JP2017183719A - ラックマウント冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】ラックに接続、または隣接するように、エバポレータユニットを配し、経由する距離の縮小によって、より少ない床面積で、冷却効率、単純性、および可搬性が改善された冷却システムを提供する。【解決手段】エバポレータ１１０、１５４と、電子機器１８をエバポレータの上に装着することができるラックと、エバポレータから離れているコンデンサ１３２とを含む電子機器用の冷却システム１０であって、電子機器によって暖められた空気は、エバポレータに向けられ、エバポレータで冷えて、電子機器を冷やすために電子機器に戻るように向けられる。【選択図】図３

Description

この開示は、ラック（ｒａｃｋ）に置かれた電子機器を冷やすためのような、ラックマウント冷却システムに関する。

この項は、発明に関連する背景技術を開示するが、それは公知の従来技術として開示されるものではない。

ラックマウントサーバとも呼ばれるラックサーバは、サーバラックと呼ばれる枠組みに装着されるように設計されたコンピュータである。ラックは、ベイと呼ばれる多数の装着スロットを含んでおり、それぞれは、コンピュータハードウェア（例えば、複数のラックサーバおよび他の同様のハードウェアシステム）、通信機器、電力機器（保護、コンディショナー、変圧器）、産業オートメーション機器などのような発熱する電子機器を保持するように設計されていた。電子機器は、ねじ、レールあるいは他の同様の固定システムで適当な場所に固定される。固定システムは、電子機器がサーバラックと素早く挿入され、取り除かれることを可能にする。例えば、サーバラックの中に位置づけられるラックサーバと他の同様のハードウェアシステムとは、ひとつの会社から提供されるハードウェアが別の会社からのハードウェアと同じスペースに装着できるような標準化されたやり方で設計されている。ラックの大きさは、「ラックユニット」あるいは「Ｕ」ユニットとして割り付けられている。コンピュータ処理のためのハードウェアは、１Ｕ、２Ｕ、４Ｕ、８Ｕ、またはサーバラックへの装着のためのラックユニットの他の同様の倍数のような、このユニットの倍数で設計されている。

ラックの中のサーバ、および他の電子装置を冷却するために、ほとんどの装置内に統合されているファンのような内部冷却機構は、機器の前側から冷気を吸込み、機器の後側から熱気を排出する。冷気を供給するために、冷たい大気、データセンターおよびサーバラックを採用する会社は、例えば、コンピュータ処理のための要素を冷却するための冷気をサーバ室に供給する空気調和装置を維持しているだろう。しかしながら、これらの空気調和システムは、典型的には、様々な要因（部屋レイアウト、部屋全体を冷やすシステムの配置など）により非効率的に冷やすし、しかも、データセンターで採用されているコンピュータ処理のためのシステムの特定の数のために設計されていない。

この開示は、コンピュータハードウェア（例えば、複数のラックサーバおよび他の同様のハードウェアシステム）、通信機器、電力機器（保護、コンディショナ、変圧器）、産業オートメーション機器などのような発熱する電子機器を冷却するための冷却システムを含み、それは、現在の冷却システムと比較して、より効率的であり、よりコンパクトであり、そして、よりポータブルである。この開示による冷却システムは、ここに記述され、そして、当業者が認識するように、多数の追加的な利点を提供する。

関連出願の相互参照
この出願は、２０１６年３月２４日に出願された米国の仮出願６２／３１２，９４２の利益を請求し、そのすべての開示は、参照によってここに組込まれる。

この項は、発明に関する概略的な開示を与えるが、その全範囲またはその全特徴の包括的な開示ではない。

この開示は、エバポレータと、電子機器をエバポレータの上に装着することができるラックと、エバポレータから離れて配置されたコンデンサとを有する電子機器のための冷却システムを含んでいる。 電子機器によって暖められた空気は、エバポレータに向けられ、エバポレータによって冷やされて、電子機器を冷やすために電子機器に戻るように向けられている。

この発明を適用可能な分野はここでの開示によって明らかにされる。この発明の概要における説明と具体的な例示とは、具体的な説明を与える用途だけを意図したものであって、本発明の技術的範囲を限定することを意図したものではない。

ここに説明された図面は、選択された実施形態を図示するためだけのものであって、すべての実用的な可能性を示すものではなく、そして、ここに説明された図面は、発明の範囲を限定することを意図するものではない。複数の図面の図示にわたって、対応する参照符号は、対応する部分を指している。

