JP2006507676A - スタック化電子機器コンポーネントの複合空気液体冷却のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ラック・マウント・スタック化電子コンポーネントの複合空気液体冷却を可能にするエンクロージャ装置を提供することにある。
【解決手段】 熱交換器はスタック化電子機器の側面に取り付けられ、空気はエンクロージャ内で横に流れ、電子機器の後ろに取り付けられた空気移動装置によって促進される。空気流を増加するためにエンクロージャ内に補助空気移動装置を取り付けることができる。代替実施形態では、空気／液体熱交換器がエンクロージャの前部および後部を横切って設けられ、収束供給プレナムと、それを通る空気が空気移動装置によって方向付けられる電子機器ドロワと、発散戻りプレナムと、底部の連絡管とによって閉ループ空気流が作られる。この実施形態の変形では、連絡管は上部および底部の両方にあり、供給ダクトおよび戻りダクトはそれぞれ二重収束性および二重発散性である。全システム空気流を増加するために補助送風器を追加することができる。

Description

本発明は、一般に、ラック・マウント・コンピュータ・サーバ・ユニットなどの個別電子機器ユニットのラック・マウント集合体（assemblage）を冷却するためのシステムおよび方法に関する。

集積回路チップおよびそのチップを収容するモジュールの電力放散は、プロセッサ・パフォーマンスの増大を達成するために増加し続けている。この傾向は、モジュール・レベルとシステム・レベルのいずれでも冷却の難題を提起する。大電力モジュールを効果的に冷却し、コンピュータ・センタ内に排出される空気の温度を制限するために、空気流量の増加が必要である。

多くの大規模サーバ・アプリケーションでは、それぞれの関連電子機器（たとえば、メモリ、ディスク・ドライブ、電源など）とともにプロセッサはラックまたはフレーム内にスタックされた取外し可能ドロワ構成としてパッケージされている。その他のケースでは、この電子機器は、ラックまたはフレーム内の固定位置にある場合もある。概して、このコンポーネントは、１つまたは複数の空気移動装置（air moving device）（たとえば、ファンまたは送風器）によって推進される平行空気流路内を通常は前から後ろへ移動する空気によって冷却される。場合によっては、より強力な空気移動装置の使用によってより大きい空気流を提供することにより、または既存の空気移動装置の回転速度（すなわち、ＲＰＭ）を増加することにより、単一ドロワ内で増加した電力放散を処理することが可能である場合もある。しかし、この手法は、コンピュータ設備（すなわち、データ・センタ）に関連するフレーム・レベルでは管理しにくいものになっている。フレームから出る空気によって伝えられる顕熱負荷は、結局、その負荷を効果的に処理する室内空気調整の能力を上回ることになる。これは特に、「サーバ・ファーム」を備えた大規模設備または互いに接近した複数コンピュータ・フレームからなる大型バンクについて当てはまることである。このような設備では、室内空気調整が難題になるだけでなく、この状況の結果、１つのフレームから出る「熱」気の一部が近接フレームの空気入口内に吸い込まれる再循環問題が発生する可能性もある。単一ドロワ内の強力な（または高ＲＰＭの）空気移動装置の音響雑音レベルは、フレーム内の空気移動装置の数のために受入れ可能な音響限界の範囲内である可能性があるが、フレーム・レベルの全音響雑音は受入れ可能なものではない可能性がある。加えて、空気流の流入および流出のためにフレーム内に必要な開口部により、フレーム外の音響雑音レベルを低減するために効果的な音響処理を行うことが、不可能ではないとしても、困難なものになる。最後に、動作周波数が増加し続けているので、緊密間隔のコンピュータ・フレーム同士の電磁気（ＥＭＣ）クロストークが、空気流に必要なカバー内の開口部の存在のために大いに問題になるポイントに近づいている。

最近、この空気冷却手法と、フレーム電子機器の下でサーバ・キャビネット内に固定された空気／水（air-to-water）熱交換器とを組み合わせることにより、上記の欠陥のいくつかに対処するための試みが行われてきた。このようなシステムの一例はＳａｎｍｉｎａのＥｃｏＢａｙ（商標）４４２である。本発明は、以下で明らかになるように従来の手法を基礎に築き上げられたものである。

