JP2017183719A - ラックマウント冷却システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ラックに接続、または隣接するように、エバポレータユニットを配し、経由する距離の縮小によって、より少ない床面積で、冷却効率、単純性、および可搬性が改善された冷却システムを提供する。【解決手段】エバポレータ110、154と、電子機器18をエバポレータの上に装着することができるラックと、エバポレータから離れているコンデンサ132とを含む電子機器用の冷却システム10であって、電子機器によって暖められた空気は、エバポレータに向けられ、エバポレータで冷えて、電子機器を冷やすために電子機器に戻るように向けられる。【選択図】図3
Description
この開示は、ラック(rack)に置かれた電子機器を冷やすためのような、ラックマウント冷却システムに関する。
この項は、発明に関連する背景技術を開示するが、それは公知の従来技術として開示されるものではない。
ラックマウントサーバとも呼ばれるラックサーバは、サーバラックと呼ばれる枠組みに装着されるように設計されたコンピュータである。ラックは、ベイと呼ばれる多数の装着スロットを含んでおり、それぞれは、コンピュータハードウェア(例えば、複数のラックサーバおよび他の同様のハードウェアシステム)、通信機器、電力機器(保護、コンディショナー、変圧器)、産業オートメーション機器などのような発熱する電子機器を保持するように設計されていた。電子機器は、ねじ、レールあるいは他の同様の固定システムで適当な場所に固定される。固定システムは、電子機器がサーバラックと素早く挿入され、取り除かれることを可能にする。例えば、サーバラックの中に位置づけられるラックサーバと他の同様のハードウェアシステムとは、ひとつの会社から提供されるハードウェアが別の会社からのハードウェアと同じスペースに装着できるような標準化されたやり方で設計されている。ラックの大きさは、「ラックユニット」あるいは「U」ユニットとして割り付けられている。コンピュータ処理のためのハードウェアは、1U、2U、4U、8U、またはサーバラックへの装着のためのラックユニットの他の同様の倍数のような、このユニットの倍数で設計されている。
ラックの中のサーバ、および他の電子装置を冷却するために、ほとんどの装置内に統合されているファンのような内部冷却機構は、機器の前側から冷気を吸込み、機器の後側から熱気を排出する。冷気を供給するために、冷たい大気、データセンターおよびサーバラックを採用する会社は、例えば、コンピュータ処理のための要素を冷却するための冷気をサーバ室に供給する空気調和装置を維持しているだろう。しかしながら、これらの空気調和システムは、典型的には、様々な要因(部屋レイアウト、部屋全体を冷やすシステムの配置など)により非効率的に冷やすし、しかも、データセンターで採用されているコンピュータ処理のためのシステムの特定の数のために設計されていない。
この開示は、コンピュータハードウェア(例えば、複数のラックサーバおよび他の同様のハードウェアシステム)、通信機器、電力機器(保護、コンディショナ、変圧器)、産業オートメーション機器などのような発熱する電子機器を冷却するための冷却システムを含み、それは、現在の冷却システムと比較して、より効率的であり、よりコンパクトであり、そして、よりポータブルである。この開示による冷却システムは、ここに記述され、そして、当業者が認識するように、多数の追加的な利点を提供する。
関連出願の相互参照
この出願は、2016年3月24日に出願された米国の仮出願62/312,942の利益を請求し、そのすべての開示は、参照によってここに組込まれる。
この出願は、2016年3月24日に出願された米国の仮出願62/312,942の利益を請求し、そのすべての開示は、参照によってここに組込まれる。
この項は、発明に関する概略的な開示を与えるが、その全範囲またはその全特徴の包括的な開示ではない。
この開示は、エバポレータと、電子機器をエバポレータの上に装着することができるラックと、エバポレータから離れて配置されたコンデンサとを有する電子機器のための冷却システムを含んでいる。 電子機器によって暖められた空気は、エバポレータに向けられ、エバポレータによって冷やされて、電子機器を冷やすために電子機器に戻るように向けられている。
この発明を適用可能な分野はここでの開示によって明らかにされる。この発明の概要における説明と具体的な例示とは、具体的な説明を与える用途だけを意図したものであって、本発明の技術的範囲を限定することを意図したものではない。
ここに説明された図面は、選択された実施形態を図示するためだけのものであって、すべての実用的な可能性を示すものではなく、そして、ここに説明された図面は、発明の範囲を限定することを意図するものではない。複数の図面の図示にわたって、対応する参照符号は、対応する部分を指している。
