DE102012001510A1 - Construction structure for data center, has computer-controlled mobile distributor for carrying out exchange of system components from magazine levels for controlling fixed coordinates according to program within system level - Google Patents

Abstract

The construction structure (1) has a staff and technician accessible service level (10) with appropriate workplace equipment, a system-level (30) and a magazine level (40). The structure has a spherical volume divided into concentric structure and spaced apart shells (31). Several receptacles (33) are provided for the reversible assembly of system components (32). The exchange of the system components from the magazine levels are carried by computer-controlled mobile distributor (35) for controlling fixed coordinates according to program within the system level.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine neuartige Konstruktion für ein Rechenzentrum, umfassend zumindest eine für Personal und Techniker (nachstehend einheitlich als Personal bezeichnet) zugängliche Serviceebene mit entsprechender Arbeitsplatzausstattung (Clients, Bildschirme, Arbeitsplatzdrucker und andere Peripheriegeräte), mindestens eine Technikebene (sog. Grobtechnik wie Klimatisierung, Energieversorgung, Löschmittel etc.), ferner mindestens eine Systemebene (zentrale Systemkomponenten der Systemtechnik wie Computersysteme, Server, Plattenspeichersysteme, Telekommunikationshardware etc.) sowie jedenfalls eine Magazinebene zur Einlagerung und zum Austausch der zentralen Systemtechnik.The invention relates to a novel design for a data center, comprising at least one service level accessible to personnel and technicians (hereinafter uniformly referred to as personnel) with corresponding workstation equipment (clients, screens, workstation printers and other peripherals), at least one technical level (so-called coarse technology such as air conditioning, Energy supply, extinguishing agents, etc.), furthermore at least one system level (central system components of system technology such as computer systems, servers, disk storage systems, telecommunications hardware, etc.) and, in any case, a magazine level for storage and replacement of the central system technology.

Stand der TechnikState of the art

Als Rechenzentren bezeichnet man allgemein sowohl Gebäude als auch Teile von Gebäuden (Räumlichkeiten, Etagen), in denen die Systemkomponenten der zentralen Systemtechnik – regelmäßig in sog. Server-Racks – untergebracht sind, wobei Rechenzentren im Wesentlichen dem Zweck dienen, die zentrale Systemtechnik unterzubringen und diese vor zu hohen Temperaturen zu schützen. Deshalb sind vor dem Hintergrund der besonders hohen Leistungsdichte und der damit einhergehenden Wärmeentwicklung an die Ausgestaltung der Räumlichkeiten eines Rechenzentrums und insbesondere vor dem Hintergrund einer ausreichenden Klimatisierung der zentralen Systemtechnik sowie des barrierefreien Zugangs zu sämtlichen Ebenen und Komponenten des Rechenzentrums hohe Anforderungen zu stellen.Data centers are generally both buildings and parts of buildings (premises, floors) in which the system components of the central system technology - regularly in so-called server racks - are housed, with data centers serve essentially the purpose of housing the central system technology and to protect them from excessive temperatures. Therefore, against the background of the particularly high power density and the concomitant generation of heat, the design of the premises of a data center and, in particular, against the background of sufficient air conditioning of the central system technology and barrier-free access to all levels and components of the data center must be stringent.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Optimierungen für Rechenzentren, wie bspw. geräumige Doppelböden, durch die nicht nur die Verkabelung, sondern auch kühle Luft von der Klimaanlage zu den Systemkomponenten geführt wird, sowie außerdem die Anordnung der mit hohen Wärmeverlustleistungen ausgestatteten Server-Racks bekannt, welche sich in geschlossenen Reihen mit ihren Vorderseiten oder Rückseiten gegenüberstehen. Eine weitere bekannte Maßnahme ist die Einhausung von sog. Kaltgängen (Cold Aisle Containment genannt), in die die kalte Luft aus dem Doppelboden einströmt.Numerous optimizations for data centers, such as spacious double floors, through which not only the wiring but also cool air from the air conditioning system to the system components is guided, and also the arrangement of the high-heat-dissipated server racks are known from the prior art which face each other in closed rows with their front or back sides. Another known measure is the enclosure of so-called cold aisles (cold aisle containment called), in which the cold air flows from the double bottom.

Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik spezielle Kühlsysteme für Rechenzentren bekannt. So beschäftigen sich die Druckschriften EP 2 293 659 A2 , EP 1 903 849 B1 mit der Anordnung von Kühlvorrichtungen und der Führung von Luftströmen innerhalb der Räumlichkeiten eines Rechenzentrums. Aus der Patentschrift EP 1 774 842 B1 ist weiterhin eine Anordnung zur Kühlung eines Rechenzentrums bekannt, bei der mehrere Gehäuse eine Kühleinrichtung und eine mit den Gehäusen gekoppelte Platte in einer bestimmten Art und Weise zueinander angeordnet werden, um so eine effiziente Kühlung zu erreichen.In addition, known from the prior art special cooling systems for data centers. So the pamphlets are concerned EP 2 293 659 A2 . EP 1 903 849 B1 with the arrangement of cooling devices and the routing of air streams within the premises of a data center. From the patent EP 1 774 842 B1 Further, an arrangement for cooling a data center is known, in which a plurality of housing a cooling device and a coupled to the housings plate are arranged in a certain manner to each other, so as to achieve an efficient cooling.

Aus der DE 10 2008 030 308 A1 ist eine Struktur eines Rechenzentrums zur Aufnahme von Server-Racks bekannt, die einen wärmeabführenden Kühlkreislauf aufweist, der dazu ausgebildet ist, Server-Racks mit einem Kühlmittel zu versorgen und das erwärmte Kühlmittel von den Rocks wegzuführen, wobei Wärmetauschereinrichtungen vorgesehen sind, die die erzeugte Wärme auf das Kühlmittel übertragen.From the DE 10 2008 030 308 A1 For example, a structure of a data center for receiving server racks is known, which has a heat-dissipating cooling circuit, which is designed to supply server racks with a coolant and to guide the heated coolant away from the rock, wherein heat exchanger devices are provided, which generate the heat generated transferred to the coolant.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Konstruktion für ein Rechenzentrum zu schaffen, die eine Unterbringung maximaler Rechen-/Serverleistung auf kleinstem Raum und dabei gleichzeitig eine optimale Kühlung der Systemtechnik gewährleistet.The present invention is based on the object to provide a construction for a data center, which ensures maximum computing / server performance in the smallest space while optimally cooling the system technology.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Konstruktion für ein Rechenzentrum sind in den Unteransprüchen angegeben.According to the invention the above object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the construction according to the invention for a data center are specified in the subclaims.

Der vorliegenden Erfindung liegt grundsätzlich die bestmögliche Ausnutzung der eingesetzten Ressourcen (Material, Raum, Energie, Manpower, Invest) eines kugelförmigen Volumens zugrunde, welches in allen nur denkbaren Bereichen ein bewährtes Raum- und Funktionskonzept (Mikro- bis Makrobereich, Zelle bis zum Planeten) darstellt. Ein kugelförmiges Volumen weist unter allen geometrischen Körpern das beste Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, d. h. ein größtmöglichstes Volumen bei minimaler Oberfläche auf, wobei sich dieser Effekt mit zunehmender Größe noch verstärkt.The present invention is fundamentally based on the best possible utilization of the resources used (material, space, energy, manpower, invest) of a spherical volume, which in all conceivable areas a proven space and function concept (micro to macro area, cell to the planet) is. A spherical volume has the best ratio of surface area to volume among all geometric bodies. H. a maximum volume with minimal surface area, whereby this effect increases with increasing size.

Daher ist erfindungsgemäß eine Konstruktion für ein Rechenzentrum der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass sie ein kugelförmiges Volumen aufweist, welches in konzentrische, strukturtragende und beabstandet angeordnete Schalen aufgeteilt ist, welche eine teilkreis- oder kreisförmige Kontur mit Mittelpunkt des kugelförmigen Volumens sowie Aufnahmen zur reversibeln Anordnung der zentralen Systemkomponenten aufweisen, wobei der Austausch der Systemkomponenten aus der Magazinebene mittels mindestens einem computergesteuerten mobilen Verteiler erfolgt, der nach einem bestimmten Programm festgelegte Koordinaten innerhalb der Systemebene ansteuert. Darüber hinaus sind vorteilhafterweise die notwendigen Datenleitungen, die Zu- und Abfuhr eines Kältemittels, Überwachungstechnik, MSR-Installationen und andere technisch relevante Einrichtungen in die Schalen integriert.Therefore, according to the invention, a design for a data center of the type mentioned above, characterized in that it has a spherical volume, which is divided into concentric, structure-carrying and spaced shells, which a partial circular or circular contour with the center of the spherical volume and reversible recordings Have arrangement of the central system components, wherein the replacement of the system components from the magazine level by means of at least one computer-controlled mobile distributor which controls according to a specific program fixed coordinates within the system level. In addition, advantageously, the necessary data lines, the supply and discharge of a refrigerant, Monitoring technology, MSR installations and other technically relevant facilities integrated into the trays.

