CN111194154A

CN111194154A - 用于数据中心的机架结构

Info

Publication number: CN111194154A
Application number: CN201911119673.8A
Authority: CN
Inventors: 阿里·契哈德; 安耶洛斯·利里斯; 亨里克·克洛鲍
Original assignee: OVH SAS
Current assignee: OVH SAS
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2039-11-15
Also published as: US11240936B2; CN111194154B; EP3654743B1; US20200163256A1; EP3654743A1

Abstract

一种用于数据中心的机架结构，该机架结构包括至少一排机架，所述至少一排机架包括多个计算机机架、和空气处理器机架。每个计算机机架包括计算机机架框架，该计算机机架框架包括用于容置计算机设备的容置单元。该空气处理器机架包括空气处理器机架框架、热交换器和至少一个风扇。所述至少一个风扇构造成用于经由空气处理器机架的空气入口侧部将空气吸入到空气处理器机架中并且经由空气处理器机架的空气出口侧部排出空气，从而将空气引导穿过热交换器。计算机机架中的任一计算机机架的空气入口侧部和空气处理器机架的空气出口侧部位于所述至少一排机架的冷过道侧部上。至少一个选定的机架叠置在空气处理器机架的顶部。

Description

用于数据中心的机架结构

交叉引用

本申请要求于2018年11月15日提交的欧洲专利申请No.18315044.0的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本技术涉及用于数据中心的机架结构。

背景技术

当规划数据中心的实施时，热管理是重要的考虑因素。应注意的是，存储在数据中心中的计算机设备(例如服务器、电源等)产生大量的热，这些热必须要被排出以维持计算机设备的高效的且功能性的运行。

不同类型的热管理解决方案可用于解决该问题，包括例如计算机室空气处理器(CRAH)和排间(in-row)空气处理器。然而，这些解决方案通常需要数据中心内的大量地板空间，而这些地板空间可被用于容置计算机设备的机架占用。此外，实施这些解决方案可能会很昂贵，因为这些解决方案可能需要数据中心内的附加结构、比如虚(false)的地板和/或顶以使热空气或冷空气在其中循环，这进而也可能使为数据中心选择合适的设施变得困难。此外，通常必须在规划数据中心的布局期间预见这种常规的空气处理器单元的实施方案，以确保留有足够的空间来将空气处理器单元集成到数据中心中。

因此，需要能够减轻这些缺点中的至少一些缺点的用于数据中心的机架结构。

发明内容

本技术的目的是改善现有技术中存在的至少一些不便之处。

根据本技术的一方面，提供了一种用于数据中心的机架结构。该机架结构包括至少一排机架，所述至少一排机架以排构型彼此对准。所述至少一排机架中的每个机架均具有冷过道侧部和与冷过道侧部相反的热过道侧部。所述至少一排机架包括多个计算机机架，每个计算机机架包括计算机机架框架。计算机机架框架包括用于容置计算机设备的容置单元。每个计算机机架具有用于使空气进入到计算机机架中的空气入口侧部和用于使空气从计算机机架离开的空气出口侧部。所述至少一排机架还包括空气处理器机架，该空气处理器机架具有空气入口侧部和空气出口侧部。空气处理器机架包括：空气处理器机架框架；热交换器，该热交换器由空气处理器机架框架支撑；以及至少一个风扇，所述至少一个风扇由空气处理器机架框架支撑。热交换器包括盘管，以用于使冷却流体在盘管中循环。盘管具有用于将冷却流体接纳到盘管中的流体入口和用于将冷却流体从盘管排出的流体出口。所述至少一个风扇构造成用于经由空气处理器机架的空气入口侧部将空气吸入到空气处理器机架中并且经由空气处理器机架的空气出口侧部排出空气。所述至少一个风扇将空气引导穿过热交换器。计算机机架中的任一计算机机架的空气入口侧部和空气处理器机架的空气出口侧部位于至少一排机架的冷过道侧部上。所述排的机架中的至少一个选定的机架叠置在空气处理器机架的顶部。