図１は、この開示による冷却システムの斜視図であり、ラックに装着されて、キャビネットで囲まれた電子部品を冷やすように構成されている。 図２は、この開示による冷却システムの斜視図であり、図１に図示されるようなキャビネットの上の代わりに、キャビネットの内部に配置されたコンデンサユニットを備える。 図３は、図１の冷却システムの側面図であり、しかしキャビネットの内部にコンデンサを備えている。 図４は、図３と同様の冷却システムの側面図であり、しかし送風機なしで水平に配置された熱サイホンコンデンサを有し（図３では、熱サイホンコンデンサは垂直に、送風機に隣接するように配置されている）、そして電子部品の空気流出口の熱サイホンエバポレータを有する（図３では、熱サイホンエバポレータは、主要なエバポレータと隣接している）。 図５Ａは、この開示によるエバポレータユニットの前方斜視図である。 図５Ｂは、図５Ｂのエバポレータユニットの後方斜視図である。 図６は、この開示によるコンデンサユニットの前方斜視図である。 図７は、この開示による冷却システムを図示しており、オープンラックに装着された電子部品を冷やすように構成されている。 図８は、隣接した複数のラックの複数の電子部品を冷やすために、２つの隣接したラック間に配置された図７の冷却システムを図示している。

以下、発明の複数の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

最初の図１の参照において、この開示による冷却システムは、一般に参照数字１０で図示されている。冷却システム１０は、一般にエバポレータユニット１２およびコンデンサユニット１４を含んでいる。冷媒のラインを含む管路１６は、さらにここに説明されるように、エバポレータユニット１２およびコンデンサユニット１４を接続する。冷却システム１０は、例示的な図面に図示されたラックサーバを含むいかなる適切なコンピュータ処理のためのハードウェアのような、いかなる適切なタイプの電子機器１８をも冷却するように構成されている。ここに説明されるように電子機器１８は、サーバラックのようなラック２０に装着することができる。

図１の例では、電子機器１８、ラック２０およびエバポレータユニット１２は、床３２に据え付けられたキャビネット３０内に収容されている。キャビネット３０は一般に基部４０、上部４２、一対の側壁４４、後部ドア４６および前部ドア４８を含んでいる。基部４０は、開放又は閉塞した基部であり、サーバ室、あるいは他の適切な室の床３２に典型的に据え付けられている。キャビネット３０の上部４２は、複数の電源ケーブルおよび複数の情報技術ケーブルがそこを通って電子機器１８まで導かれうる、ひとつ以上の開口部５０を含むことができる。側壁４４、後部ドア４６および前部ドア４８のひとつ以上は、冷却口を含んでいてもよい。

サーバラック２０は、電子機器１８が装着される支柱２２Ａ、２２Ｂのような複数の支柱を有する。電子機器１８は、エバポレータユニット１２から漏れたあらゆる液体が電子機器１８に達する可能性を有利に抑制するように、エバポレータユニット１２の上にマウントすることができる。エバポレータユニット１２は、電子機器１８より下であるラック２０の位置において、ラック２０に装着されてもよい。エバポレータユニット１２は、基部４０に装着されるか、あるいは他の適切な方法で配置された、ラック２０とは別のラックに装着されていてもよい。例えば、いくつかの適用例では、エバポレータユニット１２は電子機器１８の上に装着されてもよい。他の適用例では、電子機器１８がエバポレータユニット１２の上、および下にあるように、エバポレータユニット１２はラック２０の中間位置へ装着されてもよい。

エバポレータユニット１２から流れる冷やされた空気が、電子機器１８に達するために経由する短い距離を有するように、特に、そこから電子機器１８に冷気が送風機（図３および図５の１２２を参照）あるいは他の適切な空気循環装置によって吸い込まれる電子機器１８の前方端部１８Ａを有するように、エバポレータユニット１２は、有利には、電子機器１８の下に位置し、それに直接的に隣接する。上部出口１２０を通って流れる冷気が、電子機器１８の前方端部１８Ａに達するために通過する短い距離を有するように、エバポレータユニット１２の上部出口１２０は、有利には、電子機器１８の前方端部１８Ａのちょうど真下に配置される。上部出口１２０は、前方端部１８Ａをわずかに越えて、そして、場合によっては、例えば、図７に図示されるように、正面の支柱２２Ａ、２２Ｂを越えて、前方端部１８Ａへの空気流を促進するように突出している。

コンデンサユニット１４から延びるものは、出口管６０および入口管６２である。図示された例において、出口管６０は、天井７０に区画形成された出口開口６４に延びており、入口管７０は、天井７０に区画成形された入口開口６６に延びている。偏向板７２は、コンデンサユニット１４から出る空気流を、コンデンサユニット１４に入る空気流から遠ざけるように向けるために、図示されるように出口開口６４に被さるように配置することができる。図１の例は、天井７０まで延びる出口管６０、および入口管６２を図示しているが、出口管６０と入口管７０とは、他の適切な位置まで延びることができる。例えば、出口管６０と入口管６２は、壁、換気マニホールド、屋根などまで延びることができる。

