数据中心.pdf

本发明涉及数据中心。装运容器内的数据中心在其内部具有下部通风室和上部通风室。上部通风室中的被加热的空气从该通风室离开进入到与其相邻的多个热交换器中。由热交换器冷却的空气朝向下部通风室行进并且进入到该下部通风室中。数据中心包括多个托架，每个托架均包括设备接收部，该设备接收部定位在与下部通风室开放连通的敞开底部和与上部通风室开放连通的敞开顶部之间。每个托架内的风扇均将被冷却的空气从下部通风室向上抽吸到托架的敞开底部中，将被冷却的空气向上吹动通过设备接收部从而冷却被接收在其中的任何计算设备，以及将被冷却的空气通过敞开顶部排出到上部通风室中。

权利要求书
1.   一种便携式数据中心，所述便携式数据中心包括：
横向间隔开的两个纵向延伸侧部；
被连接在这两个侧部之间的两个端部；
下部或地板部，所述下部或地板部被连接在所述侧部的底部与所述端部的底部之间；
上部或顶蓬部，所述上部或顶蓬部被连接在所述侧部的顶部与所述端部的顶部之间；
上部通风室；
下部通风室；
多个托架，所述多个托架设置在所述上部通风室和所述下部通风室之间，其中所述托架的顶部与所述上部通风室开放连通，所述托架的底部与所述下部通风室开放连通；
定位在所述托架内的多个向上指向的空气移动装置；
定位在所述托架内的多个纵向指向的空气移动装置；
冷却系统，所述冷却系统具有用于冷却接收自所述上部通风室的空气的多个制冷剂/空气热交换器以及用于冷却接收自所述制冷剂/空气热交换器的制冷剂的多个水/制冷剂热交换器；
被施加到所述侧部、所述端部、所述下部或地板部以及所述上部或顶蓬部的内表面的绝缘层；以及
施加到所述绝缘层上的保护层；
网络；
与所述网络连接的控制器。

2.   根据权利要求1所述的便携式数据中心，所述便携式数据中心还包括：
机械紧固件，所述机械紧固件用于将所述绝缘层和所述保护层保持就位。

3.   根据权利要求1所述的便携式数据中心，其中，所述绝缘层由聚异氰脲酸酯构成。

4.   根据权利要求1所述的便携式数据中心，其中，所述绝缘层由喷涂泡沫构成。

5.   根据权利要求4所述的便携式数据中心，其中，所述绝缘层由聚氨酯喷涂泡沫构成。

6.   根据权利要求1所述的便携式数据中心，所述便携式数据中心还包括：
多个第一托架以及多个第二托架，其中，所述多个第一托架的前部与所述多个第二托架之间的容积限定走道；
运动感测装置，所述运动感测装置被联接到所述网络、设置在容器的内部内、并且能够操作以检测在所述容器的所述内部内的运动并且通过所述网络发送信号；
多个照明装置，所述多个照明装置定位在所述容器的所述内部内并且联接到所述控制器；以及
所述控制器，所述控制器被联接到所述网络以及所述多个照明装置，所述控制器能够操作以将所述多个照明装置接通和关闭、接收所述运动信号，并基于接收到的所述运动信号来指示所述多个照明装置接通和关闭。

7.   根据权利要求1所述的便携式数据中心，其中，所述控制器还构造成在检测到运动的情况下接通所述多个照明装置以及在检测到最后运动情况之后经历预定时间时关闭所述多个照明装置。

8.   一种便携式数据中心，所述便携式数据中心包括：
容器，所述容器包括内部；
网络；
控制器；
AC电力分配系统；以及
DC控制系统，所述DC控制系统被联接到所述网络、所述AC电力分配系统以及一个或更多个DC供电子系统。

9.   根据权利要求8所述的便携式数据中心，所述便携式数据中心还包括：
电池备用单元，所述电池备用单元被连接到所述DC控制系统。

10.   根据权利要求8所述的便携式数据中心，其中，所述DC控制系统包括：
到所述AC电力分配系统的连接；
到所述网络的连接；
用于将AC电力转换为DC电力的整流器；
到一个或更多个DC供电子系统的连接，所述DC供电子系统选自包括如下的组：火灾检测、火灾扑灭、人行门控制、内部照明控制、运动检测、百叶窗控制、空气移动装置控制、电力监测和控制、温度控制、冷却水供应监测、水灾探测和湿度控制；以及
电池备用单元，在丧失AC电力之后，所述电池备用单元提供所述DC控制系统和所述DC供电子系统的不间断操作。

11.   一种用于便携式数据中心的托架，所述托架包括：
顶部，所述顶部具有能够供空气穿过的至少一个开口；
底部，所述底部具有能够供空气穿过的至少一个开口；
多个计算设备接收部，所述多个计算设备接收部定位在所述顶部和所述底部之间；
多个空气移动装置，所述多个空气移动装置定位在所述顶部和所述底部之间并且沿向上方向或纵向方向指向；
至少一个能够移除的竖立支承构件，所述至少一个能够移除的竖立支承构件在所述顶部和所述底部之间延伸并且位于所述多个计算设备接收部中的至少两个计算设备接收部之间；
至少一个不能够移除的竖立支承构件，所述至少一个不能够移除的竖立支承构件在所述顶部和所述底部之间延伸；以及
至少一个能够移除的前后延伸框架构件，所述至少一个能够移除的前后延伸框架构件在所述能够移除的竖立支承构件和所述不能够移除的竖立支承构件之间延伸。

12.   根据权利要求11的用于便携式数据中心的托架，所述托架还包括：
前部，所述前部包括第一竖立支承构件，其中所述第一竖立支承构件是能够移除的；
后部，所述后部包括第二竖立支承构件，其中所述第二竖立支承构件是不能够移除的；以及
至少一个前后延伸构件，所述至少一个前后延伸构件水平定位在所述第一竖立支承构件和所述第二竖立支承构件之间，其中所述延伸构件是能够移除的。

13.   根据权利要求11所述的用于便携式数据中心的托架，所述托架还包括：
所述纵向指向的空气移动装置，所述纵向指向的空气移动装置定位在所述顶部和所述底部之间并且定位在前部竖立支承构件和后部竖立支承构件之间。

14.   根据权利要求11所述的用于便携式数据中心的托架，所述托架还包括：
一个或更多个能够延伸的导轨系统，所述一个或更多个能够延伸的导轨系统定位在计算设备接收区域内；
一个或更多个多段铰接臂；以及
一个或更多个电插座。

15.   根据权利要求14所述的用于便携式数据中心的托架，其中：
所述能够延伸的导轨系统定位在用于竖直安装的计算设备的设备接收区域的顶部和底部处，或者定位在用于水平或纵向安装的计算设备的所述设备接收区域的侧面处，并且所述能够延伸的导轨系统操作以在被延伸时在向所述计算设备提供全部支承的同时，允许所述计算设备的单个部件从所述托架延伸以及缩回到所述托架中；
多段铰接臂包括第一部分和端部，所述第一部分被连接到所述托架的后部，所述端部被连接到所述计算设备的所述单个部件的后部，并且所述多段铰接臂操作以允许计算设备支承电缆以受控的方式借助所述导轨系统延伸或缩回；并且
在所述铰接臂的所述端部处定位有电插座。

16.   根据权利要求14所述的用于便携式数据中心的托架，所述托架还包括：
刚性托槽，所述刚性托槽被安装在所述能够延伸的导轨系统的最向外延伸导轨之间，并且所述刚性托槽具有足以支撑计算设备的不能够在导轨上安装的部件的尺寸。

17.   一种冷却便携式数据中心的方法，所述便携式数据中心构造在容器内，所述容器具有：在其底部附近的多个下部开口，来自外部环境的冷却空气通过所述下部开口进入所述容器的内部空间中；在其顶部附近的多个上部开口，被加热的空气通过所述上部开口离开所述容器的内部空间；控制器；覆盖所述上部开口和所述下部开口并且与所述控制器通信的多个能够调节的百叶窗；与所述控制器通信的内部温度和湿度传感器以及外部温度和湿度传感器；所述方法包括：
测量所述容器的内部温度和湿度状况并且将所述状况传送给所述控制器；
测量所述容器的外部温度和湿度状况并且将所述状况传送给所述控制器；
所述控制器比较所述内部温度和湿度状况与所述外部温度和湿度状况；以及
所述控制器与所述百叶窗通信以调节一个或更多个百叶窗的位置。