したがって、上記の理由で、当技術分野では、ラック・マウント・モジュラ電子ユニットを冷却するための改良された内蔵タイプのメカニズムが必要である。本発明の目的は、たとえば、上記の音響およびＥＭＣの制約に対処しながら、このようなメカニズムを提供することを含む。

本明細書に記載した本発明は、電子機器に関する電磁気および音響雑音制御機能を備えた空気／液体熱除去エンクロージャ・システムを提供するものであり、従来技術のシステムの改良策である。本発明は、その中に複数電子ドロワからなる１つまたは複数のスタックがパッケージされるエンクロージャ方式を使用する。空気は、電子機器を冷却するためにエンクロージャ内を循環し、その後フレームから出る水に全システム熱負荷を伝達するために１つまたは複数の空気／液体（air-to-liquid）フィンチューブ熱交換器（複数も可）（第１の実施形態では電子機器の側面に取り付けられ、第２の実施形態では電子機器の正面または背面あるいはその両方にある）を通過する。フレームは閉じられており、内壁は吸音材料または消音材料で裏打ちされているので、空気移動装置によって引き起こされる音響雑音の多くは閉じたキャビネット内に封じ込められることになる。また、ケーブルのためにフレームの底部に最小開口部のみを備えた状態でキャビネットは閉じているので、キャビネット外部からの電磁気干渉に対する感受性とキャビネット内部からの電磁放射に対する感受性の両方を低減することに関して、改善された特性も示すことになる。

一実施形態では、この装置は側面取付け式の空気／液体熱交換器によって記載されている。第２の実施形態では、熱交換器は電子機器の正面または後ろあるいはその両方にあり、空気循環は上から下であり、連絡管は底部にあり、収束空気流供給プレナムは前部カバーに形成され、発散空気流戻りプレナムは後部カバーに形成され、１つまたは複数の任意選択の空気移動装置はプレナム内に位置し、第２の実施形態の変形では、収束供給空気流プレナムおよび発散戻り空気流プレナムとともに連絡管は上部にあり、さらに他の変形では、連絡管は上部と底部の両方にあり、供給空気流プレナムおよび戻り空気流プレナムはそれぞれ二重収束性（doubly convergent）および二重発散性（doublydivergent）である。最後に、室内空気を一時的冷却に使用できるように、冷却剤が失われた場合に自動的にベント・パネルを開くためのメカニズムが記載されている。

本発明の様々な諸実施形態によって満たされる望ましい目的に関する本明細書の詳述は、これらの目的の一部または全部が、本発明の最も一般的な実施形態またはそのより具体的な諸実施形態のいずれかにおいて、個別にまたは集合的に、本質的な特徴として存在することを暗示または示唆するためのものではない。

本発明と見なされる主題は、本明細書の結論部分で詳細に指摘し、明確に請求されている。しかし、本発明は、その諸目的および利点とともに、構成および実施方法のいずれについても、添付図面に関して行われた以下の説明を参照することによって最も良く理解することができる。

図１に示す通り、従来技術で典型的なラック・マウント構成では、複数の空気移動装置（たとえば、ファンまたは送風器１１）は、ドロワ１３内の電子コンポーネント１２を冷却するために必要な強制空気流１５を提供する。冷気は、フレームの正面にあるルーバ・カバー１４から取り入れられ、フレームの背面にあるルーバ・カバー１６から排出される。

本発明の第１の実施形態は、閉じた空気循環熱除去の原理を使用し、電子機器フレームの側面に熱交換器を配置することと結合された空気流構成を取り入れており、以下の利点をもたらすという点で好ましいものである可能性がある。
−側面取付け式熱交換器は、保守が行われるときの水漏れによる偶発損傷を容易に受けやすいものではない。
−フレームの高さは拡大されない。フレームの上部からスプリンクラ・ヘッドまで最低４５．７２センチメートル（１８インチ）を要求する安全仕様が存在するので、これは、床から２．７４３２メートル（９フィート）未満のスプリンクラ・ヘッドを備えた室内では重要なことである。
−側面冷却空気サブフレームは、個別にしかもそれ専用のキャスタ付きで出荷され、現場での組立を非常に単純にしている。
−空気冷却熱交換器によって発生する可能性のある凝縮（condensation）は電子機器から十分離れている。
−熱交換器の位置決めは、大きい寸法を可能にするものであり、それに付随して熱除去機能が大きくなる。