冷却システム１０は、選択的に採用される要素として、熱サイホンシステム８０を含んでいてもよい。熱サイホンシステム８０は、一般に、熱サイホン管路８６によって接続されている熱サイホンコンデンサユニット８２および熱サイホンエバポレータユニット８４を含んでいる。図示される例において、熱サイホンコンデンサユニット８２は、入口開口６６に近い、天井７０の上に配置されている。しかしながら、ここで詳しく説明されているように、電子機器１８によって生じた熱によって加熱され、そこを通って流れる冷却液を冷やすために、熱サイホンコンデンサユニット８２を比較的冷たい空気流が通過することができるような、いかなる適切な位置にでも熱サイホンコンデンサユニット８２は配置することができる。熱サイホンコンデンサユニット８２は、ラック２０より涼しく、天井７０の上、隣の部屋、隣接した建物など、熱サイホンエバポレータユニット８４の上に上げることができるあらゆる環境の中に位置づけることができる。熱サイホンエバポレータユニット８４は、エバポレータユニット１２に隣接しているものとして、図１に図示されているが、熱サイホンエバポレータユニット８４は、ここに説明されるように電子機器１８によって暖められた空気を冷やす他の適切な位置に配置されてもよい。

図２を参照して、コンデンサユニット１４は、電子機器１８の上のようにキャビネット３０の中に配置することができ、それは、有利には、冷却システム１０の高さを縮小し、冷却システム１０をポータブル（可搬）にする。コンデンサユニット１４は、ラック２０、または、いかなる他の適切な装着のためのラックあるいは装置に装着されうる。コンデンサユニット１４は、天井７０に、建物の屋根に、建物の壁に、のようないかなる他の適切な位置に取り付け、部屋の中の他の場所に床３２の上に固定し、他の部屋に配置しなどすることができる。エバポレータユニット１２およびコンデンサユニット１４は、それらがオーバーラップするように、配置されてもよく、それは有利には、冷却システム１０の寸法を抑制することができる。

図１および図２を継続的に参照しながら、図３を追加的に参照し、冷却システム１０の追加的な特徴が、冷却システム１０の作動とともに説明される。エバポレータユニット１２は、エバポレータ１１０、送風機１１２、コントロールモジュール１１４、リターン空気入口１１６、および上部出口１２０（冷気供給口）を含んでいる。コンデンサユニット１４は、コンプレッサ１３０、コンデンサ１３２、および送風機１３４を含んでいる。

コンデンサ１３２とエバポレータ１１０との間に延びるものは、第１の冷媒管路、またはチューブ１４０である。エバポレータ１１０とコンプレッサ１３０との間に延びるものは、第２の管路またはチューブ１４２である。コンプレッサ１３０およびコンデンサ１３２も、適切な冷媒管路またはチューブによって接続されている。コンデンサ１３２とエバポレータ１１０との間の第１チューブ１４０に沿って配置されているものは、感温膨張弁（ＴＸＶ）、電子膨張弁（ＥＸＶ）、絞りチューブ、またはキャピラリチューブのような、いかなる適切な熱膨張装置１４４でもよい。

冷却システム１０の作動中に、冷媒はコンプレッサ１３０によって圧縮される。冷媒は、比較的暖かい高い圧力の液体として熱膨張装置１４４に入る。熱膨張装置１４４では、高圧液体は膨張し、それは冷媒の圧力を下げる。低圧の液体冷媒は、エバポレータ１１０へ第１チューブ１４０を通過する。低圧液体冷媒がエバポレータ１１０を通って流れるにつれて、冷媒は、電子機器１８によって暖められ、送風機１１２によってリターン空気入口１１６に入り、エバポレータ１１０を横切るように吸い込まれる空気流の熱を吸収する。エバポレータ１１０は、一般に、線形の形状、またはその表面積を増加させるＶ字形かＵ字形のような他の適切な形状、および冷媒へ熱を吸収するエバポレータ１１０の容量を有する。

エバポレータ１１０で冷やされた空気は、電子機器１８を冷やすために、電子機器１８の前１８Ａへ、送風機１１２によって、エバポレータユニット１２の内部から上部出口１２０を通って吹き出される。さらにここに説明されるように、送風機１１２は、さらに電子機器（例えば、図８、および、ここに提供される付加的な説明を参照）の隣接したラックに冷やされた空気を向けるために、エバポレータユニット１２の側部出口１８０、１８２（例えば、図５Ａおよび５Ｂを参照）を通って冷やされた空気を吹き出してもよい。冷やされた空気は、電子機器１８を冷やすために、送風機１２２によって電子機器１８を通って吸い込むことができる。気流が電子機器１８を通るにつれ、電子機器１８を冷やし、空気は電子機器１８によって暖められ、送風機１２２によって電子機器１８の内部から押し出される。その後、暖められた空気は、空気流サイクルが繰り返すにつれて、再び空気を冷やすために、送風機１１２によって、エバポレータユニット１２の中に、してエバポレータ１１０を横切るように、吸い戻される。送風機１２２は、選択的なものであり、すべての電子機器１８に含まれていなくてもよい。エバポレータユニット１２の空気流は、受動的な冷却を提供するように、電子機器１８を通る空気流を強制し、それにより、送風機１２２を不必要なものとし、エネルギを節約する。

