KR20200090971A - 통합된 정밀 공기 흐름을 이용하는 컴퓨터 서버 열 조절 - Google Patents

Abstract

컴퓨터 장비(305)의 유리한 냉각을 위한 시스템, 방법, 및 랙 스탠드 부분이 개시된다. 랙 스탠드(200)는 카트리지들(2416)로 형성될 수 있는 중공 본체(210, 212)를 포함한다. 공기 흐름 소스(5204)로부터의 가스는 랙 스탠드 본체 내로 그리고 다음으로 컴퓨터 장비의 밀봉된 케이스 내로 안내된다. 공기 흐름은 다음으로 재순환, 배기, 또는 다른 목적들을 위해 컴퓨터 장비 외부로 안내된다. 냉각된 공기를 흡입하고 가열된 배기를 수용하는 컴퓨터 서버들을 위한 랙 스탠드가 또한 개시된다. 가열된 공간들에 인접하여 배향되는 냉각된 공간들은 열전 전력 발전을 허용한다.

Description

통합된 정밀 공기 흐름을 이용하는 컴퓨터 서버 열 조절{COMPUTER SERVER HEAT REGULATION UTILIZING INTEGRATED PRECISION AIRFLOW}

<관련 출원들>

본 출원은 2016년 5월 2일자로 출원된 미국 특허 출원 15/144,788호, 및 출원된 미국 특허 출원 15/439,631호로부터의 계속이고, 35 U.S.C.§120하의 우선권을 주장하며 이들 양자 모두는 명칭이 "Computer Server Heat Regulation Utilizing Integrated Precision Airflow"이다.

<발명의 분야>

본 개시 내용은 서버 랙에 관한 것이며, 보다 특히, 열의 소실을 위해 공기 흐름을 서버들 및 다른 네트워크 디바이스들과 같은 전기 장비로 효율적으로 지향하는데 사용될 수 있는 서버 랙 시스템에 관한 것이다.

기존의 랙 장착 서버 시스템들은 서버 랙 및 서버 랙에 수용되는 복수의 서버 유닛들을 포함한다. 통상적으로, 서버 유닛들 각각은 서버 랙의 대향 측벽들의 내부 표면에 각각 고정되는 한 쌍의 장착 브래킷들로 서버 랙에 장착된다. 열 소실을 돕기 위해 공기 및 다른 유체들을 전자 장비로 지향하려는 많은 노력들이 있었다.

본 발명에 따른 서버 랙은 디바이스의 전면 측들 및 후면 측들 상의 중공 튜브형 지지 포스트들을 포함하는 프레임을 포함한다. 전면 및 후면 포스트들 사이에는 전방 측 패널들 및 후방 측 패널들이 있다. 이러한 패널들은 밸브 부재들을 갖는 카트리지의 보완물을 수용하여 공기의 흐름을 후면 캐비티로부터 카트리지들에서의 통로들을 통해, 레일을 통해 그리고 서버들 내로 제어한다. 전면 및 후면 포스트들에 부착되는 서버들을 수용하기 위한 복수의 측부 레일들. 이러한 레일들은 서버들의 측벽들 상에 제공되는 통로들과 대응하는 측벽들을 통하는 통로들을 갖는다.

바람직한 실시예에서, 공기 조정된 공기는 상부 및 하부 표면들 상에 제공되는 관통 통로들을 통해 전방 측 패널들에 유입된다. 다음으로, 공기는 전방 패널로부터, 카트리지 부재를 통해 제공되는 하나 이상의 통로들을 통해, 그리고 다음으로, 서버의 측방향 측벽 상에 제공되는 통로를 통해 서버의 전면 섹션 내로 이동한다. 공기는 서버를 통해 서버의 전면 섹션으로부터 후면 섹션으로 이동하고, 다음으로 측방향 측벽에서의 통로를 통해 후면 패널에 제공되는 카트리지로 빠져나간다. 다음으로 공기는 재순환을 위해 공기 조정기 유닛으로 반환된다.

실시예에서 서버 랙은 대략 6 피트 높이이고, 1.75" 증분들로 42개의 서버 유닛들을 수용하도록 설계된다. 레일 부재들은 측 패널 상의 각각의 유닛 세그먼트에서 제공되고 서버를 지지한다. 이하 추가로 논의되는 실시예들에서, 카트리지들을 통한 통로들은 개별적으로 전기기계적으로 또는 수동으로 제어될 수 있는 적어도 하나의 밸브 부재를 갖는다. 구체적인 랙 유닛에 어떠한 서버도 제공되지 않을 때, 또는 온도가 특정 서버 유닛에서 다른 방식으로 충분히 제어될 때, 조리개는 폐쇄될 수 있다. 실시예들에서, 제어기는 온도계로부터의 신호에 응답하여 카트리지들에 제공되는 밸브 부재들을 자동으로 개방 또는 폐쇄한다.

이와 같이, 밸브들 또는 통로들은 서버에 대한 냉각 요구들에 의존하여 각각의 서버에 대해 가변적으로 개방 및 폐쇄될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 추가로, 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 조리개를 통한 공기 흐름의 정도는 댐퍼 또는 위어(weir) 배열을 사용하여 제어될 수 있다. 따라서, 실시예들에서, 로컬 제어기가 제공되고, 서버들의 온도들을 판독하는 온도계들로부터 입력 정보를 수신할 수 있고, 이에 따라 개방 및 폐쇄 밸브들 조리개를 조절할 수 있다. 대안적으로, 댐퍼들은 수동으로 조절될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 중앙 제어기가 복수의 서버 랙들로부터 신호들을 수신한다.

포스트 상의 개구들 각각에는 해제 가능한 밀봉이 제공되어 서버들의 특정 구성에 의존하여 흐름을 차단한다. 실시예들에서, 가요성 매니폴드들이 포스트들로부터 연장되어 유체를 서버 상에 제공되는 액세스 영역으로 그리고 그로부터 지향한다. 바람직한 실시예들은 공기 흐름의 사용을 고려하지만, 실시예들에서 프레임은 액체를 수용하도록 구성되고 포스트들 및 매니폴드는 유체를 각각의 서버들에 맞물리는 열 교환 엘리먼트들로 지향한다.

본 발명은, 컴퓨터 지지 표면을 갖고, 냉각 저장소 보이드, 배기 저장소 보이드, 및 그 사이에 이어지는 경계 벽을 정의하는, 서버 랙 스탠드를 포함하는 서버 랙 시스템을 추가로 포함한다. 냉각 저장소 보이드는 냉각 유입구 및 냉각 유출구를 갖는다. 배기 저장소 보이드는 냉각 저장소 보이드에 인접 랙 내에 위치되고, 배기 유입구 및 배기 유출구를 갖는다. 경계 벽은 배기 저장소 보이드로부터 냉각 저장소 보이드를 분리하고, 냉각 저장소 보이드 및 배기 저장소 보이드 양자 모두를 접촉하는 Peltier 발전기 복합체를 지지한다. 랙 회로는 Peltier 발전기 복합체로부터 전기를 수용하고, 이는 부하에 송신될 수 있다.

또 다른 실시예들에서, 랙은 액체 흐름 및 공기 흐름 양자 모두를 허용하도록 구성된다.

본 발명의 이러한 양태들이 배타적인 것으로 의도되는 것은 아니다. 더욱이, 일부 특징들은, 다른 것들이 아니라, 본 발명의 특정 버전들에 적용될 수 있다. 본 발명의 다른 특징들, 양태들, 및 이점들은 다음 설명, 및 첨부 도면들과 함께 읽을 때 해당 분야에서의 통상의 기술자에게 쉽게 명백할 것이다.

