支架机柜的制作方法

xiaoxiao2020-09-10  1

专利名称:支架机柜的制作方法
技术领域
本发明涉及供安装在支架上的设备使用的机柜。
背景技术
信息技术(IT)设备的进步在数据中心和联网设施中创造更有效的IT环境方面遇 到挑战。为使用服务器和联网设备的高功率密度应用设计的设备机柜通常必须不仅提供有 效的电缆管理和功率分配而且提供适当的冷却和通风以保证设备适当的和可靠的操作。用 在这种产生大量的热量的应用中的设备支架机柜主要是为提供适应IT设备用于冷却和通 风的标准纵向气流图谱的纵向气流而配置和装备的。然而,IT设备的支架和机柜通常不能 为通常使用横向气流的设备(例如,特定类型的远程通信设备)提供适当的冷却和通风。当 IT设备机柜包括使用横向气流的设备和使用纵向气流的设备的时候,横排设备的进风口通 常与所有设备的排气口共享机柜的内部空间。因此,使用横向气流的设备的进风口往往不 能接受对于设备适当的操作必不可少的充足的冷却空气。冷却空气不足能引起设备的过热 关机、不可靠的性能和减少的寿命。IT设备的机柜和支架是为提供纵向气流而配置的,所 以,本质上与将横向气流用于冷却和通风的一些类型电子设备(例如,特定类型的远程通 信部件)的气流图谱不相容。传统的解决这个问题的办法包括,举例来说,把远程通信设备安装在空股架构支 架中以促进空气经过部件循环。空股架构配置不把灼热的和温暖的废气限制在机柜里面或 在设备进风口的周围;然而,这样的配置阻止废气循环到设备的进风口,所以,不能解决设 备的冷却不足和过热的问题。按并排支架配置安排的远程通信设备易受直接吸入从毗连的 或附近的设备排放的废气的影响,并因此在操作期间有增大的过热危险。另一个解决办法包括将风扇并入机柜壳体的顶部从支架之内垂直向上地抽吸灼 热的和温暖的空气以便通过机柜顶部排放废气。然而,这种安装在顶部的风扇不保证将充 足的冷却空气提供给所有安装在支架中的设备部件的进风口。安装在顶部的风扇也不阻止 废气循环到这样的部件的进风口。安装在顶部的风扇能进一步过度驱使气流通过支架而且 能引起废气与冷却空气的充分混合。废气与冷却空气混合能降低网络机房或数据中心的冷 却系统的效率。使用安装在顶部的风扇限制在机柜顶部上可得的用于其它功能(包括铺设 数据和功率电缆)的空间。除此之外,安装在顶部的风扇由于与风扇气流冲突限制能安装 在机柜上半段的设备的大小和位置。此外,网络机房或数据中心的冷却系统的总效率、成本、可信度和冷却能力直接与 在设备的操作期间把冷却空气与设备机柜里面的灼热的和温暖的废气分开有关。废气与冷 却空气分开是适当安装支架机柜的结果;然而,现在的机柜和安装计和解决冷却使用横向 气流的电子设备的办法不把废气和冷却空气分开。过去,废气和冷却空气一起循环不是棘手的问题,因为设备(例如,远程通信设备)的功率密度远远低于每个支架1千瓦的平均 值。然而,现在的远程通信设备设计可能每个支架消耗6千瓦或更多,因此,需要一些有效 的冷却方法。

发明内容
—般地说,一方面,本发明为电子设备提供一种适应不同类型设备的冷却和通风 需求的改良的机柜装置。在一个方面中,本发明提供一种为把吸入的冷却空气与在操作期 间设备排放的废气分开使充份的冷却和避免设备过热变得容易而配置的机柜装置。在另一 个方面,本发明提供一种为把吸入的冷却空气与使用横向气流冷却和通风的设备排放的废 气分开而配置的机柜装置。本发明的另一方面提供为在把吸入的冷却空气与废气分开的时 候同时适应在同一机柜内使用纵向气流或横向气流的安装在支架上的不同类型设备的不 同的冷却需求而配置的机柜。本发明的另一方面提供有定义为接受和容纳由使用横向气 流冷却的设备吸入的冷却空气而构造和安排的增压室或舱室的内部空间的机柜。在另一方 面,舱室或增压室可以配置在设备机柜里面,其中所述舱室或增压室是为容纳使用横向气 流的设备吸入的冷却空气和防止来自所述舱室或增压室的漏气而构造和安排的。本发明的 又一方面提供有适合满足使用纵向气流冷却通风的设备和使用横向气流冷却通风的设备 的不同的气流需求的配置的机柜。本发明的第五方面提供允许机柜的内部空间和/或藏在 机柜里面的设备支架为安装不同类型的设备和为同时支持设备用来冷却通风的不同的气 流图谱而容易快速配置和安排的挡板、隔板、互连和其它部件的系统。一般地说,在一个方面,本发明提供由包括顶面、底面、第一侧面、第二侧面和正面 的壳体(其中至少底面和正面之一有在其中形成的至少一个接受冷却空气进入壳体内部 空间的前部的孔口,而且至少背面和顶面之一有在其中形成的至少一个允许废气从壳体内 部空间的后部排放到壳体外部的区域的孔口);安排在壳体的内部空间中与第一侧面和第 二侧面隔开并且被固定在其中允许将一个或多个设备部件安装在内部框架所形成的设备 区域中的内部框架和沿着内部框架的第一侧面安排在内部框架和壳体的第一侧面之间的 第一进气增压室(第一进气增压室与接受来自所述孔口的冷却空气的壳体内部空间的前 部流体连通而且是为沿着内部框架的第一侧面这样容纳空气以致空气能从第一进气增压 室流进内部框架之中的设备而配置的)组成的用来容纳设备的机柜。本发明的落实可能包括下列特征之中的一个或多个特征。所述机柜进一步包括沿 着内部框架的第二侧面安排在内部框架和壳体的第二侧面之间的第二进气增压室,第二进 气增压室与壳体内部空间的后部流体连通而且适合接受来自内部框架中的设备的废气。第 一进气增压室包括后面区段,该区段在第一进气增压室和壳体内部空间的后部之间提供阻 挡气流的挡板。第二进气增压室包括前面区段,该区段在第二增压室和壳体内部空间的前 部之间提供阻挡气流的挡板。所述机柜进一步包括可拆装地安装在第一进气增压室和内部框架的第一侧面之 间阻止空气从第一进气增压室流进内部框架的设备区域某部分的第一隔板。除此之外,所 述机柜进一步包括可拆装地安装在第二进气增压室和内部框架的第二侧面之间阻止空气 从内部框架的设备区域某部分流进第二进气增压室的第二隔板。所述机柜进一步包括至少 与后面板和顶板之一耦合的排气单元,该排气单元有至少一个从机柜内部空间之内抽吸空气的风扇。所述机柜进一步包括可拆装地安装在第一进气增压室和内部框架的第一侧面之 间阻止空气从第一进气增压室流进内部框架的设备区域某部分的第一隔板。前部适合把冷 却空气提供给安装在内部框架上的设备,其中所述设备是适合纵向冷却的。在另一方面,本发明提供一种冷却全都安装在设备机柜中的第一装置和第二装置 的方法,其中第一装置是为纵向冷却配置的,而第二装置是为横向冷却配置的,所述方法包 括接受进入设备机柜内部空间的前部的冷却空气;从内部空间的前部抽吸空气使之通过 第一装置进入机柜内部空间的后部;将空气从内部空间的前部抽吸到机柜的某个内侧部 分;从所述的内侧部分抽吸空气使之通过第二装置进入第二个内侧部分;将来自第二个内 侧部分的和来自内部空间的后部的空气至少从机柜的顶部和机柜的背面之一排出;以及把 从装置排出的空气与吸入装置的空气分开。所述机柜包括有容纳第一装置和第二装置的内 部区域的设备框架,而且所述方法进一步包括将第一隔板可拆装地安装在所述的内侧部分 和设备框架的内部区域之间阻止空气在所述的内侧部分和内部区域的某个部分之间流动。所述方法进一步包括把第三装置插进设备框架,第三装置是为横向冷却配置的; 以及拆除第一隔板以允许横向气流经过第三装置。再一方面,本发明提供用来容纳设备的由外部壳体、安排在所述壳体的内部空间 之中并且被固定在所述壳体之内允许将设备部件(所述的设备部件包括有纵向冷却的第 一类型设备和有横向冷却的第二类型设备)安装在内部框架形成的设备区域中的内部框 架和用来使空气从外部壳体内部空间的前部流向外部壳体内部空间的后部变得容易以致 当第一类型的设备安装在内部框架中的时候横向冷却能被实现而当第二类型的设备安装 在内部框架中的时候纵向冷却能被实现的装置组成的设备机柜。