(57)【要約】  電子機器を冷却するために使用できる型式の筐体壁組立体が開示され、電子機器が、冷却筐体内への電子機器の設置により冷却される熱伝導性表面を備えるレールを有することを特徴とする。記載の筐体壁は、各表面と熱的に接触する冷却液ガイドを通って流れる冷却液により冷却表面を冷却できる流路を備える。フィンまたはピンを備えた冷却液ガイドの構成は、冗長冷却流により極めて重要な冷却を可能にする冷却液ガイドとして記載される。また、データセンタ環境において冷却筐体装置に供給される冷却液の温度を制御するための方法および装置が開示される。記載の冷却液送出システムは、混合弁により分離された内側配管および外側配管を備え、混合弁は、外側部分からの冷却液が内側部分からの冷却液と混合することを可能にするように動作可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却筐体であって、
当該冷却筐体が、この冷却筐体の表面と設置機器の一部分の表面との間の熱的接触により前記設置機器を冷却する型式のものであり、当該冷却筐体の前記表面に熱的に接触する多孔押出成形冷却液ガイドを備える、冷却筐体。
【請求項２】
熱的接触により設置機器を冷却する型式の冷却筐体の壁であって、
冷却可能な表面を備える流路と、
入口開口と出口開口とを備える第１の冷却液ガイドと、
前記冷却可能な表面に熱的に接触する複数の熱伝導性機能部であり、前記入口開口と前記出口開口との間を流れる冷却液が前記熱伝導性機能部の少なくともある部分を横切って流れるような態様で前記第１の冷却液ガイド内に配置されている熱伝導性機能部と
を備える、壁。
【請求項３】
前記熱伝導性機能部がフィンである、請求項２に記載の壁。
【請求項４】
前記熱伝導性機能部がピンである、請求項２に記載の壁。
【請求項５】
前記熱伝導性機能部が、前記冷却可能な表面に熱的に接触する表面から突出する突出部である、請求項２に記載の壁。
【請求項６】
前記第１の冷却液ガイドが押出成形工程により製造されたものである、請求項２〜５のいずれか一項に記載の壁。
【請求項７】
前記第１の冷却液ガイドが多孔押出成形品であり、前記熱伝導性機能部が前記多孔押出成形品の壁を備える、請求項２〜５のいずれか一項に記載の壁。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれか一項に記載の壁を備える冷却筐体。
【請求項９】
前記第１の冷却液ガイドが、第１の案内路と第２の案内路とを備え、前記第１の冷却液ガイドは、前記第１の案内路内を流れる冷却液が前記第２の案内路内を流れる冷却液から分離されるように構成されている、請求項２〜７のいずれか一項に記載の壁。
【請求項１０】
第２の冷却液ガイドと、
前記第１の冷却液ガイドの前記入口開口および前記第２の冷却液ガイドの前記入口開口に接続された導管網と
を更に備える、請求項２〜７、９のいずれか一項に記載の壁。
【請求項１１】
前記導管網が、前記第１の冷却液ガイドおよび前記第２の冷却液ガイドに略同等の冷却液流量を送出するように構成されている、請求項１０に記載の壁。
【請求項１２】
前記導管網が分岐している、請求項１１に記載の壁。
【請求項１３】
当該壁が冷却液分配システムを更に備え、前記冷却液分配システムが、前記第１の冷却液ガイドの前記入口開口に接続された導管網と、前記導管網に接続された自動空気抜き口とを備える、請求項２〜７、９〜１２のいずれか一項に記載の壁。
【請求項１４】
冷却筐体の壁であって、
冷却可能な表面を備える複数の流路を備える第１の構成要素であり、各流路が設置機器のレール部分を受け入れるように構成される、第１の構成要素と、
冷却液分配システムと、
１つまたは複数の冷却液ガイドであり、各々が、両方とも前記冷却液分配システムに接続される入口および出口を有し、前記出口を通って外に出る前に前記流路のうちの少なくとも１つの流路の前記冷却可能な表面の少なくとも一部分の冷却を可能にするために、前記入口から前記ガイド内に入る冷却液の流れを案内するように構成される、冷却液ガイドと、
蓋構成要素であり、該蓋構成要素と前記第１の構成要素とにより囲まれた空間が前記冷却液分配システムの少なくとも一部と前記１つまたは複数の冷却液ガイドの前記入口および前記出口とを収容するような態様で前記第１の構成要素に接合されるように構成されている蓋構成要素と
を備える、冷却筐体の壁。
【請求項１５】
前記蓋構成要素と前記第１の構成要素とにより囲まれた前記空間が、変更される圧力環境を可能にするために十分に封止されている、請求項１４に記載の冷却筐体の壁。
【請求項１６】
前記変更される圧力環境が、空気を排出することにより形成される、請求項１４に記載の冷却筐体の壁。
【請求項１７】
前記変更される圧力環境の状態を変化させたときに状態を変化させるように構成された感圧スイッチを更に備える、請求項１５または１６に記載の冷却筐体の壁。
【請求項１８】
前記１つまたは複数の冷却液ガイドのうちの少なくとも２つが、同じ冷却可能な表面の一部分を個別に冷却するように構成されている、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の冷却筐体の壁。
【請求項１９】
冷却筐体壁を作製する方法であって、
１つまたは複数の冷却液ガイドを準備して、冷却液分配システムを各冷却液ガイドの入口部分および出口部分に接続するステップと、
前記冷却液ガイドのうちの１つを通って流れる冷却液が、面構成要素上に配置された複数の流路のうちの少なくとも１つの流路の表面の少なくとも一部分を冷却するように、前記１つまたは複数の冷却液ガイドを前記面構成要素上に配置するステップと
を含む、方法。
【請求項２０】
前記冷却液ガイドが押出成形品を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法が、冷却液分配システムを前記１つまたは複数の冷却液ガイドに接続するステップを更に含む、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２２】
データセンサであって、
複数の流路を有する筐体であり、前記複数の流路が設置装置のレール上の熱伝導性表面に接触することにより前記設置装置を冷却するように構成される、前記筐体と、
冷却液分配システムであり、
冷却液供給配管と、冷却液戻り配管とを備える外側部分と、
内側供給配管と、内側戻り配管とを備える内側部分で、前記内側部分の前記内側供給配管および前記内側戻り配管が前記筐体に接続される、前記内側部分と、
前記外側部分と前記内側部分とを接続する混合弁であり、前記外側部分からの冷却液が前記内側部分を通って流れる冷却液と混合することを可能にするように動作可能である前記混合弁とを備える前記冷却液分配システムと、
温度センサと、
前記混合弁に動作可能に接続された制御装置であり、前記温度センサから受信した情報に応答して前記混合弁を動作させるように構成される前記制御装置と
を備える、データセンタ。
【請求項２３】
露点センサを更に備え、前記制御装置が、前記温度センサと前記露点センサの両方から受信した情報に応答して前記混合弁を動作させるように構成されている、請求項２２に記載のデータセンタ。
【請求項２４】
前記制御装置は、前記温度センサにより通知された温度が前記露点センサにより通知された温度よりも高く維持されるような態様で前記混合弁を動作させる、請求項２３に記載のデータセンタ。
【請求項２５】
前記露点センサが前記筐体の表面に近接して位置し、かつ前記温度センサが、前記内側供給配管を通って流れる冷却液の前記温度を測定するような態様で位置する、請求項２３または２４に記載のデータセンタ。
【請求項２６】
前記露点センサが湿度センサを含み、かつ前記制御装置が、前記湿度センサから受信した情報を使用して前記露点を算出するように構成される、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載のデータセンタ。
