本申請是于2014年10月1日提交的美國非臨時申請第14/504,081號的部分繼續(xù)申請,該美國非臨時申請要求于2013年10月3日提交的美國臨時申請第61/886,402號的權(quán)益。上述兩個申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開內(nèi)容涉及一種用于構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)和方法,并且更具體地涉及一種利用與多個單元結(jié)構(gòu)中的每一個單元結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的多個托架組件(carriage assembly)的模塊化預制造數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu),以及其中,所述托架組件能夠在裝配數(shù)據(jù)中心建筑物時使得每個單元結(jié)構(gòu)能夠沿一對高架支承導軌滾動就位,由此加快數(shù)據(jù)中心建筑物的裝配。
背景技術(shù):
本章節(jié)中的陳述僅提供與本公開內(nèi)容相關(guān)的背景信息且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
隨著全世界對數(shù)據(jù)中心的需求的增加,人們越來越關(guān)注于尋找更具有成本效益的用于建立和構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的方式。另外的問題是數(shù)據(jù)中心部件的質(zhì)量的穩(wěn)定性和構(gòu)建數(shù)據(jù)中心所需要的時間。在美國以外的國家中構(gòu)建數(shù)據(jù)中心時,這些問題尤其重要。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心是在選定的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場處完全按照“可拼裝式建筑”的形式構(gòu)建的。這包括將所有的原材料運到數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場,使用諸如電氣承包商、焊工、建筑施工工人和其他熟練技工這樣的大量施工工人來將運到現(xiàn)場的原材料構(gòu)建成數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)。如將要理解的那樣,這種施工方法可能相當昂貴。有時,維護已完成的數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的質(zhì)量會是很有挑戰(zhàn)性的,其通常需要在進行施工的過程中由不同的個人進行許多檢查。當建筑現(xiàn)場處沒有根據(jù)所規(guī)劃的施工時間表收到用于構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的特定子部件或原材料時,可能會出現(xiàn)施工延誤。需要 將獨立的建筑部件(鋼材、電纜槽架、墻板等)分開裝運到現(xiàn)場還會顯著地增加構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的總成本。季節(jié)性的天氣變化以及由惡劣天氣帶來的延誤也會導致針對數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的漫長且昂貴的施工時間軸。
與數(shù)據(jù)中心相關(guān)的另外的問題是隨著需求的增長而容易地且具有成本效益地擴展數(shù)據(jù)中心的能力。在使用“可拼裝式建筑”的方法來構(gòu)建傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的情況下,有時擴展是昂貴的且尤其是耗時的。
