用于服務(wù)器群冷卻系統(tǒng)的冷排包封的制作方法
【專利摘要】本申請涉及用于服務(wù)器群冷卻系統(tǒng)的冷排包封，并公開了針對數(shù)據(jù)中心的高效冷卻的裝置、方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的一些實施例允許通過機殼來包封冷排，并允許服務(wù)器風扇從冷排包封結(jié)構(gòu)抽取冷空氣以對安裝在服務(wù)器機架上的服務(wù)器進行冷卻。在其他具體實施例中，所公開的系統(tǒng)可用于將外部的冷空氣混合到冷排包封結(jié)構(gòu)中以對服務(wù)器進行冷卻。在一些實施例中，本發(fā)明涉及利用數(shù)據(jù)中心室的增高的子地板。
【專利說明】用于服務(wù)器群冷卻系統(tǒng)的冷排包封
[0001]本申請是PCT國際申請日為2010年3月31日、PCT國際申請?zhí)枮镻CT/US2010/029348 (國家申請?zhí)枮?01080017609.X)、名稱為“用于服務(wù)器群冷卻系統(tǒng)的冷排包封”的發(fā)明專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明總的來說涉及用于數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]諸如Web電子郵件、Web搜索、Web站點容宿和Web視頻共享之類的因特網(wǎng)服務(wù)的快速成長正在對數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器的計算和存儲能力提出越來越高的要求。雖然服務(wù)器的性能在提高，但是服務(wù)器的功耗也在上升，盡管在對集成電路的低功耗設(shè)計作出努力。例如，作為最廣泛使用的服務(wù)器處理器之一的AMD的Opteron處理器以高達95瓦特來運行。Intel的Xeon服務(wù)器處理器在110和165瓦特之間運行。但是，處理器僅僅是服務(wù)器的一部分；服務(wù)器中的諸如冷卻風扇和存儲設(shè)備之類的其他部分消耗另外的功率。
[0004]服務(wù)器通常被置于數(shù)據(jù)中心的機架上。存在對機架的各種物理配置。ー種典型機架配置包括安置軌道(mounting rail),多個諸如服務(wù)器刀片(server blade)之類的設(shè)備単元被安置到軌道上并且在機架內(nèi)垂直堆疊。ー個最廣泛使用的19英寸機架是用于安置諸如IU或2U服務(wù)器之類的設(shè)備的標準化系統(tǒng)。這種機架上的一個機架単元通常是1.75英寸高且19英寸寬?？砂惭b在一個機架中的服務(wù)器通常被指定為IU服務(wù)器。在數(shù)據(jù)中心中，標準機架通常被密集地填充有服務(wù)器、存儲設(shè)備、交換機和/或電信設(shè)備。
[0005]數(shù)據(jù)中心室應當被維持在對于服務(wù)器的可靠工作而言可接受的溫度和濕度，服務(wù)器通常具有通過機箱來抽氣以進行冷卻的冷卻風扇。密集地堆疊了由Opteron或Xeon處理器來運轉(zhuǎn)的服務(wù)器的機架的功耗可以在7000和15000瓦特之間。結(jié)果，服務(wù)器機架可產(chǎn)生非常集中的熱負荷。機架中的服務(wù)器所驅(qū)散的熱量被排出到數(shù)據(jù)中心室。由密集填充的機架所總體生成的熱量可能對機架中的設(shè)備的性能和可靠性產(chǎn)生不利影響，這是因為它們依賴于周圍空氣來進行冷卻。因此，加熱、通風、空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)常常是高效數(shù)據(jù)中心的設(shè)計的重要部分。
