JP6293355B2 - 冷却液体を実装する適応可能コンテナ - Google Patents

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Description

本発明は、冷却液体を実装する適応可能コンテナに関する。
コンテナ型データセンタは難しい環境管理の課題をもたらす。コンテナは可動することを目的とするため、比較的一定の寸法を有し、サイズを拡張することができない。顧客はより多くの計算能力を各コンテナ型データセンタから要求し続けており、したがって、企画製品はサーバ及び関連設備と周辺のコンテナとの間の最小限の空間を規定するにすぎない。サーバの数、能力及び/または計算能力が上昇した結果、サーバの動作中に生成される熱負荷が上昇する。熱負荷はサーバの高い性能及び寿命を促進するために管理されなければならない。
加えて、広範囲にわたる異なる要件に適合するために、コンテナ型データセンタ用の冷却システムは適応可能であるべきである。例えば、冷却システムは、異なる地理領域ならびに異なる季節及び一日の異なる時間にわたり、十分な冷却を提供するように適応可能であるべきである。顧客のニーズの変化に伴い、コンテナはより少ない数のサーバまたはより多い数のサーバを含む場合があり、これが熱負荷に影響を及ぼし得る。他の種類の設備の変更または技術の進歩が熱負荷にさらに影響を及ぼす場合があり、その結果、要求される冷却能力に影響を及ぼす場合がある。
コンテナ型データセンタのための冷却装置は空気処理筐体、少なくとも1つの可動ルーバー、フィルタ及びファンを含む。筐体はコンテナの天井から吊り下げられるよう構成され、少なくとも1つの熱交換器を含む。ルーバーは選択された動作モードに従って筐体内の異なる経路に沿って気流を誘導するように可動である。ファンは筐体に位置し、選択された動作モードに従って制御可能である。熱交換器は閉ループモードでの使用のためにコンテナ内に位置する内蔵水冷循環で構成される。装置は外気をコンテナに引き込むエコノマイザモードでの使用に転換可能である。任意の補助熱交換器要素は、コンテナの外部に位置する低温側熱交換部分と、天井を通り筐体内に位置する高温側熱交換部分への連結部とを有する。
少なくとも3つの例示される動作モードの間で適応する能力を示す、コンテナ型データセンタ用の冷却装置の模式的な斜視図を示す。 閉ループ動作モードに適応する冷却装置の実装を示す、コンテナ型データセンタの端面図を示す。 開ループ動作モードに適応する冷却装置の実装を示す、コンテナ型データセンタの端面図を示す。 補助熱交換器と共に補助冷却モードでの使用に適応する冷却装置の実装を示す、コンテナ型データセンタの端面図を示す。 冷却装置筐体の一実施形態の斜視図を示す。 図5Aの冷却装置筐体の立面図における断面図を示すが、開位置にあるルーバー、ならびにフィルタの下を通りファンを横方向に通り出口を出る気流経路を示す。 図5Aと類似する斜視図を示し、修理または交換のためにフィルタを取り除いていることを示す点で異なる。 内部構成部品及びその構成を明らかにするために、筐体材料を取り除いた状態の、別の実装による冷却装置の端立面図を示す。 図6Aの冷却装置の上部平面図を示す。 図6A及び図6Bの冷却装置の右側立面図を示す。
異なるモードでの動作に適応可能であり、既存のサーバラック及び他の設備の上部の空間に嵌め込むように構成される天井実装型の筐体を有するコンテナ型データセンタ用の冷却システムの実装を以下に記載する。筐体内では、ファンまたは他の種類のエアムーバが、冷却ユニットを通して空気を引き込み、通常、冷却装置は熱交換器を含む。いくつかの実装では、この熱交換器はコンテナ内の内蔵冷水冷却循環の1部となるように構成される。冷却システムはこの熱交換器を使用して閉ループモードで動作し、コンテナ内の空気を冷却することができる。冷却システムは、さらに閉ループモードと、他の動作モード、例えば外気を引き込む開ループモード及び低温側の熱交換器部分がコンテナの外部に実装された補助熱交換器を使用する補助冷却モードなど、との間で適応可能となることができる。これら及び他の実装をより詳細に以下に記載する。
図1は少なくとも3つの例示されるモード104、106、108で動作するように適応可能なマルチモード冷却システム102を含むコンテナ型データセンタ100の略図を示す斜視図である。代表的なコンテナまたはコンテナ構造112は設置面積を画定し、複数のサーバラック114及び他の設備を格納するのに役立つ。図示の通り、この実装のサーバラック114は略垂直に配向され、コンテナ112の略中央の縦軸に沿って配置されるが、多くの他の構成が可能である。
