(57)【要約】  機器及びネットワークのキャビネット、特に、データ処理センターにおけるサーバキャビネット、のための冷却システムと、そのようなキャビネット及びその内部に設置された電子モジュールを冷却する方法。その方法は、実質上気密のキャビネットにおいて、均一な長さの空気流路、従って同様な流動抵抗と、供給空気の一様な温度と、を有する送風路を含む。循環する空気流は、キャビネット下部の領域に設置された気液熱交換器によって冷却される。個々の電子モジュールの加熱された排出空気は、最初は収集ダクトによって上昇流として収集され、反転され、下降流として気液熱交換器に供給される。
2007507090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器及びネットワークのキャビネット冷却システムであって、
電子モジュールが設置される、キャビネットの密封された内部スペースと、
電子モジュールの熱損失を放散するための閉じた空気冷却巡回路であって、給気ダクト及び排気ダクトを有する空気冷却巡回路と、
キャビネット下部の領域に設置され、加熱された排出空気を冷却する気液熱交換器と、を備える冷却システムにおいて、
送風路が、個々の電子モジュールに関して、均一な長さの空気流路、及び均一な長さの空気流路による同様な流動抵抗と、冷却供給空気と加熱された排出空気との間の分離構造と、を有し、
一様な供給空気温度を有する供給空気を個々の電子モジュールに供給することを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却システムにおいて、比較的高い流量によって、電子モジュールの設置位置と無関係に、一様な供給空気温度が保証されることを特徴とする冷却システム。
【請求項３】
請求項２に記載の冷却システムにおいて、給気ダクト内の供給空気が、電子モジュール内の吸気口を通って、電子モジュールに供給されることを特徴とする冷却システム。
【請求項４】
請求項３に記載の冷却システムにおいて、加熱された排出空気が電子モジュールの排気口を通って排気ダクトに供給され、排気ダクトは、上昇排出空気流用の第一の通風路と、下降排出空気流用の第二の通風路と、を有することを特徴とする冷却システム。
【請求項５】
請求項４に記載の冷却システムにおいて、給気ダクト及び排気ダクトが、電子モジュールの前方の吸気口及び後方の排気口に合致するように構成されることを特徴とする冷却システム。
【請求項６】
請求項５に記載の冷却システムにおいて、給気ダクト及び排気ダクトが、ほぼキャビネットの高さ全体にわたって構成されることを特徴とする冷却システム。
【請求項７】
請求項２に記載の冷却システムにおいて、冷たい供給空気と加熱された排出空気との間の分離構造が、電子モジュールと、キャビネットを覆う部分と、の間に縦方向に配置された仕切りによって実現されることを特徴とする冷却システム。
【請求項８】
請求項７に記載の冷却システムにおいて、冷たい供給空気と加熱された排出空気との間の分離構造が、積層して設置及び並置された電子モジュール間の空いた場所に設置された盲板（blind plate）によって実現されることを特徴とする冷却システム。
【請求項９】
請求項７に記載の冷却システムにおいて、冷たい供給空気と加熱された排出空気との間の分離構造の、一部除去部分をキャビネット上部の領域に設置することで、空気の循環及び制御ループを維持することを特徴とする冷却システム。
【請求項１０】
請求項４に記載の冷却システムにおいて、上昇排出空気流用の第一の通風路が、電子モジュールから排出される加熱された排出空気用の収集ダクトとして構成され、電子モジュールの下流において、ケーブルを配線する領域に設置されることを特徴とする冷却システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の冷却システムにおいて、排出空気が、少なくとも１個の換気装置によって上方に導かれて、第一の通風路を上昇し、続いて、第二の通風路で反転し、下降排出空気流として気液熱交換器に供給されることを特徴とする冷却システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の冷却システムにおいて、２個の換気装置が、右側及び左側の通風路と同様に後方の扉に設置され、左側及び右側の通風路内で、下方に導かれた下降排出空気流が排気穴を通って気液熱交換器に供給されることを特徴とする冷却システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の冷却システムにおいて、右側及び左側の通風路が、後方の扉の内部のカバー及び縦方向の分離体によって形成されることを特徴とする冷却システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の冷却システムにおいて、内部の扉カバー及び縦方向の分離体が、気液熱交換器まで伸び、気液熱交換器に対して密封された２個の下部の排気穴を有することを特徴とする冷却システム。