在又一方面,本发明提供一种设备机柜,该设备机柜包括有正面、第一侧面、第二 侧面和背面的23英寸的机柜壳体;19-英寸宽的设备框架(该设备框架被这样安排在所述 机柜壳体的内部区域之内,以致第一侧面区域在所述机柜壳体的第一侧面和所述设备框 架的第一侧面之间形成,第二侧面区域在所述设备框架的第二侧面和所述机柜壳体的第二 侧面之间形成,前面区域在所述机柜壳体的正面和所述设备框架的正面之间形成,而后面 区域在所述机柜壳体的背面和所述设备框架的背面之间形成);安排在所述设备框架的第 一侧面和所述机柜壳体的第一侧面之间在第一侧面区域和后面区域之间提供实质上气密 的密封的第一内部嵌板;和安排在所述设备框架的第二侧面和所述机柜壳体的第二侧面之 间在第二侧面区域和前面区域之间提供实质上气密的密封的第二内部嵌板。所述机柜包括 顶面和底面,其中至少正面和底面之一包括允许空气流进机柜的孔口,而且至少顶面和背 面之一包括允许空气流出机柜的孔口。所述机柜进一步包括至少一个安装在机柜的顶面和机柜的背面之一上从后面的 区域抽吸空气的排气风扇。本发明的各个方面可以提供下列优势之中的一个或多个优势。单一类型的设备机 柜能用来容纳电子设备,不管所述设备用来满足它的冷却和通风要求的气流图谱,例如,纵 向气流或横向气流。所述机柜能借此帮助简化数据中心或网络机房的规划、设计和维护。使 用横向气流的设备部件能安装在藏在有一个或多个门的机柜里面的支架中,例如,作为替 代,安装到空股架构支架上,以便为设备提供增强的安全和保护。
为允许纵向气流而配置的机柜和/或藏在机柜里面的支架为了适应使用横向气 流来冷却通风的设备的操作要求能被转换,例如,容易地且快速地重新配置。机柜内部可以 是为了沿着所述支架的侧面(例如,左侧面)定义实质上封闭的能接受和容纳可供使用横 向气流的设备从中抽吸满足它的冷却通风需求的冷却空气的进气室或增压室而配置的。机 柜和/或藏在机柜里面的支架可以是为了允许一个或多个有多重风扇的空气管道安装到 毗邻使用横向气流的设备部件的或在使用横向气流的设备部件之间的支架上增加沿着所 述的部件引向进风口的冷却空气的体积而配置的。空气管道可以被这样配置和安排在支架 之内,以致多重风扇把冷却空气吸进空气管道,而空气管道把冷却空气引进所述的舱室或 增压室。机柜和/或支架能借此被配置成通过增加进入所述舱室或增压室的冷却空气的体 积和/或流速给所述舱室或增压室增压。当设备被藏在机柜中和/或被安装到为提供纵向 气流配置的支架上的时候,可以把增加体积的冷却空气提供给使用横向气流冷却的设备。 与其它的冷却解决办法相比较,使用横向气流的电子设备藏在提供纵向气流的标准机柜中 的时候,其性能可信度和使用寿命都能被增加,而且过热和设备关机将减少。为同时适应使用纵向气流的设备和使用横向气流的设备的冷却通风需求而配置 的机柜和/或藏在机柜里面的支架能允许所述支架在高功率密度下操作。所述的机柜和支 架能把使用纵向气流或横向气流的不同类型的设备的混合体收容在单一机柜装置里面,而 且能借此取消对各自为满足冷却通风所需要的一种类型的气流而配置的两个分开的机柜 和支架的需要。所以,单一的机柜装置能减少收容不同类型的设备所需要的地板空间。为 同时适应使用纵向气流的设备和使用横向气流的设备的冷却通风需求而配置的机柜和/ 或藏在在机柜里面的支架能接纳和适应多种设备部件的冷却需求,例如,使用横向气流的, 有不同的纵向深度和有沿着部件位于各种不同部位的进气排气口的。各种不同的挡板、隔 板、嵌板、互连、垫圈、密封垫和类似的东西都能用来配置机柜内部空间,和/或安排在机柜 中的支架,以便在单一机柜装置里面提供纵向气流和横向气流和把冷却空气和废气分开。机柜和/或藏在机柜里面的支架可以是为把废气和使用横向气流的设备吸入的 进气分开而配置和安排的,以致设备的工作温度能被降低。降低的工作温度能增加设备的 寿命而且能减少设备过热报警的频率。机柜和/或藏在机柜里面的支架可以是为把废气和 被横向气流设备吸入的进气分开帮助减少进气体积和增加由冷却单元或系统供应给机柜 的冷却空气所需要的最低温度而配置和安排的。增加冷却空气所需要的最低温度有助于增 加所述冷却单元或系统的工作效率。与其它的冷却解决办法相比较,安装在IT支架上的电 子设备的性能可信度和使用寿命能被增加,而且过热和设备关机将减少。机柜能提供为有效地把设备部件为了冷却和通风吸进所述机柜的进气与在操作 期间所述部件排放的废气分开而配置和安排的内部空间。把冷却空气与灼热的和温暖的废 气分开能帮助避免/最大限度地减少冷却空气与废气的混合并能借此帮助避免废气循环 到设备进风口 /最大限度地减少废气循环到设备进风口的范围。因此,设备部件在操作期 间的冷却不充分和过热能得以避免/最小化。把冷却空气与废气分开能帮助增加返回与数 据中心或网络机房相关联的冷却单元或系统的废气的温度,这能帮助提高所述冷却单元或 系统的工作效率。增加废气温度能帮助减少要求冷却单元或系统递送给设备的空气体积。 把冷却空气与废气分开能在维持相同的设备工作温度的同时允许冷却单元或系统以增高 的温度供应冷却空气。提高供应给设备的冷却空气的温度能进一步帮助提高所述冷却单元或系统的效率。现有的标准IT支架和机柜可以是为在支架的各个区段上提供纵向气流和横向气 流两种配置无需重大的翻新改造和花费而配置和安排的。如果这样的支架和机柜是为接纳 和适当地冷却同时安装在单一的支架/机柜装置里面的不同类型的电子设备而配置的, 那么标准的IT支架和机柜能提高数据中心和设备室配置的适应能力和灵活性。能适应不 同类型的设备(例如,IT和远程通信设备的混合)的操作需求的IT支架和机柜能在重新 配置设备和有效使用数据中心和设备室的空间方面提供更大的便利和灵活性。


图1是依照本发明的设备机柜剖开的透视图;图2是图1所示机柜拆除顶板的俯视剖面图;图3是图1所示的机柜拆除前面板的前视图;图4A-4B是图1所示机柜拆除左侧面板的左侧剖视图;图5A是图1所示机柜拆除左侧面板的左侧剖视图;图5B是图1所示机柜拆除右侧面板的右侧剖视图;图6A是举例说明依照本发明的一个或多个隔板的一个实施方案的图1所示机柜 拆除前面板的前视图;图6B是图6A所示的安装框架的侧视平面图;图7A是举例说明依照本发明的一个或多个隔板的实施方案的图1所示机柜拆除 左侧面板的左侧剖视图;图7B是举例说明依照本发明的一个或多个隔板的实施方案的图1所示机柜拆除 左侧面板的左侧剖视图;图8A是依照本发明的一个实施方案隔板有多个排气口或孔的图1所示机柜的左 侧剖视图;图8B是图8A所示隔板部分的截面透视图;图8C是举例说明图8A所示的隔板的一个实施方案的图1所示机柜拆除顶板的俯 视剖面图;图9是举例说明依照本发明的一个或多个隔板的另一个实施方案的图1所示机柜 拆除前门的前视图;图10A-10B是依照本发明在图1所示机柜里面的一个或多个隔板的某些部分的剖 开的透视图;图11是依照本发明举例说明第一种气流模态的图1所示机柜的俯视平面图;图12是举例说明第一种气流模态的一个实施方案的图11所示机柜拆除顶板的俯 视平面图;图13是举例说明依照本发明的第二种气流模态的图1所示机柜拆除顶板的俯视 剖面图;图14A是举例说明依照本发明的第三种气流模态的图1所示机柜拆除顶板的俯视 剖面图;图14B是管道单元和使用横向气流冷却通风的电子部件的透视图14C是与使用横向气流的电子部件有关的管道单元的透视图;图15A是举例说明允许在图14A中举例说明的气流的机柜内部的一个实施方案的 图1所示机柜拆除顶板的俯视剖面图;图15B是举例说明允许在图14A中举例说明的气流的机柜内部的另一个实施方案 的图1所示机柜拆除顶板的俯视剖面图;图16是拆除了前门、侧面板和顶板而且包括一个安装在其中的空气分配单元的 图1所示机柜的透视图;而图17是图16所示的空气分配系统和图14A-14C所示的管道单元的分解透视图。