冷却システムまたは装置102用の筐体116はサーバラック114の上部及びコンテナの天井118の下部の空間を占めるように構成される。いくつかの実装では、筐体116は天井118に実装されるか、天井118から吊り下げられる。このように、筐体116はサーバ、他の設備のために確保される貴重な床空間または設置面積を消費することなく、要員がサーバ及び設備へのアクセスを取得して管理を行うことができることを保証する。
コンテナ112は、その天井118に加え、側壁120、122、端壁124、126及び床128を有し、図示の通り、併せて内部130を画成する。いくつかの実装では、コンテナ112は、例えばISOのCコンテナなどの輸送コンテナに一致する寸法を有するが、冷却システム102は当然ながら異なるサイズのコンテナ型システムまたは類似システムと共に使用することができるだろう。
冷却装置102及びその筐体116は図1及び図2〜4に関連してより詳細に記載し、これらは3つの異なる動作モードを示すために端壁124を取り除いたデータセンタ100の個別の端立面図である。筐体116は図1では実線で示されており、概してコンテナ112の長さの大部分に沿って延在する。入口開口132は筐体116に第1端134に、または第1端134の付近に画成される(例えば図2を参照)。例示される実装では、入口開口132は筐体116の傾斜面に形成される(例えば図5A〜5Cをさらに参照)。
筐体内には空気を冷却するための冷却ユニット136がある。いくつかの実装では、冷却ユニット136は入口開口132を通して引き込まれた熱気を受容して冷却するための空気「高温側」及び熱気から熱を受容して消散するための冷却液「低温側」を有する熱交換器137を含む。いくつかの実装では、冷却液は冷水であり、熱交換器(本明細書では「冷水冷却器」とも呼ぶ)は、他の熱交換器(複数可)、ポンプ、バルブ、センサ及び他の構成部品を含む従来の冷水ループの他の構成部品に直列に接続される。いくつかの実装では、冷水システムはスタンドアローンの60トン冷水システムとして記載される。他の実装では、熱交換器137はR−134aまたは類似の冷却剤を使用する冷却剤型熱交換器であり得る。他の種類の熱交換器を使用することもできる。
矢印で図示する通り、筐体116を通して種々の気流循環の残り全体に空気を移動させるファン138または他の種類のエアムーバがある。例示される実装では、ファン138は筐体116の中に空気を引き込み、筐体116の第2端148に位置する、または第2端148付近に位置する出口開口146を通して空気を運び出し、コンテナ112の内部130に空気を運び込む。ルーバー140または他の空気誘導デバイスは片側のファン138及び出口開口146と、反対側の入口開口132及び冷却ユニット136との間に位置し、所望の動作モードに従って流路を選択的に適応する。図2〜4を参照すると、いくつかの実装では、ルーバー140はブレード2つ142、144を有するが、単一のブレードまたは2つを超えるブレードを使用することも可能であろう。例えば、図1では、ルーバーは3つのブレードを有する。流路に関するさらなる詳細を以下に記載する。
出口開口146は特定の開口として設計することができるか、あるいはファン138ならびにその取り付け台及び囲いの中及び周辺の空間を含む場合がある。例えば、図5Aに図示の通り、出口開口の領域に格子または鉄格子147を配置することができる。
図2でから最も理解できるように、マルチモード冷却装置102及び筐体116は、最も背の高いサーバラック(または設備の他の部品)の上面とコンテナの天井118との間の空間に緊密に嵌合するように設計される垂直寸法Vを有するように設計することができる。いくつかの実装では、図2で図示されるように、筐体112の底面150は非常に緊密にサーバラック114に嵌合するため、2つの間にわずかな隙間Gのみが存在する。図示の矢印の方向に流れを促進するように、隙間はシールSで充填することができ、これは図に示す通り、例えば右から左にサーバラック114を通して入り込む流れを含み、隙間Gを通る実質的な気流「短絡」を伴わない。ラック114の領域内の気流は特定のラックまたはサーバ冷却システム(図示せず)により補われても良い。
図1の左上の図及び図2を参照すると、閉ループ動作モード104のために構成されたマルチモード冷却装置が示される。閉ループ動作モードでは、内部130からの熱気は、ファン138の作用により、入口開口132及び冷却ユニット136を通り、ルーバー140(図示の通り開位置にある)を通して引き込まれる。この工程中、冷却ユニット136は冷却ユニットの熱交換器137内を循環する冷水への伝熱などにより、熱気を冷却する。冷却された空気は、その後、出口開口146を通り筐体から排出され、内部130に戻る。気流サイクルは、矢印で図示の通り、空気がサーバラック114を通り右から左に流れることで完了する。