図２は、検討中の実施形態の上部断面図を示している。この実施形態では、閉ループ空気流１１０１用の流路は、それが横に通過するという点で本質的に水平である。具体的には、側面取付け式冷却空気サブフレーム１１０２内に位置する熱交換器２１によって冷却された空気は、前部カバー３１内の電子機器フレーム１０の正面に方向づけられる。電子機器１２によって放散される熱は、それが電子機器フレームを通過するときに空気に伝達される。空気は、後部カバー３２によって側面取付け式冷却空気サブフレーム１１０２内に方向付けし直され、その結果、閉ループ空気流を完成する。空気移動装置２５は、閉ループ流に関連する追加の圧力降下を処理するために必要な場合に、側面取付け式冷却空気サブフレーム１１０２内に追加することができる。熱交換器２１はサブフレームの幅を横切って斜めに位置決めされることに留意されたい。この構成は、所与の幅のサブフレームの場合に空気側の圧力降下を最小限にしながら最良の熱伝達を保証する。電子機器フレームの全フットプリントを増加するので、サブフレームの幅を最小限にすることは重要である。

側面取付け式冷却空気サブフレームの性質を強調するために、フレーム・アセンブリの分解上面図が図３に示されている。後部カバー３２と前部カバー３１の両方ならびに冷却空気サブフレーム１１０２は、個別に出荷し、現場で電子機器フレームに組み立てることができることに留意されたい。

最後に、図４、図５、および図６は、冷却空気サブフレームをさらに示すものであり、それが電子機器フレームの側面に沿って所定の位置に容易に移動するためにそれ専用のキャスタを備えた個別フレームであることを示している。

本発明の第２の実施形態により、キャビネットおよび複数電子ドロワのスタックの側面断面図が図７および図８に示されている。図７に示す通り、閉ループ空気冷却ストリームから熱を除去するための空気／液体熱交換器２１は、電子機器ドロワのスタックの正面（入口）または背面（出口）あるいはその両方を横切って設けられている。閉ループ空気流は、供給プレナム２２と、電子機器ドロワ１３と、戻りプレナム２３と、キャビネット底部の連絡管２４によって作られる。図示されていないが、キャビネット外部から信号入出力および電力を提供するために電気ケーブルが連絡管を通り抜ける場合もある。図８に示す通り、供給空気プレナムおよび戻り空気プレナムの入口および出口に補助ファンまたは送風器２５をそれぞれ設け、全システム空気流を増加させ、プレナムを通る流れのために発生する追加の圧力降下を克服することができる。供給プレナム２２では収束断面プロファイルを使用し、戻りプレナム２３では発散断面プロファイルを使用することは留意すべきであろう。収束プロファイルと発散プロファイルは、周囲充填材２８の追加によって形成され、その充填材は好ましくは、マサチューセッツ州ノーサンプトンのＳｉｌｅｎｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓより入手可能なポリウレタンＳＯＮＥＸクラシックなどの吸音材料にすることができる。（この例は、同様の機能を果たす製品の部類を代表するものであり、この製品の具体的な特性に関する特定の要件を暗示するものではない。）これは、各ドロワを通る流れをできるだけほぼ均一なものにするために行われる。また、キャビネットの左側および右側のプレナムおよび熱交換器は、電子機器ドロワにアクセスするために開くことができるカバー（またはドア）の一部であり、その内部に組み込まれることも留意すべきである。開位置に移動するときにその重量を支えるために、電子機器キャビネットのスタックを収容するフレームの中央部分の下２９と、前部および後部ドア２７の下２７の両方にキャスタが設けられていることが分かるであろう。コンピュータ空間内の他の電子機器との電磁気干渉を最小限にするかまたは除去するために、キャビネットの外壁は、金属の連続シート（たとえば、シート・メタル）または金属の連続シートを含む複合／積層構造で作るべきである。この薄板金は、キャビネットの壁面に関連する表面積のすべてではないとしても、ほぼすべてを覆うためのものである。さらに、シート・メタルは電気的に接地すべきである。加えて、電子機器フレーム上にエンクロージャ・キャビネットを取り付けて境界面からのＥＭＣ漏れを低減するときは、導電性ガスケットまたはテープを使用しなければならない。これは、コンピューティング機器用のＥＭＣ関連カバーを取り付けるための標準的なプロセスであった。