【請求項１５】
請求項４に記載の冷却システムにおいて、気液熱交換器が、キャビネットの底部の高さユニットを占有し、キャビネットの幅及び深さに従った寸法を有することを特徴とする冷却システム。
【請求項１６】
請求項１１に記載の冷却システムにおいて、排出空気流内の換気装置が、温度に依存し、速度を制御し、警告を監視し、個々の電子モジュールの実際の最大電力損失に適応することを特徴とする冷却システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の冷却システムにおいて、キャビネットがサーバキャビネットであり、積層された電子モジュールがサーバであること、例えば、１ＨＵの小型設計のサーバであること、を特徴とする冷却システム。
【請求項１８】
機器及びネットワークのキャビネットと、その内部に設置された電子モジュールと、の冷却方法であって、
空気流が閉じた巡回路の形で流れ、冷たい供給空気が電子モジュールに供給され、加熱された排出空気が気液熱交換器において冷却されることと、
冷たい供給空気が、加熱された排出空気から分離されることと、
個々の電子モジュールに関して、均一な長さの空気流路によって、従って、同様な流動抵抗によって、冷たい供給空気が供給され、加熱された排出空気が取り除かれることと、
一様な空気温度の冷たい供給空気が電子モジュールに提供されることと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、実質上気密のキャビネット内を比較的高速度で空気が循環することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、キャビネット下部の領域に設置された気液熱交換器から流れ出る冷たい供給空気が、上昇供給空気流として個々の電子モジュールに供給され、電子モジュールからの加熱された排出空気が、最初は第一の排気通風路に収集され、上昇流に従い、そして反転され、下降排出空気流として、キャビネット下部の領域の気液熱交換器に供給されることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、循環された空気が、反転された排出空気流の領域に設置された、少なくとも１個の換気装置によって送られることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、下降する排出空気流が、２個の平行なダクトを通って送られ、少なくとも１個の換気装置が各ダクトに関連付けられることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器及びネットワークのキャビネット冷却システム、特に、サーバキャビネット若しくはラックの冷却システムと、機器及びネットワークのためのキャビネット若しくはラックの冷却方法と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御用計算機及びサーバの電力レベルが上昇し続けることは、熱損失が絶えず増加することに関連づけられる。従って、高電力の処理装置及びサーバ、特に、例えば、１高さユニット（１ＨＵ＝１．７５インチ）の、ピザボックスサーバ（pizzabox server）及びブレードサーバ（blade server）などの小型設計のサーバにおいて、かなりの電力損失が発生する。放出された熱量の放散は、特に、一般的に１室に比較的多数のサーバキャビネットを有するデータ処理センターにおいて、室内の空気調節と、キャビネット及びキャビネット内に設置された電子機器の冷却と、のための資金及び操作の負担が重くなっていくことに関連付けられる。
【０００３】
電子機器、例えば、サーバ、ＣＰＵ、及びその他の電子機器は、しばしば、規格化された筐体にモジュラ形式で設置され、一般に積層して設置されるが、機器又はネットワークのキャビネット内部に、対応して配置された鉛直な柱の上に並置されることもある。発生した熱を放散するために、電子モジュラユニットは少なくとも１個のファンを備え、吸気口及び排気口も備える。吸気口及び排気口は、筐体の側壁又は前後面に配置することが可能である。
