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集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统

阅读:162发布:2021-05-17

专利汇可以提供集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且把 信号 线、控制线路保护器(SPD)与信号线 串联 连接;把第一电源浪涌保护器(SPD)与电源线并联连接;把第四电源浪涌保护器(SPD)与内层屏蔽体连接、第二电源浪涌保护器(SPD)与第一 冷却液 \ 水 导管 连接;第三电源浪涌保护器(SPD)与第二冷却液\水导管连接,在信号线上、电源线上、内层屏蔽体上、第一冷却液\水导管和第二冷却液\水导管上瞬间产生的大 电流 卸载,依托内层屏蔽体形成了一个封闭的外部电 磁场 不能穿透的保护层,保护了内层屏蔽体内的 数据中心 的集装箱式数据中心,集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统含有电磁脉冲防御系统、 箱体 结构、 百叶窗 、电气系统、通信网络、 控制器 、托架和竖直冷却系统。,下面是集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统专利的具体信息内容。

1.一种集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统,其特征在于:一种集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统,其特征在于:把信号线、控制线路保护器(SPD)(531)与信号线(504)串联连接;把第一电源浪涌保护器(SPD)(506)与电源线并联连接;把第四电源浪涌保护器(SPD)(522)与内层屏蔽体连接,把在信号线上、电源线上、内层屏蔽体(501)上瞬间产生的大电流卸载,依托内层屏蔽体(501)形成了一个封闭的外部电磁场不能穿透的保护层,保护了内层屏蔽体内(501)的数据中心(10)。
2.一种集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统,其特征在于:把信号线、控制线路保护器(SPD)(531)与信号线(504)串联连接;把第一电源浪涌保护器(SPD)(506)与电源线并联连接;把第四电源浪涌保护器(SPD)(522)与内层屏蔽体连接、第二电源浪涌保护器(SPD)(516)与第一冷却液\导管连接(513);第三电源浪涌保护器(SPD)(592)与第二冷却液\水导管(520)连接,把在信号线上、电源线上、内层屏蔽体(501)上、第一冷却液\水导管(513)和第二冷却液\水导管(592)上瞬间产生的大电流卸载,依托内层屏蔽体(501)形成了一个封闭的外部电磁场不能穿透的保护层,保护了内层屏蔽体内(501)的数据中心(10),集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统由以下系统和装置组成:电磁脉冲防御系统、箱体结构、百叶窗、电气系统、通信网络、控制器、托架和竖直冷却系统。
3.根据权利要求2所述的集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统,其特征在于:由导电导磁的金属制成的内层屏蔽体(501)上,把第一支架(507)固定在内层屏蔽体(501)内表面,把信号线、控制线路保护器(SPD)(531)固定在第一支架(507)上;把第一电源浪涌保护器(SPD)(506)固定在第一支架(507)上;把第二支架(515)固定在在内层屏蔽体(501)内表面上,把第二电源浪涌保护器(SPD)(516)固定在第二支架(515)上;把第三支架(521)固定在在内层屏蔽体(501)内表面上,把第三电源浪涌保护器(SPD)(592)固定在第三支架(521)上,把第四电源浪涌保护器(SPD)(522)固定在第三支架(521)上,第一屏蔽导管(532)、第二屏蔽导管(509)、第三屏蔽导管(511)、第四屏蔽导管(519)、第一通管(502)、第二通风管(525)、是由导电导磁的金属制成安装在内层屏蔽体(501)上的两端弯成90°的导管,第三电源浪涌保护器(SPD)(592)上的第四接地导线(591)为第三电源浪涌保护器(SPD)(592)的保护地线(PE),通过连接内层屏蔽体(501)的内表面而向箱体(12)疏导吸收的能量,第四电源浪涌保护器(SPD)(522)上的第七导线线(524)与内层屏蔽体(501)的内表面连接;第四电源浪涌保护器(SPD)(522)上第八导线530与内层屏蔽体(501)的内表面连接;第四电源浪涌保护器(SPD)(522)上的第五接地导线(523)与内层屏蔽体(501)的内表面连接;第五接地导线(523)为第四电源浪涌保护器(SPD)(522)的保护地线(PE),通过连接内层屏蔽体(501)的内表面而向箱体(12)疏导吸收的能量,螺旋形导管(535)安装在两端弯成
90°的第一屏蔽导管(532)的两端,螺旋形导管(535)的第一接触口(534)与第一屏蔽导管(532)的第三接触口(540)连接;螺旋形导管(535)的第一接触口(534)与第一屏蔽导管(532)的第四接触口(541)连接,信号线(504)与信号线、控制线路保护器(SPD)(531)串联连接,第一导线(526)由螺旋形导管(535)第二接触口(536)进入到螺旋形导管(535)中,再由导管第一接触口(534)和第四接触口(541)内部进入到第一屏蔽导管(532)中;信号线(504)由螺旋形导管(535)第二接触口(536)进入到螺旋形导管(535)中,再由导管第一接触口(534)和第三接触口(540)内部进入到第一屏蔽导管(532)中;信号线(504)进入第一屏蔽导管(532)后,进入内层屏蔽体(501)内部前与第一导线(526)连接于第一连接点(503)处;信号线、控制线路保护器(531)的第二导线(527)与数据中心(10)的线号线(152)连接;第一地线(533)为信号线、控制线路保护器(SPD)(531)的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体(501)的内表面而向内屏蔽体(501)疏导吸收的能量,信号线(504)由螺旋形导管(535)第二接触口(536)进入到螺旋形导管(535)中,再由导管第一接触口(534)和第三接触口(540)内部进入到第一屏蔽导管(532)后,螺旋形导管(535)的第二接触口(536)与电源浪涌保护器(SPD)(593)的上部连接口(594)紧密连接在一起,螺旋形导管(535)安装在两端弯成90°的第二屏蔽导管(509)的两端,第一接触口(534)与第二屏蔽导管(509)的第五接触口(542)连接;螺旋形导管(535)第一接触口(534)与第二屏蔽导管(509)的第六接触口(543)连接,电源线(510)与第一电源浪涌保护器(SPD)(506)并联连接,连接方法如图(11)所示;第三导线(528)由螺旋形导管(535)的第二接触口(536)进入螺旋形导管(535)中再由第一接触口(534)和第二屏蔽导管(509)的第六接触口(543)进入到第二屏蔽导管(509)中;电源线(510)由螺旋形导管(535)的第二接触口(536)进入螺旋形导管(535)中再由第一接触口(534)和第二屏蔽导管(509)的第五接触口(542)进入到第二屏蔽导管(509)中;电源线(510)进入第二屏蔽导管(509)后,进入内层屏蔽体(501)内部前与第三导线(528)并联连接于第二连接点(508)处,电源线(510)由L线、N中性线和G保护地线组成,电源线(510)通过第二屏蔽导管(509)和螺旋形导管(535)由第二接触口(536)穿出后分出L线与数据中心的第一电源接口(112A)连接、N线与数据中心的第二电源接口(112B)连接;G保护地线与(506)的第二地线(547)连接后与(501)的内表面连接,第二地线(547)为第二电源浪涌保护器(SPD)(516)的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体(501)的内表面而向内屏蔽体(501)疏导吸收的能量,第三导线(528)由螺旋形导管(535)的第二接触口(536)进入螺旋形导管(535)中再由第一接触口(534)和第二屏蔽导管(509)的第六接触口(543)进入到第二屏蔽导管(509)后,螺旋形导管(535)的第二接触口(536)与电源浪涌保护器(SPD)(593)的上部连接口(594)紧密连接在一起,第一冷却水/液进出导管(513)和螺旋形导管(535)的第一接触口(534)前部同时放入到第三屏蔽导管(511)中,第四导线(514)由螺旋形导管(535)的第二接触口(536)进入螺旋形导管(535)中再由第一接触口(534)进入到第三屏蔽导管(511)中,第一冷却水/液进出导管(513)进入第三屏蔽导管(511)后,进入内层屏蔽体(501)前与第二电源浪涌保护器(SPD)(516)第四导线(514)连接于第三屏蔽导管(511)内部的第三连接点(512),第三地线(516)为第二电源浪涌保护器(SPD)(516)的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体(501)的内表面而向内屏蔽体(501)疏导吸收的能量,在螺旋形导管(535)的外部涂有绝缘层(596),防止螺旋形导管(535)与第一冷却水/液进出导管(513)接触造成电流连接,第四导线(514)由螺旋形导管(535)的第二接触口(536)进入螺旋形导管(535)后,螺旋形导管(535)的第二接触口(536)与电源浪涌保护器(SPD)(593)的上部连接口(594)紧密连接在一起,第二冷却水/液进出导管(520)和螺旋形导管(535)的第一接触口(534)前部同时放入第四屏蔽导管(519)中,第五导线(529)由螺旋形导管(535)的第二接触口(536)进入螺旋形导管(535)中再由第一接触口(534)进入到第四屏蔽导管(519)中,第二冷却水/液进出导管(520)进入第四屏蔽导管(519)后,进入内层屏蔽体(501)前与第三电源浪涌保护器(SPD)(592)的第五导线(529)连接于第四屏蔽导管(519)内部的第四连接点(518)处,第四地线(591)为第三电源浪涌保护器(SPD)(592)的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体(501)的内表面而向内屏蔽体(501)疏导吸收的能量,在螺旋形导管(535)的外部涂有绝缘层(596),防止螺旋形导管(535)与第二冷却水/液进出导管(520)接触造成电流连接,第五导线(529)由螺旋形导管(535)的第二接触口(536)进入螺旋形导管(535)中再由第一接触口(534)进入到第四屏蔽导管(519)后,螺旋形导管(535)的第二接触口(536)与电源浪涌保护器(SPD)(593)的上部连接口(594)紧密连接在一起。
4.根据权利要求2所述的集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统,其特征在于:在箱体(12)内部设置内层屏蔽体(501),在内层屏蔽体(501)上设置第一散热板(560)和第二散热板(561),第一散热板(560)外留出第一通风室(562);第二散热板(561)留出第二通风室(563);内层屏蔽体(501)内设有数据中心(10),内层屏蔽体(501)居中第一通风室(562)和第二通风室(563)位于箱体(12)的两侧,构成了一个完整的模化的集装箱数据中心,第一散热板(560)和第二散热板(561)可以有效散热并通过第一通风室(562)和第二通风室(563)把热量传导出去,在第二通风保护室(563)中设有第一道(24)和第二道门(557),第一道门(24)和第二道门(557)错开安装不在一条直线上对应,第一散热板(560),由多个安装在上面的第一通风管(502)组成,用于把数据中心(10)的热气导出到第一通风室(562);
螺旋形导管(535)安装在两端弯成90°的第一通风管(502)的两端,螺旋形导管(535)的第一接触口(534)与第一通风管(502)的第七接触口(543)连接;螺旋形导管(535)的第一接触口(534)与(502)的第八接触口(544)连接,第二散热板(561),由多个安装在上面的第二通风管(525)组成,用于把数据中心(10)的热气导出到第二通风室(563);螺旋形导管(535)安装在两端弯成90°的第二通风管(525)的两端,螺旋形导管(535)的第一接触口(534)与第二通风管(525)的第九接触口(545)连接;螺旋形导管(535)的第一接触口(534)与第二通风管(525)的第十接触口(546)连接,是电磁脉冲防御系统的内层屏蔽体(501)的正剖面图,四个夹(540)部分另用导电导磁的焊接成弧形,内层屏蔽体(501)的八个角都是弧形,是电磁脉冲防御系统的内层屏蔽体(501)的侧剖面图,四个夹角(541)部分用导电导磁的钢板焊接成弧形,内层屏蔽体(501)的八个角都是弧形,用导电导磁的胶材料制成的橡胶套(569),橡胶套前部分(568)大于橡胶套后部分(567),用多个内焊点(547)和外焊点(544)或者用内螺丝(545)和外螺丝(542)把内层屏蔽体(501)国定在箱体(12)上,箱体(12)是指包含内层屏蔽体(501),接触部(565)套上导电导磁胶材料制成的橡胶套(569),橡胶套前部分(568)大于橡胶套后部分(567),第一道门(24)和第二道门(557)的后部(566)有凸起来的部分用于防止电磁场进入,在第一道门(24)和第二道门(557)的门扇(599)与门框(548)合上后,橡胶套(569)与门框接触部(570)紧密接触,形成导电导磁屏蔽体,连接丫杈(551)由连接柱(550)以及连接丫杈(551)构成,规则的分布在门框(548)四周,该相邻的两个连接丫杈(551)方向错位,分别平行于以及垂直于门框(548),连接丫杈(551)和连接柱(550)起固定第一道门(24)和第二道门(557)的作用,把第一道门(24)焊接在箱体(12)上;第二道门(557)焊接在第二散热板(561)上,电源浪涌保护器(SPD)在电路中与电源线的常用连接方式是并联,托架(70)放置在数据中心(10)中,在内层屏蔽体(501)内部放置数据中心(10),螺旋形导管(535)的第一接触口(534),导管第二接触口(536),外部涂有不导电的绝缘层(596),电源浪涌保护器(SPD)(593)的上部连接口(594)为导电导磁的金属材料制造,在该内部(60)内,多个托架(70)沿第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)的每个设置,由横向延伸框架构件(44)的第一部分(50)支承的第一对间隔开的纵向延伸支承表面(56A)和(56B)支承沿第一纵向侧部(14)延伸的多个托架(70),由横向延伸框架构件(44)的第二部分(52)支承的第二对间隔开的纵向延伸支承表面(58A)和(58B)支承沿第二纵向侧部(16)延伸的多个托架(70),中央走廊部(72)被限定在托架(70)之间并且位于横向延伸框架构件(44)的第三部分(54)上方,在该中央走廊部(72)中,横向延伸框架构件(44)的第三部分(54)支承走道(74),可选地,走道(74)能够包括穿孔部(76)以及在该穿孔部(76)旁边纵向延伸的一个或多个沟道或电线管理通道(78A)和(78B),穿孔部(76)利用透气的、多孔的或穿孔的材料来构成,电线管理通道(78A)和(78B)每个都具有敞开顶部(82)和附接到其上的一个或多个可移除盖(84),每个盖(84)能够联接到每个电线管理通道(78A)和(78B)的敞开顶部(82),作为非限制性示例,盖(84)能够借助摩擦连接、卡合连接等而联接到通道(78A)和(78B)的敞开顶部(82),托架(70)能够借助隔离器或隔离联接器(86)被联接到第一对间隔开的纵向延伸支承表面(56A)和(56B)以及第