具体实施例方式本发明的各个方面包括有为使限定在机柜里面的气流条件满足安装在支架上的 设备的冷却通风需求变得容易而配置的内部空间的设备支架机柜,其中所述机柜内部空间 是为允许纵向气流(例如,信息技术(IT)设备所用的)和横向气流(例如,特定类型的远 程通信设备所用的)而构成和/或安排的。可仿效的机柜至少包括在机柜内部空间中定义 的为容纳被引导和/或转向的来自纵向气流的冷却空气以允许空气横向流过支架的一个 或多个区段而安排的第一进气增压室。依照本发明的机柜的不同的实施方案允许机柜内部 空间被配置成或适合于适应不同类型的电子设备的不同尺寸(例如,深度),同时允许气流 满足不同类型的设备的冷却和通风需求。依照本发明的实施方案允许机柜同时装有远程通 信设备和IT设备,以致每种类型的设备的冷却和通风需求都能得到满足。其它的实施方案 在本发明的范围之内。参照图1,设备支架机柜10包括封闭的壳体12和支架14。壳体12是为定义足以 容纳或围住支架14的内部空间13而配置和按规定尺寸制作的。在一个实施方案中,壳体 是为把支架14围在实质上位于中心的位置而配置和按规定尺寸制作的。壳体12包括在安 排支架14的每个侧面上把支架14围住并定义所述壳体12的侧面板沈和观。在一个实施 方案中,壳体12进一步包括有排气口的后面板M和有排气口的前面板或门30。壳体12的 前门30和后面板M是为允许气流通过支架14而配置和安排的。门30是为允许冷却空气 (例如,设备室或数据中心的环境空气)通过在门30上定义的多个气孔30A流向壳体内部 空间13而安排的。后面板M是为允许废气经过在后面板M上定义的多个排气口 24A流 向壳体内部空间13的外部区域而安排的。在一个实施方案中,壳体进一步包括进一步限定 壳体12的顶板15和底板19。在一个实施方案中,支架14包括为帮助定义在其中安排电子设备(例如,信息技 术(IT)部件17和/或远程通信部件18)的框架和设备区域而安排的四个垂直的安装导轨 14a、14b、Hc和14d。支架14可以进一步包括一个或多个从壳体12的前部向其后面部分 延伸帮助限定设备区域和安装设备17和18的水平的安装构件16。在另一个实施方案中, 支架14的前面的安装导轨1 和14b可以被接到一个或多个安装构件16的前端上,而支 架14的后面的安装导轨Hc和14d可以被连接到构件16的后端上以帮助定义支架14和 设备区域。一个或多个安装导轨14a、14b、Hc和14d可以被接到顶板15、底板19、侧面板 26和观、前门30和后面板M之中的一个或多个上以便把支架14放置并安全地安排在壳 体内部空间13里面。
安装导轨14a、14b、Hc和14d是这样安排和配置的,以致设备部件17和18被安 装到其上从而把设备部件17和18安排或架装在被限定的设备区域中。在一个实施方案 中,前面的安装导轨Ha和14b是为允许设备(例如,IT部件17)在支架14中被安装在预 期的垂直高度和深度(取决于设备的U高度、深度和其它尺寸)而配置的。安装导轨14a、 14b、Hc和14d可以被这样安排在壳体12中,以致设备部件17被安装在支架上的时候近似 地位于中央。依照本发明的机柜10的实施方案都可以包括安装导轨14a、14b、Hc和14d和/ 或并联安装构件16,以便把不同类型的设备部件(例如,IT部件17和远程通信部件18)混 装到支架上。在一个实施方案中,机柜10是为了围住宽度W1为19英寸或23英寸的支架14按 规定尺寸制作的。支架14是为接纳和安装宽度为19英寸或23英寸的设备部件17和18 而配置的。在一个实施方案中,支架14可以有23英寸的宽度W1并且可以是为接纳和独占 地安装宽度为19英寸的设备(例如,IT部件17)或宽度为23英寸的设备(例如,远程通信 部件18)而进一步配置的。在另一个实施方案中,23英寸支架14可以是为接纳和同时混装 宽度要么为19英寸要么为23英寸的设备(例如,混装IT部件17和远程通信部件18)而 进一步配置的。机柜10可以有收藏支架14的总尺寸,以致,举例来说,沿着支架14的左侧的空间 46是按规定尺寸制作的,以便帮助沿着支架14的左侧增大/优化气流,这将在下面进一步 详细描述。在本发明的不同实施方案中,支架14可以在机柜10里面从中央位置移开以便 增大开放空间46和48之一。在一个实施方案中,机柜10可以有适应宽度W1为23英寸的支架14的总尺寸。在 这个实施方案中,23英寸的机柜10是为了收容W1要么为19英寸要么为23英寸的支架14 按规定尺寸制作的,借此把与它能同时容纳的设备17和18的类型有关的灵活性和适应 能力提供给机柜10。机柜10可以有但不限于范围从大约M英寸到大约30英寸以上的宽 度。然而,本发明不局限于有特定的总尺寸的机柜10,具体地说,不局限于特定的宽度,而且 预期各个尺寸将适应支架14和/或设备17和18的不同的尺寸和宽度。所述机柜是为了 适应安装在支架14中的设备部件17和18的类型和分布和为了帮助增大/优化壳体内部 空间13中的气流而按规定尺寸制作和配置的。促进和增加壳体内部空间13中的气流(例 如,沿着支架14的左侧面)有助于在壳体内部空间13里面实现横向气流条件。参照举例说明机柜10的俯视剖面图的图2并且进一步参照图1,在一个实施方案 中,所述的壳体内部空间13是为在开放空间46中沿着支架14的左侧至少定义一个在侧面 板26和支架14之间的第一进气增压室20而配置的。壳体内部空间13是为沿着机柜10 的侧面和后面部分定义一个第一废气增压室22而进一步配置的。一个或多个挡板或隔板 32、34、38被配置和放置在侧面板沈、观和支架14之间的空间46、48中以便帮助定义第一 进气增压室20和/或排气增压室22。如同下面进一步详细描述的那样,第一进气增压室 20实质上是封闭的配置,它是为接受和容纳使用横向气流冷却的设备为满足它的冷却和通 风需要可以从中吸入的冷却空气沿着支架14的左侧构成和安排的。在壳体内部空间13里 面限定的第一进气增压室20借此帮助配置远程通信设备18所用的横向气流。—个或多个挡板或隔板32、34、38是为了充当把第一进气增压室20与排气增压室22分开的挡板或隔板并借此帮助避免废气从排气增压室22进入第一进气增压室20的循环 而被进一步配置和定位的。如同在下面将会进一步详细地描述的那样,隔板32、34、38可以 是为了适应不同的尺寸,具体地说,适应设备17、18的不同深度实现把冷却空气与废气分 开而被配置和安排在壳体内部空间13里面的。壳体12的顶板15和底板19能进一步限定 第一进气增压室20和/或排气增压室22。在一个实施方案中,第一进气增压室20实质上是封闭的有与壳体内部空间13的 前部或支架14的进气侧面25流体连通的开口端20A。如图2所示,增压室20是为接受沿 着壳体内部空间13的前部和/或支架14的进气侧面25从门30上的气孔30吸进壳体12 并被横向引导和/或转向的冷却进气流而安排和配置的。第一进气增压室20是为容纳使 用横向气流的设备(例如,远程通信设备18)的进风口能吸入的足够的冷却空气而进一步 配置的。除此之外,第一进气增压室20可以是为限制空气在并排配置中流过支架14中使 用横向气流的设备而进一步配置的。第一进气增压室20是进一步为避免/减少来自增压室20的漏气和避免/减少从 第一进气增压室20到排气增压室22的气流而安排和配置的。第一进气增压室20帮助防 止/减少废气循环到进气侧面25和进入增压室20。增压室20、顶板15和底板19能阻止 气流从中心、支架14的顶部或后部流向进气侧面25和进入增压室20。增压室20本质上被 安排和配置或建立在壳体内部空间13之内,把吸进壳体内部空间13的前部的冷却空气与 沿着支架14的后部排放的灼热的和温暖的废气分开。把冷却空气与废气分开避免/最大 限度地减少废气向进气侧面25和增压室20循环,而且避免/最大限度地减少在设备17、18 的操作期间冷却空气与废气混合。在一个实施方案中,如图1-图2所示,为了定义第一进气增压室20,一个或多个隔 板32、34被安排在支架14的左侧位于侧面板沈和一个或多个沿着支架14的左侧从前向 后延伸的构件16之间。一个或多个隔板32和34是为了在第一进气增压室20和排气增压 室22之间形成实质上气密的挡板并借此帮助把增压室20里面的冷却进气与排放到排气增 压室22的废气分开而安排和配置的。参照举例说明壳体内部空间13的前视图的图3,而且进一步参照图1-图2,在一 个实施方案中,一个隔板32是沿着实质上平行于左侧面板沈的方向安排的,而另一个隔板 34是沿着实质上垂直于左侧面板沈的方向安排的。