在本技术的一些实施方式中，所述至少一个选定的机架包括所述多个计算机机架中的至少一个计算机机架。

在本技术的一些实施方式中，所述至少一个计算机机架包括所述多个计算机机架中的第一计算机机架和第二计算机机架。

在本技术的一些实施方式中，空气处理器机架是第一空气处理器机架。所述至少一个选定的机架包括叠置在第一空气处理器机架的顶部的第二空气处理器机架。

在本技术的一些实施方式中，所述至少一个选定的机架还包括叠置在第二空气处理器机架的顶部的第三空气处理器机架。

在本技术的一些实施方式中，所述至少一个选定的机架还包括所述多个计算机机架中的至少一个计算机机架。

在本技术的一些实施方式中，所述至少一个计算机机架叠置在所述第二空气处理器机架的顶部。

在本技术的一些实施方式中，空气处理器机架支撑在数据中心的地面上。

在本技术的一些实施方式中，空气处理器机架叠置在所述多个计算机机架中的至少一个计算机机架的顶部。

在本技术的一些实施方式中，计算机机架框架的长度大于计算机机架框架的高度。

在本技术的一些实施方式中，空气处理器机架框架的长度近似等于计算机机架框架的长度；并且空气处理器机架框架的高度近似等于计算机机架框架的高度。

在本技术的一些实施方式中，所述至少一个风扇包括多个风扇，所述多个风扇水平地并排设置。

在本技术的一些实施方式中，盘管延伸横过所述多个风扇中的每个风扇。

在本技术的一些实施方式中，计算机机架框架和空气处理器机架框架以能够互换的方式彼此上下叠置。

根据本技术的另一方面，提供了一种将机架布置在数据中心中的方法。该方法包括：形成至少一排机架，所述至少一排机架以排构型彼此对准。所述至少一排机架中的每个机架具有冷过道侧部和与冷过道侧部相反的热过道侧部。所述至少一排机架包括多个计算机机架，每个计算机机架包括计算机机架框架。计算机机架框架包括用于支撑计算机设备的容置单元。所述至少一排机架还包括空气处理器机架。空气处理器机架包括：空气处理器机架框架；热交换器，该热交换器由空气处理器机架框架支撑；以及至少一个风扇，所述至少一个风扇由空气处理器机架框架支撑。热交换器包括盘管，以用于使冷却流体在盘管中循环。盘管具有用于将冷却流体接纳到盘管中的流体入口和用于将冷却流体从盘管排出的流体出口。所述至少一个风扇构造成用于经由空气处理器机架的空气入口侧部将空气吸入到空气处理器机架中并且经由空气处理器机架的空气出口侧部排出空气。所述至少一个风扇将空气引导穿过热交换器。计算机机架中的任一计算机机架的空气入口侧部和空气处理器机架的空气出口侧部位于所述至少一排机架的冷过道侧部上。该方法还包括将所述排的机架中的至少一个选定的机架叠置在空气处理器机架的顶部。

本技术的实施方案均具有上述目的和/或方面中的至少一者，但不一定具有上述目的和/或方面中的全部。应当理解，由于试图实现上述目的而导致的本技术的某些方面可能不满足该目的和/或可能满足未具体记载在本文中的其他目的。

本技术的实施方案的其他和/或替代的特征、方面和优点将通过以下描述、附图和所附权利要求而变得明显。

附图说明

为了更好地理解本技术以及本技术的其他方面和其他特征，请参考与附图结合使用的以下描述，在附图中：

图1是数据中心的俯视平面图；

图2是图1的数据中心的计算机机架的右前视立体图；

图3是图1的数据中心的空气处理器机架的右前视立体图；

图4是图3的空气处理器机架的左侧视图；

图5是图3的空气处理器机架的空气处理器机架框架的一部分的右前视立体图；

图6是处于后续组装状态的空气处理器机架框架的一部分的右后视立体图；

图7是处于另一后续组装状态的空气处理器机架框架的一部分的右前视立体图；

图8是处于又一后续组装状态的空气处理器机架框架的一部分的右前视立体图；

图9是处于最终组装状态的空气处理器机架框架的右前视立体图；

图10是用于将空气处理器机架与计算机机架叠置的构型的左侧视图；

图11是用于将空气处理器机架与计算机机架叠置的另一种构型的左侧视图；

图12是用于将多个空气处理器机架彼此上下叠置的构型的左前视立体图；以及

图13是图1的数据中心的一排机架的示例的左前视立体图。

具体实施方式

图1图示了根据本技术的实施方式的数据中心100的示例性布局。数据中心100容置多个计算机机架10，所述多个计算机机架10中可以存储计算机设备和相关联的部件。例如，在该实施方式中，存储在计算机机架10中的计算机设备25包括服务器及其相关联的部件(例如电源)，使得计算机机架10也可以被称为“服务器机架”。计算机机架10布置成排110，排110彼此间隔开(在排110之间形成过道112)并且彼此平行地延伸。每个排110包括各种计算机机架10，并且排110中的一个或更多个排包括空气处理器机架50，空气处理器机架50构造成对循环通过空气处理器机架50的空气进行冷却。

根据本技术，如下面将更详细描述的，空气处理器机架50被构造成能够与计算机机架10叠置。也就是说，空气处理器机架50可以叠置在计算机机架10的顶部，并且计算机机架10可以叠置在空气处理器机架50的顶部。这可以实现数据中心100内有限空间的更有效利用，特别是通过允许在数据中心100内包括更大量的计算机机架10。另外，空气处理器机架50与计算机机架10的可叠置性可以促进对数据中心100的布局的规划，因为空气处理器机架50可以在不必事先预见其需求的情况下被添加至数据中心100。

现在将参照图2描述计算机机架10中的一个计算机机架的示例。计算机机架10具有框架12，框架12限定用于将计算机设备25容置在框架12中的容置单元14a、14b、14c。计算机机架10具有前侧部11和与前侧部11相反的后侧部13，计算机设备25可以通过前侧部11插入计算机机架10中并从计算机机架10移除。为了散发由计算机设备25产生的热，空气通常通过前侧部11进入计算机机架10并通过后侧部13离开。因此，前侧部11和后侧部13可以分别被称为空气入口侧部11和空气出口侧部13。

如可以看出的，在该实施方式中，框架12是“水平延伸的”，因为框架12的最大尺寸是水平限定的。应注意的是，沿计算机机架10的纵向方向水平测量的框架12的长度L1大于框架12的高度H1。例如，框架12的长度L1与框架12的高度H1的比率L1/H1可以在1.4与2.2之间，在一些情况下在1.6与2之间，并且在一些情况下在1.8与1.9之间。在该实施方案的示例中，比率L1/H1为1.9。与竖向延伸的常规计算机机架相比，框架12的水平延伸特性提供了较低的计算机机架10的重心。另外，如下面将更详细看到的，这允许更大量的机架10、50能够彼此上下叠置。