【請求項２７】
前記制御装置がコンピュータ化される、請求項２２〜２６のいずれか一項に記載のデータセンタ。
【請求項２８】
データセンタで使用する冷却液分配システムであって、
冷却液供給配管と、冷却液戻り配管とを備える外側部分と、
内側供給配管と、内側戻り配管とを備える内側部分と、
前記外側部分と前記内側部分とを接続する混合弁であり、前記外側部分からの冷却液が前記内側部分を通って流れる冷却液と混合することを可能にするように動作可能である前記混合弁と、
露点センサと、
冷却液温度センサと、
前記混合弁に動作可能に接続されるとともに前記露点センサおよび前記冷却液温度センサから情報を受信するようになされた制御装置であり、前記露点センサおよび前記冷却液温度センサから受信した情報に応答して前記混合弁を動作させるように構成された前記制御装置と
を備える、冷却液分配システム。
【請求項２９】
前記制御装置が、前記冷却液温度センサにより通知された温度を前記露点センサにより通知された温度よりも高く維持するために前記混合弁を動作させるように構成されている、請求項２８に記載の冷却液分配システム。
【請求項３０】
空気温度センサを更に備え、かつ前記制御装置が、前記冷却液温度センサにより通知された前記温度を前記空気温度センサにより通知された温度よりも低く維持しようとするために前記混合弁を動作させるように更に構成されている、請求項２９に記載の冷却液分配システム。
【請求項３１】
前記露点センサが湿度センサを含み、かつ前記制御装置が、前記湿度センサから受信した情報を使用して前記露点を計算するように構成されている、請求項２９または３０に記載の冷却液分配システム。
【請求項３２】
前記混合弁が４方向混合弁である、請求項２８に記載の冷却液分配システム。
【請求項３３】
筐体に分配される冷却液の温度を管理する方法であって、
前記筐体を通って流れる冷却液の前記温度を測定するステップと、
前記筐体周囲の空気の露点を測定するステップと、
前記筐体を通って流れる前記冷却液の前記温度が前記測定された露点よりも高く保たれるように前記筐体を通って流れる前記冷却液の前記温度を制御するステップと
を含む方法。
【請求項３４】
前記筐体が、設置装置のレール上の熱伝導性表面に接触することにより前記設置装置を冷却するように構成される複数の流路を有することを特徴とする型式のものである、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記筐体周囲の前記空気の一部分の温度を測定するステップと、
前記筐体を通って流れる前記冷却液の前記温度が前記筐体周囲の前記空気の前記一部分の前記測定された温度よりも低く保たれるように前記筐体を通って流れる前記冷却液の前記温度を制御するステップと
を更に含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記筐体に流れ込む前記冷却液の前記温度を制御する前記ステップが、
前記測定された温度および露点の情報をコンピュータ化した制御装置に入力する工程と、
弁を動作させることにより、前記入力された測定された温度および露点の情報に応答する制御アルゴリズムを前記制御装置上で動作させ、それによって、前記筐体へ流れる冷却液をより低温の冷却液と混合することにより前記冷却液の前記温度を調節する工程と
を含む、請求項３３〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本出願は、２０１４年７月８日に米国特許商標庁に出願された「堅牢で冗長可能な耐漏洩性冷却筐体壁（Ｒｏｂｕｓｔ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ−Ｃａｐａｂｌｅ  Ｌｅａｋ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｃｏｏｌｅｄ  Ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ  Ｗａｌｌ）」という表題の米国仮特許出願第６２／０２２０４４号明細書の利益を主張するものであり、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。本出願はまた、２０１４年７月８日に米国特許商標庁に出願された、「改良された熱レールを備えたコンピュータシステム（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｒａｉｌ）」という表題の米国仮特許出願第６２／０２２０１５号明細書、「熱レール技術を用いたデータセンタの効率的冷却（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｃｅｎｔｅｒｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｒａｉｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」という表題の米国仮特許出願第６２／０２２０３２号明細書、および「熱レール冷却システム用のスライド組立体（Ｓｌｉｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｆｏｒ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｒａｉｌ  Ｃｏｏｌｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）」という表題の米国仮特許出願第６２／０２２０５６号明細書の利益を主張するものであり、これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
[0002]本開示は、概して、データセンタ環境における冷却筐体装置に関する。より具体的には、本開示は、冷却筐体装置用の壁配置に関し、冷却効率を最大にするために冷却筐体に提供される冷却液の温度を管理することに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]データセンタは、現代生活の顕著な特徴であり、コンピュータサーバおよびネットワーク装置などのコンピュータシステムの冷却は、データセンタの運用の中心的役割である。
【０００４】
[0004]最新のデータセンタの大部分は、コンピュータサーバおよび他の機器から熱を除去する主な手段として空気を使用する。空気は、使い勝手が良いが、熱を輸送する非効率的な手段であり、最新のデータセンタ内の空気流および温度の管理がますます複雑化し困難になっている。
【０００５】
[0005]国際公開第２０１４／０３００４６号パンフレットとして公開された特許協力条約出願と、「改良された熱レールを備えたコンピュータシステム（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｒａｉｌ）」という表題の特許出願とに記載されている冷却技術は、冷却筐体装置を含み、この冷却筐体装置は、互換性のあるコンピュータサーバおよび他の電子機器と協働して、冷却の主な手段として空気に頼らずに効率的かつ安価に熱を除去することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]任意の技術の向上が望ましく、本開示は、冷却筐体装置と、データセンタ環境における冷却筐体装置を効率的に冷却することとを対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