因此,人們非常關(guān)注于降低數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的成本以及構(gòu)建數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)所需要的時間。顯著地降低數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的總施工成本和建成并運行新的數(shù)據(jù)中心所需要的時間,可以使得在世界各地建立數(shù)據(jù)中心變得可行,而使用常規(guī)的“可拼裝式建筑”的方法來構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的成本將使得所付出的成本令人望而卻步。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在一個方面中,本公開內(nèi)容涉及一種模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)。該模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)可以包括多個單元結(jié)構(gòu),所述多個單元結(jié)構(gòu)用于當模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)被完全裝配以形成模塊化數(shù)據(jù)中心建筑物時引導來自位于模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心部件的冷空氣或熱空氣中的至少之一。多個結(jié)構(gòu)支柱在地板表面上方相對于地板表面的期望高度處支承多個單元結(jié)構(gòu)。還包括了一對長形支承導軌,該對長形支承導軌在大約期望的高度處垂直地耦合到多個結(jié)構(gòu)支柱以形成兩個平行的、水平的且間隔開的軌道。單元結(jié)構(gòu)中的每個都包括多個托架組件,每個托架組件都包括輪子。每個托架組件的輪子使得單元結(jié)構(gòu)能夠在構(gòu)建模塊化數(shù)據(jù)中心建筑物時水平地滾動到一對長形支承導軌上的期望位置處,以加快模塊化數(shù)據(jù)中心建筑物的裝配。
在另一個方面中,本公開內(nèi)容涉及一種模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng),該模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)包括多個單元結(jié)構(gòu),所述多個單元結(jié)構(gòu)用于當模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)被完全裝配時引導來自位于模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心部件的冷空氣或熱空氣中的至少之一。該系統(tǒng)可以包括多個結(jié)構(gòu)支柱,所述多個結(jié)構(gòu)支柱用于在地板表面上方相對于地板表面的期望高度處支承多個單元結(jié)構(gòu)??梢园ㄒ粚﹂L形支承導軌。該對長形支承導軌可以在大約期望高度處垂直地耦合到多個結(jié)構(gòu)支柱以形成兩個平行的、水平的且間隔開的軌道。每個單元結(jié)構(gòu)可以包括多個托架組件。每個托架組件可以包 括輪子且被配置成使得托架組件的輪子位于與單元結(jié)構(gòu)的四個角中的每一個角相鄰的位置。托架組件的輪子使得單元結(jié)構(gòu)能夠在構(gòu)建模塊化數(shù)據(jù)中心建筑物時水平地滾動到一對長形支承導軌上的期望位置處。
在又另一個方面中,本公開內(nèi)容涉及一種用于形成模塊化數(shù)據(jù)中心的方法。該方法可以包括提供多個單元結(jié)構(gòu),所述多個單元結(jié)構(gòu)用于當模塊化數(shù)據(jù)中心被完全裝配時引導來自位于模塊化數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)中心部件的冷空氣或熱空氣中的至少之一。該方法還可以包括使用多個第一結(jié)構(gòu)支柱,所述多個第一結(jié)構(gòu)支柱用于在地板表面上方相對于地板表面的期望高度處支承多個單元結(jié)構(gòu)。還可以使用一對長形支承導軌,所述一對長形支承導軌在大約期望高度處垂直地耦合到多個第一結(jié)構(gòu)支柱以形成兩個平行的、水平的且間隔開的軌道。該方法還可以包括使用多個托架組件以在所述長形支承導軌上支承所述單元結(jié)構(gòu)中的每個單元結(jié)構(gòu),每個托架組件都包括輪子。該方法可以包括使用托架組件的輪子以在構(gòu)建模塊化數(shù)據(jù)中心時將每個單元結(jié)構(gòu)沿長形支承導軌水平地滾動到一對長形支承導軌上的期望位置處。
可選地,一對長形框架導軌中的每一個長形框架導軌包括長形的L形支承導軌。
可選地,每個單元結(jié)構(gòu)包括框架軌道,該框架軌道用于向與框架軌道相關(guān)聯(lián)的單元結(jié)構(gòu)提供結(jié)構(gòu)剛性且形成與框架軌道相關(guān)聯(lián)的單元結(jié)構(gòu)整體的一部分。
