用于模塊化數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于模塊化數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)和方法
[0001]對相關(guān)申請的引用
[0002]該申請要求2014年10月I日提交的美國實(shí)用申請第14/504，081號的優(yōu)先權(quán)，并且還要求2013年10月3日提交的美國臨時(shí)申請第61/886,402號的權(quán)益。以上申請的全部公開內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)和用于構(gòu)造數(shù)據(jù)中心的方法，更具體地，涉及一種模塊化的預(yù)制數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)，其能夠以非常節(jié)省空間的方式來配置以用于運(yùn)輸目的，然后容易地在目的地點(diǎn)展開以形成數(shù)據(jù)中心，并且還能夠容易地以模塊化擴(kuò)展以滿足在目的地點(diǎn)的改變的數(shù)據(jù)中心需求。
【背景技術(shù)】
[0004]本部分的記載僅是提供與本公開有關(guān)的背景信息并且不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]隨著數(shù)據(jù)中心需求在世界范圍增長，對于找到用于設(shè)立和構(gòu)造數(shù)據(jù)中心的更經(jīng)濟(jì)的方式的關(guān)注正在增加。另外的關(guān)注是數(shù)據(jù)中心部件的一致質(zhì)量和構(gòu)造數(shù)據(jù)中心所需的時(shí)間。當(dāng)在除美國之外的國家構(gòu)造數(shù)據(jù)中心時(shí)，這些關(guān)注尤其相關(guān)。傳統(tǒng)上，數(shù)據(jù)中心是完全在所選擇的數(shù)據(jù)中心地點(diǎn)以“拼裝式建筑(stick building)”方式構(gòu)造的。這涉及將所有原材料帶到數(shù)據(jù)中心地點(diǎn)，使用大量建筑工人(諸如電工(electrical contractor)、焊工、房屋建筑工人和其他技術(shù)工匠)以根據(jù)運(yùn)輸?shù)降攸c(diǎn)的原材料來構(gòu)造數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)。如所理解的，該構(gòu)造方法的成本可能較高。保持所完成的數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有時(shí)可能是有挑戰(zhàn)性的，通常隨著構(gòu)造過程的進(jìn)行而需要各種個(gè)體的大量驗(yàn)收。當(dāng)根據(jù)規(guī)劃的構(gòu)造時(shí)間表在建筑地點(diǎn)沒有接收到用于構(gòu)造數(shù)據(jù)中心的特定子部件或原材料時(shí)，可能遭遇構(gòu)造延遲。分別將獨(dú)立建筑部件(鋼、線纜盤、墻板等)運(yùn)輸?shù)降攸c(diǎn)的需求也會顯著導(dǎo)致構(gòu)造數(shù)據(jù)中心的總體成本高。季節(jié)性天氣改變和由惡劣天氣導(dǎo)致的延遲也會導(dǎo)致對于數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的構(gòu)造時(shí)間線延長以及成本高。
[0006]對于數(shù)據(jù)中心的另外的關(guān)注在于隨著需求增長而容易地且低成本地?cái)U(kuò)展數(shù)據(jù)中心的能力。對于使用“拼裝式建筑”方法所構(gòu)造的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展有時(shí)可能是昂貴的并且特別耗時(shí)。
[0007]因此，對于減少數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的成本及其構(gòu)造所需的時(shí)間存在強(qiáng)烈關(guān)注。顯著減少數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的總體構(gòu)造成本和使得新數(shù)據(jù)中心成立并運(yùn)行所需的時(shí)間可使得能夠在利用傳統(tǒng)“拼裝式建筑”方法來構(gòu)造數(shù)據(jù)中心的成本將抑制努力成本的世界各個(gè)地方設(shè)立數(shù)據(jù)中心。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個(gè)方面，本公開涉及一種模塊化數(shù)據(jù)中心。該模塊化數(shù)據(jù)中心包括大致相互平行地布置的多個(gè)單元結(jié)構(gòu)。