Armario de protección de bastidor.

Una unidad (100) de distribución de aire para utilizar en un bastidor que contiene equipos (17,

18) montados en el bastidor, comprendiendo la unidad de distribución de aire:

un alojamiento (102) que define una cámara interior, al menos un orificio o abertura de ventilación (120, 122, 135, 137) de admisión definido en un panel frontal (118) o inferior (107) del alojamiento y configurado para proporcionar comunicación de fluido ente la cámara interior y un área externa al alojamiento, y al menos un orificio de ventilación (124, 126, 154, 156) de evacuación definido en un panel lateral (106, 108) del alojamiento, estando configurado el alojamiento para estar dispuesto en el bastidor y dirigir el aire que procede de la cámara interior sustancialmente de modo lateral a través de al menos un conducto de ventilación de evacuación cuando está acoplado al bastidor; y

al menos un ventilador (140, 142) acoplado al alojamiento y dispuesto dentro de él paralelo a un panel superior (104) y un panel inferior del alojamiento y configurado para aspirar aire desde el área externa al alojamiento a través de al menos un conducto de ventilación de admisión, y para forzar el aire aspirado fuera de la unidad de distribución de aire a través de al menos un orificio de ventilación de evacuación, caracterizado porque el alojamiento incluye una placa central (112) dispuesta en la cámara interior y espaciada del panel superior del alojamiento y del panel inferior del alojamiento y paralela a ellos, dividiendo la placa central la cámara interior en dos cámaras de distribución, en los que una cámara de distribución superior (110, 114) está definida entre el panel superior y la placa central en comunicación de fluido con uno de los orificios de ventilación de admisión y de evacuación y una cámara de distribución inferior (114, 110) está definida por debajo de la cámara de distribución superior entre la placa central y el panel inferior en comunicación de fluido con el otro de los orificios de ventilación de admisión y de evacuación.

Armario de protección de bastidor.

CAMPO DEL INVENTO

El invento se refiere a un armario o caja de protección para utilizar con equipos montados en un bastidor.

ANTECEDENTES DEL INVENTO

Los avances en los equipos de la tecnología de información (IT) presentan desafíos en la creación de un entorno de IT más efectivo en centros de datos e instalaciones de interconexiones. Los armarios o cajas de protección de equipos diseñados para aplicaciones de densidad de energía elevada que emplean servidores y equipos de interconexión deben proporcionar de manera típica, no solamente una gestión de cables y una distribución de energía efectivas, sino también una refrigeración y ventilación adecuadas para asegurar un funcionamiento apropiado y fiable del equipo. Los armarios de protección de bastidores o estantes para equipos para su utilización en tales aplicaciones de generación de calor elevada están configurados y equipados principalmente para proporcionar un flujo de aire de delante hacia atrás para acomodar el diseño estándar de flujo de aire desde delante hacia atrás utilizado por el equipo de IT para refrigeración y ventilación. Sin embargo, los bastidores y armarios de protección de equipos de IT no pueden proporcionar en general una refrigeración y ventilación adecuadas para equipos que utilizan típicamente un flujo de aire de lado a lado, tal como ciertos tipos de equipos de telecomunicaciones. Cuando un armario de protección de equipos de IT incluye equipos que utilizan el flujo de aire de lado a lado y equipos que utilizan flujo de aire de delante hacia atrás, las admisiones o entradas de aire del equipo de lado a lado comparten el interior del recinto con los orificios de ventilación de evacuación de todo el equipo. Como resultado, las admisiones de aire de equipos que utilizan un flujo de aire de lado a lado a menudo no reciben suficiente aire de refrigeración requerido para el funcionamiento apropiado del equipo. El aire de refrigeración insuficiente puede causar cortes o interrupciones de corriente por exceso de temperatura y un rendimiento no fiable y una vida reducida del equipo. Los armarios de protección y los bastidores de los equipos de IT configurados para proporcionar un flujo de aire de delante hacia atrás, por ello, son esencialmente incompatibles con diseños de flujo de aire de algunos tipos de equipos electrónicos que utilizan un flujo de aire de lado a lado para refrigerar y ventilar, tal como ciertos tipos de componentes de telecomunicaciones.

