CN108625732A - 用于数据中心过道密闭的无地板轨道的气动对开门系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于数据中心过道密闭的无地板轨道的气动对开门系统。公开了一种用于在两排数据中心IT机架之间的过道的经济的对开门组件，该对开门组件易于组装，不具有地板轨道或调平要求，以及具有用于左门组件和右门组件的高架式悬架和驱动组件。可以在门扇的下部部分处为门扇提供导引肋和通道，并且将配合特征放置在门扇的前面上。一些功能被设计成专门地与用于服务器机柜的密闭系统框架一起工作。

Description

用于数据中心过道密闭的无地板轨道的气动对开门系统
发明背景
1.发明领域
本公开涉及数据中心机架和机柜(data center racks and cabinets)，并且更具体地涉及门，门与用于密闭和管理设备机架周围的空气的围护结构一起使用或者用作用于密闭和管理设备机架周围的空气的围护结构。术语“机架”和“机柜”在本文中将被同义地使用。
2.相关技术的讨论
在数据中心内使用密闭系统(containment system)以便控制整个数据中心的空气流动，防止冷热空气混合并优化穿过设备机架的气流。密闭系统通常会隔离界定在平行的排的设备机架之间的中心过道(center aisle)，以保持足够的冷却，节约能源并降低冷却成本。与本申请具有共同所属权的美国专利申请序列号14/927,686、14/928,236和14/928,251[APC-0581，APC-0587，和APC-0588]说明了一些示例性密闭系统。密闭系统的主要部件将包括可直接安装到设备机架或安装到独立框架结构的顶盖和门。其它密闭系统部件可以包括基部框架、顶盖面板、进入窗口、悬臂以及用于支撑缆线管理附件的梁平台。
覆盖过道的入口的是门，该门帮助管理密闭系统的空气流动，同时提供对服务器机架的前面板或后面板的访问(优选地，视觉的和物理的)。市场上有多种密闭门，包括单向回转门或双向回转门(single or double swing doors)以及对开门(bi-parting door)。对开门在本文中被定义为具有两个门扇的双门，在入口的中心竖直线的两侧各一个门扇，这两个门扇在同一平面内滑动并且通过其前缘在中心竖直线处的抵接而会合。对于在数据中心中使用，对开门提供了数种优点，包括有限的占地面积(footprint)和空间要求，以及容易地手动或自动操作和保持打开的能力。
对开门的一个示例是施耐德电气(Schneider Electric)的ECOAISLE门。该ECOAISLE门是手动操作的对开门，其面板被支撑在地板轨道上并在地板轨道上滑动，并由顶部轨道和底部轨道导引。然而，底部支撑的门，例如ECOAISLE门，需要水平的门道(doorway)和平行的延伸轨道，平行的延伸轨道是水平的以正确地操作。
发明概述
本发明的对开门系统的一个目的是消除对数据中心过道密闭门的地板轨道的需要。另一个目的是提供低成本的门组件可选方案，其具有用于适合于各种类型的数据中心中的密闭系统的门组件的简化的安装结构和集成特征。
门扇的重量由顶部导轨组件来承载。由于在门道中没有地板轨道，所以本发明消除了严格的地板水平度要求，并且还允许设备在必要时容易地滚动穿过门道。此外，门组件在整体重量上可以相对较低，并且包括少量子组件以便经济地运送到建筑工地并且容易地组装到密闭框架，或如果需要则直接组装到机柜本身。
两个门扇被结合到带和滑轮系统，以允许同时移动。在本发明的一些方面中，每个门扇还被结合到弹簧驱动的卷轴，使得如果气压或锁定被释放，门将自动打开，从而提供紧急出口。简单的连接器支架用于将门扇结合到带、以及空气气缸杆和弹簧驱动的卷轴。门可以被手动地或气动地操作。