说明书数据中心
技术领域
本发明总体上涉及数据中心，且更具体地涉及模块化数据中心。
背景技术
规划和构造传统数据中心需要大量的资金、规划和时间。规划传统数据中心的挑战包括：使计算密度最大化(即，提供给定物理空间内的最大量的计算能力)。此外，可能难以(并非不可能)使用足够有效地的可用空间以提供足够的计算能力。
一旦数据中心被构造成，可能难以升级以保持与当前技术一致。例如，可能难以(并非不可能)扩展满负载操作的现有数据中心，这是因为扩展可能需要附加电源和冷却源，这些附加电源和冷却源简单地是不可利用的或安装起来昂贵。
发明内容
因此，需要一种用于降低实现数据中心所需的成本、规划和/或时间的装置。还需要一种与传统数据中心相比需要更少的成本、规划和/或时间的的数据中心。能够构造用于具体用户需求的可定制数据中心也是期望的。能够与现有数据中心集成的数据中心也是有利的。还需要一种在设置和安装期间需要更少时间和努力的数据中心。
如从下述详细说明和附图能够显而易见的，本发明提供这些以及其他优势。
附图说明
图1是容纳在容器内部的数据中心的立体图。
图2是图1的容器的放大局部立体图，省除了该容器的纵向侧部、前部和人行门以便观看该容器的内部。
图3是贯穿该容器横向截取的图1的数据中心的放大局部剖面立体图，并且省除了该容器的第一纵向侧部和第二纵向侧部。
图4是图1的数据中心的放大局部剖面立体图，省除了该数据中心的电气系统并且该视图贯穿该容器纵向截取。
图5是图1的数据中心的放大局部剖面立体图，省除了该数据中心的电气系统并且该视图贯穿该容器横向截取。
图6是图1的数据中心的托架的前视图，所述托架容纳示例性计算设备。
图7A是图1的数据中心的放大局部剖面立体图，省除了该数据中心的竖直冷却系统并且该视图贯穿该容器纵向截取。
图7B是图1的数据中心的电气系统的电气示意图。
图8A是图1的数据中心的实施方式的放大局部剖面立体图，所述数据中心包括不间断电源(“UPS”)、省除其竖直冷却系统并且该视图贯穿该容器纵向截取。
图8B和图8C是图1的数据中心的电气系统的电气示意图，所述数据中心包括UPS。
图9是图5的托架的立体图，省除了示例性计算设备。
图10是图1的数据中心的放大局部剖面立体图，省除了该数据中心的电气系统并且该视图贯穿该容器纵向截取。
图11是数据中心的另选实施方式的放大局部剖面立体图，所述数据中心包括沿其顶蓬部和地板部的开口和百叶窗、省除了该数据中心的电气系统、并且该视图贯穿该容器横向截取。
图12是图11的数据中心的放大局部剖面立体图，所述数据中心包括沿其顶蓬部和地板部的另选百叶窗、省除了该数据中心的电气系统以及该数据中心的竖直冷却系统部分、并且该视图贯穿该容器纵向截取。
图13是数据中心的另选实施方式的放大局部立体图，所述数据中心包括沿其顶蓬部和侧部的开口和百叶窗。
图14是图13的数据中心的放大局部立体图，省除了沿所述数据中心的顶蓬部的百叶窗并且包括沿该数据中心的侧部的百叶窗组件。
图15是图1的数据中心的绝缘壁的放大局部剖面图，示出了外部容器壁、中间绝缘层以及内部保护层。
具体实施方式
参考图1，本发明的方面涉及容纳在容器12内部的数据中心10。容器12能够是通常用于借助货船、有轨车、半牵引车等来装运货物的类型的常规运输容器。容器12是便携的并且能够被运送到基本上为最小装设所需最好准备的使用现场。如将在下文详细描述的，数据中心10能够预构造成具有期望计算机硬件、数据存储容量和接口电子器件。例如，数据中心10能够根据顾客的需求和/或规格来构造。
数据中心10被完全自容纳在容器12中，并且能够大致准备用于立即进行后续运送，因此减少对于现场技术人员的需要，并且在具体实施方式中，减少对于安装和设置计算硬件、路由数据电缆和路由电力电缆等的需要。
如将在下文详细描述的，容器12内的环境能够被气候控制，以提供用于操作计算设备和硬件的合适环境。例如，容器12内的环境能够提供最优化功率消耗(包括，用于照明的足够功率)、冷却、通风和空间利用。数据中心10能够构造成提供适用于远程位置、临时位置等的有效自容纳计算方案。
容器12具有与第二纵向侧部16相对的第一纵向侧部14。容器12还包括：第一端部18，所述第一端部在所述第一纵向侧部14和所述第二纵向侧部16之间横向地延伸；以及第二端部20，所述第二端部在所述第一侧部14和所述第二侧部16之间横向地延伸。作为非限制性示例，所述第一纵向侧部14和所述第二纵向侧部16中的每个都能够是大约40英尺长以及大约9.5英尺高。作为另选的非限制性示例，第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中的每个均能够是大约20英尺长和大约9.5英尺高。第一端部18和第二端部20能够是大约8英尺宽和大约9.5英尺高。第一端部18和第二端部20中的一个能够包括人行门24。容器12还包括顶部或顶蓬部30，所述顶部或顶蓬部在第一侧部14和第二侧部16之间横向地延伸并且在第一端部18和第二端部20之间纵向地延伸。容器12还包括底部或地板部32，该底部或地板部在第一侧部14和第二侧部16之间横向地延伸并且在第一端部18和第二端部20之间纵向地延伸。该容器12能够安装在柱子33或块体等上面，以升高到地面以上。
参考图15，为了最小化或防止在容器12的内部积聚冷凝水以及为了最小化所需的来自冷却水供应装置或冷却水源310的冷却水量，绝缘部17能够被施加到容器12的内部，从而覆盖纵向侧部14和16、端部18和20、顶部或顶蓬部30以及底部或地板部32。为了提供保护，于是能够应用钢面板15以覆盖该绝缘部17。钢面板15能够借助例如足够多的点焊而被附接到容器12的侧部14和16、端部18和20、顶部或顶蓬部30以及底部或地板部32，以提供对于钢面板15和施加的绝缘部17的足够机械支承。作为非限制性示例，绝缘部17能够是聚异氰脲酸酯的预成型的泡沫面板。作为附加非限制性示例，绝缘部17能够是喷涂泡沫，例如聚氨酯泡沫，其中该泡沫将形成数据中心10的内部环境与外部环境之间的完全气封和防潮层，由此最小化霉和霉菌在绝缘部17内和后面的生长。
如图2所示并且如本领域技术人员所理解的，地板部32包括支承框架40，该支承框架具有与第二纵向延伸框架构件42B横向间隔开的第一纵向延伸框架构件42A。第一纵向延伸框架构件42A和第二纵向延伸框架构件42B分别沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16(见图1)延伸并且分别支承该第一纵向侧部14和第二纵向侧部16。
地板部32还包括多个横向延伸框架构件44，所述横向延伸框架构件在第一纵向延伸框架构件42A和第二纵向延伸框架构件42B之间横向地延伸。多个横向延伸的空隙或下部通风室46被限定在横向延伸框架构件44之间。如果若在图3中所述的实施方式中所示的那样，横向延伸框架构件44具有带有敞开内侧部47的C形截面形状，那么下部通风室46能够每个均包括C形横向延伸框架构件44的敞开内侧部47。空气能够在下部通风室46内在地板部32内横向流动，该下部通风室包括C形横向延伸框架构件44的敞开内侧部47。横向延伸框架构件44能够有助于引导或导向该横向空气流。
每个横向延伸框架构件44都能够由具有C形截面形状的单个长形构件构成。然而，每个横向延伸框架构件44都能够包括三个横向延伸部：第一部分50、第二部分52以及第三部分54。第一部分50邻近于第一纵向侧部14，第二部分52邻近于第二纵向侧部16，第三部分54定位在第一部分50和第二部分52之间。
第一对间隔开的纵向延伸支承表面56A和56B由横向延伸框架构件44的第一部分50支承。第二对间隔开的纵向延伸支承表面58A和58B由横向延伸框架构件44的第二部分52支承。在所述的实施方式中，横向延伸框架构件44的第三部分54由纵向延伸支承表面56B和58B侧面相接。
图4提供了数据中心10的纵向剖面。为了描述目的，已经省除第一端部18和人行门24，以更好地观看容器12内的部件。第一纵向侧部14、第二纵向侧部16、第一端部18(见图1)、第二端部20、顶蓬部30和地板部32限定用户(例如，技术员)借助人行门24(见图1)能够接近的封闭中空内部60。
转到图3和图5，在该内部60内，多个支架或托架70沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16的每个设置。由横向延伸框架构件44的第一部分50支承的第一对间隔开的纵向延伸支承表面56A和56B(见图2和图3)支承沿第一纵向侧部14延伸的多个托架70(见图3)。由横向延伸框架构件44的第二部分52支承的第二对间隔开的纵向延伸支承表面58A和58B支承沿第二纵向侧部16延伸的多个托架70(见图3和图4)。
中央走廊部72被限定在托架70之间并且位于横向延伸框架构件44的第三部分54上方。在该中央走廊部72中，横向延伸框架构件44的第三部分54支承走道74。可选地，走道74能够包括穿孔部76以及在该穿孔部76旁边纵向延伸的一个或多个沟道或电线管理通道78A和78B。可选地，一个或多个沟道或电线管理通道(未示出)能够沿顶蓬部30在中央走廊部72中延伸。
穿孔部76利用透气的、多孔的或穿孔的材料来构成。例如，穿孔部76能够利用穿孔瓦片80来构成，从而允许空气流动通过该瓦片、从该瓦片上方到该瓦片下方并且进入到下部通风室46中。穿孔瓦片80能够是本领域已知的任何标准穿孔计算机房瓦片。例如，合适瓦片包括由马里兰州的杰瑟普的TateAccess Floors,Inc.出售的制造部件编号20‑0357。