[0007]本開示は、国際公開第２０１４／０３００４６号パンフレットとして公開された特許協力条約出願および「改良された熱レールを備えたコンピュータシステム（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｒａｉｌ）」という表題の特許出願に記載されている型式の装置を冷却するために使用できる冷却筐体壁を対象とする。本開示はまた、冷却筐体装置をデータセンタ環境に効率的に組み込むことを対象とし、かつ冷却効率を最大にするために冷却筐体に提供される冷却液の温度を管理する方法を開示する。
【０００８】
[0008]記載の１つの冷却筐体壁は、設置機器のレールを受け入れるように構成された複数の流路を備える面構成要素を備える。各流路は、冷却液ガイドを通って流れる冷却液が流路の表面（冷却可能な表面）を効率的に冷却できるような態様で面構成要素の表面上に配設された、押出成形品の形態の、対応する冷却液ガイドを有する。冷却液の有効性を向上させるために、冷却液ガイドは、流路の冷却可能な表面に熱的に接触する、フィンの形態の、熱伝導性機能部上に冷却液を案内する。
【０００９】
[0009]好適な冷却液分配システムと共に使用されたときに冷却筐体壁に冗長冷却機能を与えることができる冷却液ガイドを含む、記載の筐体壁用の代替の冷却液ガイドについて記載する。冷却筐体壁が２つの個別の冷却液送給ラインおよび戻りラインにより送給されることを可能にすることと、冷却液がいずれかのラインを通って流れる場合に設置機器を適切に冷却することが可能であることが機能しない。
【００１０】
[0010]冷却液ガイドと協働して各流路に支持を与える複数の支持体により、記載の筐体壁に構造的支持が与えられる。記載の面構成要素と支持体と冷却液ガイドを、ろう付け炉内での単一の操作で互いに接合してもよく、しかしながら、他の製造上の選択肢を使用してもよい。
【００１１】
[0011]冷却液は、各冷却液ガイドに同様の冷却液流量を送出するように構成される導管網の形態の冷却液分配システムを通して各冷却液ガイドに送出される。冷却液分配システムは更に、システム内の不要な空気が抽気ラインを介して冷却液分配システムから抽気されることを可能にするように構成される。抽気ラインが設置機器よりも下に位置決めされることを可能にし、これにより、潜在的な破損点をより安全な位置に移動させる、任意選択の自動空気抜き口の使用について記載する。
【００１２】
[0012]記載の筐体壁は、面構成要素に固定されたときに、冷却液ガイドと、構造的支持体と、任意選択の自動空気抜き口と、冷却液分配システムとを収容する蓋を更に備える。この蓋は、設置機器と何らかの漏れ孔との間に２次壁を設けることにより、冷却液ガイド、冷却液分配システム、自動空気抜き口または他の冷却液搬送用構成要素のいずれかからの漏洩をも防ぐ。
【００１３】
[0013]外部接続可能な接続具は、冷却液の入口ラインおよび戻りライン、抽気ライン、および内部空間にアクセスするための任意選択の接続具のための接続部を提供する。これらの接続具は、稼働中の任意の設置機器よりも下に位置するように位置決めすることができる。
【００１４】
[0014]ろう付けまたは溶接などの好適な接合工程を経て、蓋が面構成要素に固定されたときに、任意選択の内部アクセス接続具を通じて、筐体壁を部分的に減圧または加圧してもよい。このことは、圧力が変化したときに状態を変化させるように構成される場合、筐体壁における漏洩または他の割れ目を検出するために、そして、さもなければ問題が明らかになるその前に筐体壁に問題が生じている可能性があることを監視システムに知らせるために使用できる圧力スイッチの設置を可能にする。更なる利益は、適切な材料および接合により作製された場合に、断熱をもたらすとともに熱損失または熱利得が意図されない筐体壁の部分を通じてかかる熱損失または熱利得を低減する部分真空に筐体壁が減圧され得ることである。
【００１５】
[0015]記載の冷却筐体壁を製造するための方法であって、冷却液分配システムへの接続のための冷却液ガイドを準備するステップと、複数の流路を備える面構成要素を製造するステップと、冷却液ガイドを通って流れる冷却液が流路のうちの１つの流路の表面を冷却できるような態様で、冷却液ガイドを面構成要素上に位置決めするステップと、冷却ガイドを面構成要素に固定するステップと、冷却液分配システムを製造するステップと、冷却液分配システムを冷却液ガイドに接続するステップと、冷却液ガイドと冷却液分配システムとを収容する蓋を製造するステップと、蓋を面構成要素に固定するステップとを含む方法についても記載する。
【００１６】
[0016]本開示の更なる態様は、冷却筐体または設置装置に結露が生じるのを防止するとともに冷却液から周囲空気への熱損失の量を最小限に抑えるために冷却筐体装置を通って流れる冷却液の温度を管理するための方法および装置である。
【００１７】
[0017]記載の方法は、冷却筐体周囲の空気の露点よりも高くなるが乾球温度よりも低くなるように冷却筐体装置を通って流れる冷却液の温度を管理するステップを含む。この方法は、結露が生じないことを確実にし、その一方で、同時に冷却液が空気を加熱しないことを確実にし、空気管理機器が行わなければならない仕事の量を低減する。
【００１８】
[0018]本開示の別の態様は、例示的なデータセンタ冷却液分配構成であり、この構成は、設備冷却液供給および戻りと、可変混合弁と、ポンプと、湿度、空気温度および冷却液温度計装と、コンピュータ化した制御装置とを備える。コンピュータ化した制御装置は、湿度、空気温度および冷却液温度センサからのセンサ情報を読み取るようにかつ可変混合弁を制御して冷却液温度を露点よりも高くかつ乾球温度よりも低い温度に保つためにセンサ情報を使用するように構成される。
【００１９】
[0019]各領域がその特定の領域環境条件のための正しい温度で冷却液を供給するように個別に制御される領域をより大規模なデータセンタ環境内に形成するために、記載の構成を適用することができる。この概念は、コンテナ型データセンタ、より大規模なデータセンタ、または１つもしくは２つの冷却筐体を備えた小規模なデータセンタの両方に適用することができる。
【００２０】
[0020]新規であると考えられる本発明の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に明記されている。
【００２１】
[0021]本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の記載、添付の特許請求の範囲、および添付図面に関して、より良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示の原理による例示的な筐体壁の分解図を示す。
【図２】図１の筐体壁のうちの２つを備える独立型の冷却筐体の一例を示す。
【図３ａ】図１の筐体壁の面構成要素の斜視図を示す。
【図３ｂ】図３ａの面構成要素の部分側面図を示す。
【図４ａ】本開示の原理による冷却液ガイドの斜視図を示す。
【図４ｂ】図４ａの冷却液ガイドの正面図を示す。
【図４ｃ】図４ａの冷却液ガイドの入口および出口部分の代替配置を示す。
【図４ｄ】図４ａの冷却液ガイドの入口および出口部分の代替配置を示す。
【図４ｅ】図４ａの冷却液ガイドの入口および出口部分の代替配置を示す。
【図４ｆ】扁平型ヒートパイプにより増強された図４ａの冷却液ガイドを示す。
【図５ａ】冗長冷却をもたらすように構成された本開示の原理による代替冷却液ガイドの部分斜視図を示す。
【図５ｂ】図５ａの冷却液ガイドの正面図を示す。
【図６ａ】本開示の原理による開放した外形を備えた代替の冷却液ガイドの部分斜視図を示す。
【図６ｂ】図６ａの冷却液ガイドの正面図を示す。
【図７】本開示の原理による複数のピンを備えた代替の開放型の冷却液ガイドの部分斜視図を示す。
【図８ａ】図４ａの冷却液ガイドの位置が図３ａおよび図３ｂの面構成要素の流路の冷却可能な表面に対して示された、図１の部分的に組み立てられた筐体壁の分解図を示す。