図９は、コンピュータ・システム上でメンテナンスを実行する方法を立証するために、前部ドア３１が回転して完全（「完全」とか「完全に」という用語の意義は本発明の意義に沿って柔軟に限定的でなく解釈されるべきである）に開き、後部ドア３２が部分的に開いているキャビネットの上面図を示している。電子機器ドロワ１３も部分的に開き、電子機器ドロワのスタックから外方に伸びているものとして示されている。影響を受けていないドロワを通る空気流を遮るために何も行われていないので、この状態で影響を受けていないドロワ内の電子機器が動作し続けることができることに留意されたい。温度はいくらか上昇する可能性があり、室内への熱負荷も少しだけ増加することになるが、この状態は比較的短期間（３０分以下）の間発生するので、コンピュータのパフォーマンスまたは信頼性に対する感知可能な影響はまったくないはずである。

図１０は、第２の実施形態におけるキャビネットの前部断面図を示している。液体冷却剤（たとえば、水）は、底部の開口部からキャビネットに入り４１、キャビネットを出る４２。図１０は、電子機器ドロワのスタック全体を覆う単一モノリシック空気／液体熱交換器２１を示している。代わって、図１１は、電子機器ドロワのスタックを覆うために個別空気／液体熱交換器２１のバンクが結合されている前部断面図を示している。図１２は、ドロワ１３を開くことができるように、そのうちの１つが外に回転している個別交換器の蝶番取付けを示している。これは、特定の電子機器ドロワを電子機器フレームから引き出すかまたは取り外さなければならないときに、対応する電子機器ドロワに関連する熱交換器のみを位置決めし直せばよいように行われるものである。図１０および図１１のいずれでも、空気移動装置２５は、空気流ダクトの幅に広がるものとして、そのダクトの底部に示されている。さらに、吸音材料２８は、キャビネットの両方の側壁と上部および底部を裏打ちしていることが分かる。

図１３および図１４は、本発明の第２の実施形態の変形を示している。図１３は、戻りダクトから供給ダクトへの空気流のために連絡管路またはダクト２４がキャビネットの上部に配置されているキャビネット構成を示している。図１４は、空気流連絡管２４がキャビネットの上部と底部の両方に配置されているキャビネットを示している。この構成では、全流量のほぼ半分がキャビネットの上半分によって発生し、残り半分はキャビネットの下半分によって発生する。ダクトはより多くのキャビネット空間を占めることになるが、この構成は、電子機器ドロワのスタック全域で最も均一な分布の空気流を提供することになる。この後者の構成では、供給プレナムおよび戻りプレナムの断面プロファイルはそれぞれ二重収束性および二重発散性であること７１に留意することができる。キャビネットは電子機器コンポーネントのスタックを有するフレームと一体のものとして構築できるかまたは周囲のキャビネットと一体に構築できることが容易に分かるであろう。代わって、周囲のキャビネットは、個別に構築し、後でフレームに取り付けることができる。

ドアが開いている間、加熱空気を冷却して室内に排出するために室内空気を取り入れることにより、影響を受けていないドロワ内の電子機器が動作し続けることができることが分かる。しかし、閉じたフレーム内の熱交換器への冷却水の流れが遮られた場合に継続冷却を行うためにどのようなアクションが必要であるかについては、これまで何も考慮がなされていない。この事例では、空気は、電子機器ドロワに入る気温が電力のシャットダウンを必要とするほど高くなるまで、電子機器からの熱を拾い上げて、閉じたフレーム内を循環し続けることになるであろう。当然のことながら、このやり方は、仕事のやり方が何であっても、それに直接影響を及ぼすので、顧客の観点から見ると非常に容認できないものである。