以下、発明の複数の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
最初の図1の参照において、この開示による冷却システムは、一般に参照数字10で図示されている。冷却システム10は、一般にエバポレータユニット12およびコンデンサユニット14を含んでいる。冷媒のラインを含む管路16は、さらにここに説明されるように、エバポレータユニット12およびコンデンサユニット14を接続する。冷却システム10は、例示的な図面に図示されたラックサーバを含むいかなる適切なコンピュータ処理のためのハードウェアのような、いかなる適切なタイプの電子機器18をも冷却するように構成されている。ここに説明されるように電子機器18は、サーバラックのようなラック20に装着することができる。
図1の例では、電子機器18、ラック20およびエバポレータユニット12は、床32に据え付けられたキャビネット30内に収容されている。キャビネット30は一般に基部40、上部42、一対の側壁44、後部ドア46および前部ドア48を含んでいる。基部40は、開放又は閉塞した基部であり、サーバ室、あるいは他の適切な室の床32に典型的に据え付けられている。キャビネット30の上部42は、複数の電源ケーブルおよび複数の情報技術ケーブルがそこを通って電子機器18まで導かれうる、ひとつ以上の開口部50を含むことができる。側壁44、後部ドア46および前部ドア48のひとつ以上は、冷却口を含んでいてもよい。
サーバラック20は、電子機器18が装着される支柱22A、22Bのような複数の支柱を有する。電子機器18は、エバポレータユニット12から漏れたあらゆる液体が電子機器18に達する可能性を有利に抑制するように、エバポレータユニット12の上にマウントすることができる。エバポレータユニット12は、電子機器18より下であるラック20の位置において、ラック20に装着されてもよい。エバポレータユニット12は、基部40に装着されるか、あるいは他の適切な方法で配置された、ラック20とは別のラックに装着されていてもよい。例えば、いくつかの適用例では、エバポレータユニット12は電子機器18の上に装着されてもよい。他の適用例では、電子機器18がエバポレータユニット12の上、および下にあるように、エバポレータユニット12はラック20の中間位置へ装着されてもよい。
エバポレータユニット12から流れる冷やされた空気が、電子機器18に達するために経由する短い距離を有するように、特に、そこから電子機器18に冷気が送風機(図3および図5の122を参照)あるいは他の適切な空気循環装置によって吸い込まれる電子機器18の前方端部18Aを有するように、エバポレータユニット12は、有利には、電子機器18の下に位置し、それに直接的に隣接する。上部出口120を通って流れる冷気が、電子機器18の前方端部18Aに達するために通過する短い距離を有するように、エバポレータユニット12の上部出口120は、有利には、電子機器18の前方端部18Aのちょうど真下に配置される。上部出口120は、前方端部18Aをわずかに越えて、そして、場合によっては、例えば、図7に図示されるように、正面の支柱22A、22Bを越えて、前方端部18Aへの空気流を促進するように突出している。
コンデンサユニット14から延びるものは、出口管60および入口管62である。図示された例において、出口管60は、天井70に区画形成された出口開口64に延びており、入口管70は、天井70に区画成形された入口開口66に延びている。偏向板72は、コンデンサユニット14から出る空気流を、コンデンサユニット14に入る空気流から遠ざけるように向けるために、図示されるように出口開口64に被さるように配置することができる。図1の例は、天井70まで延びる出口管60、および入口管62を図示しているが、出口管60と入口管70とは、他の適切な位置まで延びることができる。例えば、出口管60と入口管62は、壁、換気マニホールド、屋根などまで延びることができる。
冷却システム10は、選択的に採用される要素として、熱サイホンシステム80を含んでいてもよい。熱サイホンシステム80は、一般に、熱サイホン管路86によって接続されている熱サイホンコンデンサユニット82および熱サイホンエバポレータユニット84を含んでいる。図示される例において、熱サイホンコンデンサユニット82は、入口開口66に近い、天井70の上に配置されている。しかしながら、ここで詳しく説明されているように、電子機器18によって生じた熱によって加熱され、そこを通って流れる冷却液を冷やすために、熱サイホンコンデンサユニット82を比較的冷たい空気流が通過することができるような、いかなる適切な位置にでも熱サイホンコンデンサユニット82は配置することができる。熱サイホンコンデンサユニット82は、ラック20より涼しく、天井70の上、隣の部屋、隣接した建物など、熱サイホンエバポレータユニット84の上に上げることができるあらゆる環境の中に位置づけることができる。熱サイホンエバポレータユニット84は、エバポレータユニット12に隣接しているものとして、図1に図示されているが、熱サイホンエバポレータユニット84は、ここに説明されるように電子機器18によって暖められた空気を冷やす他の適切な位置に配置されてもよい。