Soluciones convencionales a este problema incluyen el montaje, por ejemplo, de equipos de telecomunicaciones en bastidores abiertos para promover la circulación de aire a través de los componentes. Las configuraciones de bastidor abierto no restringen el aire de evacuación caliente y templado dentro de un armario de protección o alrededor de las admisiones de aire del equipo; sin embargo, tales configuraciones no impiden la circulación de aire de evacuación a las admisiones de aire del equipo y, por ello, no resuelven los problemas de refrigeración insuficiente y sobrecalentamiento del equipo. Los equipos de telecomunicaciones dispuestos en configuraciones de bastidor lado a lado son susceptibles de admisión directa de aire de evacuación al que se ha dado salida desde equipos adyacentes o contiguos y, como resultado, presentan un riesgo incrementado de sobrecalentamiento durante el funcionamiento.

Otra solución tal y como se ha mostrado en el documento GB 2.354.066, incluye incorporar ventiladores en una parte superior de un alojamiento de un armario de protección para extraer el aire caliente y templado verticalmente hacia arriba desde dentro de un bastidor para dar salida al aire de evacuación a través de la parte superior del armario. Tales ventiladores montados en la parte superior, sin embargo, no aseguran que se proporcione suficiente aire de refrigeración a las admisiones de aire de todos los componentes del equipo montados en un bastidor. Tampoco hacen que los ventiladores montados en la parte superior impidan que el aire de evacuación circule a las admisiones de aire de tales componentes. Los ventiladores montados en la parte superior pueden además provocar un exceso de flujo de aire a través de un bastidor y pueden causar una mezcla significativa de aire de evacuación con aire de refrigeración. Mezclar el aire de evacuación con el aire de refrigeración puede reducir la eficiencia de un sistema de refrigeración de una sala de interconexiones o de un centro de datos. Utilizar ventiladores montados en la parte superior limita el espacio disponible en la parte superior de un armario de protección para otras funciones, incluyendo cableado de datos y de corriente eléctrica. Además, los ventiladores montados en la parte superior restringen el tamaño y la situación de equipos que pueden ser montados en las secciones superiores del armario de protección debido a la interferencia con el flujo de aire de los ventiladores.

Además, la eficiencia, el coste, la fiabilidad y la capacidad de refrigeración totales de un sistema de refrigeración de una sala de interconexiones o centro de datos están directamente relacionados con la capacidad para separar el aire de refrigeración del aire de evacuación caliente y templado dentro de un armario de protección de un equipo durante el funcionamiento del equipo. La separación del aire de evacuación del aire de refrigeración es el resultado de una instalación apropiada de armarios de protección con bastidores; sin embargo, los diseños actuales de armarios de protección y bastidores y las soluciones de refrigeración para equipos electrónicos que utilizan flujo de aire de lado a lado tal como se ha descrito en el documento US 6.459.579, no separan el aire de evacuación del aire de refrigeración. En el pasado, la circulación de aire de evacuación con el aire de refrigeración no era problemática debido a que la densidad de energía de equipos, por ejemplo, de equipos de telecomunicaciones era significativamente menor que una media de 1 Kw por bastidor. Los diseños actuales de equipos de telecomunicaciones, sin embargo, pueden consumir 6 Kw o más por bastidor, y así, requieren métodos de refrigeración efectivos.