図1の右上の図及び図3を参照すると、開ループ冷却モード106のために構成されたマルチモード冷却装置が示される。開ループ冷却モードでは、内部130の熱気を冷却することは、例えば、より低温の空気などの他の空気を追加することを含む。いくつかの実装では、外気の温度が好ましい場合または他の正当な理由により外気を使用する場合に追加される空気は外気である。
外気を入れるために、筐体116及び/またはコンテナ162のルーフに少なくとも1つの開口164(図3)を形成することができる。大半の場合、ろ過を提供することが望ましく、ろ過とは、本明細書で使用する際には、空気で運ばれる物質(粒子、降水、物体等)ならびに他の望ましくない物体(動物、侵入者等)が開口164を通してコンテナに侵入することを防ぐことを広く意味する。したがって、単にコンテナ内に開口を形成することに加え、典型的には1つ以上のろ過要素(174で模式的に示す)が設けられる。好都合には、ろ過要素174は外気モジュール160と呼ばれる個別の筐体に設けることができる。外気モジュール160はコンテナ112のルーフ上に設置するように設計される。図3を参照すると、外気モジュール160は、例えば、空気を側面開口から開口172に誘導する(より詳細には以下に記載する)ことを目的とするダクト169または他の空気誘導部材を含む場合がある。
図1を参照すると、いくつかの実装では、筐体116/ルーフ162に形成される第1開口166及び第2開口168、ならびに外気モジュール160に形成される位置合わせされた第1開口170及び第2開口172がある。このように、外気モジュール160を通る良好な循環を達成することができる。例示された実装では、ルーバー140は開ループ動作モードのために閉位置に変更され、これにより、熱気が内部130から引き込まれ、冷却ユニット136を通り、開口166、170を通り、外気モジュール160に入り込み、モジュール160を通り、より冷たい外気と混ざり開口172、168を通して筐体112に戻り、出口開口146を通りより冷たい空気として出る。
冷却ユニット136は通常、開ループモード中に動作することができ、この場合、より冷たい外気の追加は、通常提供する冷却を補うための冗長化された冷却として役立つ。代替的には、例えば、条件が許す際または緊急時(例えば、冷却ユニット136が故障した際)などの外気のみを使用する態様において、冷却ユニット136は動作する必要がない。いくつかの実装では、さらに外気モジュール160に熱交換器を含めることも可能であろう。
図1の下中央の図及び図4を参照すると、補助冷却モード108で構成されたマルチモード冷却装置が示される。補助冷却モードでは、システムは上に記載した閉ループ動作モードとして構成されるが、追加の冷却は補助冷却ユニット190により提供される。いくつかの実装では、補助冷却ユニット190は、コンテナ112の外部に位置する少なくとも1つの低温側熱交換部分194を含む補助熱交換器192を有する。熱交換器192の高温側熱交換部分196は筐体内に位置する。図1及び図4に模式的に図示する通り、連結部198は低温側熱交換部分194と高温側熱交換部分196の機能を共に結合する。冷却ユニット136により冷却された空気は、さらに熱交換器192により冷却された後、ファンの作用によりルーバー140を通して流れ、より冷たい空気として内部130に出る。
補助熱交換器192は熱サイフォン(例えば、熱パイプ)、冷水冷却器、直接膨張冷却器及び/または他の形態の冷却剤型熱交換器であっても良い。既知の通り、直接膨張冷却器/システムは従来の冷却剤蒸気膨張/圧縮サイクルを使用する。いくつかの実装では、補助熱交換器192は、例えば、条件が許す場合及び/または冷却ユニット136が故障した際などでは、冷却ユニット136を動作することなく動作することができる。
図5A、図5B、図5Cはマルチモード冷却装置102/筐体112ならびに内部構成部品及び機能の種々の図である。筐体116は板金または別の適切な材料で作成することができる。図5Bの断面立面図に示す通り、筐体112を通る流れを改善するために1つ以上の内部空気誘導面152を追加することができる。図5Aでは、ルーバー140が閉位置で示される。図5B及び図5Cでは、ルーバー140が開位置で示される。図示の通り、フィルタ141は略水平に位置することができ、筐体内の気流経路は、フィルタ141を通して流れを下向きに移動させた後、ファン138及び出口開口146の横方向に移動するように構成することができる。
筐体116はファン138を覆うヒンジ部分を有し、ヒンジ部分は冷却装置102全体を分解することなくファン及び他の構成部品の修理を可能にする。フィルタ141を略水平に配向することにより、フィルタ141は、図5Cに図示する通り、ヒンジ部分を外す(または分離する)ことにより、(清掃または交換などのために)筐体から取り除くことができる。加えて、筐体116の垂直寸法を拡大する必要なく、必要なろ過能力を提供することができる。
