溫度一皮升高后通過(guò)回流線244離開(kāi)系統(tǒng)215以再次循環(huán)使用。優(yōu)選的是，冷卻元件216一皮布置和配置用于在加熱氣體上升和排出熱區(qū)228之前，/人熱區(qū)228中吸入大量的加熱空氣/氣體。^皮加熱的氣體通常在華氏95度左右，由元件216冷卻到大約華氏72度后從元件216的正面234靠近才幾架218的正面230,2324非出。^口果在i殳備一幾架218的相同的排224或226中沒(méi)有布置冷卻元件216,自然發(fā)生的對(duì)流效果導(dǎo)致冷卻氣體/人元件216中的一個(gè)或更多的區(qū)域流到位于其4也的4非224,226中的才幾架218的正面232中。4尤選的是，》令卻元件216在地面(靠近機(jī)架218的底部)大量^是供冷卻的氣體，以致大部分的冷卻氣體一皮吸入到i殳備才幾架218中。元件216能夠引導(dǎo)冷卻的氣體按照需要使用，例如，風(fēng)扇、輸送管、通風(fēng)孔、葉片、管道等等。元件216冷卻氣體而無(wú)需重要的潛在加熱去除(減濕冷卻)和無(wú)需加濕氣體。冷卻系統(tǒng)215是靠近設(shè)備機(jī)架218上的產(chǎn)生熱的設(shè)備布置的電腦房空調(diào)(CRAC)。靠近才幾架218定位的冷卻系統(tǒng)215減少和/或消除了由實(shí)質(zhì)上遠(yuǎn)離產(chǎn)生熱的i殳備布置的具有CRAC的系統(tǒng)所產(chǎn)生的問(wèn)題，在特定的問(wèn)題中，使來(lái)自CRAC的冷卻氣體輸送到產(chǎn)生熱的i殳備中。舉例來(lái)i兌，與安裝的系統(tǒng)相比，冷卻系統(tǒng)215可以使用4交^氐的空氣/氣體速度，減少壓力降(扇動(dòng)線圈CRAC的壓力損失)，從而使用較低的扇動(dòng)功率來(lái)推動(dòng)空氣/氣體。系統(tǒng)210的各種實(shí)施方案可能由與附圖1所示的凄t據(jù)中心10相同的尺寸。舉例來(lái)說(shuō)，具有七個(gè)設(shè)備機(jī)架218的系統(tǒng)210的長(zhǎng)度為216英寸，包括位于兩個(gè)末端的36英寸的維護(hù)清除區(qū)i或，寬度為192英寸，包括位于兩邊的36英寸的維護(hù)清除區(qū)域。系統(tǒng)210的各種實(shí)施方案可能包4舌對(duì)于系統(tǒng)210來(lái)說(shuō)沒(méi)有特別涉及的系纟充10的凈爭(zhēng)^正。舉例來(lái)i兌，門220，222可以具有經(jīng)過(guò)配置的用于成人^L測(cè)的窗口。更進(jìn)一步，系統(tǒng)210可以包括通過(guò)PDU214連4妻的UPS以向系鄉(xiāng)克210中的i殳備沖是供電能，/人而幫助確保系統(tǒng)210中需要的裝置的不間斷電源供應(yīng)。其他的特征也可以包4舌在系鄉(xiāng)克210中。在進(jìn)一步參考附圖4的基礎(chǔ)上解讀附圖5,系統(tǒng)210經(jīng)過(guò)配置用于完成冷卻i殳備的程序250，存〗諸在^f吏用具有獨(dú)立供電和冷卻劑供應(yīng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的密封機(jī)架中。程序250包括所示的步驟，盡管程序250可能,t修改，例如，通過(guò)相對(duì)于所示步駛《，增加、刪減或移動(dòng)步冬聚。在步驟252,電源從電源分配元件214沖是供鄉(xiāng)會(huì)i殳備才幾架218。設(shè)備機(jī)架218可能包括各種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備使用連續(xù)的電源以避免系統(tǒng)4f才幾。電源通過(guò)與電源分配元4牛214相連4妄的電壓々貴電240^是供，電源-床護(hù)元件212^尤選靠近電源分配元件214布置，并經(jīng)過(guò)配置用于確^f呆備用的電源供應(yīng)。在步驟254,機(jī)架218通過(guò)機(jī)架218的正面230、232從周圍空間吸入冷空氣。因此，舉例來(lái)i兌，在才幾架218之內(nèi)和/或才幾架218中包4舌的i殳備之內(nèi)布置有空氣分配元件，用于一尋室內(nèi)的空氣吸入到才幾架218中，并經(jīng)過(guò)才幾架218分配空氣，以;令卻片幾架218中的部件。