도 1은 종래 기술 서버 랙 및 측 패널의 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 부분 랙 어셈블리의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 부분 랙 어셈블리의 2개의 측 패널들의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 레일 어셈블리, 서버 및 제2 레일 어셈블리의 사시 분해도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 제1 레일 어셈블리, 서버 및 제2 레일 어셈블리의 상부 분해도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 함께 부착되는 제1 레일 어셈블리, 서버 및 제2 레일 어셈블리의 상부도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조립 이전의 정렬에 있는 측 패널 및 서버의 사시 분해도이다.
도 6은 서로 부착되는 측 패널 및 서버의 사시도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 측 패널 레일들, 서버 및 제2 패널의 사시 분해도이다.
도 8은 조립된 도 7의 실시예에 따른 측 패널 레일들, 서버 및 제2 패널의 사시도이다.
도 9는 해당 어셈블리 내로 슬라이딩하는 서버를 개략적으로 도시하는 측 패널들, 레일들, 및 서버를 포함하는 랙 어셈블리의 사시도이다.
도 10은 해당 어셈블리 내로 슬라이딩하는 서버를 도시하는 전방 및 후방 측 패널들에 수용되는 카트리지들을 추가로 포함하는 측 패널, 레일들, 서버 및 제2 패널의 사시도이다.
도 11은 디바이스 내에 서버가 고정되는 도 10에 묘사되는 실시예의 사시도이다.
도 12는 전방 패널들로부터 서버로의 공기 흐름의 방향의 개략적 표현을 포함하는 본 발명의 실시예의 사시도이다.
도 13은 후방 측 패널들을 통한 서버로부터의 공기 흐름의 방향의 개략적 표현을 포함하는 본 발명의 실시예의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시예와 관련하여 사용되는 레일 어셈블리의 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시되는 레일 어셈블리의 상부도이다.
도 16은 도 14에 도시되는 후면 섹션으로부터 전면 섹션이 연장된 레일 어셈블리의 입면 사시도이다.
도 17은 후면 섹션으로부터 전면 섹션이 연장된 레일 어셈블리의 상부도이다.
도 18은 패널의 상부 표면을 묘사하는 본 발명의 실시예에 따른 전방 측 패널 및 전방 포스트의 사시도이다.
도 19는 패널의 하부 표면을 묘사하는 도 18에 도시되는 전방 측 패널 및 전방 포스트의 사시도이다.
도 20은 도 18에 도시되는 전방 측 패널 및 전방 포스트의 상부도이다.
도 21은 카트리지 및 이것이 패널에 수용되는 방식을 또한 묘사하는 도 18에 도시되는 전방 측 패널 및 전방 포스트의 상부 단면도이다.
도 22는 카트리지가 패널에 보유되는 도 18에 도시되는 전방 측 패널 및 전방 포스트의 상부 단면도이다.
도 23은 본 발명과 관련하여 사용되는 포스트 부재의 입면 전면도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 전방 측 패널, 일련의 카트리지들, 커버 플레이트 및 전면 포스트의 입면 분해도이다.
도 25는 카트리지들의 완전한 보완물을 갖는 전방 패널의 입면 전면도이다.
도 26은 상부 표면을 묘사하는 후방 측 패널의 사시도이다. 도 27은 하부 표면을 묘사하는 후방 측 패널의 사시도이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 카트리지에서 사용되는 아이리스 공기 흐름 제어 밸브의 상부도이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 카트리지에서 사용되는 아이리스 밸브의 측부도이다.
도 30a는 폐쇄 위치에 있는 본 발명의 실시예에 따른 카트리지에서 사용되는 아이리스 밸브의 사시도이다.
도 30b는 부분적 개방 위치에 있는 본 발명의 실시예에 따른 카트리지에서 사용되는 아이리스 밸브의 사시도이다.
도 30c는 완전 개방 위치에 있는 본 발명의 실시예에 따른 카트리지에서 사용되는 아이리스 밸브의 사시도이다.
도 31은 밸브들이 부분적으로 개방되어 있는 카트리지 어셈블리의 입면 측 부분도이다.
도 32는 밸브가 완전히 개방되어 있는 카트리지 어셈블리의 입면 측 부분도이다.
도 33은 카트리지 어셈블리의 입면 측 단면 부분도이다. 도 34는 본 발명의 실시예에 따른 카트리지의 측 단면 부분도이다.
도 34b는 본 발명의 추가의 실시예에 따른 카트리지의 측 단면 부분도이다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 카트리지의 사시 부분도이다.
도 36은 차단 부재에 의해 방해되는 중앙 채널을 묘사하는 본 발명의 실시예에 따른 카트리지의 사시 부분도이다.
도 37은 조절 가능한 셔터에 의해 부분적으로 방해되고 디바이스를 통한 공기 흐름을 개략적으로 묘사하는 중앙 채널이 있는 본 발명의 추가의 실시예에 따른 카트리지의 사시 부분도이다. 도 38은 디바이스를 통한 공기 흐름을 개략적으로 묘사하는 도 36에 묘사되는 실시예에 따른 카트리지의 사시 부분도이다.
도 39는 디바이스를 통한 공기 흐름을 개략적으로 묘사하는 부분 개방 위치에 아이리스 밸브들이 있는 본 발명의 추가의 실시예에 따른 대안적 카트리지의 사시 부분도이다.
도 40은 완전 개방 위치에 아이리스 밸브들이 있고 디바이스를 통한 공기 흐름을 개략적으로 묘사하는 도 39에 도시되는 실시예에 따른 카트리지의 사시 부분도이다.
도 41은 디바이스를 통한 공기 흐름을 개략적으로 묘사하는 측 패널 부재들 및 서버들의 사시 부분 전면도이다.
도 42는 디바이스를 통한 공기 흐름을 개략적으로 묘사하는 측 패널 부재들 및 서버들의 사시 부분 후면도이다.
도 43은 일련의 원형 통로들이 있는 본 발명의 추가의 실시예에 따른 카트리지의 사시 부분도이다.
도 43a는 상부 밀봉 부재가 없는 도 43에 묘사되는 카트리지 실시예의 측 단면도이다.
도 43b는 엘리먼트들을 통한 공기 흐름의 방향을 도시하는 전방 패널, 카트리지 레일 및 서버의 단면도이다.
도 43c는 본 발명의 추가의 실시예에 따른 엘리먼트들을 통한 공기 흐름의 방향을 도시하는 전방 패널, 카트리지, 레일 및 서버의 단면도이다.
도 43d는 본 발명의 실시예에 따른 엘리먼트들을 통한 공기 흐름의 방향을 도시하는 후방 패널, 카트리지, 레일 및 서버의 단면도이다.
도 44는 통로들이 막히는 43의 실시예에 따른 카트리지의 사시 부분도이다.
도 45는 복수의 상이한 카트리지들을 묘사하는 전방 측 패널의 사시 단면도이다.
도 46은 복수의 상이한 카트리지들을 묘사하는 전방 측 패널의 사시도이다.
도 47은 복수의 상이한 카트리지들을 묘사하는 대안적 실시예에서의 전방 측 패널의 사시도이다.
도 48은 모두 통로들이 없는 복수의 상이한 카트리지들을 묘사하는 전방 측 패널의 사시도이다.
도 49는 서버들의 완전한 보완물이 있는 본 발명에 따른 랙의 실시예의 사시도이다.
도 50은 본 발명의 랙의 실시예의 사시 분해도이고 외부 패널링을 묘사한다.
도 51은 제어기 및 외부 패널링을 묘사하는 본 발명의 실시예의 사시도이다.
도 52는 공기 흐름 시스템의 개략적 표현이 있는 공기 조정기 및 공기 펌프 시스템이 있는 본 발명의 실시예의 사시 부분 상부도이다.
도 53은 공기 조정기 및 공기 펌프 시스템이 있는 공기 흐름 시스템의 개략적 표현이 있는 본 발명의 실시예의 사시 부분 하부도이다.
도 54는 가요성 호스를 사용하여 공기가 측 패널 카트리지로부터 서버의 전면으로 전달되는 본 발명의 실시예의 사시 부분 전면도이다.
도 55는 도 54에 묘사되는 실시예의 상부도이다.
도 56은 플렉시블 호스를 사용하여 공기가 측 패널 카트리지로부터 서버의 상부에서의 개구에 전달되는 본 발명의 실시예의 사시 부분 전면도이다.
도 57은 도 54에 묘사되는 실시예의 상부도이다.
도 58은 가요성 호스를 사용하여 공기가 서버의 후면으로부터 후면 카트리지로 전달되는 본 발명의 실시예의 사시 부분 전면도이다.
도 59는 도 58에 도시되는 실시예의 상부도이다.
도 60은 단일 랙 유닛 및 대안적 공기 흐름 구성으로 2개의 서버들을 사용하는 추가의 실시예의 사시도이다.
도 61은 종래 기술에 따른 복수의 블레이드 서버들의 사시도이다.
도 62는 종래 기술에 따른 블레이드 서버들의 대안적 배열의 사시도이다.
도 63은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 블레이드 서버들을 포함하는 섀시의 전면 사시도이다.
도 64는 다수의 행들로 다수의 블레이드 서버들을 포함하는 섀시의 전면 사시도이다.
도 65는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 블레이드 서버들을 포함하는 섀시의 전면 부분도이다.
도 66은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 행들로 다수의 블레이드 서버들을 포함하는 섀시의 전면 사시도이다.
도 67은 데이터 센터와 관련하여 따라서 사용되는 시스템의 개략도이다.
도 68은 본 발명의 서버 랙 스탠드의 사시, 부분도이다. 도 69는 본 발명의 서버 랙 스탠드의 사시, 부분도이다. 도 70은 컴퓨터를 지지하는 본 발명의 서버 랙 스탠드의 사시, 부분도이다.
도 71a는 본 발명의 서버 랙 스탠드의 사시도이다.
도 71b는 본 발명의 서버 랙 스탠드의 사시도이다.
도 72a는 다수의 컴퓨터들을 수용하는 본 발명의 서버 랙 스탠드의 사시도이다.
도 72b는 다수의 컴퓨터들을 수용하는 본 발명의 서버 랙 스탠드의 사시도이다.
도 73은 본 발명의 서버 랙 스탠드의 사시도이다.
도 74는 본 발명의 서버 랙 스탠드 및 카트리지의 사시, 부분도이다.
도 75는 본 발명의 서버 랙 스탠드 및 카트리지의 사시, 부분도이다.
도 76은 본 발명의 서버 랙 스탠드의 정사영, 부분도이다.
도 77a는 본 발명의 카트리지의 사시도이다.
도 77b는 본 발명의 카트리지의 사시도이다.
도 78a는 본 발명의 카트리지의 사시도이다.
도 78b는 본 발명의 카트리지의 사시도이다.
도 79는 본 발명의 서버 랙의 사시도이다.
도 80은 본 발명의 인서트의 사시도이다.
도 81은 본 발명의 인서트의 사시도이다.
도 82a는 본 발명의 인서트의 측, 노출도이다.
도 82b는 본 발명의 인서트의 측부도이다.
도 83은 본 발명의 인서트의 상부도이다.
도 84a는 본 발명의 인서트의 전면도이다.
도 84b는 본 발명의 인서트의 전면, 노출도이다.
도 85는 본 발명의 서버 랙의 사시도이다.
도 86은 본 발명의 방법의 도면이다.

첨부 도면들을 포함하는, 전술한 설명은 예로서 도시되고, 본 발명에 관한 제한들로서 해석되지 않아야 한다. 이제 도 1을 참조하면, 직립 부재들 및 측부 부재들을 포함하고 복수의 서버들을 수용하도록 구성되는 종래 기술의 랙 시스템이 묘사된다.

도 2a 및 도 2b는 전방 측 패널(204 및 202) 및 후방 측 패널(201 및 203)을 포함하는 본 발명의 실시예(200)의 양태들을 묘사한다. 도 2b에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 측 패널들은 그들의 내부 측들 상에 각각의 캐비티들(210 및 212)을 갖는다. 대향 측 패널들은 후면 부재 또는 후면 패널 또는 디바이스의 대향 측벽들에 걸쳐 있는 다른 횡단 부재들에 의해 함께 부착될 수 있다.

이제 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들의 추가 특징은 서버(305)에 부착되도록 구성되는 레일 부재(307)의 사용을 포함한다. 서버의 대향 측 상에는, 서버(305)의 측방향 측벽(312) 상에 위치되는 통로들(310 및 320)과 같은 인접 통로들과 대응하는 통로들(315 및 322)을 포함하는 레일(309)이 있다. 도 4a는 레일들(307 및 309)이 하나의 측 상의 파스너들(410, 411 및 412) 및 대향 측 상의 파스너들(414, 415 및 416)을 사용하여 서버(305)와 어떻게 맞물리는지를 도시하는 본 발명의 상부도이다. 도 4b는 서버(305)에 부착되는 레일들을 묘사한다.

도 5는 측방향 패널들(505)에 고정되는 복수의 레일들(307, 308 및 309)을 도시한다. 이러한 레일들은 서버(305)와 맞물리도록 구성된다. 도 6은 서버(305)가 상부 레일에서 패널과 맞물리는 측 패널(505)을 도시한다.

도 7은 측 패널(505), 레일들(307, 309) 및 대향 측 패널(702)을 포함하는 랙 어셈블리 컴포넌트들의 조립의 분해도를 도시한다.