可選地,長形支承導軌中的每一個都包括L形導軌。
可選地,單元結(jié)構(gòu)中的每一個都包括一對框架軌道,該對框架軌道形成單元結(jié)構(gòu)中的每個單元結(jié)構(gòu)的整體的結(jié)構(gòu)性部分。
可選地,第一對輪子安裝架和第二對輪子安裝架被設(shè)置在支承軌道的相對的縱向端。
附圖說明
本文所描述的附圖僅用于說明的目的而不意在以任何方式限制本公開內(nèi)容的范圍。在附圖中:
圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方式的、被設(shè)置成彼此相鄰以助于形成數(shù)據(jù)中心的多個模塊化可折疊數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)的透視圖;
圖2是本公開內(nèi)容的數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)之一的一部分的放大透視圖,該放大透視圖更全面地示出了沿每個單元結(jié)構(gòu)所包括的一條電纜槽架的多個可折疊電纜槽架支承部;
圖2a是一種形式的樞轉(zhuǎn)機構(gòu)的一部分的透視圖,該樞轉(zhuǎn)機構(gòu)可以被用于支承使用能夠旋轉(zhuǎn)的長形管狀支承構(gòu)件的吊架;
圖2b是圖2a中示出的鞍狀帶的放大透視圖,該鞍狀帶可以用于幫助圖2a中示出的長形管狀支承構(gòu)件能夠進行旋轉(zhuǎn)運動;
圖3是圖1中示出的數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)之一的透視圖,但是該單元結(jié)構(gòu)處于其折疊結(jié)構(gòu)以用于裝運;
圖4是處于折疊結(jié)構(gòu)并且背靠背放置的兩個數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)的透視圖,這兩個數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)形成適合于放置在標準集裝箱中的十分緊湊的封裝;
圖5是數(shù)據(jù)中心的一部分的高層側(cè)視圖,其中示出了形成一長排的兩個數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu),以及進一步示出了駐留在數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)上方的模塊化夾層排放結(jié)構(gòu)以利于排放來自在位于單元結(jié)構(gòu)下方的各排設(shè)備架之間形成的熱空氣通道的熱空氣;
圖6是在圖5中的圓形部分6的放大視圖;
圖6a是數(shù)據(jù)中心的一端的一部分的透視圖,其示出了如何通過模塊化夾層排放結(jié)構(gòu)排放來自熱空氣通道的熱空氣(排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu));
圖7是可以與數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)一起使用以助于形成模塊化數(shù)據(jù)中心的模塊化冷卻單元的透視圖;
圖8示出了被布置成與多個數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)的端部鄰近的模塊化冷卻單元之一的透視圖;
圖9是示出了圖7中示出的模塊化冷卻單元的各部件的高層俯視圖;
圖10是圖9的模塊化冷卻單元的高層正視圖;
圖11是按照圖10中的箭頭11的方向示出的圖9的冷卻單元的高層側(cè)視圖;
圖12是模塊化冷卻單元的僅過濾器單元的高層透視圖;
圖13是模塊化冷卻單元的僅風扇單元的高層透視圖;
圖14是模塊化冷卻單元的僅冷卻模塊介質(zhì)單元的高層透視圖;
圖15是模塊化冷卻單元的另一高層透視圖,但是除去了模塊化冷卻單元的外壁結(jié)構(gòu),并且進一步除去了圍繞風扇單元之一的壁結(jié)構(gòu);
圖16進一步示出了可以包括在每個模塊化冷卻單元中的部件;
圖17是與多個數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)相鄰的一個模塊化冷卻單元的透視圖,其示出了來自熱通道之一的熱排出空氣(即,回氣)如何返回到模塊化冷卻單元;
圖18是數(shù)據(jù)中心的一部分的高層俯視圖,其示出了共同形成用于數(shù)據(jù)中心的“電力大廳”的多個模塊化區(qū)段,所述多個模塊化區(qū)段位于與多個數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)相鄰的位置;