當(dāng)空氣流經(jīng)才幾架218時(shí)，空氣的溫度升高。在步-驟256,才幾架184非出溫度升高的空氣到熱區(qū)228中?？諝鈴臋C(jī)架218的背面排出，例如，則通過(guò)后門上的狹槽或通風(fēng)孔排出，或者如果才幾架218沒(méi)有后門，則直4妻排入到區(qū)域228中?？諝庠跓釁^(qū)228中一皮裝置212，214,216，218，門220,222阻止，而且空氣流入?yún)^(qū)i成228中，乂人而防止溫暖的空氣與周圍的空氣混合。在步架《258，冷卻元件216,人熱區(qū)228中吸入溫暖的空氣。冷卻元件164吏用來(lái)自冷卻水供應(yīng)242的冷卻水來(lái)冷卻來(lái)自熱區(qū)i或228的空氣。在步驟260，冷卻的空氣乂人冷卻元件216上升到周圍空間。冷卻空氣從元件216中排出并被引導(dǎo)到機(jī)架218的正面230,232。在周圍空間中的空氣,皮再次p及入到才幾架218中，而且循環(huán)開(kāi)始。優(yōu)選的是，元件216和機(jī)架一皮配置，以致元件4是供的冷卻空氣，和才幾架218p及入冷卻空氣，乂人而大量的冷卻空氣一皮吸入到才幾架218中，例如，以有利于減少冷卻空氣和來(lái)自熱區(qū)228的加熱空氣的混合。本發(fā)明的各種實(shí)施方案可以4是供一種或更多的以下功能。減少數(shù)據(jù)中心中的冷卻氣體與排出的空氣的混合。高功率機(jī)架的周圍的熱點(diǎn)可以通過(guò)如上文中所述的包含在才莫塊化數(shù)據(jù)中心的高功率機(jī)架來(lái)減少。定點(diǎn)冷卻的使用允許包括在^^莫塊化數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)中心的空調(diào)元件，以更加有效地操作和在4交高溫度時(shí)產(chǎn)生冷卻空氣，,人而消除只寸加濕系統(tǒng)的需要。與王見(jiàn)有的系纟克相比，溫度梯度可能會(huì)降〗氐。與現(xiàn)有的i更備/冷卻排列相比，i史備的可靠性可以:帔改進(jìn)。冷卻元件可以高效纟喿作并4妄近它們的i殳計(jì)能力。與早先的系統(tǒng)相比，i殳備可以4吏用較少的能量進(jìn)行冷卻。與現(xiàn)有的系統(tǒng)相比，冷卻元件的效率可以提高，而且與現(xiàn)有的用于提供相似的冷卻效果的系統(tǒng)(例如，由于冷卻較小面積的區(qū)域)相比，冷卻元件更加小型和/或具有較低的容量。可以在數(shù)據(jù)中心中使用標(biāo)準(zhǔn)的防火墻保護(hù)和照明。與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)際的安全性得到提高。本發(fā)明還提供進(jìn)一步的性能，例如，可以獲得4妄近1的可測(cè)定的熱比率。可測(cè)定的熱比率(SHR)是可以測(cè)定的冷卻容量QS除以全部的冷卻容量QT(SHR=QS/QT)。在BTU中的可測(cè)定的和全部的》令卻容量表示為QS=d-T2)xCFMx1.08QT,i-H2)xCFMx4.45其中，Ti是進(jìn)入冷卻元件216中的氣體溫度，T2是從冷卻元件216中排除的氣體溫度，H！是進(jìn)入冷卻元件216中的氣體的熱含量，H2是從冷卻元件216中排出的氣體的熱含量，1.08是當(dāng)乘以CFM時(shí)一務(wù)標(biāo)準(zhǔn)空氣的專爭(zhēng)變?cè)隽繙囟葹锽TU的常凄l(xiāng),4.45是當(dāng)乘以CFM時(shí)標(biāo)準(zhǔn)空氣4爭(zhēng)變?cè)隽繜崛萘繛锽TU的常凄t,而CFM是立方英尺/分的氣體數(shù)量(分別從元件216中吸入和排出的)。舉例來(lái)說(shuō)，在36。/。RH(相對(duì)濕度)時(shí)，對(duì)于逐漸增加的溫度T！華氏80度，逐洋斤i曽力口的熱容量H！是27.82but/石身，在950/0^目只于5顯度時(shí)，華氏50度的排出溫度T2，和19.89but/磅的排出的熱容量H2,SHR是大約0.92。在這才羊;也描述下，X于于本4頁(yè)i或內(nèi)普通4支術(shù)人員可以容易i也耳關(guān)想到至少本發(fā)明的一個(gè)用于解釋說(shuō)明的實(shí)施方案的各種改變、修正和改進(jìn)。