図6A、図6B、図6Cは別の実装によるマルチモード冷却装置202の断面端立面図、上部平面図及び右側立面図をそれぞれ示す。全体的に図6A〜図6Cの参照番号は上に記載した対応する要素と同じ番号に100を足した番号を有する。図6Aから理解できるように、筐体216は冷却ユニット236の下方で底面250と位置合わせされた水平ドリップトレイを含む場合がある。熱交換器237のための液体側連結部は図6Aから理解できる。図6B及び図6Cから最も理解できるように、冷却装置は4つのファン238を含む。
一般的に冷却ユニット136の熱交換器137は冷水冷却器または直接膨張冷却器であるが、当然ながら他の冷却技術が可能である。一般的に熱交換器192は熱サイフォン、冷水冷却器、直接膨張冷却器または他の種類の冷却剤型熱交換器である。Inertechが市販する、水の代わりに「標準的な冷却剤」を使用し、意図的にエネルギー費用を大幅に節約する伝熱冷却システムなどの、いわゆる伝熱冷却技術を実装することも可能である。
本開示の実施形態は以下の条項を考慮して記載することができる。
1.コンテナデータセンタで使用するための冗長化された冷却動作モードを提供するように適応可能であり、
前記コンテナデータセンタのためのコンテナ構造の天井に隣接して位置するように構成される筐体と、
前記筐体の第1端に形成され、前記コンテナ構造の内部と連通する空気入口開口と、
前記空気入口の下流の前記筐体内に位置する冷却ユニットと、
前記冷却ユニットの下流の前記筐体内に位置するフィルタと、
前記筐体内ならびに前記空気入口、前記冷却ユニット及び前記フィルタの下流に位置する少なくとも1つのファンであり、選択された動作モードに従って空気の動きを生成するように制御可能である前記ファンと、
前記ファンの下流の前記筐体の第2端に形成され、前記コンテナ構造の内部と連通する空気出口開口と、
前記筐体に配置されるルーバーであり、前記ルーバーの片側の前記空気入口開口及び前記冷却ユニットと、前記ルーバーの反対側の前記フィルタ、前記ファン及び前記空気出口との間に位置し、前記空気入口、前記冷却ユニット、前記フィルタ、前記ファン及び前記空気出口の間の気流経路を確立する少なくとも第1開位置と、第2閉位置との間を移動するように制御可能な前記ルーバーと、
前記コンテナ構造の外部に位置決め可能な外気モジュールであり、前記外気モジュールは外気入口と、前記外気入口の下流に位置する少なくともろ過及び侵入部材とを有し、前記筐体は前記外気モジュールと前記筐体との間の空気を交換するために選択的に開閉可能な前記筐体の上面に形成される少なくとも1つの上面開口を有する、前記外気モジュールと、
前記コンテナ構造の外部に位置決め可能な低温側熱交換部分と、前記筐体内ならびに前記空気入口、前記冷却ユニット、前記ファン及び前記出口開口の前記気流経路内に位置決め可能な高温側熱交換部分とを有する補助熱交換器とを含み、
第1閉ループモードでは、前記ルーバーが開き、前記ファンが前記第1入口開口、前記冷却ユニット及び前記フィルタを通り前記コンテナの前記内部から空気を引き込み、前記空気出口開口を通して前記コンテナ構造の前記内部に冷却された空気を運び込むように動作可能であり、
第2開ループモードでは、前記ルーバーが閉じ、前記上面開口が開き、前記ファンは前記外気入口及び前記外気モジュールの前記ろ過及び侵入部材を通り、前記筐体に外気を引き込み、ならびに前記フィルタ及び前記空気出口開口を通り前記コンテナ構造の前記内部に外気を引き込むように動作可能であり、
第3補助冷却モードでは、前記ルーバーが開き、前記ファンは前記第1入口開口、前記冷却ユニット、前記補助熱交換器の前記高温側熱交換部分及び前記フィルタを通して前記コンテナ構造の前記内部から空気を引き込むように動作可能であり、前記空気出口開口を通して前記コンテナ構造の前記内部に冷却された空気を運び込むように動作可能である、マルチモード冷却装置。
2.前記冷却装置が冷水冷却器及び直接膨張冷却器の少なくとも1つを含む、条項1に記載のマルチモード冷却装置。
3.前記補助熱交換器が熱サイフォン、冷水冷却器、直接膨張冷却器及び冷却剤型熱交換器の少なくとも1つを含む、先行条項のいずれかに記載のマルチモード冷却装置。
4.前記外気ユニットが空気を前記外気ユニットから前記筐体に移動するのを支援するための少なくとも1つの外部ファンを含む、先行条項のいずれかに記載のマルチモード冷却装置。
5.前記外気ユニットが少なくとも1つの熱交換器を含む、先行条項のいずれかに記載のマルチモード冷却装置。
6.前記上面開口が上面入口開口及び個別の上面出口開口を含む、先行条項のいずれかに記載のマルチモード冷却装置。
7.前記筐体が前記ファンへのアクセスを提供するためのヒンジパネルを含む、先行条項のいずれかに記載のマルチモード冷却装置。