Als Verteiler seien neben den nachstehend explizit dargestellten Verteilern sämtliche gemäß dem Stand der Technik denkbaren mobilen Halte- und Transporteinrichtungen gemeint, die geeignet sind, zentrale Systemkomponenten innerhalb der Konstruktion zu befördern. Besonders bevorzugt ist ein solcher Verteiler als Roboter ausgestaltet, in der Weise, dass dieser völlig autonom – vorzugsweise mittels entsprechender Sensoren zur Erfassung der Position (sowie der etwaig erforderlichen Achspositionen) – innerhalb der Konstruktion agiert. Ein Verteiler wird technisch realisiert im Zusammenspiel der Disziplinen Mechanik, Elektrotechnik und Informatik bzw. der Mechatronik, der Verbindung dieser drei Disziplinen. Darüber hinaus sollten die Verteiler auch manuell von der Serviceebene ferngesteuert werden können.As distributors, in addition to the distributors shown explicitly below, all conceivable mobile holding and transporting devices conceivable according to the state of the art are meant, which are suitable for conveying central system components within the structure. Particularly preferably, such a distributor is designed as a robot in such a way that it acts completely autonomously, preferably by means of corresponding sensors for detecting the position (as well as any required axial positions) within the structure. A distributor is technically realized in the interplay of the disciplines mechanics, electrical engineering and computer science or mechatronics, the combination of these three disciplines. In addition, the distributors should also be remotely controlled manually from the service level.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bewegen sich in den Zwischenräumen der Schalen mehrere Verteiler, welche die auszutauschenden Systemkomponenten im Magazin aufnehmen und positionsgenau an der gewünschten Stelle in der Systemebene einführen oder herausziehen.In a particularly advantageous embodiment of the invention move in the interstices of the shells a plurality of manifolds which receive the system components to be exchanged in the magazine and insert exact position at the desired location in the system level or pull out.

Die Verteiler sind in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als radial gebogene Fachwerkrahmen ausgeführt, welche elektromotorisch, schienengeführt und mechatronisch gesteuert (horizontal) zwischen den Schalen verlaufen. Über eine entsprechende Steuerungssoftware lässt sich mit einem Koordinatensystem (Länge und Breite) jeder Punkt millimetergenau an der jeweiligen Schale definieren und als vektorisierter Steuerungsbefehl an den Antrieb jedes einzelnen Verteilers geben. Bei Störung oder Ausfall einzelner Systemkomponenten erfolgt ein Vollautomatischer und selbstregulierender Austausch über die Aufnahme/Einlagerung der Austausch-System-komponenten in der Magazinebene. Lediglich das gelegentliche Auffüllen des Magazins mit neuen Systemkomponenten erfolgt durch das Personal manuell. Hier befindet sich die Schnittstelle (auch klimatisch) zwischen Personal und robotisch betriebenem Bereich.The distributors are designed in a particularly preferred embodiment of the invention as a radially curved truss frame, which are motorized, rail-guided and mechatronically controlled (horizontally) between the shells. With the aid of a corresponding control software, each coordinate system (length and width) can be used to define each point with millimeter precision on the respective shell and to give it a vectorized control command to the drive of each individual distributor. In case of failure or failure of individual system components, a fully automatic and self-regulating exchange takes place via the pickup / storage of the replacement system components in the magazine level. Only the occasional filling of the magazine with new system components is done manually by the staff. Here is the interface (also climatic) between personnel and robotically operated area.

Die Außenhülle der Konstruktion ist vorzugsweise metallisch ausgeführt und besteht aus Metall-Sandwich-Paneelen mit allen notwendigen Anforderungen an eine optimale Wärmedämmung, Statik und Witterungsschutz. Die Bauelemente der Konstruktion sind industriell vorgefertigt und standardisiert. Die Installation der Konstruktion ist erdbebensicher, standortunspezifisch und ebenfalls standardisiert. Dies ermöglicht die preisgünstige Serienfertigung.The outer shell of the construction is preferably made of metal and consists of metal sandwich panels with all the necessary requirements for optimum thermal insulation, statics and weather protection. The construction elements are industrially prefabricated and standardized. The installation of the construction is earthquake-proof, site-specific and also standardized. This allows the low-priced series production.