後述する改良点は、水冷却の喪失の場合に室内空気が電子ドロワを通過できるようにし、それでも過剰な温度蓄積なしにコンピュータが動作し続けることができるようにするために、カバー内のベント・パネルを自動的に開くためのメカニズムを提供する。図１５および図１６は、本発明の第２の実施形態に合わせて調整されたこの改良点のための手法を示しており、その手法は第１の実施形態でも同様に使用可能である。図２４および図２５は、本発明の第１の実施形態に合わせて調整された手法を示している。容易に分かるように、この手法は第２の実施形態でも使用可能である。どちらの手法もドア全体が回転して開くのを防止するものであり、したがって、通路空間への侵入を低減する。

図１５は、コンピュータ・フレームの両端でドア内のベント・パネルが開いている閉ループ空気／液体熱除去エンクロージャ・システムの上部断面図を示し、図１６はその側面断面図を示している。これは、容認できないほど低い水流量または過剰冷却水温度という点での水冷却の喪失、あるいは補助ファンまたは送風器の喪失による空気循環流の温度過昇をシステム検出した直後に存在すると思われる構成である。ベント・パネル８１は、自動的に外方に回転し、室内空気が左側および右側のドア内のカットアウト（cutout）を通過できるようにしている。空気は、ドロワ内に存在するファンまたは送風器１１によって各電子機器ドロワから吸い込まれ、それによりドロワ内の電子コンポーネントへの冷却を行う。排出熱気は室内に噴出される。

正常動作条件では、ベント・パネルはドアに対して同じ高さに閉じられ、空気がシステム・エンクロージャ内を循環できるようにする。図１７は、ベント・パネルを備えたドアの上面図を示し、図１８はその正面図（システム・エンクロージャ内から見たもの）を示している。ドアに面する側のカバー・パネルの外周の周りには軟質ゴムのガスケット・シール９１が設けられている。パネルが閉じているときは、シールは、ドア内のカットアウトを通る空気の出入りを防止するのに十分な品質のものである。使用するベント・カバー８１およびドア内のカットアウトの数は、図示したものより多くても少なくてもよい。この正面図は、正常動作条件下でベント・カバーを閉じた状態に保持するためのドア・ラッチ９２の位置と、循環空気流温度過昇状態の場合にラッチ・メカニズム（複数も可）を開くために使用する作動ケーブル９３およびソレノイド９４とを示している。

ベント・パネルをロックし開くためのメカニズムは、図１９、図２０、図２１、図２２、および図２３により詳細に示されている。上面図２０は、通常動作状態になるときにベント・カバー８１が閉じているドアを示している。図２１の拡大図は、ベント・カバーとドア表面との間の各ベント・カバーの内側エッジの周りに設けられたガスケット・シール９１を示している。ベント・カバーが閉じられると、ベント・カバー蝶番線と同軸的に位置するねじりバネ（図示せず）が圧縮される。ねじりバネによってベント・カバーに加えられる外向きの力は、ラッチが解放されたときにベント・カバーを開くことになる。また、ねじりバネは、吸気側のドアが牽引（drafting）によって閉じないようにする。