多個(gè)支撐物可用于將單元結(jié)構(gòu)以一定高度支撐在地板上方，并且其中，在單元結(jié)構(gòu)中的相鄰單元結(jié)構(gòu)之間形成熱通道，可通過該熱通道引導(dǎo)從數(shù)據(jù)中心部件產(chǎn)生的熱空氣。每個(gè)單元結(jié)構(gòu)可形成細(xì)長結(jié)構(gòu)，該細(xì)長結(jié)構(gòu)具有框架結(jié)構(gòu)、由框架結(jié)構(gòu)支撐的頂面板(roof panel)以及頂棚鑲板(ceiling panel)。頂棚鑲板可與頂面板間隔開以限定可接收和引導(dǎo)來自一個(gè)熱通道的熱空氣的體積。頂面板有助于在布置在單元結(jié)構(gòu)下方的相鄰行的數(shù)據(jù)中心部件之間形成冷通道。冷通道可被配置用于在數(shù)據(jù)中心部件之間引導(dǎo)冷空氣。
[0009]在另一方面，本公開涉及一種用于形成模塊化數(shù)據(jù)中心的方法。該方法可包括:設(shè)置每一個(gè)均具有框架的多個(gè)單元結(jié)構(gòu)，其中，每個(gè)單元結(jié)構(gòu)用于幫助形成冷通道以及熱通道，冷空氣可通過該冷通道循環(huán)，并且熱空氣可通過該熱通道循環(huán)。單元結(jié)構(gòu)可被支撐在地板上方以使得數(shù)據(jù)中心部件以面對彼此的兩行放置在每個(gè)單元結(jié)構(gòu)下方，以幫助形成冷通道。來自相鄰的單元結(jié)構(gòu)的兩行數(shù)據(jù)中心部件的每一行可用于幫助在相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間形成熱通道。該方法還可包括配置每個(gè)單元結(jié)構(gòu)以形成至少部分由頂棚鑲板以及至少部分由頂面板限定的體積，可通過該體積接收和引導(dǎo)來自一個(gè)熱通道的熱空氣。該方法還可包括使用頂面板來幫助在布置在該單元結(jié)構(gòu)下方的相鄰行的數(shù)據(jù)中心部件之間形成冷通道，該冷通道被配置用于在數(shù)據(jù)中心部之間引導(dǎo)冷空氣。
[0010]在又一方面中，本公開涉及一種被配置成幫助形成模塊化數(shù)據(jù)中心的模塊化單元結(jié)構(gòu)。該模塊化單元結(jié)構(gòu)可包括形成細(xì)長結(jié)構(gòu)的框架、由框架支撐的至少一個(gè)頂面板、用于將框架支撐在地板上方的多個(gè)支撐物以及由框架支撐的至少一個(gè)頂棚鑲板，至少一個(gè)頂棚鑲板與頂面板間隔開以在頂棚鑲板與頂面板之間形成體積。該體積可用作用于引導(dǎo)源于位于單元結(jié)構(gòu)下方的數(shù)據(jù)中心部件的熱空氣的通道，其中，數(shù)據(jù)中心部件以面對彼此的兩行放置。該單元結(jié)構(gòu)還可用于幫助在兩行數(shù)據(jù)中心部件之間形成冷通道，冷空氣通過該冷通道循環(huán);并且其中，另外的單元結(jié)構(gòu)可以以多行彼此相鄰地布置以形成可模塊化擴(kuò)展的數(shù)據(jù)中心。
【附圖說明】
[0011]這里描述的附圖僅用于說明目的并且不旨在以任何方式限制本公開的范圍。在附圖中:
[0012]圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的、彼此相鄰地布置以幫助形成數(shù)據(jù)中心的多個(gè)模塊化可疊起數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0013]圖2是更全面地示出多個(gè)可折疊線纜盤支撐物以及每個(gè)單元結(jié)構(gòu)并入的一個(gè)線纜盤的本公開的數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)之一的一部分的放大透視圖；
[0014]圖2a是涉及使用能夠旋轉(zhuǎn)的細(xì)長管狀支撐構(gòu)件的、可用于支撐懸架(hanger)的樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一種形式的一部分的透視圖；
[0015]圖2b是可用于幫助實(shí)現(xiàn)圖2a所示的細(xì)長管狀支撐構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的圖2a所示的鞍狀搭扣(saddle-like strap)的放大透視圖；
[0016]圖3是圖1所示的數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)之一的透視圖，其中該單元結(jié)構(gòu)為其疊起配置以便于運(yùn)輸；
[0017]圖4是疊起配置的且背靠背放置的兩個(gè)數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)的透視圖，其形成了適合于放置在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸容器中的高度緊湊封裝；