Eventuellen Kapazitätsspitzen wird vorzugsweise nicht – wie üblich – durch eine bauliche Anpassung (Vorhaltung von maximaler Rechnerleistung, weitestgehend nicht ausgelastet), sondern durch ein intelligentes Datenmanagement begegnet. Über die virtuelle Verknüpfung mit baugleichen Konstruktionen auf der Nachthemisphäre können Kapazitätsspitzen abgefedert werden.Possible capacity peaks are preferably not - as usual - met by a structural adjustment (provision of maximum computing power, largely underutilized), but by an intelligent data management. Capacity peaks can be cushioned via the virtual link with identically constructed structures in the night hemisphere.

Auf der Außenhülle können in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verarbeitete Datenströme über Leuchtmittel (bspw. mittels LEDs) visualisiert werden.On the outer shell, in a preferred embodiment of the invention, processed data streams can be visualized by means of light sources (for example by means of LEDs).

Die konzentrischen, strukturtragenden und beabstandet angeordneten Schalen bestehen vorteilhaft aus einer Schicht wärmeleitender, elektrisch isolierender Kunststoffe (mögliche Beimischung: BORCARBID (B4C), BORNITRID/BN), CALCIUMHEXABORID (CAB6), SILICIUMCARBID, mögt. Wärmeleitfähigkeit aktuell bis zu 10 W/m × K), in die auch das Wärmeableitungssystem integriert ist. Dieser Schicht sind vorteilhaft PCM-Materialien (phase-changing-materials) beigemischt, welche bei Wärmeaufnahme und -abgabe den Aggregatzustand ändern und dabei Wärme speichern und abgeben können. Diese Pufferung entlastet über die Tag-Nacht-Phasen-Verschiebung das Kühlsystem.The concentric, structure-carrying and spaced-apart shells advantageously consist of a layer of thermally conductive, electrically insulating plastics (possible admixture: BORCARBID (B4C), BORNITRIDE / BN), CALCIUM HEXABORIDE (CAB6), SILICON CARBIDE. Thermal conductivity currently up to 10 W / m × K), in which the heat dissipation system is integrated. PCM materials (phase-changing materials) are advantageously added to this layer, which change the state of aggregation upon absorption and release of heat while at the same time being able to store and release heat. This buffering relieves the cooling system through the day-night-phase shift.

Das Kühlsystem zur Abfuhr verbleibender Restwärme ist in dieser Schicht wärmeleitender, elektrisch isolierender Kunststoffe eingebettet. In dem wärmeabführenden Medium sind ferner vorzugsweise in Form einer Emulsion eingelagerte Partikel enthalten, welche ebenfalls PCM-Eigenschaften besitzen. Dies dient ebenfalls der Pufferung und Steigerung der Wärmeaufnahmekapazität. Das PCM-aktive Volumen der Nanopartikel im gesamten Kühlsystem ist beträchtlich. Zusätzlich kann das Leitungssystem aus thermoelastischen, organischen Polymeren bestehen, welche sich bei Temperaturwechsel ausdehnen und zusammenziehen. Dadurch ist über die systemimmanente, temperaturgesteuerte Querschnittsanpassung die optimale Kühlleistung immer dort gewährleistet, wo sie benötigt wird (Temperaturanstieg = Querschnittserweiterung), analog dem Arterien- und Venensystem.The cooling system for removing remaining residual heat is embedded in this layer of heat-conducting, electrically insulating plastics. The heat-dissipating medium also preferably contains embedded in the form of an emulsion particles, which also have PCM properties. This also serves to buffer and increase the heat absorption capacity. The PCM-active volume of nanoparticles in the entire cooling system is considerable. In addition, the conduit system may consist of thermoelastic organic polymers which expand and contract as the temperature changes. As a result, the optimum cooling performance is always ensured where it is needed (temperature rise = cross-sectional widening) via the system-immanent, temperature-controlled cross-sectional adaptation, analogous to the arterial and venous systems.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in den Schalen zylindrisch (vorzugsweise stab- oder röhrenförmig) ausgebildete Aufnahmen vorgesehen, welche zur reversibeln Integration vorkonfektionierter zylindrischer (vorzugsweise stab- oder röhrenförmiger) Systemkomponenten ausgestaltet sind, welche mittels den Verteilern eingeführt und wieder ausgetauscht werden können. Diese bevorzugten vorkonfektionierten Systemkomponenten (bspw. Computersysteme, Server, Plattenspeichersysteme, Telekommunikationshardware etc.) ersetzen die üblicherweise auf Platinen gelöteten Chips und sind eingefügt in ein Aktivmodul wärmeabführender Kunststoffe/Gel. („aktive embedment”).In a very particularly preferred embodiment of the invention, receptacles formed in the shells are cylindrical (preferably rod-shaped or tubular), which are designed for the reversible integration of prefabricated cylindrical (preferably rod-shaped or tubular) system components, which are introduced and replaced by the distributors can. These preferred prefabricated system components (eg, computer systems, servers, disk storage systems, telecommunications hardware, etc.) usually replace them Board soldered chips and are inserted in an active module heat dissipating plastics / gel. ("Active embedding").