[0006]典型的數(shù)據(jù)中心消耗10至40兆瓦的功率。大部分的能量消耗是在服務(wù)器和HVAC系統(tǒng)的工作之間劃分的。HVAC系統(tǒng)已被估計為占數(shù)據(jù)中心的功率使用的25%至40%。對于消耗40兆瓦功率的數(shù)據(jù)中心而言，HVAC系統(tǒng)可消耗10至16兆瓦的功率。通過利用高效的冷卻系統(tǒng)和降低能量使用的方法可以實現(xiàn)顯著的成本節(jié)約。例如，將HVAC系統(tǒng)的功耗從數(shù)據(jù)中心所使用的功率的25%降低到10%將轉(zhuǎn)化為6兆瓦功率的節(jié)約，這足以為幾千住宅家庭供電。
[0007]在數(shù)據(jù)中心室中，服務(wù)器機架通常按排布置，在這些排之間有交替的冷通道和熱通道。所有服務(wù)器都被安裝到機架中以實現(xiàn)從前到后的氣流模式，該氣流模式從位于機架前方的冷排(cold row)抽入經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣并通過機架后方的熱排(hot row)將熱量排出。通常使用增高地板的房間設(shè)計來容納地板下的空氣分配系統(tǒng)，其中沿著冷通道通過增高的地板中的通風口來提供冷卻的空氣。
[0008]數(shù)據(jù)中心的高效冷卻的一個重要因素是管理數(shù)據(jù)中心內(nèi)的空氣流動和循環(huán)。計算機室空調(diào)機(CRAC)單元經(jīng)過地板磚而提供冷空氣，這些地板磚在機架之間包括通風口。除服務(wù)器之外，CRAC單元也消耗大量功率。一個CRAC單元可以具有多達3個5馬力馬達，并且可能需要多達150個CRAC來冷卻數(shù)據(jù)中心。CRAC單元總體消耗數(shù)據(jù)中心中的大量功率。例如，在具有冷排和熱排結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)中心室中，來自熱排的熱空氣被移出熱排并循環(huán)到CRAC單元。CRAC單元對空氣進行冷卻。由CRAC單元的馬達運轉(zhuǎn)的風扇將冷卻的空氣供應到由增高的子地板所限定的地板下通風空間(plenum)。通過將冷卻的空氣驅(qū)動到地板下通風空間而產(chǎn)生的壓力向上驅(qū)動冷卻的空氣使其通過子地板中的通風口，從而將其供應到服務(wù)器機架所面對的冷通道。為了實現(xiàn)足夠的氣流速率，可以在整個典型數(shù)據(jù)中心室中安裝幾百個強大的CRAC單元。但是，由于CRAC單元一般安裝在數(shù)據(jù)中心室的角落，因此其高效增大氣流速率的能力受到負面影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供了針對使用增高的子地板設(shè)計的數(shù)據(jù)中心的高效冷卻的系統(tǒng)和方法。在一個具體實施例中，本發(fā)明提供了 一種冷排包封(encapsulation)結(jié)構(gòu),其包括至少一個被配置為與一個或多個服務(wù)器機架相接口(interface)的服務(wù)器機架端口以及連接到冷排包封結(jié)構(gòu)的頂面的冷卻模塊。服務(wù)器機架端口被配置為與服務(wù)器機架嚙合，以使得服務(wù)器機架的正面與由冷排包封結(jié)構(gòu)限定的內(nèi)部空間相接口。在一些實施例中，服務(wù)器機架端口和服務(wù)器機架通過夾子和/或密封襯墊而緊密連接，以減少去往和來自冷排包封結(jié)構(gòu)的空氣泄漏。冷排包封結(jié)構(gòu)位于增高的子地板上，以考慮到多個空氣流動路徑和空氣調(diào)節(jié)機構(gòu)。