框架12具有两个长形的下支承构件16和两个长形的上支承构件18，上支承构件18在竖向上设置在下支承构件16的上方并平行于下支承构件16设置。下支承构件16和上支承构件18限定框架12的长度L1。下支承构件16构造成将计算机机架10支承在支承表面(例如，数据中心100的地面105)上或另一机架的顶部，如下面将更详细描述的。上支承构件18构造成支承叠置在计算机机架10顶部的另一机架10、50。

下支承构件16具有大致U形的横截面且包括两个平行壁19和连接平行壁19的横向壁21。下支承构件16被定向成使得平行壁19中的一个平行壁在竖向上位于另一个平行壁19的上方。平行壁19中的靠下的平行壁具有工具接纳开口22，工具接纳开口22用于将定位工具(未示出)接纳在工具接纳开口22中，以用于以下面将进一步描述的方式引导计算机机架10叠置在另一机架或一些其他支承结构的顶部。

每个上支承构件18是大致L形的且具有向上延伸部分28和水平延伸部分30。水平延伸部分30平行于下支承构件16的壁19。在该实施方式中，向上延伸部分28大致竖向地延伸(即，法向于水平延伸部分30延伸)。水平延伸部分30限定工具定位开口29，工具定位开口29用于将定位工具接纳在工具定位开口29中，如下面将进一步描述的。

可以想到的是，在一些实施方式中，工具接纳开口22和工具定位开口29可以被省去。

长形的竖向梁20被紧固(例如，螺栓连接或焊接)至下支承构件16和上支承构件18。容置单元14a、14b、14c中的各者在计算机机架10的纵向方向上骑跨竖向梁20中的两个竖向梁，使得容置单元14a、14b、14c水平并排布置。因此，在该实施方案的示例中，六个竖向梁20被紧固至下支承构件16和上支承构件18中的各者。应注意的是，竖向梁20中的每个竖向梁被紧固至下支承构件16中的给定一个下支承构件的横向壁21。每个竖向梁20与附连至相对的下支承构件16的另一竖向梁20在计算机机架10的纵向方向上对齐。竖向梁20限定用于将可机架安装式的计算机设备25附连至竖向梁20的开口。

竖向梁20附连有面板23，并且面板23在竖向梁20中的横向相邻的竖向梁之间(即，在计算机机架10的横向方向上彼此相邻的竖向梁20之间)横向延伸，以在面板23之间限定容置单元14a、14b、14c。在面板23中的一些面板之间形成有通道27，以容纳线缆和/或与计算机设备的操作相关联的其他部件，比如用于冷却计算机设备的流体流动路径。

端部面板24被紧固至下支承构件16和上支承构件18中的每一者的端部。端部面板24中的每个端部面板具有在下支承构件16之间形成在端部面板24的下边缘处的两个凹部26。每个凹部26具有大致三角形的形状，其中，凹部26的三角形形状的顶点竖向向上指向。面板23还具有与端部面板24的凹部26对齐的相似的凹部(未示出)。

在该实施方式中，上述计算机机架框架12的各种部件是金属板部件。然而，可以想到的是，在其他实施方式中，这些部件中的一个或更多个部件可以以不同的方式制成。

此外，计算机机架10可以在空气入口侧部11上包括门(未示出)。在一些实施方式中，门可以具有风扇，这些风扇用于促进从空气入口侧部11到空气出口侧部13的通过计算机机架10的空气循环。还可以在计算机机架10的空气出口侧部13上设置后部面板。

如上面提到的，空气处理器机架50被定位在数据中心100的排110内并除去由存储在计算机机架10中的计算机设备25产生的热。应注意的是，如下面将更详细描述的，空气处理器机架50能够操作成降低穿过空气处理器机架50的空气的温度。为此，如图3和图4所示，每个空气处理器机架50具有用于使空气进入空气处理器机架50的空气入口侧部58和用于使空气离开空气处理器机架50的空气出口侧部60。空气处理器机架50具有框架52、设置在空气出口侧部60处的热交换器54和设置在空气入口侧部58处的风扇56。

现在将参照图5至图9描述框架52，其中，图5至图9图示了框架52的渐进式组装。框架52在本文中将被称为“空气处理器机架框架”52，以便更清楚地将框架52与计算机机架10的框架12区分开，计算机机架10的框架12将被称为“计算机机架框架”12。

如图5所示，空气处理器机架框架52具有两个长形的下支承构件62，下支承构件62用于将空气处理器机架50支承在支承表面上或另一机架的顶部，如下面将更详细描述的。下支承构件62具有大致U形的横截面且包括两个平行壁64和连接平行壁64的横向壁66。下支承构件62被定向成使得平行壁64中的一个平行壁在竖向上位于另一个平行壁64的上方。平行壁64中的靠下的平行壁具有工具接纳开口68，工具接纳开口68用于将定位工具(未示出)接纳在工具接纳开口68中，以用于引导空气处理器机架50叠置在另一机架或一些其他支承结构(例如托板)的顶部。