因此，本发明将提供一种具有左门扇和右门扇的对开门组件，该对开门组件用于覆盖两排数据中心机柜之间的过道入口，该对开门组件包括：顶部导轨组件，其具有用于门扇的悬架和行进系统，悬架和行进系统承载门扇的所有重量并允许门组件打开和关闭；左门扇组件，其被紧固到顶部导轨组件并且还具有刷式密封件和导引肋以及附接到左门扇组件的前部边缘对齐特征；右门扇组件，其被紧固到顶部导轨组件并且还具有刷式密封件和导引肋以及附接到右门扇组件的前部边缘对齐特征；下部导引通道，其在每个门扇组件后面，用于接纳它们的导引肋；以及紧固件，其用于将顶部导轨组件保持在过道入口上方。顶部导轨组件可包括滑架框架、滑架板和用于同时操作两个门扇的传动带。顶部导轨组件可以包括用于传动带的气动驱动装置。对开门组件可以包括左侧门框架面板和右侧门框架面板，其中门框架面板具有紧固到其的下部导引通道。对开门组件可以布置成其中门扇重叠框架面板，并且框架面板重叠两排数据中心机柜。对开门组件还可以包括独立框架，独立框架附连到顶部导轨组件并支撑顶部导轨组件。用于顶部导轨组件的独立框架可以进一步支撑侧面板框架。顶部导轨组件可以附接到框架，该框架是用于两排数据中心机柜的密闭系统的一部分。左门扇和右门扇中的至少一个门扇可以包括在门扇的前缘上的泡沫密封件。门扇组件可以包括在门扇上的把手。对开门组件可以布置成其中顶部导轨组件始终覆盖门行程的整个长度。
附图说明
在阅读下面的详细描述并参考附图时，所公开的实施方案的上述和其它优点将变得明显，其中：
图1是两排服务器机柜和安装在其上的密闭系统的右侧顶部透视图，在两排服务器机柜之间具有过道，该透视图示出了根据本发明的门组件。
图2是具有未覆盖的顶部导轨组件的部分构造的门组件的右侧前视图的局部视图。
图3是门悬架组件的横截面的细节。
图4A是具有面向上的内表面的左门扇组件的透视图。图4B是图4A的底部角部的详细透视图。图4C是用于邻接图4B的角部的右门扇组件的互补的底部角部的详细透视图。
图5是在左门框架导引件内处于适当位置的左门扇组件底部的横截面的细节。
详细描述
首先，应理解的是，包含公开的实施方案的方面的实际的商业应用的开发将需要许多特定于实施的确定，以实现为了商业体现的开发者最终目标。这样的特定于实施的确定可包括，且可能不限于：与系统相关的、与业务相关的、与政府相关的规定和其它的限制，这可能会随着特定的实现、地点并随时间变化而改变。虽然在绝对意义上开发者的努力会是复杂的和耗时的，但是这样的努力对于受益于本公开的本领域的技术人员而言不过是常规任务。
还应理解，本文中公开的和教导的实施方式易受许多和多种的修改和替换形式的影响。因此，单数术语(例如但不限于“一(a)”及类似术语)的使用不旨在作为项的数量的限制。类似地，书面描述中使用的任何关系术语(例如但不限于“顶部(top)”、“底部(bottom)”、“左(left)”、“右(right)”、“上部(upper)”、“下部(lower)”、“向下(down)”、“向上(up)”、“侧面(side)”等)是为了在具体参考附图时清楚的目的，并且不意图限制本发明的范围。
另外，诸如“大约”、“大体上”等的程度性的词语在本文中可以在“处于或几乎处于在给定在所陈述的情况下所固有的制造、设计和材料容差时”的意义上被使用，并且用来防止不法侵权人非正当地利用本发明公开内容的益处，在本发明公开内容中，阐述了准确或完全的附图以及操作性或结构性的关系，以作为对理解本发明的帮助。
在图1中，服务器机柜(总体为23)的分别的左侧和右侧两排21a和21b形成在它们之间的过道25。为了易于说明，服务器机柜23被示出为是空的且没有前部机柜盖和后部机柜盖。用于管理空气流量和温度的密闭系统27被示出为安装在过道25和机柜排21a、21b的顶部。更具体地，关于本发明，示出了门组件29，门组件29在过道25的前部(即，该图的前景)覆盖过道25的入口，这形成空气管理功能的重要结构并且因此可以被视为密闭系统27的主要部分。
门组件29包括顶部导轨组件31、左门扇组件33、右门扇组件35以及左门框架面板37和右门框架面板39；如下面进一步解释的。应注意的是，门组件29不包含底部轨道或导轨，因为顶部轨道组件31承载悬挂在其上的门扇组件33、35的全部重量。随之而来的优点包括不需要精确的调平以及没有对进入过道25的任何地板水平面障碍物。
