CN101398706A - 自动气流阻塞组件及自动阻塞和解除阻塞气流的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动气流阻塞组件及自动阻塞和解除阻塞气流的方法。提供了一种方法和所结合的自动气流阻塞组件门。所述组件包括固定到框架的气流阻塞门，所述门能够通过枢转块和轴从第一位置移动到第二位置。通过经由所述枢转块将所述门固定到臂机构来实现所述门的移动。所述臂机构包括枢转件和致动销。致动和取消致动所述致动销可导致所述门的移动。

Description

自动气流阻塞组件及自动阻塞和解除阻塞气流的方法

技术领域

本发明涉及计算系统的装配，具体地说，涉及引入气流来空气冷却其部件的大型计算系统的装配。

背景技术

行业发展趋势是不断增加计算系统内的电子部件数。计算系统可以包括简单的个人计算机、简单计算机网络，或包括一个或多个中央电子系统(CEC)的单个大型计算机或甚至大型计算机的网络。尽管增加简单计算系统内的部件产生了某些挑战，但是，此类增加在包括一个或多个大型计算机的计算系统内产生了许多问题。在这些情况下，许多看似孤立的问题相互影响，当一起装配在单个组件内，或当系统与其他系统联网，或系统与其他系统的位置非常接近时，情况更是如此。

在设计计算系统装配时，一个此类特殊挑战是散热问题。如果不解决散热问题，则其将导致影响整体系统性能的电子和机械故障。如容易理解的，随着装配密度增大，散热问题也会增加。在大型计算系统中(例如包括一个或多个CEC的大型计算系统)中，散热问题尤其值得关注。

大型计算系统内部配件散发的热量将影响计算系统中与发热部件邻近的内部区域。但是，这不是大型系统的唯一问题。由于大型系统的体积较大，并且具有大量发热配件，因此，大型系统会影响其所在环境的温度。所以，如果同一物理范围内放置有多个大型计算系统，则其中一个或多个此类系统的不当冷却或多余的散热将影响计算系统所在环境的温度，从而影响所有此类系统。最近，后一种问题尤其受到关注，为了使计算系统所在的环境保持在可接受的温度，经常提出一些成本高昂的解决方案。

现有技术提出了不同的处理散热问题的方式。有时，冷却这些部件的方式可能导致更多问题。例如，在使用气流冷却包括计算机机架或计算机箱的环境中的部件的情况下，必须处理其他问题。一个问题是当存在开口(即，门)时，需要关闭开口来解决空气阻力的问题。在多个设备彼此接近的环境中尤其如此。在这种情况下，由于各种设备相邻地放置，因此，如果移除设备之一而未关闭开口，气流将自由地穿过腾出的空间，可能导致剩余的电子设备过热。当移除设备时，门关闭并接近电子设备通常所在的电子设备叠箱(electronic book)的空气阻力。关闭的门还防止污染物和其他杂质落在电子设备上。在现有技术中，采用气流阻塞门之后，门或其他气流阻塞部件的打开和关闭设计得非常不方便，需要系统操作员来打开和关闭这些单元，因此增加了安装时间、成本和程序。因此，需要一种方法和集成系统来实现气流阻塞部件的自动操作，以便环境在不使用时不会受到外部污染物的侵入，但在运行恢复之后立即打开进行通风。

发明内容

通过提供一种方法和集成自动气流阻塞组件，克服了现有技术的缺点并提供了其他优点。所述组件包括固定到框架的气流阻塞门，所述气流阻塞门能够通过枢转块(pivot block)和轴从第一位置移动到第二位置。所述枢转块固定到臂机构，所述臂机构进一步具有枢转件和致动销。通过致动和/或止动此致动销来实现所述门的移动。在一个实施例中，当所述销与电子设备叠箱接触时，将致动或止动所述销。

通过本发明的教导实现了其他特性和优点。在此详细说明了本发明的其他实施例和方面并将其视为所要求保护的发明的一部分。为了更好地理解本发明及其优点和特性，请参考下面的说明和附图。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求中具体指出并明确要求保护了被视为本发明的主题。从下面结合附图的详细说明，本发明的上述和其他目标、特性和优点将变得显而易见，这些附图是：