[0010]本發(fā)明的一些實施例利用安裝在機架上的服務(wù)器的冷卻風扇來從服務(wù)器機架正面的冷排包封結(jié)構(gòu)抽取冷空氣，并將熱空氣從服務(wù)器機架的背面排出。安裝在冷排包封結(jié)構(gòu)之上的冷卻模塊通過安裝在冷卻模塊內(nèi)的冷卻盤管對熱空氣進行冷卻。在一些實施例中，在盈管內(nèi)使用冷水來與冷卻模塊中的熱空氣交換熱量。在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)和方法集中于在不引入外部空氣的情況下對數(shù)據(jù)服務(wù)器冷卻室內(nèi)的熱空氣進行冷卻。服務(wù)器風扇所排出的熱空氣可以由一個或多個風扇單元部分冷卻、或者可以簡單地再循環(huán)到冷卻室。熱空氣或部分冷卻的熱空氣進入可位于冷排包封結(jié)構(gòu)之上的冷卻模塊。熱空氣或部分冷卻的熱空氣被冷卻模塊內(nèi)基于水的冷卻盤管冷卻，并且冷卻的空氣通過重力以及冷排包封結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間中降低的壓力而進入冷排包封結(jié)構(gòu)。服務(wù)器風扇從連接到冷排包封結(jié)構(gòu)的服務(wù)器機架端口抽取冷空氣以對服務(wù)器進行冷卻，并將熱空氣從服務(wù)器機架的背側(cè)排出。
[0011]在本發(fā)明的其他實施例中，系統(tǒng)和方法涉及混合外部的冷空氣以對服務(wù)器進行冷卻。在一個實施例中，數(shù)據(jù)中心的天花板氣閘(damper)可由溫度控制單元來控制,并且當外部溫度達到某一閾值時被打開。外部空氣進入數(shù)據(jù)中心，并且經(jīng)過安裝在冷排包封結(jié)構(gòu)之上的冷卻模塊。服務(wù)器風扇從冷排包封結(jié)構(gòu)抽取冷空氣。熱空氣被天花板排氣風扇排出到外部。在一些實施例中，為了控制數(shù)據(jù)中心服務(wù)器冷卻室中的空氣濕度，尤其是當外部空氣不能滿足服務(wù)器和其他設(shè)備的工作要求時，可使用增濕器來調(diào)節(jié)外部空氣。但是，近年來，服務(wù)器設(shè)備的制造者已由于技術(shù)發(fā)展而顯著放寬了濕度要求。
[0012]下面的詳細描述和附圖一起將提供對本發(fā)明各種實施例的特性和優(yōu)點的更好理解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是示出示例性冷排包封結(jié)構(gòu)和示例性冷卻模塊的示圖。
[0014]圖2是示出具有集成服務(wù)器機架的示例性冷排包封結(jié)構(gòu)和示例性冷卻模塊的示圖。
[0015]圖3是示出具有冷排包封結(jié)構(gòu)、冷卻模塊、屋頂上的排氣風扇、帶有氣閘的混合室、和具有一個或多個支撐梁的增高的子地板的示例性數(shù)據(jù)中心服務(wù)器冷卻室的示圖，其中氣閘控制室內(nèi)和室外的空氣循環(huán)。
[0016]圖4是示出增高的子地板中的示例性支撐梁的示圖，其中用金屬板將增高的子地板緊固在冷排包封結(jié)構(gòu)的底部上。
[0017]圖5是示出具有集成的服務(wù)器機架、放置在一個服務(wù)器機架上的示例性服務(wù)器、和示例性冷卻模塊的示例性冷排包封結(jié)構(gòu)。
[0018]圖6是示出具有服務(wù)器風扇的示例性服務(wù)器的示圖，其中服務(wù)器風扇抽入由示例性冷卻模塊調(diào)節(jié)的冷空氣。
【具體實施方式】
[0019]結(jié)合意圖作為說明性示例而非對范圍進行限制的裝置、方法和系統(tǒng)來描述和說明以下的示例性實施例和它們的各方面。
[0020]圖1圖示出示例性冷卻模塊100和示例性冷排包封結(jié)構(gòu)106。冷排包封結(jié)構(gòu)106可以具有框架、面板、門和服務(wù)器機架端ロ。服務(wù)器機架端ロ是冷排包封結(jié)構(gòu)106上的可連接到服務(wù)器機架的開ロ。冷排包封結(jié)構(gòu)106可以由諸如鋼、復合材料或碳材料之類的各種材料制成，這些材料創(chuàng)建了限定內(nèi)部空間的殼體，該殼體包括至少ー個允許機架安置単元(rack-mounted unit)與內(nèi)部空間相接ロ的服務(wù)器機架端ロ。
