專(zhuān)利名稱(chēng)：用于冷卻設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜中的電子模塊的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，本發(fā)明涉及一種用于在安裝區(qū)域中，對(duì)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、具體地服務(wù)器機(jī)柜中的電子模塊進(jìn)行冷卻的裝置。
背景技術(shù)：
DE 195 15 121 C2公開(kāi)了一種用于可室外安裝的電氣和/或電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)。該室外殼體結(jié)構(gòu)包括內(nèi)機(jī)柜和與其隔開(kāi)的外機(jī)柜。設(shè)置在外機(jī)柜底部的冷卻風(fēng)機(jī)從外界吸取冷卻氣流并吸入設(shè)有上部出口的外機(jī)柜。來(lái)自外機(jī)柜的冷卻空氣提供給設(shè)置在內(nèi)機(jī)柜中的空氣熱交換器，并且循環(huán)風(fēng)扇保證了循環(huán)的內(nèi)部氣流。此外，將電氣和電子設(shè)備設(shè)置在冷卻元件上，其中冷卻元件固定在內(nèi)機(jī)柜的墻壁開(kāi)口中，并且與內(nèi)機(jī)柜的內(nèi)部連接。
DE 102 10 418 A1公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)柜，其具有建造為后壁的冷卻裝置并具有氣水熱交換器和風(fēng)機(jī)。來(lái)自開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的部分熱氣流經(jīng)過(guò)抽氣作用，并通過(guò)設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)部下方的通風(fēng)管道和機(jī)柜內(nèi)部前方的空氣容納室，作為經(jīng)冷卻的氣體。
根據(jù)DE 198 25 602 C2的一種組合開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)設(shè)置有一組柜門(mén)，其分別具有至少一臺(tái)風(fēng)扇，該柜門(mén)是可替換的并制造為可容納冷卻模塊，例如根據(jù)特定的要求可以是壓縮機(jī)冷卻器、空氣對(duì)空氣熱交換器或者氣水熱交換器。
DE 20 2004 006 552.5U1公開(kāi)了一種設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，具體地為一種服務(wù)器機(jī)柜，其具有電子模塊，具體地為設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)部的服務(wù)器和設(shè)置在機(jī)柜下部區(qū)域、并與建筑的冷水供應(yīng)連通的氣水熱交換器。
由于對(duì)于各個(gè)模塊的、通過(guò)相等長(zhǎng)度的空氣路徑的空氣循環(huán)和因此相同的流阻，并且由于冷供氣和加熱排氣之間的氣體技術(shù)分離，可向各個(gè)模塊提供具有幾乎一致的供氣溫度的冷供氣。容納在具有風(fēng)扇的殼體中的電子模塊的熱損耗的去除，是通過(guò)閉合冷卻空氣回路進(jìn)行的。該空氣回路具有供氣管，具體地位于前部并延伸經(jīng)過(guò)整個(gè)電子模塊結(jié)構(gòu)，用于在底部的氣水熱交換器中冷卻的供氣；和排氣管，其具有在電子模塊后面的第一管道部分，用于上升的排氣流，和設(shè)置在機(jī)柜后門(mén)中的第二管道部分，用于下降的排氣流。排氣流的移動(dòng)是通過(guò)在后門(mén)的上部區(qū)域的風(fēng)扇的協(xié)助而產(chǎn)生的，且有利地，后門(mén)具有右手側(cè)和左手側(cè)下降排氣管道，通過(guò)該排氣管道向氣水熱交換器提供排氣。
US 6 819 563 B1公開(kāi)了一種可安裝在室內(nèi)、用于電子設(shè)備或元件、并設(shè)置有風(fēng)機(jī)的設(shè)備機(jī)柜。提供經(jīng)空氣調(diào)節(jié)的環(huán)境空氣以對(duì)該室內(nèi)設(shè)備機(jī)柜中的電子元件進(jìn)行冷卻。通過(guò)設(shè)置在設(shè)備機(jī)柜中、并提供有冷卻水的入口熱交換器對(duì)環(huán)境空氣進(jìn)行冷卻，接著該環(huán)境空氣進(jìn)入疊置的、疊加的電子設(shè)備，然后作為經(jīng)加熱的排氣返回至安裝空間。此外，可在設(shè)備機(jī)柜中設(shè)置出口熱交換器，并在將排氣排出至環(huán)境空氣之前對(duì)該加熱排氣進(jìn)行冷卻。