圖19示出了用于構(gòu)建圖18中示出的模塊化供電單元;
圖20示出了用于構(gòu)建圖18中示出的電力大廳的模塊化電源柜單元;
圖21示出了用于構(gòu)建圖18中示出的電力大廳的模塊化UPS單元;
圖22示出了用于構(gòu)建圖18中示出的電力大廳的模塊化PDU單元;
圖23是利用由模塊化辦公室/存儲區(qū)域和模塊化水處理單元隔開的兩個大廳的數(shù)據(jù)中心的一個示例性布局的俯視圖;
圖24是單元結(jié)構(gòu)的另一實施方式的透視圖;
圖25是圖24的單元結(jié)構(gòu)的一部分的透視圖,其示出了位于中心的電纜槽架;
圖26是模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的一部分的透視圖,其中可以在建造數(shù)據(jù)中心時將多個單元結(jié)構(gòu)沿水平支承導軌滾動到期望位置處;
圖27a是各單元結(jié)構(gòu)中的第一單元結(jié)構(gòu)的透視圖,其指示托架組件被布置在該第一單元結(jié)構(gòu)的四個角處;
圖27b是各單元結(jié)構(gòu)中的第二單元結(jié)構(gòu)的透視圖,其也指示托架組件被布置在該第二單元結(jié)構(gòu)的四個角處;
圖28是如圖27a和圖27b中的圓圈區(qū)域28所指示的托架組件之一的橫截面端視圖;
圖29是托架組件之一和倒U形支承導軌之一的一部分的俯視透視圖;
圖30是圖29的托架組件的仰視透視圖;
圖31是沿圖29中的剖面線31-31的托架組件之一的橫截面端視圖;
圖32是沿圖31中的剖面線32-32的圖31的托架組件的橫截面?zhèn)纫晥D;以及
圖33是托架組件之一的透視圖,其示出了托架組件的輪子,該輪子位于水平支承導軌之一上并且與基板抵接。
具體實施方式
以下描述在本質(zhì)上僅為示例性的,而并不意在限制本公開內(nèi)容、應(yīng)用或用途。應(yīng)當理解,在全部附圖中,相應(yīng)的附圖標記指示相似或相應(yīng)的部件和特征。
參照圖1,圖1示出了模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)施10的一部分(排氣夾層的視圖),模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)施10包括用于形成可快速部署的數(shù)據(jù)中心的多個模塊化可折疊數(shù)據(jù)中心單元結(jié)構(gòu)12(在下文中簡稱為“單元結(jié)構(gòu)12”)。各單元結(jié)構(gòu)12中的每個單元結(jié)構(gòu)12形成長形結(jié)構(gòu),該長形結(jié)構(gòu)既可以用于通過將平行的各排設(shè)備架14分開的冷通道15來引導來自一個或更多個空調(diào)系統(tǒng)的冷空氣,又可以有助于引導來自熱通道的熱空氣。每個單元結(jié)構(gòu)12適于被結(jié)構(gòu)化支柱16在數(shù)據(jù)中心設(shè)施10的地板18上方的預定高度處支承。圖1示出了以并排方式定位的多個單元結(jié)構(gòu)12。各單元結(jié)構(gòu)12中的相鄰單元結(jié)構(gòu)以預定距離被進一步間隔開。這個間隔形成各單元結(jié)構(gòu)12中的相鄰單元結(jié)構(gòu)之間的熱通道17。
進一步參照圖1,模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)施10還可以包括一個或更多個模塊化夾層排放結(jié)構(gòu)20以用于接收來自熱通道17的熱空氣并且排放來自模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)施10的熱空氣。模塊化夾層排放結(jié)構(gòu)20通過單元結(jié)構(gòu)12的天花板26中的開口24而接收來自熱通道17的熱空氣流。該特征將在以下段落中將更詳細地說明。多個橋接天花板26a也用于橋接各單元結(jié)構(gòu)12中的相鄰單元結(jié)構(gòu)之間的間隔,從而確保通過開口24排放從熱通道17中吸出的熱空氣。