隔板32和34可以以某个角度接合或 连接以便帮助定义第一进气增压室20。在一个实施方案中,为了定义第一进气增压室20, 实质上平行于左侧面板26安排的隔板32至少沿着支架14的高度H1的一部分垂直延伸, 而实质上垂直于左侧面板26安排的隔板34同样沿着支架高度H1的一部分垂直延伸。在另一个实施方案中,实质上平行于左侧面板沈安排的隔板32可以被这样安排 和连接到支架14的构件16上,以致隔板32从构件16延伸到左侧面板沈帮助定义第一进 气增压室20,借此取消对隔板34的需要。进一步参照图1-图2,支架14右侧的隔板38是为帮助定义前方进气增压室23而 安排和配置的。前方进气增压室23可以包括在门30和支架14之间的壳体12的内部空间 13的前部。进气增压室23是为接受支架14的进气侧面25从有通风孔的前面板或门30吸 进壳体内部空间13的前部的空气而配置和按规定尺寸制作的。隔板38是为了帮助定义排 气增压室22而进一步配置的。隔板38是沿着实质上垂直于壳体12的右侧面板28的方向安排的并且至少沿着支架14和/或壳体内部空间13的高度H1的一部分垂直地延伸。隔 板38是为了在前方进气增压室23和排气增压室22之间形成实质上气密的挡板而进一步 配置的。隔板38借此帮助阻止气流从支架14的前部流到排气增压室22和帮助防止废气 循环到第一进气增压室20和前方进气增压室23和与容纳在其中的冷却进气混合。右侧的 隔板38和在支架14左侧的隔板32、34 —起把设备17、18在操作期间吸进壳体内部空间13 的冷却进气与排放到排气增压室22的灼热的和温暖的废气分开。参照举例说明机柜10的左侧剖视图的图4A,而且进一步参照图3,在一个实施方 案中,隔板32、34实质上沿着支架14和/或壳体内部空间13的整个高度H1垂直地延伸帮 助定义在左侧面板沈和设备部件17、18之间的第一进气增压室20。参照在图4B中举例说明的左侧剖视图,在另一个实施方案中,隔板32、34每个都 仅仅沿着支架14和/或壳体内部空间13的高度H1的一部分垂直地而且与另一个隔板等同 地延伸到垂直地安装在支架14中的远程通信部件18的范围或U高度。在这种情况下,前面 的隔板35和底部的隔板36被安排在空间46中帮助定义第一进气增压室20和把它的配置 限制到支架14中的远程通信部件18的范围。前面的隔板35在支架14的正面被连接到, 例如,支架14上或构件16的前部(如果存在)上。前面的隔板35沿着实质上垂直于面板 26的方向延伸到壳体12的左侧面板沈并且沿着支架14的H1向下延伸到底板19。前面的 隔板35将以适当的方式和用适当的方法与底板连接或接合,下面将进一步详细地描述。底 部的隔板36按照实质上平行于底板19的方向沿着支架14的左侧从支架14的前部向后部 延伸。如图4B所示,前面的和底部的隔板35、36相交并且以适当的方式和用适当的方法连 接或接合在一起。除此之外,底部的隔板36以适当的方式和用适当的方法与某个部分(例 如,每个隔板32、34的底边)接合或连接在一起。隔板32、34、35、36借此帮助把增压室20 限定在支架14的设备区域中安装远程通信部件18的那些区段。增压室20本质上是为接 受从壳体内部空间13的前部和/或支架1 4的进气侧面25吸入的冷却进气和容纳冷却空 气促成远程通信部件18用于冷却和通风的横向气流条件而配置的。参照图5A-5B,而且进一步参照图4A-4B,在一个实施方案中,并联封盖板21可以 沿着支架14的每个侧面或前面被安装到一个或多个安装导轨14a、14b、Hc和14d和/或 构件16上以挡住设备区域中空的区段或包括使用纵向气流的部件(例如,IT部件17)的区 段。封盖板21帮助防止来自第一进气增压室20和前方进气增压室23的、来自支架14的 和/或来自部件17和18的界面和支架14的表面的漏气。如图5A所示,并联封盖板21可 以沿着支架的左侧在支架14中包括部件17和18的区段或没有设备的空区段安装到导轨 14b和Hc和/或一个或多个构件16上。并联封盖板21覆盖部件17和空的区段以帮助防 止/最大限度地减少来自支架14左侧的漏气。如举例说明机柜10的右侧剖视图和远程通 信部件18的排气侧面的图5B所示,并联封盖板21可以类似地安装到安装导轨14a和14d 和/或构件16上以便沿着支架14的右侧面覆盖支架14中的IT部件17区段和空区段。在一个实施方案中,使用封盖板21的能帮助允许空气越过支架14的顶部向上流 动,如图5A-5B中箭头80所示,而且促使远程通信部件18的排气孔18B排放的灼热和温暖 的废气流动。排气增压室23里面的废气能循环,例如,沿着图5B中箭头82所示的向上和/ 或向下的方向。封盖板21借此帮助使空气在它通过后面板M排出之前越过支架14的顶 部在排气增压室23里面循环变得容易,这将有助于降低壳体内部空间13内的空气阻力。
参照图6A-6B,在一个实施方案中,一个或多个隔板32、34、35、36和38能用特定的 尺寸(例如,高度和宽度)构成,以与一个或多个部件17和18的特定的U高度和宽度相对 应。在另一个实施方案中,隔板32、34、35、36和38可以是作为单一的隔板或作为两个或 多个交叠或堆叠的隔板配置和安排的。例如,如图6A所示,位于支架14左侧的隔板34可 以包括安排在安装框架34b里面的两个或多个交叠的隔板34a。安装框架34b可以有适当 的尺寸,例如,高度吐和宽度W2,以致框架34b能装在被限定在左侧面板沈和支架14之间 的空间46中。在一个实施方案中,框架34b可以是为可拆装地与一个或多个左侧安装导轨 14b和14c、一个或多个支架构件16、顶板15、底板19和侧面板沈连接使框架34b安全可 靠地定位而构造和安排的。在另一个实施方案中,框架34b可以有这样的尺寸和构造,以致当框架34b被装在 空间46中的时候,框架34b的外周界能对一个或多个支架构件16、顶板15、底板19和侧面 板沈偏置以使框架34b在壳体内部空间13里面定位。如图6B所示,安装框架34b的侧视剖面图被提供,该图举例说明隔板3 在交叠 安排中能被可滑动地安排在框架34b里面,以致每个隔板3 能在毗邻的隔板34b上滑动。 在一个实施方案中,每个隔板3 都被可滑动地安装在垂直于框架34b的内表面定义的轨 道或凹槽3 之内。隔板3 能沿着框架34b的高度吐被垂直地上下推拉以便在需要时 延长或缩短交叠的隔板34a。如图6A所示,隔板3 能为了限定第一进气增压室20的高度H3被这样延长或缩 短,以致增压室20的高度H3能与支架14中远程通信部件18之类的东西的位置和U高度相 对应。在一个实施方案中,隔板34b能沿着支架14和/或壳体内部空间13的整个高度H1 被延长到完全的长度。如上所述,一个或多个隔板32、34、35、36和38可以是作为单一的隔板构造和安排 的。例如,如图6A所示,安排在支架14右侧的隔板38可能是安排在安装框架38b中的单 一隔板38a。安装框架38b类似于安排在支架14左侧的框架34b,而且有适当的尺寸,以 致框架38b能装在被限定在右侧面板观和支架14之间的空间48中。类似于安排在支架 14左侧的框架34b,框架38b可以是为被一个或多个上述的紧固件44可拆装地连接起来而 构造和安排的,或者可以有允许框架38b装在空间48中之时对一个或多个支架构件16、顶 板15、底板19和侧面板沈偏置的尺寸和构造。参照图7A-7B,在一个实施方案中,隔板32、34和封盖板21能为了适应安装在支架 上的设备部件17、18的不同的深度和U高度沿着支架14的左侧配置和安排。如图7A-7B 所示,同时安装在支架14中的IT部件17和远程通信部件18可能有取决于部件17和18 的类型的不同深度。隔板32、34和封盖板21可能在不同的安排和配置中有适应由支架上 安装的部件17和18的不同深度产生的被限定在设备部件17、18和左后方的安装导轨Hc 或另一个隔板;34之间的空间或区域的构造和安排。隔板32、34和封盖板21能借此帮助根 据支架14中设备17和18混装情况的变化沿着支架14的左侧定义和配置第一进气增压室 20。如图7A-7B所示,在一个实施方案中,隔板32可以被配置在沿着支架14的左侧安 排的一个或多个分开的区段中,其中隔板32的单一区段或两个以上区段定义与一个或多 个部件17、18的U高度相对应的高度而且定义适应部件17、18和隔板34或导轨Hc之间的
