具有高效冷卻裝置的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元（1），該移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元適合于容納多個(gè)支架（5），該多個(gè)支架被設(shè)計(jì)用來為IT設(shè)備（6）提供存儲(chǔ)空間。移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元（1）配備有無源冷卻裝置和/或已經(jīng)與IT設(shè)備（6）一起存在的有源部件（25）以便提供對IT設(shè)備（6）產(chǎn)生的熱的耗散。
【專利說明】具有高效冷卻裝置的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元，該移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元適合于容納至少一個(gè)支架，該至少一個(gè)支架被設(shè)計(jì)用來為電子設(shè)備提供存儲(chǔ)空間。移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元配備有冷卻裝置以便提供電子設(shè)備產(chǎn)生的熱的耗散。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，存在多種數(shù)據(jù)中心建筑結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)中心建筑結(jié)構(gòu)用來容納多個(gè)支架，每一個(gè)支架包括用于電子設(shè)備的存儲(chǔ)空間。
[0003]常規(guī)數(shù)據(jù)中心最典型地為包括用于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的假底板的建筑物，該假底板典型地被容納在19英寸支架外殼中。通過冷空氣實(shí)現(xiàn)冷卻，該冷空氣被泵送到假的底板中，該假的底板在支架前方的適當(dāng)部位具有孔。這樣，冷空氣在計(jì)算機(jī)支架的進(jìn)氣口被供
5口 O
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的典型的常規(guī)數(shù)據(jù)中心建筑在W02010/000440的圖1中被示出。這種常規(guī)設(shè)計(jì)以某種方式是不利的，因?yàn)閱蝹€(gè)支架必須設(shè)計(jì)為封閉的支架并且通過相應(yīng)支架的空氣流必須被測量和控制以便避免從冷的過道泵送不必要的量的冷空氣。存在各種構(gòu)思，該各種構(gòu)思提供到冷的過道中的空氣流的調(diào)節(jié)，使得提供該空氣流的風(fēng)扇以最低可能功率進(jìn)行操作。支架內(nèi)的設(shè)備產(chǎn)生的熱空氣被反饋到位于數(shù)據(jù)中心建筑中的其它地方的熱交換器。已加熱的空氣再被冷卻或使用新鮮的空氣以便提供冷空氣的流。
[0005]除了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的典型的常規(guī)數(shù)據(jù)中心建筑外，W02010/000440公開一種用于多層計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心的新的節(jié)能的構(gòu)造，該構(gòu)造使用液體冷卻介質(zhì)來耗散IT設(shè)備產(chǎn)生的熱。由W02010/000440實(shí)現(xiàn)的所謂的綠色I(xiàn)T構(gòu)思允許減小用于冷卻目的的能耗。常規(guī)數(shù)據(jù)中心通常需要它們的電子部件能耗的50%或更多用于冷卻目的。W02010/000440的新穎冷卻構(gòu)思實(shí)現(xiàn)如下數(shù)據(jù)中心:該數(shù)據(jù)中心需要其能量的少于10% (PUE〈1.1 ;其中“PUE”代表“功率使用效率”并且通過PUE=總設(shè)施功率/IT設(shè)備功率被計(jì)算)用于冷卻。
[0006]由于向著能量高效數(shù)據(jù)中心的不斷發(fā)展存在，W02010/000440的靜止的多層計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心變成以后的綠色I(xiàn)T構(gòu)思遵循的一種基準(zhǔn)。然而，靜止的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心需要對這種中心的不變需求，并且因此被看作長期投資。然而，經(jīng)常，僅暫時(shí)需要計(jì)算機(jī)功率，或者需要計(jì)算機(jī)功率在短的時(shí)間跨度內(nèi)意外增加。因此，強(qiáng)烈需要移動(dòng)數(shù)據(jù)中心容器，該移動(dòng)數(shù)據(jù)中心容器可以容易地安裝在附近并且包含它們自身的基礎(chǔ)設(shè)施，使得它們可以“插入”靜止的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心尺寸過小和/或僅暫時(shí)需要計(jì)算功率的地方。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明試圖提供這種移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元。
[0008]因此，提出一種移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元，該移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元包括:
[0009](i)至少一個(gè)容器，
[0010](ii)所述至少一個(gè)容器包括用來容納電子設(shè)備的至少一個(gè)支架，[0011](iii)所述至少一個(gè)支架包括至少一個(gè)熱交換裝置，所述至少一個(gè)熱交換裝置適合于將被包含在支架內(nèi)的電子設(shè)備產(chǎn)生的熱傳遞到流體冷卻劑，所述熱交換裝置位于至少一個(gè)支架的至少一個(gè)壁或元件處，
[0012](iv)至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管，所述至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管適合于為所述至少一個(gè)支架的熱交換裝置供給流體冷卻劑，并且還適合于通過所述冷卻劑導(dǎo)管的回流部分傳送走已加熱的冷卻劑，
[0013](V)連接裝置，該連接裝置用來連接至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管到至少一個(gè)外部熱交換
裝置，
[0014](vi)所述至少一個(gè)支架被設(shè)計(jì)且布置使得支架內(nèi)的內(nèi)部空氣流主要由無源裝置和/或由獨(dú)立于支架的裝置實(shí)現(xiàn)。
[0015]本移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元可以提供移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元，具體地提供容器和/或多個(gè)容器，避免通過專用通風(fēng)口將冷卻空氣引導(dǎo)過支架的必要性。另外，目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元允許優(yōu)化能量需求和成本和/或允許更密集地布置計(jì)算機(jī)支架以便最小化網(wǎng)絡(luò)電纜的所需長度并且改進(jìn)系統(tǒng)的通信能力。