具有大致U形横截面的长形的竖向梁70被紧固(例如，螺栓连接或焊接)至下支承构件62。更确切地，在该实施方案的示例中，两个竖向梁70分别被紧固至下支承构件62中的每个下支承构件。应注意的是，竖向梁70中的每个竖向梁被紧固至下支承构件62中的给定一个下支承构件的横向壁66。每个竖向梁70与附连至相对的下支承构件62的另一竖向梁70在空气处理器机架50的纵向方向上对齐。附连至下支承构件62中的给定一个下支承构件的竖向梁70彼此间隔开并且与该下支承构件62的端部相距均匀的距离。

端部面板72被紧固至下支承构件62中的每个下支承构件的端部，因此将下支承构件62相互连接。端部面板72中的每个端部面板具有在下支承构件62之间形成在端部面板72的下边缘处的两个凹部74。每个凹部74具有大致三角形的形状，其中，凹部74的三角形形状的顶点竖向向上指向。

空气处理器机架框架52还具有附连至横向梁70中的横向相对的横向梁的中间面板76。更具体地，中间面板76中的每个中间面板被紧固至纵向梁72中的横向相对的纵向梁的纵向对齐的表面。中间面板76具有与上述端部面板72的凹部74相似的凹部78。中间面板76的凹部78与端部面板72的凹部74横向对齐。如下面将更详细论述的，端部面板72的凹部74和中间面板76的凹部78有利于空气处理器机架框架52的叠置。

参照图6，空气处理器机架框架52还在其一个侧部(对应于空气处理器机架50的空气出口侧部60)上具有用于支承热交换器54的两个热交换器支承构件80。热交换器支承构件80通常在空气处理器机架50的横向方向上延伸，并且设置在对应的下支承构件62的上平行壁64的顶部。每个热交换器支承构件80具有相反的壁82，相反的壁82骑跨竖向梁70中的给定一个竖向梁和紧固至该竖向梁的中间面板76。由此，热交换器支承构件80的相反的壁82被紧固至所骑跨的中间面板76。此外，相反的壁82在其上边缘上具有凹部84，凹部84用于将热交换器54的突出部接纳在凹部84中，使得热交换器54被牢固地接纳在热交换器支承构件80上。

如图6所示，设置有上覆盖构件86和下覆盖构件88，以用于防止空气从空气处理器机架50泄漏。下覆盖构件88适于在空气处理器机架框架52的下部部分处阻挡空气。下覆盖构件88是大致矩形的平板部件，并且在其相反端部处具有突片(未示出)，这些突片用于配装到设置在热交换器支承构件80中的槽(未示出)中。下覆盖构件88中的各个下覆盖构件具有这样的矩形表面，该矩形表面平行于空气处理器机架50的纵向方向延伸，并且基本上从中间面板76中的给定一个中间面板跨至中间面板76中的另一个中间面板或者从中间面板76中的给定一个中间面板跨至端部面板72中的一个端部面板。上覆盖构件86适于在空气处理器机架框架52的上部部分处阻挡空气。为此，上覆盖构件86被紧固至中间面板76的上端部和/或端部面板72的上端部。上覆盖构件86中的各个上覆盖构件具有这样的矩形表面，该矩形表面平行于空气处理器机架50的纵向方向延伸，并且基本上从中间面板76中的给定一个中间面板跨至中间面板76中的另一个中间面板或者从中间面板76中的给定一个中间面板跨至端部面板72中的一个端部面板。

如图7所示，空气处理器机架框架52还在空气处理器机架框架52的与空气处理器机架50的空气入口侧部58对应的侧部上具有风扇安装面板90。每个风扇安装面板90在一个纵向端部处紧固至竖向梁70中的一个竖向梁并且在相反的纵向端部处紧固至竖向梁70中的另一个竖向梁或端部面板72中的一个端部面板。每个风扇安装面板90具有纵向延伸的前表面92并且限定圆形孔94，圆形孔94用于允许由对应的风扇56产生的空气循环过空气处理器机架50。邻近于孔94设置有安装特征部96(例如螺纹孔)，以将对应的风扇56安装至风扇安装面板90。

如图8所示，空气处理器机架框架52具有平行于下支承构件62延伸并在竖向上设置在下支承构件62上方的上支承构件98。更具体地，上支承构件98紧固至端部面板72的上端部和中间面板76。上支承构件98中的每个上支承构件98是大致L形的且具有向上延伸部分116和水平延伸部分118。水平延伸部分118平行于下支承构件62的壁64。在该实施方式中，向上延伸部分116大致竖向地延伸(即，法向于水平延伸部分118延伸)。水平延伸部分118限定工具定位开口120，工具定位开口120用于将工具接纳在工具定位开口120中。

如图9所示，三个顶部覆盖面板130被紧固至上支承构件98、中间面板76以及(对于靠近机架50的端部的两个顶部覆盖面板130而言)端部面板72。还设置有三个水平延伸的地板面板131(在图4中示意性地示出)，地板面板131与顶部覆盖面板130中的对应的顶部覆盖面板纵向对齐。地板面板131被紧固至下支承构件62的横向壁66。地板面板131可以附加地或替代性地紧固至中间面板76和/或端部面板72(对于靠近机架50的端部的地板面板131而言)。如图4所示，地板面板131中的每个地板面板设置成在竖向上高于凹部74，以便不妨碍突出部进入凹部74中。因此，中间面板76、端部面板72、风扇安装面板90、顶部覆盖面板130和地板面板131一起限定三个分开的隔室140，空气通过隔室140从空气入口侧部58循环至空气出口侧部60。