图1是在本发明的一个实施例中使用的大型计算机的框架的图示；

图2是插入图1的实施例提供的框架或从所述框架移除的多个节点或叠箱的图示；

图3提供了根据本发明的一个实施例的自动气流阻塞组件的图示；

图4提供了图3的组件在门缓慢打开时的侧视图快照；

图5提供了图4的实施例的顶视图；

图6示出了图3的实施例在气流门处于完全打开的位置的情况；

图7提供了在叠箱/节点完全接合并致动所述致动销时的图3的实施例的组件的顶视图；以及

图8示出了在将节点/叠箱脱离结合而导致止动销时的图3的实施例。

具体实施方式

图1是计算机环境框架的图示。框架110在此被示为机架，也可以将其他传统的外壳布置与本发明的工作方式配合使用。框架或机架110被设计为容纳各种不同的部件，范围从中央电子设备复合体(CEC)和主板一直到更具体的电子部件。通常将这些单元共同分组到一个或多个容纳在框架内的电子设备叠箱中。在大型计算环境中，所述框架类似于图中示出的机架，使节点/叠箱或其他电子部件(板等)能够通过简单的滑动运动轻松安装到机架内或从机架中取出。

图2是机架110(如结合图1描述的机架)的图示，机架110具有至少一个叠箱或节点，标号为210。在所示的实施例中，可以沿箭头212的方向移动(即，通常借助滑动运动)节点/叠箱210以使其就位，并沿箭头214的方向将其取出，如图中所示，滑入或滑出安装位置。可以将多个节点或叠箱并排放置在如图2中所示的框架中。

返回参考图1，尽管机架110被示为具有类似笼状的结构，以便于图中的描述展示一个开放环境，但是在多数情况下，出于各种安全和运行原因，在安装完成之后将立即为机架或外壳配备盖板(cover)。然而，在图1和图2中，为了对环境有直观的了解，省略了这些盖板。此外，在许多情况下，需要在完全安装之后将一个或多个气流阻塞门包括到框架设计中。另外，虽然本设计中没有示出这种门，但是包括所述门是必要的以提供设备安全性和完整性。

通常，最佳的气流阻塞门是在适当位置上没有设备或部件(包括但不限于节点、叠箱、板、部件或电子设备机箱)时关闭，在安装所述设备或部件时打开。在本发明的一个实施例中，如将结合下面的附图描述的，通过安装或移除设备来操作门的致动。如上所述，为了防止热风回流或出于其他原因，需要在设备不运行时关闭门，但是由于散热问题，需要在设备再次运行时的某个时刻打开门。

在此类情况下，可以构想添加一种将门推开的功能。当门打开时，将腾出位置来放置叠箱、鼓风机或某些其他设备。当门处于打开位置时，门可能位于设备的上面、下面或旁边。当移除设备时，可能为弹簧加载的门将返回其原始关闭位置。但是，这种方法的问题是，具体地说在狭窄的范围内，更一般地说在狭窄的架高地板环境中，可能不允许这样放入和取出部件。另外还很难将设备放置到位，必须由服务人员来操作此类门。

为了解决这些问题并提供更好的解决方案，本发明提供了一种在插入或取出诸如图2中提供的节点之类的部件时自动打开和自动关闭的机构。本发明解决了由于门后的结构占据了空间而无法推开门的问题。另外，所述设计使得当门处于打开位置时，不会妨碍任何气流运动，并且当门处于打开位置时，只占用叠箱之间很小的开放空间(如下面的图3至图8所示)。

应当指出，门组件不必像下面描述的优选实施例中介绍的那样结合在计算环境中。其结合是为了便于理解。将讨论的自动气流阻塞组件包括可以固定到框架(例如，之前在图1和图2中示出的计算机框架)的气流阻塞门。所述门通过可固定到臂机构的枢转块和轴从第一位置移动或旋转到第二位置。所述臂机构包括枢转件和致动销。致动或止动所述销将使门从第一位置移动到第二位置或从第二位置移动到第一位置。在一个实施例中，通过诸如电子设备叠箱或节点之类的单元的移除或接合来触发致动和/或止动过程。还提供了止转销(roll stop pin)来防止门在此致动和止动过程期间或其他任意时刻超出第一或第二位置。在一个实施例中，将止转销固定到所述框架的选定位置处以实现此特定用途。

为了更好地理解本发明的工作方式，将使用实例来更好地阐明上面概要描述的过程和特定部件。在下面如图3至图8所示的描述中，使用将本发明的工作方式纳入图1和图2中的大型计算环境中的优选实施例。但是应当指出，本发明可应用于各种环境，并不限于包含大型计算环境的情况。因此，下面的介绍中使用此类环境仅是为了便于理解，并且不应被视为是对使用的限制。

现在参考图3至图8的实施例，根据将门组件及其各种机构结合到计算环境的优选实施例，来更详细地说明门组件及其各种机构。

图3提供了本发明的一个实施例的图示。图3中示出的组件300包括总体示为370的计算机框架。所述框架的至少一部分(在此情况下是便于通过滑动运动轻松移除和插入节点的区域)固定到气流阻塞门(此处的标号为310)的至少一侧。