這樣的改變、修正和改進(jìn)在本發(fā)明的范圍內(nèi)并符合本發(fā)明的主旨。相應(yīng)地，正面的說(shuō)明只是舉例說(shuō)明而非限制。本發(fā)明的限制只在于如下權(quán)利要求以及相等內(nèi)容。權(quán)利要求1.一種用于容納和冷卻電子設(shè)備的模塊化數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心包括多個(gè)支架，支架的第一部分被配置成用以支撐產(chǎn)生熱的電子設(shè)備，支架的第二部分被配置成用以支撐至少一個(gè)冷卻元件，每一個(gè)支架的第一部分都具有正面和背面而且被配置成用于支撐產(chǎn)生熱的電子設(shè)備，以致氣體從產(chǎn)生熱的電子設(shè)備的正面被吸入到產(chǎn)生熱的電子設(shè)備中，并被設(shè)備加熱使其成為加熱氣體，然后由產(chǎn)生熱的電子設(shè)備將加熱的氣體從支架的背面排出；其中支架被布置并被耦合以形成水平封閉的排列，該排列水平地封閉熱區(qū)并限定允許氣體能垂直地從熱區(qū)中排出的頂部口；其中支架的第一部分的背面鄰近熱區(qū)被布置，以致當(dāng)產(chǎn)生熱的設(shè)備被裝配到支架上時(shí)，將加熱的氣體排放到熱區(qū)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)中心，進(jìn)一步包括至少一個(gè)冷卻元件，所述的至少一個(gè)冷卻元4牛一皮配1用以/人熱區(qū)中吸入力。熱的氣體進(jìn)入到至少一個(gè)冷卻元件中，冷卻加熱的氣體以變?yōu)橄鄬?duì)的冷卻氣體，并將來(lái)自至少一個(gè)^令卻元件中的加熱氣體氺卜;改到冷區(qū)中，所述的冷區(qū)通過(guò)支架與熱區(qū)間隔開(kāi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2的數(shù)據(jù)中心，其中至少一個(gè)冷卻元件被配置用以引導(dǎo)冷卻氣體流向支架的第一部分的正面。4.根據(jù)權(quán)利要求3的數(shù)據(jù)中心，其中至少一個(gè)冷卻元件被配置用以將冷卻氣體引導(dǎo)到支架的第一部分的正面的底部部分。5.根據(jù)權(quán)利要求2的數(shù)據(jù)中心，其中至少一個(gè)冷卻元件被配置用以冷卻氣體達(dá)到大約華氏72度，并在該溫度下排出氣體。6.根據(jù)權(quán)利要求2的數(shù)據(jù)中心，進(jìn)一步包括不間斷電源，該不間斷電源與至少一個(gè)冷卻元件耦合并一皮配置用以向至少一個(gè)冷卻元件提供備用電源。全文摘要一種用于支撐和冷卻電子設(shè)備的模塊化數(shù)據(jù)中心，所述數(shù)據(jù)中心包括多個(gè)支架，支架的第一部分經(jīng)過(guò)配置用于支撐產(chǎn)生熱的電子設(shè)備，支架的第二部分經(jīng)過(guò)配置用于支撐至少一個(gè)冷卻元件，支架的每一個(gè)第一部分具有正面和背面，并配置用于支撐產(chǎn)生熱的電子設(shè)備，以致氣體從設(shè)備的正面被吸入到設(shè)備中，并被設(shè)備加熱為熱氣體，然后電子設(shè)備將加熱氣體從支架的背面排出，至少一個(gè)面板與成對(duì)的支架耦合，以在成對(duì)的支架之間形成間隙，其中支架和至少一個(gè)面板被布置和被耦合以形成水平封閉的排列，該排列水平地封閉熱區(qū)并限定允許氣體能垂直地從熱區(qū)中排出的頂部開(kāi)口，支架的第一部分的背面鄰近熱區(qū)布置，以致當(dāng)產(chǎn)生熱的設(shè)備被裝配到機(jī)架上時(shí)，將加熱氣體排放到熱區(qū)中。文檔編號(hào)H05K7/20GK101686629SQ20091025361公開(kāi)日2010年3月31日申請(qǐng)日期2005年6月7日優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日發(fā)明者小約翰·H·比恩,斯蒂芬·F·海爾德,理查德·J·約翰遜,羅林·R·約翰遜,詹姆斯·R·芬克申請(qǐng)人:美國(guó)能量變換公司