电线管理通道78A和78B每个都具有敞开顶部82和附接到其上的一个或多个可移除盖84。每个盖84能够联接到每个电线管理通道78A和78B的敞开顶部82。作为非限制性示例，盖84能够借助摩擦连接、卡合连接等而联接到通道78A和78B的敞开顶部82。
可选地，托架70能够借助隔离器或隔离联接器86被联接到第一对间隔开的纵向延伸支承表面56A和56B以及第二对间隔开的纵向延伸支承表面58A和58B，所述隔离器或隔离联接器构造成吸收容器12相对于托架70的运动。隔离联接器86有助于防止对安装到托架70上的任何计算设备的损坏，所述损坏可能由当容器被移动到使用位置时、在地震事件期间(例如，地震)等出现的容器12的运动引起。如图5所示，每个托架70还能借助隔离联接器86被联接到第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中的一个，以在运送期间或地震事件等期间防止该托架倒塌或撞击到容器12的第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中。
在如图4所示的实施方式中，五个托架70沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中的每个设置。然而，这不是必要的，并且取决于用于构造托架70和容器12两者的尺寸，能够沿第一纵向侧部14和/或第二纵向侧部16设置不同数量的托架70。作为非限制性示例，当容器12的侧部14和16每个均为40英尺长时，五个托架70沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中的每个设置。作为非限制性示例，当容器12的侧部14和16每个均为20英尺长时，两个托架70沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中的每个设置。
如从图5最佳地所示，第一上部通风室90A被设置成邻近于第一纵向侧部14和顶蓬部30，第二上部通风室90B被设置成邻近于第二纵向侧部16和顶蓬部30。设置在第一上部通风室90A中的空气由竖直冷却系统100A(将在下文更详细地描述)冷却。设置在第二上部通风室90B中的空气由与竖直冷却系统100A大致类似的竖直冷却系统100B冷却。被冷却的空气从第一上部通风室90A和第二上部通风室90B向下流入到容器12的内部60的中央走廊部72中，并且流向走道74。中央走廊部72主要用作这样的管道，该管道用于接收并结合来自竖直冷却系统100A和100B两者的被冷却的空气。换句话说，竖直冷却系统100A和100B使容器12的在托架70之间的内部60的中央走廊部72充满冷却空气。作为非限制性示例，容器12的内部60的中央走廊部72中的空气能够具有从大约75华氏度至大约79华氏度的温度，在一些实施方式中具有大约77华氏度的温度。
结合的被冷却的空气穿过走道74的穿孔部76并且进入到横向延伸下部通风室46中。下部通风室46内的冷却空气朝向第一纵向侧部14和第二纵向侧部16两者沿横向延伸框架构件44横向流动。如下文所述的，被冷却的空气被向上抽吸到托架70中，向上流动通过该托架，并且返回到在托架70上方的第一上部通风室90A和第二上部通风室90B，在此处，该被冷却的空气分别被竖直冷却系统100A和100B再次冷却。
竖直冷却系统100A和100B彼此机械地分离并且独立地操作。如果竖直冷却系统100A和100B中的一个不起作用，那么另一个起作用的竖直冷却系统继续冷却流入中央走廊部72中并且因此进入到下部通风室46中的空气，用于将其分配到在第一纵向侧部14处的托架70以及在第二纵向侧部16处的托架，而不考虑哪个竖直冷却系统不起作用。如此，数据中心10能够单独借助竖直冷却系统100A和100B中的一个来冷却。竖直冷却系统100A和100B两者都能够联接到公共主电源或单独主电源。此外，竖直冷却系统100A和100B能够联接到公共冷却水供给系统或水源(见图10)。
电气系统
图6提供了用于存放计算设备102的其中一个托架70的前视图。被接收在托架70内的具体计算设备102能够包括任何计算装置(例如，刀片式服务器，因此底板等)以及本领域已知的任何其他类型的安装在机架上的电子设备。托架70的结构在下文被详细描述。
转到图7A、图7B和图8A，电气系统110向由托架70容纳的计算设备102(见图6)供应电力。为了便于描述，从图7A、图7B省除了计算设备102。一个或多个电力线112A和112B(见图8A)向电气系统110供应电力。作为非限制性示例，每条电力线112A和112B能够向电气系统110供应大约600安培Y形(WYE)的电力。WYE电力系统将允许实施用于计算设备工业的标准电压(例如，110VAC和208VAC)在优选的实施方式中，208VAC被供应给多个电插座132，以允许增加计算设备的单个部件的内部电源的效率，由此降低数据中心的总电力消耗。此外，110VAC被供应到多个电插座132，以支持不能够接受208VAC电力输入的计算设备。
电气系统110包括一个或多个配电面板120A和120B，这些配电面板均分别具有多个断路器122A‑M以及122A‑N，这些断路器保护容器12内的各种带电部件(包括竖直冷却系统100A和100B、计算设备102等)免受功率骤增(例如由低电压引起的电流消耗过量、电缆互连故障、或引起过量电流消耗的任何其他状况)。作为非限制性示例，配电面板120A的断路器122A‑M和配电面板120B的断路器122A‑N能够具有小于22KIAC(千安培断开容量)的故障等级。
电力线112A借助断开开关124A被联接到电气系统110，该断开开关124A构造成将电力线112A的电流与配电面板120A和120B选择性地断开。例如，该断开开关能够构造用于600安培交流电(AC)。电力线112B能够联接到单独的断开开关124B，该断开开关124B构造成用于选择性地断开电力线112B的电流。
在所述的实施方式中，配电面板120A向竖直冷却系统100A提供电力，配电面板120B向竖直冷却系统100B提供电力。配电面板120A和120B中的每个还沿容器12的第一纵向侧部14和第二纵向侧部16两者向托架70提供电力。在图7B中，沿容器12的第一纵向侧部14延伸的五个托架70被标记为″CARR.#9″、″CARR.#7″、″CARR.#5″、″CARR.#3″和″CARR.#1″，沿容器12的第二纵向侧部16延伸的五个托架70被标记为″CARR.#8″、″CARR.#6″、″CARR.#4″、″CARR.#2″和″CARR.#0″。
多个电导线130被连接到配电面板120A的断路器122A‑M以及配电面板120B的断路器122A‑N。被联接到配电面板120A的断路器122C‑G和122I‑M的每个电导线130均沿第一纵向侧部14在托架70后面延伸，被连接到配电面板120B的断路器122C‑G和122I‑M的每个电导线130均沿第二纵向侧部16在托架70后面延伸。沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16延伸的电导线130将电力输送到多个电插座132，该电插座能够安装到第一纵向侧部14和第二纵向侧部16或托架70上。为了便于说明，在图7A中，省除了将电力传导到所选择的电插座132的电导线130。
取决于实施细节以及视满足电力需求的情况而定，每个托架70都能够包括两个或更多个电插座132。为了便于说明，在图7B中针对每个托架70示出了两个电插座132。在所述的实施方式中，用于托架″CARR.#8″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122C。用于托架″CARR.#6″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122D。用于托架″CARR.#4″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122E。用于托架″CARR.#2″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122F。用于托架″CARR.#0″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122G。
转到沿第二纵向侧部16的托架70，用于托架″CARR.#9″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122I。用于托架″CARR.#7″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122J。用于托架″CARR.#5″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122K。用于托架″CARR.#3″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122L。用于托架″CARR.#1″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122M。
电气系统110能够包括用于每个电插座132的单独的电源133(例如，480V AC电源)。每个主电源133均能够被联接在配电面板120A和120B的断路器122C‑G和122I‑M中的一个与电插座132之间。主电源133被联接到控制器134(在下文描述)。控制器134向主电源133发送指令，以指示这些电源向其相应电插座132中的一个或更多个通过电力或停止向其相应电插座132中的一个或多个发送电力。由此，控制器134控制哪些电插座132被供电以及哪些电插座不被供电。