【０００４】
特に、小型サーバ設計では、空気を冷却するために（サーバの）表面を冷却することはできない。加えて、モジュラユニットがきつく詰め込まれ、各キャビネットにつき１０ｋＷ以上の暖房負荷を持つ可能性のあるキャビネットを配置する、空気調節装置を備えた部屋における空気調節システムは、もはや熱流を吸収するのに充分ではない。
【０００５】
一般に、空冷式のサーバキャビネットは、最大の通気性を実現するために、穿孔された扉を備える。機器のキャビネット内の閉じた空間を冷却するために、気液熱交換器を使用することも知られている（クニュール・カタログ（knurr  catalogue）“電子システム（Electronic Systems）”、２００２年７月、ｐ．２５２−２５４）。公知の気液熱交換器は、キャビネットカバー、又は、側壁若しくは後方扉の外側の領域に設置することができ、又はスライド・イン・モジュールの形式で設置することができる。そしてキャビネット内の温度が周囲の温度よりも低くなるように冷却することができる。
【０００６】
（従来技術の）欠点は内部のスペースを取ることであり、結果として、もはやモジュールを設置できないことである。気液熱交換器が側壁に設置されたとき、キャビネットを一列に並べることと、利用可能な設置スペースの合理的な利用と、が制限される。キャビネットカバーの上に設置すると、水が流出した場合に電子機器及びその他の機器の損傷を招く可能性がある。加えて、送風路の結果として、常にモジュールの一様な冷却を保証できるわけではない。
【０００７】
米国特許第６５０６１１１号明細書、米国特許第６６５２３７３号明細書、国際公開第０３／００５７９１号パンフレット、及び米国特許第６６５２３７４号明細書は、積層配置されたサーバ用のサーバキャビネットを開示しており、サーバキャビネットの熱損失は再利用された空気流によって放散される。サーバによって加熱された排出空気流は換気装置によって、台座上のキャビネットの下、又はキャビネット内のサーバ積層配置の下に設置された、下流の気液熱交換器に送られる。排出空気流は冷却された供給空気として、給気ダクトを通ってサーバに供給される。
【０００８】
熱放散の改善は、少なくとも１個の空気分配装置によって実現される。空気分配装置は、特に、給気ダクト内に設置するが、排気ダクトに、又は給気ダクト及び排気ダクトの両方に設置することもできる。空気分配装置は、予め決定可能な空気流比率を個々のサーバに供給できることを保証するように意図される。本質的に、空気分配装置は板であって、サーバの積層配置全体にわたって設置され、通気口を有しており、サーバ間の間隔を補完するように水平の列を形成する。キャビネットのどの高さにあるサーバにもすべて、実質上同一量の空気を供給するために、キャビネットの底面又は熱交換器の付近においては、空気分配板は少数の通気口を有するか、又は通気口を１個も有さず、キャビネット上部の領域においては、空気分配板はその幅全体にわたって、いくつかの通気口の列を有する。
【０００９】
他の構成においては、サーバへの実質上同一の空気供給は、給気ダクトの上部ほど断面積が小さくなるように、給気ダクト内に傾斜して設置された空気分配板によって実現される。空気分配板は、特に、キャビネットの前方の扉に固定され、傾斜の位置は下端の蝶番と、細長い穴を有する上端の固定用クリップと、によって変更することができる。
【００１０】
公知の熱放散システムでは、設計、製造、及び少なくとも１個の空気分配装置の設置、のために追加の費用が必要となる。加えて、要求される均一な空気供給及び一様な熱放散が、送風路の結果として必要な程度にまで得られる保証はない。
【００１１】
本発明の目的は、機器及びネットワークのキャビネットの、特にサーバキャビネットのための冷却システムと、そのようなキャビネット及びキャビネット内のモジュールを、特にサーバを、冷却する方法と、であって、きつく詰め込まれたキャビネット及びキャビネット配置、特に高出力のサーバ、のために必要な冷却容量を保証でき、非常に単純な手段を用い、特に少ない資金及び操作の負担を伴うシステム及び方法を提供することである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