8.気流のために天井開口を露出するように取り外し可能な天井パネルをさらに含む、先行条項のいずれかに記載のマルチモード冷却装置。
9.前記筐体の下部周辺及び前記筐体の下部に位置するサーバラックの少なくとも1部に沿って位置するシールをさらに含む、先行条項のいずれかに記載のマルチモード冷却装置。
10.前記筐体がサーバラックの上部及び前記コンテナの前記天井の下部の垂直空間に緊密に嵌合する垂直寸法を有するように設計される、先行条項のいずれかに記載のマルチモード冷却装置。
11.複数のサーバラックを格納し、
標準的な輸送コンテナ寸法仕様に構成され、区画された内部空間を画成する壁、天井及び床を有するコンテナ構造と、
前記内部空間に配置される複数のサーバラックと、
前記内部空間を冷却するために複数の冷却動作モードで動作するように選択的に適応可能な内蔵マルチモード冷却装置であり、前記冷却装置は前記コンテナ構造の前記天井に実装される空気処理筐体と、熱交換器と、空気移動デバイスとを有し、前記筐体は前記サーバラックの上部の空間に緊密に位置決めするために前記天井から下向きに延在する、前記内蔵マルチモード冷却装置と
を含む、コンテナ型データセンタ。
12.前記冷却装置は前記空気移動デバイスにより前記内部空間から前記筐体に空気を引き込み、前記熱交換器で前記空気を冷却し、前記筐体から前記内部空間に冷却した空気を排出する閉ループモードで動作可能である、条項11に記載のコンテナ型データセンタ。
13.前記コンテナの天井に形成される外気開口をさらに含み、前記冷却装置は前記空気移動デバイスにより前記外気開口を通して外気を引き込み、前記筐体から前記内部空間に前記外気を排出する開ループモードで動作可能である、条項11または12に記載のコンテナ型データセンタ。
14.前記筐体は可動の空気誘導部材を含み、前記可動の空気誘導部材は、第1動作モードのために前記内部空間から前記筐体に空気を引き込むことを可能にするよう第1位置に位置決めされ、第2動作モードで前記内部空間からの空気が前記筐体に引き込まれるのを制限する第2位置に位置決めされる、条項11〜13のいずれかに記載のコンテナ型データセンタ。
15.前記冷却装置は、前記内部空間からの空気が前記筐体に引き込まれ、前記熱交換器により冷却され、前記筐体から前記内部空間に排出される閉ループモードから、前記コンテナの前記天井の事前に画成された開口が開き、外気が前記事前に画成された開口を通して引き込まれ、前記内部空間を冷却するパージモードに転換可能である、条項11〜14のいずれかに記載のコンテナ型データセンタ。
16.前記冷却装置は、前記コンテナの外部上に位置決め可能であり、前記天井の少なくとも1つの開口を介して前記内部空間と連通する個別の外気モジュールを含むように拡張可能であり、前記外気モジュールはろ過部材及び少なくとも1つの外気移動デバイスを有する、条項11〜15のいずれかに記載のコンテナ型データセンタ。
17.前記冷却装置は前記コンテナの外部に位置し、前記コンテナの前記天井を通して前記筐体内に位置する高温側熱交換部分に延在する少なくとも1つの連結部を通して連結される少なくとも低温側熱交換部分を有する補助熱交換器を含むように拡張可能である、条項11〜16のいずれかに記載のコンテナ型データセンタ。
18.前記補助熱交換器が熱サイフォン、乾燥冷却器、冷水冷却器、蒸発冷却器及び冷却剤型熱交換器の少なくとも1つを備える、条項17に記載のコンテナ型データセンタ。
19.前記スタンド輸送コンテナ寸法仕様がISOのC輸送コンテナに対応する、条項11〜18のいずれかに記載のコンテナ型データセンタ。
20.前記コンテナの天井から吊り下げ、少なくとも1つの熱交換器を含むように構成される空気処理筐体と、
選択された動作モードに従って前記筐体内の異なる経路に沿って気流を誘導するための少なくとも1つの可動ルーバーと、
前記筐体に位置し、前記選択された動作モードに従って制御可能なファンと
を備え、
前記熱交換器は前記コンテナ内に位置する内蔵水冷循環で構成され、前記装置は外気を前記コンテナに引き込むエコノマイザモードで使用するために転換可能である、
コンテナ型データセンタ用の冷却装置。
21.前記コンテナの外部に位置する低温側熱交換部分と、前記コンテナの前記天井を通して前記筐体内に位置する高温側熱交換部分への連結部とを有する補助熱交換器要素をさらに含む、条項20に記載の冷却装置。
いくつかの開示された方法の動作は提示の便宜上、特定の連続順序で記載されたが、この記載方法は、特定の順序が以下の特定の文言により要求されない限り、再配置も包含することを理解するべきである。例えば、連続的に記載した動作は、いくつかの場合には、同時に再配置されるか、または実行され得る。さらに、簡単性のために、添付の図面は、開示の方法が他の方法と関連して使用することができる種々の方法を示さない場合がある。