図2を参照して、コンデンサユニット14は、電子機器18の上のようにキャビネット30の中に配置することができ、それは、有利には、冷却システム10の高さを縮小し、冷却システム10をポータブル(可搬)にする。コンデンサユニット14は、ラック20、または、いかなる他の適切な装着のためのラックあるいは装置に装着されうる。コンデンサユニット14は、天井70に、建物の屋根に、建物の壁に、のようないかなる他の適切な位置に取り付け、部屋の中の他の場所に床32の上に固定し、他の部屋に配置しなどすることができる。エバポレータユニット12およびコンデンサユニット14は、それらがオーバーラップするように、配置されてもよく、それは有利には、冷却システム10の寸法を抑制することができる。
図1および図2を継続的に参照しながら、図3を追加的に参照し、冷却システム10の追加的な特徴が、冷却システム10の作動とともに説明される。エバポレータユニット12は、エバポレータ110、送風機112、コントロールモジュール114、リターン空気入口116、および上部出口120(冷気供給口)を含んでいる。コンデンサユニット14は、コンプレッサ130、コンデンサ132、および送風機134を含んでいる。
コンデンサ132とエバポレータ110との間に延びるものは、第1の冷媒管路、またはチューブ140である。エバポレータ110とコンプレッサ130との間に延びるものは、第2の管路またはチューブ142である。コンプレッサ130およびコンデンサ132も、適切な冷媒管路またはチューブによって接続されている。コンデンサ132とエバポレータ110との間の第1チューブ140に沿って配置されているものは、感温膨張弁(TXV)、電子膨張弁(EXV)、絞りチューブ、またはキャピラリチューブのような、いかなる適切な熱膨張装置144でもよい。
冷却システム10の作動中に、冷媒はコンプレッサ130によって圧縮される。冷媒は、比較的暖かい高い圧力の液体として熱膨張装置144に入る。熱膨張装置144では、高圧液体は膨張し、それは冷媒の圧力を下げる。低圧の液体冷媒は、エバポレータ110へ第1チューブ140を通過する。低圧液体冷媒がエバポレータ110を通って流れるにつれて、冷媒は、電子機器18によって暖められ、送風機112によってリターン空気入口116に入り、エバポレータ110を横切るように吸い込まれる空気流の熱を吸収する。エバポレータ110は、一般に、線形の形状、またはその表面積を増加させるV字形かU字形のような他の適切な形状、および冷媒へ熱を吸収するエバポレータ110の容量を有する。
エバポレータ110で冷やされた空気は、電子機器18を冷やすために、電子機器18の前18Aへ、送風機112によって、エバポレータユニット12の内部から上部出口120を通って吹き出される。さらにここに説明されるように、送風機112は、さらに電子機器(例えば、図8、および、ここに提供される付加的な説明を参照)の隣接したラックに冷やされた空気を向けるために、エバポレータユニット12の側部出口180、182(例えば、図5Aおよび5Bを参照)を通って冷やされた空気を吹き出してもよい。冷やされた空気は、電子機器18を冷やすために、送風機122によって電子機器18を通って吸い込むことができる。気流が電子機器18を通るにつれ、電子機器18を冷やし、空気は電子機器18によって暖められ、送風機122によって電子機器18の内部から押し出される。その後、暖められた空気は、空気流サイクルが繰り返すにつれて、再び空気を冷やすために、送風機112によって、エバポレータユニット12の中に、してエバポレータ110を横切るように、吸い戻される。送風機122は、選択的なものであり、すべての電子機器18に含まれていなくてもよい。エバポレータユニット12の空気流は、受動的な冷却を提供するように、電子機器18を通る空気流を強制し、それにより、送風機122を不必要なものとし、エネルギを節約する。
エバポレータ110の冷媒が熱を吸収するにつれて、冷媒は低圧ガスに変換され、第2のチューブ142を通ってエバポレータ110からコンプレッサ130に流れる。コンプレッサ130は低圧ガスを圧縮し、それにより、低圧ガス冷媒を高圧ガス冷媒に圧縮する。高圧ガス冷媒は、コンプレッサ130によってコンデンサ132に押し込まれる。コンデンサ132では、冷媒から熱が放出され、熱膨張装置144に押し込まれ、戻される前に、冷媒が高圧液体に変換され戻される。送風機134は、入口管62を通して、そしてコンデンサ132を横切って、コンデンサユニット14へ空気を吸い込む。コンデンサ132から放出された熱は、送風機134によって、コンデンサユニット14の内部から出口チューブ60を通って吹き出される。