도 8은 패널들(505 및 702) 사이에 서버(305)를 유지하는 본 발명의 실시예이다. 서버(305)는 측 패널 섹션들(505 및 702)에 부착되는 레일들(307 및 309)을 따라 슬라이딩한다.

도 9는 본 발명의 실시예에서 서버(305)가 패널들(505 및 702)에 부착되는 대향 레일들(307 및 309)을 따라 전면으로부터 랙 시스템으로 슬라이딩하는 방법을 도시한다.

도 10은 측방향 측 패널들 내의 공기 통로들(1010, 1011, 1015, 및 1020)의 묘사를 포함하는 어셈블리(1000)를 도시한다. 이러한 실시예에서, 카트리지들(1028 및 1025 및 1030)과 같은 측 패널들에서 복수의 카트리지들이 제공된다. 서버는 대향 레일들을 따라 도시되는 방향으로 이것을 슬라이딩하여 랙 부재에서 수용된다.

도 11은 적소에서 레일들과 맞물리는 서버(305)를 포함하는 랙 발명을 묘사한다. 패널은 패널에 부착되고 이에 연결되는 일련의 카트리지들을 묘사하고, 이러한 카트리지들은 패널로부터 서버들로의 공기의 흐름을 제어하도록 설계된다.

도 12는 본 발명의 랙을 통한 공기 흐름을 도시한다. 공기 흐름은 상부 및 하부 표면 상에 제공되는 관통 통로들을 통해 좌측 및 우측 측 패널들에 진입하고, 패널의 전면으로부터, 카트리지들을 통해, 측부를 통해 그리고 서버 내로 통과한다. 도 13에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 서버로부터의 공기는 측벽 내의 후방 및 외부 통로들을 통과하여 후면 패널 섹션으로 다시 통과한다. 공기는 패널들의 상부 및 하부 상에 제공되는 관통 통로들로부터 통과한다.

이제 도 14를 참조하면, 공기 흐름을 허용하기 위해 레일 부재(1400)의 전면에 위치되는 통로들(1450 및 1451) 및 대향 단부 근처의 통로들(1460 및 1461)을 포함하는 2개 부분 레일 부재가 묘사된다. 이러한 레일의 2개의 부분들은, 종래의 서랍에서 사용되는 것과 같이, 레일이 연장하는 것을 허용하도록 서로를 따라 슬라이딩한다. 실시예들에서, 레일들은 베어링 및 롤러 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 레일(1400)의 각각의 단부는 레일 엘리먼트의 길이에 수직으로 배향되고 직립 부재들에 맞물리는 체결 수단을 포함하는 부착 섹션들(1480 및 1481)을 갖는다. 레일은 서버에 맞물리는 파스너 엘리먼트들(1420, 1421, 및 1422)을 포함한다. 레일(1400)의 상부도인 도 15는 체결 부재들(1420, 1421 및 1422)을 묘사한다. 도 16에 도시되는 바와 같이, 통로들(1450, 1451, 1460, 및 1461)은 레일을 통한 공기 흐름을 허용한다. 도 17은 전방 부재가 완전히 연장된 레일을 도시한다.

도 18은 전면 중공 직립 부재(1825) 및 후면 직립 부재(1850)를 프레임 패널(1828)과 함께 포함하는 패널(1800)을 묘사한다. 패널(1800)은 패널 부재 내로의 공기 흐름을 허용하는 통로들(1830)을 포함한다. 패널의 내부 표면을 따라, 카트리지 부재들을 수용하도록 설계되는 일련의 전기 접촉 핀들(1840)이 있다. 도 19는 패널 내로의 공기 흐름을 허용하는 통로들(1910, 1911, 1913, 및 1914)과 같은 통로들의 서비스들을 포함하는 하부 표면(1905)을 도시하는 패널(1800)을 묘사한다. 실시예들에서, 패널의 내부 수평 표면(1980)에는 카트리지의 대향 표면들과 맞물리고 기밀 밀봉을 수립할 수 있는 표면 상의 엘라스토머 재료가 제공된다. 수직 표면(1940)은 카트리지 부재들과의 전기적 연결을 수립할 수 있는 일련의 접촉 핀들(1945)을 갖는다. 표면(1980)과 같이, 실시예들에서, 표면(1940) 패널에는 카트리지의 대향 표면들과 맞물리고 기밀 밀봉을 수립할 수 있는 표면 상의 엘라스토머 재료가 제공된다.

도 20은 상부 표면(2150)을 관통하는 개구들(2140, 2142 및 2143)을 도시하는 패널 부재(2100)의 상부도이다. 이러한 개구들은 패널 부재의 섹션으로의 공기 흐름을 위한 입구를 제공한다.

도 21 및 22는 패널에 카트리지가 어떻게 수용되는지 도시하는 패널(2100)의 상부 단면도이다. 이와 관련하여, 카트리지는 측방향 패널 내에 위치되는 직립 부재들(2168 및 2169)에 맞물리는 핀들(2165 및 2166)에 의해 적소에 유지된다. 이러한 어셈블리는 카트리지 뒤에 보이드(2159)를 생성한다. 도 22는 측 패널 부재(2100)와 카트리지의 맞물림의 상부 단면도를 도시한다.

도 24는 상이한 위치들에 있는 그들 각각의 측방향 측들을 통한 통로들을 갖는 일련의 상이한 카트리지들(2410, 2412, 2414 및 2416)의 측부도를 포함한다. 이러한 카트리지들은 랙 시스템에서 사용될 수 있는 상이한 서버들을 보완하도록 설계된다. 카트리지(2416)는 측 패널 부재(2400)와 맞물리는 것으로 묘사된다. 이것은 패널(2400)의 측 부분에서 캐비티를 통해 라우팅되는 제어 와이어(2450)에 의해 중앙 버스(2455)에 전기적으로 연결된다. 측 패널 내의 캐비티는 플레이트(2420) 또는 플레이트(2425)에 의해 커버된다. 도 23은 부재(2482)의 전면도이고, 표면(2302)은 레일들 부재들의 부착을 위해 제공되는 홀들을 묘사한다. 플랜지 섹션(2480)은 랙 시스템에 대한 지지 프레임에 부착하기 위해 제공된다.

도 25는, 카트리지들(2510, 2511, 2512, 및 2513)과 같은, 복수의 카트리지들을 포함하는 예시적인 패널의 측부도를 묘사한다. 또한, 도 25는 커버 플레이트들(2420 또는 2425)의 대안적 구성을 묘사한다.

도 26은 본 발명의 랙 시스템에서 사용되도록 설계되는 후방 측 패널(2600)을 도시한다. 전면 패널과 마찬가지로, 후방 패널은 패널(2600)의 상부 표면(2605)을 통해 일련의 수직 통로들(2620, 2621, 2622, 및 2623)을 포함한다. 이러한 통로들은 직립 부재들(2630 및 2631) 및 수평 부재들(2635 및 2636) 및 후면 편평 섹션(2618)에 의해 정의되는 리세스 영역(2608)에서 종단된다. 패널(2600)은 플랜지 부재(2675)를 사용하여 랙에 대한 지지 프레임에 부착된다. 이러한 섹션의 후면에서, 직립 포스트 부재(2650)는 패널에 대한 추가적인 구조적 지지를 제공한다. 도 27에 도시되는 바와 같이, 패널(2600)은 통로(2620)와 같은 하부 부재(2635)를 통한 통로들을 또한 포함한다. 일련의 커넥터 핀들(2615)이 카트리지들에 맞물리기 위해 직립 부재(2631) 상에 제공된다.

이제 도 28 내지 도 30을 참조하면, 예시적인 아이리스 제어 밸브가 도시된다. 이러한 밸브는 환형 링(2802)에 의해 유지되는 상이한 크기의 개구들을 정의하도록 개방 및 폐쇄될 수 있는 이동 가능 패널(2804)을 포함한다.

도 31은 카트리지들을 적소에 잠그기 위해 패널 내외로 핀 부재들을 슬라이딩하는데 사용될 수 있는 제어 스위치(1301)를 포함하는 카트리지 어셈블리(3100)를 묘사한다. 실시예들에서, 제어 값은 밸브들(1340, 1341, 1342 및 1343)을 선택적으로 개방하고 폐쇄하도록 수동으로 조작된다. 추가로 고려되는 실시예들에서, 밸브들은 통로를 커버하는 슬라이딩 평면 시트를 사용하여 개방 및 폐쇄될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 카트리지는 연장된 나사식 로드에 부착되는 패널의 상부에서 회전 핸들에 의해 제어될 수 있는 동력형 스크류 기어를 사용할 수 있고, 로드의 회전 이동은 직선 모션으로 변환된다. 또 다른 실시예에서, 카트리지는 연결 로드에 의해 아이리스 밸브 선택기 아암에 연결될 수 있는 서보-모터를 사용할 수 있다. 실시예들에서, 카트리지의 단부들 상에는 전방 또는 후방 패널 부재들의 측방향 내부 측 표면들에 맞물리도록 설계되는 핀(1310)과 같은 스프링 바이어스된 접촉 핀들이 있다. 도 33에 도시되는 바와 같이, 센서(1391)는 인접 서버의 존재를 검출하도록 설계된다. 실시예에서, 이러한 센서는 적외선 광(1320) 및 광 검출기(1356)를 포함하고, 여기서 광은 서버 상에 제공되는 반사 표면으로부터 반사되는 것이 검출될 수 있다. 서버가 검출기와 대향하여 존재할 때 적외선 광은 서버 상의 표면으로부터 반사되고 광 검출기에 충돌한다. 다음으로, 광 검출기는 와이어(1371)를 통해 신호를 제어기(1348)에 전송하고, 이는 결국 서버에 대향하는 카트리지 상의, 밸브(1340)와 같은, 밸브들을 개방하라는 신호를 제공하여 공기로 하여금 흐르게 할 수 있다.

또 다른 고려되는 실시예들에서, 이러한 센서는, 서버 컴포넌트들의 내부 온도에 관련된 정보를 포함하는 신호와 같이, 서버에 의해 송신되는 서버와 통신할 수 있다. 이러한 신호는 제어기에 송신되고, 서버 랙과 연관된 프로세서에 추가로 관련될 수 있다. 서버 랙 프로세서는 다양한 서버들로부터 데이터를 수신하고 카트리지들과 연관되는 밸브들의 상태를 수신한다. 이하 논의되는 바와 같이, 프로세서는 관리자에 의한 원격 모니터링 및 제어 및 각각의 서버들의 상태와 관련된 정보를 제공하는 경보들을 허용하는 디스플레이를 포함할 수 있는 원격 컴퓨터와 통신하도록 구성될 수 있다. 이러한 통신은 Ethernet 연결, USB 연결, 다른 케이블링, 또는 무선 기술을 사용하는 것을 이용할 수 있다.