開示の方法、装置及びシステムは、限定と解釈されるべきではない。むしろ、本開示は、単独で及び互いの種々の組み合わせ及び部分的な組み合わせで種々の開示の実施形態のあらゆる新規及び非自明の機能及び態様に関する。開示の方法、装置及びシステムは、特定の態様もしくは特徴またはそれらの組み合わせに限定されず、開示の実施形態は1つ以上の特定の利点が存在すること、あるいは1つ以上の問題を解決することを必要としない。
開示の原理を適用し得る多くの可能な実施形態に照らし、例示の実施形態は単なる好適な例であり、保護範囲を限定するものと考えられるべきではないことを認識すべきである。むしろ、保護範囲は添付の請求の範囲によって定められる。したがって、出願人は、これらの請求の範囲の範囲内に包含されるもの全てを請求する。

Claims (13)

  1. 複数のサーバラックを格納するコンテナ型データセンタに実装されるように構成されるマルチモード冷却装置であり、前記データセンタは標準的な輸送コンテナ寸法仕様に構成され、区画された内部空間を画成する壁、天井及び床を有するコンテナ構造を含み、前記内部空間は複数のサーバラックを有し、前記マルチモード冷却装置は前記内部空間を冷却する複数の冷却動作モードでの動作に選択的に適応可能であり、前記マルチモード冷却装置は、
    前記コンテナ構造の前記天井に実装されるように構成され、前記サーバラックの上部に密接して位置決めするために前記天井から下向きに延在するように構成される空気処理筐体と、
    前記空気処理筐体の第1端に形成され、前記コンテナ型データセンタと連通する入口開口と、
    前記入口開口の下流で、前記空気処理筐体内に配置される熱交換器と、
    第1動作モードのために前記内部空間から前記筐体に空気を引き込むことを可能にするよう第1位置に位置決めされ、第2動作モードで前記内部空間からの空気が前記筐体に引き込まれるのを制限する第2位置に位置決めされる、前記空気処理筐体に配置される可動の空気誘導部材と、
    前記空気誘導部材の下流で、前記空気処理筐体内に配置される空気移動デバイスと
    前記空気移動デバイスの下流で且つ前記空気処理筐体の第2端に形成され、前記コンテナ型データセンタと連通する出口開口と、
    前記コンテナの外部上に位置決め可能であり、前記天井の少なくとも1つの開口を介して前記内部空間と連通する個別の外気モジュールと、
    前記冷却装置は前記コンテナの外部に位置し、前記コンテナの前記天井を通して前記筐体内に位置する高温側熱交換部分に延在する少なくとも1つの連結部を通して連結される少なくとも低温側熱交換部分を有する補助熱交換器と、
    を含む、マルチモード冷却装置。
  2. 前記冷却装置は前記空気移動デバイスにより前記内部空間から前記筐体に空気を引き込み、前記熱交換器で前記空気を冷却し、前記筐体から前記内部空間に冷却した空気を排出する閉ループモードで動作可能である、請求項1に記載の冷却装置。
  3. 前記コンテナは前記天井に形成される外気開口を含み、前記冷却装置は前記空気移動デバイスにより前記外気開口を通して外気を引き込み、前記筐体から前記内部空間に前記外気を排出する開ループモードで動作可能である、請求項1または2に記載の冷却装置。
  4. 前記冷却装置は、前記内部空間からの空気が前記筐体に引き込まれ、前記熱交換器により冷却され、前記筐体から前記内部空間に排出される閉ループモードから、前記コンテナの前記天井の事前に画成された開口が開き、外気が前記事前に画成された開口を通して引き込まれ、前記内部空間を冷却するパージモードに転換可能である、請求項1から請求項3までの何れかに記載の冷却装置。
  5. 前記冷却装置は、前記外気モジュールはろ過部材及び少なくとも1つの外気移動デバイスを含む、請求項1から請求項4までの何れかに記載の冷却装置。
  6. 前記補助熱交換器が熱サイフォン、乾燥冷却器、冷水冷却器、蒸発冷却器及び冷却剤型熱交換器の少なくとも1つを含む、請求項1から請求項5までの何れかに記載の冷却装置。
  7. 前記スタンド輸送コンテナ寸法仕様がISOのC輸送コンテナに対応する、請求項1から請求項6までの何れかに記載の冷却装置。
  8. 冷水冷却器または直接膨張冷却器をさらに含む、請求項1から請求項7までの何れかに記載の冷却装置。
  9. 前記空気移動デバイスへのアクセスを提供するためのヒンジパネルをさらに含む、請求項1から請求項8までの何れかに記載の冷却装置。
  10. 前記筐体の下部周辺に沿って位置するシールをさらに含む、請求項1から請求項9までの何れかに記載の冷却装置。
  11. ルーバーをさらに含む、請求項1から請求項10までの何れかに記載の冷却装置。
  12. フィルタをさらに含む、請求項1から請求項11までの何れかに記載の冷却装置。