在US 2004/0100770 A1的設(shè)備機(jī)柜中，通過(guò)風(fēng)機(jī)和結(jié)合的氣液冷卻的協(xié)助而除去疊置的電子元件的熱損耗。在機(jī)柜的至少一側(cè)安裝有氣液熱交換器，并且將風(fēng)機(jī)設(shè)置在單獨(dú)的殼體中且與容納區(qū)域連通?？蛇x地，可以前門(mén)和后門(mén)的形式設(shè)置氣液熱交換器單元。通過(guò)在門(mén)中形成供應(yīng)或去除區(qū)域，以及在重疊結(jié)構(gòu)的下方和/或上方形成連接區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)閉合的冷卻空氣回路，并且可在供應(yīng)和去除區(qū)域中設(shè)置附加的風(fēng)扇。將熱交換器門(mén)與柜體鉸鏈連接，以便進(jìn)入容納區(qū)域以及電子元件和設(shè)備。
DE 102 10 417 B4公開(kāi)了一種用于冷卻開(kāi)關(guān)柜的裝置，其中通過(guò)熱交換器后壁或后壁熱交換器機(jī)柜以及中央冷卻裝置的冷卻氣流的協(xié)助而除去疊置的發(fā)熱元件的熱損耗。該中央冷卻裝置的冷卻氣體從開(kāi)關(guān)柜下方的雙層底部進(jìn)入更具體地設(shè)置在前部的供氣井，并且通過(guò)在熱交換器后壁或后壁熱交換器機(jī)柜中的下游風(fēng)扇的協(xié)助，更具體地使用氣水熱交換器對(duì)加熱的排氣進(jìn)行冷卻，并且該排氣返回至開(kāi)關(guān)柜下方的雙層底部或者返回至開(kāi)關(guān)柜的環(huán)境空氣。中央冷卻裝置向開(kāi)關(guān)柜環(huán)境空氣和開(kāi)關(guān)柜的雙層底部及相應(yīng)地開(kāi)關(guān)柜的內(nèi)部提供冷卻空氣，因此需要較復(fù)雜的控制裝置以實(shí)現(xiàn)在各種情況下所需的冷卻能力。
WO 01/72099 A2和US 2001/0042616 A1公開(kāi)了一種用于設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的冷卻系統(tǒng)，用于靈活地和有效地除去在安裝區(qū)域或空間中多個(gè)排列在一起的機(jī)柜中的大功率、密集電子模塊的熱損耗。該冷卻系統(tǒng)用于補(bǔ)充室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)并使其較為便宜，其中在機(jī)柜中被加熱的排氣通過(guò)風(fēng)扇提供給氣液熱交換器，被冷卻至環(huán)境溫度并排出至環(huán)境空氣。風(fēng)扇和熱交換器容納在固定于機(jī)柜后部的另外的殼體中。來(lái)自機(jī)柜的排氣通過(guò)機(jī)柜后壁或門(mén)中的開(kāi)口、以及嵌入的熱交換器風(fēng)扇殼體中的相應(yīng)開(kāi)口進(jìn)入所述殼體的內(nèi)部，并通過(guò)下游風(fēng)扇由殼體開(kāi)口附近的氣液熱交換器引導(dǎo)，并通過(guò)殼體外壁排出至外界環(huán)境。
根據(jù)WO 01/7209912和US 2001/0042616 A1的申請(qǐng)人，Columbus，Ohio 43229，USA的Liebert公司的數(shù)據(jù)表RackCooler，系統(tǒng)配置指南，圖號(hào)171439，07版，6/12/2002，第1至8頁(yè)，和相關(guān)的安裝手冊(cè)SL-16810(9/01)，第1至10頁(yè)，所謂的RackCooler，即具有氣水熱交換器和疊置風(fēng)扇的殼體單元從外部固定在機(jī)柜的后門(mén)上，并且通過(guò)地面設(shè)置的管道系統(tǒng)和該管道系統(tǒng)與各個(gè)RackCooler之間的連接軟管向各個(gè)RackCooler提供，將所吸收的熱損耗排放至機(jī)柜安裝區(qū)域外部的冷卻水。現(xiàn)有門(mén)的上述改型的缺點(diǎn)是在改型過(guò)程中系統(tǒng)的停工期，現(xiàn)有關(guān)閉和鉸鏈元件的可能的過(guò)載，由于考慮現(xiàn)有的關(guān)閉和鉸鏈裝置對(duì)可用于冷卻目的的區(qū)域的限制所引起的關(guān)于空間要求的低效率，和改型的門(mén)的相對(duì)較小的打開(kāi)角度。
由于在后門(mén)上設(shè)置RackCooler，從底側(cè)的連接點(diǎn)延伸至每個(gè)RackCooler上的連接處的連接軟管必須具有較靈活的結(jié)構(gòu)，且必須能夠跟隨門(mén)的擺動(dòng)。所以，產(chǎn)生的連接軟管的缺點(diǎn)是僅僅具有不充分的機(jī)械穩(wěn)定性和堅(jiān)固性，同時(shí)還缺乏必要的氣密性，所以由于氣體擴(kuò)散可發(fā)生熱交換管道的侵蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于在安裝區(qū)域或空間中，對(duì)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、具體地機(jī)柜列中的電子模塊進(jìn)行冷卻的裝置，其具有簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，并保證了容納區(qū)域必要的易進(jìn)入性和電子模塊的熱損耗的極有效的去除。
根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過(guò)權(quán)利要求1的特征而實(shí)現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求和參考附圖的說(shuō)明中公開(kāi)了適當(dāng)?shù)暮陀欣母倪M(jìn)。