在备选实施例中，可以将多个气流阻塞门350结合到组件设计中，其中每个门固定到框架370的不同位置。在一种情况中，可以针对每个节点/叠箱结合一个门。在图3的实例中，示出了多个门来允许在下面讨论各种备选实施例。

返回参考图3，如图所示，每个门310都能够通过枢转块340和门轴315从第一位置移动/旋转到第二位置(在某些备选实施例中，移动/旋转到中间的替代位置)。枢转块340和门轴315可以是彼此固定到对方和固定到门的单独实体，或者可以单独或全部包括为门设计的一部分。在任一情况下，其用途都是实现门从第一位置到第二位置或从第二位置到第一位置的移动(包括旋转)。在附图示出的实施例中，所述第一位置被示为关闭位置，所述第二位置被示为打开位置，在此情况下，此打开位置优选地与所述第一关闭位置呈90度角。在一个实施例中，可以通过本领域中的技术人员公知的各种方式将轴315和枢转块340固定到框架370。

如图2中使用的，特意使用不同的数字来标示节点/叠箱350以反映更复杂的设计的可能性。例如，将标为352的凸轮板(cam plate)机构结合到叠箱或节点350。可以设计凸轮板352并在以后将其固定到节点/叠箱350，或作为节点/叠箱350的一部分结合在其中。

所讨论的臂机构320包括枢转件(即，后面的枢转臂)322和致动销，并且通过本领域的技术人员公知的方式被固定到框架370和门的至少一个位置。使用下面将详细描述的致动销来移动门轴315，门轴315最终带动门本身移动。

在本发明的优选实施例中，枢转臂322是弹簧加载的，但是还可以构想本领域中的技术人员公知的其他备选方法。如以下说明的，目的是使得叠箱/节点能够致动所述销330，销330又通过臂322移动轴315。此外，如图所示，所述组件还包括固定到框架370的选定位置的止转销360。此外，还可以使用各种方法将这些销固定到框架，例如，通过螺栓、螺钉、焊接或本领域中的技术人员公知的其他方法。

另外，在图3和图4中示出的优选实施例中，当凸轮板352接触枢转臂320上的致动销330时，枢转臂围绕轴肩螺钉(shoulder screw)或本领域中的技术人员公知的其他装置旋转。图4的图示中提供了更好的视图。在图4中，所示的多个门分别标为410和310，以区别在致动过程开始之后旋转的门(与关闭的门)。图4的图示提供了当凸轮板352接触枢转臂320上的致动销330时，门410刚开始旋转时的快照。在图3中未全部可见的轴肩螺钉420也在此图中可见。

通过图3和图4共同示出的内容，现在可以对门的操作进行更详细的描述。图中示出了如何通过与门410上的固定轴315连接的枢转块340拉开门。随着门410的打开，枢转块340沿着轴315移动。当节点或叠箱350进一步前移时，门将进一步打开，如图5中的顶视图所示。如图5所示，当叠箱或节点350前移时，门410进一步打开。移动的方向由箭头标示，在图中使用数字500标示。

门将一直打开，直到最终达到90度角，此时允许叠箱移过门。图6的图示示出了这一概念。可以看出，在图6中，门410完全打开，但是几乎不占用任何所需的空间。同时参考图3和图6，在此位置(所示的位置)，叠箱/节点350现在可以通过门410，包括枢转臂320上的致动销，直到到达止转销360。

在一个实施例中，具有止转销360的目的是帮助相对于凸轮板定位致动销，以便其始终达到同一位置。但是，在其他实施例中，可以构想使销360作为帮助限制设备移动和防止门移出预期位置(即，打开和关闭位置之间的90度范围)的装置。在其他实施例中，可以构想将此销与致动销330一起使用来发信号通知叠箱/节点的接合和/或脱离结合。

图7提供了已完成过程的图示。如可以在图7的自顶向下的显示中看到的，叠箱/节点350现在完全接合，完全打开的门410位于门之间的空间内，以允许最大的气流。应当指出，虽然门(多个)占用非常小的空间(多数情况下此空间都保留不用)，但是它们确实提供了设计上的优点，其中同时使用多个门并且多个叠箱/节点同时进行接合。在这些实施例中，处于打开位置的实际使用的门物理地将叠箱/节点相互隔离并且为结构化组件提供进一步的刚度和其他优点。此设计允许在门的任何元件都不占用额外空间(移入、移出或旋转)的情况下最大程度上使用空间，如果占用额外空间，将会在紧凑的环境中导致问题。