エバポレータ１１０の冷媒が熱を吸収するにつれて、冷媒は低圧ガスに変換され、第２のチューブ１４２を通ってエバポレータ１１０からコンプレッサ１３０に流れる。コンプレッサ１３０は低圧ガスを圧縮し、それにより、低圧ガス冷媒を高圧ガス冷媒に圧縮する。高圧ガス冷媒は、コンプレッサ１３０によってコンデンサ１３２に押し込まれる。コンデンサ１３２では、冷媒から熱が放出され、熱膨張装置１４４に押し込まれ、戻される前に、冷媒が高圧液体に変換され戻される。送風機１３４は、入口管６２を通して、そしてコンデンサ１３２を横切って、コンデンサユニット１４へ空気を吸い込む。コンデンサ１３２から放出された熱は、送風機１３４によって、コンデンサユニット１４の内部から出口チューブ６０を通って吹き出される。

冷却システム１０は、有利には、熱サイホンシステム８０を含むことができ、それは、有利には、エネルギを節約するように、コンプレッサ１３０を運転せずに、電子機器１８によって暖められた空気流を冷やすことができる。熱サイホンシステム８０は、より涼しい環境に特に役立つ。熱サイホンシステム８０は、熱サイホンコンデンサユニット８２内に配置された熱サイホンコンデンサ１５０を含んでいる。熱サイホンコンデンサ１５０を横切る空気の循環を促進するために、熱サイホンコンデンサユニット８２は送風機１５２を含んでいてもよい。熱サイホン管路８６は、熱サイホンコンデンサ１５０から熱サイホンエバポレータユニット８４、特に、熱サイホンエバポレータ８４まで延びている。熱サイホン管路８６を通して延びているものは、第１の管路または管１６０、および第２の管路または管１６２である。第１および第２の管１６０、１６２は、熱サイホンコンデンサ１５０と熱サイホンエバポレータ１５４との間で、水、冷媒などのような、いかなる適切な冷却液をも運ぶために十分な、いかなる適切なチューブでもよい。

図３の例では、熱サイホンエバポレータユニット８４、およびその熱サイホンエバポレータ１５４は、エバポレータユニット１２に隣接して配置されており、（また、いくつかの適用例では、複数のエバポレータ１１０、１５４は、たのひとつに対して、当接するように配置され、または広義に当接するように配置されていてもよい。）しかしながら、例えば図４に図示されるように、熱サイホンエバポレータユニット８４は、電子機器１８の後部１８Ｂでのように、他のいかなる適切な位置でも配置することができる。熱サイホンコンデンサ１５０は、図３では、垂直方向に延びているように図示されているが、図４に図示されるように、熱サイホンコンデンサ１５０は水平に配置されてもよい。図４に図示されるように、熱サイホンコンデンサ１５０を水平に、そして入口管６２を横切るように配置することによって、送風機１３４は、有利には、熱サイホンコンデンサ１５０を横切って空気を吸い込み、場合によっては、送風機１５２の除去と、エネルギの節約とを可能とする。

熱サイホンコンデンサ１５０では、コンデンサ１５０を横切って通過する空気流は、コンデンサ１５０を通り抜ける冷却液を冷やす。冷やされた冷却液は、熱サイホンコンデンサ１５０から、第１チューブ１６０を通って、熱サイホンエバポレータ１５４に流れる。重力は、コンデンサ１５０からエバポレータ１５４に冷却液を引き出し、よって、有利には、コンプレッサ、または他のポンプの必要性をなくす。熱サイホンエバポレータ１５４では、冷たい冷却液は、熱サイホンエバポレータ１５４を横切って通過する暖かい空気流を冷やし、暖められた空気流は、電子機器１８によって暖められたものである。冷却液はエバポレータ１５４を横切って通過する暖かい空気流によって暖められる。冷却液が暖められるにつれて、冷却液は小さい密度、およびより大きい浮力となり、それは、暖められた冷却液が冷やされる熱サイホンコンデンサ１５０へ、第２の管１６２を通って暖められた冷却液を上昇させる。冷却液が冷えた後、冷却液は、エバポレータ１５４を横切って通過す空気流を再び冷却するように、エバポレータ１５４へ流れ、戻る。熱サイホンシステム８０は、熱サイホンシステム８０が使用されていない場合に、冷却液の流れを止めるために、第１管１６０に沿ったような遮断弁１６４を含むことができる。熱サイホンシステム８０は、コンプレッサ１３０の作動と共に、または、より涼しい条件のようにコンプレッサ１３０の作動の代わりに使用することができる。