13区域的深度。在一个实施方案中,一个或多个隔板32的区段可以有类似于图6A所示的交 叠隔板34a的配置和安排而且包括安排在安装框架32b中的交叠隔板32a。安装框架32b 以交叠方式这样固定隔板32a,以致每个隔板3 都能在毗邻的隔板3 上滑移。隔板3 能沿着垂直方向上下滑移以延长/缩短隔板32a的长度,如图7A所示,或能沿着水平方向 前后滑移以加宽/减少隔板32a的宽度,如图7B所示。安装框架32b可以有这样的尺寸 和配置,以致框架32b位于部件17、18和隔板34或左后方的安装导轨Hc之间。在另一个 实施方案中,框架32b可以与导轨14c、一个或多个安装构件16、隔板34和/或顶板15或 底板19可拆装地接合或连接。进一步参照图7A-7B,在不同的实施方案中,交叠隔板3 能可拆装地直接与导轨 14c、一个或多个构件16、隔板34和/或顶板15或底板19接合或连接。在一个实施方案 中,每个隔板32都能与毗邻的隔板3 这样耦合,以致隔板3 是不动的。在另一个实施 方案中,每个隔板3 都能与毗邻的隔板3 可滑动地耦合,以致隔板3 能要么沿着上下 方向要么沿着前后方向横过或相对于对方滑动。毗邻隔板32a的运动调节交叠隔板32a的 高度或深度以适应部件17、18的不同的深度和U高度。如图7A-7B所示,每个封盖板21可 以有不同的长度以适应设备部件17、18的不同深度。隔板32b和/或并联封盖板帮助定义 第一进气增压室20和帮助在第一进气增压室20和排气增压室22之间形成阻挡气流的挡 板。在进一步的实施方案中,封盖隔板37能沿着支架14的左侧合并,如图7A-7B所 示。类似于并联封盖板21,隔板37能帮助阻塞支架14的设备区域中空的或包括使用纵向 气流的部件(例如,IT部件17)的区段。隔板37能帮助避免来自第一进气增压室20和前 面的气增压室23、来自支架14和/或来自部件17和支架14的表面的接口的漏气。隔板 37可以包括安排在安装框架37b的一组交叠隔板37。框架37b可以有与图6B所示的框架 34b类似的配置。在一个实施方案中,隔板37a能垂直地上下移动以延长/减少隔板37a的 长度。如图7A所示,在一个实施方案中,垂直于支架14延伸的隔板34能延伸支架14的 高度H:。所以,隔板32、交叠隔板3 和封盖板能以适当的方式用适当的方法接合或连接, 下面将进一步详细描述。如图7B所示,在另一个实施方案中,隔板34能沿着支架14的高 度H1仅仅延伸到使用横向气流的部件18的U高度的范围。在这种情况下,沿着支架14的 左侧前后延伸的隔板36被接合或紧固到隔板32、34上。封盖板交叠隔板32a以适当的方 式用适当的方法与左后方的安装导轨14c接合或连接,形成阻挡气流的挡板。参照图8A-8B,在一个实施方案中,隔板39是沿着支架14的左侧安排的。在一个 实施方案中,隔板39能实质上沿着支架14的高度H1从前面的安装导轨14b延伸到后面的 安装导轨14c。在另一个实施方案中,隔板39能沿着支架14的高度H1的一部分延伸到使 用横向气流的毗邻部件(例如,远程通信设备18)的范围或U高度。在一个实施方案中,隔 板39能与导轨14b和14c、左侧的安装构件16和/或顶板15或底板19之中的一个或多个 可拆装地接合或连接。如图8B中的一部分隔板39的前视图所示,隔板39是用实质上从它的高度和宽 度的一端到另一端定义并联排气口或孔口 41而且在它的表面上有可除去的遮盖物或薄膜 42(例如,Mylar )的单一的片材40 (例如,耐热聚乙烯)构成的。在一个实施方案中,在安装期间,隔板39与毗邻设备部件17和18的支架14的左侧直接耦合。可除去的遮盖 物或薄膜42是用适当的装置(例如,刀刃或小刀)纵切或割开的,然后被从片材40的表面 上除去或者用手剥离。除去遮盖物42允许将并联通风孔或孔口 41暴露出来,并借此允许 空气从那里通过。当与支架14的左侧耦合的时候,并联通风孔或孔口 41允许空气从第一 进气增压室20流进沿着部件18的侧面安排的进风口 ISA0如图8B所示,在一个实施方案中,当隔板39与支架14耦合的时候,遮盖物或薄膜 42可以包括指出使用横向气流的部件18的位置的印刷印记或其它标记43。在一个实施方 案中,印记43能指出部件18的进风口 18A的位置,以致当隔板39与支架14耦合的时候通 过除去遮盖物或薄膜42露出的并联通风孔或孔口 43将对应于和/或实质上对准进风口 ISA0并联通风孔或孔口 43能帮助优化/增加从第一进气增压室20进入进风口 18A并通 过部件18的气流,以便配置横向气流。在一个实施方案中,只有一部分遮盖物或薄膜42被从片材40上除去到安装在支 架14中的使用横向气流的部件18的分布/位置的范围和/或U高度。依据部件18的分 布/位置和安装在支架上的IT设备17和远程通信设备18的混合情况,隔板39可以要么 延伸支架14的整个高度H1,要么可以受到限制仅仅沿着支架14中装有使用横向气流的部 件18的部分延伸。在安装隔板39和切断并除去遮盖物或薄膜42之后,隔板39可以为了 满足支架14的重新配置和设备17、18的不同的混合或分布通过把可拆除的密封件(例如, 胶带、标签或Mylar 接头片)放置在一个或多个并联通风孔或孔口 43之上进行调整,以 适应气流需求的改变。不再与部件的进风口 18A相对应的并联通风孔或孔口 41借此覆盖 以帮助防止/最大限度地减少漏气。参照图8C,隔板39可以从左前方的安装导轨14b延伸到左后方的安装导轨14c。 在一个实施方案中,左前方的和左后方的安装导轨14b、Hc帮助定义第一进气增压室20。 如同下面进一步详细描述的那样,在不同的实施方案中,支架14可以有比较宽的宽度W1,例 如,23英寸,而机柜10可以是按规定尺寸制作的,以致左前方的安装导轨14c实质上填充 在左前方的安装导轨14b和侧面板26之间的空间46,而左后方的安装导轨Hc实质上填充 左后方的安装导轨14c和侧面板沈之间的空间46。隔板39与左前方的和左后方的安装导 轨14b、Hc可拆装地接合或连接以帮助定义第一进气增压室20。如图8C所示,隔板39与支架14和设备17、18的左侧隔开,以致隔板39、支架14 和设备17、18定义足以允许一个或多个部件17、18从支架14移开的区域90。在一个实施 方案中,一个或多个部件17、18被配置成可滑动地安装在支架14上,以致在需要的时候,一 个或多个的部件17和18能从支架14向壳体12的前部水平地向外滑动。一个或多个部件 17、18借此能在移开或不移开支架14的情况下像抽屉一样滑动地从支架14中移出,以允许 检验、修理和/或更换部件17、18。在一个实施方案中,一个或多个刷子密封垫91被安排在支架14和隔板39之间的 区域90中以允许部件17、18沿着支架14水平地前/后运动或滑动,同时充当防止区域90 漏气的阻挡空气的挡板。一个或多个刷子密封垫91是为进一步防止在排气增压室22中循 环的废气与装在第一进气增压室20的冷却进气混合而配置的。在另一个实施方案中,一个 或多个垫圈或刷子密封垫可以沿着已将遮盖物或薄膜42除去的那部分隔板39安排在支架 14和隔板39之间。一个或多个垫圈或刷子密封垫可以沿着通过除去遮盖物或薄膜42定义的隔板39的区域的周界安排。一个或多个垫圈或刷子密封垫可以是为了帮助在支架14、设 备17、18和隔板39之间形成密封使漏气得以避免/最大限度地减少而安排和配置的。参照图9,在一个实施方案中,一个或多个隔板32、34、35、36和37可以是作为垫圈 或刷子密封垫80构造和安排的。在一个实施方案中,垫圈或刷子密封垫80可以如同前面 描述的那样包括安装框架32b、34b、37b或38b,以致垫圈或刷子密封垫80在壳体内部空间 13中被安排在毗邻支架14的预期位置。