【図８ｂ】図３ａおよび図３ｂの面構成要素に対する冷却液ガイドの位置決めを図示する、図８ａの組立体の部分断面図を示す。
【図９ａ】垂直フレーム支持体、水平フレーム支持体および垂直骨格支持体の配置が図３ａおよび図３ｂの面構成要素に対して示された、図１の部分的に組み立てられた筐体壁の分解図を示す。
【図９ｂ】代替の垂直フレーム支持体を図示する、図９ａの部分的に組み立てられた筐体壁の部分断面図を示す。
【図９ｃ】代替の垂直フレーム支持体を図示する、図９ａの部分的に組み立てられた筐体壁の部分断面図を示す。
【図１０ａ】冷却液分配システムを図示する、図１の部分的に組み立てられた筐体壁の分解図を示す。
【図１０ｂ】図１０ａの冷却液分配システムの一部を示す。
【図１１ａ】筐体蓋を示す図１の部分的に組み立てられた筐体壁の分解図を示す。
【図１１ｂ】筐体壁上の設置位置にある図１１ａの蓋の図を示す。
【図１２】複数の冷却筐体と、本開示の原理による冷却液送出システムへのそれら冷却筐体の接続とを図示し、冷却液送出システムは冷却筐体に冷却液を供給するために使用することができる。
【図１３】図１２の冷却液送出システムを制御するための例示的な制御システムを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[0045]以下の記載および特許請求の範囲は、別段の指示がない限り、ウェブスター新国際大辞典第３版に基づいて解釈されるべきであることが意図されている。
【００２４】
[0046]以下の明細書および特許請求の範囲において、「熱伝達手段」または「熱伝達装置」は、ヒートパイプ、蒸気室、熱サイフォン、熱界面材料および熱伝導性材料、複合材、製品ならびに装置、例えば、熱伝導性金属（例として、銅、アルミニウム、ベリリウム、銀、金、ニッケルおよびこれらの合金が挙げられる）、熱伝導性非金属材料、（例として、ダイヤモンド、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイトおよびこれらの組み合わせが挙げられる）、複合材料および製品（例として、グラファイト繊維／銅マトリックス複合材およびカプセル化グラファイト系が挙げられる）、熱伝導性充填プラスチック（例として、金属充填プラスチック、グラファイト充填プラスチック、カーボンナノチューブ充填プラスチック、グラフェン充填プラスチックおよび炭素繊維充填プラスチックが挙げられる）、ならびに、液循環、ヒートポンプ、熱交換器などの装置、を包含するように意図される。「熱伝達手段」または「熱伝達装置」は更に、ある場所から別の場所に熱を伝達する現時点で存在するかまたは将来発見される任意の手段を包含するように意図される。
【００２５】
[0047]国際公開第２０１４／０３００４６号パンフレットとして公開された特許協力条約出願に開示されている本発明者による以前の研究は、ラックマウント式機器を内部に設置できるラック筐体について記載しており、その明細書の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。ラックマウント式機器は、冷却ラック筐体内に設置することにより冷却できる型式のものであり、かつ熱伝導性表面を備えるレールを備える。ラック筐体は、機器が筐体内に設置されたときにラックマウント式機器のレールを受け入れるようになされた流路を備え、かつ機器が筐体内に設置されたときに冷却可能な表面が熱伝導性表面に隣接して位置するような態様で流路の表面に配置された冷却可能な表面を更に備える。
【００２６】
[0048]図１は、面構成要素３００と、冷却液ガイド４００と、垂直フレーム支持体９０２と、水平フレーム支持体９０４および９０５と、垂直骨格支持体９０６と、任意選択の自動空気抜き口１０２０を含む、冷却液分配システム１０００と、蓋１１００とを備える、冷却筐体壁１００の分解図を示している。これらの構成要素が記載のように組み合わされたときに、極めて重要なデータセンタ環境に配備するのに好適な、堅牢で、耐漏洩性で、耐破損性の、冗長可能な、熱効率の良い冷却筐体壁を形成することができる。
【００２７】
[0049]図１に示す筐体壁は、独立型の筐体に、またはコンテナ型データセンタに見られ得る構造などのより大規模な構造の構成要素として組み込むことができる。図２には、２つの筐体壁１００を備える独立型の冷却筐体２００の例が示されている。記載の筐体壁１００は、同じ出願人および発明者により同時に出願された国際公開第２０１４／０３００４６号パンフレットおよび「サーバ機器用の改良されたレール冷却装置（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｒａｉｌ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｓｅｒｖｅｒ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」という表題の特許協力条約出願に記載されているものなどの熱伝導性表面を備えたレールにより冷却されるコンピュータシステムまたは他の装置を冷却するように構成される。
【００２８】
[0050]図３ａは、筐体壁１００の面構成要素３００の斜視図を示しており、その一方で、図３ｂは、面構成要素３００の部分側面図を示している。面構成要素３００は、その部分の幅にわたって延在する複数の流路３１０を備え、流路は各々、同じ出願人および発明者により同時に出願された国際公開第２０１４／０３００４６号パンフレットおよび「サーバ機器用の改良されたレール冷却装置（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｒａｉｌ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｓｅｒｖｅｒ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）」という表題の特許協力条約特許出願に記載されているものなどの装置に属するレールを受け入れるように構成される。各流路３１０は、「冷却可能な表面」として指定される表面を備え、この表面は、この表面を通じて設置機器が冷却される表面である。それゆえ、冷却可能な表面として使用されるべき流路３１０の特定の表面は、筐体壁の使用目的により定められ、１つまたは複数の表面を冷却可能な表面と定めてもよく、本開示の目的のために、本発明者らは、冷却可能な表面を、面構成要素３００の底面３０１に最も近い、各流路３１０の表面である表面３１２であると定める。
【００２９】
[0051]図示の面構成要素３００は、その部分の周縁に延在するリムまたは周縁３０３を備え、リム３０３は、以下で更に述べられ、完成した筐体壁１００への外側からのアクセスを許可するために開口３０４を備え、開口３０４の使用についても以下に更に述べる。本開示の目的ために、面構成要素３００の前面３０５は、設置機器に対向する面構成要素３００の表面であると定められ、かつ、面構成要素３００の後面３０６は、その反対側であると定められる。図１に図示する面構成要素３００を、鋼またはアルミニウムなどの１枚の板金で作製してもよく、かつプレス成形により製造してもよい。当然のことながら、面構成要素３００を作製するための任意の他の手段を使用してもよい。
【００３０】
[0052]筐体壁１００は、面構成要素３００の後表面３０６に配置される複数の冷却液ガイドを備え、各冷却液ガイドは、冷却液ガイドを通って流れる冷却液が複数の流路３１０うちの少なくとも１つの流路３１０の冷却可能な表面３１２を冷却できるような態様で面構成要素３００に位置決めされ固定される。
【００３１】
[0053]図４ａは、冷却液ガイド４００の１つの可能な構成の斜視図を示しており、かつ図４ｂは、内部構造を図示する冷却液ガイド４００の正面図を示している。フィン４１０の形態の冷却液ガイド４００の内部に複数の熱伝導性機能部が存在し、これらの熱伝導性機能部は、冷却液が流れる表面積を増大させ、これにより冷却液により除去される熱を増大させ得ることが分かる。