在该实施方式中，上述空气处理器机架框架52的各个部件是金属板部件。然而，可以想到的是，在其他实施方式中，这些部件中的一个或更多个部件可以以不同的方式制成。

如上面描述那样构造的空气处理器机架框架52提供了能够支承大量载荷的刚性结构。应注意的是，空气处理器机架框架52可以支承至少2公吨的载荷。例如，在该实施方式中，空气处理器机架框架52可以支承2公吨与3公吨之间的载荷。

实际上，如将注意到的，空气处理器机架框架52和计算机机架框架12基本相似。应注意的是，空气处理器机架框架52和计算机机架框架12具有相似的尺寸。更具体地，在该实施方案的示例中，计算机机架框架12的长度L1与空气处理器机架框架52的长度L2近似相等(即，±10％)。类似地，计算机机架框架12的高度H1与空气处理器机架框架52的高度H2近似相等(即，±10％)。如图13所示，框架12、52的相似尺寸有利于空气处理器机架50在排110内的结合，这是由于空气处理器机架50占用的体积与计算机机架10占用的体积基本相同并且因此保持了排110的尺寸均匀性。

此外，计算机机架10和空气处理器机架50具有其自身的各自的框架12、52的事实也简化了构建排110的过程。应注意的是，每个排110可以一次构建一个机架，因为机架10、50具有其自身的框架12、52，从而允许构建排110的工作者能够容易地触及下一个机架10、50所要定位的位置。特别地，机架10、50通过叉车定位就位，该叉车从机架10、50的侧面(即，面向框架12的端部面板24、框架52的端部面板72)保持机架10、50，使得叉车的齿接合在框架12的平行壁19、框架52的平行壁64之间。叉车可以通过这种方式将机架10、50定位就位，因为叉车可以行进通过在与机架10、50所要定位的位置侧向相邻的空间，并且之后侧向相邻的机架10、50可以定位在该空间中。应注意的是，在常规的数据中心中，机架通常从前方或后方定位就位(即，叉车必须穿过机架的排之间的过道)。

此外，由于构件排10所采用的这种特定方式，排110之间的过道112不需要具有足以使叉车通过的宽度。特别地，并且如下面将更详细地解释的，过道112、特别是工作者在维护期间将进入的那些过道(即，冷过道)仅需要与要插入机架10、50中或从机架10、50取回的设备的深度一样宽，所述设备的深度远小于常规数据中心的过道宽度，其中，所述常规数据中心的过道宽度必须足够宽以允许叉车进入其中，以便能够触及机架。因此，如将理解的，在本技术中，与常规数据中心相比，数据中心100内的更大量空间可用于机架10、50(即，过道112具有较小的占地面积)，因此使得数据中心100在其空间使用方面更高效。此外，在常规数据中心中，如果希望使过道的宽度小于适合叉车所需的宽度，则位于该过道的一侧上的一排机架将必须在位于该过道的另一侧上的另一排机架可以开始构建之前完成，因为一旦正在构建第二排机架，叉车将不能够进入宽度减小的过道。

除了上述内容之外，由于计算机机架10和空气处理器机架50具有它们自身的各自的框架12、52，因此不需要附加的框架来构建排110。这可以减少相关的成本和对额外焊接的需要，这也减少了对环境的影响。

风扇56构造成经由空气入口侧部58将空气吸入空气处理器机架50并将空气朝向位于空气出口侧部60处的热交换器54推进。每个风扇56均具有安装至毂部的叶片，叶片通过设置在各个隔室140内的相应马达(未示出)旋转。格栅59覆盖风扇叶片，以防止碎屑进入空气处理器机架50。马达57安装至格栅59的外部。每个风扇56安装至风扇安装面板90中的对应的一个风扇安装面板。应注意的是，在该实施方案的示例中，格栅59经由安装特征部96紧固至对应的风扇安装面板90。风扇56定向成使得每个风扇56的旋转轴线基本上水平地延伸(相对于支承表面105)。

在该实施方式中，空气处理器机架50包括三个风扇56，所述三个风扇56各自引导空气通过隔室140中的对应一个隔室。所述三个风扇56水平并排布置。可以想到，在替代性实施方式中，可以设置更多或更少的风扇。例如，在一些实施方式中，可以设置六个风扇56，并且每个隔室140通过分隔面板(在隔室140内水平延伸)被分成两个子隔室，使得这六个风扇56中的每个风扇迫使空气通过对应的子隔室。

热交换器54构造成从通过风扇56而循环通过热交换器54的空气吸收热，并将该热传递至在热交换器54中流动的冷却流体。在该实施方案的示例中，热交换器54呈沿着空气处理器机架50的长度L2的大部分(在这种情况下，几乎全部)延伸的面板的形式。热交换器54的下边缘由空气处理器机架框架52的热交换器支承构件80支承。热交换器54也可以紧固至下支承构件62和上支承构件98。