도 33에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 핀(1310)은 외부 소스로부터의 전력 및 제어 신호들을 가져올 수 있는 제어기(1348)에 또한 연결된다. 접촉 부재(1340)는 핀(1310)으로부터 카트리지(3300)의 대향 단부 상에 있다. 접촉 부재(1340)는 전력 회로를 완성하기 위해 그 인접 측 패널에 맞물린다. 측 표면 및 상부 내부 표면들을 따르는 접촉 표면들은 엘라스토머 재료로 이루어지고, 카트리지들이 패널과 맞물린 위치에 있을 때, 기밀 밀봉이 수립되며, 여기서 카트리지들 뒤에 패널에 형성되는 캐비티가 가압될 수 있다.

제어기(1348)는 밸브들(1340, 1341, 1342, 및 1343)에 부착된다. 실시예에서, 센서(1319)는 적외선 광원 및 광 검출기를 포함하고, 센서에 대향하는 서버의 부재의 존재를 반영하는 제어된 신호를 전송할 것이다. 서버가 존재하면, 밸브들이 개방될 것이다. 센서에 대향하는 서버가 검출되지 않으면, 밸브들은 폐쇄된 채로 남는다.

이제, 도 34를 참조하면, 카트리지(3300)는 측 부재들(2168 및 2169)에 대향하여 도시된다.

도 34b는 화재 억제를 위해 사용될 수 있는 압력 하에서 불활성 가스를 포함하는 저장소(3412)(축척대로 도시되지 않음)를 카트리지가 포함하는 추가의 실시예를 도시한다. 저장소(3412)는 튜브형 통로(3413)에 의해 밸브(3414)에 연결된다. 밸브(3414)는 카트리지(3400)를 통해 통로들 중 하나 내로의 불활성 가스의 조절을 제어한다. 밸브(3414)는 제어기(3401)에 의해 제어되고, 실시예들에서, 중앙 제어기와 통신하는 온도 제어 센서는 온도를 표시하는 신호를 전송할 수 있다. 중앙 제어기는 서버 내의 온도가 급속히 증가하여 가능한 화재 이벤트를 반영할 때 와이어(3415)를 통해 로컬 제어기(3401)에 신호를 전송하도록 프로그래밍된다.

도 35는 부분적으로 개방된 위치에 있는 밸브들(3505, 3511, 3512, 및 3513)을 포함하는 예시적인 카트리지(3500)를 통한 공기 흐름을 묘사한다. 도 36에 도시되는 바와 같이, 카트리지(3600)의 대안적 실시예는 카트리지를 통한 공기 흐름을 차단하도록 기능하는 착탈식 인서트(3610)를 수용할 수 있는 캐비티(3608)를 묘사한다. 도 37 및 카트리지(3700)에 묘사되는 추가의 실시예에서, 공기 흐름을 조절하기 위해 이동 가능 플랩(3709)이 제공된다. 묘사되는 바와 같이, 셔터(3709) 또는 셔터는 피봇 이동을 위해 장착되고 갭(3707)을 통한 흐름만을 허용한다. 실시예들에서, 셔터(3709)는 셔터의 위치를 점진적으로 조절할 수 있고 대응하여 개구의 크기를 점진적으로 조절할 수 있는 스텝퍼 모터를 사용하여 점증적으로 개방된다. 다른 실시예들에서, 셔터는 수동으로 조절될 수 있다. 이러한 카트리지 설계는 측방향 측벽 상의 대응하는 직사각형 통로들을 갖는 서버(도시되지 않음)와 함께 사용될 수 있다는 점이 고려된다. 도 38을 참조하면, 셔터는 완전히 개방된 위치에 있는 것으로 묘사되고, 갭 또는 개구는 공간(3809)에 의해 정의된다. 이러한 위치에서, 카트리지를 통한 공기 흐름이 최대화된다.

도 39는 부분적으로 개방된 위치에 있는 일련의 밸브들(3910, 3911, 3912, 및 3913)을 갖는 카트리지(3900)의 부분도를 도시하고, 이러한 밸브들을 통한 공기 흐름의 방향을 묘사한다. 도 40은 공기 흐름이 증가되는 완전 개방 위치에 있는 밸브들(3910, 3911, 3912 및 3913)을 도시한다.

도 41은 하부 및 상부 방향들로부터 패널(4100)의 수용된 캐비티 섹션(4105)으로의 공기 흐름을 먼저 묘사하는 랙 시스템 및 서버의 전면 섹션의 단면도이다. 공기는 통로(4120) 내로, 레일 섹션(도시되지 않음)을 통해 그리고 서버(4150) 내로 흐른다. 도시되는 다른 흐름 경로는 카트리지(4109)를 통해 제공되는 통로(4125)를 통해 패널 캐비티(4105)로부터 이동한다. 서버들(4150 및 4151)의 전면에 유입된 공기는 서버들 내의 컴포넌트들을 냉각하고 후방으로 흐른다. 도 42에 도시되는 바와 같이, 서버(4150)의 전면으로부터의 공기 흐름들은 카트리지(4185)를 통해 그리고 패널 캐비티 섹션(4205) 내로 제공되는 통로(4195)를 통과한다. 후면 캐비티(4205)로부터, 공기는 후방 측 패널 섹션의 상부 및 하부 내의 통로들까지 상향으로 또는 하향으로 흐른다.

도 43은 개방 위치에 있는 것으로 묘사되는 복수의 통로들(4310, 4311, 4312, 및 4313)을 갖는 카트리지 부재(4300)의 실시예를 묘사한다. 이러한 실시예에서, 카트리지 부재(4300)의 상부 표면을 따라 제공되는 홈(4325)에 수용되는 밀봉 부재(4370)가 존재한다. 밀봉 부재(4370)는 인접 카트리지의 하부 표면 또는 패널의 상부 수평 부재에 맞물려 기밀 밀봉을 형성하도록 설계다. 밀봉 부재(4370)는 부재(4380)와의 기계적 연결을 통해 상승 및 하강될 수 있다. 부재(4380)가 후퇴 위치에 있을 때, 핀들(4381 및 4382)은 하강하고 있는 밀봉부(4370)과 함께 후퇴될 것이다. 부재(4380)가 맞물린 위치에 있을 때, 핀들(4381, 및 4382)은 전방으로 이동될 것이고, 밀봉부(4370)는 상승 위치에 있을 것이다. 카트리지의 하부에는 카트리지(4300) 아래에 위치되는 카트리지의 상부에 수용될 수 있는 하부 홈(4330)이 또한 제공된다. 이러한 실시예에서, 편평한 차단 부재(4330)가 카트리지(4300) 내에 제공되고, 이는 부재(4345)의 맞물림에 의해 제어되어 부재를 측방향으로 슬라이딩시켜 통로들을 차단하고 그렇게 함으로써 카트리지를 통한 공기의 흐름을 방해할 수 있다. 이러한 실시예에서, 핀(4381) 및 핀(4382)은 스프링 바이어스되고, 슬라이딩 제어 레버(4380)에 의해 측방향 방향으로 후퇴될 수 있다. 레버의 해제시, 핀들은 카트리지 부재들을 적소에 보유하기 위해 측 패널 부재들 상에 제공되는 대향 개구들에 수용될 수 있다. 도 43a에서, 카트리지(4300)의 내부 상부 표면(4370) 및 하부 내부 표면(4372) 내에 제공되는 대향 홈들(4351 및 4352) 내에 보유되고 홈들 내의 이동을 허용하도록 맞물리는 차단 부재(4330)가 묘사된다.

도 43b는 공기가 카트리지(4110)의 후면으로 흐르는 보이드 영역을 정의하는 평면 시트 부재(4105)를 포함하는 어셈블리의 단면도를 묘사한다. 카트리지는 인접 카트리지와의 밀봉을 형성하는 것을 보조하도록 제공되는 탄성 재료로 구성되는 상부 밀봉 부재(4370)를 포함한다. 공기 흐름은 서버(4150)로의 공기 흐름을 허용하는 통로(4310)를 개방하고 닫도록 슬라이딩할 부재(4351)에 의해 간섭된다. 레일 부재는 2개의 부재들(307 및 308)로서 묘사되고 이를 통해 카트리지(4110)로부터 서버(4150)로의 공기 흐름을 허용하는 통로가 제공된다.

도 43c는 환형 밀봉 링 부재(4398)를 포함하는 추가의 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 환형 패브릭 쉬라우드는 공기 통로들의 접합부에 제공되는 환형 링(4399)으로부터 축방향으로 연장될 것이고, 공기 흐름에 응답하여, 쉬라우드(4399)는 컴포넌트들 사이의 접합부를 밀봉하도록 반경 방향으로 변위된다. 이와 같이, 공기가 흐를 때, 쉬라우드는 카트리지, 레일, 및 서버 사이의 갭을 채운다.

도 43d는 서버(4150)로부터 후면 패널로의 공기 흐름을 개략적으로 묘사한다. 도 43c에 도시되는 실시예와 마찬가지로, 이러한 실시예는, 공기 흐름에 응답하여 서버(4150), 레일 부재들(307 및 308) 및 카트리지(4162) 사이의 인터페이스를 통한 공기 손실을 최소화하도록 변위되는, 쉬라우드 부재(4389) 및 환형 밀봉 부재(3488)를 포함한다.

도 44는 차단 부재(4330)가 통로들(4310, 4311, 4312 및 4313)을 폐쇄하도록 이동된 카트리지(4300)를 묘사하고, 핀들(4381 및 4382)은 후퇴 위치에 있는 것으로 묘사된다. 실시예들에서, 밀봉부는 밀봉 부재(4370)와 같은 밀봉 부재를 대안적으로 하강시키고 상승시키는 캠 부재의 회전에 의해 기계적으로 리프트된다. 다른 대안적 실시예들에서, 탄성 부재는 스프링 바이어스되고, 조립시 하향으로 변위될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, L 형상 개구를 통해 액세스 가능한 스위치 연장부의 측방향 이동에 의해 탄성 부재를 리프트하고 기계적으로 잠금하는 기계적 스위치가 제공된다. 도 45는 직립 부재(4521) 및 직립 부재(4520)에 걸쳐 있는 카트리지들(4550 및 4551)과 같은 복수의 카트리지들을 포함하는 측 패널 어셈블리(4500)를 도시한다. 카트리지들의 후면 표면은 패널의 내부 캐비티의 전면 표면을 정의한다. 직립 부재(4521)에 인접하여, 디바이스의 레일들 및 서버들을 지지하도록 제공되는 직립 전면 포스트 부재(4575)가 있다.