[0016]目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元可以提供緊湊結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)中心單元，該數(shù)據(jù)中心單元包括較大的可升級(jí)的存儲(chǔ)能力和/或增加的存儲(chǔ)容量。根據(jù)目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的另外方面，多于一個(gè)的單個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(諸如容器)可以成群地布置，例如，通過在二維或三維中布置和/或堆疊該單元/容器。根據(jù)這種實(shí)施例，每一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元/容器不需要具有其自身的深冷器(或用來冷卻流體冷卻劑的不同類型的外部熱交換器裝置)，因?yàn)槔鋮s劑導(dǎo)管/冷卻回路可以簡單地通過使用具有深冷器(外部熱交換器裝置)的相鄰容器的深冷器(或不同類型的外部熱交換器裝置)的另外的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元/容器而擴(kuò)展。
[0017]此外，目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元可以提供數(shù)據(jù)中心單元(具體地為容器)，該數(shù)據(jù)中心單元具有用于電子設(shè)備(諸如動(dòng)力電子設(shè)備，IT設(shè)備和/或計(jì)算機(jī)硬件)的增加的包裝或存儲(chǔ)密度，該數(shù)據(jù)中心單元提供充分的熱耗散，該熱耗散甚至可以超過1、2、3、4、5、6或7kW每立方米的體積熱耗散率。由于實(shí)際原因，體積熱耗散率通常不超過SkW每立方米。具體地，可能的是，目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的至少一個(gè)支架包括電子設(shè)備，具體地包括動(dòng)力電子設(shè)備、IT設(shè)備和/或計(jì)算機(jī)設(shè)備。然而，原則上，所有類型的設(shè)備可以存儲(chǔ)在移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的一個(gè)或多個(gè)支架中。具體地，甚至產(chǎn)生較大量的(廢)熱的設(shè)備可以存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)支架內(nèi)。
[0018]單元:
[0019]根據(jù)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的優(yōu)選實(shí)施例，該單元包括容器或者甚至包括多個(gè)容器。優(yōu)選地，這種容器具有根據(jù)已接受的標(biāo)準(zhǔn)的容器的尺寸，該容器可以優(yōu)選地被運(yùn)輸、裝載和卸載、堆疊且通過輪船、軌道、卡車、半拖車卡車或飛機(jī)被高效地長距離運(yùn)輸。例如，常用ISO容器可以用于這個(gè)目的。最優(yōu)選的是20英尺(6.1米)、40英尺(12.2米)、45英尺(13.7米)、48英尺(14.6米)和53英尺(16.2米)長的容器。寬度典型地為10英尺(3.0米)到8英尺(2.4米)，并且高度典型地為9英尺6英寸(2.9米)。然而，也可以使用不同類型的(標(biāo)準(zhǔn)化的)容器。只是為了給出一些例子:可以有利地使用WC-容器(其中UIC代表UnionInternationale de Chemin de Fer), CC-容器(在歐洲廣泛流傳的容器系統(tǒng)),河上駁船容器(被優(yōu)化用于EuiOp00I palette ;在歐洲常見)，空運(yùn)容器，通過卡車容易拾取和輸送的運(yùn)輸容器。
[0020]該容器或多個(gè)容器可以具有一個(gè)中心電力輸入和用來將容器內(nèi)的電力從中心電力輸入分配到各個(gè)支架的裝置，該一個(gè)中心電力輸入優(yōu)選地位于容器的外部，以供應(yīng)電力到計(jì)算機(jī)硬件。
[0021]支架:
[0022]典型地，該支架是常見的19英寸支架外殼。在優(yōu)選實(shí)施例中，該支架是特別節(jié)省空間的高的支架。該支架可以放置在容器底部的底板上。管道和/或電纜盤可以安裝在支架上方、下方和/或后側(cè)(優(yōu)選地在支架后側(cè)的高和/或低位置)。當(dāng)然，也可以設(shè)置電纜通道，具體地在支架上方、下方和/或后側(cè)(優(yōu)選地在支架后側(cè)的高和/或低位置)。根據(jù)另外優(yōu)選實(shí)施例，支架通過振動(dòng)吸收裝置連接到容器，因此在運(yùn)輸和組裝期間保護(hù)支架和任何相關(guān)的/連接的裝置(如熱交換裝置和冷卻劑管道)免受震動(dòng)和振動(dòng)。
[0023]優(yōu)選地，在目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元中，至少一個(gè)熱交換裝置至少部分地布置在至少一個(gè)支架的后壁上，和/或至少一個(gè)支架至少部分地被設(shè)計(jì)為打開支架。結(jié)合本支架的術(shù)語“打開”可以意指支架的前部(部分地)打開并且允許支架內(nèi)的設(shè)備吸入室內(nèi)空氣而沒有流動(dòng)阻力或至少具有減小的流動(dòng)阻力。例如，至少在支架的一定高度間隔上，前部門可以完全沒有。也可以具有流體打開的前部門，例如，格門，該格門允許空氣流過而沒有顯著流動(dòng)阻力。
[0024]基于支架的熱交換裝置的另一可能優(yōu)點(diǎn)是，支架它們自身不必保持關(guān)閉并且進(jìn)入和離開支架的空氣流不再必須以受控制的方式被弓I導(dǎo)(例如，通過提供通道和/或通風(fēng)口)。作為另外的益處，在數(shù)據(jù)中心容器內(nèi)，不存在必須的另外空氣調(diào)節(jié)器，這是由于冷卻功能至少按時(shí)間平均可以被支架內(nèi)的熱交換裝置完全接管。通過提出的性能“按時(shí)間平均”，例如，可以以“過載”模式運(yùn)行包含的電子設(shè)備持續(xù)有限的時(shí)間跨度(典型地大約數(shù)分鐘)。在這個(gè)時(shí)間跨度期間，容器的內(nèi)部的溫度可以升高一定量。然而，如果在這個(gè)“過載”時(shí)間間隔之后，啟動(dòng)補(bǔ)償時(shí)間間隔，在該補(bǔ)償時(shí)間間隔期間，電子設(shè)備以產(chǎn)生較少廢熱(與熱交換裝置可以吸收的熱量相比)的模式運(yùn)行，可以使容器內(nèi)的溫度回到“正常”。
[0025]目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的至少一個(gè)支架被設(shè)計(jì)且布置成使得支架內(nèi)的內(nèi)部空氣流至少部分地和/或至少有時(shí)主要地由無源裝置和/或由獨(dú)立于支架的裝置實(shí)現(xiàn)。作為“無源裝置”的例子，可以使用煙囪效應(yīng)，該煙囪效應(yīng)是由于支架內(nèi)的空氣被布置在支架內(nèi)的部件的廢熱加熱。本發(fā)明人已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)，這種煙囪效應(yīng)可以足以產(chǎn)生足夠強(qiáng)的空氣流，即使(或具體地當(dāng))產(chǎn)生大量廢熱的設(shè)備存儲(chǔ)在至少一個(gè)支架內(nèi)。具體地，至少一個(gè)支架可以被設(shè)計(jì)且布置成可以處理至少IkW,優(yōu)選地至少5kW,更加優(yōu)選地至少IOkW,特別優(yōu)選地至少15kW每支架的熱耗散率。該設(shè)計(jì)可能特別涉及至少一個(gè)熱交換裝置的尺寸，該至少一個(gè)熱交換裝置布置在至少一個(gè)支架的至少一個(gè)壁或元件處。然而，例如，該設(shè)計(jì)可能涉及允許空氣經(jīng)過的內(nèi)部空間的尺寸和/或被預(yù)見用于空氣流的路徑。具體地，支架自身可以不具有用來在支架中產(chǎn)生向著熱交換裝置的空氣流的任何其它裝置，具體地沒有風(fēng)扇。
[0026]然而，可能的是，至少一個(gè)支架內(nèi)的內(nèi)部空氣流至少有時(shí)和/或至少部分地由要被包含在支架中的電子設(shè)備的至少一部分的有源裝置實(shí)現(xiàn)。例如，如果IT設(shè)備布置在相應(yīng)的支架中，則這種IT設(shè)備典型地具有有源裝置(如風(fēng)扇)以便冷卻IT設(shè)備的各部件。作為熟知的例子，IT設(shè)備的CPU和/或GPU和/或存儲(chǔ)體和/或存儲(chǔ)硬件典型地已經(jīng)配備有冷卻風(fēng)扇。優(yōu)選地，被設(shè)置用來冷卻IT設(shè)備的各部件的這種有源裝置可以產(chǎn)生向著熱交換裝置的支架中的空氣流的至少(某些或者甚至相當(dāng)大的)部分，該熱交換裝置位于至少一個(gè)支架的至少一個(gè)壁或元件處。