冷却システムに関して、本発明の目的は、機器及びネットワークのキャビネット若しくはラックのための冷却システムであって、電子モジュールが設置される密封された内部スペースと、電子モジュールの熱損失を放散するための閉じた空気冷却巡回路と、空気冷却巡回路の加熱された空気を冷却する気液熱交換器であって、キャビネット下部の領域に設置され、給気ダクト及び排気ダクトに接続された気液熱交換器と、を備える冷却システムにおいて、個々のモジュールに対して、均一な長さの空気流部分、及びそれによる同様な流動抵抗を有する送風路を含み、冷たい供給空気と加熱された排出空気との間の、空気の分離構造が実現されることと、個々のモジュールに一様な供給空気温度で冷たい供給空気を供給することができることと、を特徴とする冷却システムによって達成される。
【００１３】
冷却方法に関して、本発明の目的は、機器及びネットワークのキャビネット若しくはラックと、その内部に設置された電子モジュールと、を冷却する方法であって、空気流が閉じた巡回路の形で流れ、冷たい供給空気が電子モジュールに供給され、加熱された排出空気が気液熱交換器において冷却されることと、冷たい供給空気が空気の特性を利用して加熱された排出空気から分離され、個々の電子モジュールに関して、均一な長さの空気流路によって、従って同様な流動抵抗で、冷たい供給空気が供給され、加熱された排出空気が取り除かれることと、一様な空気温度の冷たい供給空気が電子モジュールに供給されることと、を特徴とする方法によって達成される。
【００１４】
本発明における冷却システムは、ネットワーク又は機器の、実質上気密のキャビネットにおける閉じた空気冷却巡回路と、すべての電力損失の放散を可能にする気液熱交換器と、に基づく。気液熱交換器はキャビネット下部の領域に設置され、都合よく、建物の冷水供給に接続される。
【００１５】
本発明の基本原理において、冷却システムは、キャビネット内の個々の電子モジュールに関して、均一な長さの空気流路を、従って同様な流動抵抗を有する送風路を含む（ティヒルマンの原理、Tichlmann principle）。従って、積層して設置、及び／又は、並置された個々のモジュールに、一様な温度の供給空気を供給することができる。一様な供給空気温度は、対応して高い流量によって促進されることが好ましい。一様な供給空気温度という用語は、許容誤差約±２度ケルヴィン（Kelvin）の温度を意味する。
【００１６】
本発明においては、冷たい供給空気と加熱された排出空気との間の、空気の分離構造が実現される。
【００１７】
原理的には気密のネットワークキャビネットは、例えば、環境に関して実質上完全に密封することができる。密封した結果、実質上密封されたキャビネット内部と、一般に複数のこのようなキャビネットが設置される設置スペースと、の間の空気の交換を防ぐことが可能である。結果的に、かなりのコストを生じる空気調節に関する要求が取り除かれる。
【００１８】
供給空気は、キャビネット下部の領域に設置された気液熱交換器からの、冷たい、又は冷却された空気である。この供給空気は、キャビネットの給気ダクトによって、モジュール及びモジュール間の間隔に供給され、給気ダクトはキャビネットの高さ全体に拡張することができ、しかし少なくとも、モジュールの鉛直な配列の全体にわたって設置される。
【００１９】
モジュールの筐体は、給気ダクトに接続された吸気口を適切に備える。冷却された供給空気は吸気口を通ってモジュール内に流れ込み、熱損失を吸収して加熱され、そして排気口を通って流れ出す。排気口は、筐体の壁に、吸気口とほぼ平行に、排気ダクトと接続して形成されることが好ましい。
【００２０】
モジュールは少なくとも１個のファンであって、例えば、冷たい供給空気を吸気口から吸い込み、排気口を通して排気ダクトに空気を流すファンを備えることができる。しかしながら、ファンを備えなくても、本発明における送風路は、モジュールの一様な冷却を保証する。従って、本発明による冷却システムは、モジュールがファンを備えることなく必要な程度まで冷却される、という利点を有する。
【００２１】
排気ダクトは、すべてのモジュールに対して、均一な長さの空気流路及び同様な空気抵抗を実現するために、分割された構成をしており、第一の通風路と、それに続く第二の通風路と、を有する。第一の通風路はマニホールド又は収集ダクトとして構成され、モジュールの排気口から流れ出た、加熱された排出空気を受け取る。
【００２２】
有利なことに、収集ダクトは、少なくともモジュールの下流のスペースであって、一般にはケーブルを通すために用いられるスペースに形成することができる。収集ダクト内において、個々のモジュールの排出空気流は、少なくとも１個の換気装置によって上昇する排出空気流として収集され、上向きに流れ、反転されて、第二の通風路において、ほぼ平行に下降する排出空気流が、キャビネット下部の領域に設置された気液熱交換器に供給される。