【００３２】
[0054]図示の冷却液ガイド４００は押出成形されたアルミニウム製の構成要素であるが、当業者であれば、構成要素が、任意の代替工程または、限定されるものではないが、銅もしくは鋼もしくは熱伝導性プラスチックなどの熱伝導性材料である任意の代替材料を使用して作られ得ることを理解するであろう。アルミニウム押出成形品として作製される冷却液ガイドは、良好な熱伝導率を有するとともに、効率的に製造することができる。複数の内部フィン、または室、を備える、図４ａに示すものと同様のアルミニウム押出成形品は、多孔押出成形品（ＭＰＥ）またはマイクロチャネル管と呼ばれ、様々な製造業者から広く入手可能である。
【００３３】
[0055]冷却液ガイド４００の各端部は、冷却液分配システム１０００に嵌合されるように作られる。図４ｃは、開口４２０と任意選択のリップ４２１とを備える１つの可能な構成を示しており、開口４２０およびリップ４２１は冷却液ガイド４００の入口または出口を形成し、かつ開口４２０およびリップ４２１を冷却液分配システム１０００に接続することができる。閉じ込められた空気の漏洩を補助するために、開口４２０は、筐体壁１００が動作位置にあるときに冷却液ガイド４００から開口４２０を通って空気が漏洩できるように位置決めされる。冷却液ガイド４００の端部は、組み立てられるときに、冷却液が漏洩するのを防止するために封止され、これにより、開口４２０のうちの１つを通して導入された冷却液に、冷却液ガイド４００を通って流れ、熱伝導性機能部４１０を横切って反対側の開口４２０から流出することを余儀なくさせる。
【００３４】
[0056]図４ｃおよび図４ｄは、冷却液ガイド４００の端部の代替準備品を示している。各押出成形品は、開口４２０を通して導入された冷却液が、フィン４１０により形成された各流路を通って自由に流れることを可能にするために、内部構造（フィン４１０）の一部分が除去される。図４ｃの冷却液ガイドは、開口端を有するものとして示されており、この構成では、冷却液ガイド４００の端部が、面構成要素３００のリム３０３に対してまたは垂直フレーム支持体９０２のうちの１つの垂直フレーム支持体９０２の表面に対してそれら端部を封着することにより筐体壁１００内に組み付けられたときに封止され、垂直フレーム支持体９０２については以下に更に記載する。図４ｄは、組立前に冷却液ガイド４００の端部を封止するために板４３０を固定することにより冷却液ガイド４００の端部が封止される代替準備品を示している。代替的に、所望のシールを形成するために、冷却液ガイド４００の端部を圧着閉鎖または端部形成することができる。
【００３５】
[0057]任意選択のリップ４２１は、追加の構成要素からなり得るが、開口４２０が穿孔工程により作製される場合には、開口４２０と追加の構成要素を必要としない任意選択のリップ４２１の両方を形成することが可能であり得る。リップ４２１は、冷却液分配網への接続を確保するために有用であり得る。代替的に、冷却液ガイド４００の端部は、追加の開口を必要とせずに押出成形品の入口および出口として使用することができ、冷却液ガイド４００のいずれかの端部は、いずれかの端部に嵌め込まれるように構成された構成要素を介して冷却液分配システムに接続され、そのような配置は冷却液ガイド４００の端部に嵌り込むようになされた構成要素４４０を示す図４ｅに図示されている。
【００３６】
[0058]別の実施形態では、冷却液ガイド４００を、面筐体３００の冷却可能な表面３１２と冷却液ガイド４００を通して案内される冷却液との熱的連通を向上させる、この場合はヒートパイプの形態の、熱伝達手段を導入することにより更に増強してもよい。図４ｆは、冷却液ガイド４００の表面に設置された扁平型ヒートパイプ４１２を図示しており、ヒートパイプ４１２は、設置されたときに、冷却液ガイド４００と冷却可能な表面３１２との間に挟まれる。同様の結果を達成する代替構成は、扁平型ヒートパイプが冷却可能な表面３１２と一致するように、扁平型ヒートパイプ４１２を面構成要素３００の前面３０５に設置することである。
【００３７】
[0059]ここで図５ａを参照すると、図４ａ〜図４ｆに図示する冷却液ガイド４００と同様の冷却液ガイド５００の別の実施形態の部分斜視図が示されている。冷却液ガイド５００は、冷却液ガイド４００の代替実施形態であるとともに、冗長冷却を補助するように構成され、冷却液ガイド５００は同様に、押出成形されたアルミニウム製の構成要素である。図５ｂは、冷却液ガイド５００の正面図を示すとともに、熱伝導性機能部５１０と分離機能部５１２とを含む内部機能部を図示している。冷却液ガイド５００は、冷却液ガイド４００について上に記載したのと同様に封止され作られ得る分離機能部５１２により分離された２つの別個の案内路を備える。冷却液ガイド５００は、冷却液流のための２つの個別の経路を提供し、これにより、案内路の一方への流れが他方の案内路内の流れを遮断せずに遮断されることを可能にする。冷却液ガイド５００は、冷却液分配システムに対する接続部を提供するために、開口５２０および５２２と、任意選択のリップ５２１および５２３とを更に備える。
【００３８】
[0060]再び図５ｂを参照すると、一方の案内路の高さが他方の案内路の高さよりも高くなるように、図示の冷却液ガイド５００が分離機能部５１２により上部案内路と下部案内路とを分離していることが分かる。このような構成は通常、冷却可能な表面３１２により近い、高さが低い方の案内路と共に設置された場合に、熱が到達するためにより遠くに移動しなければならない、高さが高い方の案内路が、それ自体で適切な冷却をもたらし得ることを可能にする。当然ながら、このような構成は必須ではない。
【００３９】
[0061]図６ａは、開放構成を備える冷却液ガイド６００の代替実施形態の部分斜視図を示しており、かつ図６ｂは、正面図を示すとともに、フィン６１０の形態の、熱伝導性機能部、ならびに機能部６１４および６１５を示しており、これら機能部は、開放構成によりもたらされる組み立ての困難さを低減し得る。冷却液ガイド６００は開放した押出成形品であり、フィン６１０を面構成要素３００に直接接触させることができ、そのようなものとして、閉鎖された冷却液ガイド４００と比較してより少ない材料を使用する一方で熱効率を向上させ得る。しかしながら、面構成要素３００への組み付けおよび固定がより複雑になる可能性がある。冷却液ガイド６００は、冷却液分配システムに対する接続部を提供するために、開口６２０と、任意選択のリップ６２１とを更に備える。
【００４０】
[0062]図７は、開放構成を有する冷却液ガイド７００の代替実施形態の部分斜視図を示している。冷却液ガイド７００は、ピン７１０の形態の複数の熱伝導性機能部を備える。冷却液ガイド７００は、金属で作られる場合には、ダイカストまたは別の鍛造工程により製造することができる。冷却液ガイド７００は、熱伝導性プラスチックで作られる場合には、射出成形または別の成形工程により製造することができる。冷却液ガイド７００は、冷却液分配システムに対する接続部を提供するために、開口７２０と、任意選択のリップ７２１とを更に備える。
【００４１】
[0063]図８ａは、面構成要素３００の流路３１０の冷却可能な表面３１２に対する冷却液ガイド４００の位置決めを示す、部分的に組み立てられた筐体壁１００の分解図を示しており、図８ｂは、面構成要素３００の部分断面図を示すとともに、３つの冷却液ガイド４００の設置位置を図示している。冷却液ガイド４００は、冷却液ガイド４００の入口開口４２０と出口開口４２０との間を流れる冷却液が流路３１０の冷却可能な表面３１２を冷却できるような態様で位置決めされ、代替の冷却液ガイド５００、６００および７００も同様に位置決めされる。
【００４２】