図２２は、ベント・カバー・ラッチ・アセンブリの上部断面図も示している。ベント・カバーが閉じられると、ラッチ・プランジャ１０３がバネ１０４に対抗して後退し、カバー・ラッチ１１０内の所定の位置に跳ね返り、閉じたベント・カバーをロックする。この配置により、どのような条件が付随する水冷却の喪失を引き起こしても、保守技術者が修正後に各ベント・カバーを個別に閉じることが可能になる。図２３は、カバー・ラッチ１１０で使用中のラッチ・プランジャ１０３の拡大正面図を示している。各プランジャの端部から突出しているロッドには小径作動ケーブル９３が取り付けられている。各プランジャからのケーブルは、プラスチックのローラ・ホイール１０７の上を通り、ドア底部付近の共通バー（図１９の１１１）まで下降する。共通バーからの単一主ケーブル１０９は、ドア底部により近いところに位置するソレノイド１０８に接続する。循環空気流の温度過昇が検出された場合、ソレノイドは電気的に作動し、主ケーブルおよび共通バーを引き下げる。各個別ケーブルは同じ量だけ下方に移動し、各ラッチ・プランジャをそのベント・カバー・ラッチから引っ込めさせる。それにより、ベント・カバーは、回転して開くことができ、システム・エンクロージャの流れ構成を通常再循環クローズド・フロー・パターン（normal recirculating closed flow pattern）から緊急オープン・フロースルー・モード（emergency openflow-through mode）に切り替えさせる。熱交換器によって行われる冷却はいくつかの点で故障する可能性があるであろう。熱交換器に供給される冷水は欠乏する可能性があるであろう。熱交換器の供給管路は過剰ファウリングのために詰まる可能性があるであろう。最後に、熱交換器への供給管路上のホースまたは熱交換器内のチューブが破損し、その結果、冷却剤が失われる可能性があるであろう。このような事象のいずれかが発生した場合にマシンの動作を継続するために必要なアクションは、室内空気がノードを冷却するのに必要な空気流を供給できるように、カバーを開けることである。熱交換器によって行われる冷却の喪失は、各ノード内の温度センサから感知されることになり、これらのセンサのうちの複数個（２つ以上）がその限界に達すると、ドアを開くためにドア開放メカニズムにコマンドが送信されることになるであろう。代わって、空気入口からノードまでの流れに逆らって位置する温度センサを使用することもできるであろう。加えて、熱交換器の下に取り付けられたパンに漏れセンサが取り付けられ、水を検出した場合に、供給管路および戻り管路上のソレノイド・バルブを閉じることになる。

図２４および図２５は、前部ドアおよび後部ドアが開いている上記の第１の実施形態で述べたシステムを示している。これは、容認できないほど低い水流量または過剰冷却水温度という点での水冷却の喪失、あるいは補助ファンまたは送風器の喪失による空気循環流の温度過昇をシステム検出した直後に存在すると思われる構成である。図１９〜２３について述べた通り、２つのソレノイド作動ラッチは、ベント・パネルが回転して開くことができるように作動しているものと思われる。図２４のドア３１および３２は自動的に外方に回転しており、室内空気がラック（複数も可）を通過できるようにしている。保持部材４３（チェーン、弾性ロッドなど）は、図２５により詳細に示す通り、ドアが完全に開いて通路をふさぐのを防止するものである。空気は、ドロワ内に存在するファン送風器１１によって各電子機器ドロワから吸い込まれ、それによりドロワ内の電子コンポーネントへの冷却を行う。排出熱気は室内に噴出される。前部および後部ドア３１および３２は好ましくは図２４に示す通り、両側に蝶番取付けされることに留意されたい。このため、ドア３２から排出される熱気は、ドア３１内に吸い込まれてシステム内に戻る傾向を持たなくなる。

最後に、第１の実施形態として述べた構成は特に、単に側面、カバー、および上部を離れたところで構築し、次のそれを既存のユニットの所定の位置に取り付け、冷却材供給を接続することにより、既存のラック・マウント電子機器システムから、既存の空気冷却システムを増強する空気／液体熱交換器を備えた密閉システムへの「現場更新（field-upgrade）」に十分適したものであることは容易に分かることである。

本発明についてその特定の好ましい諸実施形態により本明細書で詳細に説明してきたが、当業者であれば、それについて多くの修正および変更を実施することができる。したがって、本発明の真の精神および範囲に該当するこのような修正および変更をすべて包含することは、特許請求の範囲によって意図されている。