【００２３】
本発明による閉じた空気冷却巡回路の送風路を保証するために、少なくとも２個の、又はｎ＋１の冗長性を有する、高出力換気装置をキャビネット上部の領域に備えることができるのは、好都合である。（ここで、ｎ＋１の冗長性とは、必要な個数に加えて１個余分な数、ということを意味する。）
【００２４】
適切なことに、換気装置は並置され、下降通風路は、縦方向の分離部品によって分割される。分離部品は、例えば、下降通風路を個々の排気通風路に分離する、また、右側及び左側の排気通風路に分離する分離体である。これが１個の換気装置が故障した場合の返流を防ぐ。
【００２５】
好ましい構成においては、換気装置と、下降排出空気流のための第二の通風路と、は扉に、特に後方の扉に、組み込まれる。
【００２６】
給気ダクトと、第一及び第二の通風路によって構成される排気ダクトと、の配置は、モジュール内の送風路に対応して実現される。一般に、前方での冷却された供給空気の吸入と、後方での加熱された排出空気の排出空気流と、がある。対応して、給気ダクトは前方に構成され、分割された排気ダクトはラックの後方に構成される。換気装置と、排気ダクトの第二の通風路と、は後方の扉に配置される。
【００２７】
給気ダクト及び排気ダクトを逆にすること、又は、同様のダクトを側壁の領域に配置することは、本発明の範囲内である。
【００２８】
冷たい供給空気の加熱された排出空気からの、空気の特性を利用した（air−technical）分離構造は、要求される高出力の冷却に貢献し、モジュールとキャビネットの壁との間に設置された仕切りと、モジュールの前方領域の盲板（blind plate）と、によって、又はどちらか片方によって有利に実現される。そして、モジュール及びその水平方向の間隔のみへの冷たい空気の供給を保証する。
【００２９】
障害が起きた場合、すなわち、仮にすべてのモジュールが故障した場合、空気の循環及び制御ループを維持するために、好都合なことに、計画的な一部除去部分、又は「漏洩」が、特に、キャビネット上部の領域に配置される。
【００３０】
それ自体が公知の気液熱交換器であって、（キャビネットの大きさに）対応して特定の寸法を有する、例えば、キャビネットの幅全体、及び／又は、深さ全体に拡張できる気液熱交換器を有利に利用することができる。第二の通風路で強制的に下降させられる排出空気を受け取り、冷却して、そして冷却された供給空気として給気ダクトに供給するために、第二の通風路の下側の排気穴は、気液熱交換器の吸込口を補足するように構成し、かつ対応するように密封するのが適切である。
【００３１】
気液熱交換器はキャビネット内部に、例えば、底部の６高さユニット（ＨＵ）を占有するように、設置できることが好都合である。そうすると、建物の冷水供給と接続するのに、短い冷水パイプ路が必要である。下部への配置は、冷水システムで漏水があった場合の、キャビネット内部に設置される電子モジュールと、さらに電気及び電子機器及び部品と、の安全に関しても有利である。流出する水は、気液熱交換器の上部にある電子モジュールの列には一切届かないため、必要な安全性が確保できる。
【００３２】
気液熱交換器は、必要な冷却容量に従って適切に設計される。２０ｋＷの冷却容量の場合、例えば、流量１ｌ／ｓの冷水及び４０００ｍ３／ｈの循環する冷却空気として提供することが可能である。気液熱交換器の冷水の進行と返還を、温度が露点以下に下がらないように設計し、そうすることでキャビネットの結露を防ぐことができることも有利である。
【００３３】
直流換気装置はｎ＋１の冗長性をもって、適切に設けられる。これらの換気装置が、温度に依存し、速度を制御し、警告を監視するように構成される場合、この制御及びソフトウェアによって、温度と速度の特性が、モジュールの、例えばサーバの、実際の最大電力損失に適応させられる。
【００３４】
キャビネットの熱を放散する電力を、モジュール又はサーバの実際の電力損失に適応させるのに、可変量の流れが利用される。モジュール又はサーバの実際の電力損失は、計算の電力及び容量の使用量の関数として変化する可能性がある。
【００３５】
キャビネット監視システムを設置することも適切である。キャビネット監視システムは、とりわけ、煙探知器、扉接触スイッチ、湿気センサ、水分探知器、及び速度制御装置に接続することができる。温度センサによって、モジュールに供給される供給空気の温度を監視することもでき、自由にプログラム可能な要求値を超えた場合に、異なる警告段階（非緊急、緊急）を始動し、危険な温度になった時には自動的にモジュールの交流電源供給を中断することができる。