[0021]冷卻模塊100可位于冷排包封結(jié)構(gòu)106之上并與冷排包封結(jié)構(gòu)106的頂面相連。冷卻模塊100包括ー個或多個冷卻盤管102。在冷卻盤管102內(nèi)經(jīng)過的液體用于與經(jīng)過冷卻模塊100的相對較熱空氣交換熱量,從而對空氣進行冷卻。在一個實施例中，冷卻模塊100還包括機殼，冷卻盤管102位于該機殼內(nèi)。冷卻模塊機殼可以具有一個或多個開ロ 104，空氣通過開ロ 104進入機売。在一些實施例中，開ロ 104可以包括空氣過濾器。冷卻模塊機殼可以具有ー個或多個與冷排包封結(jié)構(gòu)106的頂面相連的開ロ，冷空氣通過這些開ロ離開冷卻模塊并進入由冷排包封結(jié)構(gòu)所限定的內(nèi)部空間中。
[0022]在一些實施例中，在冷卻盤管102內(nèi)使用水作為熱交換劑。水泵、水冷卻設(shè)備和相關(guān)管道設(shè)備(未圖示)將冷卻的水供應到冷卻盤管102。在其他實施例中，在冷卻盤管102內(nèi)可以使用諸如水-こニ醇溶液之類的其他類型的液體、蒸汽或制冷劑作為熱交換劑。
[0023]在一些實施例中，冷卻盤管102可以是蜿蜒形的管道線路。在其他實施例中，冷卻盤管102可以是其他形狀的，例如直的管道線路。取決于冷排包封結(jié)構(gòu)106的大小、冷卻要求、氣流速度和冷卻盈管102的物理特性，冷卻模塊100中的冷卻盈管的數(shù)目可以變化。在一個實施例中，在冷卻模塊100內(nèi)使用兩個冷卻盤管。
[0024]由于冷空氣一般重于熱空氣，因此經(jīng)冷卻盤管102冷卻的冷空氣一般可下移動到冷排包封結(jié)構(gòu)106所限定的內(nèi)部空間中，冷排包封結(jié)構(gòu)106可以位于冷卻模塊100下方并與冷卻模塊100相連。冷排包封結(jié)構(gòu)106包括限定內(nèi)部空間的機殼。該機殼包括至少一個被配置為與多個服務(wù)器機架相接口的服務(wù)器機架端口 110。服務(wù)器機架端口 110被配置為與服務(wù)器機架相接口，以使得服務(wù)器機架的正面與冷排包封結(jié)構(gòu)106的內(nèi)部空間相交。在一個實施例中，六個標準服務(wù)器機架可連接到服務(wù)器機架端口 110。在另一實施例中，十二個標準服務(wù)器機架可連接到服務(wù)器機架端口 110。在一些實施例中，服務(wù)器機架和服務(wù)器機架端口 110可通過一個或多個夾子112連接在一起。在其他實施例中，服務(wù)器機架和服務(wù)器機架端口 110可被彼此緊挨地放置。在一些其他實施例中，諸如襯墊之類的密封材料可用于使服務(wù)器機架端口 110和服務(wù)器機架緊密連接。服務(wù)器被安裝到機架中以實現(xiàn)從前到后的氣流模式，該氣流模式從前方的冷排包封結(jié)構(gòu)106抽入經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣并在機架后方將熱量排出。
[0025]在一個實施例中，冷排包封結(jié)構(gòu)106可以包括多于一個服務(wù)器機架端口 110。服務(wù)器機架端口 110可以與服務(wù)器機架嚙合，以使得服務(wù)器的正面或者安裝在服務(wù)器中的其他設(shè)備與冷排包封結(jié)構(gòu)106所限定的內(nèi)部空間相接口。該配置實現(xiàn)了從前到后的氣流模式，其中服務(wù)器或者其他機架安置單元的冷卻風扇從內(nèi)部空間抽取空氣，并將由(一個或多個)處理器和其他組件加熱的空氣排出后面板，如圖4所圖示。在一些實施例中，服務(wù)器機架和冷排包封結(jié)構(gòu)可被基本上密封；冷排包封結(jié)構(gòu)106的內(nèi)部空間中的經(jīng)調(diào)節(jié)的冷空氣被服務(wù)器內(nèi)的服務(wù)器風扇抽取以對服務(wù)器進行冷卻。在其他實施例中，服務(wù)器機架和冷排包封結(jié)構(gòu)106被彼此緊挨地放置，以使得冷排包封結(jié)構(gòu)106的內(nèi)部空間中的經(jīng)調(diào)節(jié)的冷空氣可被服務(wù)器內(nèi)的服務(wù)器風扇抽取到服務(wù)器處。