垫圈或刷子密封垫或隔板32、34、35、36、37、38帮 助定义第一进气增压室20、排气增压室22和前方进气增压室23。垫圈或刷子密封垫或隔 板32、34、35、36、37和38是为允许一个或多个要插入垫圈或刷子部分80A并从那里穿过的 功率电缆或数据电缆和/或其它接插件确定电缆和接插件沿着壳体内部空间13的左侧和/ 或右侧穿过支架14的路线为铺设电缆和供电准备条件而构造和安排的。垫圈和刷子密封 垫或隔板32、34、35、36、37、38是为允许铺设电缆;帮助阻挡/最大限度地减少从第一进气 增压室20和前方进气增压室23进入排气增压室22的气流;防止/最大限度地减少废气循 环到设备部件17、18的通风孔和防止/最大限度地减少冷却空气与废气混合而配置成。参照图10A-10B,在一个实施方案中,一个或多个隔板32、;34、35、36和38可以用一 个或多个适当的紧固件44与构件16、顶板15、底板19、侧面板沈、观和后面板M之中的一 个或多个接合或连接以便把隔板32、34、35、36和38在壳体内部空间13之内安全可靠地安 排在预期的位置。适当的紧固件44是优选为允许快速拆装对构件16之类的东西的连接, 能够根据IT部件17和远程通信部件18的不同的类型、大小和U高度容易地配置壳体内部 空间13,以及配置适应支架14之内的部件17、18的气流条件和分布的内部空间13而构造 和安排的。优选的紧固件44可以包括但不限于允许隔板32、34、36、38被轻易拆除和/或 重新定位的螺丝钉、接头片、按扣式接头片、VELCRO 带子等。适当的紧固件44将 取决于构成那一个或多个隔板32、34、36、38的材料以及那些隔板32、34、36、38的尺寸。 例如,如图6A所示,在一个实施方案中,隔板32能沿着支架14的左侧借助金属按扣或 VELCRO 带状紧固件44与一个或多个构件16可拆装地连接,其中隔板32的边缘与构 件16的某个末端对接或与构件16的那个末端交叠并且在那里用紧固件44连接。类似地, 隔板32可以用相似的方法与毗邻隔板34可拆装地连接以便帮助定义第一进气增压室20。如图IOA所示,在一个实施方案中,隔板32可以被配置成沿着某个侧边包括一个 或多个为可拆装地插进在一个或多个构件16中为把隔板32可拆装地紧固或连结到支架上 而定义的对应的狭缝44A而安排和配置的接头片44。隔板32可以被进一步配置成包括为 定义第一进气增压室20在其对边上与毗邻隔板34连接的接头片44。在另一个实施方案 中,隔板32和34可以用单一的隔板制成,其中单一的隔板是作为单一的平面构成的而且为 了形成隔板32和34被沿着支架14的左侧压折或弯曲。隔板32、34、35、36、37和38能用适合在电子器件环境中使用的材料构成。重量比 较轻、容易搬动和携带的同时其刚性又足以帮助阻挡/最大限度地减少气流的材料是适当 的。适当的材料是比较便宜的,以致在特定的实施方案中隔板32、34、35、36、37和38能被 经济地构成,而且如果需要可以是一次性的。能用来构成隔板32、34、35、36、37和38的材 料可能取决于在壳体内部空间13里面隔板32、34、35、36、37和38的尺寸和位置。除此之 外,构架的材料可能取决于为适应设备17和18的冷却通风需要将重新配置壳体内部空间13的程度和频率。这样材料可以包括但不限于聚丙烯或其它热塑性塑料、铝制片材、强化金 属箔、强化塑料薄膜和它们的组合。本发明不局限于上述的隔板32、34、35、36、37、38和封盖板21的构造和安排,而且 包括其它的挡板和/或隔板以及隔板32、34、35、36、37、38的其它的配置和安排,以便帮助 定义第一进气增压室20和/或前方进气增压室22和排气增压室23以及在需要时帮助配 置或组装壳体内部空间13使纵向气流和/或横向气流更容易实现。具体地说,本发明包括 挡板和/或隔板的各种不同的配置和安排,以适应独占地装有IT部件17或远程通信部件 18的或混装IT部件17和远程通信部件18的支架14,或IT和远程通信部件17和18的混 合和提供满足每种类型的设备17和18的冷却通风要求的气流。依照本发明的机柜10的其它特征帮助使气流在壳体内部空间13里面更容易实现 纵向气流配置和/或横向气流配置。如上所述,有通风孔的门30定义并联气孔30A以允许 空气(例如,环境空气)流进壳体内部空间13的前部和/或支架14的进气侧面25。在一 个实施方案中,门30能被充份地打孔,例如,并联气孔30A集中在门30的左侧,以促使气流 进入第一进气增压室20。如图3所示,在一个实施方案中,一个或多个的垫圈75(例如,泡 沫塑料垫圈)可以安排在设备部件17和18的周边的周围以帮助在部件17、18和构件16 之间和在毗邻的部件17和18之间提供实质上气密的密封,帮助避免/最大限度地减少冷 却空气从第一进气增压室20和前方进气增压室23泄漏。参照图11,机柜10的俯视剖面图举例说明在前方进气增压室23与第一进气增压 室20流体连通的情况下能实现的气流通过机柜10的第一模态。第一进气增压室20至少 接受一部分来自前方进气增压室23被横向引导和/或转移的气流,如图11中箭头51所示。 为了定义纵向气流条件,冷却空气借助安排在IT部件17的前部的进风口 17A从门30上的 通风孔30A吸进前方进气增压室23。进风口 17A把空气吸进部件17的前部。吸进的空气 从设备17的前部向后部流动而且在纵向流动中从安排在部件17后部的后通风孔17B排 出,如图11中箭头50所示。为了定义横向气流条件,冷却空气是借助安排在远程通信部件 18的侧面部分的进风口 18A从门上的通风孔30A和前方进气增压室23吸入的,如图11中 箭头51和52所示。进风口 18A帮助至少把一部分纵向气流抽吸和横向转移到第一进气增 压室20之中和帮助直接从门上的通风孔30A吸入冷却空气。进风口 18A沿着设备18的侧 面部分把空气从增压室20吸进部件18。吸进的空气从部件18的一侧流向另一侧并且在 横向流动中从沿着部件18的另一侧安排的后通风孔18A排出,如图11中箭头52所示。从 IT部件17和远程通信部件18排出的空气从排气增压室22排放到壳体12外部的区域,如 图11中箭头讨所示。参照图12,机柜10的俯视剖面图举例说明机柜10中的支架14有比较宽的宽度 W1 (例如,23英寸)而且被这样进一步配置以致前面的垂直的安装导轨Ha和14b实质上填 充在支架14前面位于支架14和所示的每个侧面板沈和观之间的区域的机柜实施方案。 为了使气流通过机柜10的第一模态更容易实现,如同参照图11描述的那样,左前方的垂直 的安装导轨14b能定义并联孔口或通风孔14e以允许空气从门30上的进风口 30A和从壳 体内部空间13的前部或支架14的进气侧面25流进第一进气增压室20,如图12中箭头51 所示。并联通风孔或孔口 14e帮助把空气提供给第一进气增压室30,借此帮助提供足以用 来冷却远程通信设备18之类的设备的横向气流,如图12中箭头52所示。在一个实施方案中,左侧垂直的安装导轨14b有至少沿着支架14的一部分高度H1定义的并联通风孔或孔口 14e。在另一个实施方案中,左侧垂直的安装导轨14b有沿着支架14的一部分高度H1限定 在支架14中安装和分布使用横向气流的设备部件18的范围的并联通风孔或孔口 14e。参照图13,机柜10的俯视剖面图举例说明能实现的气流通过机柜10的第二模态, 其中支架14被这样放置在壳体12的前部,以致支架14和隔板38仅仅帮助定义排气增压 室22。在这个实施方案中,前方进气增压室23在壳体内部空间13中不被定义而且隔板38 被安排在门30后面。壳体内部空间13能适应只装载远程通信部件18的支架14。冷却空 气经过门30上的气孔30A吸入并且直接流进增压室20,如图13中箭头50和51所示。参照图14A-14B,在依照本发明的其它机柜10的实施方案中,机柜10可以包括一 个或多个为垂直安装在支架14中而配置和按规定尺寸制作的管道单元75。如图14A中机 柜10的俯视剖面图所示,管道单元75可以有允许架装在支架14的设备区域内的总尺寸。 