【００３６】
適切なことに、後方の扉が開いた場合には、換気装置の電源は自動的に切れる。後方の扉が閉じた場合には、換気装置は操業を再開する。
【００３７】
有利なことに、キャビネットは、それ自身が、換気装置のためのｎ＋１の冗長性を有する直流電源供給を備える。交流分配によってソケット板は保護され、モジュールの、特にサーバの、交流電源のために切り替えられる。
【００３８】
本発明に係る方法によると、個々のモジュールであって、実質上気密の機器及びネットワークのキャビネット内に並置、かつ／又は、積層して設置され、閉巡回路の形の空気流によって冷却されるモジュールは、均一な長さの空気流路によって、従って同一の又は同様な流動抵抗で、かつ一様な供給空気温度で、冷たい供給空気を供給され、冷たい供給空気は、空気の特性を利用して、加熱された排出空気から分離される。
【００３９】
適切なことに、実質上気密のキャビネット内の給気ダクト及び排気ダクトで送られる空気は、比較的高速度で循環する。この目的のため、好ましくはｎ＋１の冗長性を有する、高出力の換気装置が、上昇及び下流へ下降する排出空気流の中に、明確に定義された状態で設置される。
【００４０】
空気流は、キャビネット下部の領域に設置された気液熱交換器によって冷却される。気液熱交換機内で冷却された供給空気流は、個々のモジュールに、例えば、モジュールの吸気口を通って供給され、モジュール内で生じた熱損失を吸収し、下流の換気装置によって排気ダクトに流れ出す。
【００４１】
適切なことに、ティヒルマンの原理、すなわち、一様な又は同一な流路、及び一様な又は同一な流動抵抗の実現のため、排気ダクトは分割された構成を有する。収集ダクト内で、個々のモジュールの排出空気は、最初は上昇排出空気流に供給される。上昇気流内の排出空気は熱上昇流に従うことから、有利なことに、改善されたエネルギーのバランスが得られる。上昇排出空気流を反転した次に、排出空気は下降気流に従い、キャビネット下部の領域の気液熱交換器に供給される。
【００４２】
比較的高い流量と、送風路の考え方と、供給空気流と排出空気流との分離構造と、が実現されるため、下部の気液熱交換器と共に、効率的なモジュールの冷却が実現される。
【００４３】
冷たい供給空気と加熱された排出空気との、空気の特性を利用した分離構造のために、有利なことに、並置され、かつ／又は、積層されたモジュールの間に備えられた縦方向の分離要素に加えて、盲板はその位置に自由なままの状態で設置される。
【００４４】
空気の循環及び制御ループを維持するために、冷たい供給空気と加熱された排出空気との間の、空気の分離構造は計画的に一部除去される。例えば、キャビネット上部の領域に自由なスペースが設けられる。
【００４５】
本発明に係るネットワークキャビネットの冷却システム、特に、サーバキャビネットの冷却システムは、比較的少ない資金及び操作の負担で実現できるため、高出力の冷却が実現できる。特に、商用の、例えば、金融及び産業分野だけでなく科学分野においても、データ処理センター内のキャビネットや、例えば、各１０ｋＷのキャビネットを１００個まで備える、コンピュータクラスタのキャビネット、のための冷却が実現できる。特に、段階的に水冷式のサーバキャビネットを構成することができる。例えば、２．５ｋＷ毎に２０ｋＷ以上までの冷却容量を備えることで、キャビネット内のすべてのサーバに対して、キャビネット内での設置位置にほとんど関係なく、一様な冷却空気の供給を保証する。モジュール内にファンを備えることは必ずしも必要ではない。なぜなら、本発明に係る冷却の考え方では、ファンを備えなくても個々のモジュールの一様な冷却が保証されるからである。
【００４６】
サーバの過熱及び故障と、それによる重大な出費と、が避けられ、高い稼働率が保証される。
【００４７】
更なる利点は、本発明に係るキャビネット冷却システムが周囲の空気から独立していることである。これによって、多数のキャビネットを１室に設置し、完全に組み立てられたキャビネットを比較的お互いに近く設置することができ、従って、従来の空気調節と比較して、部屋のかなりの領域を節約することができる。また、従来の空気調節を備えた、個々のキャビネットが比較的高い熱損失を有する、データ処理センターにおいて、本発明に係る冷却システムを設置することができることも利点である。そうすると、部屋の空気調節が、残ったキャビネットのより低い熱損失に適応し、費用の節約になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下に、添付した図面に関連して、本発明についてより詳細に説明する。