[0018]圖5是兩個(gè)數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)被示出為形成細(xì)長行的數(shù)據(jù)中心的一部分的高級側(cè)視圖，并且還示出了位于數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)上方以有利于排出來自熱空氣通道的熱空氣的模塊化棚屋(penthouse)排放結(jié)構(gòu)，熱空氣通道形成在位于單元結(jié)構(gòu)下方的各行設(shè)備機(jī)架之間；
[0019]圖6是圖5中的僅圓形部分6的放大圖；
[0020]圖6a是示出可如何通過模塊化棚屋排放結(jié)構(gòu)排放來自熱空氣通道的熱空氣的數(shù)據(jù)中心的一端的一部分的透視圖；
[0021]圖7是可與數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)一起使用以幫助形成模塊化數(shù)據(jù)中心的模塊化冷卻單元的透視圖；
[0022]圖8示出了與多個(gè)數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)的端部相鄰布置的模塊化冷卻單元之一的透視圖；
[0023]圖9是示出圖7所示的模塊化冷卻單元的部件的高級頂視圖；
[0024]圖10是圖9的模塊化冷卻單元的高級正視圖；
[0025]圖11是根據(jù)圖1O中的箭頭11的圖9的冷卻單元的高級側(cè)視圖；
[0026]圖12是模塊化冷卻單元的僅過濾單元的高級透視圖；
[0027]圖13是模塊化冷卻單元的僅風(fēng)扇單元的高級透視圖；
[0028]圖14是模塊化冷卻單元的僅冷卻模塊介質(zhì)單元的高級透視圖；
[0029]圖15是模塊化冷卻單元的另一高級透視圖，但是移除了其外壁結(jié)構(gòu)，并且還移除了包圍風(fēng)扇單元之一的壁結(jié)構(gòu)；
[0030]圖16還示出了可包括在每個(gè)模塊化冷卻單元內(nèi)的部件；
[0031]圖17是示出來自熱通道之一的熱排放(S卩，返回)空氣可如何返回到模塊化冷卻單元的、與多個(gè)數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)相鄰設(shè)置的一個(gè)模塊化冷卻單元的透視圖；
[0032]圖18是示出一起形成用于數(shù)據(jù)中心的“電力廳(powerhall)”并且與多個(gè)數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)相鄰設(shè)置的多個(gè)模塊化部的數(shù)據(jù)中心的一部分的高級俯視圖；
[0033]圖19示出了用于構(gòu)造圖18所示的電力廳的模塊化供電單元；
[0034]圖20示出了用于構(gòu)造圖18所示的電力廳的模塊化電力柜單元；
[0035]圖21示出了用于構(gòu)造圖18所示的電力廳的模塊化UPS單元；
[0036]圖22示出了用于構(gòu)造圖18所示的電力廳的模塊化H)U單元；
[0037]圖23是利用由模塊化辦公室/存儲區(qū)域和模塊化水處理單元分隔的兩個(gè)廳的數(shù)據(jù)中心的一個(gè)不例性布局的俯視圖；
[0038]圖24是單元結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的透視圖；以及
[0039]圖25是示出中心布置的線纜盤的圖24的單元結(jié)構(gòu)的一部分的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下描述本質(zhì)上僅是示例性的并且不旨在限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)理解，在附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記指示相同或相應(yīng)的部分和特征。
[0041]參照圖1，示出了模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)施10的一部分，其包括用于形成可迅速展開的數(shù)據(jù)中心的多個(gè)模塊化的、可疊起的數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)12(下文中簡稱為“單元結(jié)構(gòu)12” )。每個(gè)單元結(jié)構(gòu)12形成細(xì)長結(jié)構(gòu)，其可用于將來自一個(gè)或多個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的冷空氣引導(dǎo)通過將并列的各行設(shè)備機(jī)架14隔開的冷通道15以及幫助引導(dǎo)來自熱通道的熱空氣。每個(gè)單元結(jié)構(gòu)12適于在數(shù)據(jù)中心設(shè)施10的地板18上方由結(jié)構(gòu)支撐柱16支撐在預(yù)定高度處。圖1示出了以并排形式放置的多個(gè)單元結(jié)構(gòu)12。相鄰的單元結(jié)構(gòu)12進(jìn)一步以預(yù)定距離間隔開。該間隔在相鄰的單元結(jié)構(gòu)12之