參照圖2,其更詳細地示出了各單元結(jié)構(gòu)12中的一個(電纜槽架的視圖)。除了天花板26以外,每個單元結(jié)構(gòu)12還具有框架結(jié)構(gòu)28,該框架結(jié)構(gòu)28支承多個天花板26以形成屋頂狀結(jié)構(gòu)。外圍框架結(jié)構(gòu)30可以耦合到結(jié)構(gòu)支柱16。外圍框架結(jié)構(gòu)30可以用于支承可折疊板32以助于將來自空調(diào)系統(tǒng)的冷空氣維持在相鄰排的設(shè)備架14之間的冷通道15內(nèi)。 外圍框架結(jié)構(gòu)30也可以包括由框架結(jié)構(gòu)30支承的多個被樞轉(zhuǎn)地固定的吊架34和36。在本示例中,吊架34由分離的橫向構(gòu)件33支承,并且能夠轉(zhuǎn)動到圖2所示的朝向以供使用。吊架34可以具有固定到吊架34的多個電纜槽架38,且吊架36可以同樣具有固定到吊架36的多個電纜槽架40。電纜槽架38和40可以用于支承需要經(jīng)由數(shù)據(jù)中心設(shè)施10而到達安裝在各排設(shè)備架14中的設(shè)備部件的多種不同類型的電纜,例如網(wǎng)絡(luò)電纜、電力電纜等。頂板42也可以被固定到外圍框架結(jié)構(gòu)30。頂板42形成分隔,該分隔進一步有助于通過形成在相鄰排的設(shè)備架14之間的冷通道15來引導來自一個或更多個空調(diào)系統(tǒng)的冷空氣。
簡要參照圖2a,其示出了各吊架36中的一個吊架的一部分。吊架36可以代表用于吊架34的構(gòu)造,或與用于吊架34的構(gòu)造相同。在一個示例中,吊架36的樞轉(zhuǎn)能力是通過使用圓形的剛性管狀長形支承構(gòu)件36a來實現(xiàn)的,該支承構(gòu)件36a可以通過鞍狀托架36b來被支承以進行在支承構(gòu)件36a相對端處的旋轉(zhuǎn)運動,而鞍狀托架36b通過合適的緊固件(未示出)而被固定地安裝到外圍框架結(jié)構(gòu)30的一部分。圖2b中也示出了鞍狀托架36b。當然,也可以實現(xiàn)任何其他合適的鉸鏈或鉸鏈狀結(jié)構(gòu)來使吊架36能夠進行樞轉(zhuǎn)運動。
圖2a還示出了吊架36可以包括可支承電纜槽架40的多個懸掛結(jié)構(gòu)構(gòu)件36c。懸掛結(jié)構(gòu)構(gòu)件36c可以被固定地安裝到長形支承構(gòu)件36a,以能夠與長形支承部件36a一起旋轉(zhuǎn),從而能夠在外圍框架結(jié)構(gòu)30下方的工作位置處或在收起方向中呈現(xiàn)槽架40。一個或更多個支架36d可以被用于將吊架36支承在其工作位置處。支架36d均可以在一端處通過使支架36d能夠樞轉(zhuǎn)運動的合適的支架36e而被固定在外圍框架結(jié)構(gòu)30處,并且在支架36d的相對端處被固定到懸掛結(jié)構(gòu)構(gòu)件36c。這使得支架36d能夠在與結(jié)構(gòu)構(gòu)件36c脫離時向上轉(zhuǎn)動到收起構(gòu)型中。盡管如此,支架36d能夠被快速且容易地固定到吊架36的結(jié)構(gòu)構(gòu)件36c,以在吊架36下降到其工作位置時支承吊架36。還應(yīng)認識到,吊架36以及吊架34可以由適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)支承件和支架來構(gòu)建以使其能夠容易地從外圍框架結(jié)構(gòu)30移除,而不是折疊運動。根據(jù)采用了多少電纜槽架38和40以及單元結(jié)構(gòu)12的整體尺寸,當準備裝運單元結(jié)構(gòu)時,由可以從外圍框架結(jié)構(gòu)30完全移除的結(jié)構(gòu)來支承吊架34和/或36可能是有幫助的或必要的。
參照圖5、圖6和圖6a,各模塊化夾層排放結(jié)構(gòu)20中的一個模塊化夾層排放結(jié)構(gòu)是從其一端被顯示的。應(yīng)當認識到,在實踐中,使用多個模 塊化夾層排放結(jié)構(gòu)20來形成長形通道46,其中可以在多個相對的排氣扇44的協(xié)助下將來自熱通道17的熱空氣17a吸入長形通道46中。在一個實施方式中,每個模塊夾層排放結(jié)構(gòu)20可以包括總共六個排氣扇44,這六個排氣扇44被布置成相對的兩行,每行三個排氣扇。進一步參照圖1,天花板26上的開口24也可以將調(diào)節(jié)式百葉窗組件48定位在開口24中,該調(diào)節(jié)式百葉窗組件48可以被電子地調(diào)節(jié)以調(diào)整來自熱通道17的、可以被吸入夾層排放結(jié)構(gòu)20中的熱空氣流。可以為此而設(shè)置合適的氣流和/或溫度控制監(jiān)測系統(tǒng)(未示出)。