二对间隔开的纵向延伸支承表面(58A)和(58B),所述隔离器或隔离联接器构造成吸收箱体(12)相对于托架(70)的运动,每个托架(70)还能借助隔离联接器(86)被联接到第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)中的一个,防止该托架倒塌或撞击到箱体(12)的第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)中,第一上部通风室(90A)被设置成邻近于第一纵向侧部(14)和顶蓬部(30),第二上部通风室(90B)被设置成邻近于第二纵向侧部(16)和顶蓬部(30),设置在第一上部通风室(90A)中的空气由竖直冷却系统(100A)冷却,设置在第二上部通风室(90B)中的空气由与竖直冷却系统(100A)大致类似的竖直冷却系统(100B)冷却,被冷却的空气从第一上部通风室(90A)和第二上部通风室(90B)向下流入到箱体(12)的内部(60)的中央走廊部(72)中,并且流向走道(74),中央走廊部(72)主要用作这样的管道,该管道用于接收并结合来自竖直冷却系统(100A)和(100B)两者的被冷却的空气,竖直冷却系统(100A)和(100B)使箱体(12)的在托架(70)之间的内部(60)的中央走廊部(72)充满冷却空气,被冷却的空气穿过走道(74)的穿孔部(76)并且进入到横向延伸下部通风室(46)中,下部通风室(46)内的冷却空气朝向第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)两者沿横向延伸框架构件(44)横向流动,被冷却的空气被向上抽吸到托架(70)中,向上流动通过该托架,并且返回到在托架(70)上方的第一上部通风室(90A)和第二上部通风室(90B),在此处,该被冷却的空气分别被竖直冷却系统(100A)和(100B)再次冷却,竖直冷却系统(100A)和(100B)彼此机械地分离并且独立地操作,如果竖直冷却系统(100A)和(100B)中的一个不起作用,那么另一个起作用的竖直冷却系统继续冷却流入中央走廊部(72)中并且因此进入到下部通风室(46)中的空气,用于将其分配到在第一纵向侧部(14)处的托架(70)以及在第二纵向侧部(16)处的托架,而不考虑哪个竖直冷却系统不起作用,数据中心(10)能够单独借助竖直冷却系统(100A)和(100B)中的一个来冷却,竖直冷却系统(100A)和(100B)两者都能够联接到公共主电源或单独主电源,竖直冷却系统(100A)和(100B)能够联接到公共冷却水供给系统或水源,第一纵向侧部(14)、第二纵向侧部(16)、第四百叶窗(18)、第二端部(20)、顶蓬部(30)和地板部(32),借助第一道门(24)和第二道门(557)能够接近的封闭中空内部(60),五个托架(70)沿第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)中的每个设置,然而,这不是必要的,并且取决于用于构造托架(70)和箱体(12)两者的尺寸,能够沿第一纵向侧部(14)和/或第二纵向侧部(16)设置不同数量的托架(70),中数据主机室(553)与第二隔热板(561)上设有第二道门(557),第一通风室(562)左端端部设有第一百叶窗(552)和第二百叶窗(555),其上下左右侧壁上设有第三百叶窗(556);第二通风室(563)右端端部设有第四百叶窗(18),其上下左右侧壁上设有第五百叶窗(564),在第四百叶窗(18)上安装第一道门(24),以上通风设计可以有效的提升散热效果和防止制冷机组被损坏,第一百叶窗(552)、第二百叶窗(555)、第三百叶窗(556)、第四百叶窗(18)和第五百叶窗(564)能够选择性地被打开和关闭以使数据中心(10)在开发系统状态和封闭系统状态之间选择性地过渡,在该开放系统状态中,至少一个百叶窗被打开,在该封闭系统状态中,全部百叶窗都被关闭,基于外部环境因素,数据中心(10)能够在开放系统状态下操作以在合适时采用“自由空气”冷却,并且在必要时切换到封闭系统状态,箱体(12)具有与第二纵向侧部(16)相对的第一纵向侧部(14),箱体(12)还包括:第四百叶窗(18),第一端部在第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)之间横向地延伸;以及第二端部(20),第二端部在第一侧部(14)和第二侧部(16)之间横向地延伸,第四百叶窗(18)中的第一道门(24)能够包括第一道门(24),箱体(12)还包括顶部(30),顶部(30)在第一侧部(14)和第二侧部(16)之间横向地延伸并且在第四百叶窗(18)和第二端部(20)之间纵向地延伸,箱体(12)还包括底部(32),该底部或地板部在第一侧部(14)和第二侧部(16)之间横向地延伸并且在第四百叶窗(18)和第二端部(20)之间纵向地延伸,第二端部(20)包括第一百叶窗(552)和第二百叶窗(555),存放计算设备(102)的其中一个托架(70)的前视图,被接收在托架(70)内的具体计算设备(102)能够包括任何计算装置(例如,刀片式服务器)以及本领域已知的任何其他类型的安装在机架上的电子设备,电气系统(110)向由托架(70)容纳的计算设备(102)(见图17)供应电,一个或多个电力线(112A)和(112B)(见图18)向电气系统(110)供应电力,作为非限制性示例,每条电力线(112A)和(112B)能够向电气系统(110)供应大约600安培Y形(WYE)的电力,电气系统(110)包括一个或多个配电面板(120A)和(120B),这些配电面板均分别具有多个断路器(122A-M)以及(122A-N),这些断路器保护箱体(12)内的各种带电部件(包括竖直冷却系统(100A)和(100B)、计算设备(102)等)免受功率骤增(例如由电压引起的电流消耗过量、电缆互连故障、或引起过量电流消耗的任何其他状况),作为非限制性示例,配电面板(120A)的断路器(122A-M)和配电面板(120B)的断路器(122A-N)能够具有小于22KIA的故障等级,电力线(112A)借助断开开关(124A)被联接到电气系统(110),该断开开关(124A)构造成将电力线(112A)的电流与配电面板(120A)和(120B)选择性地断开,例如,该断开开关能够构造用于600安培交流电(AC),电力线(112B)能够联接到单独的断开开关(124B),该断开开关(124B)构造成用于选择性地断开电力线(112B)的电流,配电面板(120A)向竖直冷却系统(100A)提供电力,配电面板(120B)向竖直冷却系统(100B)提供电力,配电面板(120A)和(120B)中的每个还沿箱体(12)的第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)两者向托架(70)提供电力,沿箱体(12)的第一纵向侧部(14)延伸的五个托架(70)被标记为″CARR.#9″、″CARR.#7″、″CARR.#5″、″CARR.#3″和″CARR.#1″,沿箱体(12)的第二纵向侧部(16)延伸的五个托架(70)被标记为″CARR.#8″、″CARR.#6″、″CARR.#4″、″CARR.#2″和″CARR.#0″,多个电导线(130)被连接到配电面板(120A)的断路器(122A-M)以及配电面板(120B)的断路器(122A-N),被联接到配电面板(120A)的断路器(122C-G)和(122I-M)的每个电导线(130)均沿第一纵向侧部(14)在托架(70)后面延伸,被连接到配电面板(120B)的断路器(122C-G)和(122I-M)的每个电导线(130)均沿第二纵向侧部(16)在托架(70)后面延伸,沿第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)延伸的电导线(130)将电力输送到多个电插座(132),该电插座能够安装到第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)或托架(70)上,省除了将电力传导到所选择的电插座(132)的电导线(130),每个托架(70)都能够包括两个或更多个电插座(132),针对每个托架(70)示出了两个电插座(132),用于托架″CARR.#8″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122C),用于托架″CARR.#6″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122D),用于托架″CARR.#
4″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122E),用于托架″CARR.#2″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122F),用于托架″CARR.#0″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122G),沿第二纵向侧部(16)的托架(70),用于托架″CARR.#9″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122I),用于托架″CARR.#7″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122J),用于托架″CARR.#5″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122K),用于托架″CARR.#3″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122L),用于托架″CARR.#1″的电插座(132)每个分别(借助一对电导线(130))被联接到配电面板(120A)和(120B)的断路器(122M),电气系统(110)能够包括用于每个电插座(132)的单独的电源(133)(例如,480VAC电源),每个主电源(133)均能够被联接在配电面板(120A)和(120B)的断路器(122C-G)和(122I-M)中的一个与电插座(132)之间,主电源(133)被联接到控制器(134),控制器(134)向主电源(133)发送指令,以指示这些电源向其相应电插座(132)中的一个或更多个通过电力或停止向其相应电插座(132)中的一个或多个发送电力,由此,控制器(134)控制哪些电插座(132)被供电以及哪些电插座不被供电,配电面板(120A)的断路器(122H)借助电导线(130)被联接到竖直冷却系统(100A),配电面板(120B)的断路器(122B)借助电导线(130)被联接到竖直冷却系统(100B),可选地,配电面板(120A)的断路器(122B)能够被联接到竖直冷却系统(100B),配电面板(120B)的断路器(122N)能够被联接到竖直冷却系统(100A),配电面板(120B)的断路器(122H)能够借助电导线(130)被联接到可选增湿器(123),可选增湿器(123)能够包括湿度传感器湿度传感器构造成产生指示箱体(12)内的湿度的湿度信号,控制器(134)能够联接到可选增湿器(123)并且构造成接收该湿度信号并且解释该湿度信号以确定箱体(12)内的湿度,控制器(134)能够向增湿器(123)发送指令,从而基于该湿度信号来指示该增湿器增加或减少箱体(12)内的湿度,响应于来自控制器(134)的指令,增湿器(123)能够增加其水蒸汽输出以增加箱体(12)内的空气内部的湿度或者减小其输出以减小箱体(12)内的空气内部的湿度,电力线(112B)的电力突然中断时,UPS114向数据中心(10)的各个带电部件提供电力,带电部件包括竖直冷却系统(100A)和(100B)、计算设备(102)等,电气系统(110)包括构造成向全部托架(70)以及定位在数据中心(10)内的其他电气设备(例如,冷却系统(100A)和(100B))提供电力的单个UPS114,UPS114能够包括一个或多个电池(115),能够从数据中心(10)省除一个或多个托架(70),以提供箱体(12)内用于UPS114的物理空间,作为非限制性示例,单个UPS114能够装配在由其中一个托架(70)占用的同一覆盖区或空间包络面内,作为另一非限制性示例,单个UPS114能够装配在由一对横向相邻托架(70)占用的同一覆盖区或空间包络面内,在这种实施方式中,UPS114能够装配在托架(70)中的第一托架的空间包络面内,并且UPS114的电池(115)能够占用与这些托架(70)的横向相邻于该第一托架的第二托架相同的空间包络面,因此,数据中心(10)能够基于用户对于计算设备(102)的需要以及由此所需的托架(70)数量对比可靠性(即,包括或不包括一个或多个可选UPS114)而构造成,UPS114能够从电力线(112B)和/或电力线(112A)接收电力,UPS114借助断开开关(124C)被联接到配电面板(120A)和(120B),在所述的实施方式中,设置UPS旁路开关(124D),在正常操作期间,开关(124A)、(124B)和(124C)闭合并且UPS旁路开关(124D)断开,通过断开开关(124A)、(124B)和(124C)并且闭合UPS旁路开关(124D),UPS114被绕过,控制器(134)能够被联接到开关(124A)、(124B)、(124C)和(124D)并且构造成断开它们,以切断至配电面板(120A)和(120B)的电力,图19中的虚线示出了将控制器(134)联接到开关(124A)、(124C)和(124D)的控制线,控制线携载来自控制器的指令,从而指示开关(124A)、(124C)和(124D)断开,以切断至配电面板(120A)和(120B)的全部电力,另一控制线能够用于将控制器(134)连接到断开开关(124B),UPS114构造成检测至配电面板(120A)和(120B)的电力何时被中断并且何时开始向其放出电力,以避免或减少到电气系统(110)的其他部件的任何电力损失的持续时间,从电力线(112B)(借助断开开关(124B))接收的电力由UPS114通过断开开关(124C)发送到配电面板(120A)和(120B),当UPS114检测到电力线(112B)不再携载电流时,UPS114能够构造成开始从电池(115)向配电面板(120A)和(120B)放出电力;或另选地,将电力从电力线(112A)发送到配电面板(120A)和(120B),UPS114包括静态开关(116),在电线(112B)发生电力损失的情况下,静态开关(114)能够向电力线(112A)传输负载(例如,计算设备(102),如果电力线(112A)也不提供电力,那么UPS114将从电池(115)向电气系统(110)的配电面板(120A)和(120B)放出电力,另选地,在电力线(112B)发生电力损失的情况下,UPS114将开始从电池(115)向电气系统(110)的配电面板(120A)和(120B)放出电力,当UPS114已经放出其存储的全部能量时,静态开关(116)将向电力线(112A)传输负载(例如,计算设备(102)),与单独将UPS 114联接到电力线(112B)相比,将UPS114的静态开关(116)联接到电力线(112A)提供更大的故障容差,调器和路由器等,网络连接(150)能够借助本领域已知的任何合适连接而连接到外部网络(152),所述合适连接包括无线连接、电缆段、光纤电缆段等,数据中心(10)能够借助一个或多个网络电缆连接(例如,48CAT6 