電子機器が取外し可能ドロワ内にある従来の空気冷却フレームを示す図である。 側面取付け式冷却フレームを備えた電子機器フレーム用の水平閉ループ空気流熱除去システムの上部断面図である（熱交換器への水の接続は示されていない）。 図２の分解図である。 側面取付け式冷却空気サブフレームのより詳細な図である。 側面取付け式冷却空気サブフレームのより詳細な図である。 側面取付け式冷却空気サブフレームのより詳細な図である。 本発明の第２の実施形態におけるキャビネットおよび電子機器ドロワのスタックの側面断面図である。 本発明の第２の実施形態の変形におけるキャビネットおよび電子機器ドロワのスタックの側面断面図である。 前部カバーおよび後部カバーが開いているキャビネットの上面図である。 モノリシック空気／液体熱交換器を示す後部断面図である。 個別空気／液体熱交換器のバンクを示す前部断面図である。 個別空気／液体熱交換器のバンクがそれぞれ個別に蝶番取付けされている等角図である。 戻りダクトから供給ダクトへの空気流のためにダクトがキャビネットの上に配置されているキャビネット構成を示す図である。 戻りダクトから供給ダクトへの空気流のためにダクトがキャビネットの上部と底部の両方に配置されているキャビネット構成を示す図である。 第２の実施形態に関しベント・パネルが開いている閉ループ空気／液体熱除去エンクロージャ・システムの上部断面図である。 第２の実施形態に関しベント・パネルが開いている閉ループ空気／液体熱除去エンクロージャ・システムの側面断面図である。 複数の自動的に開くベント・カバーを備えたドアの上面図である。 複数の自動的に開くベント・カバーを備えたドアのフレームの内側から外方を見た図である。 ドア・ベント・カバーをロックし開くためのメカニズムの詳細図であって、フレームの内側から外方を見た詳細図である。 図１９のドア・メカニズムの上から見た図である。 ベント・カバーとドア表面との間のガスケット・シールの拡大断面図である。 ベント・カバー・ラッチ・アセンブリの上部断面図である。 カバー・ラッチで使用中のラッチ・プランジャの拡大正面図である。 第１の実施形態に合わせて調整された温度過昇条件を処理するための手法を備えた第１の実施形態の上部断面図である。 保持部材の拡大図である。

Claims (20)