[0027]由于獨(dú)特的設(shè)計(jì)，目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元不必需要假的底板和冷的過道布置或設(shè)計(jì)。
[0028]優(yōu)選的是，將一種設(shè)計(jì)用于移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元，其中熱交換裝置的至少一個(gè)至少部分地設(shè)計(jì)為空氣流可穿過的熱交換裝置。典型地，這種空氣流可穿過的熱交換裝置可以設(shè)計(jì)成使得可以提供與流過熱交換裝置的空氣的大的接觸表面，因此增加熱交換裝置的有效性。具體地，熱交換裝置(具體地，空氣流可穿過的熱交換裝置)可以設(shè)計(jì)成具有波紋肋以便進(jìn)一步增加可用于通過的空氣的接觸表面。最優(yōu)選的是，具有50mm和80mm之間，具體地大約65_的深度的熱交換器，該熱交換器僅引起很低的空氣背壓，而仍然具有高的有效性。因此，離開支架中的電子設(shè)備的熱空氣可以完全靠自身經(jīng)過熱交換器。
[0029]熱交換裝置:
[0030]目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的至少一個(gè)支架可以包括至少一個(gè)熱交換裝置，該至少一個(gè)熱交換裝置位于至少一個(gè)支架的至少一個(gè)壁或元件處。具體地，該至少一個(gè)熱交換裝置可以位于該至少一個(gè)支架的外壁處，優(yōu)選地位于該支架的后壁(后部壁)和/或頂壁處。更加優(yōu)選地，該支架的后壁(側(cè)壁)可以包括鉸鏈?zhǔn)沟盟哂幸恍┓N類的可擺動(dòng)的門的功能。
[0031]根據(jù)目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元，熱交換器的尺寸被選擇成具有一尺寸使得它們至少按時(shí)間平均能夠移除要存儲(chǔ)在支架內(nèi)的電子設(shè)備(例如，動(dòng)力電子設(shè)備、IT設(shè)備和/或計(jì)算機(jī)硬件)產(chǎn)生的全部熱。根據(jù)目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的特別優(yōu)選的實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)可以支撐達(dá)到每支架35kW冷卻功率。于是，可以保證熱不被釋放到數(shù)據(jù)中心。典型地從前側(cè)進(jìn)入支架的空氣和典型地在后側(cè)離開支架的空氣通常具有相同的或基本上相同的溫度并且基本上所有產(chǎn)生的熱可以被熱交換器和冷卻液體移除。
[0032]此外，熱交換裝置可以直接接收要存儲(chǔ)在支架內(nèi)的電子設(shè)備產(chǎn)生的熱空氣，并且可以通過簡單地使熱傳遞到冷卻劑導(dǎo)管內(nèi)的冷卻劑將這些熱空氣冷卻到希望的室溫。這樣，可以避免數(shù)據(jù)中心容器內(nèi)的熱空氣的任何釋放和/或路徑選擇。
[0033]而且，熱的或加熱的空氣行進(jìn)的距離可以減小到最小。通常，僅需要運(yùn)輸支架內(nèi)的加熱的空氣，具體地，從電子設(shè)備運(yùn)輸?shù)綗峤粨Q裝置。這樣，通常可以防止任何難以控制的湍流空氣流。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，支架和/或熱交換裝置它們自身不包括任何有源裝置(諸如風(fēng)扇)，該有源裝置用來將熱/熱空氣從電子設(shè)備引導(dǎo)到熱交換裝置的表面。由無源裝置產(chǎn)生的和/或從特定的支架內(nèi)的電子設(shè)備的(例如，CPU冷卻風(fēng)扇和/或GPU冷卻風(fēng)扇的)有源冷卻裝置獲得的空氣的相對低的且層狀的流典型地允許避免另外的風(fēng)扇并且允許避免任何另外風(fēng)扇功率消耗。
[0035]取決于支架內(nèi)的冷卻劑流和空氣流，可以實(shí)現(xiàn)達(dá)到35kW或40kW每19英寸支架的冷卻能力。對于超過上述尺寸的支架，冷卻能力可以更高。[0036]冷卻劑導(dǎo)管/冷卻回路:
[0037]支架的熱交換裝置優(yōu)選地連接到冷卻劑導(dǎo)管，該冷卻劑導(dǎo)管例如通過管道系統(tǒng)供給流體冷卻劑(優(yōu)選地為液體冷卻劑)到熱交換裝置的每一個(gè)。當(dāng)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元被設(shè)置在操作模式中時(shí)，冷卻劑導(dǎo)管典型地與其它管道連接以形成封閉的冷卻回路。當(dāng)然，可以設(shè)計(jì)該系統(tǒng)使得至少有時(shí)液體冷卻劑的至少一部分在熱交換裝置內(nèi)蒸發(fā)，使得蒸發(fā)消耗的潛熱也可以用于冷卻目的。
[0038]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，冷卻劑導(dǎo)管包括管道系統(tǒng)，該管道系統(tǒng)用來引導(dǎo)冷卻劑離開熱交換裝置。由于許多原因，具體地具有比空氣大的熱容量的諸如水和其它合適冷卻流體的液體冷卻劑的使用通常是有利的。首先，可以被傳遞和運(yùn)輸?shù)目偀崃康湫偷禺?dāng)與氣態(tài)冷卻劑相比時(shí)大得多。第二，與典型地至少部分地湍流的氣態(tài)冷卻劑的流相比，可以更容易地控制和監(jiān)視冷卻劑的流動(dòng)和傳輸。第三，要為冷卻劑流設(shè)置的橫截面通?？梢员３窒鄬π?。
[0039]此外，推薦冷卻劑在冷卻劑導(dǎo)管的至少若干部分內(nèi)被傳送，該冷卻劑導(dǎo)管可以包含具有比較高的熱容量的水或任何其它液體，具有低于2巴，具體地低于大氣壓力的壓力?；谶@個(gè)，冷卻劑導(dǎo)管系統(tǒng)的破裂的危險(xiǎn)，并且因此泄漏的危險(xiǎn)可以保持為相對小。此外，在這種相對低的壓力下，流體通常不以良好發(fā)展的射流的形式逃逸，使得即使在泄漏的情況下，不利影響也可以被更好地控制和/或最小化。如果所用壓力低于大氣壓力，則甚至可能的是，管道系統(tǒng)中的較小破裂不引起冷卻劑立即漏出管道系統(tǒng)。
[0040]還提出為冷卻劑導(dǎo)管設(shè)置至少一個(gè)安全屏障，該至少一個(gè)安全屏障被設(shè)計(jì)且布置用來防止任何液體(或流體)，具體地任何泄漏流體/泄漏液體和/或任何冷凝液體接觸電子設(shè)備。為此，可以設(shè)置引導(dǎo)片材、凹槽、空穴和/或溝槽，這些甚至可以被設(shè)計(jì)用來收集任何這種液體。在任何情況下，可以防止任何這種液體(例如泄漏液體/冷凝液體)接觸電子設(shè)備(例如，計(jì)算機(jī)硬件)。管道的至少一部分可以布置在支架的相應(yīng)的壁(例如，支架的后門)的外表面上，這可以通過細(xì)粒狀熱交換器結(jié)構(gòu)(例如，通過提供窄地間隔的波紋肋)保護(hù)電子設(shè)備免受水溢出的影響。
[0041]另外地和/或替代地，可以設(shè)置至少一個(gè)傳感器裝置，該至少一個(gè)傳感器裝置用來檢測和/或監(jiān)視冷卻劑導(dǎo)管中的壓力。這樣，可以檢測管道系統(tǒng)中的任何泄漏并且優(yōu)選地設(shè)置警報(bào)，因此允許對這種泄漏采取適當(dāng)?shù)拇胧?。在低壓力系統(tǒng)的情況中，可以停止泵。
[0042]此外，根據(jù)目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的典型實(shí)施例，不需要管道系統(tǒng)的絕緣，這是由于室溫近似對應(yīng)于冷的冷卻劑流體(例如水)返回溫度。容器空間內(nèi)的任何暖空氣的避免允許具有20°C等等的周圍溫度。因此，存在減小的冷凝的危險(xiǎn)，或者甚至沒有冷凝的危險(xiǎn)。