本發(fā)明的基本思想是構(gòu)造一種具有空氣對(duì)流體熱交換器和風(fēng)扇的后部冷卻裝置，其中不需要熱交換器或熱交換器單元的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)且因此不需要柔性連接軟管，同時(shí)保證了至機(jī)柜后部的通路。術(shù)語(yǔ)空氣對(duì)流體熱交換器應(yīng)理解為表示氣液熱交換器。
根據(jù)本發(fā)明，具有氣液熱交換器，具體地為與建筑的冷水供應(yīng)連接并將熱損耗排出至機(jī)柜安裝區(qū)域外部的氣水熱交換器的裝置，設(shè)計(jì)為與風(fēng)扇裝置分離，該風(fēng)扇裝置向氣液熱交換器提供機(jī)柜的電子模塊的排氣。根據(jù)本發(fā)明，風(fēng)扇整體形成在門(mén)中，優(yōu)選地形成在機(jī)柜的后門(mén)中。這樣的風(fēng)扇門(mén)優(yōu)選地延伸經(jīng)過(guò)整個(gè)機(jī)柜高度，并至少延伸經(jīng)過(guò)電子模塊、如服務(wù)器的容納區(qū)域的高度，而且還允許從后部進(jìn)入服務(wù)器。當(dāng)使用刀片服務(wù)器時(shí)，這樣的后部進(jìn)入是非常有利的，其中刀片服務(wù)器通常以堆疊的方式布置，以便可向后而非向前抽出。
根據(jù)本發(fā)明，將設(shè)計(jì)為與風(fēng)扇門(mén)分離的氣液熱交換器以固定的方式設(shè)置在機(jī)柜的后部，同時(shí)覆蓋機(jī)柜后部的剩余區(qū)域，即，至少未被風(fēng)扇門(mén)覆蓋的區(qū)域。
縱向地且優(yōu)選垂直地在風(fēng)扇門(mén)旁邊、并優(yōu)選地通過(guò)鉸鏈方式與其鄰接的剛性、可適當(dāng)拆卸的氣液熱交換器裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，可使用將位于地板之下的冷卻流體的管道系統(tǒng)與機(jī)柜的每個(gè)氣液熱交換器進(jìn)行連接的剛性管。由于將氣液熱交換器以靜止而非可樞轉(zhuǎn)的方式固定到機(jī)柜后部，所以不再需要柔性連接軟管。該剛性管可由基本上根據(jù)熱力工程已知的防氣體擴(kuò)散材料制成。通過(guò)排除在連接管附近的氣體擴(kuò)散，在熱交換器附近沒(méi)有或僅有大大降低的腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，從而得到更長(zhǎng)的使用壽命。
具有優(yōu)勢(shì)的是，將風(fēng)扇門(mén)和縱向相鄰的氣液熱交換器建造為可更新的單元，并且如果需要更有效地去除熱損耗，則可替換常規(guī)的機(jī)柜后壁或門(mén)。
可能的更新還給出了通過(guò)本發(fā)明的風(fēng)扇門(mén)和相鄰的固定的氣液熱交換器，以有計(jì)劃的方式，對(duì)特別是在具有多達(dá)100臺(tái)機(jī)柜的商業(yè)計(jì)算機(jī)中心中的各個(gè)機(jī)柜，提供具有較低資本和運(yùn)行費(fèi)用的大功率冷卻的有利的可能性。這使得可以對(duì)機(jī)柜的配備以及該機(jī)柜對(duì)空間或區(qū)域的填充進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)減少用于空氣調(diào)節(jié)的費(fèi)用。
在風(fēng)扇門(mén)中將風(fēng)扇、優(yōu)選地離心式風(fēng)扇以均勻間隔且具體地以重疊的方式適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，并且直接或間接地固定在殼體式風(fēng)扇門(mén)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)。為了從機(jī)柜的容納區(qū)域除去排氣，在風(fēng)扇門(mén)的內(nèi)側(cè)設(shè)置了補(bǔ)充開(kāi)口，并且在偏轉(zhuǎn)約90°后，空氣通過(guò)風(fēng)扇門(mén)的至少可區(qū)域地透氣的連接側(cè)進(jìn)入相鄰的氣液熱交換器。可優(yōu)選地以與風(fēng)扇門(mén)的連接側(cè)相同的方式使熱交換器殼體的入口側(cè)透氣或穿孔，并且熱交換器殼體的平行的、構(gòu)造為透氣的出口側(cè)允許被冷卻的空氣排入至機(jī)柜環(huán)境中。
從機(jī)柜環(huán)境向容納區(qū)域或空間的冷卻空氣提供通常在機(jī)柜前門(mén)附近進(jìn)行，并且特別是成疊置的電子模塊可分別在其殼體中具有風(fēng)扇。
風(fēng)扇門(mén)通過(guò)鉸鏈與熱交換器適當(dāng)?shù)剡B接，并且可從關(guān)閉位置樞轉(zhuǎn)至打開(kāi)位置。180°的打開(kāi)位置是非常有利的，因?yàn)槠湓试S有利地進(jìn)入電子模塊以及機(jī)柜后部的電纜區(qū)域。在機(jī)柜后部和/或相鄰風(fēng)扇門(mén)的附近以及風(fēng)扇門(mén)和熱交換器殼體之間適當(dāng)設(shè)置有相應(yīng)的密封，以便在運(yùn)行位置，即，其中風(fēng)扇門(mén)關(guān)閉的位置，可有效地除去被加熱的排氣，同時(shí)將其冷卻和排放至環(huán)境空氣。
