CN102007827A - 用于处于维护位置的计算机元件的风扇 - Google Patents

Abstract

一种系统包括移动进入和离开维护位置的计算机元件(101)。该系统还包括与计算机元件(101)分开的随计算机元件(101)移动进入和离开维护位置的风扇(106)。当计算机元件(101)处于维护位置时，该风扇(106)冷却计算机元件(101)。

Description

用于处于维护位置的计算机元件的风扇

背景技术

诸如计算机(例如服务器)、数据储存设备、数据处理设备等等之类的计算机元件可以被机架安装并且可能不时地要求维护(service)。这样的维护需要将计算机元件从其正常的操作位置移动到维护位置中以便更容易地接近计算机元件。这样的移动有时需要同时移动邻近的计算机元件，尽管邻近的计算机元件不要求维护。

随着越来越多地要求计算机执行重要任务，使要求维护的计算机元件或者邻近的计算机元件断电是不期望的。照此，计算机元件和邻近的计算机元件越来越多地在它们未被设计为针对其操作的条件下(即在维护位置中)进行操作。通常计算机元件在移动到维护位置时继续操作，这就冷却计算机元件而言不是最优的。另外，在计算机元件离开(out of)维护位置时维护计算机元件也是不期望的。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现在参考附图和详细描述，其中相同的参考数字表示相同的部件：

图1A示出依据至少一些说明性实施例的包括抽屉的外壳的透视图，至少一个抽屉包括处于维护位置的风扇冷却计算机元件；

图1B示出依据至少一些说明性实施例的包括抽屉的外壳的放大侧视图，其中计算机元件处于维护位置；

图1C示出依据至少一些说明性实施例的包括抽屉的外壳的放大侧视图，其中计算机元件离开维护位置；

图1D示出依据至少一些说明性实施例的包括抽屉的外壳的放大侧视图，其中计算机元件处于维护位置；

图1E示出依据至少一些说明性实施例的抽屉的透视图，其中示出计算机元件而没有描绘外壳；

图1F示出依据至少一些说明性实施例的抽屉内的计算机元件的透视图，其中没有描绘外壳；

图1G示出依据至少一些说明性实施例的抽屉内的计算机元件的侧视图，其中没有描绘外壳；

图1H示出依据至少一些说明性实施例的抽屉内的计算机元件的放大侧视图，其中没有描绘外壳；

图2示出依据至少一些说明性实施例的系统风扇；以及

图3示出依据至少一些说明性实施例的辅助风扇(booster fan)。

符号与术语

某些术语在整个以下权利要求书和说明书中用来指代特定部件。如本领域技术人员会明白的，不同的实体可以用不同的名称指代部件。本文档不打算区分名称不同而非功能不同的部件。在以下的讨论中和在权利要求书中，术语“包含”和“包括”以开放式方式被使用，并且因而应当被解释为意指“包含但不限于...”。另外，术语“系统”指代两个或更多硬件部件的集合。

具体实施方式

以下的讨论针对本发明的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是所公开的实施例不应当解释为或以其他方式用作限制本公开(包括权利要求书)的范围，除非另外指出。任何实施例的讨论仅打算说明该实施例，而非旨在暗示本公开(包括权利要求书)的范围受限于该实施例。

为了克服上面略述的障碍，公开了一种装置和系统。优选地，该系统包括外壳。例如，图1A示出作为外壳的计算机机架108。然而，容纳计算机元件的任何外罩在本公开的范围内。图1A示出计算机机架108的透视图。优选地，计算机机架为十九英寸宽，不过任何大小的计算机机架在本公开的范围内。被设计成放置在计算机机架108中的计算机元件被描述为是机架安装的、可机架安装的、子机架或者具有机架安装的机箱。机架单元是用来描述安装在计算机机架中的计算机元件的高度的度量单位。一个机架单元被业界定义为1.75英寸高。一件机架安装的设备的大小通常被描述为单位为“U”的数字。例如，两个机架单元(每个1U高)总共将为2U。一个机架单元也被称为“1RU”。一些计算机元件大于1U高，并且大多数计算机机架是42U高。放置在计算机机架108中的计算机元件可以是计算机(例如，服务器)、数据储存设备(例如，硬盘驱动器)、数据处理设备(例如，处理器)等等，但是任何计算机元件在本公开的范围内。