  13. 前記空気移動デバイスがファンを含む、請求項1から請求項12までの何れかに記載の冷却装置。


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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2016258540A1 (en) 2015-05-01 2017-11-02 Baselayer Technology, Llc Side-cooled modular data center
US10010014B1 (en) 2015-06-22 2018-06-26 Amazon Technologies, Inc. Interconnecting cooling units
US9629285B1 (en) * 2015-06-22 2017-04-18 Amazon Technologies, Inc. Datacenter in-row cooling units
US10356956B1 (en) 2015-06-22 2019-07-16 Amazon Technologies, Inc. Datacenter cooling unit with subfloor components
US9769953B2 (en) * 2016-02-04 2017-09-19 Google Inc. Cooling a data center
US10485136B2 (en) 2017-12-07 2019-11-19 Seagate Technology Llc Low profile fan assemblies
US11019748B2 (en) 2017-12-22 2021-05-25 Seagate Technology Llc Suspended fan modules
US11202394B1 (en) * 2018-10-26 2021-12-14 United Sendees Automobile Association (USAA) Data center cooling system
US11737238B1 (en) * 2018-10-26 2023-08-22 United Services Automobile Association (Usaa) Data center cooling system
CN109358734A (zh) * 2018-11-26 2019-02-19 华研科技(大连)有限公司 一种用于计算机水冷系统的过滤器及方法
US10999954B2 (en) * 2019-04-23 2021-05-04 Vertiv Corporation Modular roof mounted cooling system and method for data center
US11785748B2 (en) * 2020-05-29 2023-10-10 Baidu Usa Llc Backup cooling for a data center and servers
JP2022032788A (ja) * 2020-08-14 2022-02-25 日本電気株式会社 冷却装置、冷却システム、および冷却方法
JP2022072314A (ja) * 2020-10-29 2022-05-17 日本電気株式会社 冷却装置、冷却システム、および冷却方法
EP4252500A1 (en) 2020-11-25 2023-10-04 Digital Porpoise, LLC Cooling system for a data center that includes an offset cooling technology

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3013403A (en) * 1959-05-22 1961-12-19 Vilter Manufacturing Corp Refrigeration system embodying aircooled condensers
US4495545A (en) * 1983-03-21 1985-01-22 Northern Telecom Limited Enclosure for electrical and electronic equipment with temperature equalization and control
US6131647A (en) * 1997-09-04 2000-10-17 Denso Corporation Cooling system for cooling hot object in container