도 46은 직립 전면 포스트 부재(4575), 4558, 4559, 4560과 같은 섹션 및 카트리지들 포함하는 완전 조립된 전방 패널을 묘사한다. 도 47은 밸브들 및 통로들 없는 다수의 카트리지들을 포함하는 대안적 어셈블리를 묘사한다. 도 48은 선택된 카트리지들이 밸브들 또는 통로들을 포함하지 않는 추가의 대안적 어셈블리를 묘사한다. 따라서, 도 47 및 도 48은 본 발명과 사용될 수 있는 카트리지들의 대안적 구성들을 도시한다. 도 47에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 카트리지들은 서버의 수직 치수를 일치시키도록 상이한 수직 치수들을 가질 수 있다. 또한, 실시예들에서, 카트리지들은 상이한 서버들 및 네트워크 장비의 요구들을 따르도록 아이리스 밸브들 및 통로들의 상이한 측방향 배치를 가질 수 있다.

도 49는 단일 랙 유닛 서버들의 완전한 보완물이 있는 서버 어셈블리를 묘사한다. 도 50에 도시되는 바와 같이, 서버 랙 어셈블리 및 서버들은 측 외부 패널들(5005 및 5006), 상부 외부 패널(5025) 및 하부 외부 패널(5008)을 포함하는 캐비닛(5000) 내에 선택적으로 둘러싸인다. 1/4 패널들 모두는 완전히 지지되도록 중간 프레임에 부착된다. 전체 랙은 레그들(5020 또는 5021)에 의해 또는, 대안적으로, 캐스터들 상에서 지지 표면으로부터 상승된다. 상부 패널에는 공기가 외부 패널들 내에 포함되는 전방 패널(5012) 및 후방 패널(5010)로 흐르는 것을 허용하는 통로들이 제공된다. 도시되지 않은, 추가적 통로들이 전력, 네트워크 케이블들, 및 다른 케이블링에 대해 5008 및 5025에 추가될 수 있다.

이제 도 51을 참조하면, 조립된 랙 시스템(5100)은 측 전방 패널들 및 후방 측 패널들을 포함하는 외부 측 패널들(5008, 5009)을 포함한다.

실시예들에서, 전체 랙을 폐쇄하고 잠그는데 사용될 수 있는 전면 및 후면 도어들이 존재한다. 추가의 실시예들에서, 사용되는 패널들은 절연된다. 다시 도 51을 참조하면, 디바이스의 상부는 전방 측방향 측 패널들과 통신하는 전면 상부 통로들(5121, 5130)을 포함한다. 입구 통로들(5121, 5130) 옆에는 압력 릴리프 밸브들(5128 및 5131)이 있다. 시스템 내의 압력이 미리 결정된 압력을 초과할 때, 밸브들은 공기를 대기로 방출하고 시스템의 컴포넌트들에 대한 손상을 방지할 것이다. 유사한 압력 릴리프 밸브들(5138 및 5142)이 후면 패널에 위치된다. 패널의 상부에는 와이어들(5140)을 통해 카트리지들과 통신하는 제어기(5150)가 있다.

도관들(5220 및 5223)을 통해 전방 패널들 내의 상부 유입구 통로들에 냉각 공기를 제공하는 공기 조정기(5204)를 포함하는 랙 디바이스(5200)의 상부도가 도 52에 묘사된다. 공기는, 서버를 통과한 후, 후방 패널들로 흐르고, 상부 통로들(5282 및 5285)을 통해 빠져나갈 수 있다. 패널들을 빠져나가는 공기는 다음으로, 배기 시스템에서 음압을 유지하고, 전방 패널들로부터의 공기를, 서버들을 통해 후방 패널들로 이동시키는 펌프(5229)로 도관들(5228 및 5229)을 통해 지향된다. 펌프로부터의 공기는 시스템을 통한 재순환을 위해 통로들을 통해 공기 조정기로 다시 전달될 수 있다(도시되지 않음).

도 53에 도시되는 바와 같이, 랙 시스템(5300)의 하부 표면(5310)은 도관들(5325)로부터 공기 조정기(5340)로부터의 냉각 공기를 수용한다. 공기는 도관들(5329 및 5330)을 통해 시스템으로부터 통기된다. 배기 공기 흐름 시스템에서 음압을 생성하고 유지하는 펌프(5345)가 제공되며, 공기를 통로들을 통해 공기 조정기로 다시 전달할 수 있다(도시되지 않음).

실시예들에서, 이러한 시스템은 서버 또는 서버들의 그룹의 온도에 의존하여 흐름 파라미터들을 조절할 수 있는 제어기 및 서보 모터를 포함한다. 추가의 실시예들에서, 이러한 시스템은 서버들과의 통신을 위한 Ethernet 통신 포트가 있는 작은 회로 보드, 밸브 제어기, 공기 조정기, 열 펌프, 및 원격 중앙 모니터링 및 제어 위치를 포함하는 제어 보드를 포함한다.

이제 도 54를 참조하면, 추가의 실시예(5400)에서, 공기는 가요성 튜브형 부재들(5420, 5421 및 5422)을 사용하여 서버(5415)의 전면 패널(5412)에 제공되는 개구들에 카트리지 부재(5410)로부터 지향된다. 이러한 묘사는 본 명세서에서 설명되는 카트리지들을 수용하는 패널(5428 및 5429)을 포함하고, 도 55는 위에 설명된 시스템의 상부도를 묘사하며, 서버(5417)의 전면 에지를 지나 연장하는 것으로 도시되는 가요성 튜브들(5420, 5421, 및 5422)을 포함한다.

도 56에 도시되는 본 발명의 다른 실시예에서, 공기는 카트리지 부재(5602)로부터 가요성 튜브형 부재들(5620, 5621, 및 5622)을 통해 서버(5615)의 상부 상의 개구들에 분배된다. 이러한 실시예에서, 서버(5615)는 서버 랙의 거리의 절반만큼 연장된다. 도 56에 묘사되는 실시예의 상부도인, 도 57은, 측방향 패널(5627)로부터 서버(5615)의 상부까지 연장되는 도관들을 도시한다. 이제 도 58을 참조하면, 본 발명의 추가의 양태가 묘사되고 여기서 공기는 가요성 호스들 또는 튜브형 부재들을 사용하여 서버(5905)의 후면으로부터 후면 패널(5908) 내의 카트리지(5930)로 제거되거나 또는 통기된다. 도 59에서 알 수 있는 바와 같이, 공기는 튜브형 부재들(5917, 5916 및 5915)을 사용하여 서버(5905)로부터 후면 패널 섹션(5908)으로 지향된다.

도 60은 본 발명의 추가의 실시예에서의 대안적 공기 흐름 배열의 개략적 표현을 묘사한다. 이러한 실시예에서, 서버들(6011 및 6012)은 동일한 수직 위치에 부착되고, 이는 결국 전면 측 패널(6005) 및 후면 측 패널(6006)에 부착된다. 종래의 랙 장착 하드웨어를 사용하여 대향 전면 측 패널(6005) 및 대향 후면 측 패널(6006)에 또한 부착되는 서버들(6010 및 6009)이 또한 도시된다. 전면 패널(6005) 및 후면 패널(6006)에 제공되는 카트리지로부터의 공기는 서버들(6009, 6010, 6011, 및 6012) 내로 측방향으로 흐르고, 개구들(6025, 6076, 6027, 및 6078)과 같은 개구들을 통해 서버들을 빠져나간다. 개구들은 패널들(6005 및 6006)에 대향 측방향 패널들(도시되지 않음) 상에 제공되는 카트리지들(도시되지 않음) 상의 서버들 및 통로들의 대향 측들 상에 있으며, 이들은 서버들로부터 공기를 수용하고 패널들 밖으로 이를 분배한다.

도 61은 복수의 서버 블레이드들(6121, 6122, 6123, 6124, 6125, 6126, 6127, 및 6128)은 수직 방향으로 배향되고 외부 하우징(6110)에 포함되는 종래 기술의 블레이드 서버 시스템(6100)의 묘사이다. 외부 하우징(6110)은 서버 랙에 수용되도록 설계된다. 도 62는 외부 하우징(6120)이 6221 및 6222와 같은 복수의 서버들을 둘러싸는 추가의 대안을 묘사한다. 블레이드 서버 시스템(6200)은 수직으로 배향되는 서버들의 2개의 행들을 포함한다. 도 63은 수직으로 배향되는 블레이드 서버들에 냉각 공기를 제공하고 이로부터 공기를 제거하도록 적응되는 본 발명의 실시예를 묘사한다. 여기서, 도관(6320)은 위에서 논의되는 본 발명의 실시예들 중 하나에 따라 카트리지에 연결되고, 공기를 서버(6301)의 상부 표면 상에 제공되는 개구로 지향한다. 위에 설명된 바와 같이 후방 측방향 패널 내에 제공되는 카트리지로 지향되는 공기는 중공 튜브형 도관(6328)을 사용하여 서버(6301)로부터 제거된다. 따라서, 도 63은 서버 디바이스를 묘사하며, 서버들(6301, 6302, 6303, 6304, 6307, 6308, 6309 및 6310) 각각에는 서버로의 그리고 서버로부터의 공기 흐름이 제공된다. 이러한 도관들은 서버들을 보유하는 외부 케이스(6340)를 통과하고 다음으로 공기를 측방향으로 지향한다.

도 64는 6420 및 6421과 같은 중공 튜브형 냉각 도관들이 서버들(6401 및 6402)로의 공기 흐름을 제공하는 추가의 실시예(6400)를 묘사한다. 공기는 본 명세서에 묘사되는 실시예(6300)와 관련하여 설명된 것과 유사한 방식으로 서버들로부터 제거된다.

