便于電子機柜冷卻的裝置和方法制造方法及圖紙

提供一種便于電子機柜冷卻的裝置和方法，其采用連接于電子機柜的空氣輸送結構。該空氣輸送機構在電子機柜的外部地點輸送空氣流，使其方向便于其與從電子機柜的空氣入口側到空氣出口側的再循環用過的入口－出口空氣流相混合。該輸送空氣流比再循環用過的入口－出口空氣流要冷并且當與再循環空氣流混合時便于降低電子機柜的空氣入口側的一部分處的空氣入口溫度，由此增強對電子機柜的冷卻。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術一般涉及便于冷卻單獨的電子單元，諸如機柜安裝式計算機服務器單元，的機柜安裝式組件的裝置和方法。
技術介紹
集成電路芯片和包含該芯片的模塊的能量消耗持續增長以實現處理器性能的增強。這一趨勢對模塊和系統水平上在冷卻上提出了挑戰。需要提高空氣流量以有效地冷卻高耗能模塊并且限制排放至計算機中心內的空氣的溫度。在許多大型服務器應用中，處理器以及它們相關的電子器件(例如，存儲器、磁盤驅動器、電源等)被裝入可拆卸的抽屜結構，這些抽屜疊置在機柜或框架中。在其他情況中，電子器件可以位于機柜或框架中的固定位置上。一般地，各部件由在平行空氣流動通道中通常是從前向后移動的空氣冷卻，冷卻空氣由一個或多個空氣移動裝置(例如，風扇或吹風機)驅動。在一些情況下，可通過使用更強力的空氣移動裝置或者通過增加現有空氣移動裝置的轉速(即，RPM)來提供更大的空氣流量以處理單個抽屜中增加的能量消耗。不過，在計算機裝置系統(例如，數據中心)的情況下，這種方法會在機柜方面出現問題。由逸出機柜的空氣承載的顯熱負載會對室內空調有效處理該負載的能力施加壓力。對于具有“服務器農場”或多排緊密設置的計算機機柜的大型裝置系統來說尤其是這樣。在這種裝置系統中，不僅會對室內的空調造成挑戰，而且這種情況也會導致再循環問題，即離開一個機柜單元的部分“熱”空氣被吸入相同機柜或附近機柜的空氣入口中。這一再循環流動通常本質上是極度復雜的，并且可導致比預想的高很多的機柜入口溫度。冷卻空氣溫度的增加可導致各部件超過它們允許的操作溫度或者減小各部件的長期可靠性。因此，在本領域中需要便于機柜安裝式電子單元的平衡冷卻的裝置和方法，尤其是在大型計算機裝置系統的情況下。
技術實現思路
通過用于便于電子機柜的冷卻的裝置，現有技術的缺點得以克服并且還可帶來其他優點。該裝置包括出口門，該門構建為安裝于并且至少部分地覆蓋電子機柜的空氣出口側。所述出口門包括第一區段和第二區段。所述出口門的第一區段和第二區段構建為再導引所述電子機柜的至少一部分排出的入口-出口空氣流，并且將所述再導引的空氣流從所述出口門排出，使其位置和方向便于其與從所述電子機柜的空氣出口側到空氣入口側的再循環的用過的入口-出口空氣流相混合。所述再導引空氣流和再循環空氣流的混合便于在所述電子機柜的空氣入口側的一部分處降低空氣入口溫度，由此增強對所述電子機柜的冷卻。這一點的完成是通過選擇再導引空氣流為冷于再循環空氣流。在另一方面，提供了一種受冷卻的電子系統。該受冷卻的電子系統包括電子機柜，所述電子機柜具有空氣入口側和空氣出口側，至少一個電子抽屜和至少一個空氣移動裝置。所述空氣入口和空氣出口側分別使外部空氣在入口處進入以及熱的空氣在出口處排出，同時所述至少一個空氣移動裝置能夠使外部空氣由所述電子機柜的空氣入口側流入，并穿過所述至少一個電子抽屜到達所述電子機柜的空氣出口側。所述受冷卻的電子系統還包括連接于所述電子機柜的裝置，該裝置便于冷卻所述電子機柜。所述裝置包括連接于所述電子機柜的空氣輸送結構，用于在所述電子機柜外部位置處輸送空氣流，并且使其方向便于其與任何從所述電子機柜的空氣出口側到空氣入口側的再循環的用過的入口-出口空氣流混合，其中所輸送的空氣流比所述再循環的用過的入口-出口空氣流要冷，其中所述輸送空氣流與所述再循環空氣流的混合便于所述電子機柜的空氣入口側的一部分處的空氣入口溫度降低，由此增強所述電子機柜的冷卻。在另一方面，提供一種用于便于電子機柜冷卻的方法。該方法包括允許入口-出口空氣流從空氣入口側穿過電子機柜到達空氣出口側；以及采用連接于所述電子機柜的裝置從而便于在所述電子機柜外部位置處輸送空氣流，并且使其方向便于其與任何從所述電子機柜的空氣出口側到空氣入口側的再循環的用過的入口-出口空氣流混合。所輸送的空氣流比所述再循環的用過的入口-出口空氣流要冷，所述輸送空氣流與所述再循環空氣流的混合便于所述電子機柜的空氣入口側的一部分處的空氣入口溫度的降低，由此增強所述電子機柜的冷卻。