有利的是，可為具有不同寬度的機(jī)柜和后部進(jìn)入?yún)^(qū)域建造風(fēng)扇門(mén)和/或氣液熱交換器。對(duì)于具有大約750mm寬度的機(jī)柜和具有大約210mm寬度的熱交換器單元，可通過(guò)橫向突出的熱交換器設(shè)置而獲得大約665mm寬度的進(jìn)入?yún)^(qū)域。如果風(fēng)扇門(mén)的外側(cè)與風(fēng)扇門(mén)的關(guān)閉側(cè)傾斜地相鄰，那么可實(shí)現(xiàn)相鄰機(jī)柜的后部風(fēng)扇門(mén)的有利的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
同樣有利的是，對(duì)于例如具有600mm寬度且優(yōu)選地用于刀片服務(wù)器的機(jī)柜，可將相同的熱交換器單元固定在機(jī)柜的后部，更具體地與側(cè)壁對(duì)齊。風(fēng)扇門(mén)于是具有較小的寬度，如，大約350至400mm，但是這足以從后部操作刀片服務(wù)器?？赏ㄟ^(guò)鉸鏈將風(fēng)扇門(mén)與熱交換器的外壁連接，并可通過(guò)垂直樞銷(xiāo)樞轉(zhuǎn)至180°的打開(kāi)位置。將疊置的風(fēng)扇固定在門(mén)的內(nèi)側(cè)、如管口形的插入開(kāi)口的附近，并優(yōu)選地延伸至風(fēng)扇門(mén)的外壁，可設(shè)置間隔保持機(jī)構(gòu)。可將風(fēng)扇門(mén)關(guān)閉裝置適當(dāng)?shù)匕ㄔ陂T(mén)構(gòu)造中，并設(shè)置在面向熱交換器的風(fēng)扇門(mén)的關(guān)閉側(cè)。
對(duì)本發(fā)明的剛性固定的氣液熱交換器裝置和構(gòu)造為風(fēng)扇門(mén)的風(fēng)扇裝置提供更多的構(gòu)造變型也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，可將風(fēng)扇門(mén)鉸接在機(jī)柜后壁上與熱交換器的相對(duì)側(cè)。門(mén)的關(guān)閉側(cè)于是將位于熱交換器側(cè)。這種構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)在于不必由熱交換器單元承載風(fēng)扇門(mén)，且載荷對(duì)稱(chēng)地分配在整個(gè)改進(jìn)的機(jī)柜上。還可預(yù)期的是，更加容易對(duì)風(fēng)扇門(mén)和熱交換器模塊之間的連接點(diǎn)處的密封進(jìn)行控制，因?yàn)殡S著密封預(yù)應(yīng)力的減小，密封作用不取決于旋轉(zhuǎn)角度，而且接觸壓力可受關(guān)閉裝置的影響。具有的優(yōu)點(diǎn)還在于，通過(guò)這樣的構(gòu)造可擴(kuò)大風(fēng)扇門(mén)和熱交換器單元之間的自由流通橫截面，從而降低壓力損耗。
在變化的形式中，可將風(fēng)扇門(mén)的鉸鏈連接設(shè)置在附加結(jié)構(gòu)上，以使樞銷(xiāo)與機(jī)柜后部間隔開(kāi)。通過(guò)將風(fēng)扇門(mén)的支點(diǎn)設(shè)置在遠(yuǎn)離機(jī)柜后部處，可獲得關(guān)于風(fēng)扇門(mén)打開(kāi)角度的更大的自由度。
根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，將熱交換器剛性地設(shè)置，但是其殼體至少可部分地樞轉(zhuǎn)。這避免了將熱交換器可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置的缺點(diǎn)。同時(shí)，熱交換器模塊可設(shè)置有熱交換器門(mén)，其與垂直樞銷(xiāo)鉸接并允許對(duì)熱交換器的進(jìn)入。風(fēng)扇門(mén)與熱交換器門(mén)之間的分離平面由風(fēng)扇和熱交換器的設(shè)置和空間要求而確定。通過(guò)可圍繞橫向相對(duì)的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)兩扇門(mén)，可在相鄰的分離或密封平面附近的獲得有利的密封作用。如果兩扇門(mén)都打開(kāi)，那么更有利于從后部進(jìn)入機(jī)柜。
在其它的變型中，可同樣實(shí)現(xiàn)至少一臺(tái)熱交換器和可樞轉(zhuǎn)的風(fēng)扇門(mén)的剛性設(shè)置，其中機(jī)柜后部具有兩扇半扇門(mén)，且在每扇半扇門(mén)中設(shè)置有風(fēng)扇和熱交換器。根據(jù)本發(fā)明，將每臺(tái)熱交換器剛性地設(shè)置，且具有風(fēng)扇、例如兩臺(tái)風(fēng)扇的每扇門(mén)或半扇門(mén)，圍繞例如熱交換器附近的軸線可樞轉(zhuǎn)地鉸接。該設(shè)計(jì)變型也便于對(duì)機(jī)柜的進(jìn)入。由于在半扇門(mén)之間的分離平面是自由的，所以存在冗余，使得風(fēng)扇可作用在兩臺(tái)熱交換器上。當(dāng)門(mén)打開(kāi)時(shí)，在電子模塊的后部具有均勻的散熱。