도 65는 공기가 튜브형 도관들(6530, 6531, 6532, 6533, 6534, 6535, 6536 및 6537)을 통해 이들의 하부 표면들 상의 개구들을 통해 서버에 분배되는 블레이드 서버 배열(6500)을 묘사한다. 공기는 튜브형 도관들(6538, 6539, 6540, 6541, 6542, 6543 및 6544)을 사용하여 서버들로부터 제거되고, 측방향으로 지향되며, 이것은 측방향 패널들 상에 제공되는 본 명세서에 설명되는 바와 같은 카트리지 부재들에 의해 수용될 수 있다. 도 66에 묘사되는 추가의 실시예(6600)에서, 블레이드 서버들의 행은 수직으로 배향되는 서버들의 다수의 행들을 포함한다. 공기는 6630 및 6631과 같은 튜브형 도관들을 통해 하부 행들 상의 서버들에 제공된다. 이러한 도관들은 디바이스(6600)의 측방향 측들로부터의 공기 흐름을 제공하고 이러한 공기를 서버들의 하부 표면에 전달한다. 공기는 유사한 도관들을 사용하여 서버들로부터 제거되고 측방향으로 지향된다.

추가의 실시예들(도시되지 않음)에서, 서버들로의 공기 흐름을 보조하기 위해 그리고 서버들로부터의 공기의 제거를 보조하기 위해 팬들이 카트리지들에 제공된다. 또 다른 실시예들에서 이러한 팬들은 패널들에서의 흡기 개구들 및 배기 개구들과 관련하여, 또는 패널들로의 그리고 이들로부터의 공기 핸들링을 제공하는 도관들을 따라 제공될 수 있다.

도 67은 복수의 랙들(6705)이 서버 설비 또는 데이터 센터를 구성하도록 빌딩 구조(6701) 내에 위치되는 실시예의 개략도이다. 데이터 센터는 데이터 센터에 근접하거나 또는 원격 통신에 있을 수 있는 중앙 제어기(6730)를 포함한다. 시스템은, 압축기, 콘덴서 엘리먼트, 및 팬과 같은 종래의 외부 컴포넌트들(6710) 및 팬들, 증발기 코일들, 및 시스템에서 사용되는 냉각제를 위한 팽창 디바이스를 포함하는 내부 컴포넌트들(6711)을 포함하는 공기 조정기 시스템을 선택적으로 포함한다. 시스템은 송풍기, 팽창 디바이스, 및 외부 코일을 포함할 수 있는 내부 컴포넌트들(6721)(도시되지 않음) 및 압축기, 체크 밸브들, 팽창 디바이스, 외부 코일들 및 팬을 포함하는 종래의 외부 컴포넌트들(6720)을 포함하는 열 펌프 기술을 또한 포함할 수 있다.

또 다른 실시예들에서, 다양한 레일 부재들이 상이한 서버 모델들을 수용하기 위해 랙 시스템들과 관련하여 제공되며, 이러한 레일들은 상이한 서버들에서 통로들을 보완하기 위해 상이한 통로들이 있는 상이한 설계들을 갖는다.

이제 도 68 내지 도 71을 참조하면, 본 발명은 랙 스탠드(4900)에 주변적으로 장착되는 카트리지(3100)의 실시예를 특징으로 한다. 본 발명의 이전 버전들은 중공 수직 포스트들(1825)을 사용하여 그로부터 가스를 채우고 수용하는 중앙 보이드를 특징으로 한다. 도 68 내지 도 71의 실시예들은 그 대신에 가스가 중앙 집중형 보이드로 되돌아 가지 않고 서버 컴퓨터들에 진입하거나 이로부터 이탈하는 것을 허용한다. 도 68에 도시되는 바와 같이, 수직 포스트 부재(1825)는 중공 영역(2170)을 포함하고, 이를 통해 가스가 주입 또는 인출될 수 있다. 포스트(1825)는 가스가 진입/이탈할 수 있는 개구가 있는 주변 부착 포인트를 포함한다. 도 76을 참조하면, 본 실시예의 스탠드는 주변 개구(9002)를 포함하며, 이는 단순한 보이드(예를 들어, 재료 부족) 또는 주변 카트리지 상의 개구에 치수적으로 대응하도록 구성되는 조리개일 수 있다. 바람직한 주변 카트리지는 주변 카트리지의 본체를 수용하도록 크기가 정해지는 리세스(9004)를 사용하여 부재(1825) 상의 위치로 슬라이딩될 수 있다. 결합시, 카트리지/부재 시스템은 바람직하게는 부재 및 카트리지의 표면들이 대략 연속적이도록 균일한 엔티티를 드러낼 것이다.

도 74 내지 도 78을 추가로 참조하면, 본 발명은 전력을 공급할 수 있는 카트리지(3100)를 포함한다. 카트리지(3100)는 부재(1945) 내의 전원이 있는 회로를 형성하도록 적응되거나, 또는 이를 통과하는 전기적 접촉들(1945)을 포함할 수 있다. 본 실시예의 부재는 서버 랙(4900)의 사용자가 비교적 거의 불편함이 없이 랙 내의 컴퓨터들을 서비스하는 것을 허용한다.

부재 개구(9002)는 컴퓨터(305)에 의해 점유될 영역으로부터 멀리 배향된다. 멀리 배향됨으로써, 이것은 개구가 컴퓨터(또는 이것이 있을 곳)에 바로 인접하는 부재(1825)의 표면, 즉 컴퓨터 지지 표면에 의해 대면되는 정확한 방향으로부터 평행한 것 이외의 방향을 대면한다는 것을 의미한다. 개구의 바람직한 배향은 개구가 컴퓨터가 컴퓨터 지지 표면에 부착되거나, 또는 이에 근접하게 될 때 접근 가능하도록 컴퓨터 표면에 수직이다. 카트리지는 카트리지의 개구(9006)를 부재의 개구(9002)와 정렬하는 위치에 부착된다. 대안적으로, 카트리지의 표면은 카트리지가 고정시 부재의 외부 표면을 형성하도록 대부분 개방 공간을 포함할 수 있다. 가스는 부재 개구(9002)로부터 카트리지 개구(9006)로 통과하고 도관(5122)을 통해 카트리지를 빠져나간다. 도관(5122)은 카트리지가 사용자에게 바로 접근 가능한 제2 조리개를 갖도록 카트리지(3100) 또는 별개의 엔티티에 직접 부착될 수 있다. 카트리지의 바람직한 실시예는 공기 흐름이 부재로부터 카트리지로 통과하고 다음으로 컴퓨터로의 송신을 위해 도관으로 통과되도록 카트리지에 통합되는 도관을 포함한다. 카트리지는 장애물, 예를 들어, 셔터(284)를 포함하는, 이전에 논의된 카트리지들의 특징들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 본 실시예가 마스터 가스 소스로부터 부재 내로의 그리고 다음으로 컴퓨터 내로의 공기 흐름 유입의 관점에서 주로 설명되었더라도, 본 명세서에 개시되는 이전 랙 시스템들과 같이, 카트리지/랙은 열 저장소로의 가스 배출을 위한 기초로서 또한 역할을 한다. 도 71 내지 도 73에 도시되는 바와 같이, 본 발명은 컴퓨터에 가스를 보내고 컴퓨터로부터 가스를 수용하기 위한 카트리지들 양자 모두를 포함한다. 주변 카트리지들에 적응되는 랙 시스템(4900)은, 컴퓨터 케이스 내의 조리개들 및 카트리지로부터의 도관에 대응하는 레일링 조리개들(315, 322)이 있는 천공된 레일링들(307)을 포함하는, 본 명세서에 개시되는 이전에 개시된 랙 시스템들의 임의의 액세서리 또는 특징과 함께 사용될 수 있다.

이제 도 79를 참조하면, 본 발명은 랙 스탠드(4900)의 발전기 실시예를 포함한다. 서버 설비들에 의해 이용되는 전기의 양은 상당하다. 평론가들은 50,000 sq. ft. 데이터 센터가 연속적으로 약 5 메가와트를 이용한다고 계산하였으며, 이는 5000개 가정의 요구들 충족시키는 것과 동등한 에너지이다. 데이터 센터에 전력을 공급하는 것에 연관된 격렬한 사이클이 존재하고; 전기는 컴퓨터들(305)의 ALU(arithmetic logic units)에 전력을 공급하기 위해 사용되며, 이는 결국 ALU들의 효율을 악화시키는 엄청난 양의 열을 생성한다. 결국, 본 발명 이전의 분야의 상태와 같이 간접적으로, 또는 ALU들을 냉각시키거나, 또는 폐쇄-시스템 컴퓨터 케이스를 통해 ALU들을 직접 냉각하기 위해 더 큰 전기가 소모되어야 한다. 본 발명은 몇몇 폐쇄 시스템들을 이용하기 때문에, 공기 흐름들이 유리하게 개별 위치들로 션트되어 전기를 하이브리드 서버 설비와 같이 생성하는데 사용될 수 있는 열 차이를 제시할 수 있다.

본 발명의 하이브리드 서버 설비는 본 발명의 랙 스탠드(4900)를 포함한다. 단순히 공기를 제1 수직 포스트(1825) 내로 가압하고, 공기 흐름을 컴퓨터(305) 내로, 다음으로 제2 수직 포스트(1825) 내로 다시 안내하기보다는 오히려, 본 발명은 하나의 보이드(2170)가 컴퓨터(305)의 내부와 아직 접촉하지 않은 냉각된 공기를 포함하고, 하나의 보이드(2170)가 컴퓨터(305)로부터 배기되는 공기를 따뜻한 공기로서 수용하도록, 랙 스탠드 내의 보이드들(2170)을 통해 공기 흐름을 안내한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 본 명세서에 이전에 설명된 수직 스탠드 부재들(1825)을 이용한다. 예를 들어, 도 68 내지 도 78에서 특징으로 하는 랙 스탠드의 버전들에서, 랙 스탠드는 크기 조절이 가능한 외부, 즉, 컴퓨터 블레이드의 측방향 길이를 연장하는 것을 포함할 필요가 없다. 따라서, 바람직한 실시예는 스탠드 인서트(2171)를 포함한다. 이러한 인서트는 랙 스탠드 수직 포스트들(1825) 사이에 끼워져서 일반적으로 연속적인 랙 스탠드 측을 형성한다.