相對較熱的空氣被循環(huán)回冷排包封結(jié)構(gòu)106之上的冷卻模塊100，并且與冷卻盤管102交換熱量。來自冷卻模塊100的冷空氣下沉到冷排包封結(jié)構(gòu)106，并且被服務(wù)器內(nèi)的服務(wù)器風扇抽取到服務(wù)器的背面。在一些實施例中，服務(wù)器機架被稀疏地填充有服務(wù)器和其他設(shè)備。由于服務(wù)器和其他設(shè)備在機架內(nèi)被垂直堆疊，因此這種稀少可能對冷排包封結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間產(chǎn)生開放間隙。冷空氣可能從冷排包封結(jié)構(gòu)106的內(nèi)部空間泄漏，并且熱空氣可能循環(huán)回內(nèi)部空間，從而降低了冷卻效率。為了防止空氣泄漏，可以通過安置到服務(wù)器機架的面板來阻擋間隙，這些面板防止空氣通過間隙而漏出和進入冷排包封結(jié)構(gòu)。
[0026]在一個實施例中，冷排包封結(jié)構(gòu)106還可以在底部包括穩(wěn)定性控制單元114。穩(wěn)定性控制單元114可以包括如下組件:建立這些組件以在諸如地震之類的自然災害期間抵擋地震運動。在一些實施例中，如圖4所示，穩(wěn)定性控制單元可以包括金屬板，所述金屬板可以與子地板中的支撐梁固定。當穩(wěn)定性控制單元114被使用時，冷排包封結(jié)構(gòu)106可被從地面升高。結(jié)果，冷空氣可能從冷排包封結(jié)構(gòu)106的底側(cè)泄漏并且熱空氣可能從冷排包封結(jié)構(gòu)106的底側(cè)進入。為了防止空氣泄漏，在一個實施例中，冷排包封結(jié)構(gòu)106的底側(cè)可被對底面進行密封的面板封住，穩(wěn)定性控制單元114可被附接到該面板上。
[0027]在一個實施例中，一個或多個門108可被安裝在冷排包封結(jié)構(gòu)106的機殼上。門108可被打開和關(guān)閉，以使得數(shù)據(jù)中心人員可以進入冷排包封結(jié)構(gòu)以進行諸如服務(wù)器維護之類的各種任務(wù)。門108可以是隔離的，以防止冷空氣泄漏出冷排包封結(jié)構(gòu)106。
[0028]冷排包封結(jié)構(gòu)106的尺寸可以取決于所需的服務(wù)器機架數(shù)、服務(wù)器的冷卻要求等而顯著變化。在一個實施例中，六至十二個標準服務(wù)器機架可連接到冷排包封結(jié)構(gòu)106的相應服務(wù)器機架端ロ 110。另外的六至十二個標準服務(wù)器機架可連接到冷排包封結(jié)構(gòu)的相反側(cè)的服務(wù)器機架端ロ。相反的這些服務(wù)器機架端ロ之間的距離可以是4英尺。冷排包封結(jié)構(gòu)106的高度可以是12英尺，并且深度也可以是12英尺。
[0029]圖2圖示出示例性冷卻模塊200、冷排包封結(jié)構(gòu)206和集成服務(wù)器機架208和210。除了服務(wù)器機架是系統(tǒng)的整體部分之外，該示例中的系統(tǒng)與圖1所示的系統(tǒng)類似。在本實施例中，由于服務(wù)器機架是冷排包封結(jié)構(gòu)206的一部分，因此不再需要冷排包封結(jié)構(gòu)206與集成服務(wù)器機架208和210之間的連接和密封。服務(wù)器可被安裝到集成服務(wù)器機架208和210中以實現(xiàn)從前到后的氣流模式。集成服務(wù)器機架208和210的正面與冷排包封結(jié)構(gòu)206的內(nèi)部空間相交。服務(wù)器內(nèi)的服務(wù)器風扇從冷排包封結(jié)構(gòu)206抽取冷空氣以對服務(wù)器進行冷卻，并從服務(wù)器機架的背面送出相對較熱的空氣。熱空氣然后通過ー個或多個開ロ 204被循環(huán)回冷卻模塊200，并與ー個或多個冷卻盤管202交換熱量。冷卻模塊200可位于冷排包封結(jié)構(gòu)206之上，并且可通過冷排包封結(jié)構(gòu)206頂側(cè)和冷卻模塊200底側(cè)的開ロ而連接到冷排包封結(jié)構(gòu)206的頂面。冷空氣一般向下運動，尤其當服務(wù)器風扇從冷排包封結(jié)構(gòu)抽取冷空氣從而在冷排包封結(jié)構(gòu)206的內(nèi)部空間中產(chǎn)生較低空氣壓カ時更是如此。