根據(jù)實(shí)施例，可將至少一臺(tái)熱交換器和風(fēng)扇設(shè)置在半扇門(mén)中，其大致覆蓋了整個(gè)機(jī)柜后部。將熱交換器剛性地固定，且風(fēng)扇門(mén)圍繞縱向軸線可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置。該設(shè)置的主要的其它優(yōu)點(diǎn)在于從機(jī)柜后部的良好的進(jìn)入，和即使當(dāng)門(mén)打開(kāi)時(shí)的冷卻能力。
根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置優(yōu)選地提供用于空氣循環(huán)，其中來(lái)自機(jī)柜容納區(qū)域的排氣進(jìn)入風(fēng)扇門(mén)，接著進(jìn)入固定安裝的熱交換器。使來(lái)自機(jī)柜的排氣流首先通過(guò)熱交換器，接著通過(guò)風(fēng)扇門(mén)排放到周?chē)h(huán)境中，也在本發(fā)明的范圍中。
如果熱交換器殼體和風(fēng)扇門(mén)至少在風(fēng)扇裝置的附近，具有本質(zhì)上相同的深度，那么將產(chǎn)生有利的美觀的整體印象。
根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是可更新性，和通過(guò)熱交換器單元的剛性固定而可實(shí)現(xiàn)的用于冷卻介質(zhì)的氣密、剛性連接管的使用。
作為熱交換器的剛性設(shè)置的結(jié)果，還具有例如通過(guò)螺栓連接而使不同機(jī)柜結(jié)構(gòu)間的接合部成為剛性的有利的可能性，并且可使活動(dòng)部件、具體地風(fēng)扇門(mén)的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所必需的鉸鏈和樞軸軸承，對(duì)于所有的機(jī)柜類(lèi)型和尺寸一致。這顯著地簡(jiǎn)化了對(duì)現(xiàn)有設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的更新。


在下文中將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的設(shè)置的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的后部的視圖；圖2是沿著圖4的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的線II-II的縱向剖視圖；圖3是沿著圖4的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的線III-III的縱向剖視圖；圖4是穿過(guò)在關(guān)閉位置的根據(jù)圖1的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的發(fā)明性裝置和后部區(qū)域的橫剖視圖；圖5是與圖4相同的橫剖視圖，然而其中發(fā)明性裝置處于打開(kāi)位置；圖6是具有可選的發(fā)明性裝置的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的后部的視圖；圖7是穿過(guò)在關(guān)閉位置的根據(jù)圖6的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的發(fā)明性裝置和后部區(qū)域的橫剖視圖；圖8是與圖7相同的橫剖視圖，然而處于發(fā)明性裝置的打開(kāi)位置；圖9至13是發(fā)明性裝置的可選結(jié)構(gòu)的非常概略的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1至5示出了機(jī)柜2，具體地為服務(wù)器機(jī)柜，在其后部設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置。為了冷卻電子模塊、具體地位于容納區(qū)域3中的疊置的未示出的服務(wù)器，在該機(jī)柜的后部附近設(shè)置了風(fēng)扇門(mén)6和氣液熱交換器7，其以縱向相鄰的方式在整個(gè)機(jī)柜高度范圍延伸而替換常規(guī)的后壁或門(mén)。
在本實(shí)施例中，風(fēng)扇門(mén)6具有四臺(tái)疊置風(fēng)扇5(見(jiàn)圖2)，其從風(fēng)扇門(mén)6的內(nèi)側(cè)16延伸到外側(cè)18，并通過(guò)內(nèi)側(cè)16中的開(kāi)口17從機(jī)柜2的容納區(qū)域3抽吸排氣10，且使其經(jīng)歷大致90°的偏轉(zhuǎn)(也見(jiàn)圖4)。因此，排氣10進(jìn)入風(fēng)扇門(mén)6的排氣區(qū)域或空間15，該空間由內(nèi)側(cè)16和外側(cè)18與關(guān)閉側(cè)19和連接側(cè)20共同形成。在關(guān)閉側(cè)19設(shè)置有關(guān)閉裝置29，通過(guò)其可將風(fēng)扇門(mén)6在圖4中所示的工作位置關(guān)閉。通過(guò)密封且至少可區(qū)域地透氣的或者穿孔的連接側(cè)20將風(fēng)扇門(mén)6的容納區(qū)域15與氣液熱交換器7連接，從而以透氣或穿孔的方式構(gòu)造的熱交換器殼體11的入口側(cè)21與風(fēng)扇門(mén)6的連接側(cè)20直接相鄰(見(jiàn)圖4)。進(jìn)入熱交換器7的排氣10經(jīng)冷卻，并通過(guò)與入口側(cè)21平行的出口側(cè)22，作為經(jīng)冷卻的排氣30，優(yōu)選地以環(huán)境溫度排出至機(jī)柜2的安裝空間的環(huán)境空氣中。