GigE网络连接)被联接到在邻近建筑物中实施的外部网络,数据中心(10)还能够包括内部网络或专用网络(154)(例如,局域网(“LAN”)),内部网络或专用网络用于将数据中心(10)内的数据在计算设备(102)的各个部件之间传送,专用网络(15)4能够被实施为以太网络,网络电缆线路能够将托架(70)中的计算设备(102)联接到专用网络(154)的各个网络部件,网络电缆线路能够包括本领域已知的任何合适电缆,所述电缆包括铜电缆、光纤电缆等,网络电缆线路能够根据需要沿第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)联接,以实现与驻留在托架(70)中的计算设备(102)的连接,此外,网络电缆线路能够驻留在电线管理通道(78A)和(78B)内,另选地,托架(70)中的计算设备(102)能够借助无线连接而联接到专用网络(154)的单个部件,控制器(134)还联接到专用网络(154),电气系统(110)还能够连接到专用网络(154),每个主电源(133)(被联接到电插座(132))能够被联接到专用网络(154),在这种实施方式中,控制器(134)能够通过专用网络(154)发送指令到主电源(133),此外,照明系统(140)能够联接到专用网络(154),控制器(134)能够通过专用网络(154)发送指令到照明系统(140),其他部件(例如,可选增湿器(123)和竖直冷却系统(100A)和(100B))能够联接到专用网络(154),目的在于与控制器(134)通信和/或从控制器(134)接收指令,网络连接(150)能够联接到专用网络(154),目的在于在专用网络(154)和外部网络(152)之间提供通信,用于实施专用网络(154)、将计算设备(102)联接到专用网络(154)以及将专用网络(154)联接到外部网络(152)的方法和装置是本领域已知的,控制器(134)被联接到存储器(136)和/或包括存储器(136),存储器(136)包括能够由控制器(134)执行的指令,控制器(134)还能够可选地联接到设置在箱体(12)的内部(60)内的一个或多个温度传感器(137),这些温度传感器每个都构造成向控制器(134)发送温度信号,存储器(136)能够包括这样的指令,当所述指令由控制器(134)执行时,所述指令指示控制器来解释接收自每个温度传感器(137)的温度信号,以获得温度测量值,存储器(136)还能够存储从温度信号获得的温度测量值(多个温度测量值)、接收自每个温度传感器(137)的温度信号等,控制器(134)能够通过专用网络(154)来控制计算设备(102)(见图17)以及箱体(12)内的环境,在控制器(134)被联接到至外部网络(152)的网络连接(150)的实施方式中,被联接到外部网络(152)的一个或多个远程计算装置能够与控制器(134)通信,例如,远程计算装置能够接收来自控制器(134)的温度信息,类似地,远程计算装置能够接收来自控制器(134)的湿度信息,该湿度信息由控制器接收自可选增湿器(123),此外,远程计算装置能够发送指令到控制器(134),从而指示该控制器向可选增湿器(123)发送指令,从而增加或减小箱体(12)内的湿度,远程计算装置还能够指示控制器(134)发送指令,从而使得所选择的主电源(133)(被联接到所选择的电插座(132))加电或掉电,此外,远程计算装置还能够指示控制器(134)来接通或关闭照明系统(140)的LED(142),控制器(134)能够监控箱体(12)内的环境系统,例如,竖直冷却系统(100A)和(100B)每个均能够包括冷却系统处理器或控制器(380)(下文描述),控制器(134)能够联接到冷却系统控制器(380),用于从其接收信息,控制器(134)能够发送所接收的信息到远程计算装置(多个远程计算装置),例如,控制器(134)能够传输警报到远程计算装置(多个远程计算装置),从而指示已经出现问题(例如,冷却水流已经停止、制冷剂流的温度过高而不能充分地冷却计算设备(102)等),此外,控制器(134)能够发送指令给冷却系统控制器(380),以基于箱体(12)内的温度来指示该冷却系统控制器操作或不操作,存储器(136)能够包括这样的指令,该指令用于监控电气系统(110)以及指示控制器(134)将与电力可用性和电力消耗有关的信息报告给与外部网络(152)联接的远程计算装置(多个远程计算装置),此外,控制器(134)能够接收来自远程计算装置(多个远程计算装置)的指令,例如使得电气系统(110)掉电(例如,断开开关(124A)、(124B)、(124C)和(124D))、使所选择的主电源(133)(被联接到一个或多个电插座(132))通电、断开至所选择的主电源(133)(被联接到一个或多个电插座(132))的电力的指令等,控制器(134)能够监控和/或控制计算设备(102),例如,存储器(136)能够包括用于监控UPS114、计算设备(102)的单个部件(例如,各个刀片式服务器)等的指令,此外,控制器(134)能够接收来自远程计算装置(多个远程计算装置)的指令从而指示该控制器将计算设备(102)的单个部件接通或关闭、向该远程计算装置提供数据等,控制器(134)能够包括用户界面(138),该用户界面构造成显示从接收自每个温度传感器(137)的温度信号获得的温度测量值(多个温度测量值)、以及接收自箱体(12)内的其他系统的任何数据,托架(70)构造成存放计算设备(102),该计算设备能够包括多个计算装置(例如,刀片式服务器),托架(70)具有与大致敞开顶部(212)相对的大致敞开底部(210),托架(70)还具有大致敞开前部(214),计算设备(102)、风扇、电线电缆线路、能安装在机架上的设备、附件等被接收在该大致敞开前部中,用于存放在其中并且在其中被使用,与敞开前部(214)相对,托架(70)具有后部(216),电缆线路和布线(例如,电线、通信电缆等)能够通过后部(216)进入到托架(70)中,该后部能够打开和/或能够包括一个或多个孔(215),所述孔构造成允许一条或多条电缆或电线从其穿过,如上所述,电导线(130)和可选通信电缆线路能够沿第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)延伸,此外,电插座(132)沿第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)定位成邻近于托架(70)的后部(216),这种电插座(132)和通信电缆线路能够通过托架(70)的后部(216)被联接到该托架中的计算设备(102),被容纳在箱体(12)的内部(60)中的计算设备(102)的数量至少部分地由托架(70)的数量以及每个托架容纳计算设备(102)的容量来确定,托架(70)包括框架(220),计算设备(102)、风扇、电缆线路、能安装在机架上的设备、附件等能够安装或以其他方式附接到该框架,框架(220)构造成允许空气流入到敞开底部(210)中、向上流过托架(70)、流过并围绕计算设备(102)及其计算设备中的其他物品、以及流出敞开顶部(212),框架(220)包括多个间隔开的竖立支承构件(222A-H),从而限定一个或多个竖立设备接收区域(224A-C),所述实施方式具有三个设备接收区域(224A-C),这些设备接收区域由沿托架(70)的前部(214)设置的四个竖立支承构件(222A-D)以及沿托架(70)的后部(216)设置的四个竖立支承构件(222E-H)限定,本领域技术人员理解的是,通过将本领域的普通知识应用到本教导能够构造出具有不同数量的竖立设备接收区域的托架,并且这样的实施方式落入本教导的范围内,竖立支承构件(222A-H)在托架(70)的敞开顶部(212)处由具有孔(228A-F)的通风顶板(226)联接到一起,所述孔(228A-F)与设备接收区域(224A-C)连通,加热空气能够通过该通风顶板离开该设备接收区域(224A-C)并且传送到定位在通风顶板上方的相应第一或第二上部通风室(90A)或(90B),竖立支承构件(222A-H)沿托架(70)的前部(214)在敞开底部(210)处由前部导轨(230)联接到一起并且沿托架(70)的后部(216)在敞开底部(210)处由后部导轨(232)联接到一起,沿托架(70)的前部(214)对齐的四个竖立支承构件(222A-D)能够由任何期望数量的前后延伸构件(236)联接到沿托架(70)的后部(216)对齐的四个竖立支承构件(222E-H),构件(236)能够向托架(70)提供结构稳定性,此外,构件(236)能够提供附接点,计算设备(102)、风扇、电缆、能安装在机架上的设备、附件等能够被联接到附接点,此外,沿后部(216)的竖立支承构件(222E-H)能够由在其间延伸的任何数量的构件(238)联接到一起,构件(238)能够提供稳定性和/或附接点,计算设备(102)、风扇、电缆、能安装在机架上的设备、附件等能够被联接到该附接点,可选地,构件(238)中的孔(239)构造成提供用于布线和电缆线路等的通路,沿托架(70)的前部(214)的竖立支承构件(222A-D)能够包括开口(240A-F),这些开口每个均构造成接收计算设备,例如整流器、网络交换装置(例如,路由器)等,两个开口(240E)和(240F)每个均容纳整流器(242),并且四个开口(240A-D)每个均容纳网络交换装置(244),作为示例,整流器(242)能够构造成从大约480V至大约48V整流,联接到配电面板(120A)的电插座(132)能够连接到其中一个整流器(242),联接到其他配电面板(120B)的电插座(132)能够联接到整流器(242)中的其他整流器,由此,每个整流器(242)均接收来自不同配电面板(120A)或(120B)的电力,设备接收区域(224A-C)每个均能够划分为四个部段″S1-S4″(每个托架(70)一共12个部段),每个部段″S1-S4″能够使用二十四个以太网连接;然而,这不是必要的,作为非限制性示例,每个刀片槽均能够具有两个以太网端口,然而,如本领域技术人员所理解的,每个刀片槽能够包括不止两个以太网端口,例如,不止一个以太网端口能够定位在刀片式服务器的前部,并且不止一个以太网端口能够定位在刀片式服务器的后部,设备接收区域(224A-C)不局限于结合具有具体数量的以太网端口的刀片式服务器使用,此外,设备接收区域(224A-C)不局限于结合具有以太网端口的刀片式服务器使用并且能够结合具有其他类型的通信端口的刀片式服务器使用,多个空气移动组件(260)均具有多个空气移动装置(264)(例如,风扇),这些空气移动装置取向成将空气向上吹动通过设备接收区域(224A-C),这些空气移动组件(260)被安装在托架(70)的竖立支承构件(222A-H)之间,每个空气移动组件(260)均包括框架(262),该框架构造成安装在设备接收区域(224A-C)中的一个内,框架(262)容纳多个空气移动装置(264),每个空气移动装置均取向成使得空气沿大致相同的向上方向流动,托架(70)包括九个空气移动组件(260),安装在每个设备接收区域(224A-C)内的空气移动组件的数量能够至少部分地基于冷却接收在其中的计算设备所需的空气循环量来确定,空气移动组件(260)均接收来自电导线(130)的电力,所述电导线运送电力到托架(70)并且使得容纳在其中的计算设备(102)通电,竖立设备接收区域(224A-C)能够被定制以接收预定集合的计算设备(例如,预定数量的刀片式服务器),例如,竖立设备接收区域(224A-C)能够构造成沿竖直取向接收刀片式服务器(103),另选地,竖立设备接收区域(224A-C)能够构造成沿水平取向接收刀片式服务器,标准19″机架安装计算机齿轮能够被安装在竖立设备接收区域(224A-C)内部,机架安装计算机齿轮内的风扇将空气从箱体(12)内部(60)的中央走廊部(72)抽吸到竖立设备接收区域(224A-C)中,该空气将穿过机架安装计算机齿轮,由此被加热、并且从与托架(70)的后部(216)邻近的机架安装计算机齿轮离开,被加热空气可以离开托架(70)内或托架(70)的后部(216)与第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)中的邻近一个纵向侧部之间的机架安装计算机齿轮,在这样的实施方式中,空气移动组件(260)将托架(70)内的被加热空气朝向托架(70)的敞开顶部(212)向上引导,此外,空气移动组件(260)将有助于将被加热空气抽吸出托架(70)外并抽入到竖立设备接收区域(224A-C),在这些竖立设备接收区域中,空气移动组件(260)将被加热空气朝向托架(70)的敞开顶部(212)向上引导,机架安装计算机齿轮能够沿任何取向安装到竖立设备接收区域(224A-C)内,例如,机架安装计算机齿轮能够以类似于刀片式服务器的方式安装到竖立设备接收区域(224A-C)内,此外,能够使用托架(70)的另选实施方式,其中机架安装计算机齿轮能够安装成在箱体(12)内纵向延伸,隔离联接器(86)能够沿托架(70)的底部(210)联接到竖立支承构件(222A-H),另选地,隔离联接器(86)能够安装到沿托架(70)的底部(210)定位的前部导轨(230)、后部导轨(232)和/或构件(236),隔离联接器(86)还能够将竖立支承构件(222E-H)中的一个或多个联接到箱体(12)的第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16),竖直冷却系统(100A)冷却通过沿第一纵向侧部(14)设置的托架(70)向上流动的空气,而竖直冷却系统(100B)冷却通过沿第二纵向侧部(16)设置的托架(70)向上流动的空气,竖直冷却系统(100B)与竖直冷却系统(100A)大致相同,因此为了说明目的,将仅详细说明竖直冷却系统(100B),竖直冷却系统(100B)包括两种流体流,即制冷剂流和冷水或冷却水流,在竖直冷却系统(100B)内,制冷剂流通过将其热量传递到冷却水流而被冷却,竖直冷却系统(100B)包括水/制冷剂热交换器(300),所述水/制冷剂热交换器构造成从制冷剂流传热到冷却水流,水/制冷剂热交换器(300)能够利用本领域已知的任何热交换器来实施,冷却水流接收自作为连续冷却水流的外部冷却供水系统或水源(310),可选地,冷却水流能够驻留在闭合回路(312)中,该闭合回路将被加热的先前冷却水返回到外部冷却水源(310)以再次冷却,闭合回路(312)和水/制冷剂热交换器(300)与托架(70)间隔开,并且制冷剂被带到该托架,因此,冷却水流的闭合回路(312)和水/制冷剂热交换器(300)与数据中心(10)的计算设备(102)隔离开,冷却水流由第一水管线路(318)运输到箱体(12)并且由第二水管线路(320)运离箱体(12),箱体(12)包括T形入口(330),该T形入口阀将从第一水管线路(318)接收的冷却水流的一部分引导到每个竖直冷却系统(100A)和(100B),箱体(12)包括T形出口阀(332),该T形出口阀将从竖直冷却系统(100A)和(100B),两者接收的冷却水流引导到第二水管线路(320),入口管(334)被联接在入口阀(330)的一个出口与竖直冷却系统(100B)的水/制冷剂热交换器(300)之间,入口管(334)将冷却水流的一部分运送到水/制冷剂热交换器(300),类似的入口管(未示出)被联接在入口阀(330)的另一出口与竖直冷却系统(100A)的水/制冷剂热交换器(300)之间,出口管(336)被联接在竖直冷却系统(100B)的水/制冷剂热交换器(300)与出口阀(332)的一个入口之间,出口管(336)将冷却水流从水/制冷剂热交换器(300)运送到出口阀(332),类似的出口管(未示出)被联接在竖直冷却系统(100A)的水/制冷剂热交换器(300)与出口阀(332)的另一入口之间,在入口管(334)内流动的冷却水流能够将入口管冷却到箱体(12)的内部(60)内的空气中水分的冷凝温度以下,因此,水能够在入口管(334)上冷凝并且从该入口管滴落,类似地,在出口管(336)内流动的冷却水流能够将出口管冷却到箱体(12)的内部(60)内的空气中水分的冷凝温度以下,从而使得水在出口管上冷凝并且从该出口管滴落,盆或承水盘(340)能够设置在入口管(334)和出口管(336)下方,从入口管(334)和出口管(336)滴落的任何冷凝水能够滴落到承水盘(340)中,承水盘(340)包括出口或排水口(342),冷凝水通过该出口或排水口离开承水盘(340),排水口(342)能够延伸通过箱体(12)的地板部(32)并且能够与箱体(12)外部的环境开放连通,如本领域技术人员能够理解的,外部管道、软管等能够被联接到排水口,用于将冷凝水远离箱体(12)引导,入口管(334)和承水盘(340)一起形成无源除湿系统(350),该无源除湿系统限制箱体(12)内的湿度而不会消耗超过竖直冷却系统(100A)