도 79 내지 도 83에 도시되는 바와 같이, 바람직한 하이브리드 랙 스탠드(4900)는 포스트들(1825)의 하부 부분들에 형성되는 측방향 통로들(4008)이 있는 수직 스탠드 포스트들(1825)을 포함한다. 도관들(5330)이 랙 스탠드(4900) 내의 멀리 먼 공기 흐름 소스로부터 냉각된 공기를 가져옴에 따라, 냉각된(즉, 가열된 컴퓨터 내부에 상대적임) 공기는 먼저 도관(5330)이 연결될 수 있는 그것의 정점에 형성되는 통로들(1830)을 통해 인서트(2171)에 진입한다. 냉각된 공기는 인서트(2171)의 중공 내부(2170)를 통해 수직 포스트(1825)의 외부 내의 측방향 통로(4008)에 대응하는 인서트의 외부에 형성되는 측방향 통로(4008)로 하향 가압된다. 다음으로, 냉각된 공기는 도 68 내지 도 78의 실시예들에 의해 특징화되는 바와 같이 또는 본 개시 내용에 의해 다른 방식으로 특징화되는 바와 바와 같이 하나 이상의 컴퓨터(305)로의 도관(5122)을 통한 분배를 위해 수직 포스트(1825)를 통해 상향으로 이동한다.

컴퓨터(305)의 내부로 가압되고, 컴퓨터(305)의 작업 컴포넌트들에 접촉하는 공기는 가열된다. 본 발명의 공기 가압 컴포넌트들, 예를 들어, 펌프들, 팬들, 등은, 컴퓨터의 먼 부분 상의 도관(5122)을 통해 공기를 컴퓨터 내부로부터 랙 스탠드로 다시 가압하기에 충분한 압력을 공급한다. 컴퓨터로부터 배기되는 공기이기 때문에 본 명세서에서 배기 공기라고 지칭되는 이러한 가열된 공기는 랙 스탠드(4900)의 중공 포스트(1825)로 복귀한다. 중공 포스트에 들어갈 때, 공기는 하부 측방향 통로(4008)로 지향되고, 이에 의해 이것은 인서트(2171)의 제2 보이드(2170)에 재-진입한다. 인서트의 이러한 제2 보이드(2170)는 하부 부분에서의 배기 가스 통로(4008) 및 그것의 정점에서의 유출구 통로(6420)를 포함한다. 다시, 공기 흐름 패턴들은 컴포넌트의 하나의 말단으로부터 다른 것으로 공기를 보낸다. 인서트(2171)의 배기 보이드(2170)를 통과하는 배기 가스는 다음으로 서버 설비 설계에 의해 지시되는 바와 같이 도관(6420)을 통해 열 저장소로 복귀할 수 있다.

본 발명의 인서트(2171)는 단지 차가운 싱크에 인접하게 열 싱크를 배치하는 바람직한 수단이다. 여기서, 인서트는 경계 벽(4000)에 의해 적어도 2개의 부분들로 분할되는 보이드(2170)를 포함한다. 본 발명의 목적들을 위해 이것은 필요에 따라 많은 구조들로 행해질 수 있고, 임의의 특정한 배열로 회복되지 않는다. 냉각된 공기를 지니는 보이드, 냉각 보이드는 단지 냉각된 공기를 수용하고, 가열된 보이드, 배기 보이드에 인접하여 위치될 필요가 있고, 이러한 보이드들은 보이드들로/로부터 공기 흐름을 송신 및 수용한다. 경계 벽은 냉각된 공기가 배기 보이드로 이동하는 것 및 그 반대의 것을 방지하는 냉각 보이드와 배기 보이드 사이의 물리적 장벽이다. 경계 벽은 절연을 포함하거나, 열 전도율이 낮은 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 경계 벽(4000)에 의해 지지되는 것은 Peltier 발전기 복합체(4002)를 형성하는 Peltier 발전기들(4004)이다. Peltier 발전기는, Seebeck 효과로서 알려진 것과 같은 수단을 포함하는, 전기를 생성하기 위해 열 차이를 이용하는 임의의 디바이스를 포함한다. Seebeck 효과는 열전 발전에 직접 관련되는 현상이다. Seebeck 효과에 따르면, 열전 발전은 제1 온도에서 하나의 접합을 갖고 제2 상이한 온도에서 제2 접합을 갖는 적어도 2개의 상이한 재료들을 포함하는 회로에서 발생한다. Seebeck 효과에 따라 열전 발전을 일으키는 유사하지 않은 재료들은 일반적으로 n-형 및 p-형 반도체들이다.

실험적 및 이론적 모델들은, 완전히 내장된 서버 랙 스탠드가, 냉장된 공기가 이용될 때 대략 섭씨 40도의, 그리고 주변 공기가 냉각된 공기로서 사용될 때 대략 섭씨 25도의 본 발명에 따른 열 차이를 생성할 수 있다는 점을 표시하기 때문이다. 발전기(4000)의 제1 표면이 냉각된 보이드(2170)와 접촉하고 발전기(4000)의 제2 표면이 배기 보이드에 접촉하도록 경계 벽(4000) 내에 Peltier 발전기들을 위치 지정하면, 단지 냉각된 공기 및 배기 공기를 이웃하는 보이드들로 유리하게 라우팅하는 것에 의해 상당한 양의 전류가 생성될 수 있다. 본 발명은 높이가 가늘고 긴 컴포넌트들을 이용하기 때문에, 상대적으로 말하면, 가열된 공기는 적어도 하나의 Peltier 발전기(4004)를 지니는 Peltier 발전기 복합체(4002)를 지니는 좁아진 복도를 따라 통과하게 될 수 있다. 따라서, Peltier 발전기들을 지니는 긴 컴포넌트들을 이용하는 것은 본 발명의 효율을 최대화한다. Peltier 발전기 복합체(4002)는 하나 이상의 Peltier 발전기를 포함하고, 바람직한 Peltier 발전기 복합체(4002)는 경계 벽(4000) 내에 임베딩되는 Peltier 발전기들(4004)의 선형 행을 포함한다. 이용되는 구체적인 Peltier 발전기(들)이 본 발명에 구체적인 것은 아니고; 그러나, 출원인에 의해 착수되는 실험적 조사들은 바람직한 Peltier 발전기가 TECTEG에 의해 제조되는 TEG2-126LDT 발전기라는 점을 표시한다. TEG-126LDT는 낮은 델타 온도 모듈이다. "사물 인터넷(Internet of things)" 본체 및 마이크로 하베스팅 애플리케이션들을 위해 설계되는 커스텀. Peltier 발전기 복합체는 직접적으로 또는 간접적으로 부하에 전력을 공급할 수 있는 랙 회로(4012)를 통해 연결된다.

배기 보이드 및 냉각 보이드의 바람직한 구성이 인접하고, Peltier 발전기 복합체가 배기 보이드와 냉각 보이드 사이에 위치되기 때문에, 배기 유출구 및 배기 유입구의 바람직한 위치 지정은 가능한 한 많은 Peltier 복합체를 가로지르는 가열된 공기의 경로를 레이아웃하는 것이다. 이러한 작업을 달성하는 수단 중 하나는, 서버 랙 스탠드 상의 배기 유출구에 직접 대향하는 배기 유입구를 위치시키는 것이고, 예를 들어, 하나는 상부 상에 있고, 하나는 하부에 있고, Peltier 발전기 복합체는 그 사이에 있다. 이러한 실시예는 도 13의 랙 스탠드 실시예에 적용되는 바와 같이 특히 적절할 것이다. 도 13 실시예는 별개의 수직 스탠드 포스트 및 인서트가 없는 랙 스탠드를 포함하고, 대신에 단일 측 부분을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 실시예들에서, 경계 벽은, 통로들, 유출구들, 유입구들 등의 적절한 재-배열이 이는, 스탠드 측 부분에 의해 생성되는 단일 보이드 사이에 단순히 위치될 것이다. 그러나, 바람직한 실시예는 랙 측을 개별 부분들로, 냉각 보이드가 있는 인서트를 배기 보이드로 분리한다. 그렇게 함에 있어서 공기 흐름이 Peltier 발전기 복합체의 전부를 가로질러 통과하게 하면서 랙 스탠드의 동일한 측 상에 배기 유입구 및 배기 유출구가 위치되는 것을 허용하는 U자형 경로를 공기 흐름 경로가 횡단할 것을 요구하는 포스트들 및 인서트(2171) 양자 모두에 측방향 통로들(4008)을 위치 지정한다.

본 발명의 하이브리드 랙에 의해 생성되는 전력은 다른 전기 컴포넌트들에 전류를 공급하는데 사용될 수 있다. 이러한 전류는 랙에 근접한 부하(4022)에 전력을 공급하는데 이용될 수 있으며, 이는 랙에 부착되거나, 랙 내에 있건, 랙에 인접할 수 있다. 부하(4022)에 의하면, 이것은 기능을 제공하기 위해 전기를 소비하는 컴포넌트가 의미된다. 본 발명의 바람직한 부하들은, 공기 조정 유닛들(6710), 펌프들(6720), 및 제어기들(6720)를 포함하는 본 발명과 직접 사용될 수 있는, 도 67에 도시되는 바와 같은, 컴포넌트들을 포함한다. 도 79 내지 도 83으로 돌아가고, 도 84 내지 도 86을 포함하면, 본 발명은 랙 회로(4012)에 하드와이어링되는 부하들을 가질 수 있다. 랙 스탠드의 2개의 바람직한 버전들은 설비 전반적으로 공기의 안내를 보조하기 위한 랙-내부 공기 무버들, 또는 단자(4016)를 포함한다. 단자(4016)는 보호된 회로 리드들을 통해 회로(4012)로의 유선 연결을 허용할 수 있거나, 또는 단자는 랙 스탠드 내로 배선되어 부하가 표준화된 플러그를 통해 랙에 연결하는 것을 허용하는 유출구의 형태를 취할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 랙이 데이터 센터 설비의 일반 회로에 와이어링되어 전력을 공급하는 것을 요구하는 설비의 이러한 일반 컴포넌트들에 전력을 반환하는 것을 허용할 수 있다. 많은 경우들에서, 고효율 빌딩들은 초과 및/또는 오프-피크 전력을 저장하기 위한 배터리 저장을 포함하는 태양 패널링을 포함한다. 랙은 이러한 배터리를 바람직한 부하로서 충전하는데 사용될 수 있다.