冷却システム10は、有利には、熱サイホンシステム80を含むことができ、それは、有利には、エネルギを節約するように、コンプレッサ130を運転せずに、電子機器18によって暖められた空気流を冷やすことができる。熱サイホンシステム80は、より涼しい環境に特に役立つ。熱サイホンシステム80は、熱サイホンコンデンサユニット82内に配置された熱サイホンコンデンサ150を含んでいる。熱サイホンコンデンサ150を横切る空気の循環を促進するために、熱サイホンコンデンサユニット82は送風機152を含んでいてもよい。熱サイホン管路86は、熱サイホンコンデンサ150から熱サイホンエバポレータユニット84、特に、熱サイホンエバポレータ84まで延びている。熱サイホン管路86を通して延びているものは、第1の管路または管160、および第2の管路または管162である。第1および第2の管160、162は、熱サイホンコンデンサ150と熱サイホンエバポレータ154との間で、水、冷媒などのような、いかなる適切な冷却液をも運ぶために十分な、いかなる適切なチューブでもよい。
図3の例では、熱サイホンエバポレータユニット84、およびその熱サイホンエバポレータ154は、エバポレータユニット12に隣接して配置されており、(また、いくつかの適用例では、複数のエバポレータ110、154は、たのひとつに対して、当接するように配置され、または広義に当接するように配置されていてもよい。)しかしながら、例えば図4に図示されるように、熱サイホンエバポレータユニット84は、電子機器18の後部18Bでのように、他のいかなる適切な位置でも配置することができる。熱サイホンコンデンサ150は、図3では、垂直方向に延びているように図示されているが、図4に図示されるように、熱サイホンコンデンサ150は水平に配置されてもよい。図4に図示されるように、熱サイホンコンデンサ150を水平に、そして入口管62を横切るように配置することによって、送風機134は、有利には、熱サイホンコンデンサ150を横切って空気を吸い込み、場合によっては、送風機152の除去と、エネルギの節約とを可能とする。
熱サイホンコンデンサ150では、コンデンサ150を横切って通過する空気流は、コンデンサ150を通り抜ける冷却液を冷やす。冷やされた冷却液は、熱サイホンコンデンサ150から、第1チューブ160を通って、熱サイホンエバポレータ154に流れる。重力は、コンデンサ150からエバポレータ154に冷却液を引き出し、よって、有利には、コンプレッサ、または他のポンプの必要性をなくす。熱サイホンエバポレータ154では、冷たい冷却液は、熱サイホンエバポレータ154を横切って通過する暖かい空気流を冷やし、暖められた空気流は、電子機器18によって暖められたものである。冷却液はエバポレータ154を横切って通過する暖かい空気流によって暖められる。冷却液が暖められるにつれて、冷却液は小さい密度、およびより大きい浮力となり、それは、暖められた冷却液が冷やされる熱サイホンコンデンサ150へ、第2の管162を通って暖められた冷却液を上昇させる。冷却液が冷えた後、冷却液は、エバポレータ154を横切って通過す空気流を再び冷却するように、エバポレータ154へ流れ、戻る。熱サイホンシステム80は、熱サイホンシステム80が使用されていない場合に、冷却液の流れを止めるために、第1管160に沿ったような遮断弁164を含むことができる。熱サイホンシステム80は、コンプレッサ130の作動と共に、または、より涼しい条件のようにコンプレッサ130の作動の代わりに使用することができる。
図5Aおよび図5Bを追加的に参照し、エバポレータユニット12は、今、付加的に詳細に説明される。エバポレータユニット12は、上部170、底部172、前方端部174および後方端部176を含んでいる。エバポレータユニット12は、さらに第1側部178Aおよび第2側部178Bを含んでいる。上部出口(冷風供給口)120は、前方端部174に近接した上部170にある。第1側部出口180は、前方端部174に近接した第1側部178Aに配置することができ、第2側部出口182は前方端部174に近接した第2側部178Bに配置することができる。図8に図示されるように、第1および第2の側部出口180、182は、有利には、それの電子機器312A、312Bを冷やすために、第1および第2の隣接したサーバラック310A、310Bに冷やされた空気流を向けるために使用することができる。下部出口(冷たい供給出口)は、前方端部174に近接した底部172に配置することができる。下部出口184は、冷やされるべき電子機器が、エバポレータユニット12の下に配置されるような適用例に使用することができる。第1側部出口180、第2側部出口182、および下部出口184は、使用されないときに選択的に、カバー190、192、および194によって、それぞれカバーすることができる。リターン空気入口116は、図示されるように後方端部176に配置されているが、上部170、および/または側部178A/178Bのような、いかなる他の適切な位置に設けられてもよい。