此外，配电面板120A的断路器122H借助电导线130被联接到竖直冷却系统100A，配电面板120B的断路器122B借助电导线130被联接到竖直冷却系统100B。可选地，配电面板120A的断路器122B能够被联接到竖直冷却系统100B，配电面板120B的断路器122N能够被联接到竖直冷却系统100A。
配电面板120B的断路器122H能够借助电导线130被联接到可选增湿器123。另外，配电面板120A能够借助电导线130被联接到除湿器125。增湿器123和除湿器125能够包括湿度传感器(未示出)，所述湿度传感器构造成产生指示容器12内的湿度的湿度信号。控制器134能够联接到可选增湿器123和除湿器125并且构造成接收该湿度信号并且解释该湿度信号以确定容器12内的湿度。控制器134能够向增湿器123和除湿器125发送指令，从而基于该湿度信号来指示该增湿器和除湿器增加或减少容器12内的湿度。响应于来自控制器134的指令，增湿器123能够增加其水蒸汽输出以增加容器12内的空气中的湿度或者除湿器能够增加其干空气输出以减小容器12内的湿度。可选地，增湿器123和除湿器125的功能可以结合成单个湿度控制单元(未示出)。控制器124可以联接到湿度控制第一。控制器134可以发送指令到湿度控制单元，从而指示该湿度控制第一基于湿度信号增加或减小容器12内的湿度。
参考图8A‑8C，可选地，电气系统110能够包括一个或多个不间断电源(“UPS”)114、连续电源(“CPS”)、备用电池等。当至电力线112B的电力被中断时，UPS114向数据中心10的各个带电部件提供电力，所述带电部件包括竖直冷却系统100A和100B、计算设备102等。在所述的实施方式中，电气系统110包括构造成向全部托架70以及定位在数据中心10内的其他电气设备(例如，冷却系统100A和100B)提供电力的单个UPS114。UPS114能够包括一个或多个电池115。
能够从数据中心10省除一个或多个托架70，以提供容器12内用于UPS114的物理空间。作为非限制性示例，单个UPS114能够装配在由其中一个托架70占用的同一覆盖区或空间包络面内。作为另一非限制性示例，单个UPS114能够装配在由一对横向相邻托架70占用的同一覆盖区或空间包络面内。在这种实施方式中，UPS114能够装配在托架70中的第一托架的空间包络面内，并且UPS114的电池115能够占用与这些托架70的横向相邻于该第一托架的第二托架相同的空间包络面。因此，数据中心10能够基于用户对于计算设备102的需要以及由此所需的托架70数量对比可靠性(即，包括或不包括一个或多个可选UPS114)而构造成。
UPS114能够从电力线112B和/或电力线112A接收电力。UPS114借助断开开关124C被联接到配电面板120A和120B。在所述的实施方式中，设置UPS旁路开关124D。在正常操作期间，开关124A、124B和124C闭合并且UPS旁路开关124D断开。通过断开开关124A、124B和124C并且闭合UPS旁路开关124D，UPS114被绕过。控制器134能够被联接到开关124A、124B、124C和124D并且构造成断开它们，以切断至配电面板120A和120B的电力。图8B中的虚线示出了将控制器134联接到开关124A、124C和124D的控制线。控制线携载来自控制器的指令，从而指示开关124A、124C和124D断开，以切断至配电面板120A和120B的全部电力。另一控制线(未示出)能够用于将控制器134连接到断开开关124B。
UPS114构造成检测至配电面板120A和120B的电力何时被中断并且何时开始向其放出电力，以避免或减少到电气系统110的其他部件的任何电力损失的持续时间。在所述的实施方式中，从电力线112B(借助断开开关124B)接收的电力由UPS114通过断开开关124C发送到配电面板120A和120B。当UPS114检测到电力线112B不再携载电流时，UPS114能够构造成开始从电池115向配电面板120A和120B放出电力；或另选地，将电力从电力线112A发送到配电面板120A和120B。
在图8A‑8C所示的实施方式中，UPS114包括静态开关116。在电线112B发生电力损失的情况下，静态开关114能够向电力线112A传输负载(例如，计算设备102)。如果电力线112A也不提供电力，那么UPS114将从电池115向电气系统110的配电面板120A和120B放出电力。另选地，在电力线112B发生电力损失的情况下，UPS114将开始从电池115向电气系统110的配电面板120A和120B放出电力。当UPS114已经放出其存储的全部能量时，静态开关116将向电力线112A传输负载(例如，计算设备102)。与单独将UPS114联接到电力线112B相比，将UPS114的静态开关116联接到电力线112A提供更大的故障容差。
下文的表A和表B提供其中主电源、电力线112A、电力线112B、电池115和静态开关116能够将电力引导到配电面板120A和120B的一对非限制性示例。在表A和表B中，术语“是(YES)”表示主电源在静态开关116处提供电力，而术语“否(NO)”表示主电源在静态开关116处不提供电力。
  电力线112A  电力线112B 电池115  向配电面板120A和120B供应电力  是  是  是  电力线112B  是  是  否  电力线112B  是  否  是  电力线112A  是  否  否  电力线112A  否  是  是  电力线112B  否  是  否  电力线112B  否  否  是  电池115  否  否  否  无
表A
  电力线112A  电力线112B 电池115  向配电面板120A和120B供应电力  是  是  是  电力线112A  是  是  否  电力线112A  是  否  是  电力线112A  是  否  否  电力线112A  否  是  是  电池115  否  是  否  电力线112B  否  否  是  电池115  否  否  否  无
表B
参考图5，电气系统110还向照明系统140提供电力。照明系统140能够包括多个发光二极管(“LED”)142，所述LED被安装在容器12的内部60内在顶蓬部30上位于走道74上方的中央走廊部72内并且位于上部通风室90A和90B之间。LED142能够与其他类型的发光装置相比提供电力和/或空间效率。另选地，照明系统140能够包括安装在走道74上方的中央走廊部72内的荧光灯(未示出)。在这种实施方式中，电气系统110能够包括2KVA的照明变压器(未示出)。照明系统140能够包括定位在人行门24上方的应急灯(未示出)，以在电力损失的情况下用于紧急离开。控制器134能够联接到照明系统140并且构造成将LED142接通和关闭。照明系统140还能够包括运动感测单元153，所述运动感测单元被安装在容器12的内部60内。运动感测单元能够产生指示容器12内的运动的存在性的运动信号。控制器134能够联接到可选的运动感测单元153并且构造成接收所述运动信号并解释所述运动信号以确定容器12内的运动的存在性。控制器134能够发送指令给照明系统140并且构造成将LED142接通。在从不再存在容器12内的运动开始的预定时间之后，控制器134能够发送指令给照明系统140并且构造成将LED142关闭。作为非限制性示例，在已经检测到容器12内的运动存在10分钟之后，控制器134能够指示照明系统140以关闭LED142。该运动信号还能够被传送到侵入检测系统196。
参考图8D，为了支持容器12内的各个管理功能，能够采用24V DC(直流)系统180。24VDC系统能够向与数据中心相关的各个控制器提供电力。作为非限制性示例，控制器功能能够是电力检控和管理190(例如电压和电流)、供水监控192(例如，压力、温度和流速)、各种系统警报(例如，火灾探测器184、火灾扑灭186(例如，杜邦的FM200Fire Suppression System)、水灾探测器188、以及运动感测153、照明140、侵入探测器196)以及人行门24控制。24V DC系统能够使用专用UPS194以在AC输入电力至容器12丧失或中断的情况下允许持续监控和管理。在优选的实施方式中，UPS194将具有足够容量以向24V DC系统180提供电力至少1小时。要理解的是，多个DC系统(每个输出不同的DC电压，例如12V DC或48V DC)能够被采用以完成全部的管理和控制功能。还要理解的是，每个DC系统均能够利用单个专用UPS，单个UPS能够用于向全部DC系统供应电力、或者多个DC系统能够配置有来自多个DC系统UPS中的一个的电力。
通信网络
回到图7A和图8A，容器12能够包括与外部网络152(例如，互联网)联接的网络连接150，例如调制解调器和路由器等。网络连接150能够借助本领域已知的任何合适连接而连接到外部网络152，所述合适连接包括无线连接、铜电缆段、光纤电缆段等。例如，容器12能够借助一个或多个网络电缆连接(例如，48CAT6GigE网络连接)被联接到在邻近建筑物中实施的外部网络。
容器12还能够包括内部网络或专用网络154(例如，局域网(“LAN”))，所述内部网络或专用网络用于将数据中心10内的数据在计算设备102的各个部件之间传送。作为非限制性示例，专用网络154能够被实施为以太网络。