[0043]熱交換裝置可以布置在支架內(nèi)或者緊鄰支架和/或優(yōu)選地適合于傳遞支架內(nèi)產(chǎn)生的全部熱到冷卻劑。因此，要被冷卻的每一個(gè)支架的熱交換裝置可以提供設(shè)置的冷卻劑和支架的內(nèi)部容積之間的熱連接。熱交換裝置典型地位于支架的背/后側(cè)。
[0044]總之，移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元/容器包括冷卻劑導(dǎo)管以排出電子設(shè)備產(chǎn)生的熱。典型地，冷卻劑導(dǎo)管被設(shè)計(jì)用來為支架提供冷卻劑，并且冷卻劑導(dǎo)管可以被設(shè)計(jì)用來移除被支架的計(jì)算機(jī)硬件加熱的冷卻劑。
[0045]此外，冷卻導(dǎo)管可以設(shè)置有連接裝置，該連接裝置用來連接至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管到至少一個(gè)外部熱交換裝置。至于連接裝置，基本上可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的所有裝置。具體地，為了這個(gè)目的，可以使用帶螺紋的螺母、帶螺紋的管端部和凸緣。然而，優(yōu)選地，可以使用快速連接連接器，使得設(shè)置和收藏移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的部件更加用戶友好。
[0046]外部熱交換裝置/深冷器:
[0047]移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元可以連接到(或者甚至可以包括)至少一個(gè)外部熱交換裝置。至于外部熱交換裝置，可以使用至少一個(gè)深冷器，優(yōu)選地使用水深冷器和/或混合冷卻器裝置。通常，外部熱交換裝置將位于相應(yīng)的單元(容器)外部以便冷卻在移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的操作期間被加熱的冷卻劑，并且將設(shè)置用來將加熱的冷卻劑傳送到外部熱交換裝置的裝置。然而，具體地當(dāng)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元被拾取或運(yùn)輸時(shí)，可能的是，至少一個(gè)熱交換裝置的至少一部分被存放在至少一個(gè)容器中。
[0048]優(yōu)選地，至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管的至少若干部分和/或用來傳送冷卻劑的另外裝置的至少若干部分被設(shè)計(jì)為柔性裝置，和/或包括金屬、鋼、不銹鋼和/或合成有機(jī)聚合物材料。具體地，金屬管可以制成柔性的，如果它們被設(shè)計(jì)為波紋管。
[0049]優(yōu)選地，該至少一個(gè)外部熱交換裝置(例如，深冷器)直接連接到該單元或容器。為了運(yùn)輸，可以可逆地移除這種外部熱交換裝置/深冷器。
[0050]該深冷器最典型地是逆流間接通風(fēng)濕冷卻塔，其中水從柱的頂部被噴射并且通過一些水的蒸發(fā)被冷卻，而沒有蒸發(fā)的水可以向下被收集。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，為了避免容器的內(nèi)部的污染(并且因此可能污染容器內(nèi)的電子設(shè)備)，第一冷卻回路(該第一冷卻回路通常布置在容器的外部上并且其中主冷卻回路的一部分可以由深冷器形成)與第二冷卻回路(該第二冷卻回路部分地位于容器內(nèi))分離。在這種情況中，第一和第二冷卻回路可以通過熱交換器彼此熱連接。為了增加該系統(tǒng)的可靠性，典型地使用兩個(gè)冗余的熱交換器。通過這個(gè)實(shí)施例，可以防止主冷卻回路(該主冷卻回路可能被諸如花粉的空氣粒子污染)的任何污染傳遞到(部分地)在容器內(nèi)的第二冷卻劑回路。熱交換裝置和必要的泵通常布置在容器內(nèi)。
[0051]取決于環(huán)境氣候，在一些地理區(qū)域中，常用的水深冷器可能引起問題，例如，在很冷/冰凍時(shí)期期間和/或當(dāng)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元沒有永久地操作時(shí)。在這種情況中，優(yōu)選的是，改為使用所謂的混合冷卻塔。最典型地，這種混合冷卻器包括板式熱交換器，加熱的冷卻劑流過該板式熱交換器并且被環(huán)境空氣冷卻?；旌侠鋮s器的一個(gè)例子在美國專利N0.7864530中被示出。
[0052]為了在夏天提高冷卻能力，可以將水噴射到板式熱交換器的表面上并且使用這種水的蒸發(fā)冷卻。由于這些混合冷卻塔包括熱交換器，因此不需要另外的熱交換器。然而，冷卻水典型地需要添加劑(諸如乙二醇)以便防止它凍結(jié)。
[0053]另外，深冷器(或其它類型的外部熱交換器)可以具有用來從深冷器傳送液體冷卻劑到移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的相應(yīng)的連接裝置和從該相應(yīng)的連接裝置傳送液體冷卻劑的裝置。典型地，這種裝置是管道，優(yōu)選地是柔性的和/或由不同的材料制成，該不同的材料諸如鋼、不銹鋼和/或合成有機(jī)聚合物材料。
[0054]電子設(shè)備風(fēng)扇:
[0055]移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元/容器包含至少一個(gè)支架，該至少一個(gè)支架用來容納電子設(shè)備或優(yōu)選地已經(jīng)容納電子設(shè)備。位于支架中的這種設(shè)備通常包括諸如風(fēng)扇的有源裝置，該有源裝置用來冷卻相應(yīng)的設(shè)備(或該設(shè)備的若干部分)。所述有源裝置(優(yōu)選地為風(fēng)扇)優(yōu)選地是內(nèi)置的，使得該有源裝置(諸如冷卻風(fēng)扇)提供或至少支撐通過支架(例如，從該設(shè)備的前部到其后部)的空氣流，因此通過加熱流過電子設(shè)備的空氣而移除電子設(shè)備產(chǎn)生的熱。這種已經(jīng)存在的空氣流可以用于產(chǎn)生和/或支撐和/或維持通過支架的空氣流。通過將熱交換器放置在空氣流出口開口(例如，在支架的背部中)附近，可以冷卻離開支架的空氣。熱交換器可以被設(shè)計(jì)成它們產(chǎn)生很小的背壓，使得在普通電子設(shè)備被包含在支架中的情況下該背壓不引起問題。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，3000m3/h的空氣流產(chǎn)生小于20Pa的背壓。
[0056]具體地，由于熱交換裝置通常包括相當(dāng)大的表面，因此從特別的支架內(nèi)的電子設(shè)備(例如，CPU冷卻風(fēng)扇)的無源裝置和/或有源裝置獲得的相對慢的且層狀的空氣流允許避免另外的風(fēng)扇且允許避免任何另外風(fēng)扇功率消耗。
[0057]通用系統(tǒng):
[0058]本發(fā)明優(yōu)選地基于(高的)支架布置內(nèi)的完整的支架特有的冷卻系統(tǒng)和運(yùn)輸機(jī)構(gòu)以便避免如何提供和控制通過整個(gè)數(shù)據(jù)中心的冷卻空氣的流的問題。另外，冷卻劑導(dǎo)管通常僅需要小的安裝空間，因此減小數(shù)據(jù)中心所需的體積。
[0059]最典型地，大多數(shù)或甚至全部計(jì)算機(jī)硬件支架單獨(dú)地連接到冷卻劑導(dǎo)管，這提供高效的工具以便從計(jì)算機(jī)硬件移除和排出熱。
[0060]單獨(dú)地連接要被冷卻的每一個(gè)支架到冷卻劑導(dǎo)管(具體地作為與其它流體路徑分離的、平行的流體路徑)可以具有以下另外優(yōu)點(diǎn)，它可以對數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)內(nèi)的每一個(gè)單個(gè)支架單獨(dú)地且分離地控制和監(jiān)視冷卻功率和熱交換性能。在支架內(nèi)專門地冷卻熱空氣使得可以安裝任何支架包裝密度而不需要特殊的空氣流設(shè)計(jì)，諸如冷的過道或熱的過道。
[0061]基于這種單獨(dú)的且分離的冷卻基礎(chǔ)設(shè)施，可以按需要將支架布置在容器內(nèi)，并且甚至取決于個(gè)別需要再布置該支架布置。