コントロールモジュール114は、エバポレータユニット12の周りの、またはエバポレータユニット12に遠隔のいかなる適切な位置に配置されてもよい。コントロールモジュール114は、冷却システム10の温度を制御するなどように、エバポレータユニット12、コンデンサユニット14、および/またはコンプレッサ130の作動を制御するように構成されている。コントロールモジュール114は、さらに、熱サイホンシステム80の活性化を制御するために遮断弁164の開閉を制御することができる。さらに、コントロールモジュール114は、ユニットラックマウント冷却システムがオンかオフか、冷却システムの温度設定、またはいかなる他の同様の情報をも含め、利用者に対して状態情報を提供してもよい。この適用例では、用語「モジュール」は用語「回路」と取り替えられてもよい。用語「モジュール」は、コードを実行するプロセッサのハードウェア(共有、専用、またはグループ物)、およびプロセッサのハードウェアによって実行されたコードを格納するメモリのハードウェア(共有、専用、またはグループ物)の一部、または全体を参照することができる。コードは、コントロールモジュール114の特徴を提供するように構成される。
エバポレータユニット12は、ブラケット、またはマウント210、212、214、216のような、いかなる適切な装着のためのハードウェアを使用して装着されてもよい。ブラケット210、212は、第1側部および第2側部178A、178Bにそれぞれ配置され、前方端部174へ向けられる。ブラケット214および216は、側部178A、178Bにそれぞれ配置され、一般に、後方端部176へ向けられる。ひとつまたは複数のマウント210、212、214、216は、エバポレータユニット12を、ラック20、いかなる他の適切なラックへ、キャビネット30の基部40へ、または、電子機器18の下にいかなる他の適切な方法で、装着するために利用することができる。
図6を参照して、コンデンサユニット14は、上部250、底部252、前部254、後部256、および第1および第2の側部258A、258Bを含む。上部250には、出口管60が接続され、送風機134がコンデンサユニット14の内部から空気を吹き出す空気出口260がある。上部250には、さらに、送風機134が空気をコンデンサユニット14へ吸い込む空気入口262がある。入口管62は空気入口262に対して配置されている。空気出口260で出口管60の配置を促進するために、空気出口フランジ264を空気出口260の上に配置することができる。同様に、空気入口フランジ266を、空気入口262の上への入口管62の配置を促進するために空気入口262の上に配置することができる。2つの空気入口フランジ266が図示され、2本の入口管62が提供される場合に使用することができる。単一の入口管62だけが使用される場合、単一の空気入口フランジ266だけが使用される(図1、図2および図8を参照)。上部250に配置されるように、出口260および入口262は図示されているが、それらは、前部254または後部256の側部258A/258Bのような、いかなる他の適切な位置に配置されてもよい。
コンデンサユニット14は、ブラケットまたはマウント270,272,274、276のような、いかなる適切な装着のためのハードウェアを含んでいてもよい。ブラケット270、272は、第1および第2の側部258Aおよび258Bにそれぞれあり、そして前部254へ近接している。ブラケット274、276は、第1および第2の側部258Aおよび258Bにそれぞれあり、そして後部256へ近接している。ブラケット270、272、274、276は、コンデンサユニット14を電子機器18の上のラック20に、またはいかなる他の適切な装着のためのハードウェアに装着するために使用することができる。ひとつまたは複数のブラケット270、272、274、276は、例えば、図1に図示されるように、キャビネット30の上部42へのコンデンサユニット14を装着することを促進するために、底部252に移動されるように、再配置されてもよい。図2を参照して、ブラケット270、272、274、276は、キャビネット30の中にコンデンサユニットを装着するために使用することができる。ブラケット270、272、274、276は、図7に図示されるように、オープンラックの内部に、またはオープンラックの上部に、のように、オープンラック装置にコンデンサユニットを装着するためにも使用することができる。