管道单元75包括定义为接受和容纳空气而配置的内部舱室或管道77的壳体76。管道单元 75进一步包括被支架上的时候在其正面定义的并联正面通风孔或孔口 78和在其左侧面定 义的并联侧面通风孔或孔口 79。管道单元75的舱室77能用总尺寸这样定义,以致它接受 来自并联正面孔口 78的空气并且帮助引导空气经过管道单元75道并联侧面孔口 79,借此 把空气提供给第一进气增压室20。如图14A所示,在一个实施方案中,管道单元75的壳体 76可以有这样的构造和安排,以致壳体定义有某种配置或形状(例如,图Ha所示的像漏斗 一样的形状)的舱室77,以帮助指引或引导空气从并联正面孔口 78到并联侧面孔口 79,并 借此帮助增加进入第一进气增压室20的气流的体积或流速。管道单元75被安排在支架14中,而舱室77是这样配置的,以致舱室77接受并借 此至少捕获一部分来自在壳体内部空间13前部的前方进气增压室20或来自支架14的进 气侧面25的纵向气流,如图14A中箭头55所示。当使用纵向气流的设备部件把空气从门 30上的正面通风孔30A吸进前方进气增压室23配置纵向气流条件之时,如同前面参照图 11-12描述的那样和如图14A中箭头50所示,管道单元75帮助把一部分纵向气流沿着支架 14的左侧转移到第一进气增压室20,如图14A中箭头56所示,以提供横向气流。进一步参照图14A-14B,在一个实施方案中,管道单元75可以包括安排在舱室77 里面的一个或多个风扇73。在一个实施方案中,一个或多个风扇73可以与并联正面孔口 78 耦合,其中每个风扇73都被安排和配置成把冷却空气从在壳体内部空间13前部的前方进 气增压室20或从支架14的进气侧面25吸进舱室77,如图14A中箭头55所示。风扇73被 进一步配置成迫使吸进的空气进入舱室77并且通过并联侧面孔口 79进入第一进气增压室 20,如图14B中箭头56所示。在另一个实施方案中,一个或多个风扇73可以与并联侧面孔 口 78耦合,其中每个风扇被安排和配置成通过舱室77从前方进气增压室或支架14的进气 侧面25抽吸冷却空气。风扇被进一步配置成迫使吸进的空气进入第一进气增压室20。在 另一个实施方案中,管道单元75可以包括与并联正面孔口 78和侧面孔口 79耦合的一个或 多个风扇73。参照图14C,而且进一步参照图14B,在一个实施方案中,管道单元75的壳体77可 以有定义允许毗邻安排在支架14的设备区域中的设备部件17和18垂直地安装管道单元 75和/或把管道单元75垂直地安装在安排在支架14的设备区域中的设备部件17和18之 间的特定的U高度和特定的深度的构造和安排。管道单元75可以在支架14中被安装在为与使用横向气流的设备(例如,远程通信部件18)的位置和分布相对应而选定的预期位置。 如图14C所示,管道单元75可以在支架14中毗邻使用横向气流的设备部件18(例如,在其 上面或下面)安装和/或安装在使用横向气流的设备部件18之间。如图14B-14C所示,当 毗邻使用横向气流的设备部件18安装或安装在使用横向气流的设备部件18之间的时候, 管道单元75能引导舱室中的空气(例如,借助部件18的进风口 18A吸入舱室77的和/或 被与并联正面孔口 78和/或侧面孔口 79耦合的风扇73迫入或吸入舱室77的空气)通过 它并联侧面孔口 79进入第一进气增压室20。管道单元75借此贴近部件18的侧面通风孔 18A排放冷却空气,如图14B-14C中箭头57所示。侧面通风孔18A能抽吸来自管道单元75 的并联侧面孔口 79的空气,借此在横向条件下帮助抽吸足够用来冷却的进气。参照图15A,机柜10的俯视剖面图举例说明在图14A-14C中举例说明的机柜10的 一个实施方案,其中支架14有比较宽的宽度W1 (例如,23英寸)而且是这样进一步配置的, 以致前方垂直的安装导轨Ha和14b实质上填充在支架14的前部位于支架14和和每个侧 面板沈、观之间的区域。如图15A中箭头51所示和如同参照图11-12描述的那样,左前方 垂直的安装导轨14b能定义允许空气从门30上的进风口 30A和从壳体内部空间13的前部 或支架14的进气侧面25流进第一进气增压室20的并联通风孔14e。参照图15B,在图15A所示机柜10的另一个实施方案中,为了帮助定义第一进气增 压室20,隔板32能从设备17和18延伸到左后方的安装导轨14c。在不同的实施方案中, 隔板32可以包括前面参照图6A-6B、图7A-7B和/或图8A-8C描述的各种不同的配置和安 排。参照图16中的机柜10的透视图,气流通过机柜10的第三模态在前方进气增压室 23与壳体12的底板19中的一个或多个孔口流体连通的情况下能被实现。这一个或多个 孔口能用来把冷却空气提供给壳体内部空间13,以致冷却空气流进前方进气增压室23并 且沿着壳体内部空间13的前部或沿着支架14的进气侧面25垂直地向上循环。如图16所 示,在一个实施方案中,底板19上的一个或多个孔口每个都与从底板19向外延伸与传统的 架空地板配置67连接的增压室或管道60耦合。架空地板配置67是技术上广为人知的而 且可以包括在其间定义导管的第一层和第二层,其中所述导管与给该导管供应凉爽空气的 空气冷却单元或系统连接。该导管接受来自冷却单元或系统的凉爽空气并且把凉爽空气引 进一个或多个给壳体内部空间13供应凉爽空气的管道60。仍然参照图16,在另一个实施方案中,一个或多个管道60可以与申请者在通过引 证在此并入的未决专利申请第10/121,313号中揭示的安装在支架上的空气分配单元65耦 合。空气分配单元65是沿着底板19安排的和/或在壳体内部空间13之内与底板19耦合 而且通过一个或多个管道60与架空地板配置67耦合以便接受和吸入凉爽空气。单元65的 并联风扇66能把冷却空气从管道60吸进前方进气增压室23而且能沿着壳体内部空间13 的前部或沿着支架14的进气侧面25使冷却空气向上循环以便配置从底部到顶部的气流, 如图16中箭头59所示。在另一个实施方案中,并联风扇不与管道60连接而且被配置成把 机柜10外部的环境空气吸进系统65,在所描述的底部到顶部的气流条件下作为冷却空气 用于向上分配。如图16所示,机柜10是这样配置的,以致来自单元65的冷却空气能被纳入第一 进气增压室20和前方进气增压室23,如同前面描述的和在图16中用箭头59展示的那样。
19在这种情况下,自下而上的气流条件被定义,因为冷却空气被迫沿着IT部件17的前部通过 前方进气增压室23向上吸入。自下而上的气流帮助促成纵向气流条件和横向气流条件,例 如,通过增加被迫向上通过前方进气增压室23并被第一进气增压室20接受的冷却空气的 体积。除此之外,空气分配单元65强迫自下而上的气流进入第一进气增压室20和前方进 气增压室23,以致增压室20和23由于增加从管道60和单元65流进增压室20和23的冷 却空气的体积和流速而被增压。参照图17,在一个实施方案中,机柜10可以包括上述的空气分配单元65,而且可 以被进一步配置成把一个或多个管道单元75安装在支架上。如图17的分解透视图所示, 空气分配单元65的并联风扇66能吸入冷却空气并且强迫吸入的空气进入在壳体内部空间 13前部的前方进气增压室23或支架14的前方通风孔25并向上形成自下而上的气流条件, 如图16中箭头59所示。一个或多个管道单元75的并联的前方孔口 78能接受或捕获由空 气分配单元75提供的自下而上的气流的某些部分。在一个实施方案中,一个或多个管道单 元75包括安排在舱室77之内的一个或多个风扇73,如上所述,空气分布系统65通过强迫 冷却空气进入在机柜内部空间13前部的前方进气增压室23产生自下而上的吸入气流。单 元65和管道单元75的风扇73帮助增加进入第一进气增压室20的冷却空气的体积和/或 流速并且借此帮助给第一进气增压室20增压。第一进气增压室20接受并容纳在压力之下 的冷却空气,帮助保证横向气流部件18的进风口 18有足够从那里吸入满足它的冷却需要 的空气。在一个实施方案中,一个或多个管道单元75进一步包括为与管道单元75的前部 耦合而配置的和为安排在前面进气增压室23或壳体内部空间13的前部中而进一步配置的 像头罩一样的构件71。