1. ラック・マウント電子機器を冷却するための複合空気／液体装置において、
   ａ）それぞれが１つの電子ユニットを収容する複数の取外し可能ドロワ・ユニットを有するラック・ユニットであって、取外し可能ドロワ・ユニットを通る空気を方向付けるための少なくとも１つの空気移動装置を有するラック・ユニットと、
   ｂ）前記ラック・ユニットを包むキャビネットであって、２つの側面と、１つの底部と、回転して開いて前記ドロワ・ユニットの正面を見せることができるように前記側面の１つに結合された前部カバーと、回転して開いて前記ドロワ・ユニットの背面を見せることができるように前記側面の１つに結合された後部カバーとを有するキャビネットと、
   ｃ）前記取外し可能ドロワ・ユニットに対して任意の斜角で前記取外し可能ドロワ・ユニットの一方の側面で前記キャビネット内に取り付けられた空気／液体熱交換器であって、それにより、前記複数の取外し可能ドロワ・ユニットと、前記後部カバーと、そこに前記空気／液体熱交換器が取り付けられた前記複数の取外し可能ドロワ・ユニットの前記側面と、前記前部カバーとによって閉ループ空気流が作られる空気／液体熱交換器と、
   を有する、装置。
2. そこに前記空気／液体熱交換器が取り付けられた前記取外し可能ドロワ・ユニットの前記側面に取り付けられた補助空気移動装置をさらに有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記前部カバーが、複数のベント・パネルと、温度過昇条件トリガを有する１つの自動ラッチ・メカニズムとを有する、請求項２に記載の装置。
4. 前記後部カバーが、複数のベント・パネルと、温度過昇条件トリガを有する１つの自動ラッチ・メカニズムとを有する、請求項２に記載の装置。
5. 前記キャビネットが吸音充填材をさらに有する、請求項１に記載の装置。
6. 前記前部および後部カバーが両側に蝶番取付けされ、前記カバーが温度過昇条件トリガを有する自動ラッチ・メカニズムにより開くことができるようになっている、請求項１に記載の装置。
7. ラック・マウント電子機器を冷却するための複合空気／液体密閉装置において、
   ａ）それぞれが１つの電子ユニットを収容する複数の取外し可能ドロワ・ユニットを有するラック・ユニットであって、取外し可能ドロワ・ユニットが前記ドロワ・ユニットを通る空気を方向付けるための少なくとも１つの空気移動装置を有するラック・ユニットと、
   ｂ）前記ラック・ユニットを包むキャビネットであって、２つの側面と、１つの底部と、回転して開いて前記ドロワ・ユニットの正面を見せることができるように前記側面の１つに結合された前部カバーと、回転して開いて前記ドロワ・ユニットの背面を見せることができるように前記側面の１つに結合された後部カバーとを有し、前記２つのカバーと前記底部が、前記前部カバー内の供給空気流プレナムと、前記後部カバー内の戻り空気流プレナムと、連絡管とを形成するように構築され、それにより、前記供給空気流プレナムと、前記ドロワ・ユニットと、前記戻りプレナムと、前記連絡管とによって閉ループ空気流が作られるキャビネットと、
   ｃ）前記キャビネット内に取り付けられた空気／液体熱交換器と、
   を有する、装置。
8. 前記空気／液体熱交換器が前記前部カバー内に取り付けられる、請求項７に記載の装置。
9. 前記空気／液体熱交換器が、個別に蝶番取付けされた複数のエレメントを有する、請求項８に記載の装置。
10. 前記空気／液体熱交換器が前記後部カバー内に取り付けられる、請求項７に記載の装置。
11. 前記空気／液体熱交換器が、個別に蝶番取付けされた複数のエレメントを有する、請求項１０に記載の装置。
12. １つの空気／液体熱交換器が前記前部カバー内に取り付けられ、１つの空気／液体熱交換器が前記後部カバー内に取り付けられる、請求項７に記載の装置。
13. 前記供給空気流プレナム内に取り付けられた入口補助空気移動装置と、前記戻り空気流プレナム内に取り付けられた出口補助空気移動装置とをさらに有する、請求項７に記載の装置。
14. 前記前部カバーが、複数のベント・パネルと、温度過昇条件トリガを有する１つの自動ラッチ・メカニズムとを有する、請求項８に記載の装置。
15. 前記後部カバーが、複数のベント・パネルと、温度過昇条件トリガを有する１つの自動ラッチ・メカニズムとを有する、請求項１０に記載の装置。
16. 前記連絡管が前記底部内にあり、前記供給空気流プレナムが収束断面を有し、前記戻り空気流プレナムが発散断面を有する、請求項７に記載の装置。
17. 前記キャビネットが吸音充填材をさらに有する、請求項１６に記載の装置。
18. 前記連絡管が上部内にあり、前記供給空気流プレナムが収束断面を有し、前記戻り空気流プレナムが発散断面を有する、請求項７に記載の装置。
19. 前記連絡管が上部および前記底部の両方に位置し、前記供給空気流プレナムおよび前記戻り空気流プレナムがそれぞれ二重収束性および二重発散性である、請求項７に記載の装置。
20. 密閉された水冷／空冷ラック・マウント電子機器装置を構築する方法において、
    ａ）それぞれが１つの電子ユニットを収容する複数の取外し可能ドロワ・ユニットを有する既存の現場ラック・ユニットを設けるステップであって、取外し可能ユニットが前記ドロワ・ユニットを通る空気を方向付けるための少なくとも１つの空気移動装置を有するステップと、
    ｂ）前記ラック・ユニットをキャビネット内に包むステップであって、前記キャビネットが、２つの側面と、１つの底部と、回転して開いて前記ドロワ・ユニットの正面を見せることができるように前記側面の１つに結合された前部カバーと、回転して開いて前記ドロワ・ユニットの背面を見せることができるように前記側面の１つに結合された後部カバーと、前記取外し可能ドロワ・ユニットに対して任意の斜角で前記取外し可能ドロワ・ユニットの一方の側面で前記キャビネット内に取り付けられた空気／液体熱交換器とを有し、それにより、前記複数の取外し可能ドロワ・ユニットと、前記後部カバーと、そこに前記空気／液体熱交換器が取り付けられた前記複数の取外し可能ドロワ・ユニットの前記側面と、前記前部カバーとによって閉ループ空気流が作られるステップと、
    を有する、方法。

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