図7は、第1の支柱22A、第2の支柱22B、第3の支柱22C、および見えない第4の支柱のような、複数の支柱を含むオープンラック装置を示す。図7の装置は、基部24および上部26を含んでいる。図7に図示されるように、電子機器18は、少なくとも正面の第1および第2の支柱22A、22Bに、直接的に、装着することができる。エバポレータユニット12は、ブラケット210、212を備えた、正面の第1および第2の支柱22A、22Bに直接的に、装着することができる。エバポレータユニット12は、ブラケット214、216で、第3の支柱22Cと第4の支柱22Dとに装着されていてもよい。コンデンサユニット14は、上部26に装着されるように図示されているが、コンデンサユニット14は、ひとつまたは複数のブラケット270、272、274および276で、支柱22A、22B、22C(および、隠れた第4の支柱)へのような、上部26の下側にいかなる適切な手法によって装着されていてもよい。
図8は、それぞれが電子機器312A、312Bを含む第1の隣接したサーバラック310Aおよび第2の隣接したサーバラック310Bの間のオープンラック装置の中の冷却システム10を図示している。第1および第2の側部出口180、182の覆いは取られており、それは冷やされた空気流がそこから出て、かつ電子機器312A、312Bを冷やすことを可能にする。電子機器312A、312Bをその後方端部で出る暖かい空気流は、エバポレータユニット12(そして、あるいは熱サイホンエバポレータ154)によって冷やされるために、送風機112によって、エバポレータユニット12に吸い込まれ、そして、電子機器312A、312Bに再循環される。オープンラック装置の上部へ装着されるように、コンデンサユニット14は図示されているが、コンデンサユニット14は、ひとつまたは複数の支柱22A、22B、22C、および第4の隠れた支柱の上部の下に、またはいかなる他の適切な方法で装着されてもよい。上述のように、コンデンサユニット14も、オープンラック装置に遠隔で配置されてもよい。図8はオープンラック装置を示すが、キャビネット装置も削除された側壁と共に使用されてもよい。例えば、冷却システム10はキャビネット30の中に配置することができ、その側壁44は、第1および第2の隣接するサーバラック310A、310Bを空気流が経由することを許容するように削除することができる。第1および第2の隣接するサーバラック310A、310Bは、キャビネット3と同様に複数のキャビネットの中に収容することができるが、少なくとも冷却システム10に接する側壁が削除されている。
この開示は、このように有利には、冷却効率、単純性、および可搬性が改善された冷却システム10を提供する。既存の冷却システムと比較して、冷却システム10はさらに有利には、より少ない床面積を必要とする。エバポレータユニット12がラック20に接続されるか、または隣接するので、現在の冷却システムと比較して、エバポレータユニット12から吹き出された冷たい空気が、電子機器18に達し、かつ電子機器18からエバポレータユニット12に戻るために、経由しなければならない距離は、大幅に縮小され、それは効率を増加させて、冷却システム10が電子機器18を冷やす能力を増強する。空気がエバポレータユニット12から、そして、それへ経由する距離の縮小によって、冷却システム10の冷やす効率を下げるような、エバポレータユニット12を出る冷たい空気とラック20の外側のより暖かい空気との混合という可能性が少ない。さらに、既存のシステムと比較して、エバポレータユニット12は、電子機器18が中へ空気を典型的に吸い込む場所である電子機器18の前方端部18Aに冷やされた空気を向けるだけであるから、冷却システム10はより効率的である。既存のシステムは、しばしばサーバ室全体の周りに冷やされた空気を分散させ、それは非常に非効率的である。
この開示は、多数の追加の利点、特にエバポレータユニット12とコンデンサユニット14との分離に関連した利点を提供する。例えば、エバポレータユニット12は、それが電子機器18の上にないように配置することができ、それは、電子機器18の上に漏れる水のいかなる可能性に対しても保護する。さらに、エバポレータおよびコンデンサのユニット12、14の分離は、ラック20の底部にエバポレータおよびコンデンサのユニット12、14の両方を配置することから発生する様々な問題を克服する。エバポレータおよびコンデンサのユニット12、14が共にラック20の底部に配置される場合、いくつかのパッケージ化エアコンシステムの場合にあるように、穴あきまたは穴なしの標準型の後部ドア46は使用することができない。代わりに、後部ドア46を短くすることによってのように、キャビネット30から離れて延びているダクトを収容するために、後部ドア46を修正しカスタマイズしなければならず、それはコストを増加させる場合がある。そのようなダクトは、キャビネット30の中の要素へのアクセスを阻害して、組立の費用を望ましくなく増加させる。この開示は、有利には、そのようなダクトの必要をなくし、それは、有利には、組立と設置とを単純化し、冷却システム10のコストを縮小する。