[0030]如以上所公開的，圖1和圖2中所圖示的冷卻系統(tǒng)可以在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器冷卻室所限定的內(nèi)部空間中工作以從內(nèi)部空間抽取空氣，并將冷卻的空氣提供給冷排包封結(jié)構(gòu)106的內(nèi)部。但是在一些實現(xiàn)方式中，冷卻系統(tǒng)也可以結(jié)合數(shù)據(jù)中心冷卻室而工作，該數(shù)據(jù)中心冷卻室包括的氣流控制允許使用外部空氣。圖3圖示出示例性數(shù)據(jù)中心服務(wù)器冷卻室300，其具有ー個或多個天花板排氣風扇316、控制外部空氣入口的天花板氣閘314、混合室318、對進入混合室318的空氣的循環(huán)進行控制的氣閘312、和增高的子地板332。一個或多個支撐梁322保持增高的子地板322。一個或多個通風ロ 320在增高的子地板上，以使得空氣可以在內(nèi)部空間330和子地板空間324之間交換。在一些實施例中，ー個或多個風扇單元328可以選擇性地引起空氣從子地板空間324流動到內(nèi)部空間330。在某些實施例中，風扇単元可以是包括一個或多個風扇的CRAC単元。CRAC単元可以位于數(shù)據(jù)中心室的角落處。CRAC單元可以經(jīng)過地板磚而提供冷空氣，所述地板磚包括通風ロ 320。例如，來自熱排的熱空氣被移出熱排并且循環(huán)到CRAC單元。CRAC單元可以部分地冷卻空氣、或者簡單地將空氣循環(huán)到內(nèi)部空間，在內(nèi)部空間中冷卻模塊302工作以進ー步調(diào)節(jié)空氣并將空氣提供到機殼306。由CRAC単元的馬達所運轉(zhuǎn)的風扇將空氣供應到由增高的子地板所限定的地板下通風空間。通過將空氣驅(qū)動到地板下通風空間而產(chǎn)生的壓カ問上驅(qū)動空氣使其通過子地板中的通風ロ，從而將其供應到服務(wù)器冷卻室500的內(nèi)部空間。
[0031]冷卻模塊302包括ー個或多個冷卻盈管304，并且連接到混合室318。冷排包封結(jié)構(gòu)306的頂面連接到冷卻模塊302。冷排包封結(jié)構(gòu)306的機殼上的服務(wù)器機架端ロ 308連接到服務(wù)器機架310。服務(wù)器可被安裝到服務(wù)器機架中以實現(xiàn)從前到后的氣流模式。服務(wù)器機架的正面與冷排包封結(jié)構(gòu)306的內(nèi)部空間相交。服務(wù)器內(nèi)的服務(wù)器風扇從冷排包封結(jié)構(gòu)306抽取冷空氣以對服務(wù)器進行冷卻，并將熱空氣排出服務(wù)器機架。
[0032]服務(wù)器冷卻室300可在多種模式下工作。在一種模式下，外部空氣不被引入到服務(wù)器冷卻室300。風扇單元300可以對部分地從服務(wù)器排出的熱空氣進行部分地冷卻，并且將部分冷卻的熱空氣循環(huán)回到內(nèi)部空間。部分冷卻的熱空氣循環(huán)回混合室318和冷卻模塊302。在另一模式下，外部空氣不被引入到服務(wù)器冷卻室300。風扇單元328簡單地將從服務(wù)器排出的熱空氣再循環(huán)回到內(nèi)部空間。熱空氣被循環(huán)回到混合室318和冷卻模塊302。在另一模式下，外部冷空氣被引入到服務(wù)器冷卻室300。當混合室上的氣閘312關(guān)閉時，天花板氣閘314打開。外部冷空氣經(jīng)過冷卻模塊302并進入冷排包封結(jié)構(gòu)306。