和(100B)(见图13)所消耗的任何附加电功率,在一些实施方式中,无源除湿系统(350)包括出口管(336),由无源除湿系统(350)提供的除湿量能够至少部分地由供水在其上冷凝的部件(例如,入口管(334)、出口管(336)、水/制冷剂热交换器(300)、入口阀(330)和出口阀(332)等)的表面面积来确定,在竖直冷却系统(100B)内,冷却剂流流经闭合回路(352),闭合回路(352)包括制冷剂供应歧管(354)和制冷剂回流歧管(356),制冷剂供应歧管(354)将冷却的制冷剂运送到多个供应管(360),每个供应管均被连接到多个制冷剂/空气热交换器(370)中的一个,在所示的实施方式中,对于每个托架(70)设置两个热交换器(370),然而这不是必要的,多个流管(372)每个均联接到多个热交换器(370)中的一个,所述多个回流管将被加热的制冷剂从多个热交换器(370)运送到制冷剂回流歧管(356),由于所述的实施方式包括用于每个托架(70)的两个热交换器(370),因此多个供应管(360)和多个回流管(370)每个均包括十个导管,制冷剂回流歧管(356)将从热交换器(370)接收的被加热的制冷剂往回运送到水/制冷剂热交换器(300),以由所述水/制冷剂热交换器(300)中的冷却水流再次冷却,制冷剂供应歧管(354)、供应管(360)、制冷剂回流歧管(356)和回流管(372)均能够包括构造成控制或限制从其经过的制冷剂流的一个或多个流量调节器或阀(358),制冷剂供应歧管(354)包括在第一供应管(360)之前的一个阀(358),阀(358)调节进入到供应管(360)中的制冷剂流,供应管(360)均包括一个阀(358),阀(358)调节至每个热交换器(370)的制冷剂流,通过选择性地调节通过阀(358)的制冷剂流,供应到每个热交换器(370)的冷却量能够被调节,竖直冷却系统(100B)能够包括与制冷剂供应歧管(354)、供应管(360)、制冷剂回流歧管(356)和/或回流管(372)联接的一个或多个传感器(376),每个温度传感器(376)均能够用于监控制冷剂流的温度并且产生温度信号,竖直冷却系统(100B)能够包括冷却系统控制器(380),该冷却系统控制器能够联接到入口阀(330)和温度传感器(多个温度传感器)(376),在这样的实施方式中,冷却系统控制器(380)构造成基于从温度传感器(多个温度传感器)(376)接收的温度信号(多个温度信号)来增加或减小通过入口阀(330)的冷却水的流速,用于减小或增加竖直冷却系统(100B)的闭合回路(352)内的冷却剂流的温度,由此,通过改变用于冷却制冷剂流的冷却水流的流速,能够调节闭合回路(352)内的制冷剂流的温度,有任何制冷剂从竖直冷却系统(100B)泄漏,那么该制冷剂以气体或蒸汽形式泄漏,即使发生制冷剂泄漏,该制冷剂也不会泄漏或滴落到计算设备(102)上面,供制冷剂循环的制冷剂供应歧管(354)、供应管(360)、制冷剂回流歧管(356)和回流管(372)的温度高于在箱体(12)的内部(60)内的空气中的水分的冷凝温度,水不会冷凝在制冷剂供应歧管(354)、供应管(360)、制冷剂回流歧管(356)和回流管(372)上,结果,制冷剂流不会使得计算设备(102)暴露于滴落水(由于冷凝而滴落),每个热交换器(370)均具有盘管组件(373),制冷剂从供应管(360)流入到每个热交换器(370)中并且循环通过其盘管组件(373),托架(70)上方的空气是热的,因为其已经被计算设备(102)加热,被加热的空气向上行进通过热交换器(370)并且由制冷剂冷却,每个热交换器(370)均被实施为散热器蒸发器,所述热交换器的盘管组件(373)相对于托架(70)的前部(214)和敞开顶部(212)成一定角度设置,盘管组件(373)具有一个或多个冷却表面,在该冷却表面处,在盘管组件(373)外部的空气与在盘管组件(373)内流动的制冷剂之间进行热交换,热交换器(370)的盘管组件(373)能够成角度,以最大化可用于定位热交换器的空间的冷却表面的数量,由此提供最大量的冷却能力,被限定在托架(70)的前部(214)和盘管组件(373)之间的内角″A″能够从大约144度至大约158度变化,因此,在盘管组件(373)和托架(70)的敞开顶部(212)之间能够限定从大约144度至大约158度的角度,热交换器(370)的冷却能力还至少部分地取决于在其盘管组件(373)中流动的制冷剂的量,如上所述,通过调节阀(358),从每个供应管(360)流动到每个热交换器(370)中的制冷剂的量能够被调节,由此,竖直冷却系统(100B)的冷却能力能够针对每个托架(70)、每个托架的一部分等被定制,此外,冷却能力能够至少部分地基于预期由计算设备(102)产生的热量的量被确定,所述计算设备被安装在每个托架内、被安装在托架的一部分内等,作为非限制性示例,从供应管(360)到热交换器(370)中的制冷剂流能够针对箱体(12)内的计算设备(102)(例如,刀片式服务器)的具体分布而被定制,此外,制冷剂供应歧管(354)内的阀(358)能够被用于控制到竖直冷却系统(100B)的全部热交换器(370)的制冷剂流,类似地,制冷剂回流歧管(356)中的阀(未示出)能够被用于限制来自竖直冷却系统(100B)的全部热交换器(370)的制冷剂流,多个弯管或弯曲导管(390)能够被联接在每个热交换器(370)与相邻托架(70)的敞开顶部(212)的至少一部分之间,以将从托架(70)升起的被加热的空气引导到热交换器(370)中,一个弯曲导管(390)被联接在单个热交换器(370)与相邻托架(70)的敞开顶部(212)的一部分(例如,大约一半)之间,每个弯曲导管(390)均具有弯曲部(392),并且限定用于从托架(70)驱出到热交换器(370)中的被加热的空气的弯曲行进路径,通过将从托架(70)升起的被加热的空气沿箱体(12)的顶蓬部(30)引导,弯曲部(392)有助于防止在上部通风室(90A)和(90B)中沿顶蓬部(30)形成背压,该背压将被加热的空气往回推到托架(70)的敞开顶部(212)中,在所述的实施方式中,弯曲导管(390)包括内部挡板(394),该挡板使弯曲导管(390)沿弯曲行进路径分叉,密封构件(396)定位在托架(70)的后部(216)与第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)之间,类似地,密封构件(397)定位在托架(70)的前部(214)和热交换器(370)之间,密封构件(396)和(397)有助于将上部通风室(90A)和(90B)从箱体(12)的内部(60)的其余部分密封,密封构件(396)和(397)能够由本领域已知的任何合适材料(包括泡沫)构造成,由热交换器(370)冷却的空气由空气移动组件(260)从该热交换器推动,并且所述空气朝向箱体(12)的地板部(32)上的走道(74)从成角度的热交换器(370)向下流动,走道(74)包括穿孔部(76),该穿孔部允许空气从其流过并且进入到下部通风室(46)中,如果横向延伸框架构件(44)实施为C形截面形状,那么空气能够在横向延伸框架构件(44)的敞开内部(47)内横向流动,C形横向延伸框架构件(44)的敞开内部(47)能够被认作是邻近的下部通风室(46)的一部分,在下部通风室(46)内,该空气就可能流动到托架(70)下面,由于横向延伸框架构件(44)从走道(74)下面延伸到沿第一纵向侧部(14)和第二纵向侧部(16)两者设置的托架(70)下面,因此空气由横向延伸框架构件(44)从走道(74)下面朝向托架(70)并且在该托架下面横向引导,一旦位于托架(70)下面,空气就被托架的空气移动组件(260)向上抽吸并且进入到该托架(70)中,并且通过并围绕计算设备(102),当空气由计算设备(102)加热时,被加热的空气升高通过托架(70),并且进入到弯曲导管(390),该弯曲导管将被加热的空气引导到与托架相关的热交换器(370)中,以被再次冷却,每个托架(70)均包括空气移动装置(264),由空气移动装置(264)消耗以充分地冷却计算设备(102)的功率量能够至少部分地由空气如何从托架(70)流动并且流入到热交换器(370)中来确定,因此,弯曲导管(390)在上部通风室(90A)和(90B)中的形状能够至少部分地由空气移动装置(264)所消耗的功率量来确定,因此,弯曲导管(390)能够构造成减小或最小化由空气移动装置(264)消耗的功率量,箱体(12)定位在其中容器外部的空气具有适合于冷却安装在托架(70)内的计算设备(102)(见图17)的温度的环境中,那么该容器能够包括这样的开口,来自外部环境的空气能够通过该开口流入到容器中,以冷却该计算设备(102),该容器还能够包括这样的开口,由计算设备(102)加热的空气能够通过该开口离开该容器而进入到外部环境中。

说明书全文

集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种把信号线、控制线路保护器(SPD)与信号线串联连接;把第一电源浪涌保护器(SPD)与电源线并联连接;把第四电源浪涌保护器(SPD)与内层屏蔽体连接、第二电源浪涌保护器(SPD)与第一冷却液\导管连接;第三电源浪涌保护器(SPD)与第二冷却液\水导管连接,把信号线上、电源线上、内层屏蔽体上、第一冷却液\水导管和第二冷却液\水导管上瞬间产生的大电流卸载,依托内层屏蔽体形成了一个封闭的外部电磁场不能穿透的保护层,保护了内层屏蔽体内的数据中心的集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统。

背景技术

[0002] 一、高能电磁脉武器对计算机系统的破坏
[0003] 大规模集成电路抗高能电磁脉冲武器的能非常薄弱,当电磁炸弹爆炸时,强大的电磁脉冲所产生的电磁场耦合到计算机电路之中感应出强大的电流,使数字逻辑电路发生瞬时可恢复翻转或永久性的翻转,降低电子元器件的性能,使计算机系统无法正常工作,甚至烧毁电子元器件。也可能触发系统内部的电路,使之产生工作方式的紊乱,随着超大规模固体集成技术的发展,片上容纳的元器件和电路的数量一直在迅速增长,使得电子器件正常工作的电流和电压电平以及可能导致损坏的功率都在慢慢降低,这些都使得计算机系统极易受到高能电磁武器的威胁。
[0004] 二、电磁脉冲防护的三个方面
[0005] 2.1屏蔽:屏蔽是利用屏蔽体来阻挡或减少电磁能的传输,达到电磁防护的一种重要手段,这种屏蔽体不让电磁场到达被保护的设备。
[0006] 2.2接地:接地处理是将电子设备通过适当的方法和途径与大地连接,以提高电子设备电路系统工作的稳定性,有效地抑制外界电磁场的影响,避免机壳因电荷积累过多导致放电所造成的干扰和损坏。
[0007] 2.3滤波器:滤波器可以由电阻、电感、电容一类无源或有源器件组成选择性网络,以阻止有用频带之外的其余成分通过,完成滤波作用,也可以由体一类有损耗材料组成,由它把不希望的频率成分吸收掉,达到滤波的作用。
[0008] 三、国际最先进的电源浪涌保护器(SPD);信号线、控制线路保护器(SPD)技术介绍:
[0009] 3.1多级防护机制,残压可达0V。经过导流的浪涌电压一般在2.5KV~15KV之间,所配备的SPD产品应该经过多级防护后,达到极低的残压,特殊行业能够达到0伏。
[0010] 3.2响应速度小于1纳秒,有效防护二次雷、感应雷以及电气内部涌流瞬态电压抑制器(简称TVS)。TVS二级管响应时间小于1纳秒。
[0011] 3.3外壳采用NEMA 4标准,防水、防火、防爆、防静电。
[0012] 3.4专利正弦波ORN跟踪技术,精确消除浪涌、谐波功能。传统产品是采用传统上下夹钳值滤波,压敏的特性是当电压达到阀值时对地导通,从而达到泄放电流的目的。
[0013] 3.5独一无二的化学封装专利技术,保障器件持久的可靠性能。
[0014] 3.6真正的10模(全模)保护,阻断浪涌所有可能通道。设备要求线与线之间进行滤波保护。S产品全模保护,阻断了线与线、线与地所有可能的通道,从而对设备起到完美的保护作用
[0015] 3.7混合多元化模,热、电双保险熔断电容设计。
[0016] 3.8唯一可不接地的浪涌保护产品。(参考文献:美国公司《系列产品说明书》)[0017] 四、集装箱式数据中心是一种低成本,高集成、高能效,机动灵活,快速部署的数据中心解决方案逐渐被各大厂商采用。集装箱式数据中心设计理念是:易搬运、低成本(不需在土地审批及厂房建设方面花费大量资金)、建设速度快,并且不必受场地限制,利用废弃的场地,可以在短期内快速构建起一个数据中心。
[0018] 中国发明专利(申请号:201210271844.0)公开了一种数据中心,数据中心包括多个托架,每个托架均包括设备接收部,该设备接收部定位在与下部通室开放连通的敞开底部和与上部通风室开放连通的敞开顶部之间。
[0019] 上述的数据中心不足之处在于,电磁脉冲武器爆炸产生的强电磁脉冲穿透外层箱体后,迅速击毁数据中心的电子元器件和集成电路等带芯片的电子器件,整个数据中心会瘫痪。

发明内容

[0020] 现有的集装箱式数据中心,不能阻止强电磁脉冲产生的电场和磁场沿电源线电缆、信号线电缆或接地导线,感应出的电流进入屏蔽体内或者直接穿透集装箱,摧毁集装箱内的数据中心的不足。本发明涉及一种把信号线、控制线路保护器(SPD)(531)与信号线(504)串联连接;把第一电源浪涌保护器(SPD)506与电源线并联连接;把第四电源浪涌保护器(SPD)522与内层屏蔽体连接、第二电源浪涌保护器(SPD)516与第一冷却液\水导管连接(513);第三电源浪涌保护器(SPD)592与第二冷却液\水导管(520)连接,把在信号线上、电源线上、内层屏蔽体上、第一冷却液\水导管和第二冷却液\水导管上瞬间产生的大电流卸载,依托内层屏蔽体形成了一个封闭的外部电磁场不能穿透的保护层,保护了内层屏蔽体内的数据中心的集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统,该系统由以下系统和装置组成:防御电磁脉冲攻击系统、箱体结构、百叶窗、电气系统、通信网络、控制器、托架和竖直冷却系统。
[0021] 在箱体12内部设置内层屏蔽体501,在内层屏蔽体501上设置第一散热板560和第二散热板561,第一散热板560外留出第一通风室562;第二散热板561留出第二通风室563;内层屏蔽体501内设有数据中心10。内层屏蔽体501居中第一通风室562和第二通风室563位于箱体12的两侧,构成了一个完整的模块化的集装箱数据中心。第一散热板560和第二散热板561可以有效散热并通过第一通风室562和第二通风室563把热量传导出去。在第二通风保护室563中设有第一道24和第二道门557,第一道门24和第二道门557错开安装不在一条直线上对应。
[0022] 第一散热板560,由多个安装在上面的第一通风管502组成,用于把数据中心10的热气导出到第一通风室562;螺旋形导管535安装在两端弯成90°的第一通风管502的两端,螺旋形导管535的第一接触口534与第一通风管502的第七接触口543连接;螺旋形导管535的第一接触口534与502的第八接触口544连接。
[0023] 第二散热板561,由多个安装在上面的第二通风管525组成,用于把数据中心10的热气导出到第二通风室563;螺旋形导管535安装在两端弯成90°的第二通风管525的两端,螺旋形导管535的第一接触口534与第二通风管525的第九接触口545连接;螺旋形导管535的第一接触口534与第二通风管525的第十接触口546连接。
[0024] 是电磁脉冲防御系统的内层屏蔽体501的正剖面图,四个夹540部分另用导电导磁的焊接成弧形,内层屏蔽体501的八个角都是弧形。
[0025] 是电磁脉冲防御系统的内层屏蔽体501的侧剖面图,四个夹角541部分用导电导磁的钢板焊接成弧形,内层屏蔽体501的八个角都是弧形。
[0026] 用导电导磁的胶材料制成的橡胶套569,橡胶套前部分568大于橡胶套后部分567。
[0027] 用多个内焊点547和外焊点544或者用内螺丝545和外螺丝542把内层屏蔽体501国定在箱体12上,箱体12是指包含内层屏蔽体501。