以上に述べた実施形態の説明は、図示と説明のために与えられたものである。そこには、発明を限定する意図や、網羅的にする意図はない。それぞれの個別の構成要素、または特定の実施形態の特徴は、その特定の実施形態に限定されない。しかし、具体的に図示され説明されていない限り、適用可能であれば、それらは互いに入れ替え可能であり、特定の選ばれた実施形態において利用可能である。それぞれの個別の構成要素、または特定の実施形態の特徴は、多くの手法に変形可能でもある。それらの変形例は発明からの派生物として考慮されるべきではなく、すべてのそれらの変形例は発明の技術的範囲に属するべきものとして意図されている。
例示された実施形態は、この開示が完全になるように、そして、この開示が当業者に技術的範囲を完全に伝えるように提供されている。特定の成分、装置、および方法の例示のような多数の特定の詳細な説明は、この開示の実施形態についての完全な理解を提供するために述べられている。特定の詳細が採用される必要がない場合があること、例示された実施形態が多数の異なる形態によって実施可能であること、そして、何も開示の範囲を限定するように解釈されるべきではないことは当業者には明白である。いくつかの例示された実施形態では、周知の方法、周知の装置構造、および周知の技術は、詳細に説明されない。
ここに使用される用語は、特別の例示された実施形態だけを説明するためのものであり、制限的な意図はない。ここに使用されるように、文脈が明確に反対のことを示さない限り、ひとつを示す語は複数形をも含むように意図されている。用語「備える」「有する」「含む」「もつ」は、包括的であって、したがって記述された特徴、整数、ステップ、操作、要素、および/または部品の存在を述べており、しかし、ひとつまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、部品、および/またはそれらの組み合わせの追加または存在を除外しない。ここに説明された方法の工程、処理、および操作は、実行の順序として特別に指定されない限り、説明され、または図示された特定の順序での実行を要求するものとして解釈されない。さらに、追加的な、または代替的な工程が採用可能であるとも理解されるべきである。
ひとつの要素または層と、他の要素または層とが、「上に」、「連結されて」、「接続されて」、または「組み合わせられて」のように参照される場合、ひとつの要素または層と、他の要素または層とは、「直接に」または「介在要素または介在層が存在して」上に、連結されて、接続されて、または組み合わせられていてもよい。反対に、ひとつの要素または層と、他の要素または層とが、「直接に上に」、「直接に連結され」、「直接に接続され」、または「直接に組み合わせられ」と参照される場合、そこには介在要素または介在層は存在しなくてもよい。複数の要素の間の関係を説明する他の用語(例えば、「の間」と「の間に直接に」、「隣接する」と「直接に隣接する」など)は、同様に解釈されるべきである。ここに使用されるように、用語「および/または」は、関連付けて列挙された要素のすべてのひとつ、または、複数のすべての組み合わせを含んでいる。
ここでは、様々な要素、部品、領域、層、および/または区分について説明するために、第1、第1、第3などの用語が使用されることがあるが、それらの要素、部品、領域、層、および/または区分はそれらの用語では限定されない。これらの用語はひとつの要素、部品、領域、層、また区分を他の要素、部品、領域、層、また区分から区別するために単純に使用される。文脈によって明示されない限り、「第1」、「第2」および他の数詞は使用された場合に順序または順番を意味しない。したがって、例示された実施形態の教示から外れずに、ここに記述の第1要素、第1部品、第1領域、第1層、および第1区分は、第2要素、第2部品、第2領域、第2層、および第2区分としても記述可能である。
空間的な相対的な用語、例えば、「内部の」、「外部の」、「の下に」「以下に」「より低い」、「上に」、「上部の」などは、図面に図示されたひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明するための記載を簡単にするために用いられている。空間的に相対的な用語は、図の中に描かれた方向に加えて、使用または操作において装置の異なる方向を包含するように意図されている。例えば、図の中の装置がひっくり返される場合、他の要素または特徴の「以下に」または「下に」と説明された要素または特徴は、他の要素または特徴の「上に」と方向付けられる。したがって、例えば、用語「以下に」は「上に」と「以上に」の両方を包含することができる、装置は他の方向付けられてもよく(90度回転された方向、または他の方向)、また、ここに用いられた空間的な相対的説明用語はそのように適合的に解釈されてもよい。
Claims (20)
- 電子機器のための冷却システムであって、
エバポレータと、
前記エバポレータの上に前記電子機器を装着することができるラックと、
前記エバポレータから離れているコンデンサとを備え、