이제 도 86을 참조하면, 본 발명은 스택형 컴퓨터 장비의 사용에 의해 생성되는 보조 열로부터의 전력의 발전을 위한 방법(9000)을 포함한다. 이러한 방법(9000)은 공기 조정기(5340) 또는 공기 무버일 수 있는 추진된 공기의 기원을 포함한다. 상대적으로든 또는 인공적으로든 냉각되는, 차가움은 도관을 통해 서버 랙의 내부 차가운 부분에 션트된다(9002). 이러한 공기는 열 차이의 차가운 측을 형성하기 위해 Peltier 발전기 복합체의 차가운 측까지 랙을 통해 가압된다(9004). 바람직한 Peltier 발전기들은 발전기 부분들과 랙 내부의 공기 흐름 사이의 접촉을 강화하는 핀들 및 다른 표면적 강화기들을 포함한다. 랙들은 냉각된 공기를 그들의 본체를 통해 컴퓨터 본체들에 계속 라우팅하고(9006), 이들이 바람직하게는 밀봉된다. 서버 컴퓨터들 내부에서, 차가운 공기는 내부 온도 및 CPU 및 다른 프로세서들을 낮춘다. 공기가 모든 전자 컴포넌트들을 통해 통과함에 따라, 공기는 가열된다(9012). 서버로부터의 가열된 배기 공기는 랙 배기 매니폴드 내로 이동한다(9014). 가열된 배기 공기는 Peltier 발전기들의 열 측에 부착되는 구리 블레이드들을 가열하는 서버 랙의 배기 공기 측을 통해 이동한다(9016). 차가운 공기 및 배기 공기가 전류를 생성하는 Peltier 발전기들의 적용 가능한 측들에 인가된다(9010). Peltier 발전기 복합체로부터의 전류는 다수의 부하들에 인가되거나 또는 데이터 센터 전력 요구들에 직접 인가된다(9008). 서버로부터의 가열된 배기 공기는 도관을 통해 데이터 센터 공기 조정기들의 흡기 측에 직접 공급되거나 또는 그렇지 않으면 열 싱크로 배기된다(9018).

그러나, 실시예의 다수의 특징들 및 장점들이 전술한 설명에서 제시되었더라도, 실시예의 구조 및 기능의 상세들과 함께, 본 개시 내용은 예시적일 뿐이고, 특히 첨부된 청구항들이 표현되는 용어들의 광범위한 일반적인 의미에 의해 표시되는 전체 범위에 대한 본 개시 내용의 원리들 내의 부분들의 형상, 크기, 및 배열의 내용들에서의 변경들이 상세하게 이루어질 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

본 발명이 특정 바람직한 버전들을 참조하여 상당히 상세히 설명되었더라도, 다른 버전들이 해당 분야에서의 통상의 기술자들에게 쉽게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들의 사상 및 범위가 본 명세서에 포함되는 바람직한 버전들의 설명으로 제한되어서는 안 된다.

<산업상 적용 가능성>

본 발명은 컴퓨터 장비, 특히 둘러싸인 공간들에 국한되는 수집된 컴퓨터 장비의 효율적인 냉각을 허용한다. 서버 팜들, 공동-위치 설비들, 및 계산 및 저장 이용 가능성을 제공하는데 전문화되어 있는 다른 데이터 센터들의 전력 사용은 이용 가능한 전기의 크기 조정 가능한 백분률을 이용하는 것이다. 이러한 전력 사용의 대부분은, 컴퓨터 장비를 동작시키는 것 뿐만 아니라, 컴퓨터 장비를 냉각시키는 것에 관련된다. 본 발명은, 설비에 대한 상당한 수정들을 요구하지 않고, 모듈러 및 업그레이드 가능한 해결책을 허용하는 방식으로 이러한 장비를 냉각시키는 유효성에서 상당한 진보를 나타낸다.

Claims (19)

1. 서버 랙 시스템으로서,
   (i) 냉각 유입구 및 냉각 유출구를 갖는 냉각 저장소 보이드, 및 (ii) 배기 유입구 및 배기 유출구를 갖고, 상기 냉각 저장소 보이드에 인접하는, 배기 저장소 보이드, 및 (iii) 상기 배기 저장소 보이드로부터 상기 냉각 저장소 보이드를 분리하는 경계 벽을 정의하고, 컴퓨터 지지 표면을 갖는, 서버 랙 스탠드;
   상기 냉각 저장소 보이드 및 상기 배기 저장소 보이드 양자 모두에 접촉하는 상기 경계 벽에 의해 지지되는, Peltier 발전기 복합체; 및
   상기 Peltier 발전기 복합체로부터 부하로의 전류의 송신을 위해 적응되고, 상기 Peltier 발전기 복합체와 전기적 통신하는, 랙 회로
   를 포함하는 서버 랙 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 부하는 상기 서버 랙 스탠드에 근접하여 위치되는, 서버 랙 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 부하는 상기 냉각 저장소 보이드로부터 공기를 가압하도록 적응되는 공기 흐름 소스를 포함하는, 서버 랙 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 부하는 상기 배기 저장소 보이드로부터 공기를 가압하도록 적응되는 공기 흐름 소스를 포함하는, 서버 랙 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 냉각 유출구로부터 냉각 공기를 수용하도록 적응되는 공기 흐름 유입구 개구 및 상기 배기 유입구에 배기 공기를 송신하도록 적응되는 공기 흐름 유출구 개구를 정의하는 케이스를 갖고, 상기 서버 랙 스탠드에 해제 가능하게 부착되도록 적응되는, 실질적으로 밀봉된 컴퓨터
   를 더 포함하는 서버 랙 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 부하는 상기 냉각 저장소 보이드로부터 상기 배기 저장소 보이드로 공기를 가압하도록 적응되는 공기 흐름 소스를 포함하는, 서버 랙 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 랙 스탠드는, 상기 랙 회로에 대한 부하 회로의 해제 가능한 부착을 위해, 상기 랙 회로와 전기적 통신하는, 외부 단자를 포함하는, 서버 랙 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 배기 유입구는 상기 Peltier 발전기 복합체의 적어도 50%가 상기 배기 유입구와 상기 배기 유출구 사이에 위치되도록 상기 배기 유출구로부터 멀리 위치되는 서버 랙 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   상기 배기 유입구는 상기 Peltier 발전기 복합체의 적어도 80%가 상기 배기 유입구와 상기 배기 유출구 사이에 위치되도록 상기 배기 유출구로부터 멀리 위치되는, 서버 랙 시스템.
10. 서버 설비로서,
    둘러싸인 빌딩 내부를 정의하고, 상기 빌딩 내의 가스의 밀봉된 이동을 위한 빌딩 유입구 도관, 및 열 저장소에 가스를 배기하기 위한 유출구 도관을 갖는 빌딩;
    (i) 냉각 유입구 및 냉각 유출구를 갖는 냉각 저장소 보이드, (ii) 배기 유입구 및 배기 유출구를 갖고, 상기 냉각 저장소 보이드에 인접하는, 배기 저장소 보이드, 및 (iii) 상기 배기 저장소 보이드로부터 상기 냉각 저장소 보이드를 분리하는 경계 벽을 정의하고, 컴퓨터 지지 표면을 갖는, 서버 랙 스탠드;
    상기 냉각 유출구로부터 냉각 공기를 수용하도록 적응되는 공기 흐름 유입구 개구 및 상기 배기 유입구에 배기 공기를 송신하도록 적응되는 공기 흐름 유출구 개구를 정의하는 케이스를 갖고, 상기 서버 랙 스탠드에 해제 가능하게 부착되도록 적응되는, 실질적으로 밀봉된 컴퓨터;
    상기 냉각 저장소 보이드 및 상기 배기 저장소 보이드 양자 모두에 접촉하는 상기 경계 벽에 의해 지지되는, Peltier 발전기 복합체; 및
    상기 Peltier 발전기 복합체, 및 상기 공기 흐름 유입구 개구와 상기 냉각 유출구, 및 상기 공기 흐름 개구 유출구와 상기 공기 흐름 유출구 통로 사이에 밀봉된 연결을 형성하는 서버 도관, 및 상기 빌딩 유입구 도관으로부터 상기 열까지 공기를 가압하기 위한 공기 흐름 소스와 전기적 통신하는 랙 회로; 및
    상기 빌딩 유입구 도관으로부터 상기 열 저장소까지 공기를 가압하기 위한 공기 흐름 소스
    를 포함하는 설비.
11. 제10항에 있어서,
    상기 빌딩 유입구 도관으로부터 상기 열 저장소까지 공기 흐름을 가압하도록 적응되고, 상기 회로와 전기적 통신하는 부하
    를 더 포함하는 설비.
12. 제11항에 있어서,
    상기 공기 흐름 소스는 상기 랙 스탠드에 근접한 부하를 포함하는, 설비.
13. 제10항에 있어서,
    상기 랙 스탠드의 상기 회로는 상기 랙 스탠드로부터 먼 상기 Peltier 발전기 복합체로부터의 전류의 송신에 적응되는 유출구를 포함하는, 설비.
14. 제13항에 있어서,
    상기 회로 유출구는 상기 빌딩의 일반 회로와 전기적 통신하는, 설비.
15. 서버 팜 설비 내에서의 전기적 발전을 위한 방법으로서,
    공기를 빌딩 도관을 통해 서버 랙 스탠드의 냉각기 저장소 보이드 내로 가압하는 단계 - 상기 서버 랙 스탠드는, (i) 냉각 유입구 및 냉각 유출구를 갖는 상기 냉각 저장소 보이드, (ii) 배기 유입구 및 배기 유출구를 갖고, 상기 냉각 저장소 보이드에 인접하는, 배기 저장소 보이드, 및 (iii) 상기 배기 저장소 보이드로부터 상기 냉각 저장소 보이드를 분리하는 경계 벽을 정의하는, 컴퓨터 지지 표면을 가짐 -;
    공기를, 상기 냉각 유출구로부터 냉각 공기를 수용하도록 적응되는 공기 흐름 유입구 개구 및 상기 배기 유입구에 배기 공기를 송신하도록 적응되는 공기 흐름 유출구 개구를 정의하는 케이스를 갖고, 상기 서버 랙 스탠드에 해제 가능하게 부착되는, 실질적으로 밀봉된 컴퓨터 내로 안내하는 단계; 및
    상기 냉각 저장소 보이드 및 상기 배기 저장소 보이드 양자 모두와 접촉하는 상기 경계 벽에 의해 지지되는, Peltier 발전기 복합체를 통해, 랙 회로 내로 전기를 생성하는 단계
    를 포함하는 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 랙 회로로부터 상기 랙 스탠드에 근접한 부하에 전류를 송신하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는 공기 흐름 소스를 포함하는 상기 부하에 전류를 송신하는 단계를 포함하는, 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 랙 회로로부터 상기 랙 스탠드로부터 먼 부하에 전류를 송신하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 송신 단계는 상기 설비 내의 일반 회로에 전류를 송신하는 단계를 포함하는, 방법.

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