US6462944B1 (en) * 2000-10-25 2002-10-08 Macase Industrial Group Ga., Inc. Computer cabinet cooling system
US6896612B1 (en) * 2004-01-26 2005-05-24 Sun Microsystems, Inc. Self-cooled electronic equipment enclosure with failure tolerant cooling system and method of operation
JP2010065912A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Ntt Facilities Inc 空調システム
US8141374B2 (en) * 2008-12-22 2012-03-27 Amazon Technologies, Inc. Multi-mode cooling system and method with evaporative cooling
US10212858B2 (en) * 2009-04-21 2019-02-19 Excalibur Ip, Llc Cold row encapsulation for server farm cooling system
GB2467808B (en) * 2009-06-03 2011-01-12 Moduleco Ltd Data centre
US8151578B1 (en) * 2009-06-25 2012-04-10 Amazon Technologies, Inc. Multi-mode cooling system with pre-dehumidification
EP2287780B1 (de) 2009-08-19 2018-10-03 Carl Freudenberg KG Verfahren, Vorrichtung zum Auslesen einer auf einem Bauteil angebrachten topografischen Struktur und Bauteil
US9101080B2 (en) * 2009-09-28 2015-08-04 Amazon Technologies, Inc. Modular computing system for a data center
US9894808B2 (en) 2010-03-31 2018-02-13 Amazon Technologies, Inc. Compressed air cooling system for data center
US9670689B2 (en) * 2010-04-06 2017-06-06 Schneider Electric It Corporation Container based data center solutions
JP2011220633A (ja) * 2010-04-12 2011-11-04 Fujikura Ltd データセンタの冷却装置
US20120300391A1 (en) 2011-03-02 2012-11-29 Earl Keisling Modular it rack cooling assemblies and methods for assembling same
TWI457522B (zh) * 2011-11-01 2014-10-21 Quanta Comp Inc 節能空調系統及其空調模式
CN103135666B (zh) * 2011-11-24 2017-09-05 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 集装箱式数据中心装置
CN103287758A (zh) 2012-02-22 2013-09-11 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 集装箱
EP2833239B1 (en) 2012-03-29 2019-02-20 Fujitsu Limited Modular data center and control method therefor
CN103857262B (zh) * 2012-12-04 2017-12-08 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 货柜式数据中心散热系统
EP2821720B1 (en) * 2013-07-05 2019-05-22 EvoSwitch IP B.V. Arrangement for providing air to a room

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