[0064]ここで図８ｂを参照すると、入口および出口開口４２０がアクセス可能なままであることと、冷却可能な表面３１２が冷却液ガイド４００および熱伝導性機能部４１０と熱的に連通することが任意選択のリップ４２１の位置により分かる。再び図１を参照すると、筐体壁１００は、筐体壁１００の設置される複数の冷却液ガイド４００を備え、冷却液ガイド４００が各流路３１０に関連付けられる。
【００４３】
[0065]冷却液ガイド４００を面構成要素３００に固定する方法は、各構成要素に使用される材料に依存するが、固定方法は、冷却可能な表面３１２と熱伝導性機能部４１０との適切な熱的連通を可能にするとともに、所望であれば冷却液ガイド４００内に冷却液を収容するのに適したシールを提供するべきである。場合により、このことを、熱接着剤を使用して、または材料が許せば、はんだ付け、ろう付けもしくは溶接により適切に達成してもよい。面構成要素３００と冷却液ガイド４００の両方がアルミニウムで作られる場合には、構成要素を互いにろう付けまたははんだ付けしてもよい。適切なろう付けまたははんだ接合部は、構成要素間の良好な熱的連通をもたらすとともに、炉を使用する単一の工程で実施されてもよく、これにより、組立コストが低減される可能性がある。
【００４４】
[0066]ここで図９ａを参照すると、部分的に組み立てられた筐体壁１００の分解図が示されている。この図は、垂直フレーム支持体９０２、水平フレーム支持体９０４および９０５ならびに骨格支持体９０６の位置決めを示している。支持体９０２、９０４、９０５および９０６は、筐体壁１００に構造的支持を与える。垂直骨格支持体９０６が垂直フレーム支持体９０２間に設置される一方で、フレーム支持体９０２、９０４および９０５は、面構成要素３００の周縁に設置される。図９ｂおよび図９ｃは、垂直フレーム支持体９０２の代替構成を使用する別の実施形態を図示している。このような実施形態において、垂直骨格支持体９０６は、構成が同様である。垂直フレーム支持体９０２は、流路３１０の表面を含む面構成要素３００の形状を支持する外形を有するように構成される。図９ｂに図示する構成は、冷却可能な表面３１２を直接支持することを含む、流路３１０の表面を支持するように構成される。図９ｃに示す代替構成は、冷却液ガイド４００を通じて冷却可能な表面３１２を含む、流路３１０の表面に対して支持を与える。図９ｂに図示する垂直支持表面９０２はまた、冷却液ガイド４００の端部に対する封止表面を提供するように構成される。
【００４５】
[0067]支持体９０２、９０４、９０５および９０６はまた、冷却筐体１００が完全に組み立てられるときに取り付けに都合の良い箇所を提供し、このような支持体は、ねじ孔かまたは接続具および他の締結具が取り付けられもしくは締結され得る他の箇所を備え得る。支持体はまた、任意選択の自動空気抜き口１０２０などの内部装置用のホースまたは支持体のためのアクセス開口を提供するために追加の機能部を備え得る。図９ａに図示するように、底面の水平フレーム支持体９０５は、接続具を取り付けることができる機能部９１０を提供し、機能部９１０は、面構成要素３００の開口３０４と位置合わせされる。
【００４６】
[0068]支持体を、鋼またはアルミニウムまたは必要な荷重に耐えることが可能な別の材料で製造してもよい。しかしながら、支持体の材料選択は、冷却筐体壁１００が動作中に耐えることが予想される荷重に関する構造上の要件に従ってなされる。面構成要素３００、冷却液ガイド４００ならびに支持体９０２、９０４、９０５および９０６が全てアルミニウムで作られる実施形態では、これらの構成要素の接合を、ろう付け炉内における単一の操作での接合により簡略化することができる。
【００４７】
[0069]図１０ａは、冷却液分配システム１０００を図示する部分的に組み立てられた筐体壁１００の分解図である。冷却液分配システム１０００は通常、導管網１００２と、任意選択の自動空気抜き口１０２０と、空気抜きライン１０２１と、ホース１０２４と、接続具１０２６とを備える。接続具１０２６は、概して、冷却液送給ラインと冷却液戻りラインと導管網１００２との間の接続部であって、空気抜きライン１０２１を外部環境に接続する接続部を提供する。接続具１０２６は、水平フレーム支持体９０５における開口９１０を通してのアクセスを提供するように構成されるとともに、任意選択的に水平フレーム支持体９０５に封止可能に固定される。接続具１０２６は任意選択的なものであり、筐体壁１００における開口を通してアクセス可能である冷却液送給ラインおよび戻りラインを含む、冷却液の送給および戻りのための他の配置も可能である。
【００４８】
[0070]ホース１０２４は、任意選択の接続具１０２６を介して冷却液送給ラインおよび戻りラインを導管網１００２に接続し、ホースは可撓性であってもよいが、可撓性である必要はない。筐体壁１００の構造において使用される接合方法に応じて、ホース１０２６を耐熱材料で作製することが有益であり得る。
【００４９】
[0071]任意選択の自動空気抜き口１０２０は、導管網１００２から空気抜きライン１０２１を通して自動的に空気抜きを行うことができる機構を提供する。自動空気抜き口１０２０は、以下に更に記載する、筐体壁１００の内部機能部として示されているが、内部機能部である必要はなく、代わりに、外部に位置するとともに管または任意の他のホース配置を介して冷却液分配システム１０００に接続される自動空気抜き口または手動抽気弁を通じて空気抜きを行ってもよい。代替的に、冷却液送給ラインまたは戻りラインを通じて空気抜きを行うことができる向きでシステムが稼働し、空気抜き装置はなくてもよい。
【００５０】
[0072]導管網１００２は、各冷却液ガイド４００の入口開口および出口開口に接続されるとともに、各冷却液ガイド４００に略同等の流量を送出するように構成される。ここで図１０ｂを参照すると、導管網１００２の一部が示されている。導管網１００２は、概して、接続された冷却液ガイド４００の入口にある出口点１００８を通って冷却液流が外に出るまで入口点１００６に入った冷却液流を繰り返し分割する複数の分岐部１００４を備える。各冷却液ガイド４００に略同等の流量を送出するために、各分岐部１００４は、各分岐部出口開口の大きさを変更することにより調整または構成され、そして、試行錯誤により、導管網１００２を、各冷却液ガイド４００に略同等の流量を送出するように調整することができる。導管網１００２の構成要素の最適な構成を見つけるために計算流体力学ソフトウェアまたはプログラムを使用してもよい。
【００５１】
[0073]当業者であれば、導管網１００２内に１つまたは複数の分岐部１００４が存在することは任意選択的であり、選択的に冷却液流を制限することにより流れのバランスをとるために代替の導管構成または実施形態が使用され得ることを理解するであろう。例えば、更なる実施形態において、導管網は、単一の室から外に出る多数の流路または管を備えたマニホールドを備え得、各流路または管は、各冷却液ガイドにバランスのとれた流れを送出するように調整または構成され得る制限部を有する。
【００５２】
[0074]代替実施形態では、導管網１００２を冷却液送給ラインおよび冷却液戻りラインに接続されたより簡単なマニホールド配置に置き換えてもよく、この手法は、接続された各冷却液ガイドに同様の流量を送出しないことがあるが、この態様で各冷却液ガイドへの適切な流れが達成可能であり得る。また、冷却液送給に接続された導管網１００２と、冷却液戻りラインに接続されたより簡単なマニホールド配置とを備える代替実施形態を、先に記載したように調整または構成されたときのバランスのとれた流れを達成するために使用してもよい。
【００５３】