为了高效地使用计算机机架108中的空间，计算机机架108由抽屉100划分成若干部分。抽屉100支撑容纳在计算机机架108中的计算机元件的重量。计算机机架可以包括处于任何位置的任何大小的任何数量的抽屉100，并且所有这样的配置都在本公开的范围内。在优选的实施例中，计算机机架108包括两列十六个抽屉100，每列八个抽屉。在至少一个实施例中，计算机机架108包括至少一个背板。背板是具有形成计算机总线的若干连接器的电路板。在示例性实施例中，抽屉100中的计算机元件是硬盘驱动器，并且硬盘驱动器耦合到连接器以形成盘阵列，不过任何类型的计算机元件在本公开的范围内。所述系统优选地包括至少一个风扇和至少一个计算机元件，其在图1A中被遮掩。

图1E示出抽屉100的透视图，其中示出计算机元件101。注意，为清楚起见在图1E-H中仅示出计算机元件。在优选的实施例中，抽屉100支撑五列35个计算机元件101，每列102包括堆叠布置的七个计算机元件101。然而，任何配置在本文档的范围内。

图1F示出抽屉100内的计算机元件101的透视图。

图1G示出抽屉100内的计算机元件101的侧视图。

图1H示出抽屉100内的计算机元件101的放大侧视图。

图1B示出系统的侧视图以致可以看见抽屉的内容。注意，在这些附图上，尤其在图1A和1B之间，星号用来表示相同的外壳壁。为说明目的，仅示出几个抽屉100。其他抽屉与所示抽屉100相同地工作。虚线表示通过计算机机架108的侧壁不可见的结构。在至少一个实施例中，抽屉100支撑五列102的35个计算机元件101，每列102包括堆叠布置的七个计算机元件101。然而，任何配置在本文档的范围内。

当计算机元件101要求维护时，包含计算机元件101的抽屉100被从计算机机架108完全延伸，以允许不受妨碍地接近计算机元件101。这种位置被称作维护位置。计算机元件101可能由于各种原因而要求维护。例如，一个或多个计算机元件可能需要修理、更换、升级等等。如果计算机元件101处于维护位置并且执行这种维护的计算机管理员在接近计算机元件101时不受机架108妨碍，则所有这些任务可以更加容易地完成。当对(一个或多个)计算机元件101完成维护时，在由箭头200指示的方向上把抽屉100移动到计算机机架108中，导致图1C所示的配置。

图1C示出离开维护位置的计算机元件101。如所示，计算机元件101离开维护位置，因为抽屉100未从计算机机架108延伸。作为替代，抽屉100把计算机元件101以其正常的操作位置支撑在机架108内。

当计算机元件101离开维护位置(处于正常的操作位置)时，至少一个系统风扇104充分地冷却计算机元件101。在图2的透视图中更清楚地看到系统风扇104。系统风扇104在一些实施例中是耦合到计算机机架108的风扇，其不跟随计算机元件101进入或离开维护位置。在图1B所示的优选实施例中，存在6个这样的系统风扇104，每个抽屉100有2个。风扇104固定到计算机机架108而不是抽屉100。照此，风扇104不随计算机元件101移动进入和离开维护位置，而是在计算机元件101移动进入和离开维护位置时保持在原位。优选地，系统风扇104允许空气在由箭头200所指示的方向上流动，从而当计算机元件101离开维护位置时汲取计算机元件101上面的空气并且把空气吹出机架108。系统风扇104也可以是集成到计算机元件101中的风扇，例如集成到服务器中的服务器风扇。没有示出这样的系统风扇。

回到图1B，当处于维护位置时，除了也许要求维护的(一个或多个)特定计算机元件101之外，计算机元件101是能工作的(operational)并且生成必须被耗散的热。而且，因为计算机元件101不足够靠近系统风扇104或者没有足够定向的气流来实现适当的冷却，所以计算机元件101未被系统风扇104充分地冷却。如果维护所需的时间太长，或者如果在维护位置中没有检查计算机元件101，则计算机元件101将超过工作温度并发生故障。最靠近系统风扇104的计算机元件的温度升高将比更远的计算机元件更缓慢。这种变化性由计算机元件101中的图案化阴影表示。对于温度升高更快的计算机元件101，阴影变得更密集。离系统风扇104最远的计算机元件101将首先发生故障，因为其温度将上升得最快。这些计算机元件101用最密集的阴影图案来示出。