[0028] 接触部565套上导电导磁胶材料制成的橡胶套569,橡胶套前部分568大于橡胶套后部分567,第一道门24和第二道门557的后部566有凸起来的部分用于防止电磁场进入,在第一道门24和第二道门557的门扇599与门框548合上后,橡胶套569与门框接触部570紧密接触,形成导电导磁屏蔽体。连接丫杈551由连接柱550以及连接丫杈551构成,规则的分布在门框548四周,该相邻的两个连接丫杈551方向错位,分别平行于以及垂直于门框548,连接丫杈551和连接柱550起固定第一道门24和第二道门557的作用。把第一道门24焊接在箱体12上;第二道门557焊接在第二散热板561上。
[0029] 电源浪涌保护器(SPD)在电路中与电源线的常用连接方式是并联。
[0030] 托架70放置在数据中心10中。
[0031] 在内层屏蔽体501内部放置数据中心10。
[0032] 螺旋形导管535的第一接触口534,导管第二接触口536,外部涂有不导电的绝缘层596。
[0033] 电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594为导电导磁的金属材料制造。
[0034] 1、电磁脉冲防御系统
[0035] 由导电导磁的金属制成的内层屏蔽体501上,把第一支架507固定在内层屏蔽体501内表面,把信号线、控制线路保护器(SPD)531固定在第一支架507上;把第一电源浪涌保护器(SPD)506固定在第一支架507上;把第二支架515固定在在内层屏蔽体501内表面上,把第二电源浪涌保护器(SPD)516固定在第二支架515上;把第三支架521固定在在内层屏蔽体
501内表面上,把第三电源浪涌保护器(SPD)592固定在第三支架521上。把第四电源浪涌保护器(SPD)522固定在第三支架521上。第一屏蔽导管532、第二屏蔽导管509、第三屏蔽导管
511、第四屏蔽导管519、第一通风管502、第二通风管525、是由导电导磁的金属制成安装在内层屏蔽体501上的两端弯成90°的导管。第三电源浪涌保护器(SPD)592上的第四接地导线
591为第三电源浪涌保护器(SPD)592的保护地线(PE),通过连接内层屏蔽体501的内表面而向箱体12疏导吸收的能量。第四电源浪涌保护器(SPD)522上的第七导线线524与内层屏蔽体501的内表面连接;第四电源浪涌保护器(SPD)522上第八导线530与内层屏蔽体501的内表面连接;第四电源浪涌保护器(SPD)522上的第五接地导线523与内层屏蔽体501的内表面连接;第五接地导线523为第四电源浪涌保护器(SPD)522的保护地线(PE),通过连接内层屏蔽体501的内表面而向箱体12疏导吸收的能量。
[0036] 螺旋形导管535安装在两端弯成90°的第一屏蔽导管532的两端,螺旋形导管535的第一接触口534与第一屏蔽导管532的第三接触口540连接;螺旋形导管535的第一接触口534与第一屏蔽导管532的第四接触口541连接。信号线504与信号线、控制线路保护器(SPD)
531串联连接,第一导线526由螺旋形导管535第二接触口536进入到螺旋形导管535中,再由导管第一接触口534和第四接触口541内部进入到第一屏蔽导管532中;信号线504由螺旋形导管535第二接触口536进入到螺旋形导管535中,再由导管第一接触口534和第三接触口
540内部进入到第一屏蔽导管532中;信号线504进入第一屏蔽导管532后,进入内层屏蔽体
501内部前与第一导线526连接于第一连接点503处;信号线、控制线路保护器531的第二导线527与数据中心10的线号线152连接;第一地线533为信号线、控制线路保护器(SPD)531的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体501的内表面而向内屏蔽体501疏导吸收的能量。信号线
504由螺旋形导管535第二接触口536进入到螺旋形导管535中,再由导管第一接触口534和第三接触口540内部进入到第一屏蔽导管532后,螺旋形导管535的第二接触口536与电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594紧密连接在一起。
[0037] 螺旋形导管535安装在两端弯成90°的第二屏蔽导管509的两端,第一接触口534与第二屏蔽导管509的第五接触口542连接;螺旋形导管535第一接触口534与第二屏蔽导管509的第六接触口543连接。电源线510与第一电源浪涌保护器(SPD)506并联连接,连接方法如图11所示;第三导线528由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534和第二屏蔽导管509的第六接触口543进入到第二屏蔽导管509中;电源线510由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534和第二屏蔽导管509的第五接触口542进入到第二屏蔽导管509中;电源线510进入第二屏蔽导管509后,进入内层屏蔽体501内部前与第三导线528并联连接于第二连接点508处。电源线510由L线、N中性线和G保护地线组成,电源线510通过第二屏蔽导管509和螺旋形导管535由第二接触口536穿出后分出L线与数据中心的第一电源接口112A连接、N线与数据中心的第二电源接口112B连接;G保护地线与506的第二地线547连接后与501的内表面连接,第二地线547为第二电源浪涌保护器(SPD)516的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体501的内表面而向内屏蔽体501疏导吸收的能量。第三导线528由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管
535中再由第一接触口534和第二屏蔽导管509的第六接触口543进入到第二屏蔽导管509后,螺旋形导管535的第二接触口536与电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594紧密连接在一起。
[0038] 第一冷却水/液进出导管513和螺旋形导管535的第一接触口534前部同时放入到第三屏蔽导管511中,第四导线514由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534进入到第三屏蔽导管511中,第一冷却水/液进出导管513进入第三屏蔽导管511后,进入内层屏蔽体501前与第二电源浪涌保护器(SPD)516第四导线514连接于第三屏蔽导管511内部的第三连接点512。第三地线516为第二电源浪涌保护器(SPD)516的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体501的内表面而向内屏蔽体501疏导吸收的能量。在螺旋形导管535的外部涂有绝缘层596,防止螺旋形导管535与第一冷却水/液进出导管513接触造成电流连接。第四导线514由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535后,螺旋形导管535的第二接触口536与电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594紧密连接在一起。
[0039] 第二冷却水/液进出导管520和螺旋形导管535的第一接触口534前部同时放入第四屏蔽导管519中,第五导线529由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534进入到第四屏蔽导管519中,第二冷却水/液进出导管520进入第四屏蔽导管519后,进入内层屏蔽体501前与第三电源浪涌保护器(SPD)592的第五导线529连接于第四屏蔽导管519内部的第四连接点518处。第四地线591为第三电源浪涌保护器(SPD)592的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体501的内表面而向内屏蔽体501疏导吸收的能量。在螺旋形导管535的外部涂有绝缘层596,防止螺旋形导管535与第二冷却水/液进出导管520接触造成电流连接。第五导线529由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534进入到第四屏蔽导管519后,螺旋形导管535的第二接触口536与电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594紧密连接在一起。
[0040] 电磁脉冲防御系统工作原理:
[0041] 1、外部强电磁场穿透箱体12后在内层屏蔽体501上瞬间感应出的电流被第四电源浪涌保护器(SPD)522通过第四电源浪涌保护器(SPD)522上的第七导线线524和第八导线530吸收。外部强电磁场在内层屏蔽体501上感应出的电流被吸收后在内层屏蔽体501上达不到磁饱和,电磁场穿透不了内层屏蔽体501壳体达不到击毁数据中心的目的。
[0042] 2、外部强电磁场因为第一通风管502和第二通风管525两端安装的螺旋形导管535而无法以电磁场的形式进入到501内部,只能在导管535上感应出电流,而在导管535上感应出的电流被第四电源浪涌保护器(SPD)522通过第四电源浪涌保护器(SPD)第七导线524和第八导线530吸收。电磁场通过第一通风管502和第二通风管525穿透不了内层屏蔽体501壳体达不到击毁数据中心的目的。
[0043] 3、外部强电磁场在信号线504上感应出的电流被信号线、控制线路保护器第一连接点503的拦截后,被信号线、控制线路保护器531(SPD)通过第一导线526吸收。电磁场感应出的电流通过信号线504穿透不了内层屏蔽体501壳体达不到击毁数据中心的目的。
[0044] 4、外部强电磁场在电源线510上感应出的电流因为第一电源浪涌保护器第二连接点508的拦截,被第一电源浪涌保护器(SPD)506通过第一电源浪涌保护器(SPD)506第三导线528吸收。电磁场感应出的电流通过电源线510穿透不了内层屏蔽体501壳体达不到击毁数据中心的目的。
[0045] 5、外部强电磁场在第一冷却水/液进出导管513上感应出的电流被第三连接点512的拦截,被第二电源浪涌保护器(SPD)516通过第二电源浪涌保护器(SPD)第四导线514吸收。第四导线514在旋形导管553内部穿出后只能感应出电流被第二电源浪涌保护器(SPD)516通过第二电源浪涌保护器第四导线514瞬间吸收,无法在内层屏蔽体501内部感应出磁场。
[0046] 6、外部强电磁场在第二冷却水/液进出导管520上感应出的电流被第三电源浪涌保护器(SPD)592第四连接点518的拦截,被第三电源浪涌保护器(SPD)592通过第二电源浪涌保护器第五导线529吸收。第五导线529在旋形导管553内部穿出后只能感应出电流被第三电源浪涌保护器(SPD)592通过第三电源浪涌保护器(SPD)第五导线529瞬间吸收,无法在内层屏蔽体501内部感应出磁场。
[0047] 以上所有被电磁场可以攻入的口、面和线都进行了有效的拦截,最终使外界电磁场被挡在了内层屏蔽体外面,数据中心可以在任何电磁环境下正常工作。
[0048] 二、箱体结构:由集装箱体和内层屏蔽体组成。
[0049] 三、百叶窗:多个百叶窗覆盖在箱体的两个通风室四周,百叶窗能够选择性地操作。
[0050] 四、电气系统:计算机硬件设置在箱体内;数据存储容量部,数据存储容量部与计算机硬件电连接;接口电子器件,接口电子器件与计算机硬件以及数据存储容量部电气通信并且根据需求和规格来构造。
[0051] 五、通信网络:网络联接到多个计算装置以及环境系统;
[0052] 六、控制器:控制器通过网络联接到增湿器以及多个计算装置,控制器能够操作以通过网络发送指令给多个计算装置、接收湿度信号、以及基于接收到的湿度信号指示增湿器增加或减小容器内的湿度。控制器联接到网络,控制器构造成通过网络与多个计算装置通信并且通过网络发送指令给至少一个环境系统以指示至少一个环境系统改变箱体内的环境。
[0053] 七、托架:托架上存放计算设备,该计算设备能够包括多个计算装置(例如,刀片式服务器)。
[0054] 八、竖直冷却系统:冷却系统控制器,冷却系统控制器与竖直冷却系统通信并且构造成接收环境信息,用于调节装运容器内的内部环境的装置。竖直冷却系统还包括:用于联接到入口阀的装置和温度传感器
[0055] 本发明提供的集装箱式数据中心的防御电磁脉冲攻击系统,依托内层屏蔽体形成了一个封闭的外部电磁场不能穿透的保护层,可以立体化的拦截箱体外的电磁脉冲武器爆炸产生的强磁场,保护了内层屏蔽体内的数据中心,数据中心可以在任何电磁环境下正常工作。附图说明
[0056] 图1是本发明的结构剖视图。
[0057] 图2是本发明的立体图。
[0058] 图3是本发明的防御电磁脉冲攻击系统壳体的正剖面图。
[0059] 图4是本发明的防御电磁脉冲攻击系统壳体的侧剖面图。
[0060] 图5是本发明的狭义结构图。
[0061] 图6是本发明的密封条形状示意图。
[0062] 图7是本发明的箱体和内层屏蔽体结构图。
[0063] 图8和图9是本发明的屏蔽散热板结构图。
[0064] 图10是本发明的屏蔽门的立体图。
[0065] 图11是本发明的电路连接图。
[0066] 图12和图13是本发明的托架内部结构图。
[0067] 图14是本发明的数据中心的立体图。
[0068] 图15是本发明的数据中心的放大局部剖面立体图。
[0069] 图16是本发明的数据中心的电气系统的电气示意图。
[0070] 图17是本发明的数据中心的托架的前视图。
[0071] 图18是本发明数据中心的放大局部剖面立体图。
[0072] 图19是本发明的数据中心的电气系统的电气示意图。
[0073] 图20是本发明的数据中心的电气系统的电气示意图。
[0074] 图21是本发明的数据中心的放大局部剖面立体图。
[0075] 图22是本发明的信号线进入数据中心过程示意图。
[0076] 图23是本发明的电源线进入数据中心过程示意图。
[0077] 图24是本发明的螺旋形导管图。
[0078] 图25和图26是本发明的空气导管结构图。
[0079] 图27是本发明的电源浪涌保护器(SPD)的外部主视图
[0080] 图28是本发明的第一冷却水/液进出导管进入数据中心过程示意图。
[0081] 图29是本发明的第二冷却水/液进出导管进入数据中心过程示意图。

具体实施方式

[0082] 在图1、图2和图3中,在箱体12内部设置内层屏蔽体501,在内层屏蔽体501上设置第一散热板560和第二散热板561,第一散热板560外留出第一通风室562;第二散热板561留出第二通风室563;内层屏蔽体501内设有数据中心10。内层屏蔽体501居中第一通风室562和第二通风室563位于箱体12的两侧,构成了一个完整的模块化的集装箱数据中心。第一散热板560和第二散热板561可以有效散热并通过第一通风室562和第二通风室563把热量传导出去。在第二通风保护室563中设有第一道门24和第二道门557,第一道门24和第二道门557错开安装不在一条直线上对应。
[0083] 在图1、图8、图24和图25中,第一散热板560,由多个安装在上面的第一通风管502组成,用于把数据中心10的热气导出到第一通风室562;螺旋形导管535安装在两端弯成90°的第一通风管502的两端,螺旋形导管535的第一接触口534与第一通风管502的第七接触口543连接;螺旋形导管535的第一接触口534与502的第八接触口544连接。
[0084] 在图1、图9、图24和图25中,第二散热板561,由多个安装在上面的第二通风管525组成,用于把数据中心10的热气导出到第二通风室563;螺旋形导管535安装在两端弯成90°的第二通风管525的两端,螺旋形导管535的第一接触口534与第二通风管525的第九接触口545连接;螺旋形导管535的第一接触口534与第二通风管525的第十接触口546连接。
[0085] 在图3中,是电磁脉冲防御系统的内层屏蔽体501的正剖面图,四个夹角540部分另用导电导磁的钢板焊接成弧形,内层屏蔽体501的八个角都是弧形。