[0062]此外，目前提出的冷卻系統(tǒng)允許使用所謂的打開支架構(gòu)造，保證支架不再需要被氣密地密封。在任何問題或需要維護(hù)的情況下，這種打開支架結(jié)構(gòu)還允許較容易接近支架內(nèi)的計(jì)算機(jī)硬件。此外，監(jiān)視存儲(chǔ)在支架內(nèi)的電子設(shè)備可以被更容易地完成。由于跨越熱交換器的低的壓力差，通常具有標(biāo)準(zhǔn)支架的開口(例如，用來穿過電纜的開口)不會(huì)顯著干擾相應(yīng)支架的內(nèi)部空氣流。
[0063]如果至少一些或全部支架包括至少一個(gè)控制裝置，優(yōu)選地包括至少一個(gè)開關(guān)控制裝置，該至少一個(gè)開關(guān)控制裝置適合于選擇性地關(guān)閉硬件，支架和/或冷卻劑回路的相關(guān)部分，和/或如果至少一些或全部支架包括至少一個(gè)監(jiān)視控制裝置，該至少一個(gè)監(jiān)視控制裝置包括用于冷卻劑導(dǎo)管的至少一個(gè)泄漏檢測器和/或至少一個(gè)煙檢測器，可以實(shí)現(xiàn)目前提出的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的另一優(yōu)選實(shí)施例。這樣，整個(gè)系統(tǒng)可以局部適應(yīng)地對局部系統(tǒng)故障起反應(yīng)并且可以自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的行動(dòng)以便補(bǔ)償該故障。
[0064]根據(jù)另一實(shí)施例，該控制裝置還包括溫度傳感器、用于冷卻劑導(dǎo)管的泄漏檢測器和/或煙檢測器，由此所述檢測器可以聯(lián)接到應(yīng)急警報(bào)系統(tǒng)，該應(yīng)急警報(bào)系統(tǒng)適合于選擇性地關(guān)閉硬件、支架和/或冷卻劑導(dǎo)管的相關(guān)部分。
[0065]應(yīng)急系統(tǒng)可以被單獨(dú)地設(shè)計(jì)且布置在所述支架的任何支架中，并且可以與鄰近或相鄰支架的應(yīng)急系統(tǒng)分離地被設(shè)計(jì)和布置。煙檢測器和泄漏檢測器可以彼此分離地且獨(dú)立地安裝以便單獨(dú)地關(guān)閉燃燒或冒煙的IT設(shè)備并且能夠維持?jǐn)?shù)據(jù)中心的所有其它操作。替代地，可以設(shè)想使用各個(gè)檢測器的組合和/或使用多功能檢測器。
[0066]優(yōu)選的是，移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元包括至少一個(gè)調(diào)節(jié)控制裝置，該至少一個(gè)調(diào)節(jié)控制裝置調(diào)節(jié)至少一個(gè)熱交換裝置和/或至少一個(gè)外部熱交換裝置和/或至少一個(gè)流體導(dǎo)管的至少一部分的功能。該熱交換裝置可以是內(nèi)部熱交換裝置(具體地，至少一個(gè)支架的熱交換裝置)。
[0067]例如，通過改變用來使冷卻劑循環(huán)的至少一個(gè)泵的速度(因此影響冷卻劑流率)，和/或通過改變外部熱交換裝置(如(水)深冷器)的至少一個(gè)風(fēng)扇(例如，冷卻風(fēng)扇)的速度，可以實(shí)現(xiàn)控制。而且，通過調(diào)節(jié)控制裝置也可以改變被噴射到深冷器上的水的量。
[0068]根據(jù)另外實(shí)施例，該支架還包括功率調(diào)度裝置，該功率調(diào)度裝置適合于保持總的沖入電流低于預(yù)定義閾值。這個(gè)實(shí)施例適合于防止整個(gè)數(shù)據(jù)中心吸引不能由外部電源提供的能量的量。因此，功率調(diào)度裝置適合于調(diào)節(jié)成使得每一個(gè)支架或一對/一組支架根據(jù)給定時(shí)間表從電流供應(yīng)器或電壓供應(yīng)裝置吸取功率。
[0069]例如，第一支架可以在相對于數(shù)據(jù)中心的任何其它支架的給定時(shí)間延遲之后通電。這樣，整個(gè)數(shù)據(jù)中心的峰值功率消耗可以保持低于預(yù)定義閾值，因此保證外部電源不切斷。功率調(diào)度裝置也可以被實(shí)施為具體算法，該具體算法將預(yù)定義的各個(gè)因此不同的時(shí)間延遲賦予數(shù)據(jù)中心建筑的任何支架。
[0070]替代地，也可能的是，通過集中的構(gòu)造控制各種支架的功率接通。然而，互連應(yīng)急系統(tǒng)也在本發(fā)明的范圍中，由此，多個(gè)泄漏檢測器和/或煙檢測器電聯(lián)接到中心應(yīng)急系統(tǒng)，該中心應(yīng)急系統(tǒng)可以自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的行動(dòng)以便抵消系統(tǒng)故障。
[0071]根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，該數(shù)據(jù)中心還包括至少一個(gè)另外冷卻回路，例如第二冷卻回路，該第二冷卻回路包括與第一冷卻回路相同的主要結(jié)構(gòu)，在任何泄漏或其它問題的情況下接管第一冷卻回路的職責(zé)。
[0072]根據(jù)又一優(yōu)選實(shí)施例，移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元中的所有泵具有冗余的備用泵，在主泵故障的情況下該備用泵可以被啟動(dòng)。適當(dāng)?shù)年P(guān)閉閥在系統(tǒng)仍然操作時(shí)允許損壞的泵的更換。
[0073]優(yōu)選實(shí)施例的緊湊構(gòu)造允許移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元在相對高的周圍溫度下操作。流體冷卻劑的這種較高的溫度允許更高效的冷卻。在冷卻劑溫度接近30°C (具體地，在冷卻劑導(dǎo)管的回流管路中，即，在冷卻劑被廢熱加熱之后)的情況下，從計(jì)算機(jī)硬件積聚的熱可以用于加熱目的。
[0074]根據(jù)另外實(shí)施例，移動(dòng)數(shù)據(jù)中心容器可以具有另外的鋼支撐結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地雙T梁結(jié)構(gòu)，以增加容器的穩(wěn)定性和/或用作計(jì)算機(jī)硬件支架的支撐件。此外，這種鋼支撐結(jié)構(gòu)還可以用作升降裝置的引導(dǎo)和支撐結(jié)構(gòu)，該升降裝置適合于運(yùn)輸和升降整個(gè)支架或支撐較重計(jì)算機(jī)硬件物品的搬運(yùn)。
[0075]冷卻效率:
[0076]根據(jù)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元的另一優(yōu)選實(shí)施例，3米寬(40英尺)標(biāo)準(zhǔn)容器配備有至少13個(gè)19英寸支架，這些支架各以20kW進(jìn)行操作。260kW的總功率由混合冷卻器冷卻。水泵需要14kW并且混合冷卻器需要另外4Kw，如果外部溫度高于一定界限(例如15°C)，這導(dǎo)致PUE=L 06的功率使用效率。這個(gè)效率被進(jìn)一步提高，每一個(gè)支架具有大于20kW直到35kW的功率密度。[0077]此外，提出一種用來容納電子設(shè)備的支架裝置，具體地支架，其中:
[0078]( i )支架裝置包括用于電子設(shè)備的存儲(chǔ)空間，并且
[0079](ii)設(shè)置至少一個(gè)熱交換裝置，該至少一個(gè)熱交換裝置適合于傳遞要被包含在支架內(nèi)的電子設(shè)備產(chǎn)生的熱到流體冷卻劑，所述熱交換裝置位于至少一個(gè)支架的至少一個(gè)壁或元件處，
[0080](iii)至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管，所述至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管適合于為所述至少一個(gè)支架的熱交換裝置供給流體冷卻劑，并且還適合于通過所述冷卻劑導(dǎo)管的回流部分傳送走已加熱的冷卻劑，
[0081](iv)所述至少一個(gè)支架被設(shè)計(jì)且布置使得支架內(nèi)的內(nèi)部空氣流主要由無源裝置和/或由獨(dú)立于支架的裝置實(shí)現(xiàn)。