图2示出了具有未覆盖的顶部导轨组件31的部分构造的门组件29的右前视透视图的局部视图，仅左门扇组件33从顶部导轨组件31悬挂，使右门框架面板39露出。顶部导轨组件31的盖41在图1中可见。顶部导轨组件31可以包括主背面43，滑架轨道45牢固地附接至该主背面43，该滑架轨道45在这种情况下是用于滑架板(总体为49)在其中滑动的C形通道。每个门扇组件33、35将安装到滑架板49中的两个，用于承载门扇组件33、35的大体上所有的重量，并允许门扇在单一平面对开门布置中左右行进，由此门扇组件的前缘(例如，图2中用于左门扇组件的参考编号47)当关闭时邻接，如在图1中最佳看到的。所示实施方案中的主背面43还螺栓连接到支撑板51，该支撑板51可以分别附连到左门框架面板37和右门框架面板39，或者附连到密闭系统27的框架，或者附连到机柜排21a、21b的顶部，如在一些情况下会是合适的或所期望的。
顶部导轨组件31的另外部分可以包括分别的左连接器支架53和右连接器支架55，用于将它们的相应的滑架板结合到传动带57，以及将预先连接的弹簧驱动的卷轴(reel)61的卷轴绳59附接到主背面43。可以提供弹簧驱动的卷轴61，每个门扇组件各一个卷轴61，以提供用于帮助打开门和紧急出口的偏置力。
传动带57是在惰轮(idler pulley)(例如，60)的左侧和右侧(所示出的)安装在惰轮上的连续的环。在门安装期间，左连接器支架53例如将穿过支架连接到左门扇组件33、传动带57和气动气缸杆63，以用于动力辅助关闭以及可选地打开对开门。提供用于空气气缸67的软管连接件65以输送机动动力。空气气缸67可以经由安装支架连接至主背面43的顶部突出部68。右连接器支架55连接到传动带57的环的与左支架连接到的分支相对的平行分支(此处为下部分支)，然后显然连接到右门扇组件35，因此当安装时，带57将同时在正确的方向上移动右门扇组件35(图1)。由于门扇33、35连接到弹簧卷轴61，所以如果气压或锁定被释放，则门组件将自动打开。中间止动支架69可以恰当地连接在滑架轨道45上方以使门扇组件33、35停止在门29的中间。
图3是此处为左门扇组件33的门悬架组件的横截面上的细节。这里应该注意到，门扇组件、连接器支架和滑架板部分被布置成使门扇竖直地自由悬垂。例如，左门扇组件33的顶部水平面板70提供凹入的安装表面72，使得顶部水平面板70与滑架板49的结合在左门扇组件33的中心处形成安装平面。这将优化门的重心以允许门从顶部导轨组件31竖直地自由悬垂，从而避免门扇组件与传动带57的任何扭转之间的任何偏移。连接到顶部导轨组件31的右门扇组件35的连接部将类似地布置成自由地竖直悬挂门扇的质量。左连接器支架53和/或右连接器支架55附接到两个中心滑架板的前部，并且根据需要是成角度的，以保持门组件29的自由竖直悬垂以及没有带的扭转情况。
图4A和图4B提供了示例性门扇组件(这里是左门扇组件33)的透视图，其中内部或后部表面73面朝上。门扇组件33可以包括顶部水平面板70、门后盖75；中心玻璃面板77；玻璃安装支架79；内把手81；外部手柄83；和仅在左门扇组件33的前缘47上的V形对齐楔形件85(图4B)。用作用于对接对齐楔形件85的接受器86(图4C)的互补的对齐V形凹槽恰当地放置在互补(右)门扇组件35(图4C)的前缘上。其它部件包括仅用于左门的前缘泡沫密封件87；组合的导引肋89和底部刷保持架91；以及包括底部刷93和后缘竖直刷95的气密刷。
图5是在左门框架面板37的短导引件97内处于适当位置的左门扇组件33的底部区段的横截面的细节。左门框架面板37和右门框架面板39中的每一个将分别具有导引件97，该导引件97提供通道99的不伸出的区段，优选地比导引肋89的长度短得多，该不伸出的区段安装至门框架面板37的下表面，用于接纳互补的门扇组件(例如，33)的导引肋89，以稳定移动并帮助定位门组件。通道99可以由两个成形的支架101、103形成，如图5所示，该两个成形的支架101、103紧固在一起并且螺纹联接或以其它方式固定到门框架面板37，或者根据需要作为单件挤出并且紧固。