[0086] 在图4中,是电磁脉冲防御系统的内层屏蔽体501的侧剖面图,四个夹角541部分用导电导磁的钢板焊接成弧形,内层屏蔽体501的八个角都是弧形。
[0087] 在图6中,用导电导磁的胶材料制成的橡胶套569,橡胶套前部分568大于橡胶套后部分567。
[0088] 在图7中,用多个内焊点547和外焊点544或者用内螺丝545和外螺丝542把内层屏蔽体501国定在箱体12上,箱体12是指包含内层屏蔽体501。
[0089] 在图10和图6中,接触部565套上导电导磁胶材料制成的橡胶套569,橡胶套前部分568大于橡胶套后部分567,第一道门24和第二道门557的后部566有凸起来的部分用于防止电磁场进入,在第一道门24和第二道门557的门扇599与门框548合上后,橡胶套569与门框接触部570紧密接触,形成导电导磁屏蔽体。连接丫杈551由连接柱550以及连接丫杈551构成,规则的分布在门框548四周,该相邻的两个连接丫杈551方向错位,分别平行于以及垂直于门框548,连接丫杈551和连接柱550起固定第一道门24和第二道门557的作用。把第一道门24焊接在箱体12上;第二道门557焊接在第二散热板561上。
[0090] 在图11中,电源浪涌保护器(SPD)在电路中与电源线的常用连接方式是并联。
[0091] 在图12、图13、图14、图17中,托架70放置在数据中心10中。
[0092] 在图14、图15、图18、图21中,在内层屏蔽体501内部放置数据中心10。
[0093] 在图24中,螺旋形导管535的第一接触口534,导管第二接触口536,外部涂有不导电的绝缘层596。
[0094] 在图27中,电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594为导电导磁的金属材料制造。
[0095] 1、电磁脉冲防御系统
[0096] 在图5中,由导电导磁的金属制成的内层屏蔽体501上,把第一支架507固定在内层屏蔽体501内表面,把信号线、控制线路保护器(SPD)531固定在第一支架507上;把第一电源浪涌保护器(SPD)506固定在第一支架507上;把第二支架515固定在在内层屏蔽体501内表面上,把第二电源浪涌保护器(SPD)516固定在第二支架515上;把第三支架521固定在在内层屏蔽体501内表面上,把第三电源浪涌保护器(SPD)592固定在第三支架521上。把第四电源浪涌保护器(SPD)522固定在第三支架521上。第一屏蔽导管532、第二屏蔽导管509、第三屏蔽导管511、第四屏蔽导管519、第一通风管502、第二通风管525、是由导电导磁的金属制成安装在内层屏蔽体501上的两端弯成90°的导管。第三电源浪涌保护器(SPD)592上的第四接地导线591为第三电源浪涌保护器(SPD)592的保护地线(PE),通过连接内层屏蔽体501的内表面而向箱体12疏导吸收的能量。第四电源浪涌保护器(SPD)522上的第七导线线524与内层屏蔽体501的内表面连接;第四电源浪涌保护器(SPD)522上第八导线530与内层屏蔽体501的内表面连接;第四电源浪涌保护器(SPD)522上的第五接地导线523与内层屏蔽体501的内表面连接;第五接地导线523为第四电源浪涌保护器(SPD)522的保护地线(PE),通过连接内层屏蔽体501的内表面而向箱体12疏导吸收的能量。
[0097] 在图5和图22中,螺旋形导管535安装在两端弯成90°的第一屏蔽导管532的两端,螺旋形导管535的第一接触口534与第一屏蔽导管532的第三接触口540连接;螺旋形导管535的第一接触口534与第一屏蔽导管532的第四接触口541连接。信号线504与信号线、控制线路保护器(SPD)531串联连接,第一导线526由螺旋形导管535第二接触口536进入到螺旋形导管535中,再由导管第一接触口534和第四接触口541内部进入到第一屏蔽导管532中;
信号线504由螺旋形导管535第二接触口536进入到螺旋形导管535中,再由导管第一接触口
534和第三接触口540内部进入到第一屏蔽导管532中;信号线504进入第一屏蔽导管532后,进入内层屏蔽体501内部前与第一导线526连接于第一连接点503处;信号线、控制线路保护器531的第二导线527与数据中心10的线号线152连接;第一地线533为信号线、控制线路保护器(SPD)531的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体501的内表面而向内屏蔽体501疏导吸收的能量。信号线504由螺旋形导管535第二接触口536进入到螺旋形导管535中,再由导管第一接触口534和第三接触口540内部进入到第一屏蔽导管532后,螺旋形导管535的第二接触口536与电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594紧密连接在一起。
[0098] 在图5、图11和图23中,螺旋形导管535安装在两端弯成90°的第二屏蔽导管509的两端,第一接触口534与第二屏蔽导管509的第五接触口542连接;螺旋形导管535第一接触口534与第二屏蔽导管509的第六接触口543连接。电源线510与第一电源浪涌保护器(SPD)506并联连接,连接方法如图11所示;第三导线528由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534和第二屏蔽导管509的第六接触口543进入到第二屏蔽导管509中;电源线510由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534和第二屏蔽导管509的第五接触口542进入到第二屏蔽导管509中;电源线510进入第二屏蔽导管509后,进入内层屏蔽体501内部前与第三导线528并联连接于第二连接点508处。电源线510由L线、N中性线和G保护地线组成,电源线510通过第二屏蔽导管509和螺旋形导管535由第二接触口536穿出后分出L线与数据中心的第一电源接口112A连接、N线与数据中心的第二电源接口112B连接;G保护地线与506的第二地线547连接后与501的内表面连接,第二地线547为第二电源浪涌保护器(SPD)516的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体
501的内表面而向内屏蔽体501疏导吸收的能量。第三导线528由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534和第二屏蔽导管509的第六接触口543进入到第二屏蔽导管509后,螺旋形导管535的第二接触口536与电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594紧密连接在一起。
[0099] 在图5和图28中,第一冷却水/液进出导管513和螺旋形导管535的第一接触口534前部同时放入到第三屏蔽导管511中,第四导线514由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534进入到第三屏蔽导管511中,第一冷却水/液进出导管513进入第三屏蔽导管511后,进入内层屏蔽体501前与第二电源浪涌保护器(SPD)516第四导线514连接于第三屏蔽导管511内部的第三连接点512。第三地线516为第二电源浪涌保护器(SPD)516的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体501的内表面而向内屏蔽体501疏导吸收的能量。在螺旋形导管535的外部涂有绝缘层596,防止螺旋形导管535与第一冷却水/液进出导管513接触造成电流连接。第四导线514由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535后,螺旋形导管535的第二接触口536与电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594紧密连接在一起。
[0100] 在图5和图29中,第二冷却水/液进出导管520和螺旋形导管535的第一接触口534前部同时放入第四屏蔽导管519中,第五导线529由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534进入到第四屏蔽导管519中,第二冷却水/液进出导管520进入第四屏蔽导管519后,进入内层屏蔽体501前与第三电源浪涌保护器(SPD)592的第五导线529连接于第四屏蔽导管519内部的第四连接点518处。第四地线591为第三电源浪涌保护器(SPD)592的保护地线(PE),通过连接内屏蔽体501的内表面而向内屏蔽体501疏导吸收的能量。在螺旋形导管535的外部涂有绝缘层596,防止螺旋形导管535与第二冷却水/液进出导管520接触造成电流连接。第五导线529由螺旋形导管535的第二接触口536进入螺旋形导管535中再由第一接触口534进入到第四屏蔽导管519后,螺旋形导管535的第二接触口
536与电源浪涌保护器(SPD)593的上部连接口594紧密连接在一起。
[0101] 2、箱体结构
[0102] 在图12中和图13中,在该内部60内,多个托架70沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16的每个设置。由横向延伸框架构件44的第一部分50支承的第一对间隔开的纵向延伸支承表面56A和56B支承沿第一纵向侧部14延伸的多个托架70。由横向延伸框架构件44的第二部分52支承的第二对间隔开的纵向延伸支承表面58A和58B支承沿第二纵向侧部16延伸的多个托架70。中央走廊部72被限定在托架70之间并且位于横向延伸框架构件44的第三部分54上方。在该中央走廊部72中,横向延伸框架构件44的第三部分54支承走道74。可选地,走道74能够包括穿孔部76以及在该穿孔部76旁边纵向延伸的一个或多个沟道或电线管理通道78A和78B。穿孔部76利用透气的、多孔的或穿孔的材料来构成。电线管理通道78A和78B每个都具有敞开顶部82和附接到其上的一个或多个可移除盖84。每个盖84能够联接到每个电线管理通道78A和78B的敞开顶部82。作为非限制性示例,盖84能够借助摩擦连接、卡合连接等而联接到通道78A和78B的敞开顶部82。托架70能够借助隔离器或隔离联接器86被联接到第一对间隔开的纵向延伸支承表面56A和56B以及第二对间隔开的纵向延伸支承表面58A和
58B,隔离器或隔离联接器构造成吸收箱体12相对于托架70的运动。
[0103] 在图13中,每个托架70还能借助隔离联接器86被联接到第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中的一个,防止该托架倒塌或撞击到箱体12的第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中。第一上部通风室90A被设置成邻近于第一纵向侧部14和顶蓬部30,第二上部通风室90B被设置成邻近于第二纵向侧部16和顶蓬部30。设置在第一上部通风室90A中的空气由竖直冷却系统100A冷却。设置在第二上部通风室90B中的空气由与竖直冷却系统100A大致类似的竖直冷却系统100B冷却。被冷却的空气从第一上部通风室90A和第二上部通风室90B向下流入到箱体12的内部60的中央走廊部72中,并且流向走道74。中央走廊部72主要用作这样的管道,该管道用于接收并结合来自竖直冷却系统100A和100B两者的被冷却的空气。竖直冷却系统100A和100B使箱体12的在托架70之间的内部60的中央走廊部72充满冷却空气。被冷却的空气穿过走道74的穿孔部76并且进入到横向延伸下部通风室46中。下部通风室46内的冷却空气朝向第一纵向侧部14和第二纵向侧部16两者沿横向延伸框架构件44横向流动。被冷却的空气被向上抽吸到托架70中,向上流动通过该托架,并且返回到在托架70上方的第一上部通风室90A和第二上部通风室90B,在此处,该被冷却的空气分别被竖直冷却系统
100A和100B再次冷却。
[0104] 竖直冷却系统100A和100B彼此机械地分离并且独立地操作。如果竖直冷却系统100A和100B中的一个不起作用,那么另一个起作用的竖直冷却系统继续冷却流入中央走廊部72中并且因此进入到下部通风室46中的空气,用于将其分配到在第一纵向侧部14处的托架70以及在第二纵向侧部16处的托架,而不考虑哪个竖直冷却系统不起作用。数据中心10能够单独借助竖直冷却系统100A和100B中的一个来冷却。竖直冷却系统100A和100B两者都能够联接到公共主电源或单独主电源,竖直冷却系统100A和100B能够联接到公共冷却水供给系统或水源(见图21)。
[0105] 在图14和图1中,第一纵向侧部14、第二纵向侧部16、第四百叶窗18、第二端部20、顶蓬部30和地板部32,借助第一道门24和第二道门557能够接近的封闭中空内部60。五个托架70沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中的每个设置。然而,这不是必要的,并且取决于用于构造托架70和箱体12两者的尺寸,能够沿第一纵向侧部14和/或第二纵向侧部16设置不同数量的托架70。
[0106] 3、百叶窗
[0107] 在图1中数据主机室553与第二隔热板561上设有第二道门557,第一通风室562左端端部设有第一百叶窗552和第二百叶窗555,其上下左右侧壁上设有第三百叶窗556;第二通风室563右端端部设有第四百叶窗18,其上下左右侧壁上设有第五百叶窗564,在第四百叶窗18上安装第一道门24,以上通风设计可以有效的提升散热效果和防止制冷机组被损坏。第一百叶窗552、第二百叶窗555、第三百叶窗556、第四百叶窗18和第五百叶窗564能够选择性地被打开和关闭以使数据中心10在开发系统状态和封闭系统状态之间选择性地过渡,在该开放系统状态中,至少一个百叶窗被打开,在该封闭系统状态中,全部百叶窗都被关闭。基于外部环境因素,数据中心10能够在开放系统状态下操作以在合适时采用“自由空气”冷却,并且在必要时切换到封闭系统状态。
[0108] 在图2中,箱体12具有与第二纵向侧部16相对的第一纵向侧部14。箱体12还包括:第四百叶窗18,第一端部在第一纵向侧部14和第二纵向侧部16之间横向地延伸;以及第二端部20,第二端部在第一侧部14和第二侧部16之间横向地延伸。第四百叶窗18中的第一道门24能够包括第一道门24,箱体12还包括顶部30,顶部30在第一侧部14和第二侧部16之间横向地延伸并且在第四百叶窗18和第二端部20之间纵向地延伸。箱体12还包括底部32,该底部或地板部在第一侧部14和第二侧部16之间横向地延伸并且在第四百叶窗18和第二端部20之间纵向地延伸。第二端部20包括第一百叶窗552和第二百叶窗555。
[0109] 4、电气系统
[0110] 图16是存放计算设备102的其中一个托架70的前视图。被接收在托架70内的具体计算设备102能够包括任何计算装置(例如,刀片式服务器)以及本领域已知的任何其他类型的安装在机架上的电子设备。
[0111] 在图15、图16和图18,电气系统110向由托架70容纳的计算设备102(见图17)供应电力。一个或多个电力线112A和112B(见图18)向电气系统110供应电力。作为非限制性示例,每条电力线112A和112B能够向电气系统110供应大约600安培Y形(WYE)的电力。电气系统110包括一个或多个配电面板120A和120B,这些配电面板均分别具有多个断路器122A-M以及122A-N,这些断路器保护箱体12内的各种带电部件(包括竖直冷却系统100A和100B、计算设备102等)免受功率骤增(例如由低电压引起的电流消耗过量、电缆互连故障、或引起过量电流消耗的任何其他状况)。作为非限制性示例,配电面板120A的断路器122A-M和配电面板120B的断路器122A-N能够具有小于22KIA的故障等级。