如图3和图4所示，热交换器54具有盘管122，以用于使冷却流体(例如，水或制冷剂)在盘管122中循环。为此，盘管122具有用于将冷却流体接纳到盘管122中的流体入口124、以及用于从盘管122排出冷却流体的流体出口126。冷却流体被冷送入流体入口124中。例如，冷却流体可以在被给送到流体入口124中之前首先被配备有蒸发冷却系统的干式冷却器的系统冷却。在其他实施方式中，冷却流体可以在被给送到流体入口124中之前首先被冷凝器或冷却器(chiller)冷却。在流体出口126处，冷却流体离开，从而从通过风扇56循环通过热交换器54的空气吸收热。被加热的冷却流体被引导至冷凝器和冷却器以进行制冷并再循环到热交换器54中。

热交换器54由热交换器支承构件80支承。热交换器54还通过与热交换器54的顶部接合并固定至竖向梁70的保持支架(未示出)保持就位。

为了增大用于进行热传递的表面积，热交换器54具有与盘管122热连通的翅片(未示出)。当空气流动通过热交换器54时，热被传递至翅片和盘管122并被传递至在盘管122中流动的冷却流体。

因此，在使用中，空气从空气处理器机架50的空气入口侧部58吸入，并被风扇56吹到空气处理器机架50的空气出口侧部60。热从穿过热交换器54的空气传递至在盘管122中流动的冷却流体。这样，穿过热交换器54的空气的温度降低，从而导致较冷的空气在空气出口侧部60处离开空气处理器机架50。

在该实施方式中，盘管122基本上延伸横过空气处理器机架框架52的整个长度L2。这样，盘管122延伸横过风扇56中的多个风扇，并且更特别地延伸横过所有的三个风扇56。

在一些实施方式中，空气处理器机架50可以包括设置在空气出口侧部54上的保护格栅，以保护热交换器54不受碎屑的影响。

空气处理器机架50的上述构型便于其维护、修改和升级。应注意的是，不需要将空气处理器机架50从空气处理器机架50的排110移除以维护或修改其热交换器54或风扇56。相反，热交换器54和风扇56可以在原位由操作者手动替换或修改，而不必将空气处理器机架50从排110移除。例如，如果需要的话，操作者可以将热交换器54在原位移除，并用性能更高的热交换器替换该热交换器54。在一些情况下，出于冗余的目的，甚至可以将一个或两个另外的热交换器添加至空气处理器机架50。

计算机机架框架12和空气处理器机架框架52以能够互换的方式彼此叠置。因此，计算机机架10可以与另一计算机机架10和/或空气处理器机架50叠置。类似地，空气处理器机架50可以与另一空气处理器机架50和/或计算机机架10叠置。

为了将计算机机架10(为了清楚起见，将被称为“顶部”计算机机架10)叠置在另一“底部”计算机机架10的顶部或空气处理器机架50的顶部，顶部计算机机架10的下平行壁19被降低到底部计算机机架10的上支承构件18的水平延伸部分30上，或者如果叠置在空气处理器机架50的顶部，则被降低到空气处理器机架50的上支承构件98的水平延伸部分118上。底部计算机机架10的上支承构件18的向上延伸部分28或空气处理器机架50的上支承构件98的向上延伸部分116被插入到顶部计算机机架10的凹部26中(并且进入面板23的凹部中)。

类似地，为了将空气处理器机架50(为了清楚起见，将被称为“顶部”空气处理器机架50)叠置在另一“底部”空气处理器机架50的顶部或计算机机架10的顶部，顶部空气处理器机架50的下平行壁64被降低到底部空气处理器机架50的上支承构件98的水平延伸部分118上，或者如果叠置在计算机机架10的顶部，则被降低到计算机机架10的上支承构件18的水平延伸部分30上。底部空气处理器机架50的上支承构件98的向上延伸部分116或计算机机架10的上支承构件18的向上延伸部分28被插入到顶部空气处理器机架50的凹部74中。

如上面简单提及的，可以使用定位工具来便于将空气处理器机架50叠置到另一机架(10或50)上。例如，如果叠置在底部空气处理器机架50的顶部，则定位工具的突出部被插入底部空气处理器机架50的上支承构件98中的一个上支承构件的水平延伸部分118的开口120中的一个开口中，以将定位工具附连至底部空气处理器机架50。然后，使用定位工具来引导顶部空气处理器机架50在底部空气处理器机架50的顶部的叠置。应注意的是，顶部空气处理器机架50的下支承构件62中的工具接纳开口68被与定位工具对准，然后被降低到底部空气处理器机架50上。然后，使用者可以以任何合适的方式将空气处理器机架50固定在一起。例如，可以通过将紧固件插入每个空气处理器机架50的对应开口中来将空气处理器机架50紧固在一起。这种叠置机架的方法的示例在于2017年12月12日提交的欧洲专利申请EP 17315013.7中更详细地进行了描述，该欧洲专利申请的全部内容通过参引并入本文(在允许这种通过参引并入的司法管辖区)。可以以类似的方式叠置计算机机架10，特别是经由孔22和开口29叠置计算机机架10。此外，由于空气处理器机架50和计算机机架10的下支承构件和上支承构件以相似的方式构造，因此也可以使用定位工具将空气处理器机架50与计算机机架10叠置在一起。可以想到的是，在其他实施方式中，不使用这种定位工具来叠置机架10、50。