[0033]在一個實施例中，天花板氣閘314關(guān)閉并且混合室上的氣閘312打開。服務(wù)器所排出的部分熱空氣通過一個或多個天花板排氣風扇316被排出服務(wù)器冷卻室300;部分熱空氣通過打開的氣閘312進入混合室318。混合室內(nèi)的熱空氣被抽取到冷卻模塊302并且與冷卻盤管304交換熱量。冷空氣然后通過重力以及冷排包封結(jié)構(gòu)306的內(nèi)部空間中降低的空氣壓力而進入冷排包封結(jié)構(gòu)306。
[0034]在另一實施例中，天花板氣閘314打開并且混合室上的氣閘312關(guān)閉。外部的冷空氣通過打開的氣閘314進入混合室318，經(jīng)過冷卻模塊302，并下沉到冷排包封結(jié)構(gòu)306的內(nèi)部空間。
[0035]在一些實施例中，氣閘312和314的打開和關(guān)閉可以由溫度控制單元來控制。當外部溫度達到適當水平時，溫度控制單元打開天花板氣閘314以允許外部空氣進入室內(nèi)，并關(guān)閉混合室上的氣閘312以防止從服務(wù)器排出的熱空氣進入混合室。當外部溫度對于服務(wù)器冷卻室300而言太熱時，溫度控制單元關(guān)閉天花板氣閘314以防止將外部熱空氣引入室內(nèi)，并打開氣閘312以允許從服務(wù)器排出的熱空氣回到混合室。利用外部的自然冷空氣顯著減小了數(shù)據(jù)中心的能量消耗，這是因為降低了對循環(huán)通過冷卻模塊100的液體進行冷卻的需要。在一些實施例中，氣閘312和314的打開和關(guān)閉以及天花板排氣風扇316的操作都由諸如溫度控制單元之類的電子裝置來控制，該電子裝置監(jiān)視服務(wù)器冷卻室內(nèi)部和外部的溫度并操作氣閘和風扇以實現(xiàn)對室進行冷卻的最優(yōu)效率。
[0036]取決于數(shù)據(jù)中心的位置，外部冷空氣的濕度可能變化。當外部冷空氣的濕度為低時，外部空氣可能必須被調(diào)節(jié)，以使得濕度水平滿足服務(wù)器的可靠工作的要求。雖然服務(wù)器制造者已顯著放寬了對服務(wù)器設(shè)備的可靠工作的濕度要求，但是數(shù)據(jù)中心服務(wù)器冷卻室內(nèi)的環(huán)境空氣的適當濕度對于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的設(shè)備的性能和可靠性而言仍然是重要的。在一些實施例中，一個或多個增濕器可被安裝在混合室318中，以調(diào)節(jié)經(jīng)過混合室的空氣的濕度。
[0037]圖4示出支撐梁412連同全螺紋金屬桿414的示例性細節(jié)，該全螺紋金屬桿414用金屬板406緊固在冷排包封結(jié)構(gòu)的底部上。在某些實施例中，金屬桿414與支撐梁412通過焊接的全螺紋連接件固定在地板上。在某些實施例中，螺栓408和卡扣件410可以用于將金屬板406固定到金屬桿414。金屬板406可以位于冷排包封結(jié)構(gòu)的底部上。在某些實施例中，金屬板406可以是冷排包封結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性控制單元的一部分。在其他實施例中，增高的子地板的支撐梁可以抵擋震動事件(例如，地震)。全螺紋金屬桿414可以通過焊接的全螺紋連接件418固定到地板。金屬桿414也抵擋震動事件(例如，地震)。通過將冷排包封結(jié)構(gòu)固定到一個或多個支撐梁和全螺紋金屬桿，系統(tǒng)利用由增高的子地板的支撐梁提供的震動保護。在某些實施例中，附加的全螺紋金屬桿提供附加的震動保護。
[0038]圖5圖示出示例性冷卻模塊500、冷排包封結(jié)構(gòu)502、服務(wù)器機架504和置于服務(wù)器機架上的示例性服務(wù)器506。該示例中的系統(tǒng)與圖2所示的系統(tǒng)類似。經(jīng)調(diào)節(jié)的冷空氣通過置于冷排包封結(jié)構(gòu)502之上的冷卻模塊500而進入冷排包封結(jié)構(gòu)502。服務(wù)器506內(nèi)的服務(wù)器風扇從冷排包封結(jié)構(gòu)502的內(nèi)部空間抽取經(jīng)調(diào)節(jié)的冷空氣，并對服務(wù)器506進行冷卻。