为了帮助充分冷却延伸到维护位置中的计算机元件101，各种实施例提供随计算机元件101移动进入和离开维护位置的至少一个辅助风扇106。图1B仅示出辅助风扇106的侧视图；在图3的透视图中更清楚地看到辅助风扇106。辅助风扇106是跟随计算机元件101进入和离开维护位置、但是与计算机元件101分开的风扇。例如，辅助风扇106没有集成到容纳在计算机机架108中的服务器中。辅助风扇106也可以被称作非系统风扇或维护风扇。如图1B所示，存在6个这样的辅助风扇106，每个抽屉100有两个。然而，任何数量和位置的辅助风扇106在本公开的范围内。优选地，辅助风扇106耦合到抽屉100。在至少一个实施例中，抽屉100包括用螺钉把辅助风扇106安装到其的支撑构件(未图示)。在另一个实施例中，辅助风扇106粘贴在抽屉100内部。然而，任何安装方法在本公开的范围内。在任何情况下，当计算机元件101处于维护位置时，辅助风扇106冷却计算机元件101。

图1D示出这种冷却的效果。具体而言，离系统风扇104最远的计算机元件101不再处于发生故障的危险中，如图案化阴影所示。优选地，辅助风扇106允许空气如箭头103所表示的那样流动。具体而言，辅助风扇106汲取在图解中被描绘为处于最右边的计算机元件列102上面的空气，并且吹动计算机元件的其余列102上面的空气。此外，在至少一个实施例中，系统风扇104把该空气吹出计算机机架108。然而，存在气流的多种配置，并且每种配置在本公开的范围内。

优选地，辅助风扇106彼此等同地运转，唯一差别在于它们的位置。优选地，系统风扇104也彼此等同地运转，唯一差别在于它们的位置。在至少一个实施例中，辅助风扇106仅在计算机元件101处于维护位置时才被供电。例如，仅在计算机元件101处于维护位置时才接通给辅助风扇106供电的驱动器电路109。优选地，电源电路包括电路和逻辑元件，诸如电压源、电阻器和电容器。如所示，将驱动器电路109连接到耦合的辅助风扇106的开关110在计算机元件101离开维护位置(图1C)时断开，并且开关110在计算机元件101处于维护位置(图1D)时闭合。照此，与不断被供电的辅助风扇104相比，辅助风扇106将节省功率和磨损，从而不需要频繁的更换。

如所提及的，计算机元件101在完全被机架108封住时处于正常的操作位置。然而，仅仅将计算机元件101置于维护位置不意味着计算机元件101不能操作；相反，计算机元件101在维护位置中更容易接近。另外，在正常的操作位置和维护位置之间存在众多位置。例如，“中间”位置之一是当抽屉100从机架108延伸一部分并且一些计算机元件101被机架108封住而其他计算机元件101没有被机架108封住。对于这些中间位置，计算机管理员可以决定辅助风扇106的行为。例如，可以通过把开关110配置成计算机元件101一从正常的操作位置移动就闭合而在整个中间位置上对辅助风扇106供电。考虑另一个示例，可以通过把开关110配置成当抽屉100从机架108完全延伸时闭合而仅在每个计算机元件101处于维护位置时才对辅助风扇106供电，从而实际上忽视中间位置。照此，开关可以以许多方式来实施，并且每种方式在本公开的范围内。例如，在至少一个实施例中，当抽屉100完全延伸时，抽屉100压下接通驱动器电路109的接触部，以对辅助风扇106供电。当抽屉100未完全延伸时，接触部未被压下，并且驱动器电路未被接通，使得辅助风扇106被断电。

在至少一个实施例中，辅助风扇106和系统风扇104在被冷却的计算机元件101的相对侧上。如图1B所示，多列102计算机元件101包括五列计算机元件101，并且辅助风扇106位于在图解中从右到左的第一列计算机元件和第二列计算机元件之间。另外，系统风扇104位于第五列计算机元件之外。