对于安装门组件29的步骤：在移除顶部导轨盖41的情况下，使用螺栓和螺母将顶部导轨组件31安装到密闭系统27的框架，将门组件33、35螺纹联接到滑架板49，并且将短导引件97螺纹安装到门框架面板37、39的下前部。在保持每个门扇组件完全打开的同时，使用六角螺母将连接器支架53、55结合到左门扇组件和右门扇组件。门框架面板37、39可以安装到支撑板51、密闭系统27的框架或直接安装到机柜23的面。在本发明的一些方面中，门框架面板37、39可以不是绝对需要的。在这些方面中，如果顶部导轨组件31以其它方式被充分支撑，则可以仅使用抵靠前部机柜的适当定尺寸的刷式密封件并且将短的导引通道紧固到机柜面，形成过道入口。使用螺栓和螺母将左连接器支架53和右连接器支架55结合到传动带57，并使用U形夹销(Clevis pin)将左连接器支架53结合到气缸杆63。如果存在弹簧卷轴缆线且未预先连接的话，则将弹簧卷轴缆线连接到连接器支架。在全部连接完成的情况下，安装顶部导轨盖41。应理解的是，门组件29可以安装在除本文中描述的密闭框架外的结构上，例如直接安装到设备机柜23。可选实施方案可以考虑将门框架面板和顶部导轨组件安装在与密闭框架分开提供的独立框架上。
对于门的操作：为了气动地关闭门并将其保持关闭，可以设置按钮(未示出)以激活空气气缸67，从而气缸将门组件朝向彼此推动。为了打开门，按钮可以使空气从气缸排出，并且弹簧驱动的卷轴61将拉开门组件。空气气缸67可以制成是双动式的，因此它可以用于打开和关闭门。在这种情况下，弹簧驱动的卷轴61可以被移除。在可选实施方案中，门可以是电驱动的，例如利用由电马达驱动的齿轮型滑轮来移动齿形传动带。按钮可以设置在门组件的内部和外部上。出于安全考虑，如果切断电源，则空气气缸将自动排气并且门将打开。
如果需要手动型式的门，则顶部导轨组件可以简化，其中仅有的必要部件是滑架轨道和滑架板。可选地，可以保留带和滑轮，使得利用单只手就可以打开或关闭门。
尽管已图示和描述了本公开的具体的方面、实施方式和应用，但是应理解，本公开不限于本文所公开的精确结构和组成，并且从前述描述，各种修改、改变和变体可以是明显的，而不脱离如所附权利要求中限定的本发明。

Claims (11)

1.一种对开门组件，具有左门扇和右门扇，用于覆盖两排数据中心机柜之间的过道入口，所述对开门组件包括：
a)顶部导轨组件，其具有用于所述门扇的悬架和行进系统，所述悬架和所述行进系统承载所述门扇的所有重量并允许所述门组件打开和关闭；
b)左门扇组件，其被紧固到顶部导轨组件并且还具有刷式密封件和导引肋以及附接到所述左门扇组件的前部边缘对齐特征；
c)右门扇组件，其被紧固定到顶部导轨组件并且还具有刷式密封件和导引肋以及附接到所述右门扇组件的前部边缘对齐特征；
d)下部导引通道，其在每个门扇组件后面，用于接纳它们的导引肋；和
e)紧固件，其用于将所述顶部导轨组件保持在所述过道入口上方的位置中。
2.根据权利要求1所述的对开门组件，其中，所述顶部导轨组件包括滑架框架，滑架板和用于同时操作两个门扇的传动带。
3.根据权利要求1所述的对开门组件，其中，所述顶部导轨组件包括用于所述传动带的气动驱动装置。
4.根据权利要求1所述的对开门组件，还包括左侧门框架面板和右侧门框架面板，所述门框架面板具有紧固到其的所述下部导引通道。
5.根据权利要求4所述的对开门组件，其中，所述门扇重叠所述框架面板，并且所述框架面板重叠所述两排数据中心机柜。
6.根据权利要求1所述的对开门组件，还包括独立框架，所述独立框架附连到所述顶部导轨组件并支撑所述顶部导轨组件。
7.根据权利要求6所述的对开门组件，其中，用于所述顶部导轨组件的所述独立框架还支撑侧面板框架。
8.根据权利要求1所述的对开门组件，其中，所述顶部导轨组件附接到框架，所述框架是用于所述两排数据中心机柜的密闭系统的一部分。
9.根据权利要求1所述的对开门组件，其中，所述左门扇和所述右门扇中的一个门扇包括在所述门扇的前缘上的泡沫密封件。
10.根据权利要求1所述的对开门组件，其中，所述门扇组件包括在所述门扇上的把手。
11.根据权利要求1所述的对开门组件，其中，所述顶部导轨组件始终覆盖门行程的整个长度。
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