Im vorzugsweise stabförmig ausgebildeten Kern der Aktivmodule sind die eigentlich rechnenden Systemkomponenten konzentriert. Nach außen schließen sich die Verschaltungen und die wärmeabgebende Schicht an, da diese aller Wahrscheinlichkeit den größeren Platzbedarf haben werden. Die Verbindung mit dem System wird über eine standardisierte Steckverbindung hergestellt (Dataslot). Es sind bereits Kunststoffe mit einer Wärmeleitkapazität bis zu 10 W/(m·K) bekannt, welche hier Verwendung finden könnten. Die Verarbeitbarkeit von Kunststoffen wird mit dem Wärmeleitvermögen keramischer, metallischer und organischer Materialien kombiniert.In the preferably rod-shaped core of the active modules, the actually computing system components are concentrated. Externally, the interconnections and the heat-emitting layer join, as they are likely to have the larger footprint. The connection to the system is made via a standardized connector (Dataslot). There are already known plastics with a thermal conductivity up to 10 W / (m · K), which could find use here. The processability of plastics is combined with the thermal conductivity of ceramic, metallic and organic materials.

Die Magazinebene besteht vorzugsweise aus Schränken oder dergleichen geeigneten Gehäusen oder Aufnahmen, in denen die Austausch-Systemkomponenten manuell eingelagert und anschließend von oben und unten über die Verteiler herausgezogen bzw. eingesteckt werden. Dazwischen sind auf menschliche Maße zugeschnittene Gänge vorgesehen. Zur optimierten Platzausnutzung können die Magazinschränke auf Schienen in diejenigen Bereiche geschoben werden, in denen gerade keine Gänge notwendig sind.The magazine level preferably consists of cabinets or the like of suitable housings or receptacles in which the replacement system components are stored manually and then pulled out or inserted from above and below via the distributor. In between, tailor-made tunnels are planned. For optimized space utilization, the magazine cabinets can be pushed onto rails into those areas where no corridors are currently needed.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Konstruktion ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.Other objects, features, advantages and applications of the construction according to the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

1 die erfindungsgemäße Konstruktion in perspektivischer Ansicht. 1 the construction according to the invention in a perspective view.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

Die in 1 dargestellte vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Konstruktion 1 in perspektivischer Ansicht zeigt das kugelförmige Volumen, welches in konzentrische, strukturtragende und beabstandet angeordnete Schalen 31 aufgeteilt ist, die eine teilkreis- oder kreisförmige Kontur mit Mittelpunkt des kugelförmigen Volumens aufweisen, wobei in diesem Ausführungsbeispiel auf jeder Seite einer Halbkugel jeweils (vorzugsweise vier) im Wesentlichen halbkreisförmige Schalen 31 vorgesehen sind.In the 1 illustrated advantageous embodiment of the construction according to the invention 1 in a perspective view shows the spherical volume, which in concentric, structure-carrying and spaced-apart shells 31 is divided, which have a part-circular or circular contour with the center of the spherical volume, in this embodiment, on each side of a hemisphere each (preferably four) substantially semicircular shells 31 are provided.

Wie aus 1 ersichtlich, sind in den (vorzugsweise vier) Zwischenräumen 34 der Schalen 31 jeweils schienengeführte Verteiler 35 vorgesehen, welche die auszutauschenden Systemkomponenten 32 in der Magazinebene 40 aufnehmen und positionsgenau an der gewünschten Stelle in der Systemebene 30 einführen oder herausziehen. Die Verteiler 35 sind hier als radial gebogene (Fachwerk-)Rahmen ausgeführt, welche elektromotorisch, schienengeführt und mechatronisch gesteuert (horizontal) zwischen in den Zwischenräumen 34 der Schalen 31 verlaufen. Ein Horizontalverteiler 42 in der Magazinebene 40 holt mechatronisch gesteuert, horizontal gefahren und pneumatisch betrieben die auszuwechselnden Systemkomponenten 32 aus dem Magazin, transportiert sie zum Übergabepunkt des wartenden radialen Verteilers 35 und übergibt sie dort dem vertikal beweglichen Verteilermodul, welcher die Systemkomponenten 32 in die Aufnahmen 33 der Systemkomponenten 32 in den Schalen 31 führt.How out 1 are apparent in the (preferably four) spaces 34 the shells 31 each rail-mounted distributor 35 provided, which the system components to be replaced 32 in the magazine level 40 record and position exactly at the desired location in the system level 30 insert or pull out. The distributors 35 are here designed as a radially curved (framework) frame, which electromotive, rail-guided and mechatronically controlled (horizontal) between in the spaces 34 the shells 31 run. A horizontal distributor 42 in the magazine level 40 gets mechatronically controlled, driven horizontally and pneumatically operated system components to be replaced 32 from the magazine, transports them to the transfer point of the waiting radial distributor 35 and passes them there to the vertically movable distribution module, which contains the system components 32 in the recordings 33 the system components 32 in the bowls 31 leads.