[0112] 电力线112A借助断开开关124A被联接到电气系统110,该断开开关124A构造成将电力线112A的电流与配电面板120A和120B选择性地断开。例如,该断开开关能够构造用于600安培交流电(AC)。电力线112B能够联接到单独的断开开关124B,该断开开关124B构造成用于选择性地断开电力线112B的电流。配电面板120A向竖直冷却系统100A提供电力,配电面板120B向竖直冷却系统100B提供电力。配电面板120A和120B中的每个还沿箱体12的第一纵向侧部14和第二纵向侧部16两者向托架70提供电力。
[0113] 在图16中,沿箱体12的第一纵向侧部14延伸的五个托架70被标记为″CARR.#9″、″CARR.#7″、″CARR.#5″、″CARR.#3″和″CARR.#1″,沿箱体12的第二纵向侧部16延伸的五个托架70被标记为″CARR.#8″、″CARR.#6″、″CARR.#4″、″CARR.#2″和″CARR.#0″。多个电导线130被连接到配电面板120A的断路器122A-M以及配电面板120B的断路器122A-N。被联接到配电面板120A的断路器122C-G和122I-M的每个电导线130均沿第一纵向侧部14在托架70后面延伸,被连接到配电面板120B的断路器122C-G和122I-M的每个电导线130均沿第二纵向侧部16在托架70后面延伸。沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16延伸的电导线130将电力输送到多个电插座132,该电插座能够安装到第一纵向侧部14和第二纵向侧部16或托架70上。在图15中,省除了将电力传导到所选择的电插座132的电导线130。
[0114] 每个托架70都能够包括两个或更多个电插座132。在图17中针对每个托架70示出了两个电插座132。用于托架″CARR.#8″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122C。用于托架″CARR.#6″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122D。用于托架″CARR.#4″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122E。用于托架″CARR.#2″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122F。用于托架″CARR.#0″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122G。
[0115] 沿第二纵向侧部16的托架70,用于托架″CARR.#9″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122I。用于托架″CARR.#7″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122J。用于托架″CARR.#5″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122K。用于托架″CARR.#3″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122L。用于托架″CARR.#1″的电插座132每个分别(借助一对电导线130)被联接到配电面板120A和120B的断路器122M。
[0116] 电气系统110能够包括用于每个电插座132的单独的电源133(例如,480VAC电源)。每个主电源133均能够被联接在配电面板120A和120B的断路器122C-G和122I-M中的一个与电插座132之间。主电源133被联接到控制器134。控制器134向主电源133发送指令,以指示这些电源向其相应电插座132中的一个或更多个通过电力或停止向其相应电插座132中的一个或多个发送电力。由此,控制器134控制哪些电插座132被供电以及哪些电插座不被供电。
[0117] 配电面板120A的断路器122H借助电导线130被联接到竖直冷却系统100A,配电面板120B的断路器122B借助电导线130被联接到竖直冷却系统100B。可选地,配电面板120A的断路器122B能够被联接到竖直冷却系统100B,配电面板120B的断路器122N能够被联接到竖直冷却系统100A。
[0118] 配电面板120B的断路器122H能够借助电导线130被联接到可选增湿器123。可选增湿器123能够包括湿度传感器,湿度传感器构造成产生指示箱体12内的湿度的湿度信号。控制器134能够联接到可选增湿器123并且构造成接收该湿度信号并且解释该湿度信号以确定箱体12内的湿度。控制器134能够向增湿器123发送指令,从而基于该湿度信号来指示该增湿器增加或减少箱体12内的湿度。响应于来自控制器134的指令,增湿器123能够增加其水蒸汽输出以增加箱体12内的空气内部的湿度或者减小其输出以减小箱体12内的空气内部的湿度。
[0119] 在图18、图19和图20中,电力线112B的电力突然中断时,UPS114向数据中心10的各个带电部件提供电力,带电部件包括竖直冷却系统100A和100B、计算设备102等。电气系统110包括构造成向全部托架70以及定位在数据中心10内的其他电气设备(例如,冷却系统
100A和100B)提供电力的单个UPS114。UPS114能够包括一个或多个电池115。
[0120] 能够从数据中心10省除一个或多个托架70,以提供箱体12内用于UPS114的物理空间。作为非限制性示例,单个UPS114能够装配在由其中一个托架70占用的同一覆盖区或空间包络面内。作为另一非限制性示例,单个UPS114能够装配在由一对横向相邻托架70占用的同一覆盖区或空间包络面内。在这种实施方式中,UPS114能够装配在托架70中的第一托架的空间包络面内,并且UPS114的电池115能够占用与这些托架70的横向相邻于该第一托架的第二托架相同的空间包络面。因此,数据中心10能够基于用户对于计算设备102的需要以及由此所需的托架70数量对比可靠性(即,包括或不包括一个或多个可选UPS114)而构造成。
[0121] UPS114能够从电力线112B和/或电力线112A接收电力。UPS114借助断开开关124C被联接到配电面板120A和120B。在的实施方式中,设置UPS旁路开关124D。在正常操作期间,开关124A、124B和124C闭合并且UPS旁路开关124D断开。通过断开开关124A、124B和124C并且闭合UPS旁路开关124D,UPS114被绕过。控制器134能够被联接到开关124A、124B、124C和124D并且构造成断开它们,以切断至配电面板120A和120B的电力。图19中的虚线示出了将控制器134联接到开关124A、124C和124D的控制线。控制线携载来自控制器的指令,从而指示开关124A、124C和124D断开,以切断至配电面板120A和120B的全部电力。另一控制线能够用于将控制器134连接到断开开关124B。
[0122] UPS114构造成检测至配电面板120A和120B的电力何时被中断并且何时开始向其放出电力,以避免或减少到电气系统110的其他部件的任何电力损失的持续时间。从电力线112B(借助断开开关124B)接收的电力由UPS114通过断开开关124C发送到配电面板120A和
120B。当UPS114检测到电力线112B不再携载电流时,UPS114能够构造成开始从电池115向配电面板120A和120B放出电力;或另选地,将电力从电力线112A发送到配电面板120A和120B。
[0123] 在图18、图19和图20中,UPS114包括静态开关116。在电线112B发生电力损失的情况下,静态开关114能够向电力线112A传输负载(例如,计算设备102。如果电力线112A也不提供电力,那么UPS114将从电池115向电气系统110的配电面板120A和120B放出电力。另选地,在电力线112B发生电力损失的情况下,UPS114将开始从电池115向电气系统110的配电面板120A和120B放出电力。当UPS114已经放出其存储的全部能量时,静态开关116将向电力线112A传输负载(例如,计算设备102)。与单独将UPS 114联接到电力线112B相比,将UPS114的静态开关116联接到电力线112A提供更大的故障容差。
[0124] 5、通信网络
[0125] 在图15和图18中,数据中心10能够包括与外部网络152(例如,互联网)联接的网络连接150,例如调制解调器和路由器等。网络连接150能够借助本领域已知的任何合适连接而连接到外部网络152,合适连接包括无线连接、电缆段、光纤电缆段等。数据中心10能够借助一个或多个网络电缆连接(例如,48CAT6 GigE网络连接)被联接到在邻近建筑物中实施的外部网络。
[0126] 数据中心10还能够包括内部网络或专用网络154(例如,局域网(“LAN”)),内部网络或专用网络用于将数据中心10内的数据在计算设备102的各个部件之间传送。专用网络154能够被实施为以太网络。
[0127] 网络电缆线路能够将托架70中的计算设备102联接到专用网络154的各个网络部件。网络电缆线路能够包括本领域已知的任何合适电缆,电缆包括铜电缆、光纤电缆等。网络电缆线路能够根据需要沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16联接,以实现与驻留在托架70中的计算设备102的连接。此外,网络电缆线路能够驻留在电线管理通道78A和78B内。另选地,托架70中的计算设备102能够借助无线连接而联接到专用网络154的单个部件。
[0128] 控制器134还联接到专用网络154。电气系统110还能够连接到专用网络154。每个主电源133(被联接到电插座132)能够被联接到专用网络154。在这种实施方式中,控制器134能够通过专用网络154发送指令到主电源133。此外,照明系统140能够联接到专用网络
154,控制器134能够通过专用网络154发送指令到照明系统140。其他部件(例如,可选增湿器123和竖直冷却系统100A和100B)能够联接到专用网络154,目的在于与控制器134通信和/或从控制器134接收指令。网络连接150能够联接到专用网络154,目的在于在专用网络
154和外部网络152之间提供通信。用于实施专用网络154、将计算设备102联接到专用网络
154以及将专用网络154联接到外部网络152的方法和装置是本领域已知的,
[0129] 6、控制器
[0130] 在图17中,控制器134被联接到存储器136和/或包括存储器136。存储器136包括能够由控制器134执行的指令。控制器134还能够可选地联接到设置在箱体12的内部60内的一个或多个温度传感器137,这些温度传感器每个都构造成向控制器134发送温度信号。存储器136能够包括这样的指令,当指令由控制器134执行时,指令指示控制器来解释接收自每个温度传感器137的温度信号,以获得温度测量值。存储器136还能够存储从温度信号获得的温度测量值(多个温度测量值)、接收自每个温度传感器137的温度信号等。
[0131] 控制器134能够通过专用网络154来控制计算设备102(见图17)以及箱体12内的环境。在控制器134被联接到至外部网络152的网络连接150的实施方式中,被联接到外部网络152的一个或多个远程计算装置能够与控制器134通信。例如,远程计算装置能够接收来自控制器134的温度信息。类似地,远程计算装置能够接收来自控制器134的湿度信息,该湿度信息由控制器接收自可选增湿器123。此外,远程计算装置能够发送指令到控制器134,从而指示该控制器向可选增湿器123发送指令,从而增加或减小箱体12内的湿度。远程计算装置还能够指示控制器134发送指令,从而使得所选择的主电源133(被联接到所选择的电插座
132)加电或掉电。此外,远程计算装置还能够指示控制器134来接通或关闭照明系统140的LED142。
[0132] 控制器134能够监控箱体12内的环境系统。例如,竖直冷却系统100A和100B每个均能够包括冷却系统处理器或控制器380(下文描述)。控制器134能够联接到冷却系统控制器380,用于从其接收信息。控制器134能够发送所接收的信息到远程计算装置(多个远程计算装置)。例如,控制器134能够传输警报到远程计算装置(多个远程计算装置),从而指示已经出现问题(例如,冷却水流已经停止、制冷剂流的温度过高而不能充分地冷却计算设备102等)。此外,控制器134能够发送指令给冷却系统控制器380,以基于箱体12内的温度来指示该冷却系统控制器操作或不操作。存储器136能够包括这样的指令,该指令用于监控电气系统110以及指示控制器134将与电力可用性和电力消耗有关的信息报告给与外部网络152联接的远程计算装置(多个远程计算装置)。此外,控制器134能够接收来自远程计算装置(多个远程计算装置)的指令,例如使得电气系统110掉电(例如,断开开关124A、124B、124C和
124D)、使所选择的主电源133(被联接到一个或多个电插座132)通电、断开至所选择的主电源133(被联接到一个或多个电插座132)的电力的指令等。
[0133] 在图17中,控制器134能够监控和/或控制计算设备102,例如,存储器136能够包括用于监控UPS114、计算设备102的单个部件(例如,各个刀片式服务器)等的指令。此外,控制器134能够接收来自远程计算装置(多个远程计算装置)的指令从而指示该控制器将计算设备102的单个部件接通或关闭、向该远程计算装置提供数据等。控制器134能够包括用户界面138,该用户界面构造成显示从接收自每个温度传感器137的温度信号获得的温度测量值(多个温度测量值)、以及接收自箱体12内的其他系统的任何数据。
[0134] 7、托架
[0135] 在图13和图17中,托架70构造成存放计算设备102,该计算设备能够包括多个计算装置(例如,刀片式服务器),托架70具有与大致敞开顶部212相对的大致敞开底部210。托架70还具有大致敞开前部214,计算设备102、风扇、电线电缆线路、能安装在机架上的设备、附件等被接收在该大致敞开前部中,用于存放在其中并且在其中被使用。与敞开前部214相对,托架70具有后部216。
[0136] 电缆线路和布线(例如,电线、通信电缆等)能够通过后部216进入到托架70中,该后部能够打开和/或能够包括一个或多个孔215,孔构造成允许一条或多条电缆或电线从其穿过。电导线130和可选通信电缆线路能够沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16延伸。此外,电插座132沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16定位成邻近于托架70的后部216。这种电插座132和通信电缆线路能够通过托架70的后部216被联接到该托架中的计算设备102。被容纳在箱体12的内部60中的计算设备102的数量至少部分地由托架70的数量以及每个托架容纳计算设备102的容量来确定。托架70包括框架220,计算设备102、风扇、电缆线路、能安装在机架上的设备、附件等能够安装或以其他方式附接到该框架。框架220构造成允许空气流入到敞开底部210中、向上流过托架70、流过并围绕计算设备102及其计算设备中的其他物品、以及流出敞开顶部212。
[0137] 框架220包括多个间隔开的竖立支承构件222A-H,从而限定一个或多个竖立设备接收区域224A-C。具有三个设备接收区域224A-C,这些设备接收区域由沿托架70的前部214设置的四个竖立支承构件222A-D以及沿托架70的后部216设置的四个竖立支承构件222E-H限定。本领域技术人员理解的是,通过将本领域的普通知识应用到本教导能够构造出具有不同数量的竖立设备接收区域的托架,并且这样的实施方式落入本教导的范围内。竖立支承构件222A-H在托架70的敞开顶部212处由具有孔228A-F的通风顶板226联接到一起,孔228A-F与设备接收区域224A-C连通,加热空气能够通过该通风顶板离开该设备接收区域
