[发明专利]在数据中心中或与数据中心有关的改进

说明书

背景技术

出于各种经济和商业原因，企业越来越多地使其后端计算机系统集中于特别构建的数据中心中。数据中心通常容纳高浓度和密度的此类计算机系统并另外提供数据中心中的计算机系统的操作所必需的设施，诸如不间断电源和冷却系统。

计算机系统固有地在操作期间产生热量。计算机系统中的典型的发热源包括中央处理单元（CPU）、图形卡、机械存储驱动器、电源等。需要管理此热量，从而使得不超过每个计算机系统的各种组件的最大工作温度。

诸如服务器之类的单独计算机系统通常使用散热器来去除来自发热源的热量。然后由从计算机系统外壳外面吸入较冷的空气并通过排气孔排出热空气的一个或多个内部机械风扇来将热量疏散到计算机系统外壳外面。通常，将计算机系统设计为通过系统的正面上的孔吸入空气并通过在系统背面中的孔排出热空气。

当被布置在数据中心中时，通常将计算机设备布置在机架中，其中每个机架包含计算机设备的多个项目。数据中心还通常使用计算机房空调单元，其向机架的正面供应冷空气并从机架的背面疏散热空气。

因此，数据中心的操作成本的相当大的比例可能起因于在单独计算机设备内和数据中心基础结构级这二者的冷却系统的操作。

附图说明

现在将参考附图仅以非限制性示例的方式来描述各种系统和方法的实施例，在附图中：

图1a和1b是示出根据一个实施例的数据中心的简化剖视图的方框图；

图2是根据一个实施例的数据中心的简化平面图；

图3是根据实施例的集装箱化的数据中心的简化剖视图；

图4是根据另一实施例的另一集装箱化的数据中心的简化剖视图；

图5a和5b是根据一个实施例的冷却系统的简化剖视图；以及

图6是根据另一实施例的另一集装箱化的数据中心的简化剖视图。

具体实施方式

现在参考图1，其中示出了根据本发明的实施例的数据中心100的简化剖视图。

数据中心被布置成容纳计算机设备102a和102b的第一部104和容纳热交换器112的第二部110。虽然为了清楚起见未示出机架结构，但是可以将计算机设备102a和102b配置在标准机架或柜式布置中。为了简单起见，在机架布置中仅示出两台计算机设备102a和102b，但本领域的技术人员应认识到机架还可以包含更多台计算机设备。计算机设备102a和102b可以是例如计算机服务器，其中每台计算机设备包括一个或多个发热源，诸如中央处理单元、图形卡、DVD驱动器、电源等。

数据中心部104和110基本上被障碍物108分离，从而使得部104和110中的每一个内的空气基本上被相互热绝缘。障碍物108可以是物理障碍物，诸如壁或隔离物。

计算机设备102a和102b的发热源中的至少某些被热耦合至热导管106。图1b示出另一实施例，其中使用热虹吸管120来代替热导管。

例如，每个发热源可以直接地热耦合至热导管、或通过单独的热导管、热虹吸管间接地或以任何其它合适的方式热耦合至热导管。

热导管106从其被热耦合到的发热源去除热量，并将热量从数据中心部104传送到数据中心部110中的热交换器112。这避免计算机设备102a和102b中的多余热量的增加，使得计算机设备能够在其预定温度工作范围内工作。数据中心部104内的热导管的区段可以与数据中心部104内的空气热绝缘。

在本实施例中，热交换器112适合于由空气来冷却，诸如管式和翅片式热交换器等。可以通过考虑各种参数来确定热交换器的精确类型和技术特性，所述各种参数例如包括最大外部空气温度、计算机设备的最大工作温度、热导管或热虹吸管的工作流体、计算机设备的密度和数据中心的高度。

当计算机设备102a和102b在操作中时，由热导管106被热耦合到的发热源产生的热量被传递至热导管，并且又被传递至热交换器112。随着热交换器112将与热交换器112接触的空气118加热，升高并通过出口孔120被排出。此举通过进气孔116吸入较凉的外部空气114，其又被热交换器加热。以这种方式，热交换器通过自然堆积效应通风冷却。

现在参考图2，其中示出了根据本发明的实施例的数据中心200的简化平面图。与图1共用的相同附图标记指示相同的元件。