图2以透视图示出系统风扇。在至少一个实施例中，系统风扇104放置在计算机机架108的后部以朝计算机机架108的后部引导空气。优选地，系统风扇104具有80mm的高度(h1)、80mm的宽度(w1)以及6英寸的深度(d1)。然而，具有任何尺寸的系统风扇104在本公开的范围内。图3示出辅助风扇。在至少一个实施例中，辅助风扇106朝计算机机架108的后部引导空气。优选地，辅助风扇106具有92mm的高度(h2)、92mm的宽度(w2)以及25mm的深度(d2)。然而，具有任何尺寸的辅助风扇106在本公开的范围内。在至少一个实施例中，由于计算机机架108中的空间限制辅助风扇106具有与系统风扇104不同的尺寸。例如，在最远离系统风扇104的计算机元件101的列102之间安装辅助风扇106将限制辅助风扇106的大小，如同将使用一个以上辅助风扇106的决定一样。然而，辅助风扇106和系统风扇104的任何配置在本公开的范围内。

上面的公开打算说明本发明的原理和各种实施例。一旦完全明白上面的公开，众多变型和修改对本领域的技术人员将变得显而易见。所附的权利要求书旨在被解释为涵盖所有变型和修改。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

计算机元件，其移动进入和离开维护位置；以及

与所述计算机元件分开的风扇，其随所述计算机元件移动进入和离开所述维护位置，当所述计算机元件处于所述维护位置时该风扇冷却所述计算机元件。

2.权利要求1的系统，其中当计算机元件离开维护位置时风扇不冷却该计算机元件。

3.权利要求1的系统，还包括当计算机元件离开维护位置时冷却计算机元件的第二风扇。

4.权利要求3的系统，其中第二风扇不随计算机元件移动进入或离开维护位置。

5.权利要求3的系统，其中风扇和第二风扇在计算机元件的相对侧上。

6.权利要求3的系统，还包括外壳，该外壳在计算机元件离开维护位置时封住计算机元件，该第二风扇耦合到该外壳。

7.权利要求6的系统，其中该外壳包括计算机机架。

8.权利要求7的系统，其中当支撑计算机元件的抽屉从计算机机架延伸时计算机元件处于维护位置。

9.权利要求1的系统，其中计算机元件是一起移动进入和离开维护位置的多列计算机元件的一部分，当该多列计算机元件处于维护位置时该风扇冷却该多列计算机元件。

10.权利要求9的系统，还包括当该多列计算机元件离开维护位置时冷却该多列计算机元件的第二风扇。

11.权利要求10的系统，其中该多列计算机元件包括五列计算机元件，其中风扇位于第一列计算机元件和第二列计算机元件之间，且其中第二风扇位于第五列计算机元件之外。

12.权利要求11的系统，还包括位于风扇近旁的第三风扇，该第三风扇与计算机元件分开、随计算机元件移动进入和离开维护位置并且当计算机元件处于维护位置时冷却计算机元件。

13.权利要求1的系统，其中计算机元件从由数据储存设备、数据处理设备和服务器组成的组中进行选择。

14.权利要求1的系统，还包括仅当计算机元件处于维护位置时才给风扇供电的电路。

15.权利要求15的系统，其中该电路包括开关，该开关在计算机元件离开维护位置时电切断该电路。

16.一种装置，包括随多列计算机元件移动进入和离开维护位置的风扇，当该多列计算机元件处于所述维护位置时该风扇冷却该多列计算机元件，该风扇与该计算机元件分开。

17.权利要求16的装置，其中风扇仅在该多列计算机元件处于维护位置时才被供电。

18.权利要求16的装置，其中风扇位于五列计算机元件当中的第一列计算机元件和第二列计算机元件之间。

19.一种系统，包括：

计算机机架，其把计算机元件容纳在该计算机机架的抽屉中，当该抽屉从计算机机架延伸以及移动进入该计算机机架时该计算机元件随该抽屉移动；

风扇，其耦合到抽屉以致当该抽屉从该计算机机架延伸以及移动进入该计算机机架时该风扇随该抽屉移动，当该抽屉从该计算机机架延伸时该风扇冷却该计算机元件。

20.权利要求19的系统，其中抽屉包括支撑构件，并且风扇耦合到该支撑构件。

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