[0082]目前提出的支架可以具有如前所述(至少類似)的特征、特性和優(yōu)點(diǎn)的至少一些。此外，也可以在前述意義上修改。這樣，通過該支架也可以實(shí)現(xiàn)相同(至少類似)的特性和優(yōu)點(diǎn)。
[0083]具體地，提出的支架可以用于包含具有相當(dāng)大的熱耗散的電子部件。具體地，用于熱耗散的已經(jīng)描述的數(shù)也可應(yīng)用于當(dāng)下語境。
[0084]然而，目前提出的支架可以在更通用的水平上被使用。具體地，其用途不僅僅限于移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元。替代地，該支架也可以用于不同目的，如用于靜止的建筑物。具體地，目前提出的支架不能僅用于翻新已存在的數(shù)據(jù)中心建筑物。替代地，當(dāng)使用目前提出的支架時(shí)，通常甚至可以將具有不同目的的已存在的建筑物“轉(zhuǎn)變”為數(shù)據(jù)中心建筑物。這是因?yàn)槟壳疤岢龅闹Ъ懿恍枰稍摻ㄖ锕?yīng)的專用基礎(chǔ)設(shè)施。替代地，如果使用目前提出的支架，通?？梢允褂脴?biāo)準(zhǔn)房間(可能配備有一些類型的空調(diào))。
[0085]保護(hù)范圍也可以包括數(shù)據(jù)中心容器，該數(shù)據(jù)中心容器適合于容納前述支架的至少一個(gè)，該數(shù)據(jù)中心容器配備有電子設(shè)備，具體地配備有具有高的熱耗散的電子設(shè)備(如存儲(chǔ)電子設(shè)備)，或者該數(shù)據(jù)中心容器可以配備有用于根據(jù)上述特征的數(shù)據(jù)中心的電子設(shè)備。數(shù)據(jù)中心容器可以包括優(yōu)選地位于容器的外部的中心電力輸入裝置，和用來從中心電力輸入裝置到各個(gè)支架分配中心電力的裝置。支架中的計(jì)算機(jī)硬件的功率密度在這里可以超過35或40kW，但至少大于5、10或15kW。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0086]在下面，將通過參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中:
[0087]圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元；
[0088]圖2示意性地示出數(shù)據(jù)中心單元的例子，該數(shù)據(jù)中心單元包括用于支架的容器和外部冷卻裝置，即深冷器；
[0089]圖3示意性地示出較大數(shù)據(jù)中心的例子，該較大數(shù)據(jù)中心包括具有支架和另外部件的兩個(gè)容器和單個(gè)深冷器；
[0090]圖4示意性地示出可移動(dòng)裝置(例如，卡車)上的容器和深冷器。
【具體實(shí)施方式】
[0091]在圖1中，描繪可以形成移動(dòng)計(jì)算中心2、3、4 (移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元；也見圖2、3和4)的一部分的容器I。容器I的目前示出的實(shí)施例包括多個(gè)支架5，該多個(gè)支架設(shè)置有內(nèi)部空間以包含電子部件6 (目前僅被示意性地示出)，例如IT設(shè)備，或其它類型的計(jì)算機(jī)設(shè)備，如用于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器或數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)單元的設(shè)備。在目前描繪的實(shí)施例中，支架5的任何支架包括分離的熱交換單元(熱交換裝置)7，其中每一個(gè)熱交換單元7目前包括三個(gè)熱交換器8，該三個(gè)熱交換器在流體上串連布置。此外，熱交換單元7連接到門9，該門可以可逆地?cái)[動(dòng)打開或關(guān)閉。為此，門9連接到鉸鏈(目前未示出)，并且用來供給熱交換單元7的流體連接管路10被設(shè)計(jì)成柔性的。流體連接管路10形成管道系統(tǒng)11和熱交換單元7之間的連接。在目前示出的實(shí)施例中，液體用作冷卻劑，因此熱交換單元7與液體冷卻劑協(xié)作以便冷卻穿透相應(yīng)熱交換單元7的空氣流12。
[0092]由于容器I的移動(dòng)構(gòu)思，支架5安裝在容器I內(nèi)的振動(dòng)吸收器32上。
[0093]如從圖1可以看到的，支架5和/或熱交換單元7不包括通過相應(yīng)的支架5用來產(chǎn)生/支撐空氣流12的任何有源裝置。替代地，空氣流部分地由無源裝置(例如，空氣流12進(jìn)入支架5的空氣入口端口和空氣流12離開支架5的空氣出口端口(目前與熱交換單元7結(jié)合在一起)之間的高度差)實(shí)現(xiàn)?？諝饬鞯牧硪徊糠钟上鄳?yīng)的支架5中包含的電子部件6的有源裝置(例如，冷卻風(fēng)扇25)實(shí)現(xiàn)。
[0094]結(jié)合目前提出的系統(tǒng)使用流體冷卻劑(通過管道系統(tǒng)10、11被供給)是特別有利的，因?yàn)楦鞣N支架5可以被設(shè)計(jì)成相對于容器I的內(nèi)部環(huán)境熱無源(即，沒有廢熱被耗散到容器I的內(nèi)部中)。此外，支架5不再必須被設(shè)計(jì)為封閉的支架5，這可以促進(jìn)電子部件6的監(jiān)視和更換。此外，由于電子部件6和/或空氣流12的溫度是相對低的，即使在經(jīng)過電子部件6之后，到各個(gè)支架5的外部的熱耗散(例如，通過支架5的壁)可以被有效地減小到最小。因此，不再有必要控制容器I (或另一類型的建筑結(jié)構(gòu))內(nèi)的總體空氣流。具體地，不再需要分別用來供給和移除冷的和熱的空氣的專用通道。由于支架5外部的一些不受控制的熱空氣流而可能出現(xiàn)的熱點(diǎn)的這種產(chǎn)生方式可以被有效地減少或者甚至避免。
[0095]另外，遍及容器I (數(shù)據(jù)中心建筑結(jié)構(gòu))的空氣流不再必須被主動(dòng)地控制，這是由于支架5周圍的環(huán)境溫度被保持在與支架5內(nèi)的溫度相比相對冷的水平。
[0096]為了實(shí)現(xiàn)冷卻基礎(chǔ)設(shè)施的增加的故障容限，支架5可以以偶數(shù)/奇數(shù)方式被操作，其中每一個(gè)第二支架5聯(lián)接到相同的管道系統(tǒng)1，即第一或第二內(nèi)部管道系統(tǒng)11。以這種方式，即使在內(nèi)部管道系統(tǒng)11的一個(gè)完全故障的情況下，也可以維持剩余冷卻能力。
[0097]在目前示出的實(shí)施例中，管道系統(tǒng)11設(shè)置有一些種類的槽26。在流體沿管道系統(tǒng)11的管道泄漏的情況下，例如，泄漏流體可以被收集在槽26中并且被引導(dǎo)到排水系統(tǒng)。
[0098]這個(gè)實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以保護(hù)電子部件6免于接觸該流體。如果該流體是液體，具體地如果該流體是至少部分地導(dǎo)電的液體，這是特別有利的。這樣，可以保護(hù)電子部件6免受任何損壞。
[0099]此外，槽26可以設(shè)置有泄漏傳感器27。如果泄漏傳感器27的一個(gè)檢測到任何流體(液體)的存在，則適當(dāng)?shù)男盘?hào)被發(fā)送到控制單元28，例如，小的電子計(jì)算機(jī)。當(dāng)然，這個(gè)控制單元28也可以設(shè)置在支架5中的一個(gè)支架中。
[0100]在這種故障(例如，由于流體連接管路10和/或特定支架5的熱交換器8中的一個(gè)熱交換器中的泄漏)的情況下，通過由控制裝置28控制的可以有效地致動(dòng)的閥30，相應(yīng)的支架5可以選擇性地脫離管道系統(tǒng)11。這種控制功能可以由控制單元28執(zhí)行。由于無效的熱交換單元7，這種脫離連接的支架5將典型地添加熱能到容器I的內(nèi)部，因此提高容器I的內(nèi)部溫度。在優(yōu)選實(shí)施例中，示出的容器I包括至少13個(gè)支架。在單個(gè)支架5的故障的情況下，這將房間溫度提高小于2°C，這是由于其它支架5的剩余熱交換器8仍然是操作的并且通過與容器I的內(nèi)部的空氣交換冷卻有缺陷的支架5。