网络电缆线路(未示出)能够将托架70中的计算设备102联接到专用网络154的各个网络部件。网络电缆线路能够包括本领域已知的任何合适电缆，所述电缆包括铜电缆、光纤电缆等。网络电缆线路能够根据需要沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16联接，以实现与驻留在托架70中的计算设备102的连接。此外，网络电缆线路能够驻留在电线管理通道78A和78B内。另选地，托架70中的计算设备102能够借助无线连接而联接到专用网络154的单个部件。
控制器134还联接到专用网络154。电气系统110还能够连接到专用网络154。例如，每个主电源133(被联接到电插座132)能够被联接到专用网络154。在这种实施方式中，控制器134能够通过专用网络154发送指令到主电源133。此外，照明系统140能够联接到专用网络154，控制器134能够通过专用网络154发送指令到照明系统140。其他部件(例如，可选增湿器123、除湿器125和竖直冷却系统100A和100B)能够联接到专用网络154，目的在于与控制器134通信和/或从控制器134接收指令。
网络连接150能够联接到专用网络154，目的在于在专用网络154和外部网络152之间提供通信。用于实施专用网络154、将计算设备102联接到专用网络154以及将专用网络154联接到外部网络152的方法和装置是本领域已知的，且因此在此将不被详细描述。
控制器
如本领域技术人员能够理解的，控制器134被联接到存储器136和/或包括存储器136。存储器136包括能够由控制器134执行的指令。控制器134还能够可选地联接到设置在容器12的内部60内的一个或多个温度传感器137，这些温度传感器每个都构造成向控制器134发送温度信号。存储器136能够包括这样的指令，当所述指令由控制器134执行时，所述指令指示控制器来解释接收自每个温度传感器137的温度信号，以获得温度测量值。存储器136还能够存储从温度信号(多个温度信号)获得的温度测量值(多个温度测量值)、接收自每个温度传感器137的温度信号等。
控制器134能够通过专用网络154来控制计算设备102(见图6)以及容器12内的环境。在控制器134被联接到至外部网络152的网络连接150的实施方式中，被联接到外部网络152的一个或多个远程计算装置(未示出)能够与控制器134通信。例如，远程计算装置能够接收来自控制器134的温度信息。类似地，远程计算装置能够接收来自控制器134的湿度信息，该湿度信息由控制器接收自可选增湿器123。此外，远程计算装置能够发送指令到控制器134，从而指示该控制器向可选增湿器123和除湿器125发送指令，从而增加或减小容器12内的湿度。远程计算装置还能够指示控制器134发送指令，从而使得所选择的主电源133(被联接到所选择的电插座132)加电或掉电。此外，远程计算装置还能够指示控制器134来接通或关闭照明系统140的LED142。
控制器134能够监控容器12内的环境系统。例如，竖直冷却系统100A和100B每个均能够包括冷却系统处理器或控制器380(下文描述)。控制器134能够联接到冷却系统控制器380，用于从其接收信息(例如，警报、警告、系统故障等)。控制器134能够发送所接收的信息到远程计算装置(多个远程计算装置)。例如，控制器134能够传输警报到远程计算装置(多个远程计算装置)，从而指示已经出现问题(例如，冷却水流已经停止、制冷剂流的温度过高而不能充分地冷却计算设备102等)。此外，控制器134能够发送指令给冷却系统控制器380，以基于容器12内的温度来指示该冷却系统控制器操作或不操作。
存储器136能够包括这样的指令，该指令用于监控电气系统110以及指示控制器134将与电力可用性和电力消耗有关的信息报告给与外部网络152联接的远程计算装置(多个远程计算装置)(未示出)。此外，控制器134能够接收来自远程计算装置(多个远程计算装置)的指令，例如使得电气系统110掉电(例如，断开开关124A、124B、124C和124D)、使所选择的主电源133(被联接到一个或多个电插座132)通电、断开至所选择的主电源133(被联接到一个或多个电插座132)的电力的指令等。
控制器134能够监控和/或控制计算设备102(见图6)。例如，存储器136能够包括用于监控UPS114、计算设备102的单个部件(例如，各个刀片式服务器)等的指令。此外，控制器134能够接收来自远程计算装置(多个远程计算装置)的指令从而指示该控制器将计算设备102的单个部件接通或关闭、向该远程计算装置提供数据等。
控制器134能够包括用户界面138，该用户界面构造成显示从接收自每个温度传感器137的温度信号获得的温度测量值(多个温度测量值)、以及接收自容器12内的其他系统的任何数据。
托架
在图5、图6和图9中提供托架70的示例性实施方式。如上所述，托架70构造成存放计算设备102，该计算设备能够包括多个计算装置(例如，刀片式服务器)以及本领域已知的任何其他类型的安装在机架上的电子设备。托架70具有与大致敞开顶部212相对的大致敞开底部210。托架70还具有大致敞开前部214，计算设备102、风扇、电线电缆线路、能安装在机架上的设备、附件等被接收在该大致敞开前部中，用于存放在其中并且在其中被使用。与敞开前部214相对，托架70具有后部216。
电缆线路和布线(例如，电线、通信电缆等)能够通过后部216进入到托架70中，该后部能够打开和/或能够包括一个或多个孔215，所述孔构造成允许一条或多条电缆或电线从其穿过。如上所述，电导线130和可选通信电缆线路(未示出)能够沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16延伸。此外，电插座132(见图7)沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16定位成邻近于托架70的后部216。这种电插座132和通信电缆线路能够通过托架70的后部216被联接到该托架中的计算设备102。
如本领域技术人员所理解的，被容纳在容器12的内部60中的计算设备102的数量至少部分地由托架70的数量以及每个托架容纳计算设备102的容量来确定。托架70包括框架220，计算设备102、风扇、电缆线路、能安装在机架上的设备、附件等能够安装或以其他方式附接到该框架。框架220构造成允许空气流入到敞开底部210中、向上流过托架70、流过并围绕计算设备102及其计算设备中的其他物品、以及流出敞开顶部212。
框架220包括多个间隔开的竖立支承构件222A‑H，从而限定一个或多个竖立设备接收区域224A‑C。所述实施方式具有三个设备接收区域224A‑C，这些设备接收区域由沿托架70的前部214设置的四个竖立支承构件222A‑D以及沿托架70的后部216设置的四个竖立支承构件222E‑H限定。与被固定就位的支承构件222A‑B和222D‑H相比，竖立支承构件222C是可移动的。移除竖立支承构件222C以及相关联的前后延伸构件236能够允许安装横跨设备接收区域224B和224C的任何构造的计算设备，而无任何改变。作为非限制性示例，竖立支承构件222C以及相关联的前后延伸构件236能够被移除，以允许安装沿侧部14和16纵向取向的顾客设计服务器底座。同样，移除竖立支承构件222C以及相关联的前后延伸构件236能够允许现场安装顾客设备，而没有托架70的任何改变。本领域技术人员理解的是，通过将本领域的普通知识应用到本教导能够构造出具有不同数量的竖立设备接收区域的托架，并且这样的实施方式落入本教导的范围内。
竖立支承构件222A‑H在托架70的敞开顶部212处由具有孔228A‑F的通风顶板226联接到一起，所述孔228A‑F与设备接收区域224A‑C连通，加热空气能够通过该通风顶板离开该设备接收区域224A‑C并且传送到定位在通风顶板上方的相应第一或第二上部通风室90A或90B。孔228A‑B能够结合到一起以形成一个大孔。类似地，孔228C‑D和228E‑F能够结合到一起。能够完成将这些孔结合到一起以支撑一些HVAC装置。竖立支承构件222A‑H沿托架70的前部214在敞开底部210处由前部导轨230联接到一起并且沿托架70的后部216在敞开底部210处由后部导轨232联接到一起。
沿托架70的前部214对齐的四个竖立支承构件222A‑D能够由任何期望数量的前后延伸构件236联接到沿托架70的后部216对齐的四个竖立支承构件222E‑H。构件236能够向托架70提供结构稳定性。此外，构件236能够提供附接点，计算设备102、风扇、电缆、能安装在机架上的设备、附件等能够被联接到附接点。此外，沿后部216的竖立支承构件222E‑H能够由在其间延伸的任何数量的构件238联接到一起。构件238能够提供稳定性和/或附接点，计算设备102、风扇、电缆、能安装在机架上的设备、附件等能够被联接到该附接点。可选地，构件238中的孔239构造成提供用于布线和电缆线路等的通路。
沿托架70的前部214的竖立支承构件222A‑D能够包括开口240A‑F，这些开口每个均构造成接收计算设备，例如整流器、网络交换装置(例如，路由器)等。在图6中所示的实施方式中，两个开口240E和240F每个均容纳整流器242，并且四个开口240A‑D每个均容纳网络交换装置244。作为示例，整流器242能够构造成从大约480V至大约48V整流。参考图7B，联接到配电面板120A的电插座132能够连接到其中一个整流器242，联接到其他配电面板120B的电插座132能够联接到整流器242中的其他整流器。由此，每个整流器242均接收来自不同配电面板120A或120B的电力。
转到图9，可选地，沿托架70的后部216的竖立支承构件222E‑H能够包括一个或多个开口241，这些开口大致类似于开口240A‑F并且与竖立支承构件222A‑D的一个或多个相应开口240A‑F对齐。