224A-C并且传送到定位在通风顶板上方的相应第一或第二上部通风室90A或90B。竖立支承构件222A-H沿托架70的前部214在敞开底部210处由前部导轨230联接到一起并且沿托架70的后部216在敞开底部210处由后部导轨232联接到一起。沿托架70的前部214对齐的四个竖立支承构件222A-D能够由任何期望数量的前后延伸构件236联接到沿托架70的后部216对齐的四个竖立支承构件222E-H。构件236能够向托架70提供结构稳定性。此外,构件236能够提供附接点,计算设备102、风扇、电缆、能安装在机架上的设备、附件等能够被联接到附接点。此外,沿后部216的竖立支承构件222E-H能够由在其间延伸的任何数量的构件238联接到一起。构件238能够提供稳定性和/或附接点,计算设备102、风扇、电缆、能安装在机架上的设备、附件等能够被联接到该附接点。可选地,构件238中的孔239构造成提供用于布线和电缆线路等的通路。沿托架70的前部214的竖立支承构件222A-D能够包括开口240A-F,这些开口每个均构造成接收计算设备,例如整流器、网络交换装置(例如,路由器)等。
[0138] 在图17中,两个开口240E和240F每个均容纳整流器242,并且四个开口240A-D每个均容纳网络交换装置244。作为示例,整流器242能够构造成从大约480V至大约48V整流。
[0139] 在图16中,联接到配电面板120A的电插座132能够连接到其中一个整流器242,联接到其他配电面板120B的电插座132能够联接到整流器242中的其他整流器。由此,每个整流器242均接收来自不同配电面板120A或120B的电力。
[0140] 在图17中,设备接收区域224A-C每个均能够划分为四个部段″S1-S4″(每个托架70一共12个部段)。每个部段″S1-S4″能够使用二十四个以太网连接;然而,这不是必要的。作为非限制性示例,每个刀片槽均能够具有两个以太网端口。然而,如本领域技术人员所理解的,每个刀片槽能够包括不止两个以太网端口。例如,不止一个以太网端口能够定位在刀片式服务器的前部,并且不止一个以太网端口能够定位在刀片式服务器的后部。设备接收区域224A-C不局限于结合具有具体数量的以太网端口的刀片式服务器使用。此外,设备接收区域224A-C不局限于结合具有以太网端口的刀片式服务器使用并且能够结合具有其他类型的通信端口的刀片式服务器使用。
[0141] 在图13和图17中,多个空气移动组件260均具有多个空气移动装置264(例如,风扇),这些空气移动装置取向成将空气向上吹动通过设备接收区域224A-C,这些空气移动组件260被安装在托架70的竖立支承构件222A-H之间。每个空气移动组件260均包括框架262,该框架构造成安装在设备接收区域224A-C中的一个内。框架262容纳多个空气移动装置264,每个空气移动装置均取向成使得空气沿大致相同的向上方向流动。
[0142] 在图13和图17中,托架70包括九个空气移动组件260。安装在每个设备接收区域224A-C内的空气移动组件的数量能够至少部分地基于冷却接收在其中的计算设备所需的空气循环量来确定。空气移动组件260均接收来自电导线130的电力,电导线运送电力到托架70并且使得容纳在其中的计算设备102通电。竖立设备接收区域224A-C能够被定制以接收预定集合的计算设备(例如,预定数量的刀片式服务器)。例如,竖立设备接收区域224A-C能够构造成沿竖直取向接收刀片式服务器103。另选地,竖立设备接收区域224A-C能够构造成沿水平取向接收刀片式服务器。标准19″机架安装计算机齿轮能够被安装在竖立设备接收区域224A-C内部。机架安装计算机齿轮内的风扇将空气从箱体12内部60的中央走廊部72抽吸到竖立设备接收区域224A-C中。该空气将穿过机架安装计算机齿轮,由此被加热、并且从与托架70的后部216邻近的机架安装计算机齿轮离开。被加热空气可以离开托架70内或托架70的后部216与第一纵向侧部14和第二纵向侧部16中的邻近一个纵向侧部之间的机架安装计算机齿轮。在这样的实施方式中,空气移动组件260将托架70内的被加热空气朝向托架70的敞开顶部212向上引导。此外,空气移动组件260将有助于将被加热空气抽吸出托架
70外并抽入到竖立设备接收区域224A-C,在这些竖立设备接收区域中,空气移动组件260将被加热空气朝向托架70的敞开顶部212向上引导。机架安装计算机齿轮能够沿任何取向安装到竖立设备接收区域224A-C内。例如,机架安装计算机齿轮能够以类似于刀片式服务器的方式安装到竖立设备接收区域224A-C内。此外,能够使用托架70的另选实施方式,其中机架安装计算机齿轮能够安装成在箱体12内纵向延伸。
[0143] 隔离联接器86能够沿托架70的底部210联接到竖立支承构件222A-H。另选地,隔离联接器86能够安装到沿托架70的底部210定位的前部导轨230、后部导轨232和/或构件236。如从图13中最佳地所示,隔离联接器86还能够将竖立支承构件222E-H中的一个或多个联接到箱体12的第一纵向侧部14和第二纵向侧部16。
[0144] 8、竖直冷却系统
[0145] 在图13中,竖直冷却系统100A冷却通过沿第一纵向侧部14设置的托架70向上流动的空气,而竖直冷却系统100B冷却通过沿第二纵向侧部16设置的托架70向上流动的空气。竖直冷却系统100B与竖直冷却系统100A大致相同。因此为了说明目的,将仅详细说明竖直冷却系统100B。
[0146] 在图21中,竖直冷却系统100B包括两种流体流,即制冷剂流和冷水或冷却水流。在竖直冷却系统100B内,制冷剂流通过将其热量传递到冷却水流而被冷却。竖直冷却系统100B包括水/制冷剂热交换器300,水/制冷剂热交换器构造成从制冷剂流传热到冷却水流。
水/制冷剂热交换器300能够利用本领域已知的任何热交换器来实施。冷却水流接收自作为连续冷却水流的外部冷却供水系统或水源310。可选地,冷却水流能够驻留在闭合回路312中,该闭合回路将被加热的先前冷却水返回到外部冷却水源310以再次冷却。闭合回路312和水/制冷剂热交换器300与托架70间隔开,并且制冷剂被带到该托架。因此,冷却水流的闭合回路312和水/制冷剂热交换器300与数据中心10的计算设备102隔离开。
[0147] 在图13中,冷却水流由第一水管线路318运输到箱体12并且由第二水管线路320运离箱体12。箱体12包括T形入口阀330,该T形入口阀将从第一水管线路318接收的冷却水流的一部分引导到每个竖直冷却系统100A和100B。箱体12包括T形出口阀332,该T形出口阀将从竖直冷却系统100A和100B,两者接收的冷却水流引导到第二水管线路320。
[0148] 入口管334被联接在入口阀330的一个出口与竖直冷却系统100B的水/制冷剂热交换器300之间。入口管334将冷却水流的一部分运送到水/制冷剂热交换器300。类似的入口管(未示出)被联接在入口阀330的另一出口与竖直冷却系统100A的水/制冷剂热交换器300之间。
[0149] 出口管336被联接在竖直冷却系统100B的水/制冷剂热交换器300与出口阀332的一个入口之间。出口管336将冷却水流从水/制冷剂热交换器300运送到出口阀332。类似的出口管(未示出)被联接在竖直冷却系统100A的水/制冷剂热交换器300与出口阀332的另一入口之间。
[0150] 在入口管334内流动的冷却水流能够将入口管冷却到箱体12的内部60内的空气中水分的冷凝温度以下。因此,水能够在入口管334上冷凝并且从该入口管滴落。类似地,在出口管336内流动的冷却水流能够将出口管冷却到箱体12的内部60内的空气中水分的冷凝温度以下,从而使得水在出口管上冷凝并且从该出口管滴落。
[0151] 盆或承水盘340能够设置在入口管334和出口管336下方。从入口管334和出口管336滴落的任何冷凝水能够滴落到承水盘340中。承水盘340包括出口或排水口342,冷凝水通过该出口或排水口离开承水盘340。排水口342能够延伸通过箱体12的地板部32并且能够与箱体12外部的环境开放连通。如本领域技术人员能够理解的,外部管道、软管等能够被联接到排水口,用于将冷凝水远离箱体12引导。
[0152] 入口管334和承水盘340一起形成无源除湿系统350,该无源除湿系统限制箱体12内的湿度而不会消耗超过竖直冷却系统100A和100B(见图13)所消耗的任何附加电功率。在一些实施方式中,无源除湿系统350包括出口管336。由无源除湿系统350提供的除湿量能够至少部分地由供水在其上冷凝的部件(例如,入口管334、出口管336、水/制冷剂热交换器300、入口阀330和出口阀332等)的表面面积来确定。在竖直冷却系统100B内,冷却剂流流经闭合回路352。闭合回路352包括制冷剂供应歧管354和制冷剂回流歧管356。制冷剂供应歧管354将冷却的制冷剂运送到多个供应管360,每个供应管均被连接到多个制冷剂/空气热交换器370中的一个。在所示的实施方式中,对于每个托架70设置两个热交换器370。然而这不是必要的。多个流管372每个均联接到多个热交换器370中的一个,多个回流管将被加热的制冷剂从多个热交换器370运送到制冷剂回流歧管356,包括用于每个托架70的两个热交换器370,因此多个供应管360和多个回流管370每个均包括十个导管。制冷剂回流歧管
356将从热交换器370接收的被加热的制冷剂往回运送到水/制冷剂热交换器300,以由水/制冷剂热交换器300中的冷却水流再次冷却。制冷剂供应歧管354、供应管360、制冷剂回流歧管356和回流管372均能够包括构造成控制或限制从其经过的制冷剂流的一个或多个流量调节器或阀358。
[0153] 在图21中,制冷剂供应歧管354包括在第一供应管360之前的一个阀358,阀358调节进入到供应管360中的制冷剂流。供应管360均包括一个阀358,阀358调节至每个热交换器370的制冷剂流。通过选择性地调节通过阀358的制冷剂流,供应到每个热交换器370的冷却量能够被调节。
[0154] 竖直冷却系统100B能够包括与制冷剂供应歧管354、供应管360、制冷剂回流歧管356和/或回流管372联接的一个或多个传感器376。每个温度传感器376均能够用于监控制冷剂流的温度并且产生温度信号。竖直冷却系统100B能够包括冷却系统控制器380,该冷却系统控制器能够联接到入口阀330和温度传感器(多个温度传感器)376。在这样的实施方式中,冷却系统控制器380构造成基于从温度传感器(多个温度传感器)376接收的温度信号(多个温度信号)来增加或减小通过入口阀330的冷却水的流速,用于减小或增加竖直冷却系统100B的闭合回路352内的冷却剂流的温度。由此,通过改变用于冷却制冷剂流的冷却水流的流速,能够调节闭合回路352内的制冷剂流的温度。
[0155] 有任何制冷剂从竖直冷却系统100B泄漏,那么该制冷剂以气体或蒸汽形式泄漏。即使发生制冷剂泄漏,该制冷剂也不会泄漏或滴落到计算设备102上面。供制冷剂循环的制冷剂供应歧管354、供应管360、制冷剂回流歧管356和回流管372的温度高于在箱体12的内部60内的空气中的水分的冷凝温度。水不会冷凝在制冷剂供应歧管354、供应管360、制冷剂回流歧管356和回流管372上。结果,制冷剂流不会使得计算设备102暴露于滴落水(由于冷凝而滴落)。
[0156] 在图14中,每个热交换器370均具有盘管组件373。制冷剂从供应管360流入到每个热交换器370中并且循环通过其盘管组件373。托架70上方的空气是热的,因为其已经被计算设备102加热。被加热的空气向上行进通过热交换器370并且由制冷剂冷却。
[0157] 在图13和图14中,每个热交换器370均被实施为散热器蒸发器,热交换器的盘管组件373相对于托架70的前部214和敞开顶部212成一定角度设置。盘管组件373具有一个或多个冷却表面,在该冷却表面处,在盘管组件373外部的空气与在盘管组件373内流动的制冷剂之间进行热交换。热交换器370的盘管组件373能够成角度,以最大化可用于定位热交换器的空间的冷却表面的数量,由此提供最大量的冷却能力。被限定在托架70的前部214和盘管组件373之间的内角″A″能够从大约144度至大约158度变化。因此,在盘管组件373和托架70的敞开顶部212之间能够限定从大约144度至大约158度的角度。
[0158] 热交换器370的冷却能力还至少部分地取决于在其盘管组件373中流动的制冷剂的量。通过调节阀358,从每个供应管360流动到每个热交换器370中的制冷剂的量能够被调节。由此,竖直冷却系统100B的冷却能力能够针对每个托架70、每个托架的一部分等被定制。此外,冷却能力能够至少部分地基于预期由计算设备102产生的热量的量被确定,计算设备被安装在每个托架内、被安装在托架的一部分内等。从供应管360到热交换器370中的制冷剂流能够针对箱体12内的计算设备102(例如,刀片式服务器)的具体分布而被定制。此外,制冷剂供应歧管354内的阀358能够被用于控制到竖直冷却系统100B的全部热交换器370的制冷剂流。类似地,制冷剂回流歧管356中的阀(未示出)能够被用于限制来自竖直冷却系统100B的全部热交换器370的制冷剂流。
[0159] 多个弯管或弯曲导管390能够被联接在每个热交换器370与相邻托架70的敞开顶部212的至少一部分之间,以将从托架70升起的被加热的空气引导到热交换器370中,一个弯曲导管390被联接在单个热交换器370与相邻托架70的敞开顶部212的一部分(例如,大约一半)之间。每个弯曲导管390均具有弯曲部392,并且限定用于从托架70驱出到热交换器370中的被加热的空气的弯曲行进路径。通过将从托架70升起的被加热的空气沿箱体12的顶蓬部30引导,弯曲部392有助于防止在上部通风室90A和90B中沿顶蓬部30形成背压,该背压将被加热的空气往回推到托架70的敞开顶部212中。弯曲导管390包括内部挡板394,该挡板使弯曲导管390沿弯曲行进路径分叉。
[0160] 密封构件396定位在托架70的后部216与第一纵向侧部14和第二纵向侧部16之间,密封构件397定位在托架70的前部214和热交换器370之间。密封构件396和397有助于将上部通风室90A和90B从箱体12的内部60的其余部分密封。密封构件396和397能够由本领域已知的任何合适材料(包括泡沫)构造成。
[0161] 由热交换器370冷却的空气由空气移动组件260从该热交换器推动,并且空气朝向箱体12的地板部32上的走道74从成角度的热交换器370向下流动。走道74包括穿孔部76,该穿孔部允许空气从其流过并且进入到下部通风室46中。如果横向延伸框架构件44实施为C形截面形状,那么空气能够在横向延伸框架构件44的敞开内部47内横向流动。C形横向延伸框架构件44的敞开内部47能够被认作是邻近的下部通风室46的一部分。
[0162] 在下部通风室46内,该空气就可能流动到托架70下面。由于横向延伸框架构件44从走道74下面延伸到沿第一纵向侧部14和第二纵向侧部16两者设置的托架70下面,因此空气由横向延伸框架构件44从走道74下面朝向托架70并且在该托架下面横向引导。一旦位于托架70下面,空气就被托架的空气移动组件260向上抽吸并且进入到该托架70中,并且通过并围绕计算设备102。当空气由计算设备102加热时,被加热的空气升高通过托架70,并且进入到弯曲导管390,该弯曲导管将被加热的空气引导到与托架相关的热交换器370中,以被再次冷却。
[0163] 在图13中,每个托架70均包括空气移动装置264,由空气移动装置264消耗以充分地冷却计算设备102的功率量能够至少部分地由空气如何从托架70流动并且流入到热交换器370中来确定。因此,弯曲导管390在上部通风室90A和90B中的形状能够至少部分地由空气移动装置264所消耗的功率量来确定。因此,弯曲导管390能够构造成减小或最小化由空气移动装置264消耗的功率量。箱体12定位在其中容器外部的空气具有适合于冷却安装在托架70内的计算设备102(见图17)的温度的环境中,那么该容器能够包括这样的开口,来自外部环境的空气能够通过该开口流入到容器中,以冷却该计算设备102。该容器还能够包括这样的开口,由计算设备102加热的空气能够通过该开口离开该容器而进入到外部环境中。
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