由于風(fēng)扇5均勻地間隔開(kāi)并延伸在機(jī)柜或容納區(qū)域3的整個(gè)高度上(見(jiàn)圖2)，因而保證了適合要求的有效的排氣冷卻。在本實(shí)施例中，氣液熱交換器7是帶散熱片的熱交換器，且具有如銅管的垂直定向管13和冷卻散熱片的散熱管散熱片組件12，通過(guò)與建筑的冷水供應(yīng)連通，使其能夠?qū)釗p耗轉(zhuǎn)移至機(jī)柜容納區(qū)域或空間的外部。
由于將具有熱交換器殼體11的熱交換器7以固定但可拆卸的方式設(shè)置在機(jī)柜2的后部附近，而不牽涉在風(fēng)扇門(mén)6的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，所以可在熱交換器7和建筑側(cè)冷水供應(yīng)管道系統(tǒng)(未示出)之間使用剛性連接管。這樣的剛性連接管以氣密方式制造，并可防止管道13的腐蝕，這是可樞轉(zhuǎn)設(shè)置的熱交換器所需要的柔性連接軟管通常不可避免的。
通過(guò)設(shè)置在風(fēng)扇門(mén)6的外側(cè)18和熱交換器殼體11的外壁23附近的鉸鏈14，將風(fēng)扇門(mén)6與固定的氣液熱交換器7進(jìn)行鉸接，并保證了圍繞垂直樞銷(xiāo)25的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖1至5的機(jī)柜具有大約750mm的寬度，且風(fēng)扇門(mén)6設(shè)置有在關(guān)閉裝置29和風(fēng)扇5之間的斜面27。該斜面有利于通過(guò)進(jìn)入?yún)^(qū)域8進(jìn)入的寬敞的打開(kāi)位置(見(jiàn)圖5)。通過(guò)氣液熱交換器7的突出設(shè)置也形成了較寬的進(jìn)入?yún)^(qū)域8(見(jiàn)圖4和5)。相鄰的機(jī)柜于是可以相對(duì)隔開(kāi)的方式設(shè)置，且風(fēng)扇門(mén)6的傾斜結(jié)構(gòu)也允許對(duì)相鄰機(jī)柜的進(jìn)入，即使兩個(gè)機(jī)柜的風(fēng)扇門(mén)6都按照?qǐng)D5打開(kāi)。突出的氣液熱交換器7僅覆蓋機(jī)柜2后部的較窄的剩余區(qū)域9。
在圖6至8中所示的可選裝置中，大致相似地構(gòu)造的氣液熱交換器7與機(jī)柜2的側(cè)壁26齊平(見(jiàn)圖7和8)。所以，熱交換器7覆蓋了機(jī)柜2的后部的較寬的剩余區(qū)域9，而且風(fēng)扇門(mén)6在關(guān)閉位置所關(guān)閉的進(jìn)入?yún)^(qū)域8較窄。然而，特別是在未示出的刀片服務(wù)器的情況下，當(dāng)風(fēng)扇門(mén)6按照?qǐng)D8打開(kāi)時(shí)，該進(jìn)入?yún)^(qū)域8仍然允許對(duì)電子模塊的抽取。
同樣在圖6至8的機(jī)柜2的風(fēng)扇門(mén)6中，設(shè)有四臺(tái)疊置的風(fēng)扇5，其從容納區(qū)域3抽吸排氣10進(jìn)入門(mén)排氣區(qū)域15中。隨著大約90°的偏轉(zhuǎn)，排氣10進(jìn)入熱交換器7，并在經(jīng)冷卻液、具體地管13中的冷卻水冷卻后，通過(guò)出口側(cè)22排放至環(huán)境中。
在圖6至8中，相同的附圖標(biāo)記用于相同的構(gòu)件。從可樞轉(zhuǎn)的風(fēng)扇門(mén)6到固定的熱交換器7可制造為模塊的冷卻裝置能夠替代機(jī)柜的后側(cè)或門(mén)。比圖1至5的風(fēng)扇門(mén)更窄的圖6至8的風(fēng)扇門(mén)6具有相應(yīng)的適合的關(guān)閉裝置29，并可圍繞垂直樞銷(xiāo)25旋轉(zhuǎn)至180°的打開(kāi)位置(圖8)。
圖9至13示出了可更新的冷卻裝置的可選裝置結(jié)構(gòu)。與圖6至8中不同，在圖9中，風(fēng)扇門(mén)6在后部與機(jī)柜2鉸接，而不是與氣液熱交換器7或者熱交換器殼體11連接。風(fēng)扇門(mén)6和氣液熱交換器7在整個(gè)機(jī)柜2后部的范圍內(nèi)延伸，且風(fēng)扇門(mén)6的連接側(cè)20以與熱交換器殼體11的入口側(cè)21互補(bǔ)的方式傾斜，以便增大空氣體傳送的橫截面。
圖10示出了在與氣液熱交換器7相反的一側(cè)鉸接的風(fēng)扇門(mén)6。然而，樞銷(xiāo)25沒(méi)有直接設(shè)置在機(jī)柜2上或者機(jī)柜2的側(cè)壁28附近，而是設(shè)置在輔助結(jié)構(gòu)32、如側(cè)壁28上，從而與機(jī)柜后部間隔開(kāi)。由于產(chǎn)生的較大打開(kāi)角度，所以具有對(duì)機(jī)柜的更好的可進(jìn)入性。
在圖11中，風(fēng)扇門(mén)6可圍繞外部設(shè)置的樞銷(xiāo)25且熱交換器殼體11可圍繞相對(duì)的垂直樞銷(xiāo)35向外樞轉(zhuǎn)，以使進(jìn)入寬度實(shí)質(zhì)上不受限制。在相鄰的連接側(cè)20和入口側(cè)21的附近設(shè)置有相應(yīng)的密封，其可得到設(shè)置于此的關(guān)閉裝置(未示出)的有利協(xié)助。