像头罩一样的构件71被安排在壳体内部空间13之内而且被配置成 在自下而上的气流中捕获某些部分被迫向上的冷却空气,帮助把足够的冷却空气经由管道 单元75提供给第一进气增压室20。其它的实施方案都在权利要求书的范围和精神之内。例如,第一进气增压室20可 以被安排和配置在支架14的右侧。隔板32和34可以被安排在壳体12的右侧面板观和 沿着支架14的右侧从前到后铺设的支架构件16之间的空间48中。另一个例子包括这样的实施方案,其中壳体12的有通风孔的后面板M可以如同 申请者在通过引证在此被并入的未决的美国专利申请第10/303,641号中所揭示的那样被 配置成与沿着机柜10的背面安排在外部并且有一个或多个用来抽吸和排放废气的风扇的 排气单元耦合。在一个实施方案中,外部的排气单元能代替有通风孔的后面板M而且能被 配置成充当壳体12的后门。该排气单元的每个风扇都与一个限定在该排气单元内部空间 之内的排气管耦合。该排气管被配置成接受风扇吸入并排放到排气管的空气而且把风扇排 放的空气引向该排气单元的顶部以便排放到在机柜10外部的区域。每个风扇都被安排成 与排气增压室23和部件17和18的设备通风孔17A和18A流体连通。每个风扇都把灼热 的和温暖的废气从排气增压室23吸进排气单元,然后把吸进的空气排放到与它相关联的 管道中。其后,风扇排放的空气被排气管引向排气单元的顶部以便排出。在另一个实施方案中,有所述的一个或多个风扇的排气单元被安排在机柜10的 顶部。每个风扇都从排气增压室23抽吸空气并且把吸入的空气排放到在机柜10外面的区 域。
至此已描述了本发明的至少一个说明性的实施方案,各种不同的变更、修改和改 进对于熟悉这项技术的人将很容易发生。这样的变更、修改和改进预计在本发明的范围和 精神之内。因此,前面的描述仅仅是作为例子而不倾向于作为限制。本发明的限制仅仅是 在权利要求书及其等价文件中定义的。
权利要求
1.一种用来装设备的机柜,其中包括一个包括顶面、底面、第一侧面、第二侧面和正面的壳体,其中至少底面和正面之一有 在其中形成的至少一个孔口接受冷却空气进入壳体内部空间的前部,而且至少背面和顶面 之一有在其中形成的至少一个孔口允许废气从壳体内部空间的后部排放到壳体的外部区 域;一个安排在壳体的内部空间之中与第一侧面和第二侧面隔开并且被固定在其中以允 许将一个或多个设备部件安装在内部框架所形成的设备区域中的内部框架;以及一个沿着内部框架的第一侧面安排在内部框架和壳体的第一侧面之间的第一进气增 压室,所述的第一进气增压室与壳体内部空间的前部流体连通从所述孔口接受冷却空气而 且是为容纳空气沿着内部框架的第一侧面这样配置的,以致空气能从第一进气增压室流进 内部框架上的设备。
2.根据权利要求1的机柜,进一步包括沿着内部框架的第二侧面安排在内部框架和壳 体的第二侧面之间的第二进气增压室,第二进气增压室与壳体内部空间的后部流体连通而 且适合接受来自内部框架中的设备的废气。
3.根据权利要求2的机柜,其中第一进气增压室包括后面的区段,该区段在第一进气 增压室和壳体内部空间的后部之间提供阻挡气流的挡板。
4.根据权利要求3的机柜,其中第二进气增压室包括前面的区段,该区段在第二进气 增压室和壳体内部空间的前部之间提供阻挡气流的挡板。
5.根据权利要求4的机柜,进一步包括可拆装地安装在第一进气增压室和内部框架的 第一侧面之间阻止空气从第一进气增压室流进内部框架的设备区域某部分的第一隔板。
6.根据权利要求5的机柜,进一步包括可拆装地安装在第二进气增压室和内部框架的 第二侧面之间阻止空气从内部框架的设备区域某部分流进第二增压室的第二隔板。
7.根据权利要求2的机柜,进一步包括一个至少与后面板和顶板之一耦合的排气单 元,该排气单元有至少一个从机柜的内部空间抽吸空气的风扇。
8.根据权利要求2的机柜,进一步包括可拆装地安装在第一进气增压室和内部框架的 第一侧面之间阻止空气从第一进气增压室流进内部框架的设备区域某部分的第一隔板。
9.根据权利要求1的机柜,其中所述的前部适合把冷却空气提供给安装在内部框架上 的设备,其中所述设备适合纵向冷却。
10.一种冷却第一装置和第二装置的方法,其中每个装置都被安装在设备机柜中,其中 第一装置是为纵向冷却配置的,而第二装置是为横向冷却配置的,所述方法包括接受冷却空气进入设备机柜内部空间的前部;从内部空间的前部抽吸空气使之通过第一装置进入机柜内部空间的后部;从内部空间的前部抽吸空气到机柜内部的侧面部分;从内部的侧面部分抽吸空气使之通过第二装置进入内部的第二侧面部分;把来自内部的第二侧面部分和来自内部空间的后部的空气至少从机柜的顶部和机柜 的背面之一排放出去;以及把从装置排出的空气与准备吸进装置的空气分开。
11.根据权利要求10的方法,其中所述机柜包括一个有容纳第一装置和第二装置的内 在区域的设备框架,而且所述方法进一步包括把第一隔板可拆装地安装在内部的侧面部分和设备框架的内在区域之间以阻止空气在内部的侧面部分和内在区域内部的某部分之间流动。
12.根据权利要求11的方法,进一步包括把第三装置插进设备框架,第三装置是为横向冷却配置的;以及拆除第一隔板以允许横向气流通过第三装置。
13.一种用来容纳设备的设备机柜,其中包括一个外壳;一个安排在外壳的内部空间之中的内部框架,该框架被固定在外壳之内以允许设备部 件安装在内部框架所形成的设备区域中,其中所述设备部件包括有纵向冷却的第一类型设 备和有横向冷却的第二类型设备;以及使空气从壳体内部空间的前部向外壳内部空间的后部流动变得容易的装置,以致当第 一类型的设备安装在内部框架中的时候,横向冷却能被实现,而当第二类型的设备安装在 内部框架中的时候,纵向冷却能被实现。
14.一种设备机柜,其中包括有正面、第一侧面、第二侧面和背面的23英寸的机柜壳体;这样安排在机柜壳体的内部区域之内的19-英寸宽的设备框架,以致第一侧面区域在 机柜壳体的第一侧面和设备框架的第一侧面之间形成、第二侧面区域在设备框架的第二侧 面和机柜壳体的第二侧面之间形成、前面区域在机柜壳体的正面和设备框架的正面之间形 成、而后面区域在机柜壳体的背面和设备框架的背面之间形成;安排在设备框架的第一侧面和机柜壳体的第一侧面之间在第一侧面区域和后面区域 之间提供实质上气密的密封的第一内部嵌板;以及安排在设备框架的第二侧面和机柜壳体的第二侧面之间在第二侧面区域和前面区域 之间提供实质上气密的密封的第二内部嵌板。
15.根据权利要求14的机柜,其中所述机柜壳体包括顶面和底面,其中至少正面和底 面之一包括允许空气流进机柜的孔口,而且至少顶面和背面之一包括允许空气从机柜流出 的孔口。
16.根据权利要求15的机柜,进一步包括至少一个安装在机柜顶面和机柜背面之一上 从后面的区域抽吸空气的排气风扇。
17.根据权利要求14的机柜,进一步包括可拆装地安装在在第一侧面区域和设备框架 的内在区域之间阻止空气在第一侧面区域和设备框架的内在区域某部分之间流动的至少 一个嵌板。
全文摘要
这项发明提供一种适应不同类型设备的不同的冷却和通风要求的用来安装电子设备的机柜。该机柜是为支持冷却气流按纵向配置通过机柜和按横向配置从机柜的一边到另一边而构造和安排的。所述机柜借此能在单一机柜装置之内为使用纵向气流冷却的部件(例如信息技术(IT)设备)和使用横向气流的部件(例如特定类型的远程通信设备)提供冷却空气。所述机柜借此能支持IT和远程通信设备的混装,从而提供网络机房和数据中心配置的灵活性和适应性。所述机柜是进一步为把设备用来冷却的吸入空气和设备在操作期间排放到其内部的废气分开而配置的。因此,所述机柜促使设备得到充份冷却和避免/最大限度地减少设备过热。
文档编号H05K5/00GK102088838SQ20111004978
公开日2011年6月8日 申请日期2004年5月4日 优先权日2003年5月13日
发明者尼尔·罗斯莫森 申请人:美国能量变换公司

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