空气处理器机架50与计算机机架10的可叠置性可以便于对数据中心100的布局的规划。应注意的是，由于空气处理器机架50可以简单地叠置在计算机机架10的顶部，因此不需要保留数据中心100内的地板空间以用于空气处理器单元。例如，在实施方案的一个示例中，可以在不考虑数据中心100的热管理的情况下根据需要完成计算机机架10的安装。一旦计算机机架10就位，则空气处理器机架50可以根据需要叠置在计算机机架10的顶部，以解决热管理问题。此外，即使将空气处理器机架50中的一个空气处理器机架放置在地面105上并因此占据地板空间，将来仍可以通过将一个或更多个计算机机架10叠置在该空气处理器机架50的顶部来扩展数据中心100的服务器容量。

此外，空气处理器机架50也可以彼此上下叠置(例如，参见图12)。这可以允许根据需要增加设置在数据中心100内的特定位置处的空气冷却。例如，在空气处理器机架50中的一个空气处理器机架没有充分冷却在该空气处理器机架50所定位的位置处的空气的情况下，可以在该空气处理器机架50上叠置一个或更多个其他空气处理器机架50以提供附加的空气冷却。

计算机机架10的框架12和空气处理器机架50的框架52两者的水平延伸特性允许将更大量的机架10、50彼此上下叠置。应注意的是，由于框架12、52水平延伸而框架12、52的高度较小，因此在受到数据中心100的顶(ceiling)的限制之前，更大量的机架10、50(例如，三个或更多个机架10、50)可以彼此上下叠置。这不仅允许将更大量的计算机机架10安装在数据中心100中，而且还允许更大的灵活性来将更多的空气处理器机架50彼此上下容纳以增加数据中心100的特定位置处的空气冷却，如上所述。另外，这可以便于选择实现数据中心100的设施，因为不需要显著的顶高。

空气处理器机架50可以以各种构型与计算机机架10叠置。

例如，参照图10，在一些实施方式中，可以将两个或更多个计算机机架10叠置在被支承于地面105上的空气处理器机架50中的一个空气处理器机架的顶部。应注意的是，由于如上所述的那样、空气处理器机架框架52可以支承很大的载荷，因此空气处理器机架50能够支承叠置在空气处理器机架50上的两个或更多个计算机机架10。

如前所述，空气处理器机架50也可以彼此上下叠置，例如如图11和图12所示。在图11中，计算机机架10叠置在彼此上下叠置的两个空气处理器机架50的顶部。在图12中，三个空气处理器机架50彼此上下叠置。将空气处理器机架50叠置增加了过道112中的一个过道的特定位置处的空气冷却。这允许根据该给定位置处的热管理要求来增加空气冷却，而不必占用额外的地板空间或其他计算机机架10上方的空间。这在例如数据中心100中存在“热点”(即，达到特别高的温度的位置)并且添加单个空气处理器机架50不能使热点处的热充分消散的情形下会很有用。

图13示出了数据中心100的排110中的一个排的示例。如所示出的，在该实施方式中，排110包括两个空气处理器机架50。更具体地，空气处理器机架50中的一个空气处理器机架支承在数据中心100的地面105上，其中，两个计算机机架10叠置在所述一个空气处理器机架上。空气处理器机架50中的另一空气处理器机架叠置在计算机机架10中的两个计算机机架的顶部。

排110之间的过道112可以归类为“冷”过道112_C，冷空气被从冷过道112_C吸入以穿过计算机机架10来冷却存储在计算机机架10中的计算机设备25，并且排110之间的过道112也可以归类为“热”过道112_H，被加热的空气由存储在计算机机架10中的计算机设备25排放到热过道112_H中。这样，每个排110都具有面向冷过道112_C中的一个冷过道的冷过道侧部115_C和面向热过道112_H中的一个热过道的热过道侧部115_H(与冷过道侧部115_C相反)。如将从图10、图11和图13理解的，在给定的排110中，当空气处理器机架50与计算机机架10中的一个或更多个计算机机架叠置时，空气处理器机架50的空气入口侧部58和计算机机架10的空气出口侧部13面向相同的方向。更具体地，空气处理器机架50的空气入口侧部58和计算机机架10的空气出口侧部13在排110的冷过道侧部115_C上。因此，在给定的排110中，计算机机架10将被加热的空气排放到热过道112_H中，并且空气处理器机架50从热过道112_H(位于空气处理器机架50的空气入口侧部58上)吸入被加热的空气，并将被冷却的空气排放到相反的冷过道112_C中(位于空气处理器机架50的空气出口侧部60上)。计算机机架10从冷过道112_C吸入空气以冷却计算机设备25。这样，通过空气处理器机架50确保了空气在给定排110的相反两侧上从冷过道112_C到热过道112_H的再循环。