參照圖3,其示出了在折疊構(gòu)型下的各單元結(jié)構(gòu)12中的一個單元結(jié)構(gòu)(準備好運輸?shù)膯卧?,即后上方模塊)。單元結(jié)構(gòu)12具有轉(zhuǎn)動到收起位置的吊架34和36,吊架34和36被保持在收起位置處以使得吊架34和36不會在板32的板部分32a之下突出。板32也被轉(zhuǎn)動成使得板32平行于天花板26而延伸。在折疊構(gòu)型中,單元結(jié)構(gòu)12使吊架34和36以及電纜槽架38和40在板部分32a之間折起而形成長形的相對窄的構(gòu)型。從運輸和包裝的角度來看,這種構(gòu)型還形成高度節(jié)省空間的構(gòu)型??梢越Y(jié)合板32使用任何合適的鎖定結(jié)構(gòu)來將板32保持在其折疊構(gòu)型中,例如可以物理地連接到板32的所選部分和外圍框架結(jié)構(gòu)30的長形的結(jié)構(gòu)梁(未示出)。圖4示出了處于其折疊構(gòu)型的、被定位成背靠背的一對單元結(jié)構(gòu)12(準備好運輸?shù)膯卧?,即為運輸而壓縮的前上方模塊和后上方模塊)。當處于其折疊構(gòu)型時,每個單元結(jié)構(gòu)12可以具有總長度約12192mm(40.0英尺)、寬約3658mm(12.0英尺)、高約2848mm(5英尺5.22英寸)的尺寸。圖4中的被定位成背靠背的一對單元結(jié)構(gòu)12可以具有長約12192mm(40英尺)、寬約3658mm(12英尺)、總高度約2848mm(9英尺4.13英寸)的尺寸。該折疊構(gòu)型使這一對單元結(jié)構(gòu)12能夠被有效地包裝以便運輸。
圖7示出了可以用于幫助形成圖1的模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)施10的模塊化冷卻單元50(冷卻模塊的等距視圖)。應(yīng)當注意的是,模塊化冷卻單元50可以具有長約13761mm(45英尺)、寬約7315mm(24英尺)、總高度約3500mm(11英尺5.8英寸)的尺寸。因此,冷卻模塊單元50與圖4中示出的背靠背的一對單元結(jié)構(gòu)12在整體尺寸上非常相似,這又有助于在標準化集裝箱中裝運。
在展示冷卻模塊的圖8中,可以看到一個模塊化冷卻單元50被布置成使得該模塊化冷卻單元50的主長度垂直于單元結(jié)構(gòu)12的主長度而延 伸,并且該模塊化冷卻單元50被定位成與單元結(jié)構(gòu)12的各端部中的一個端部相鄰。這使得模塊化冷卻單元50能夠?qū)⒗淇諝夤?yīng)給由多個單元結(jié)構(gòu)12形成的冷通道15。
參照圖9至圖11,在一個實施方式中,每個模塊化冷卻單元50可以形成蒸發(fā)(即,絕熱)冷卻單元,該蒸發(fā)冷卻單元包括過濾單元52、介質(zhì)單元54、風扇單元56,且可以以900kW的量級吸氣。圖12至圖14進一步示出了這些部件。每個風扇單元56可以包括多個風扇56a,且在一個實施方式中,如展示冷卻模塊部件的圖15所示,每個風扇單元56包括設(shè)置在三個獨立的機柜56b中的總共12個這樣的風扇56a,每個機柜有4個EC鼓風機,以及機柜是隔離的且通過冷靜壓門進入。圖15還示出了機柜56b均可以具有經(jīng)由門56c的隔離的通道。
圖16是冷卻模塊部件的視圖,其示出了介質(zhì)單元54可以包括三個獨立的蒸發(fā)冷卻模塊54a至54c,每個蒸發(fā)冷卻模塊具有四個冷卻階段。還包括三個鼓風機柜,每個機柜中有4個鼓風機??梢钥蛇x地包括DX盤管和風門60。過濾單元52可以包括多個過濾器52a、用于控制返回空氣流入模塊化冷卻單元50的電子致動回氣風門52b以及用于控制將外界氣流(環(huán)境空氣)吸入冷卻單元50中的電子致動的外界空氣百葉窗和風門52c。圖17是返回系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的視圖,其示出了熱空氣通道17中的熱空氣17a如何作為經(jīng)由回流空氣風門52b到模塊化冷卻單元50的“返回空氣”而在形成在單元結(jié)構(gòu)12的天花板26、橋接天花板26a和頂板3242之間的區(qū)域64內(nèi)被返回。冷空氣62由能夠吸入外部空氣63的模塊化冷卻單元50提供給每個冷氣通道15。
圖18示出了可以與單元結(jié)構(gòu)12結(jié)合使用以形成模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)施10的模塊化“電力大廳”70的一個實施方式,其是具有匯流排的60Hz電力大廳。另外參照圖19至圖22,模塊化電力大廳70可以由一個或更多個模塊化供電單元72(圖19)、一個或更多個模塊化電力機柜單元74(圖20)、一個或更多個模塊化UPS(不間斷電源)單元76和一個或更多個模塊化PDU(配電單元)單元78以及任何其他類型的電力部件或子系統(tǒng)構(gòu)成。圖18還示出了可以用于按照需要連接模塊化單元72至78中的每個模塊化單元中的各部件以分配電力的多個電匯流排80。