図５Ａおよび図５Ｂを追加的に参照し、エバポレータユニット１２は、今、付加的に詳細に説明される。エバポレータユニット１２は、上部１７０、底部１７２、前方端部１７４および後方端部１７６を含んでいる。エバポレータユニット１２は、さらに第１側部１７８Ａおよび第２側部１７８Ｂを含んでいる。上部出口（冷風供給口）１２０は、前方端部１７４に近接した上部１７０にある。第１側部出口１８０は、前方端部１７４に近接した第１側部１７８Ａに配置することができ、第２側部出口１８２は前方端部１７４に近接した第２側部１７８Ｂに配置することができる。図８に図示されるように、第１および第２の側部出口１８０、１８２は、有利には、それの電子機器３１２Ａ、３１２Ｂを冷やすために、第１および第２の隣接したサーバラック３１０Ａ、３１０Ｂに冷やされた空気流を向けるために使用することができる。下部出口（冷たい供給出口）は、前方端部１７４に近接した底部１７２に配置することができる。下部出口１８４は、冷やされるべき電子機器が、エバポレータユニット１２の下に配置されるような適用例に使用することができる。第１側部出口１８０、第２側部出口１８２、および下部出口１８４は、使用されないときに選択的に、カバー１９０、１９２、および１９４によって、それぞれカバーすることができる。リターン空気入口１１６は、図示されるように後方端部１７６に配置されているが、上部１７０、および／または側部１７８Ａ／１７８Ｂのような、いかなる他の適切な位置に設けられてもよい。

コントロールモジュール１１４は、エバポレータユニット１２の周りの、またはエバポレータユニット１２に遠隔のいかなる適切な位置に配置されてもよい。コントロールモジュール１１４は、冷却システム１０の温度を制御するなどように、エバポレータユニット１２、コンデンサユニット１４、および／またはコンプレッサ１３０の作動を制御するように構成されている。コントロールモジュール１１４は、さらに、熱サイホンシステム８０の活性化を制御するために遮断弁１６４の開閉を制御することができる。さらに、コントロールモジュール１１４は、ユニットラックマウント冷却システムがオンかオフか、冷却システムの温度設定、またはいかなる他の同様の情報をも含め、利用者に対して状態情報を提供してもよい。この適用例では、用語「モジュール」は用語「回路」と取り替えられてもよい。用語「モジュール」は、コードを実行するプロセッサのハードウェア（共有、専用、またはグループ物）、およびプロセッサのハードウェアによって実行されたコードを格納するメモリのハードウェア（共有、専用、またはグループ物）の一部、または全体を参照することができる。コードは、コントロールモジュール１１４の特徴を提供するように構成される。

エバポレータユニット１２は、ブラケット、またはマウント２１０、２１２、２１４、２１６のような、いかなる適切な装着のためのハードウェアを使用して装着されてもよい。ブラケット２１０、２１２は、第１側部および第２側部１７８Ａ、１７８Ｂにそれぞれ配置され、前方端部１７４へ向けられる。ブラケット２１４および２１６は、側部１７８Ａ、１７８Ｂにそれぞれ配置され、一般に、後方端部１７６へ向けられる。ひとつまたは複数のマウント２１０、２１２、２１４、２１６は、エバポレータユニット１２を、ラック２０、いかなる他の適切なラックへ、キャビネット３０の基部４０へ、または、電子機器１８の下にいかなる他の適切な方法で、装着するために利用することができる。

図６を参照して、コンデンサユニット１４は、上部２５０、底部２５２、前部２５４、後部２５６、および第１および第２の側部２５８Ａ、２５８Ｂを含む。上部２５０には、出口管６０が接続され、送風機１３４がコンデンサユニット１４の内部から空気を吹き出す空気出口２６０がある。上部２５０には、さらに、送風機１３４が空気をコンデンサユニット１４へ吸い込む空気入口２６２がある。入口管６２は空気入口２６２に対して配置されている。空気出口２６０で出口管６０の配置を促進するために、空気出口フランジ２６４を空気出口２６０の上に配置することができる。同様に、空気入口フランジ２６６を、空気入口２６２の上への入口管６２の配置を促進するために空気入口２６２の上に配置することができる。２つの空気入口フランジ２６６が図示され、２本の入口管６２が提供される場合に使用することができる。単一の入口管６２だけが使用される場合、単一の空気入口フランジ２６６だけが使用される（図１、図２および図８を参照）。上部２５０に配置されるように、出口２６０および入口２６２は図示されているが、それらは、前部２５４または後部２５６の側部２５８Ａ／２５８Ｂのような、いかなる他の適切な位置に配置されてもよい。

コンデンサユニット１４は、ブラケットまたはマウント２７０，２７２，２７４、２７６のような、いかなる適切な装着のためのハードウェアを含んでいてもよい。ブラケット２７０、２７２は、第１および第２の側部２５８Ａおよび２５８Ｂにそれぞれあり、そして前部２５４へ近接している。ブラケット２７４、２７６は、第１および第２の側部２５８Ａおよび２５８Ｂにそれぞれあり、そして後部２５６へ近接している。ブラケット２７０、２７２、２７４、２７６は、コンデンサユニット１４を電子機器１８の上のラック２０に、またはいかなる他の適切な装着のためのハードウェアに装着するために使用することができる。ひとつまたは複数のブラケット２７０、２７２、２７４、２７６は、例えば、図１に図示されるように、キャビネット３０の上部４２へのコンデンサユニット１４を装着することを促進するために、底部２５２に移動されるように、再配置されてもよい。図２を参照して、ブラケット２７０、２７２、２７４、２７６は、キャビネット３０の中にコンデンサユニットを装着するために使用することができる。ブラケット２７０、２７２、２７４、２７６は、図７に図示されるように、オープンラックの内部に、またはオープンラックの上部に、のように、オープンラック装置にコンデンサユニットを装着するためにも使用することができる。