一个或多个开口端导管250A‑F能够在沿前部214的竖立支承构件222A‑D和沿后部216的竖立支承构件222E‑H之间延伸。这些导管250A‑F中的每个均具有与敞开后端部253相对设置的敞开前端部251(见图3)。每个导管250A‑F均能够构造成提供从托架70的前部214到托架70的后部216的电缆通路(未示出)。作为非限制性示例，电缆能够包括用于以太网连接的类别6(″Cat‑6″)电缆。转到图6，一个或多个网络连接252A‑F(例如，以太网插口)能够定位成邻近于托架70的前部214并且联接到延伸通过导管250A‑F的电缆(未示出)。
如图6所示，设备接收区域224A‑C每个均能够划分为四个段″S1‑S4″(每个托架70一共12个段)。每个段″S1‑S4″能够使用二十四个以太网连接；然而，这不是必要的。另选地，设备接收区域224A‑C每个都能够划分为五个段“S1‑S5”(每托架70一共15个段)，其中段S5(未示出)能够用于实现多端口网络连接装置。作为非限制性示例，网络连接装置能够包含二十四个以太网端口或其他合适类型的通信端口。作为非限制性示例，每个刀片槽均能够具有两个以太网端口。然而，如本领域技术人员所理解的，每个刀片槽能够包括不止两个以太网端口。例如，不止一个以太网端口能够定位在刀片式服务器的前部，并且不止一个以太网端口能够定位在刀片式服务器的后部。设备接收区域224A‑C不局限于结合具有具体数量的以太网端口的刀片式服务器使用。此外，设备接收区域224A‑C不局限于结合具有以太网端口的刀片式服务器使用并且能够结合具有其他类型的通信端口的刀片式服务器使用。
如图5和图6所示，多个空气移动组件260均具有多个空气移动装置264(例如，风扇)，这些空气移动装置取向成将空气向上吹动通过设备接收区域224A‑C，这些空气移动组件260被安装在托架70的竖立支承构件222A‑H之间。每个空气移动组件260均包括框架262，该框架构造成安装在设备接收区域224A‑C中的一个内。框架262容纳多个空气移动装置264，每个空气移动装置均取向成使得空气沿大致相同的向上方向流动。在图5和图6示出的实施方式中，托架70包括九个空气移动组件260。但是，这不是必要的。安装在每个设备接收区域224A‑C内的空气移动组件的数量能够至少部分地基于冷却接收在其中的计算设备所需的空气循环量来确定。空气移动组件260均接收来自电导线130(见图7)的电力，所述电导线运送电力到托架70并且使得容纳在其中的计算设备102通电。
由于阻塞用于通过竖立支承构件222B和222F之间或者222C和222G之间的区域的空气流路径的前后延伸构件236，被安装在该区域中的计算设备等可能不能接收足够的空气流。当该设备被安装在这些区域中时，一个或多个空气移动组件260能够横向安装在与该设备相关的竖立支承构件222之间，以允许由该设备产生的被加热的空气纵向移动到竖立设备接收区域224A‑C中，在所述竖立设备接收区域中，所述被加热的空气将与由竖直冷却系统产生的空气流混合。
竖立设备接收区域224A‑C能够被定制以接收预定集合的计算设备(例如，预定数量的刀片式服务器)。例如，竖立设备接收区域224A‑C能够构造成沿竖直取向接收刀片式服务器103。另选地，竖立设备接收区域224A‑C能够构造成沿水平取向接收刀片式服务器。此外，直立设备接收区域224A‑C能够构造成沿纵向取向接收计算设备。当计算设备要被纵向安装时，可能必须移除竖立支承构件222C以及相关联的前后延伸构件236，以形成用于供计算设备占用的所需空间包络面。
在一些实施方式中，标准19″机架安装计算机齿轮(未示出)能够被安装在竖立设备接收区域224A‑C内部。机架安装计算机齿轮内的风扇将空气从容器12内部60的中央走廊部72抽吸到竖立设备接收区域224A‑C中。该空气将穿过机架安装计算机齿轮，由此被加热、并且从与托架70的后部216邻近的机架安装计算机齿轮离开。被加热空气可以离开托架70内或托架70的后部216与第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中的邻近一个纵向侧部之间的机架安装计算机齿轮。在这样的实施方式中，空气移动组件260将托架70内的被加热空气朝向托架70的敞开顶部212向上引导。此外，空气移动组件260将有助于将被加热空气抽吸出托架70外并抽入到竖立设备接收区域224A‑C，在这些竖立设备接收区域中，空气移动组件260将被加热空气朝向托架70的敞开顶部212向上引导。机架安装计算机齿轮能够沿任何取向安装到竖立设备接收区域224A‑C内。例如，机架安装计算机齿轮能够以类似于刀片式服务器的方式安装到竖立设备接收区域224A‑C内。此外，能够使用托架70的另选实施方式，其中机架安装计算机齿轮能够安装成在容器12内纵向延伸。
机架安装计算机齿轮能够利用滑出式导轨系统(未示出)被安装在设备接收区域224A‑C内。使用滑出式导轨系统可能允许任何制造商的计算机硬件适用于该数据中心10中。该滑出式导轨系统将允许计算机齿轮从设备接收区域224A‑C拉出到例如经过托架70的前部214的6英寸的距离。这将允许接近计算设备的该单个部件和相关联的外部连接的全部区域的不受限制服务。为了支持使用该滑出式导轨系统，当计算设备的部件从设备接收区域224A‑C被拉出或被推入到该设备接收区域中时，铰接电缆管理槽系统(未示出)能够被用于管理并控制与计算设备的单个部件相关联的各种电缆(例如，数据电缆和电力电缆)的运动。一个或多个电源板能够被附接到滑出式导轨系统以向与该导轨系统相关联的计算设备提供电力。电源板输入被连接到多个电插座132中的一个。作为非限制性示例，电源板能够供应有208V AC的单相电力。当多个电源板被附接到导轨系统时，至少一个电源板被连接到接收来自配电面板120A的电力的电插座132，并且至少一个电源板被连接到接收来自配电面板120B的电力的电插座132。这允许计算设备供应有来自冗余电源的电力。
隔离联接器86能够沿托架70的底部210联接到竖立支承构件222A‑H。另选地，隔离联接器86能够安装到沿托架70的底部210定位的前部导轨230、后部导轨232和/或前后延伸构件236。如从图5中最佳地所示，隔离联接器86还能够将竖立支承构件222F‑G中的一个或多个联接到容器12的第一纵向侧部14和第二纵向侧部16。
竖直冷却系统
参考图5，如上所述，竖直冷却系统100A冷却通过沿第一纵向侧部14设置的托架70向上流动的空气，而竖直冷却系统100B冷却通过沿第二纵向侧部16设置的托架70向上流动的空气。竖直冷却系统100B与竖直冷却系统100A大致相同。因此为了说明目的，将仅详细说明竖直冷却系统100B。
转到图10，竖直冷却系统100B包括两种流体流，即制冷剂流和冷水或冷却水流。在竖直冷却系统100B内，制冷剂流通过将其热量传递到冷却水流而被冷却。竖直冷却系统100B包括水/制冷剂热交换器300，所述水/制冷剂热交换器构造成从制冷剂流传热到冷却水流。水/制冷剂热交换器300能够利用本领域已知的任何热交换器来实施。作为非限制性示例，合适的热交换器包括能够从在科罗拉多州布鲁姆菲尔德的如42U营业的Directnet,Inc.购买的Liebert XDP水基的冷却剂泵送单元(Liebert XDP Water‑Based Coolant Pumping Unit)。
冷却水流接收自作为连续冷却水流的外部冷却供水系统或水源310。作为非限制性示例，所接收的冷却水流能够具有从大约45华氏度至大约55华氏度的温度。可选地，冷却水流能够驻留在闭合回路312中，该闭合回路将被加热的先前冷却水返回到外部冷却水源310以再次冷却。闭合回路312和水/制冷剂热交换器300与托架70间隔开，并且制冷剂被带到该托架。因此，冷却水流的闭合回路312和水/制冷剂热交换器300与数据中心10的计算设备102隔离开。
冷却水流由第一水管线路318运输到容器12并且由第二水管线路320运离容器12。容器12包括T形入口阀330，该T形入口阀将从第一水管线路318接收的冷却水流的一部分引导到每个竖直冷却系统100A和100B(见图5)。容器12包括T形出口阀332，该T形出口阀将从竖直冷却系统100A和100B(见图5)两者接收的回流水流引导到第二水管线路320。
入口管334被联接在入口阀330的一个出口与竖直冷却系统100B的水/制冷剂热交换器300之间。入口管334将冷却水流的一部分运送到水/制冷剂热交换器300。类似的入口管(未示出)被联接在入口阀330的另一出口与竖直冷却系统100A的水/制冷剂热交换器300之间。
出口管336被联接在竖直冷却系统100B的水/制冷剂热交换器300与出口阀332的一个入口之间。出口管336将回流水流从水/制冷剂热交换器300运送到出口阀332。类似的出口管(未示出)被联接在竖直冷却系统100A的水/制冷剂热交换器300与出口阀332的另一入口之间。
在入口管334内流动的冷却水流能够将入口管冷却到容器12的内部60内的空气中水分的冷凝温度以下。因此，水能够在入口管334上冷凝并且从该入口管滴落。类似地，在出口管336内流动的水流能够将出口管冷却到容器12的内部60内的空气中水分的冷凝温度以下，从而使得水在出口管上冷凝并且从该出口管滴落。
盆或承水盘340能够设置在入口管334和出口管336下方。从入口管334和出口管336滴落的任何冷凝水能够滴落到承水盘340中。承水盘340包括出口或排水口342，冷凝水通过该出口或排水口离开承水盘340。排水口342能够延伸通过容器12的地板部32并且能够与容器12外部的环境开放连通。如本领域技术人员能够理解的，外部管道、软管等能够被联接到排水口，用于将冷凝水远离容器12引导。
