СТОЙКА ДЛЯ АППАРАТУРЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Полезная модель относится к стойкам для размещения радиоэлектронной аппаратуры и средств вычислительной техники с обеспечением их охлаждение.
Известна стойка со средствами охлаждения для аппаратуры, размещенной в стойке и выделяющей тепло [US 7051802, В2, Н05K 7/00, 30.05.2006], выполненная в виде шкафа, имеющего входное отверстие для впуска воздуха из окружающей среды, расположенное относительно аппаратуры таким образом, что воздух, проходящий через него для поглощения тепла от аппаратуры, нагревается и после этого выходит из стойки через выходное отверстие, причем, стойка оборудована датчиком температуры для измерения температуры воздуха, выходящего из стойки, контроллера, функционально связанного с датчиком температуры, внешним источником охлаждения, теплообменником типа «воздух-жидкость», расположенным и приспособленным для отвода тепла из воздуха, выходящего из стойки.
Недостатком устройства является его относительно высокая сложность.
Известна также стойка для аппаратуры вычислительной техники [RU 178957, U1, Н05K 5/00, 24.04.2018], представляющая собой шкаф, включающий в себя переднюю металлическую раму, снабженную посадочными местами для установки колец органайзера, и заднюю металлическую раму, связанную с передней рамой силовыми элементами в виде металлических горизонтальных балок, горизонтальные и вертикальные панели, ножки шкафа, профили и лотки для установки унифицированных вычислительных модулей, средства коммутации оборудования, расположенные в передней части шкафа, по меньшей мере, одну контрольную лампу, расположенную в передней части шкафа, передние уплотнители, размещенные между профилями и передней рамой и имеющие, по меньшей мере, одно окно, регулируемый по высоте фартук, установленный в нижней части шкафа, по меньшей мере, один кабельный ввод, установленный сверху на шкаф, перегородку, разделяющую внутреннее пространство шкафа на, по меньшей мере, две термоизолированных секции, и систему охлаждения, включающую в себя по меньшей мере одну вентиляторную стену, снабженную по меньшей мере двумя вентиляторами, выполненными с возможностью работы по меньшей мере в трех режимах: полной остановки, вращения вентилятора со средней скоростью, вращения вентилятора с максимальной скоростью, по меньшей мере, двумя термодатчиками, расположенными во внутреннем пространстве шкафа, по меньшей мере, по одному в каждой термоизолированной секции, причем, каждая термоизолированная секция обслуживается своим набором вентиляторов, установленным в по меньшей мере одну вентиляторную стену.
Недостатком устройства является относительно низкая эффективность охлаждения установленной аппаратуры, в частности, унифицированных вычислительных модулей.
Известна также серверная стойка [RU 158707, U1, Н05K 7/00, 20.01.2016], содержащая корпус, в котором расположено несколько серверных шкафов, первую и вторую поверхности корпуса стойки, несколько серверных блоков, установленных, соответственно, в каждом серверном шкафу перпендикулярно первой поверхности, причем, каждый серверный блок содержит разъем электропитания, который выступает ко второй поверхности, блок управления питанием, установленный в одном из серверных шкафов и возле одной стороны серверных блоков, причем, блок управления питанием содержит несколько источников питания, первую тонкую проводящую пластину и вторую тонкую проводящую пластину, соединенную с каждым из источников питания, а также модуль источника питания, содержащий первую проводящую пластину, несколько изолирующих блоков и вторую проводящую пластину, при этом, каждый из изолирующих блоков расположен между первой проводящей пластиной и второй проводящей пластиной для соединения с разъемом электропитания, а первая проводящая пластина и вторая проводящая пластина электрически соединены с первой тонкой проводящей пластиной и второй тонкой проводящей пластиной, соответственно.
Недостатком устройства является относительно низкая эффективность охлаждения установленной аппаратуры, в частности, серверных блоков.
Наиболее близким по технической сущности к предложенной является стойка для аппаратуры вычислительной техники [RU 131556, U1, Н05K 7/02, 20.08.2013], представляющая собой металлический шкаф, включающий в себя переднюю и заднюю рамы, связанные силовыми элементами в виде горизонтальных балок, горизонтальные и вертикальные панели, 19'' профили и лотки и для установки унифицированных вычислительных модулей, систему охлаждения, включающую в себя вентиляторы и воздуховод внутри указанного шкафа, и средства коммутации оборудования, при этом, шкаф снабжен передними уплотнителями, размещенными между 19'' профилями и рамой, снизу имеется и регулируемый по высоте фартук в нижней части, при этом передние уплотнители по всей рабочей высоте имеют щелевые окна, предназначенные для прокладки сигнальных или питающих кабелей и закрытые щетками или заглушками, передняя рама снабжена посадочными местами для установки колец вертикального органайзера глубиной от 20 до 90 мм, упомянутые горизонтальные балки шкафа выполнены с окнами для дополнительного использования их в качестве кабельных каналов, позволяющих распределять кабели в горизонтальном и в вертикальном направлениях, сверху на шкафу с четырех сторон установлены сдвижные фиксируемые кабельные вводы, а для установки распределителей питания и фиксации силовых и иных кабелей одновременно сзади шкафа имеются вертикальные профили, причем, в качестве уплотнителя использован пористый полимер, а средства коммутации оборудования расположены в передней части шкафа, кроме того, в средней части шкафа предусмотрено место для размещения единого пула блоков питания.