RESUMEN DEL INVENTO

En general, en un aspecto, el invento proporciona un medio de armario o caja de protección perfeccionado para equipos electrónicos que acomoda requisitos de refrigeración y ventilación de diferentes tipos de equipos. En un aspecto, el invento proporciona un medio de armario de protección configurado para separar el aire de admisión de refrigeración del aire de evacuación producido por el equipo durante su funcionamiento para facilitar una refrigeración suficiente y para impedir el sobrecalentamiento del equipo. En otro aspecto, el invento proporciona un medio de armario de protección configurado para separar el aire de admisión de refrigeración del aire de evacuación producido por el equipo utilizando un flujo de aire de lado a lado para refrigerar y ventilar. Otro aspecto del invento proporciona un armario de protección configurado para acomodar simultáneamente diferentes requisitos de refrigeración de diferentes tipos de equipos montados en bastidor utilizando un flujo de aire de delante hacia atrás o un flujo de aire de lado a lado dentro del mismo armario de protección, al tiempo que separa el aire de admisión de refrigeración del aire de evacuación. Otro aspecto del invento proporciona un armario de protección que tiene un interior que define una cámara de distribución construida y dispuesta para recibir y contener aire de refrigeración para admisión por el equipo que utiliza un flujo de aire de lado a lado para refrigeración. En otro aspecto, una cámara de distribución puede estar configurada dentro de un armario de protección de equipo en el que la cámara de distribución está construida y prevista para contener aire de refrigeración para admisión por el equipo que utiliza un flujo de aire de lado a lado y para impedir la pérdida de aire desde la cámara de distribución. Aún otro aspecto del invento proporciona un armario de protección que tiene una configuración adaptable para satisfacer diferentes requisitos de flujo de aire del equipo que utiliza un flujo de aire de delante hacia atrás y del equipo que utiliza un flujo de aire de lado a lado para refrigerar y ventilar. Aún otro aspecto del invento proporciona un sistema de barreras, tabiques o divisiones, interconexiones y otros componentes para permitir que un interior de un armario de protección, y/o un bastidor de equipo alojado dentro del armario de protección, sean fácil y rápidamente configurados y dispuestos... [Seguir leyendo]

1. Una unidad (100) de distribución de aire para utilizar en un bastidor que contiene equipos (17, 18) montados en el bastidor, comprendiendo la unidad de distribución de aire:

un alojamiento (102) que define una cámara interior, al menos un orificio o abertura de ventilación (120, 122, 135, 137) de admisión definido en un panel frontal (118) o inferior (107) del alojamiento y configurado para proporcionar comunicación de fluido ente la cámara interior y un área externa al alojamiento, y al menos un orificio de ventilación (124, 126, 154, 156) de evacuación definido en un panel lateral (106, 108) del alojamiento, estando configurado el alojamiento para estar dispuesto en el bastidor y dirigir el aire que procede de la cámara interior sustancialmente de modo lateral a través de al menos un conducto de ventilación de evacuación cuando está acoplado al bastidor; y

al menos un ventilador (140, 142) acoplado al alojamiento y dispuesto dentro de él paralelo a un panel superior (104) y un panel inferior del alojamiento y configurado para aspirar aire desde el área externa al alojamiento a través de al menos un conducto de ventilación de admisión, y para forzar el aire aspirado fuera de la unidad de distribución de aire a través de al menos un orificio de ventilación de evacuación, caracterizado porque el alojamiento incluye una placa central (112) dispuesta en la cámara interior y espaciada del panel superior del alojamiento y del panel inferior del alojamiento y paralela a ellos, dividiendo la placa central la cámara interior en dos cámaras de distribución, en los que una cámara de distribución superior (110, 114) está definida entre el panel superior y la placa central en comunicación de fluido con uno de los orificios de ventilación de admisión y de evacuación y una cámara de distribución inferior (114, 110) está definida por debajo de la cámara de distribución superior entre la placa central y el panel inferior en comunicación de fluido con el otro de los orificios de ventilación de admisión y de evacuación.

2. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 1, en la que al menos un orificio de ventilación de admisión está definido en un panel frontal del alojamiento.

3. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 2, en la que el alojamiento está configurado para ser montado en el bastidor de tal modo que el panel frontal del alojamiento está dispuesto junto a un lado frontal del bastidor.

4. La unidad de distribución de aire según cualquier reivindicación precedente, en la que al menos hay dispuesto un ventilador en

a) la cámara de distribución inferior, en comunicación de fluido con el orificio de ventilación de evacuación y en comunicación de fluido con la cámara de distribución superior y el orificio de ventilación de admisión o

b) la cámara de distribución superior, en comunicación de fluido con el orificio de ventilación de evacuación y en comunicación de fluido con la cámara de distribución inferior y el orificio de ventilación de admisión.

5. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 4, en la que la placa central define al menos un puerto u orificio de admisión (136, 138) , estando asociado al menos un puerto u orificio de admisión con un ventilador correspondiente dispuesto en la cámara de distribución inferior o superior, y en el que el ventilador está configurado y dispuesto de tal modo que al menos una parte del ventilador se alinea con el puerto u orificio de admisión correspondiente, estando configurado cada ventilador para aspirar aire desde la cámara de distribución superior o inferior respectivamente, a través del puerto u orificio de admisión correspondiente a un interior del ventilador y forzar al aire aspirado radialmente hacia fuera a través del orificio de ventilación de evacuación.

6. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 5, en la que la cámara de distribución inferior incluye una

o más paredes divisorias (158, 159, 160) dispuestas entre la placa central y el panel inferior que divide la cámara de distribución inferior en uno o más trayectos de aire (162, 164) , y en el que al menos un ventilador está dispuesto en uno de los trayectos de aire, estando el trayecto de aire en el que al menos hay dispuesto un ventilador en comunicación de fluido con el orificio de ventilación de evacuación.

7. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 5 ó 6 en la que la cámara de distribución superior incluye una o más paredes divisorias (132, 134) dispuestas entre la placa superior y la placa central que divide la cámara de distribución superior en uno o más trayectos de aire (128, 130) , y en la que al menos un puerto de admisión está dispuesto en comunicación de fluido con otro de los trayectos de aire, estando el trayecto de aire con el que el puerto de entrada está en comunicación de fluido, en comunicación de fluido con los agujeros de admisión o de evacuación.

8. La unidad de distribución de aire según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en la que la cámara de distribución inferior incluye una o más paredes divisorias dispuestas entre la placa central y el panel inferior que divide la cámara de distribución inferior en uno o más trayectos de aire, y en la que al menos un puerto de admisión está en comunicación de fluido con uno de los trayectos de aire, estando el trayecto de aire en comunicación de fluido con al menos un puerto de admisión en comunicación de fluido con los orificios de admisión o de evacuación.

9. La unidad de distribución de aire según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, que comprende además múltiples entradas de corriente (302, 304) y un módulo (310) de circuito de control que acopla eléctricamente las entradas de corriente al menos a un ventilador, estando configurado el módulo de circuito de control para desconectar una primera de las entradas de corriente desde un primer ventilador y conectar una segunda de las entradas de corriente al primero ventilador en respuesta a una pérdida de corriente en la primera entrada de corriente.

10. La unidad de distribución de aire según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un múltiple de aire (168, 161) acoplado al panel lateral del alojamiento en comunicación de fluido con el orificio de ventilación de evacuación y configurado para recoger el aire que el ventilador fuerza hacia fuera a través del orificio de ventilación de ventilación y para dirigir aire desde los orificios de ventilación de evacuación.

11. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 10, en la que el múltiple de aire está dispuesto y configurado para dirigir aire desde el orificio de ventilación de evacuación bien en sentido ascendente o bien en sentido descendente de tal forma que el aire fluya a lo largo de un lado izquierdo del bastidor y de un lado derecho del bastidor.

12. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 11 en la que el múltiple de aire está configurado como un cangilón (170) .

13. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en la que el múltiple de aire incluye una rejilla de evacuación (174) a lo largo de su lado que dirige aire, definiendo la rejilla de evacuación una pluralidad de aberturas (161a) configuradas para permitir que el aire pase a través de ellas.

14. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en la que el múltiple de aire incluye un pasacables de cepillo (176) conectado a lo largo de una parte longitudinal exterior del múltiple de aire de tal forma que cuando el bastidor está dispuesto en un armario de protección de equipo y el múltiple de aire es acoplado al alojamiento de la unidad de distribución de aire lateral, el pasacables de cepillo es adyacente a una pared lateral (26, 28) del armario de protección del equipo.

15. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 10 en la que el múltiple de aire está configurado como un tubo de aire (165) que define una cámara interior y una pluralidad de aberturas (165a) a lo largo de un primer lado en comunicación de fluido con un área externa al tubo de aire de tal forma que cuando el múltiple de aire es acoplado al panel lateral del alojamiento, la pluralidad de aberturas está dispuesta para permitir que el aire contenido dentro de la cámara interior pase a través de una o más de las aberturas.

16. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 15 en la que o bien una longitud o bien una anchura del tubo de aire está configurada de tal forma que la pluralidad de aberturas están dispuestas en relación al equipo montado en el bastidor para permitir que el aire pase a través de una o más de las aberturas al equipo.

17. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 10 en la que el múltiple de aire incluye un deflector

(163) configurado para pivotar a lo largo de un borde longitudinal en respuesta al contacto con el aire que sale desde el orificio de ventilación de evacuación y además configurado para estar dispuesto en ángulo para dirigir aire, bien en sentido ascendente o bien en sentido descendente.

18. La unidad de distribución de aire según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el alojamiento está configurado para ser montado en el bastidor de tal forma que el panel inferior del alojamiento esté dispuesto adyacente a un lado inferior del bastidor.

19. La unidad de distribución de aire según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 18, en la que la cámara de distribución inferior incluye al menos un orificio de ventilación de admisión definido en el panel inferior, estando al menos un orificio de ventilación de admisión asociado con un ventilador correspondiente dispuesto en la cámara de distribución superior, y en el que el ventilador está configurado y dispuesto de tal forma que al menos una parte del ventilador se alinee con el orificio de ventilación de admisión correspondiente, estando configurado cada ventilador para aspirar aire desde el orificio de ventilación de admisión a través de la cámara de distribución inferior y al puerto de entrada correspondiente de la placa central.

20. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 19 en la que al menos un orificio de ventilación de admisión está dispuesto a lo largo del panel inferior del alojamiento y configurado para conectarse a una configuración de piso levantado de tal forma que el orificio de ventilación de admisión puede recibir aire frío que la configuración de piso levantado suministra.

21. La unidad de distribución de aire según la reivindicación 20 en la que al menos un orificio de ventilación de admisión está además dispuesto y configurado de tal forma que coincide con un manguito (167) , estando configurado el manguito para extenderse desde el orificio de ventilación de admisión y conectar de manera desmontable a una entrada de aire frío de la configuración de piso levantado.

22. Un sistema de distribución de aire según cualquier reivindicación precedente, que comprende además una placa deflectora configurada para conectarse a lo largo de un carril vertical posterior del bastidor y configurada además para extenderse desde el carril vertical posterior a una parte posterior de uno o más componentes del equipo montado sobre el bastidor, estando dispuesta la placa deflectora para inhibir flujo de aire de evacuación desde un área en la parte posterior del bastidor a una área a lo largo de un lado del bastidor.

23. Un armario de protección (10) que comprende:

un alojamiento (12) protegido o encerrado que incluye un panel superior (15) , un panel inferior (19) , un primer panel 5 lateral (26) , un segundo panel lateral (28) , un panel frontal (30) que tiene formado en él varias aberturas (30A) para permitir que el aire fluya a través de las aberturas a un interior (13) del alojamiento protegido, y un panel posterior

(24) que tiene formado en él varias aberturas (24A) para permitir que el aire de evacuación salga desde dentro del interior hasta un área externa al alojamiento protegido o encerrado;

un bastidor interno (14) centrado en el interior y espaciado del primer panel lateral y del segundo panel lateral y 10 acoplado al panel superior y al primer y segundo paneles laterales para permitir el montaje del equipo (17, 18) en un área del equipo formada por el bastidor interno; y

una unidad de distribución aire según cualquier reivindicación precedente.

24. Un método para refrigerar componentes (17, 18) de equipo dispuestos en un bastidor (14) de componentes de equipo, estando dispuesto los componentes unos por encima de otros en el bastidor, incluyendo los componentes 15 ventiladores para aspirar gas desde los primeros lados de los componentes a través de los componentes y para expulsar el aire desde segundos lados opuestos de los componentes, comprendiendo el método:

aspirar aire desde una primera región externa a la parte frontal del bastidor y próxima a ella,

caracterizado por guiar el aire a la parte frontal del bastidor y a una de unas cámaras de distribución superior (110, 114) e inferior (114, 110) de una unidad (100) de distribución de aire del bastidor dispuesta dentro de un área de 20 equipo definida del bastidor en la que los componentes están montados en el bastidor; y

forzar al aire lateralmente a las otras cámaras de distribución inferiores y desde la unidad de distribución de aire a una región lateral externa a un lado del bastidor adyacente a los primeros lados de los componentes mientras que impide que el aire sea forzado a partes del bastidor diferentes de la región lateral externa al lado del bastidor.