圖12示出了另一變型，其中將發(fā)明性的風(fēng)扇裝置和剛性設(shè)置的熱交換器(未示出)實(shí)施為左手側(cè)門(mén)40和右手側(cè)門(mén)41，其可例如以所示的方式構(gòu)造為半扇門(mén)。可通過(guò)未示出的風(fēng)扇將來(lái)自機(jī)柜2的排氣提供至每扇門(mén)40、41中的各個(gè)熱交換器，以確保非常均勻的散熱。
在根據(jù)圖13的可選結(jié)構(gòu)中，在機(jī)柜2的后部?jī)H有一扇門(mén)44。在可圍繞樞銷(xiāo)45旋轉(zhuǎn)至打開(kāi)位置的所述門(mén)44的附近，同樣具有剛性設(shè)置的熱交換器(未示出)，并且僅有設(shè)置在所述門(mén)44中的風(fēng)扇隨其樞軸地轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于在安裝區(qū)域中，對(duì)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、具體地服務(wù)器機(jī)柜中的電子模塊進(jìn)行冷卻的裝置，其具有來(lái)自機(jī)柜(2)環(huán)境的冷卻空氣的前部供應(yīng)，并具有氣液熱交換器(7)和風(fēng)扇(5)，其設(shè)置在機(jī)柜(2)的后部附近，用于去除所述電子模塊所產(chǎn)生的熱損耗，且將與所述熱損耗一起提供的電子模塊的排氣(10)吸出機(jī)柜(2)，并在將所述排氣(10)排放至機(jī)柜(2)的周?chē)諝庵兄?，使所述排?10)通過(guò)氣液熱交換器(7)以達(dá)到冷卻的目的，其特征在于所述風(fēng)扇(5)整體設(shè)置在門(mén)中，且形成風(fēng)扇門(mén)(6)，其在關(guān)閉位置覆蓋所述機(jī)柜(2)后部的進(jìn)入?yún)^(qū)域(8)，并且所述氣液熱交換器(7)與所述風(fēng)扇門(mén)(6)縱向相鄰地設(shè)置，并覆蓋所述機(jī)柜(2)后部的剩余區(qū)域(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述風(fēng)扇(5)是設(shè)置在所述風(fēng)扇門(mén)(6)中的離心式風(fēng)扇，且可將來(lái)自所述機(jī)柜(2)的排氣(10)在所述風(fēng)扇門(mén)(6)中經(jīng)過(guò)90°偏轉(zhuǎn)后，供應(yīng)至所述相鄰的氣液熱交換器(7)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述風(fēng)扇門(mén)(6)與所述氣液熱交換器(7)鉸接，并且可從關(guān)閉位置樞轉(zhuǎn)達(dá)180°至打開(kāi)位置。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述氣液熱交換器(7)的冷卻液將所吸收的熱損耗排出所述機(jī)柜安裝區(qū)域之外。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于將氣水熱交換器用作所述氣液熱交換器(7)。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述氣液熱交換器(7)具有散熱管散熱片組件(12)，其具有垂直定向的管道(13)，用于熱交換器殼體(11)中的冷卻液，具體地用于來(lái)自建筑的冷水供應(yīng)的冷水。
7.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述風(fēng)扇門(mén)(6)以類(lèi)似殼體的方式構(gòu)造，并具有帶有開(kāi)口(17)的內(nèi)側(cè)(16)，所述開(kāi)口(17)用于從所述機(jī)柜(2)中吸出所述排氣(10)；至少在所述風(fēng)扇(5)附近與內(nèi)側(cè)(16)平行設(shè)置的外側(cè)(18)；關(guān)閉側(cè)(19)；和連接側(cè)(20)，其與所述關(guān)閉側(cè)(19)平行并與所述熱交換器殼體(11)的入口側(cè)(21)相鄰，且與后者相同，至少區(qū)域地穿孔。
8.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述熱交換器殼體(11)具有與所述入口側(cè)(21)相對(duì)的出口側(cè)(22)，且通過(guò)所述出口側(cè)(22)將在所述氣液熱交換器(7)中冷卻至大致環(huán)境溫度的排氣(30)排出。
9.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述風(fēng)扇門(mén)(6)構(gòu)造為用于不同寬度的機(jī)柜(2)和/或不同寬度的后部進(jìn)入?yún)^(qū)域(8)。
10.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述氣液熱交換器(7)以可拆卸的方式固定在所述機(jī)柜(2)的后部區(qū)域。
11.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述氣液熱交換器(7)與所述機(jī)柜(2)的側(cè)壁(26)對(duì)齊，或者突出所述機(jī)柜(2)的所述側(cè)壁(26)。