模塊化供電單元72均可以包括主匯流排,例如用于在480V下提供100kA的5000A的主匯流排。也可以連同合適的電力控制系統(tǒng)和電力質(zhì)量計在內(nèi)包含多個主斷路器和分布式斷路器。
模塊化電力機柜74均可以包括用于在480V下遞送65kA的1600A的主匯流排??梢葬槍μ囟☉?yīng)用按照需要來配置電力斷路器和分布式斷路器。
模塊化UPS單元76均可以包括并行的400kVA/400kW模塊以提供750kW的備用電源。然而,應(yīng)當認識到,可以按照需要配置UPS單元76以適合于特定應(yīng)用。
模塊化PDU單元78中的每一個都可以被配置成提供300kVA480/208/120V或不同的所選電力輸出。也可以在機柜(未示出)中安裝負荷分配斷路器,所述負荷分布斷路器又被安裝到模塊化PDU單元78中所包含的每個PDU的框架的各個側(cè)面。
模塊化單元72至78中的每一個都可以具有相似或相同的尺寸。在一個實施方式中,模塊化單元72至78的尺寸等同于長12192mm(40英尺)、寬3658mm(12英尺)以及高3500mm(11英尺5.8英寸)。很明顯,如果需要,這些尺寸可略微變化。在本示例中,模塊化單元72至78可以具有與單元結(jié)構(gòu)12的長度和寬度相同的尺寸。這些尺寸使得模塊化單元72至78能夠在常規(guī)的集裝箱中被裝運。
簡要參照圖21,模塊化單元72至78中的每一個都可以包括框架結(jié)構(gòu)73,框架結(jié)構(gòu)73具有固定至框架結(jié)構(gòu)73的一個或更多個部件,例如地板73a和一個或更多個壁部分73b。當在目的地現(xiàn)場接收到模塊化單元72至78時,也可以快速部署模塊化單元72至78。單元72至78的模塊化構(gòu)型使得能夠容易地隨著到數(shù)據(jù)中心的需求增長而擴張電力大廳70的供電能力。
圖23示出了模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)施10的實現(xiàn)的一個示例的俯視圖。單元結(jié)構(gòu)12被分組為兩個大廳,即由模塊化辦公/存儲部區(qū)域80分開的“大廳A”和“大廳B”。模塊化水處理部82可以包括水處理設(shè)備。模塊化冷卻單元50的各排84可以被布置成與各排單元結(jié)構(gòu)12相鄰。一排模塊化夾層排放結(jié)構(gòu)20(在圖23中未示出)可以垂直于單元結(jié)構(gòu)12而在通道區(qū)域86的上方延伸,以與鄰近單元結(jié)構(gòu)12的熱通道17對接??梢园K化房間86以用于其他的數(shù)據(jù)中心或辦公設(shè)備。
參照圖24,其示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實施方式的單元結(jié)構(gòu)100。本示例中的單元結(jié)構(gòu)100還具有附加的結(jié)構(gòu)柱102,該結(jié)構(gòu)柱102可以被用來幫助與在單元結(jié)構(gòu)100的相對端處的一個或更多個門一起形 成熱通道。
在圖25中還可以看到單元結(jié)構(gòu)100包括占單元結(jié)構(gòu)100的整個長度的相當大部分的中央長形槽架104。中央長形槽架104可以包括一對彎曲的槽架部106,槽架部106能夠?qū)㈦娎|從中央長形槽架104送出。中央長形槽架104和彎曲槽架部106均可以包括多個柱108,以助于將電纜保持在槽架104和106中。
應(yīng)當理解的是,本公開內(nèi)容的各實施方式可以包含內(nèi)置的照明裝置以及一種或更多種長度的內(nèi)置管道以用于遞送水或滅火劑。電纜槽架38、40和104可以被用于根據(jù)用戶的要求或偏好來劃分和路由特定類型的線纜(即,光纜、電纜、網(wǎng)絡(luò)線纜等)。
參照圖26,其以簡化的形式示出了模塊化數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)200。系統(tǒng)200可以如對圖1的系統(tǒng)10所描述那樣以模塊化的方式擴張從而形成具有幾乎任何尺寸的數(shù)據(jù)中心。系統(tǒng)200與系統(tǒng)10類似,但是在圖26中只示出了兩個單元結(jié)構(gòu)202a和202b。單元結(jié)構(gòu)202a/202b與單元結(jié)構(gòu)12類似,且每個單元結(jié)構(gòu)202a/202b包括外圍框架結(jié)構(gòu)204。在典型的現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的情況下,可以在X-Y網(wǎng)格的各行和各列中采用幾十個甚至幾百個或更多個單元結(jié)構(gòu)202a/202b來形成大型模塊化數(shù)據(jù)中心,如在圖18和圖23中更典型地示出的那樣。