另外，通過本專利技術的技術實現其他的特征和優點。這里詳細描述本專利技術的其他的實施例和方面，其被認為是要求得到保護的本專利技術的一部分。附圖說明本專利技術的主題被特定指出并且提出在在說明書的結束處的權利要求書中。結合附圖，本專利技術的上述內容和其他目的、特征和優勢可從下述詳細說明清楚得知，其中圖1A描述空氣冷卻計算機裝置系統的傳統凸起地板布局的一項實施例；圖1B描述空氣冷卻計算機裝置系統的傳統非凸起地板布局的一項實施例，其中頂部的空氣導管和擴散器用于將經冷卻的空氣流分配給電子機柜；圖2描述由本專利技術解決的一個問題，示出在空氣冷卻計算機裝置系統的凸起地板布局的一項實施方式中的再循環空氣流動模式；圖3A是電子機柜的一項實施例的橫截面平面圖，該機柜使用裝置冷卻的液體-空氣熱交換器以增強通過電子機柜的空氣的冷卻；圖3B是電子機柜的另一實施例的橫截面平面圖，該機柜使用裝置冷卻的液體-空氣熱交換器以增強穿過電子機柜的空氣的冷卻；圖4描述位于計算機裝置系統的凸起地板上的電子機柜的一項實施例，并且采用根據本專利技術一個方面的裝置，該裝置包括連接于電子機柜以便于電子機柜冷卻的出口門；圖4A是根據本專利技術一個方面的沿線A-A所作的圖4的出口門的橫截面平面圖；圖5A是根據本專利技術一個方面的出口門的一項實施例的等軸視圖，該門構建為安裝于并且至少部分地覆蓋電子機柜的空氣入口側；圖5B是圖5A的出口門的等軸視圖，示出根據本專利技術一個方面的出口門的內側的一項實施例；圖5C是圖5A和5B的入口門的等軸視圖，示出根據本專利技術一個方面的從電子機柜的下部和上部穿過出口門的空氣流動模式； 圖6是根據本專利技術一個方面的升起地板計算機裝置系統中的電子機柜的下和上部的空氣入口溫度的圖表，示出沒有進行再循環空氣流動溫度的降低，以及采用如圖4-5C所示的出口門蓋進行再循環空氣流動溫度降低這兩種情況；圖7是根據本專利技術一個方面的沿線A-A所作的圖4的出口門的備選實施例的橫截面平面圖。具體實施例方式如這里所用的，術語“電子機柜”、“機柜安裝式電子器件”，和“機柜單元”是可互換使用的，并且包括任何殼體、框架、機柜、隔間、刀片服務器系統等，具有計算機系統或電子器件系統的一個或多個發熱部件，并且可以是例如具有高、中或低端處理能力的獨立計算機處理器。在一項實施例中，電子機柜可以包括多個電子抽屜，每個抽屜具有一個或多個設置在其中的需要冷卻的發熱部件。而且，如這里所使用的，“熱交換器”表示冷卻劑可在其中循環的任何熱交換機構；并且包括并聯或串聯的一個或多個分立的熱交換裝置。現在將參照附圖，其中在所有不同附圖中使用的相同附圖標記指代相同或類似的部件，為了便于理解，附圖沒有按照比例繪制。如圖1A所示，一般在現有技術中，在空氣冷卻計算機裝置系統100的凸起地板布局中，多個電子機柜110設置在一排或多排中。如圖1A所示的計算機裝置系統可容納幾百個或者甚至幾千個微處理器。在圖1A的結構中，經冷卻的空氣從供給空氣夾層145經由穿孔的地板磚160進入計算機室，該空氣夾層限定在凸起地板140與房間的基板或子地板165之間。冷卻的空氣在電子機柜的空氣入口側120穿過百葉窗式蓋被吸入并且穿過電子機柜的背面(即，即空氣出口側130)排出。每個電子機柜110可具有本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種便于電子機柜冷卻的裝置，該裝置包括：出口門，該門構建為安裝于并且至少部分地覆蓋電子機柜的空氣出口側，所述出口門包括第一區段和第二區段；以及其中，所述出口門的第一區段和第二區段構建為再導引至少一部分所述電子機柜的用過的入口 －出口空氣流，并且將所述再導引的空氣流從所述出口門排出，使其位置和方向便于其與從所述電子機柜的空氣出口側到空氣入口側的再循環的用過的入口－出口空氣流相混合，其中所述再導引空氣流和再循環空氣流的混合便于在所述電子機柜的空氣入口側的一部分處降低空氣入口溫度，由此增強對所述電子機柜的冷卻。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：小邁克爾J埃爾斯沃思，列維A坎貝爾，理查德C褚，馬杜蘇丹K艾延加，羅杰P施米特，羅伯特E西蒙斯，
申請(專利權)人：國際商業機器公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]