在图7中，根据实例，示出了此特定实施例中的气流方向，其由箭头和标号700表示。但是，这只是为了便于理解，在其他实施例中，气流方向可以选择性地有所不同。

图8是在过程反向执行之前的组件的图示。可以结合图3来查看图8以理解移除叠箱/节点350的过程。当反向执行过程时，如图8所示，门410/310远离组件的后部。应当指出，由于叠箱/节点350，门410在此时仍然处于打开状态，如图8所示。致动销330此时仍然与凸轮板352接触。但是，随着叠箱/节点350继续后移，将取消致动所述销330。在此实施例中，销330将随凸轮板352运动，并且弹簧加载的枢转臂将返回原始位置并紧靠止转销。换句话说，移除叠箱/节点350允许弹簧加载的门返回其关闭位置。

尽管描述了本发明的优选实施例，但是可以理解，本领域中的技术人员现在和将来都可以做出落入下面权利要求的范围之内的各种改进和增强。这些权利要求应被解释为维持对先前描述的发明的适当保护。

Claims (20)

1.一种自动气流阻塞组件，所述组件包括：

固定到框架的气流阻塞门，所述气流阻塞门能够通过固定到轴的枢转块从第一位置移动到第二位置；

所述轴固定到所述门的底部并且所述枢转块的一侧固定到所述轴；

具有枢转件和致动销的臂机构，所述臂机构通过所述枢转块固定到所述门，以便当致动所述销时，所述机构使所述门从第一位置移动到第二位置，并且当取消致动所述销时，所述门返回所述第一位置；

在选定位置处固定到所述框架的止转销，以便随后在致动所述销之后引导电子设备叠箱的接合。

2.一种用于计算机的自动气流阻塞组件，所述组件包括：

气流阻塞门，所述气流阻塞门具有固定到枢转块的轴；

具有枢转件和致动销的臂机构，所述臂机构通过所述轴固定到所述门，以便当致动或取消致动所述销时，所述机构可以移动所述门。

3.根据权利要求2的组件，其中当电子设备叠箱以朝向所述门移动的方向接触所述致动销时，将致动所述致动销，并且当所述电子设备叠箱以远离所述门移动的方向接触所述致动销时，将取消致动所述致动销。

4.根据权利要求2的组件，还包括在选定位置处固定到所述框架的止转销，以便在取消致动所述致动销时，所述止转销将引导所述叠箱的移动。

5.根据权利要求4的组件，其中所述叠箱包括凸轮板，当所述凸轮板接触所述致动销时，将导致所述致动销的所述致动和取消致动。

6.根据权利要求4的组件，其中所述臂机构还包括轴肩螺钉，所述枢转臂可以围绕所述轴肩螺钉旋转；所述臂机构和所述螺钉进一步固定到所述框架。

7.根据权利要求6的组件，其中所述枢转块固定到所述框架。

8.根据权利要求7的组件，其中所述枢转块通过所述门的轴移动所述门。

9.根据权利要求8的组件，其中所述致动销位于所述枢转臂上。

10.根据权利要求8的组件，其中所述枢转臂是弹簧加载的。

11.一种自动阻塞和解除阻塞流入单元的气流的方法，所述方法包括：

通过经由门轴和枢转块将门固定到所述单元的框架来提供转动的气流阻塞门；以及

将所述枢转块固定到具有枢转件和致动销的臂机构，以便可以通过致动或取消致动所述致动销来打开或关闭所述门。

12.根据权利要求11的方法，还包括将止转销固定到所述框架的选定位置，以便在致动和取消致动所述致动销时，所述止转销将引导电子设备叠箱。

13.根据权利要求11的方法，其中所述门用于提供流向计算机单元的气流。

14.根据权利要求13的方法，其中所述框架为计算机机架。

15.根据权利要求13的方法，其中所述打开位置允许所述门在所述框架内旋转90度角。

16.根据权利要求15的方法，其中彼此结合地使用多个自动门。

17.根据权利要求11的方法，其中当节点朝向所述门移动时，将致动所述致动销，并且当所述节点以远离所述门的方向移动时，将取消致动所述致动销。

18.根据权利要求15的方法，其中所述节点包括凸轮板，当所述凸轮板与所述致动销接触时，将致动和取消致动所述致动销；所述凸轮板还与所述止转销结合和脱离结合。

19.根据权利要求16的方法，其中所述臂机构固定到所述框架，并且所述臂机构还包括轴肩螺钉，所述枢转臂围绕所述轴肩螺钉旋转，并且所述轴肩螺钉固定到所述框架。

20.根据权利要求17的方法，其中所述枢转臂是弹簧加载的。

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