Недостатком устройства является относительно низкая надежность размещения и сохранения в работоспособном состоянии установленной аппаратуры, что вызвано недостаточно эффективным удалением выделяемого при ее работе тепла, что может привести к нарушению выполняемых ею функций и отказам в работе.
Задачей, решаемой в полезной модели, является создание стойки для аппаратуры вычислительной техники, обладающей более высокой надежностью размещения и сохранения в работоспособном состоянии путем повышения эффективности удаления избыточного тепла от размещенной в ней аппаратуры вычислительной техники, с целью расширения арсенала технических средств, используемых для размещения аппаратуры вычислительной техники.
Требуемый технический результат заключается в повышении эффективности охлаждения аппаратуры, а также надежности размещения и сохранения в работоспособном состоянии аппаратуры вычислительной техники путем эффективного удаления и охлаждения излишнего тепла, выделяемого при работе аппаратуры.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в стойке для аппаратуры вычислительной техники, представляющая собой металлический шкаф с установленной внутри его рамой для размещения аппаратуры вычислительной техники с индивидуальными вентиляторами охлаждения, а также вертикальный воздуховод внутри металлического шкафа, образованный пространством между аппаратурой, согласно полезной модели, одна из стенок шкафа выполнена в виде теплообменника, в направлении которого ориентированы воздушные потоки, создаваемые вентиляторами охлаждения аппаратуры вычислительной техники, а стенка шкафа, противоположная стенке в виде теплообменника, выполнена в своей верхней части над рамой с возможностью крепления панели продувных вентиляторов, создающих воздушный поток в направлении теплообменника для удаления нагретого воздуха из пространства над рамой.
На чертеже представлены:
на фиг. 1 - стойка для аппаратуры вычислительной техники, вид спереди;
на фиг. 2 - стойка для аппаратуры вычислительной техники, вид сбоку;
на фиг. 3 - верхняя часть стойки (в разрезе).
Стойка для аппаратуры вычислительной техники представляет собой металлический шкаф 1 с установленной внутри его рамой 2 для размещения аппаратуры 3 вычислительной техники с индивидуальными вентиляторами охлаждения, а также вертикальный воздуховод 4 внутри металлического шкафа, образованный пространством между аппаратурой вычислительной техники и стенками шкафа.
Одна из стенок шкафа выполнена в виде теплообменника 5, в направлении которого ориентированы воздушные потоки, создаваемые вентиляторами охлаждения аппаратуры вычислительной техники.
Кроме того, стенка шкафа, противоположная стенке в виде теплообменника 5, выполнена в своей верхней части с возможностью крепления панели 6 продувных вентиляторов, создающих воздушный поток в направлении теплообменника 5 для удаления нагретого воздуха из пространства над аппаратурой 3 вычислительной техники.
Используется стойка для аппаратуры вычислительной техники следующим образом.
В металлическом шкафу 1 установлена рама 2 для размещения аппаратуры 3 вычислительной техники с индивидуальными вентиляторами охлаждения. Выделяемое аппаратурой тепло может вызвать неисправности в ее работе. Для снижения эффекта перегрева аппаратуры вычислительной техники она, как правило, снабжена индивидуальными вентиляторами охлаждения, которые создают потоки воздуха в направлении теплообменника 5.
Кроме того, стенка шкафа, противоположная стенке в виде теплообменника 5, выполнена в своей верхней части с возможностью крепления панели 6 продувных вентиляторов, создающих воздушный поток в направлении теплообменника 5 для удаления нагретого воздуха из пространства над аппаратурой 3 вычислительной техники. Поэтому часть нагретого воздуха удаляется из шкафа через теплообменник 5, а другая часть поднимается вверх и благодаря продувным вентиляторам 6, производится эффективное удаление нагретого воздуха и создается избыточное давление и нагретый воздух от аппаратуры 3 в меньшем объеме поднимается вверх по вертикальному воздуховоду в шкафу, что приводит к снижению температуры в верхней части теплообменника 5.
При этом, тот объем нагретого воздуха, которому удается подняться над аппаратурой 3 вычислительной техники перемешивается с не нагретым воздухом от продувных вентиляторов 6, что приводит к снижению температуры воздуха перед теплообменником 5. Далее перемешанный воздух, с пониженной температурой проходя через теплообменник 5 охлаждается до меньшей температуры, чем воздух аппаратуры 3 вычислительной техники, прошедший напрямую через теплообменник 5. Дополнительный эффект охлаждения создается еще и тем, что, выходящий из верхней части шкафа более горячий воздух активно направляется в сторону от шкафа, что не позволяет ему застаиваться возле стенок шкафа.
Таким образом, в предложенной полезной модели достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении эффективности охлаждения, надежности размещения и сохранения в работоспособном состоянии аппаратуры вычислительной техники путем эффективного удаления излишнего тепла, выделяемого при работе аппаратуры. Это расширяет арсенал технических средств, используемый для размещения аппаратуры вычислительной техники.