入口管334和承水盘340一起形成无源除湿系统350，该无源除湿系统限制容器12内的湿度而不会消耗超过竖直冷却系统100A和100B(见图5)所消耗的任何附加电功率。在一些实施方式中，无源除湿系统350包括出口管336。由无源除湿系统350提供的除湿量能够至少部分地由供水在其上冷凝的部件(例如，入口管334、出口管336、水/制冷剂热交换器300、入口阀330和出口阀332等)的表面面积来确定。
在竖直冷却系统100B内，冷却剂流流经闭合回路352。闭合回路352包括制冷剂供应歧管354和制冷剂回流歧管356，该制冷剂供应歧管354是绝热的，该制冷剂回流歧管356是绝热的。制冷剂供应歧管354将冷却的制冷剂运送到多个供应管360，所述多个供应管是绝热的，每个供应管均被连接到多个制冷剂/空气热交换器370中的一个。在所示的实施方式中，对于每个托架70设置两个热交换器370。然而这不是必要的。多个回流管372每个均联接到多个热交换器370中的一个，所述回流管是绝热的，所述多个回流管将被加热的制冷剂从多个热交换器370运送到制冷剂回流歧管356。施加于供应歧管、回流歧管、供应管和回流管的绝热将防止任何冷凝液滴落到位于歧管和管下面的服务器。由于所述的实施方式包括用于每个托架70的两个热交换器370，因此多个供应管360和多个回流管370每个均包括十个导管。制冷剂回流歧管356将从热交换器370接收的被加热的制冷剂往回运送到水/制冷剂热交换器300，以由所述水/制冷剂热交换器300中的冷却水流再次冷却。
制冷剂供应歧管354、供应管360、制冷剂回流歧管356和回流管372均能够包括构造成控制或限制从其经过的制冷剂流的一个或多个流量调节器或阀358。在图10中描述的实施方式中，制冷剂供应歧管354包括在第一供应管360之前的一个阀358，所述阀358调节进入到供应管360中的制冷剂流。在图10中描述的实施方式中，供应管360均包括一个阀358，所述阀358调节至每个热交换器370的制冷剂流。通过选择性地调节通过阀358的制冷剂流，供应到每个热交换器370的冷却量能够被调节。
竖直冷却系统100B能够包括与制冷剂供应歧管354、供应管360、制冷剂回流歧管356和/或回流管372联接的一个或多个传感器376。每个温度传感器376均能够用于监控制冷剂流的温度并且产生温度信号。如上所述，竖直冷却系统100B能够包括冷却系统控制器380，该冷却系统控制器可以定位在冷却单元300内。该冷却系统控制器能够联接到入口阀330和温度传感器(多个温度传感器)376。在这样的实施方式中，冷却系统控制器380构造成基于从温度传感器(多个温度传感器)376接收的温度信号(多个温度信号)来增加或减小通过第一水管线路318和入口阀330的冷却水的流速，用于减小或增加竖直冷却系统100B的闭合回路352内的冷却剂流的温度。由此，通过改变用于冷却制冷剂流的冷却水流的流速，能够调节闭合回路352内的制冷剂流的温度。
如果有任何制冷剂从竖直冷却系统100B泄漏，那么该制冷剂以气体或蒸汽形式泄漏。因此，即使发生制冷剂泄漏，该制冷剂也不会泄漏或滴落到计算设备102上面。供制冷剂循环的制冷剂供应歧管354、供应管360、制冷剂回流歧管356和回流管372的温度高于在容器12的内部60内的空气中的水分的冷凝温度。因此，水不会冷凝在制冷剂供应歧管354、供应管360、制冷剂回流歧管356和回流管372上。结果，制冷剂流不会使得计算设备102暴露于滴落水(由于冷凝而滴落)。
参考图4，每个热交换器370均具有盘管组件373。制冷剂从供应管360流入到每个热交换器370中并且循环通过其盘管组件373。托架70上方的空气是热的，因为其已经被计算设备102加热。被加热的空气向上行进通过热交换器370并且由制冷剂冷却。如从图4和图5最佳地所示，每个热交换器370均被实施为散热器型蒸发器，所述热交换器的盘管组件373相对于托架70的前部214和敞开顶部212成一定角度设置。如本领域技术人员所理解的，盘管组件373具有一个或多个冷却表面(未示出)，在该冷却表面处，在盘管组件373外部的空气与在盘管组件373内流动的制冷剂之间进行热交换。热交换器370的盘管组件373能够成角度，以最大化可用于定位热交换器的空间的冷却表面的数量，由此提供最大量的冷却能力。例如，被限定在托架70的前部214和盘管组件373之间的内角″A″能够从大约144度至大约158度变化。因此，在盘管组件373和托架70的敞开顶部212之间能够限定从大约144度至大约158度的角度。
热交换器370的冷却能力还至少部分地取决于在其盘管组件373中流动的制冷剂的量。如上所述，通过调节阀358，从每个供应管360流动到每个热交换器370中的制冷剂的量能够被调节。由此，竖直冷却系统100B的冷却能力能够针对每个托架70、每个托架的一部分等被定制。此外，冷却能力能够至少部分地基于预期由计算设备102产生的热量的量被确定，所述计算设备被安装在每个托架内、被安装在托架的一部分内等。作为非限制性示例，从供应管360到热交换器370中的制冷剂流能够针对容器12内的计算设备102(例如，刀片式服务器)的具体分布而被定制。此外，制冷剂供应歧管354内的阀358能够被用于控制到竖直冷却系统100B的全部热交换器370的制冷剂流。类似地，制冷剂回流歧管356中的阀(未示出)能够被用于限制来自竖直冷却系统100B的全部热交换器370的制冷剂流。
多个弯管或弯曲导管390能够被联接在每个热交换器370与相邻托架70的敞开顶部212的至少一部分之间，以将从托架70升起的被加热的空气引导到热交换器370中。在所述的实施方式中，一个弯曲导管390被联接在单个热交换器370与相邻托架70的敞开顶部212的一部分(例如，大约一半)之间。每个弯曲导管390均具有弯曲部392，并且限定用于从托架70驱出到热交换器370中的被加热的空气的弯曲行进路径。通过将从托架70升起的被加热的空气沿容器12的顶蓬部30引导，弯曲部392有助于防止在上部通风室90A和90B中沿顶蓬部30形成背压，该背压将被加热的空气往回推到托架70的敞开顶部212中。在所述的实施方式中，弯曲导管390包括内部挡板394，该挡板使弯曲导管390沿弯曲行进路径分叉。
密封构件396定位在托架70的后部216与第一纵向侧部14和第二纵向侧部16之间。类似地，密封构件397定位在托架70的前部214和热交换器370之间。密封构件396和397有助于将上部通风室90A和90B从容器12的内部60的其余部分密封。密封构件396和397能够由本领域已知的任何合适材料(包括泡沫)构造成。
由热交换器370冷却的空气由空气移动组件260从该热交换器推动，并且所述空气朝向容器12的地板部32上的走道74从成角度的热交换器370向下流动。如上所述，走道74包括穿孔部76，该穿孔部允许空气从其流过并且进入到下部通风室46中。如果横向延伸框架构件44实施为C形截面形状，那么空气能够在横向延伸框架构件44的敞开内部47内横向流动。换言之，C形横向延伸框架构件44的敞开内部47能够被认作是邻近的下部通风室46的一部分。
一旦位于其中一个下部通风室46内，该空气就可能流动到托架70下面。由于横向延伸框架构件44从走道74下面延伸到沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16两者设置的托架70下面，因此空气由横向延伸框架构件44从走道74下面朝向托架70并且在该托架下面横向引导。一旦位于托架70下面，空气就被托架的空气移动组件260向上抽吸并且进入到该托架70中，并且通过并围绕计算设备102。当空气由计算设备102加热时，被加热的空气升高通过托架70，并且进入到弯曲导管390，该弯曲导管将被加热的空气引导到与托架相关的热交换器370中，以被再次冷却。
如上所述，每个托架70均包括空气移动装置264(见图5)。由空气移动装置264消耗以充分地冷却计算设备102的功率量能够至少部分地由空气如何从托架70流动并且流入到热交换器370中来确定。因此，弯曲导管390在上部通风室90A和90B中的形状能够至少部分地由空气移动装置264所消耗的功率量来确定。因此，弯曲导管390能够构造成减小或最小化由空气移动装置264消耗的功率量。
如果容器12定位在其中容器外部的空气具有适合于冷却安装在托架70内的计算设备102(见图6)的温度的环境中，那么该容器能够包括这样的开口，来自外部环境的空气能够通过该开口流入到容器中，以冷却该计算设备102。该容器还能够包括这样的开口，由计算设备102加热的空气能够通过该开口离开该容器而进入到外部环境中，在这样的实施方式中，竖直冷却系统100A和100B(见图5)的一些空气冷却部件能够从数据中心10被省除。
图11提供了用于具有适合于冷却安装在托架70内的计算设备102(见图6)的温度的环境中的数据中心400。为了便于说明，已经使用相同的附图标记来指代数据中心400和数据中心10(见图5)的相同部件。数据中心400包括容器402，其类似于容器12(见图5)。为了便于说明，仅容器402的与容器12不同的方面将被详细说明。
容器402包括：多个第一上部开口410A；多个第二上部开口410B；多个第一下部开口412A；以及多个第二下部开口412B。多个第一上部开口410A和多个第一下部开口412A沿容器402的第一纵向侧部14延伸。多个第二上部开口410B和多个第二下部开口412B沿容器402的第二纵向侧部16延伸。多个第一上部开口410A以及多个第二上部开口410B提供上部通风室90A和90B分别与容器402外部的环境之间的开放连通。多个第一下部开口412A以及多个第二下部开口412B提供下部通风室46与容器402外部的环境之间的开放连通。