図７は、第１の支柱２２Ａ、第２の支柱２２Ｂ、第３の支柱２２Ｃ、および見えない第４の支柱のような、複数の支柱を含むオープンラック装置を示す。図７の装置は、基部２４および上部２６を含んでいる。図７に図示されるように、電子機器１８は、少なくとも正面の第１および第２の支柱２２Ａ、２２Ｂに、直接的に、装着することができる。エバポレータユニット１２は、ブラケット２１０、２１２を備えた、正面の第１および第２の支柱２２Ａ、２２Ｂに直接的に、装着することができる。エバポレータユニット１２は、ブラケット２１４、２１６で、第３の支柱２２Ｃと第４の支柱２２Ｄとに装着されていてもよい。コンデンサユニット１４は、上部２６に装着されるように図示されているが、コンデンサユニット１４は、ひとつまたは複数のブラケット２７０、２７２、２７４および２７６で、支柱２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ（および、隠れた第４の支柱）へのような、上部２６の下側にいかなる適切な手法によって装着されていてもよい。

図８は、それぞれが電子機器３１２Ａ、３１２Ｂを含む第１の隣接したサーバラック３１０Ａおよび第２の隣接したサーバラック３１０Ｂの間のオープンラック装置の中の冷却システム１０を図示している。第１および第２の側部出口１８０、１８２の覆いは取られており、それは冷やされた空気流がそこから出て、かつ電子機器３１２Ａ、３１２Ｂを冷やすことを可能にする。電子機器３１２Ａ、３１２Ｂをその後方端部で出る暖かい空気流は、エバポレータユニット１２（そして、あるいは熱サイホンエバポレータ１５４）によって冷やされるために、送風機１１２によって、エバポレータユニット１２に吸い込まれ、そして、電子機器３１２Ａ、３１２Ｂに再循環される。オープンラック装置の上部へ装着されるように、コンデンサユニット１４は図示されているが、コンデンサユニット１４は、ひとつまたは複数の支柱２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、および第４の隠れた支柱の上部の下に、またはいかなる他の適切な方法で装着されてもよい。上述のように、コンデンサユニット１４も、オープンラック装置に遠隔で配置されてもよい。図８はオープンラック装置を示すが、キャビネット装置も削除された側壁と共に使用されてもよい。例えば、冷却システム１０はキャビネット３０の中に配置することができ、その側壁４４は、第１および第２の隣接するサーバラック３１０Ａ、３１０Ｂを空気流が経由することを許容するように削除することができる。第１および第２の隣接するサーバラック３１０Ａ、３１０Ｂは、キャビネット３と同様に複数のキャビネットの中に収容することができるが、少なくとも冷却システム１０に接する側壁が削除されている。

この開示は、このように有利には、冷却効率、単純性、および可搬性が改善された冷却システム１０を提供する。既存の冷却システムと比較して、冷却システム１０はさらに有利には、より少ない床面積を必要とする。エバポレータユニット１２がラック２０に接続されるか、または隣接するので、現在の冷却システムと比較して、エバポレータユニット１２から吹き出された冷たい空気が、電子機器１８に達し、かつ電子機器１８からエバポレータユニット１２に戻るために、経由しなければならない距離は、大幅に縮小され、それは効率を増加させて、冷却システム１０が電子機器１８を冷やす能力を増強する。空気がエバポレータユニット１２から、そして、それへ経由する距離の縮小によって、冷却システム１０の冷やす効率を下げるような、エバポレータユニット１２を出る冷たい空気とラック２０の外側のより暖かい空気との混合という可能性が少ない。さらに、既存のシステムと比較して、エバポレータユニット１２は、電子機器１８が中へ空気を典型的に吸い込む場所である電子機器１８の前方端部１８Ａに冷やされた空気を向けるだけであるから、冷却システム１０はより効率的である。既存のシステムは、しばしばサーバ室全体の周りに冷やされた空気を分散させ、それは非常に非効率的である。

この開示は、多数の追加の利点、特にエバポレータユニット１２とコンデンサユニット１４との分離に関連した利点を提供する。例えば、エバポレータユニット１２は、それが電子機器１８の上にないように配置することができ、それは、電子機器１８の上に漏れる水のいかなる可能性に対しても保護する。さらに、エバポレータおよびコンデンサのユニット１２、１４の分離は、ラック２０の底部にエバポレータおよびコンデンサのユニット１２、１４の両方を配置することから発生する様々な問題を克服する。エバポレータおよびコンデンサのユニット１２、１４が共にラック２０の底部に配置される場合、いくつかのパッケージ化エアコンシステムの場合にあるように、穴あきまたは穴なしの標準型の後部ドア４６は使用することができない。代わりに、後部ドア４６を短くすることによってのように、キャビネット３０から離れて延びているダクトを収容するために、後部ドア４６を修正しカスタマイズしなければならず、それはコストを増加させる場合がある。そのようなダクトは、キャビネット３０の中の要素へのアクセスを阻害して、組立の費用を望ましくなく増加させる。この開示は、有利には、そのようなダクトの必要をなくし、それは、有利には、組立と設置とを単純化し、冷却システム１０のコストを縮小する。