数据中心100的上述构型也易于修改。应注意的是，如果期望用计算机机架10替换空气处理器机架50中的给定一个空气处理器机架(例如，如果确定在该计算机机架10的位置需要附加的冷却)，则计算机机架10可以容易地转换成空气处理器机架50。特别地，由框架12保持的计算机设备25(例如，服务器)被手动移除，并且由于框架12与框架52相似，因此热交换器54和对应的风扇56以它们将安装至框架52的方式相同的方式通过将对应的支承板附连至框架12而被手动安装在框架12上。以相同的方式，空气处理器机架50可以被修改为转换成计算机机架10。因此，数据中心100能够容易地适应不断变化的需求。而且，如将理解的，不需要叉车或其他材料处理机械来对数据中心100的排110的构型进行修改，因为将计算机机架10转换为空气处理器机架50(以及将空气处理器机架50转换为计算机机架10)所需的设备可以手动安装。因此，如上所述，过道112不需要具有足以使叉车通过的宽度。特别地，冷过道112_C(工作者将通过该过道以对机架10、50进行维护或修改)可以简单地制成为与要插入机架10、50中或要从机架10、50取回的设备的深度一样宽。例如，在一种实施方案的示例中，冷过道112_C的宽度可以为约60cm，而热过道112_H的宽度甚至可以更小(因为设备将不会经由热过道112_H被移除)，比如约40cm。因此，数据中心的更大的表面积可以用于机架10、50，而不是使机架的排之间具有宽的过道。对本技术的上述实施方案的修改和改进对于本领域技术人员而言可以变得明显。前述描述旨在是示例性的而不是限制性的。因此，本技术的范围旨在仅由所附权利要求的范围来限制。

Claims

1.一种用于数据中心的机架结构，所述机架结构包括：

至少一排机架，所述至少一排机架以排构型彼此对准，所述至少一排机架中的每个机架具有冷过道侧部和与所述冷过道侧部相反的热过道侧部，所述至少一排机架包括：

多个计算机机架，每个计算机机架包括计算机机架框架，所述计算机机架框架包括用于容置计算机设备的容置单元，每个计算机机架具有用于使空气进入到所述计算机机架中的空气入口侧部和用于使空气从所述计算机机架离开的空气出口侧部；

空气处理器机架，所述空气处理器机架具有空气入口侧部和空气出口侧部，所述空气处理器机架包括：

空气处理器机架框架；

热交换器，所述热交换器由所述空气处理器机架框架支撑，所述热交换器包括盘管，以用于使冷却流体在所述盘管中循环，所述盘管具有用于将冷却流体接纳到所述盘管中的流体入口和用于将冷却流体从所述盘管排出的流体出口；以及

至少一个风扇，所述至少一个风扇由所述空气处理器机架框架支撑，所述至少一个风扇构造成用于经由所述空气处理器机架的所述空气入口侧部将空气吸入到所述空气处理器机架中并且经由所述空气处理器机架的所述空气出口侧部排出空气，所述至少一个风扇将空气引导穿过所述热交换器，

所述计算机机架中的任一计算机机架的所述空气入口侧部和所述空气处理器机架的所述空气出口侧部位于所述至少一排机架的所述冷过道侧部上，

所述排的机架中的至少一个选定的机架叠置在所述空气处理器机架的顶部。

2.根据权利要求1所述的机架结构，其中，所述至少一个选定的机架包括所述多个计算机机架中的至少一个计算机机架。

3.根据权利要求2所述的机架结构，其中，所述至少一个计算机机架包括所述多个计算机机架中的第一计算机机架和第二计算机机架。

4.根据权利要求1所述的机架结构，其中：

所述空气处理器机架是第一空气处理器机架；并且

所述至少一个选定的机架包括叠置在所述第一空气处理器机架的顶部的第二空气处理器机架。

5.根据权利要求4所述的机架结构，其中，所述至少一个选定的机架还包括叠置在所述第二空气处理器机架的顶部的第三空气处理器机架。

6.根据权利要求4所述的机架结构，其中，所述至少一个选定的机架还包括所述多个计算机机架中的至少一个计算机机架。

7.根据权利要求6所述的机架结构，其中，所述至少一个计算机机架叠置在所述第二空气处理器机架的顶部。

8.根据权利要求1所述的机架结构，其中，所述空气处理器机架支撑在所述数据中心的地面上。

9.根据权利要求1所述的机架结构，其中，所述空气处理器机架叠置在所述多个计算机机架中的至少一个计算机机架的顶部。

10.根据权利要求1所述的机架结构，其中，所述计算机机架框架的长度大于所述计算机机架框架的高度。

11.根据权利要求10所述的机架结构，其中：

所述空气处理器机架框架的长度近似等于所述计算机机架框架的长度；并且

所述空气处理器机架框架的高度近似等于所述计算机机架框架的高度。

12.根据权利要求1所述的机架结构，其中，所述至少一个风扇包括多个风扇，所述多个风扇水平地并排设置。

13.根据权利要求12所述的机架结构，其中，所述盘管延伸横过所述多个风扇中的每个风扇。

14.根据权利要求1所述的机架结构，其中，所述计算机机架框架和所述空气处理器机架框架以能够互换的方式彼此上下叠置。

15.一种将机架布置在数据中心中的方法，所述方法包括：

形成至少一排机架，所述至少一排机架以排构型彼此对准，所述至少一排机架中的每个机架具有冷过道侧部和与所述冷过道侧部相反的热过道侧部，所述至少一排机架包括：

多个计算机机架，每个计算机机架包括计算机机架框架，所述计算机机架框架包括用于支撑计算机设备的容置单元；以及

空气处理器机架，所述空气处理器机架包括：

空气处理器机架框架；

所述计算机机架中的任一计算机机架的所述空气入口侧部和所述空气处理器机架的所述空气出口侧部位于所述至少一排机架的所述冷过道侧部上，以及

将所述排的机架中的至少一个选定的机架叠置在所述空气处理器机架的顶部。