In der in 1 dargestellten sog. Aquatorialebene 10, 20, 40, 50 (Wartungsgeschoss) sind die Serviceebene 10, die Technikebene 20, die Magazinebene 40 sowie ein Verteilerkern 50 vorgesehen, wobei sich Serviceebene 10, Technikebene 20 und Magazinebene 40 um vorzugsweise zu etwa jeweils einem Drittel über den um den Verteilerkern 50 verbleibenden Bereich der Aquatorialebene 10, 20, 40, 60 erstrecken. Die prozentuale Aufteilung und die Anordnung der einzelnen Ebenen 10, 20, 40, 60 innerhalb der Sphäre kann je nach Anforderung selbstverständlich auch anders geartet sein.In the in 1 represented so-called equatorial plane 10 . 20 . 40 . 50 (Maintenance floor) are the service level 10 , the technical level 20 , the magazine level 40 as well as a distributor core 50 provided, whereby service level 10 , Technical level 20 and magazine level 40 preferably about one-third of the space around the distributor core 50 remaining area of the equatorial plane 10 . 20 . 40 . 60 extend. The percentage distribution and arrangement of the individual levels 10 . 20 . 40 . 60 Of course, depending on the requirements within the sphere, it can also be different.

Die für Wartungs- und Bestückungszwecke vorgehaltenen zentralen Systemkomponenten 32 werden vom Personal in der Magazinebene 40 eingelagert. Die Systemkomponenten 32 werden hierzu (manuell) in die Magazine 41 eingesetzt, von denen aus sie von den Verteilern 35 nach oben und unten (Nord- und Südhemisphäre) herausgezogen und an die gewünschte Position in den Schalen 31 bzw. in die Aufnahmen 33 der Systemkomponenten 32 geführt werden.The central system components held for maintenance and assembly purposes 32 are from the staff in the magazine level 40 stored. The system components 32 to do this (manually) in the magazines 41 used, from which they are from the distributors 35 pulled up and down (northern and southern hemisphere) and to the desired position in the shells 31 or in the recordings 33 the system components 32 be guided.

Ein Flur 60 verläuft ringförmig um einen Verteilerkern 50 und stellt die zentrale Verkehrs- und Verteilerfläche für das Personal in die anderen Bereiche des Wartungsgeschosses (Humanbereich) dar. Dieser trennt auf der Äquatorialebene 10, 20, 40, 60 die beiden Hemisphären. Im Verteilerkern 50 werden alle Datenleitungen und sonstigen Installationen zusammengeführt, geschaltet und verteilt. Durch die im zentralen Verteilerkern 50 konzentrierte Verteilung sind minimierte Strecken für Kabel, Kühlleitungen, etc. und dadurch minimierte Leistungsverluste gewährleistet. Er ist von Positionierung, Funktion und Struktur mit dem menschlichen Gehirnbalken (Corpus callosum) vergleichbar. In der Magazinebene 40 sind ferner ringförmige Flure 61 vorgesehen, die interne Verteilerflächen darstellen, der Zugang erfolgt hier über den Flur 60. Durch manuelles oder maschinelles Verschieben der – vorzugsweise ringförmig ausgeformten oder ringförmig angeordneten – verschieblichen Magazine 41a in die ringförmigen Flure 61 gelangt man in den Bereich der hinteren Magazinebene 40.A floor 60 runs annularly around a distributor core 50 and represents the central traffic and distribution area for the staff in the other areas of the maintenance projectile (human area). This separates on the equatorial level 10 . 20 . 40 . 60 the two hemispheres. In the distributor core 50 All data lines and other installations are brought together, switched and distributed. Through the central distribution core 50 Concentrated distribution minimizes distances for cables, cooling lines, etc. and thus minimized power losses. It is similar in positioning, function and structure to the human brain beam (corpus callosum). In the magazine level 40 are also annular corridors 61 provided, which represent internal distribution areas, the access takes place here over the corridor 60 , By manually or mechanically moving the - preferably annularly shaped or annularly arranged - movable magazines 41a in the circular corridors 61 one arrives in the area of the rear magazine level 40 ,