以上に述べた実施形態の説明は、図示と説明のために与えられたものである。そこには、発明を限定する意図や、網羅的にする意図はない。それぞれの個別の構成要素、または特定の実施形態の特徴は、その特定の実施形態に限定されない。しかし、具体的に図示され説明されていない限り、適用可能であれば、それらは互いに入れ替え可能であり、特定の選ばれた実施形態において利用可能である。それぞれの個別の構成要素、または特定の実施形態の特徴は、多くの手法に変形可能でもある。それらの変形例は発明からの派生物として考慮されるべきではなく、すべてのそれらの変形例は発明の技術的範囲に属するべきものとして意図されている。

例示された実施形態は、この開示が完全になるように、そして、この開示が当業者に技術的範囲を完全に伝えるように提供されている。特定の成分、装置、および方法の例示のような多数の特定の詳細な説明は、この開示の実施形態についての完全な理解を提供するために述べられている。特定の詳細が採用される必要がない場合があること、例示された実施形態が多数の異なる形態によって実施可能であること、そして、何も開示の範囲を限定するように解釈されるべきではないことは当業者には明白である。いくつかの例示された実施形態では、周知の方法、周知の装置構造、および周知の技術は、詳細に説明されない。

ここに使用される用語は、特別の例示された実施形態だけを説明するためのものであり、制限的な意図はない。ここに使用されるように、文脈が明確に反対のことを示さない限り、ひとつを示す語は複数形をも含むように意図されている。用語「備える」「有する」「含む」「もつ」は、包括的であって、したがって記述された特徴、整数、ステップ、操作、要素、および／または部品の存在を述べており、しかし、ひとつまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、部品、および／またはそれらの組み合わせの追加または存在を除外しない。ここに説明された方法の工程、処理、および操作は、実行の順序として特別に指定されない限り、説明され、または図示された特定の順序での実行を要求するものとして解釈されない。さらに、追加的な、または代替的な工程が採用可能であるとも理解されるべきである。

ひとつの要素または層と、他の要素または層とが、「上に」、「連結されて」、「接続されて」、または「組み合わせられて」のように参照される場合、ひとつの要素または層と、他の要素または層とは、「直接に」または「介在要素または介在層が存在して」上に、連結されて、接続されて、または組み合わせられていてもよい。反対に、ひとつの要素または層と、他の要素または層とが、「直接に上に」、「直接に連結され」、「直接に接続され」、または「直接に組み合わせられ」と参照される場合、そこには介在要素または介在層は存在しなくてもよい。複数の要素の間の関係を説明する他の用語（例えば、「の間」と「の間に直接に」、「隣接する」と「直接に隣接する」など）は、同様に解釈されるべきである。ここに使用されるように、用語「および／または」は、関連付けて列挙された要素のすべてのひとつ、または、複数のすべての組み合わせを含んでいる。

ここでは、様々な要素、部品、領域、層、および／または区分について説明するために、第１、第１、第３などの用語が使用されることがあるが、それらの要素、部品、領域、層、および／または区分はそれらの用語では限定されない。これらの用語はひとつの要素、部品、領域、層、また区分を他の要素、部品、領域、層、また区分から区別するために単純に使用される。文脈によって明示されない限り、「第１」、「第２」および他の数詞は使用された場合に順序または順番を意味しない。したがって、例示された実施形態の教示から外れずに、ここに記述の第１要素、第１部品、第１領域、第１層、および第１区分は、第２要素、第２部品、第２領域、第２層、および第２区分としても記述可能である。

空間的な相対的な用語、例えば、「内部の」、「外部の」、「の下に」「以下に」「より低い」、「上に」、「上部の」などは、図面に図示されたひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明するための記載を簡単にするために用いられている。空間的に相対的な用語は、図の中に描かれた方向に加えて、使用または操作において装置の異なる方向を包含するように意図されている。例えば、図の中の装置がひっくり返される場合、他の要素または特徴の「以下に」または「下に」と説明された要素または特徴は、他の要素または特徴の「上に」と方向付けられる。したがって、例えば、用語「以下に」は「上に」と「以上に」の両方を包含することができる、装置は他の方向付けられてもよく（９０度回転された方向、または他の方向）、また、ここに用いられた空間的な相対的説明用語はそのように適合的に解釈されてもよい。

Claims (20)