【００４９】
図１は、実質上密封された内部スペース１８と、積層された電子モジュール３と、を有する、機器若しくはネットワークのキャビネット２を示す。本実施例において、機器若しくはネットワークのキャビネット２はサーバキャビネットであり、電子モジュール３は、例えば１高さユニット（１ＨＵ＝１．７５インチ）を有するサーバ４である。サーバ４の領域内の送風路５は矢印で示す（図２）。本実施例において、サーバ４の筐体内には、それぞれファン６が備えられ、ファン６が次のように送風路５を実現する。供給空気８が前方の空気の吸気口（図示されていない）を通って吸い込まれ、熱損失を発生する電子部品（図示されていない）の周囲に送られ、後方の排気口（図示されていない）を通って排気ダクト１５に供給される。
【００５０】
サーバ４の下には気液熱交換器７が設置されており、気液熱交換器７は建物の冷水供給に接続され、例えばキャビネット２の６ＨＵを必要とする。従って、サーバキャビネットが４６ＨＵを有する場合、４０ＨＵがサーバ４のために利用可能である。
【００５１】
気液熱交換器７は、例えば１ｌ／ｓの量の冷水及び約１２℃の供給空気によって動作し、そうすることで、閉じた巡回路の形で流れ、約３５℃に加熱された排出空気１０、１１が、約２０℃から約２５℃にまで冷却される。気液熱交換器７で冷却された空気は、供給空気８として、サーバ４の図示されていない吸気口に接続された給気ダクト９に供給される。
【００５２】
図２は、冷たい供給空気８と、排気ダクト１５内の加熱された空気との間の、空気の特性を利用した分離構造を示す。湾曲した板として構成され、縦方向に配置された仕切り１２により、ネットワークキャビネット２の前方の領域において、空気の分離構造は実現される。給気ダクト９は、仕切り１２と、密閉した前方扉１３と、サーバ４の筐体の前面部１４と、によって囲まれる。
【００５３】
図１においては、気液熱交換器７の上のキャビネット２のすべての存在するＨＵにサーバ４が設置され、そうすると、空のＨＵに盲板を置く必要がない。
【００５４】
排出空気１０、１１は、第一の通風路であって、マニホールド又は収集ダクト１６として構成される、上昇排出空気流１０用の通風路と、下降排出空気流１１用の第二の通風路１７と、を備える排気ダクト１５に流れ込む。
【００５５】
下降排出空気流１１用の第二の通風路１７は後方扉２０上に構成される。後方扉２０は、内側の扉カバー１９と、縦方向の分離体２６と、吸気ダクト１６からの排出空気１０の吸入のための２個の換気装置２１と、を備える。換気装置２１は上部の同じ高さに並置され、反転した排出空気１１が各換気装置２１に対応する左右のダクト１７．１及び１７．２に供給され、下部の排気穴２２を通って気液熱交換器７に供給される。
【００５６】
図２は、加熱された排出空気１０用の収集ダクト１６が、サーバ４の後方だけでなく、キャビネット２の前方領域における、供給空気と排出空気との分離構造が都合よく実現されれば、サーバ４の側面に、キャビネット２の側壁２４、２５に近接して構成することもできることを示す。
【００５７】
図１は、サーバ４の下の気液熱交換器７の配置と、送風路、特に、排気ダクト１５の上昇及び下降通風路１６、１７における送風路と、の結果による、サーバ４の設置高とは無関係な、均一な長さの空気流路及び同様な流動抵抗を示す。分割された排気ダクト１５内の上昇及び下降排出空気１０、１１によって、個々のサーバ４で加熱された排出空気を直接気液熱交換器に供給することが防がれる。
【００５８】
冷却された供給空気８と加熱された排出空気１０との間の、空気の分離構造の、小さな、計画的な一部除去部分２３は、空気流の循環を維持するために、それによって、モジュール又はサーバが故障した場合でも制御ループを維持するために設けられる。この計画的な一部除去部分又は「漏洩」部分２３は、キャビネット２の上部、特に、モジュール３の上に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る冷却システムを有するネットワークキャビネットの縦断面図である。
【図２】図１によるネットワークキャビネットの横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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