[0075]再び図１０ｂを参照すると、導管網１００２は、各出口点１００８を任意選択の自動空気抜き口１０２０に接続する空気抜き管１０１０を更に備え得る。空気抜き管１０１０は、導管網１００２および接続された冷却液ガイド４００の高点になる部分に位置する。そして、空気抜き管１０１０を通じて冷却液分配システム１０００および冷却液ガイド４００から空気抜きを行うことができる。
【００５４】
[0076]導管網１００２の実施形態を、プラスチックで製造し、かつ接合工程が後に続く成形または鋳造工程を使用して２つの半部として製造してもよい。他の実施形態では、ろう付けまたは溶接などの接合工程が後に続く打ち抜き工程を使用して、導管網１００２を、アルミニウムまたは鋼などの、板金で２つの半部として製造してもよい。更なる実施形態では、任意のブロー成形工程を使用して、導管網１００２を、所望であれば、単一の部品として製造してもよい。また、アルミニウムで製造される実施形態では、炉を使用する単一の接合工程において、導管網１００２を冷却液ガイド４００および場合により他の部品に接合してもよい。
【００５５】
[0077]ここで図１１ａを参照すると、蓋１１００を図示する部分的に組み立てられた筐体壁１００の分解図が示されている。蓋１１００は、蓋１１００と面構成要素３００とにより囲まれた空間が冷却液分配システム１０００と冷却液ガイド４００の入口および出口とを収容し、その際に耐漏洩性組立体を形成するような態様で構成される。
【００５６】
[0078]図１１ａに示す蓋１１００は、板金で製造されるとともに、面構成要素３００のリム３０３と同様のリム１１０３を備える。蓋１１００が設置されたときに、リム１１０３および３０３が接合される場合に、耐漏洩性コンテナを形成するために筐体壁１００全体を封止することができ、これにより、冷却液分配システム１０００での、冷却液ガイド４００での、または様々な冷却液分配構成要素を備える接合部のいずれかでのいかなる漏洩も、例えば水平フレーム支持体９０５に設置された接続具を通して、安全に制御および誘導することができる。他の実施形態において、蓋１１００は、筐体壁１００の底面を開放したままにすることができ、依然としてある種の耐漏洩性をもたらす一方で内部アクセスを可能にする。また、プラスチックなどの代替材料を使用してもよい。
【００５７】
[0079]記載のような面構成要素３００および蓋構成要素１１００の潜在的な利益は、リム１１０３および３０３が気密シールを形成するように接合され、かつ冷却液ガイド４００および冷却液分配システム１０００などの様々な内部構成要素も気密である場合に、より高いまたは低い圧力環境を形成するように、面構成要素３００と蓋構成要素１１００とにより囲まれた容積空間を加圧または減圧でき、底面の水平フレーム支持体９０５におそらく設置される接続具を通じて圧力が変更されることである。容積空間内の圧力が変化したときに状態を変化させるように構成される感圧スイッチを設置することにより漏洩を検出してもよく、このようなスイッチは、底面の水平フレーム支持体９０５に設置された接続具１０２６と同様に設置することができる。
【００５８】
[0080]面構成要素３００と蓋構成要素１１００とにより囲まれた容積空間を減圧することができる別の潜在的な利益は、その容積空間内に部分真空が導入される場合に、真空が断熱材の役割を果たし、熱活性であるように意図されない筐体の部分を通じて失われるまたは得られる熱を低減することができる。
【００５９】
[0081]別の実施形態では、代替の筐体壁構成を使用してもよい。代替の筐体壁は、面構成要素３００と、冷却液ガイド４００と、支持体９０２、９０４、９０５および９０６と、冷却液分配システム１０００とを備える。代替の筐体壁には、蓋構成要素がない。記載の代替の筐体壁は、使用可能であるが、改善された耐漏洩性などの筐体壁１００の記載の利益の一部が欠けている。
【００６０】
[0082]国際公開第２０１４／０３００４６号パンフレットとして公開された特許協力条約出願と、「改良された熱レールを備えたコンピュータシステム（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｒａｉｌ）」および「堅牢で冗長可能な耐漏洩性冷却筐体壁（Ｒｏｂｕｓｔ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ−Ｃａｐａｂｌｅ  Ｌｅａｋ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｃｏｏｌｅｄ  Ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ  Ｗａｌｌ）」という表題の特許出願とに記載されている冷却技術を、好適な互換性のあるコンピュータサーバおよび他の電子機器と共に、約３３℃の全体の最大露点よりも高い冷却液温度で運用することができる。それゆえ、この冷却技術は、蒸発冷却により１年中かつ年の大半にわたって乾式冷却により多くの場所で、大域的に生産され得る冷却液の使用を可能にする。
【００６１】
[0083]データセンタの安全な運転を維持するために、冷却筐体の外表面を周囲空気の露点よりも高い温度に維持することが望ましく、このことは、結露の形成を防止し、それゆえ、敏感な電子機器を水が損傷させる可能性を低減する。更に、冷却筐体の表面の温度を周囲空気の乾球温度よりも低く維持することも有益であり得、このことは、冷却筐体により周囲空気が加熱されるのを防止し、かつ空気処理機器が行う必要のある仕事を低減する。
【００６２】
[0084]このことは、冷却筐体周囲の空気の乾球温度よりも低くなると同時に周囲空気の露点よりも高くなるように冷却筐体装置を通って流れる冷却液の温度を制御することにより達成することができる。
【００６３】
[0085]図１２は、冷却筐体１２１０に冷却液を供給するために使用できる冷却液送出システムに接続された供給入口１２１２および戻り出口１２１４を備える多数の冷却筐体１２１０を図示している。冷却液送出システムは、配管を内側部分と外側部分とに分ける４方向混合弁１２２０を備え、内側部分は、破線で表される供給配管１２２２と、実線で表される戻り配管１２２４とを備える。外側部分は、一点鎖線で表される冷却液供給配管１２３２と、長鎖線で表される冷却液戻り配管１２３４とを備える。
【００６４】
[0086]内側部分は、ポンプ１２２６と、様々な冷却筐体１２１０への接続部１２１２および１２１４とを更に備え、ポンプ１２２６は、供給入口１２１２および戻り出口１２１４を通して冷却液を各筐体内に送る。冷却液供給１２３２と冷却液戻り１２３４とを備える、外側部分は、設備冷却供給を表し、設備冷却供給が、冷却塔、チラーユニット、熱交換器または他の装置などの冷却装置（図示せず）により冷却される。
【００６５】
[0087]４方向混合弁１２２０が完全に閉鎖されたときには、冷却液は、外側部分からの冷却液と混合せずに内側部分を循環する。４方向混合弁１２２０が完全に開放しているときに、冷却液は、外側部分から内側部分を通って流れ、再循環せずに外側部分へ流出する。４方向混合弁は、外側部分から流れ込む冷却液が内側部分を循環する冷却液と混合することを可能にするように動作させることもできる。したがって、４方向混合弁１２２０を制御することで、設備冷却液供給１２３２からの必要な量の冷却液のみを混合することにより冷却筐体１２１０に供給される冷却液の温度を管理することができる。
【００６６】
[0088]同様の構成の混合弁ならびに内側および外側部分を使用するシステムは、流体循環の分野の当業者には周知であり、特定の例としては温室用の放射暖房システムがある。３方向混合弁と上記のものに代わる他の代替装置とを使用する代替構成も、温水循環の分野の当業者に知られている。
【００６７】