Den dritten Bereich innerhalb der Aquatorialebene 10, 20, 40, 50 bildet die Technikebene 20, in der die sog. Grobtechnik wie Klimatisierung, Energieversorgung, Löschmittel etc. untergebracht ist. Dieser Bereich ist ebenfalls für das Personal zugänglich.The third area within the equatorial plane 10 . 20 . 40 . 50 forms the technical level 20 , in which the so-called coarse technology such as air conditioning, energy supply, extinguishing agents, etc. is housed. This area is also accessible to staff.

Den vierten Bereich innerhalb der Aquatorialebene 10, 20, 40, 50 bildet die Serviceebene 10. Diese für Personal zugängliche Ebene bildet die Schaltzentrale und beinhaltet u. a. Clients, Bildschirme, Arbeitsplatzdrucker und andere Peripheriegeräte.The fourth area within the equatorial plane 10 . 20 . 40 . 50 forms the service level 10 , This human-accessible layer forms the control center and includes clients, monitors, workstation printers, and other peripherals.

Der Zugang zur Serviceebene 10 wird vorzugsweise über eine pneumatische Schiebetür in der Fassade erreicht (nicht dargestellt).Access to the service level 10 is preferably achieved via a pneumatic sliding door in the facade (not shown).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Konstruktionconstruction

1010

Serviceebeneservice level

2020

Technikebenetechnology level

3030

Systemebenesystem level

3131

SchalenPeel

3232

Systemkomponentensystem components

3333

Aufnahmen für die Systemkomponenten in den SchalenShots for the system components in the shells

3434

Zwischenräume zwischen den SchalenSpaces between the shells

3535

Verteilerdistributor

4040

MagazinebeneMagazine level

4141

Schränke/MagazineCabinets / Magazine

5050

Verteilerkerndistribution core

6060

FlurHall

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 2293659 A2 [0004] EP 2293659 A2 [0004]
• EP 1903849 B1 [0004] EP 1903849 B1 [0004]
• EP 1774842 B1 [0004] EP 1774842 B1 [0004]
• DE 102008030308 A1 [0005] DE 102008030308 A1 [0005]

Claims (9)