12.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述風(fēng)扇門(mén)(6)可在鉸鏈(14)的協(xié)助下圍繞垂直軸(25)樞轉(zhuǎn)，其中所述鉸鏈(14)設(shè)置在所述風(fēng)扇門(mén)(6)的外側(cè)(18)和所述熱交換器殼體(11)的外壁(23)上。
13.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于通過(guò)由防空氣擴(kuò)散的材料制成的連接軟管，將所述氣液熱交換器(7)的所述散熱管散熱片組件(12)與建筑的冷水供應(yīng)連接。
14.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于數(shù)臺(tái)風(fēng)扇(5)疊置和/或并列在所述風(fēng)扇門(mén)(6)中，并固定到所述內(nèi)側(cè)(16)和外側(cè)(18)。
15.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述氣液熱交換器(7)，與所述風(fēng)扇門(mén)(6)相似，在所述機(jī)柜(2)的整個(gè)高度上，至少在容納區(qū)域(3)的整個(gè)高度上延伸。
16.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述風(fēng)扇門(mén)(6)和氣液熱交換器(7)構(gòu)造為可更新的單元。
17.如權(quán)利要求1、2和4至16中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述風(fēng)扇門(mén)(6)與所述機(jī)柜(2)鉸接，并可從關(guān)閉位置樞轉(zhuǎn)達(dá)180°至打開(kāi)位置。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于所述風(fēng)扇門(mén)(6)具有傾斜的連接側(cè)(20)，其以密封的方式與所述熱交換器殼體(11)的入口側(cè)(21)接合。
19.如權(quán)利要求17或18所述的裝置，其特征在于所述樞銷(xiāo)(25)設(shè)置在所述機(jī)柜(2)的輔助結(jié)構(gòu)(32)上。
20.如權(quán)利要求17至19中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述氣液熱交換器(7)以剛性方式設(shè)置在所述機(jī)柜(2)的后部，且所述熱交換器殼體(11)可圍繞樞銷(xiāo)(35)旋轉(zhuǎn)至打開(kāi)位置。
21.如權(quán)利要求17至20中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述機(jī)柜(2)的后部設(shè)有兩扇風(fēng)扇門(mén)(40、41)，在所述風(fēng)扇門(mén)(40、41)的附近分別設(shè)置有熱交換器，且所述風(fēng)扇門(mén)(40、41)可通過(guò)樞銷(xiāo)(25)旋轉(zhuǎn)至打開(kāi)位置。
22.如權(quán)利要求17至21中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述機(jī)柜(2)的后部設(shè)有風(fēng)扇門(mén)(44)，其在整個(gè)后部范圍延伸，并可圍繞樞銷(xiāo)(45)旋轉(zhuǎn)至打開(kāi)位置，并且至少一個(gè)熱交換器剛性固定在所述可樞轉(zhuǎn)風(fēng)扇門(mén)(44)的附近。
23.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于將與來(lái)自機(jī)柜(2)的熱損耗一起供應(yīng)的排氣(10)提供給所述氣液熱交換器(7)的所述風(fēng)扇(5)設(shè)置在所述氣液熱交換器(7)的下游。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于對(duì)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，具體地服務(wù)器機(jī)柜進(jìn)行冷卻的裝置，其中風(fēng)扇整體設(shè)置在門(mén)中。所得的風(fēng)扇門(mén)在關(guān)閉位置覆蓋機(jī)柜后部的進(jìn)入?yún)^(qū)域，并且氣液熱交換器以固定的方式與風(fēng)扇門(mén)縱向相鄰地設(shè)置，同時(shí)覆蓋機(jī)柜后部的剩余區(qū)域，且風(fēng)扇門(mén)與其鉸接。釋放至熱交換器中的冷卻液、具體地冷水中的熱損耗，通過(guò)管道系統(tǒng)移出至機(jī)柜安裝區(qū)域之外，且氣密材料的剛性連接管可用于各個(gè)機(jī)柜的熱交換器與建筑側(cè)管道系統(tǒng)的連接。
文檔編號(hào)H05K7/20GK1943293SQ200580012073
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者P·科赫, R·布雷特施奈德, H·埃伯曼, M·維爾內(nèi)克爾, H·豐法拉, T·米爾特考, T·金克勒, L·魏斯曼 申請(qǐng)人:克尼爾有限公司