[0089]図１３は、所望の冷却液温度範囲を得るために混合弁１２２０を制御できるコンピュータ化した制御装置の入力および出力を図示している。コンピュータ化した制御装置は、冷却筐体１２１０に近接して位置する１つまたは複数の空気温度センサであって、冷却筐体１２１０周囲の空気の温度を測定する空気温度センサと、混合弁１２２０の下流側の供給配管１２２２を通って流れる冷却液の温度を測定する１つまたは複数の下流側冷却液温度センサであって、冷却液が冷却筐体１２１０内の機器を冷却するために使用される前の、好ましくは冷却液が冷却筐体１２１０に入る前の冷却液の温度を測定する下流側冷却液温度センサと、冷却筐体１２１０に近接して位置する１つもしくは複数の湿度センサまたは露点センサであって、冷却筐体１２１０周囲の空気の湿度または露点を測定する湿度センサまたは露点センサとからの入力を受信する。
【００６８】
[0090]コンピュータ化した制御装置は、様々なセンサからの入力を受信して、露点、冷却液温度および乾球温度を決定する。制御アルゴリズム、例えばＰＩＤアルゴリズムまたは訓練可能な機械学習アルゴリズムは、入力データを使用して、冷却筐体１２１０内に入る冷却液の温度が測定された乾球温度よりも低いままである一方で測定された露点よりも高くなるような態様で混合弁１２２０を動作させる。
【００６９】
[0091]代替的に、流量と、混合弁の寸法および仕様と、戻り配管１２２４および冷却液供給配管１２３２を通って流れる冷却液の温度とを含む、追加の情報がコンピュータ化した制御装置に提供される場合には、制御アルゴリズムを開発して、最適な混合をもたらし、これにより冷却筐体１２１０内に入る冷却液の温度を制御することができる。
【００７０】
[0092]単一の混合弁を通して設備全体の冷却液温度を管理するか、設備を各々が個別に管理される多数の領域に分割するために、記載の方法および装置をデータセンタで利用してもよい。
【００７１】
[0093]本発明の具体的な実施形態を本明細書に示し記載してきたが、これらの実施形態が本発明の原理を適用して考案できる多くの可能な具体的配置を単に例示するものに過ぎないことを理解するべきである。当業者であれば、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、数多くの様々な他の配置を考案することができる。
【図１】
2017522677.tif 000003
【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
2017522677.tif 000011
【図４ｆ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年3月7日(2017.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却筐体であって、
当該冷却筐体が、この冷却筐体の表面と設置機器の一部分の表面との間の熱的接触により前記設置機器を冷却する型式のものであり、当該冷却筐体の前記表面に熱的に接触する多孔押出成形冷却液ガイドを備える、冷却筐体。
【請求項２】
熱的接触により設置機器を冷却する型式の冷却筐体の壁であって、
冷却可能な表面を備える流路と、
入口開口と出口開口とを備える第１の冷却液ガイドと、
前記冷却可能な表面に熱的に接触する複数の熱伝導性機能部であり、前記入口開口と前記出口開口との間を流れる冷却液が前記熱伝導性機能部の少なくともある部分を横切って流れるような態様で前記第１の冷却液ガイド内に配置されている熱伝導性機能部と
を備える、壁。
【請求項３】
前記熱伝導性機能部がフィンである、請求項２に記載の壁。
【請求項４】
前記熱伝導性機能部がピンである、請求項２に記載の壁。
【請求項５】
前記熱伝導性機能部が、前記冷却可能な表面に熱的に接触する表面から突出する突出部である、請求項２に記載の壁。
【請求項６】
前記第１の冷却液ガイドが押出成形工程により製造されたものである、請求項２〜５のいずれか一項に記載の壁。
【請求項７】
前記第１の冷却液ガイドが多孔押出成形品であり、前記熱伝導性機能部が前記多孔押出成形品の壁を備える、請求項２〜５のいずれか一項に記載の壁。
【請求項８】
前記第１の冷却液ガイドが、第１の案内路と第２の案内路とを備え、前記第１の冷却液ガイドは、前記第１の案内路内を流れる冷却液が前記第２の案内路内を流れる冷却液から分離されるように構成されている、請求項２〜７のいずれか一項に記載の壁。
【請求項９】
第２の冷却液ガイドと、
前記第１の冷却液ガイドの前記入口開口および前記第２の冷却液ガイドの前記入口開口に接続された導管網と
を更に備える、請求項２〜８のいずれか一項に記載の壁。
【請求項１０】
前記導管網が、前記第１の冷却液ガイドおよび前記第２の冷却液ガイドに略同等の冷却液流量を送出するように構成されている、請求項９に記載の壁。
【請求項１１】
前記導管網が分岐している、請求項１０に記載の壁。
【請求項１２】
当該壁が冷却液分配システムを更に備え、前記冷却液分配システムが、前記第１の冷却液ガイドの前記入口開口に接続された導管網と、前記導管網に接続された自動空気抜き口とを備える、請求項２〜１１のいずれか一項に記載の壁。
【請求項１３】
冷却筐体の壁であって、
冷却可能な表面を備える複数の流路であり、該複数の流路の各々が設置機器のレール部分を受け入れるように構成される、複数の流路と、
冷却液分配システムと、
１つまたは複数の冷却液ガイドであり、各々が、両方とも前記冷却液分配システムに接続される入口および出口を有し、前記出口を通って外に出る前に前記流路のうちの少なくとも１つの流路の前記冷却可能な表面の少なくとも一部分の冷却を可能にするために、前記入口から前記ガイド内に入る冷却液の流れを案内するように構成される、冷却液ガイドと、
蓋構成要素であり、該蓋構成要素と前記複数の流路とにより囲まれた空間が前記冷却液分配システムの少なくとも一部と前記１つまたは複数の冷却液ガイドの前記入口および前記出口とを収容するような態様で前記複数の流路に接合されるように構成されている蓋構成要素と
を備える、冷却筐体の壁。
【請求項１４】
前記蓋構成要素と前記複数の流路とにより囲まれた前記空間が、変更される圧力環境を可能にするために十分に封止されている、請求項１３に記載の冷却筐体の壁。
【請求項１５】
前記変更される圧力環境が、空気を排出することにより形成される、請求項１３に記載の冷却筐体の壁。
【請求項１６】
前記変更される圧力環境の状態を変化させたときに状態を変化させるように構成された感圧スイッチを更に備える、請求項１４または１５に記載の冷却筐体の壁。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の冷却液ガイドのうちの少なくとも２つが、同じ冷却可能な表面の一部分を個別に冷却するように構成されている、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の冷却筐体の壁。
【請求項１８】
冷却筐体であって、
当該冷却筐体は、設置機器の一部分の表面と当該冷却筐体の表面との間の熱的接触により前記設置機器を冷却するようになっており、
当該冷却筐体は、当該冷却筐体の前記表面が周囲空気の乾球温度よりも低く維持されるように構成されている、冷却筐体。
【請求項１９】
当該冷却筐体は、当該冷却筐体の前記表面が前記周囲空気の露点よりも高い温度に更に維持されるように更に構成されている、請求項１８に記載の冷却筐体。
【請求項２０】
冷却筐体であって、
当該冷却筐体は、設置機器の一部分の表面と当該冷却筐体の表面との間の熱的接触により前記設置機器を冷却するようになっており、
当該冷却筐体は、当該冷却筐体の前記表面が周囲空気の露点よりも高い温度に維持されるように構成されている、冷却筐体。
【請求項２１】
当該冷却筐体は、当該冷却筐体の前記表面が前記周囲空気の乾球温度よりも低い温度に更に維持されるように更に構成されている、請求項２０に記載の冷却筐体。
【国際調査報告】
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