Konstruktion (1) für ein Rechenzentrum, umfassend zumindest eine für Personal und Techniker zugängliche Serviceebene (10) mit entsprechender Arbeitsplatzausstattung, mindestens eine Technikebene (20), ferner mindestens eine Systemebene (30) sowie jedenfalls eine Magazinebene (40) zur Einlagerung und zum Austausch der zentralen Systemtechnik, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktion (1) ein kugelförmiges Volumen aufweist, welches in konzentrische, strukturtragende und beabstandet angeordnete Schalen (31) aufgeteilt ist, welche eine teilkreis- oder kreisförmige Kontur mit Mittelpunkt des kugelförmigen Volumens aufweisen und welche Aufnahmen (33) zur reversibeln Anordnung der Systemkomponenten (32) beinhalten, wobei der Austausch der Systemkomponenten (32) aus der Magazinebene (40) mittels mindestens einem computergesteuerten mobilen Verteiler (35) erfolgt, der nach einem bestimmten Programm festgelegte Koordinaten innerhalb der Systemebene (30) ansteuert.Construction ( 1 ) for a data center, comprising at least one service level accessible to personnel and technicians ( 10 ) with appropriate workplace equipment, at least one technical level ( 20 ), at least one system level ( 30 ) as well as at least one magazine level ( 40 ) for storage and replacement of the central system technology, characterized in that the construction ( 1 ) has a spherical volume, which in concentric, structure-carrying and spaced-apart shells ( 31 ), which have a part-circular or circular contour with the center of the spherical volume and which recordings ( 33 ) for the reversible arrangement of the system components ( 32 ), whereby the replacement of the system components ( 32 ) from the magazine level ( 40 ) by means of at least one computer-controlled mobile distributor ( 35 ), the coordinates defined according to a specific program within the system level ( 30 ). Konstruktion (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verteiler (35) als radial gebogener Rahmen ausgeführt ist, welcher elektromotorisch, schienengeführt und mechatronisch gesteuert zwischen den Schalen (31) verläuft.Construction ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least one distributor ( 35 ) is designed as a radially curved frame, which is electromotive, rail-guided and controlled mechatronically between the shells ( 31 ) runs. Konstruktion (1) nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (31) aus einer Schicht wärmeleitender, elektrisch isolierender Kunststoffe bestehen, in die auch das Wärmeableitungssystem integriert ist, wobei dieser Schicht vorzugsweise PCM-Materialien beigemischt sind, welche bei Wärmeaufnahme und -abgabe den Aggregatzustand ändern und dabei Wärme speichern und abgeben können.Construction ( 1 ) according to claims 1 and 2, characterized in that the shells ( 31 ) consist of a layer of heat-conducting, electrically insulating plastics, in which the heat dissipation system is integrated, this layer preferably PCM materials are mixed, which change the state of aggregation upon heat absorption and release while storing and releasing heat. Konstruktion (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schalen (31) zylindrisch ausgebildete Aufnahmen (33) vorgesehen sind, welche zur reversibeln Integration vorkonfektionierter zylindrischer Systemkomponenten (32) ausgestaltet sind, welche mittels dem mindestens einen Verteiler (35) eingeführt und wieder ausgetauscht werden können, wobei die Systemkomponenten (32) eingefügt sind in ein – vorzugsweise zylindrischen – Aktivmodul wärmeabführender Kunststoffe/Gel.Construction ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the shells ( 31 ) cylindrical recordings ( 33 ) which are provided for the reversible integration of prefabricated cylindrical system components ( 32 ), which by means of the at least one distributor ( 35 ) and can be exchanged again, the system components ( 32 ) are inserted into a - preferably cylindrical - active module heat-dissipating plastics / gel. Konstruktion (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im – vorzugsweise stabförmig ausgebildeten – Kern des – vorzugsweise zylindrischen – Aktivmoduls die eigentlich rechnenden Systemkomponenten konzentriert sind, wobei sich nach außen die Verschaltungen und die wärmeabgebende Schicht anschließen.Construction ( 1 ) according to claim 4, characterized in that in the - preferably rod-shaped - core of the - preferably cylindrical - active module, the actual computing system components are concentrated, which connect to the outside of the interconnections and the heat-emitting layer. Konstruktion (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Horizontalverteiler (42) in der Magazinebene (40) vorgesehen ist, der die auszuwechselnden Systemkomponenten (32) aus dem Magazin zum Übergabepunkt des radialen Verteilers (35) transportiert und sie dort einem vertikal beweglichen Verteilermodul übergibt, welcher die Systemkomponenten (32) in die Aufnahmen (33) der Systemkomponenten (32) in den Schalen (31) führt.Construction ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a horizontal distributor ( 42 ) in the magazine level ( 40 ) is provided, the system components to be replaced ( 32 ) from the magazine to the transfer point of the radial distributor ( 35 ) and transfers them there to a vertically movable distribution module, which the system components ( 32 ) in the recordings ( 33 ) of the system components ( 32 ) in the shells ( 31 ) leads. Konstruktion (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ebene (10, 20, 40, 50) vorgesehen ist, in der die Serviceebene (10), die Technikebene (20), die Magazinebene (40) sowie ein Verteilerkern (50) vorgesehen sind, wobei sich Serviceebene (10), Technikebene (20) und Magazinebene (40) um einen definierten Prozentanteil um den Verteilerkern (50) verbleibenden Bereich der Ebene (10, 20, 40, 60) erstrecken, wobei die Ebene (10, 20, 40, 50) vorzugsweise im Äquatorialbereich der Kugel angeordnet ist.Construction ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a plane ( 10 . 20 . 40 . 50 ), in which the service level ( 10 ), the technical level ( 20 ), the magazine level ( 40 ) as well as a distributor core ( 50 ), whereby service level ( 10 ), Technique level ( 20 ) and magazine level ( 40 ) by a defined percentage around the distributor core ( 50 ) remaining area of the level ( 10 . 20 . 40 . 60 ), where the plane ( 10 . 20 . 40 . 50 ) is preferably arranged in the equatorial region of the ball. Konstruktion (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Verteilerkern (50) alle Datenleitungen und sonstigen Installationen zusammengeführt, geschaltet und verteilt sind.Construction ( 1 ) according to claim 7, characterized in that in the distributor core ( 50 ) all data lines and other installations are merged, switched and distributed. Konstruktion (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenhülle verarbeitete Datenströme über Leuchtmittel visualisiert werden.Construction ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that processed on the outer shell data streams are visualized by means of lighting means.

Images