1. 電子機器のための冷却システムであって、
   エバポレータと、
   前記エバポレータの上に前記電子機器を装着することができるラックと、
   前記エバポレータから離れているコンデンサとを備え、
   前記電子機器によって暖められた空気は、前記エバポレータに向けられ、前記エバポレータによって冷やされて、前記電子機器を冷やすために前記電子機器に戻るように向けられている冷却システム。
2. さらに、前記エバポレータと送風機とを含むエバポレータユニットを備え、
   前記送風機は、前記電子機器によって暖められた空気を、前記暖められた空気を冷やす前記エバポレータに向けて吸引し、前記電子機器を冷やすために前記冷やされた空気を前記電子機器に向けて吹き出す請求項１に記載の冷却システム。
3. 前記エバポレータユニットは、前記エバポレータユニットから出る冷やされた空気を、前記電子機器の前面に向けて向けるように位置づけられた出口を含んでおり、
   前記エバポレータユニットは、前記電子機器によって暖められた空気を、前記エバポレータユニットの中へ受け入れるように位置づけられたリターン空気入口を含んでいる請求項２に記載の冷却システム。
4. 前記エバポレータユニットは、さらに、前記エバポレータユニットから出る冷やされた空気を、前記エバポレータユニットのいずれかの側における、ひとつまたは複数の２次的なラックに装着された前記電子機器に向けるように配置された少なくともひとつの側面の出口を含んでいる請求項２に記載の冷却システム。
5. 前記エバポレータ、前記ラック、および前記コンデンサのそれぞれひとつは、ドアを有するキャビネットの中に収容されている請求項１に記載の冷却システム。
6. 前記ラックはオープンラックであって、前記エバポレータは、前記電子機器より下の前記ラックに装着されたエバポレータユニットに収容されている請求項１に記載の冷却システム。
7. 前記電子機器がコンデンサユニットとエバポレータユニットとの間にあるように、前記電子機器の上の前記ラックに装着された前記コンデンサユニットに前記コンデンサが収容されている請求項１に記載の冷却システム。
8. ドアを有するキャビネットの上部に装着されたコンデンサユニットに前記コンデンサが収容されており、
   前記エバポレータと前記コンデンサとは前記キャビネット内に収容されている請求項１の冷却システム。
9. さらに、前記コンデンサとコンプレッサとを含む主要なコンデンサユニットを備える請求項１に記載の冷却システム。
10. 前記コンデンサは主要なコンデンサであり、前記エバポレータは主要なエバポレータであり、
    さらに、前記冷却システムは、熱サイホンコンデンサおよび熱サイホンエバポレータの間に冷却液を循環させる熱サイホンシステムを備え、
    前記熱サイホンエバポレータでは、前記冷却液は、前記電子機器によって生じた熱を吸収し、前記熱サイホンコンデンサでは、前記冷却液から熱が放たれる請求項９に記載の冷却システム。
11. 前記熱サイホンエバポレータは、前記主要なエバポレータに隣接している請求項１０に記載の冷却システム。
12. 前記熱サイホンエバポレータは、前記主要なエバポレータから離れており、前記電子機器の空気流出口に配置されている請求項１０に記載の冷却システム。
13. 前記熱サイホンコンデンサは、前記熱サイホンエバポレータの上に配置されるように構成されている請求項１０に記載の冷却システム。
14. 前記熱サイホンコンデンサは、前記主要なコンデンサユニットに入る空気が、最初に、前記熱サイホンコンデンサを通って流れるように、配置されている請求項１０に記載の冷却システム。
15. 電子機器のための冷却システムであって、
    前記電子機器を装着することができるラックと、
    エバポレータおよび送風機を含むエバポレータユニットであって、装着のためのハードウェアを有する電子機器より下のラックに装着されたエバポレータユニットと、
    前記電子機器の上に装着されたコンデンサユニットであって、コンデンサ、コンプレッサおよび送風機を含むコンデンサユニットとを備え、
    前記電子機器によって暖められた空気は、前記送風機によって前記エバポレータユニットに引き込まれ、前記エバポレータによって冷やされて、前記電子機器を冷やすために前記電子機器に戻るように吹き出される冷却システム。
16. 前記コンデンサユニットは、装着のためのハードウェアを有する前記ラックに装着されている請求項１５に記載の冷却システム。
17. 前記コンデンサは、前記ラックおよび前記エバポレータユニットを収容するキャビネットの上部に装着されている請求項１５に記載の冷却システム。
18. さらに、熱サイホンエバポレータおよび熱サイホンコンデンサを含む熱サイホンシステムを備え、前記熱サイホンコンデンサは前記熱サイホンエバポレータの上に配置されるように構成されており、
    前記熱サイホンエバポレータでは、冷却液は、前記電子機器によって生じた熱を吸収し、前記熱サイホンコンデンサでは、前記冷却液から熱が放出される請求項１５に記載の冷却システム。
19. 前記熱サイホンエバポレータは、前記エバポレータユニットの前記エバポレータに隣接している請求項１８に記載の冷却システム。
20. 前記熱サイホンエバポレータは、前記電子機器の空気流出口に配置されている請求項１８に記載の冷却システム。