[0039]圖6圖不出不例性冷卻模塊600、冷卻盈管602、服務(wù)器604、和服務(wù)器604內(nèi)部的服務(wù)器風扇606。來自冷卻模塊600和冷卻盤管602的經(jīng)調(diào)節(jié)的冷空氣被服務(wù)器風扇606抽取，并且經(jīng)過服務(wù)器604以對服務(wù)器進行冷卻。相對較熱的空氣然后被服務(wù)器風扇606送出服務(wù)器604。
[0040]已參考具體實施例描述了本發(fā)明。例如，雖然參考具體組件和配置描述了本發(fā)明的實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認識到也可以使用組件和配置的其他組合。其他實施例對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是明顯的。因此，除了由所附權(quán)利要求所表示的之外，不希望限制本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種服務(wù)器冷卻系統(tǒng)，包括: 由地板、側(cè)壁和增高的子地板所限定的子地板空間，所述增高的子地板設(shè)置在所述地板之上； 內(nèi)側(cè)空間，其設(shè)置在所述子地板空間之上并且由所述子地板、所述側(cè)壁和天花板所限定; 機殼，其設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)空間中，其中，所述機殼限定內(nèi)部空間并且包括服務(wù)器機架端口，所述服務(wù)器機架端口被配置為與機架嚙合； 冷卻和混合模塊，其工作以將冷卻空氣提供到由所述機殼限定的所述內(nèi)部空間； 機架，其包括安裝在其中的一個或多個機架安置單元，其中，所述機架嚙合在所述服務(wù)器機架端口中，以使得所述一個或多個機架安置單元各自的正面與由所述機殼限定的所述內(nèi)部空間相接口；和 一個或多個冷卻風扇，其工作以從所述內(nèi)部空間經(jīng)過所述一個或多個機架安置單元各自的正面來抽取空氣，并將加熱的空氣從所述一個或多個機架安置單元排出到所述內(nèi)側(cè)空間。
2.如權(quán)利要求1所述的服務(wù)器冷卻系統(tǒng)，其中，所述子地板由安裝在所述地板上的一個或多個支撐梁所支撐。
3.如權(quán)利要求2所述的服務(wù)器冷卻系統(tǒng)，其中，所述機架固定到所述子地板和所述一個或多個支撐梁當中的至少一個支撐粱。
4.如權(quán)利要求1所述的服務(wù)器冷卻系統(tǒng)，其中，至少一個或多個機架安置單元包括所述一個或多個冷卻風扇當中的至少一個冷卻風扇。
5.如權(quán)利要求1所述的服務(wù)器冷卻系統(tǒng)，其中，所述增高的子地板包括一個或多個通風口，空氣通過所述通風口在所述子地板空間和所述內(nèi)側(cè)空間之間交換。
6.如權(quán)利要求5所述的服務(wù)器冷卻系統(tǒng),還包括一個或多個外部空氣控制單兀，其選擇性地將所述服務(wù)器冷卻系統(tǒng)外部的空氣引入到所述子地板空間。
7.如權(quán)利要求6所述的服務(wù)器冷卻系統(tǒng)，還包括一個或多個風扇單元，其工作以引起空氣從所述子地板空間經(jīng)過所述增高的子地板的所述一個或多個通風口而流動到所述內(nèi)偵控間。
【文檔編號】H05K7/20GK103605412SQ201310504507
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2009年4月21日
【發(fā)明者】斯科特·諾特布姆, 艾伯特·戴爾·羅賓森 申請人:雅虎公司