[0101]作為用來檢測管道系統(tǒng)11中的泄漏的另外裝置，設(shè)置壓力傳感器31 (見圖2)，該壓力傳感器電連接到控制單元28。
[0102]由于沒有必要將任何空氣引導(dǎo)過遍及數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的特別設(shè)置的通道，因此IT設(shè)備/計(jì)算機(jī)硬件支架202可以非常容易地以任何任意布置被設(shè)置。
[0103]升高數(shù)據(jù)中心中(B卩，容器I內(nèi)部和支架5外部)的空氣溫度將最終導(dǎo)致冷卻劑(離開熱交換器8的冷卻劑)溫度的提高，而冷卻劑溫度的提高又提高了外部深冷器15和/或冷卻劑回路17、18的冷卻效率。
[0104]在操作模式中，離開支架5的計(jì)算機(jī)硬件的所有空氣流過適當(dāng)?shù)臒峤粨Q單元7。因此，通過檢測空氣流12中的煙可以檢測支架5內(nèi)的過熱和燃燒。為此，設(shè)置煙檢測器29，該煙檢測器也電連接到控制單元28。在這種故障的情況下，到有缺陷的支架5中的電子部件6的主電力可以通過控制單元28被切斷，優(yōu)選地在嘗試支架5中的電子部件6的緊急停機(jī)之后。正常計(jì)算機(jī)不提供大的火載荷，并且因此主電力的斷開將通常防止問題的重要上升或升級(jí)?？刂浦Ъ?中的主電力允許調(diào)度通電事件，以便限制沖入電流。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，各個(gè)支架5協(xié)商計(jì)算機(jī)的加電計(jì)劃。
[0105]在圖2中，以示意圖示出使用根據(jù)圖1的容器I的提議的實(shí)施例的移動(dòng)計(jì)算中心2的第一可能實(shí)施例。在操作模式中(如描繪的)，移動(dòng)計(jì)算中心2基本上包括容器I以及冷卻塔14，在該容器內(nèi)具有電子設(shè)備6。如果要運(yùn)輸移動(dòng)計(jì)算中心1，容器I和冷卻塔14可以彼此分離，因此形成兩個(gè)可分離地運(yùn)輸?shù)淖訂卧?。為了容器I和冷卻塔14之間的容易連接，在目前示出的實(shí)施例中，為容器I設(shè)置流體連接器13。
[0106]此外，根據(jù)圖2的本實(shí)施例，冷卻塔14包括本身在現(xiàn)有技術(shù)中已知的水深冷器裝置15。連接到水深冷器裝置15的輔助部件24被設(shè)置。具體地，在圖2的實(shí)施例中，設(shè)置流體-流體熱交換器16。這樣，設(shè)置兩個(gè)分離的冷卻回路17、18，即，第一冷卻回路18和第二冷卻回路17。兩個(gè)冷卻回路17、18在流體上彼此分離。然而，它們通過流體-流體熱交換器16彼此熱連接。這樣，可以防止第一冷卻回路18內(nèi)的流體的任何污染傳遞到第二冷卻回路17中的流體。此外，可以為相應(yīng)冷卻回路17、18使用不同的流體，使得可以為每一個(gè)冷卻回路17、18單獨(dú)地選擇流體，使得相應(yīng)的流體更好地適合相應(yīng)的目的。為了在第一和第二冷卻回路17、18中循環(huán)相應(yīng)的流體，設(shè)置兩個(gè)流體泵19、20。優(yōu)選地，根據(jù)實(shí)際冷卻需求和/或環(huán)境情況可以改變兩個(gè)流體泵19、20的泵送速率。
[0107]在圖3中，描繪移動(dòng)計(jì)算中心3的第二實(shí)施例。根據(jù)目前示出的實(shí)施例的移動(dòng)計(jì)算中心3非常類似于根據(jù)圖2中示出的實(shí)施例的移動(dòng)計(jì)算中心2。然而，目前兩個(gè)容器I用于移動(dòng)計(jì)算中心3，使得由此形成的移動(dòng)計(jì)算中心3的總計(jì)算能力與根據(jù)圖2的移動(dòng)計(jì)算中心2的實(shí)施例相比顯著較高。為了減小移動(dòng)計(jì)算中心3的總體復(fù)雜性，兩個(gè)容器I的兩個(gè)(第二)冷卻回路17并聯(lián)連接到共同的冷卻塔14，用于冷卻冷卻回路17內(nèi)的流體?！安⒙?lián)冷卻回路17”在目前示出的例子中意指離開和進(jìn)入冷卻塔14的單個(gè)流體管路在兩個(gè)T形連接器21處分成兩個(gè)獨(dú)立的第二流體回路17/從兩個(gè)獨(dú)立的第二流體回路17再連接。[0108]最后，在圖4中，移動(dòng)計(jì)算中心4的實(shí)施例被示出為處于運(yùn)輸狀態(tài)。在目前示出的實(shí)施例中，容器I被裝載到拖車23上，而冷卻塔14被裝載到卡車22上。在這種狀態(tài)中，容器I和冷卻塔14之間的連接水管道被斷開以方便移動(dòng)計(jì)算中心4的運(yùn)輸。
[0109]例子I
[0110]具有3米寬度、2.9米高度和12.2米長度的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心容器配備有13個(gè)19英寸支架，每一個(gè)支架具有以20kW操作的IT設(shè)備。260kW的總功率由混合冷卻器冷卻。水泵需要14kW并且混合冷卻器需要另外4kW (如果外部溫度高于一定極限，如15°C)，這導(dǎo)致PUE=L 06的功率使用效率。
[0111]例子2
[0112]具有3米寬度、2.9米高度和12.2米長度的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心容器配備有13個(gè)19英寸支架，每一個(gè)支架具有以35kW操作的IT設(shè)備。455kW的總功率由混合冷卻器進(jìn)行冷卻。水泵需要20kW并且混合冷卻器需要另外5kW，這導(dǎo)致PUE=L 05的功率使用效率。改善的冷卻效率基于支架的熱交換器的較高效率，該較高效率由于在這個(gè)操作點(diǎn)的較高內(nèi)部溫度。
[0113]附圖標(biāo)記清單
[0114]I 容器
[0115]2移動(dòng)計(jì)算中心，移動(dòng)數(shù)據(jù)中心
[0116]3移動(dòng)計(jì)算中心，移動(dòng)數(shù)據(jù)中心
[0117]4移動(dòng)計(jì)算中心，移動(dòng)數(shù)據(jù)中心
[0118]5 支架
[0119]6電子部件
[0120]7熱交換單元
[0121]8熱交換器
[0122]9 門
[0123]10流體連接管路
[0124]11管道系統(tǒng)
[0125]12空氣流
[0126]13流體連接器
[0127]14冷卻塔
[0128]15水深冷器
[0129]16流體-流體熱交換器
[0130]17第二流體回路
[0131]18第一流體回路
[0132]19第二流體泵
[0133]20第一流體泵
[0134]21 T形連接器
[0135]22 卡車
[0136]23 拖車
[0137]24輔助部件
[0138]25冷卻風(fēng)扇[0139]26槽
[0140]27泄漏傳感器
[0141]28控制單元
[0142]29煙檢測器
[0143]30可致動(dòng)的閥
[0144]31壓力傳感器
[0145]32振動(dòng)吸 收器
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2,3,4),所述移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元包括: (i)至少一個(gè)容器(1)， (ii)所述至少一個(gè)容器(I)包括用來容納電子設(shè)備(6)的至少一個(gè)支架(5)， (iii)所述至少一個(gè)支架(5)包括至少一個(gè)熱交換裝置(7,8),所述至少一個(gè)熱交換裝置適合于將內(nèi)部空氣流(12)中包含的熱傳遞到流體冷卻劑，其中所述內(nèi)部空氣流(12)已經(jīng)被容納于所述支架(5 )內(nèi)的所述電子設(shè)備(6 )加熱，所述熱交換裝置(7，8 )位于所述至少一個(gè)支架(5)的至少一個(gè)壁或元件處， (iv)至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管(10，11，17，18)，所述至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管適合于為所述至少一個(gè)支架(5)的熱交換裝置(7，8)供給流體冷卻劑，并且還適合于通過所述冷卻劑導(dǎo)管的回流部分傳送走已加熱的冷卻劑， (V)連接裝置(13)，所述連接裝置用來將所述至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管(10，11，17，18)連接到至少一個(gè)外部熱交換裝置(14，15，16)， 其特征在于， (vi)所述至少一個(gè)支架(5)被設(shè)計(jì)且布置成使得所述支架(5)內(nèi)的內(nèi)部空氣流(12)主要由無源空氣流產(chǎn)生裝置和/或由容納于所述支架(5)中的所述電子設(shè)備(6)的至少一部分的有源空氣流產(chǎn)生裝置(25)實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中，所述至少一個(gè)支架(5)包括電子設(shè)備(6),具體包括動(dòng)力電子設(shè)備、IT設(shè)備和/或計(jì)算機(jī)設(shè)備。