冷却空气由安装在托架70内的空气移动组件260抽吸通过多个第一下部开口412A和多个第二下部开口412B进入到下部通风室46中。由计算设备102(见图6)加热的空气由空气移动组件260分别从上部通风室90A和90B推动通过多个第一上部开口410A和多个第二上部开口410B。在该实施方式中，通过控制容器402外部的空气的湿度，来控制容器402内部的空气的湿度。
可选地，数据中心400包括百叶窗420。在如图11所示的实施方式中，单个百叶窗420被接收在多个第一上部开口410A和多个第二上部开口410B中的每个的内部，单个百叶窗420被接收在多个第一下部开口412A和多个第二下部开口412B中的每个的内部。然而，这不是必要的。
在下文讨论的另选实施方式中，百叶窗420能够覆盖多个第一上部开口410A和多个第二上部开口410B以及多个第一下部开口412A和多个第二下部开口412B。作为非限制性示例，第一百叶窗能够覆盖多个第一上部开口410A中的单独一个，不同的第二百叶窗能够覆盖多个第二上部开口410B中的单独一个。类似地，第三百叶窗能够覆盖多个第一下部开口412A中的单独一个，第四百叶窗能够覆盖多个第二下部开口412B中的单独一个。作为另一非限制性示例，单个百叶窗能够覆盖多个第一上部开口410A中的不止一个、多个第二上部开口410B中的不止一个、多个第一下部开口412A中的不止一个、或者多个第二下部开口412B中的不止一个。
百叶窗420能够选择性地被打开和关闭以使数据中心400在开发系统状态和封闭系统状态之间选择性地过渡，在该开放系统状态中，至少一个百叶窗420被打开，在该封闭系统状态中，全部百叶窗420都被关闭。基于外部环境因素，数据中心400能够在开放系统状态下操作以在合适时采用“自由空气”冷却，并且在必要时(例如，外部环境中的空气温度太热或太冷，外部环境中的空气太湿、外部环境中的空气包括太多污染物等)切换到封闭系统状态。
可选地，如图11和图12所示，数据中心400能够省除冷却水源310、冷却水/制冷剂热交换器300、制冷剂供应歧管354、制冷剂回流歧管356、供应管360、回流管372、制冷剂/空气热交换器370、弯曲导管390、T形入口阀330、T形出口阀332、第一水管线路318、第二水管线路320、入口管334和出口管336。在这样的实施方式中，数据中心400能够在操作期间保持开放系统状态，并且仅当计算设备102(见图6)被掉电时过渡到封闭系统状态。
在一些实施方式中，百叶窗420构造成使得全部百叶窗420同时打开或关闭。例如，每个百叶窗420均能够包括多个叶片422(被示出为处于打开位置)，所述叶片能够由控制开关(未示出)选择性地打开和关闭。当该开关被放置在关闭位置中时，百叶窗420的全部叶片422关闭；并且当该开关处于打开位置时，百叶窗420的全部叶片422打开。
可选地，数据中心400包括一个或多个盖、烟囱或类似结构(未示出)，所述类似结构构造成允许空气从多个第一上部开口410A以及多个第二上部开口410B流动并且同时防止沉积物(雨、雪等)通过多个第一上部开口410A以及多个第二上部开口410B进入容器402中。
参考图12，提供了百叶窗420的另选实施方式。百叶窗430构造成被联接到容器402的邻近于多个第二上部开口410B的顶蓬部30并且远离该容器402的顶蓬部30向外延伸。百叶窗430还构造成待被联接到容器402的邻近于多个第一上部开口410A(见图11)的顶蓬部30并且远离该容器402的顶蓬部30向外延伸。百叶窗430还构造成被联接到容器402的邻近于多个第二下部开口412B中的一个或多个的地板部32并且远离该容器402的地板部32向外延伸。百叶窗430还构造成被联接到容器402的邻近于多个第一下部开口412A(见图11)中的一个或多个的地板部32并且远离该容器402的地板部32向外延伸。
每个百叶窗430均包括这样的组件(未示出)，该组件构造成选择性地打开以提供容器402的内部60与外部环境之间的空气流、以及选择性地关闭以切断容器402的内部60与外部环境之间的空气流。百叶窗430能够构造成利用本领域已知的任何方法同时打开和关闭。此外，每个百叶窗430均能够包括过滤器(未示出)，该过滤器构造成防止污染物和颗粒物质(例如，灰尘和昆虫等)进入容器402的内部60。
图13和图14提供了用于具有适合于冷却安装在托架70内的计算设备102(见图6)的温度的环境中的数据中心450。为了便于说明，相同的附图标记被用于指代数据中心450与数据中心10和400的相同部件。数据中心450包括容器452，其大致类似于容器12(见图1)。为了便于说明，容器452的仅与容器12不同的方面将被详细说明。
类似于数据中心400(见图11和图12)，数据中心450包括多个第一上部开口410A以及多个第二上部开口410B。然而，数据中心450省除了多个第一下部开口412A以及多个第二下部开口412B。相反，数据中心450包括多个第一侧向开口456A以及多个第二侧向开口456B。多个第一侧向开口456A沿容器452的第一纵向侧部14延伸，多个第二侧向开口456B沿容器452的第二纵向侧部16延伸。
多个第一侧向开口456A以及多个第二侧向开口456B提供在容器452外部的环境与下部通风室46(见图11)之间的开放连通。冷却空气由空气移动组件260(见图11)抽吸通过多个第一侧向开口456A和以及多个第二侧向开口456B进入到下部通风室46中。由计算设备102(见图6)加热的空气由空气移动组件260从上部通风室90A和90B(见图11)推动通过多个第一上部开口410A以及多个第二上部开口410B。在该实施方式中，通过控制容器452外部的空气的湿度，来控制容器452内的空气的湿度。
在图13中，百叶窗420被接收在多个第一上部开口410A以及多个第二上部开口410B中的每个内，多个第一侧向开口456A以及多个第二侧向456B由大致类似于百叶窗420的百叶窗560覆盖。在图14中，多个第一上部开口410A以及多个第二上部开口410B被示出不具有百叶窗，并且多个第一侧向开口456A以及多个第二侧向开口456B由百叶窗组件562覆盖，该百叶窗组件远离容器452向外延伸。
代替叶片，百叶窗组件562包括开口或槽564。每个百叶窗组件562均包括这样的组件(未示出)，该组件构造成选择性地打开以提供容器452的内部60与外部环境之间的空气流，以及选择性地关闭以切断容器452的内部60与外部环境之间的空气流。百叶窗组件562能够构造成利用本领域已知的任何方法同时打开和关闭。此外，每个百叶窗组件562均能够包括过滤器(未示出)，所述过滤器构造成防止颗粒物质(例如，灰尘和昆虫等)进入容器452的内部60。
前述实施方式描述了被包含在不同其他部件中的不同部件、或与不同其他部件相关联的不同部件。要理解的是，这种描述的体系结构仅是示例性的，并且事实上许多其他体系结构也能够被实施，这些其他体系结构也实现相同功能性。在概念意义上，实现相同功能性的任何部件布置是有效地“相关联的”，使得能够实现期望功能性。因此，在本文结合以实现具体功能性的任何两个部件能够被视为彼此“相关联”，使得能够实现期望功能性，而与体系结构或中间部件无关。类似地，如此相关联的任何两个部件也能够被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地联接”以实现期望功能性。
虽然已经示出并描述了本发明的具体实施方式，但是对于本领域技术人员显而易见的是，基于本文的教导，能够进行变化和修改而不偏离本发明及其更广泛的方面，因此所附权利要求书要包含落入其范围内的全部这些变化和修改，因为这些变化和修改落入本发明的真实精神和范围内。此外，要理解的是，本发明仅由所附权利要求书限定。本领域技术人员将理解的是，总体上，本文所使用的、尤其在所附权利要求书(例如，所附权利要求书的主体部分)中使用的术语通常被认为是“开放式”的术语(例如，术语“包括”应当被解释为“包括但不局限于”，术语“具有”应当被解释为“至少具有”，术语“包含”应当被解释为“包含但不局限于”等)。本领域技术人员还将理解的是，如果意图引入权利要求引用的具体编号，这种意图将在权利要求中被明确地引用，并且在不存在这种引用的情况下，将不存在这种意图。例如，为了便于理解，下述权利要求书可能包含使用引用性短语“至少一个”和“一个或多个”以引入权利要求引用。然而，使用这种短语不应被解释为暗含：由不定冠词“一(a)”或“一个(an)”引入的权利要求引用将包含这种引入权利要求引用的任何具体权利要求限定于仅包括一个这种引用的本发明中，即使当同一权利要求包括引入性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一(a)”或“一个(an)”(例如，“一(a)”和/或“一个(an)”通常应当被解释为意味着“至少一个”或“一个或多个”)的不定冠词时；这对于用于引入权利要求引用的定冠词使用同样适用。此外，即使明确地引用引入权利要求引用的具体编号，本领域技术人员也将理解，这种引用通常应当被解释为意味着至少引用编号(例如，仅引用“两个引用”而没有其他修饰词，这通常意味着至少两个引用或者两个或更多个引用)。
因此，本发明仅由所附权利要求书限制。
相关申请
本申请是于2008年12月31日提交的名为“Data Center”的目前同时待审的美国实用专利申请序列号12/347,415的部分继续申请，并且要求上述申请的优先权。