前記電子機器によって暖められた空気は、前記エバポレータに向けられ、前記エバポレータによって冷やされて、前記電子機器を冷やすために前記電子機器に戻るように向けられている冷却システム。 - さらに、前記エバポレータと送風機とを含むエバポレータユニットを備え、
前記送風機は、前記電子機器によって暖められた空気を、前記暖められた空気を冷やす前記エバポレータに向けて吸引し、前記電子機器を冷やすために前記冷やされた空気を前記電子機器に向けて吹き出す請求項1に記載の冷却システム。 - 前記エバポレータユニットは、前記エバポレータユニットから出る冷やされた空気を、前記電子機器の前面に向けて向けるように位置づけられた出口を含んでおり、
前記エバポレータユニットは、前記電子機器によって暖められた空気を、前記エバポレータユニットの中へ受け入れるように位置づけられたリターン空気入口を含んでいる請求項2に記載の冷却システム。 - 前記エバポレータユニットは、さらに、前記エバポレータユニットから出る冷やされた空気を、前記エバポレータユニットのいずれかの側における、ひとつまたは複数の2次的なラックに装着された前記電子機器に向けるように配置された少なくともひとつの側面の出口を含んでいる請求項2に記載の冷却システム。
- 前記エバポレータ、前記ラック、および前記コンデンサのそれぞれひとつは、ドアを有するキャビネットの中に収容されている請求項1に記載の冷却システム。
- 前記ラックはオープンラックであって、前記エバポレータは、前記電子機器より下の前記ラックに装着されたエバポレータユニットに収容されている請求項1に記載の冷却システム。
- 前記電子機器がコンデンサユニットとエバポレータユニットとの間にあるように、前記電子機器の上の前記ラックに装着された前記コンデンサユニットに前記コンデンサが収容されている請求項1に記載の冷却システム。
- ドアを有するキャビネットの上部に装着されたコンデンサユニットに前記コンデンサが収容されており、
前記エバポレータと前記コンデンサとは前記キャビネット内に収容されている請求項1の冷却システム。 - さらに、前記コンデンサとコンプレッサとを含む主要なコンデンサユニットを備える請求項1に記載の冷却システム。
- 前記コンデンサは主要なコンデンサであり、前記エバポレータは主要なエバポレータであり、
さらに、前記冷却システムは、熱サイホンコンデンサおよび熱サイホンエバポレータの間に冷却液を循環させる熱サイホンシステムを備え、
前記熱サイホンエバポレータでは、前記冷却液は、前記電子機器によって生じた熱を吸収し、前記熱サイホンコンデンサでは、前記冷却液から熱が放たれる請求項9に記載の冷却システム。 - 前記熱サイホンエバポレータは、前記主要なエバポレータに隣接している請求項10に記載の冷却システム。
- 前記熱サイホンエバポレータは、前記主要なエバポレータから離れており、前記電子機器の空気流出口に配置されている請求項10に記載の冷却システム。
- 前記熱サイホンコンデンサは、前記熱サイホンエバポレータの上に配置されるように構成されている請求項10に記載の冷却システム。
- 前記熱サイホンコンデンサは、前記主要なコンデンサユニットに入る空気が、最初に、前記熱サイホンコンデンサを通って流れるように、配置されている請求項10に記載の冷却システム。
- 電子機器のための冷却システムであって、
前記電子機器を装着することができるラックと、
エバポレータおよび送風機を含むエバポレータユニットであって、装着のためのハードウェアを有する電子機器より下のラックに装着されたエバポレータユニットと、
前記電子機器の上に装着されたコンデンサユニットであって、コンデンサ、コンプレッサおよび送風機を含むコンデンサユニットとを備え、
前記電子機器によって暖められた空気は、前記送風機によって前記エバポレータユニットに引き込まれ、前記エバポレータによって冷やされて、前記電子機器を冷やすために前記電子機器に戻るように吹き出される冷却システム。 - 前記コンデンサユニットは、装着のためのハードウェアを有する前記ラックに装着されている請求項15に記載の冷却システム。
- 前記コンデンサは、前記ラックおよび前記エバポレータユニットを収容するキャビネットの上部に装着されている請求項15に記載の冷却システム。
- さらに、熱サイホンエバポレータおよび熱サイホンコンデンサを含む熱サイホンシステムを備え、前記熱サイホンコンデンサは前記熱サイホンエバポレータの上に配置されるように構成されており、
前記熱サイホンエバポレータでは、冷却液は、前記電子機器によって生じた熱を吸収し、前記熱サイホンコンデンサでは、前記冷却液から熱が放出される請求項15に記載の冷却システム。 - 前記熱サイホンエバポレータは、前記エバポレータユニットの前記エバポレータに隣接している請求項18に記載の冷却システム。
- 前記熱サイホンエバポレータは、前記電子機器の空気流出口に配置されている請求項18に記載の冷却システム。
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