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中，所述至少一個(gè)支架(5)內(nèi)的所述內(nèi)部空氣流(12)的至少一部分至少部分和/或至少有時(shí)由容納于所述支架(5)中的所述電子設(shè)備(6)的至少一部分的有源空氣流產(chǎn)生裝置(25)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中，所述至少一個(gè)支架(5)被設(shè)計(jì)且布置成能夠處理每個(gè)支架(5)至少lkW、優(yōu)選地5kW、更加優(yōu)選地至少10kW、尤其優(yōu)選地至少15kW的熱耗散率。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中，所述容器(I)具有根據(jù)已接受的標(biāo)準(zhǔn)的容器(I)的尺寸，所述容器能夠優(yōu)選地被運(yùn)輸、裝載和卸載、堆疊，且通過輪船、軌道、卡車(22 )、半拖車卡車(22，23 )或飛機(jī)被高效地長距離運(yùn)輸。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中，所述至少一個(gè)支架(5)設(shè)置在所述至少一個(gè)容器(I)的底板上和/或所述至少一個(gè)支架通過振動(dòng)吸收裝置(32 )連接到所述至少一個(gè)容器(I)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中，所述至少一個(gè)熱交換裝置(7，8)至少部分地布置在所述至少一個(gè)支架(5)的后壁上，和/或其中至少一個(gè)熱交換裝置(7，8)至少部分地布置在門裝置(9)上，和/或其中所述至少一個(gè)支架(5)至少部分地被設(shè)計(jì)為打開的支架(5)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中，所述熱交換裝置(7，8)的至少一個(gè)至少部分地被設(shè)計(jì)為空氣流可穿過的熱交換裝置(7，8)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中，所述至少一個(gè)支架(5)的所述至少一個(gè)熱交換裝置(7，8)的尺寸被設(shè)計(jì)成能夠至少按時(shí)間平均來說將所述電子設(shè)備(6)產(chǎn)生的全部的熱傳遞到所述冷卻劑。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中所述冷卻劑在所述冷卻劑回路(10，11，17，18)的至少一部分內(nèi)被運(yùn)輸，所述冷卻劑回路的壓力低于2巴,優(yōu)選地低于大氣壓力。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中所述冷卻劑導(dǎo)管(10，11，17，18)的至少一部分包括至少一個(gè)安全屏障(26)，所述至少一個(gè)安全屏障被設(shè)計(jì)且布置成用來防止任何液體，尤其是任何泄漏液體和/或任何冷凝液體接觸所述電子設(shè)備(6)，和/或其中所述冷卻劑導(dǎo)管(10，11，17，18)的至少一部分包括至少一個(gè)傳感器裝置(27，31)，所述至少一個(gè)傳感器裝置用來檢測和/或監(jiān)視所述冷卻劑導(dǎo)管(10,11,17,18)中的壓力。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，包括至少一個(gè)外部熱交換器裝置(14，15，16)，具體地包括深冷器裝置(14，15)，所述深冷器裝置優(yōu)選地被設(shè)計(jì)為水深冷器裝置(14，15)和/或混合冷卻器裝置。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中，所述至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管(10，11，17，18)的至少一部分和/或用來傳送冷卻劑的另外裝置的至少一部分被設(shè)計(jì)為柔性裝置，和/或包括鋼、不銹鋼和/或合成有機(jī)聚合物材料。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求的任何權(quán)利要求的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，其中所述支架(5)的至少一些或全部包括至少一個(gè)控制裝置(28，30)，優(yōu)選地包括至少一個(gè)開關(guān)控制裝置(30)和/或至少一個(gè)監(jiān)視控制裝置(28)，所述至少一個(gè)開關(guān)控制裝置適合于選擇性地關(guān)掉硬件(6)、支架(5)和/或所述冷卻劑導(dǎo)管(10，11)的相關(guān)部分，所述至少一個(gè)監(jiān)視控制裝置包括至少一個(gè)煙檢測器(29)和/或用于所述冷卻回路(10，11，17，18)的至少一個(gè)泄漏檢測器(27，31)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求的任何權(quán)利要求的移動(dòng)數(shù)據(jù)中心單元(2，3，4)，包括至少一個(gè)調(diào)節(jié)控制裝置(28)，所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)控制裝置調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管(10，11，17，18)的至少多個(gè)部分的功能和/或至少一個(gè)熱交換裝置(7，8)的功能和/或至少外部熱交換裝置(14，15，16)的功能。
16.一種用來容納電子設(shè)備(6)的支架裝置，具體地為支架(5)， (i)所述支架裝置(5)包括用于所述電子設(shè)備(6)的存儲(chǔ)空間，并且 (ii)至少一個(gè)熱交換裝置(7，8)，所述至少一個(gè)熱交換裝置適合于將內(nèi)部空氣流(12)中包含的熱傳遞到流體冷卻劑，其中所述內(nèi)部空氣流(12)已經(jīng)被容納于所述支架(5)內(nèi)的所述電子設(shè)備(6 )加熱，所述熱交換裝置(7，8 )位于所述至少一個(gè)支架(5 )的至少一個(gè)壁或元件處， (iii)至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管(10)，所述至少一個(gè)冷卻劑導(dǎo)管適合于為所述至少一個(gè)支架(5)的熱交換裝置(7，8)供給流體冷卻劑，并且還適合于通過所述冷卻劑導(dǎo)管(10)的回流部分傳送走已加熱的冷卻劑， 其特征在于， (iv)所述至少一個(gè)支架(5)被設(shè)計(jì)且布置成使所述支架(5)內(nèi)的內(nèi)部空氣流(12)主要由無源空氣流產(chǎn)生裝置和/或由要容納于所述支架(5)中的所述電子設(shè)備(6)的至少一部分的有源空氣流 產(chǎn)生裝置(25)實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK103718663SQ201280038026
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月1日
【發(fā)明者】H·施托克爾, V·林登施特魯特 申請人:Gsi重離子研究亥姆霍茨中心有限公司