單元結(jié)構(gòu)202a/202b被支承在水平布置的長形支承導軌205上。支承導軌205由支柱207支承在地面表面上方。支承導軌205和支承柱207固定地互連以形成剛性支承結(jié)構(gòu),該剛性支承結(jié)構(gòu)具有足夠的強度以在地面上方的期望高度處支承單元結(jié)構(gòu)202a/202b。支承導軌205可以具有任何合適的橫截面形狀,但在本示例中優(yōu)選為在橫截面上觀察時為L形。L形在提供結(jié)構(gòu)強度方面效果很好,同時又使單元結(jié)構(gòu)202a/202b能夠在支承導軌205上進行滾動運動。
參照圖27a,其更詳細地示出了單元結(jié)構(gòu)202a的外圍框架結(jié)構(gòu)204。單元結(jié)構(gòu)202a和202b在物理構(gòu)造上相似,因此僅對單元結(jié)構(gòu)202a進行詳細描述。單元結(jié)構(gòu)202a包括多個框架導軌206,框架導軌206的橫截面形狀可以是正方形或矩形,所有的框架導軌206被彼此平行地設(shè)置。多個框架元件208被布置成垂直于框架導軌206并且位于單元結(jié)構(gòu)202a的四個角處。多個框架橫向構(gòu)件210被設(shè)置在單元結(jié)構(gòu)202a的每個端部處,并且一個倒U形框架軌道212被布置在單元結(jié)構(gòu)202a的每個端部處。也可以納入多個橫向支承構(gòu)件214以用于附加的結(jié)構(gòu)強度和剛性。部件206 至214可以例如通過焊接或者可能地通過螺母和螺栓構(gòu)造而固定地互連以形成高剛性的框架結(jié)構(gòu)。簡要參照圖27b,托架組件216被類似地定位在單元結(jié)構(gòu)202b的外圍框架結(jié)構(gòu)204的四個角中的每個角處。
參照圖28,在圖28的局部橫截面圖中更詳細地示出了在圖27中由圓圈區(qū)域28指示的區(qū)域。托架組件216位于單元結(jié)構(gòu)202a的四個角中的每個角處。托架組件216包括倒U形輪子安裝架218、被支承在合適的軸承(未示出)上的輪子220、螺栓222和螺母224。在該視圖中,還示出了基板226,基板226限制輪子220在一個方向上的滾動運動,在下面的段落中將進一步描述基板226??蚣軐к?06的一部分可以被開槽以容置垂直于框架導軌206的倒U形框架軌道212。
輪子220可以由適于支承單元結(jié)構(gòu)202a的重量同時仍然使單元結(jié)構(gòu)能夠相對容易地進行滾動運動的鋼或聚合物材料制成。適合此目的的輪子可以購自各個制造商,例如北卡羅來納州的Blickle美國單輪和腳輪公司(Blickle U.S.A.Wheels and Casters,Inc.of Charlotte,NC.)。輪子的直徑變化可能相當大。在一個示例中,如尺寸箭頭228所指示的輪子的厚度可以為大約40mm。
參照圖29和圖30,其示出了倒U形輪子安裝架218附接至倒U形框架軌道212的一部分。在本示例中,多個螺栓230連同螺母232一起使用。螺栓通過倒U形框架軌道212的上表面234中的孔(不可見)延伸。
圖31和圖32更詳細地示出了托架組件216,并且特別示出了倒U形輪子安裝架218。倒U形輪子安裝架218包括上壁238和略微向外張開的側(cè)壁部分236。上壁238包括孔240,螺栓230通過孔240延伸。螺栓230具有足以使螺母232附接到螺栓230但是沒有長到干擾輪子220的滾動運動的長度。
圖33示出了位于支承導軌205上的各托架組件216中的一個。還示出了用于使輪子220停止在支承導軌205上滾動運動的基板226。還示出了準備好運輸?shù)膯卧蚆DF框架(管100×60)。基板226可以是經(jīng)由螺母242(M16螺栓)被固定的金屬或高強度塑料的塊狀材料。一個或更多個金屬或塑料墊板244可以被用于調(diào)整基板(“nogica”)216所在的高度,以幫助提供正向的停止動作,同時仍然能夠為單元結(jié)構(gòu)202a的框架導軌206提供間隙。應(yīng)該認識到,支承導軌205的尺寸以及每對支承導軌205的側(cè)向間隔被選擇成使得倒U形框架軌道212能夠沿支承導軌205不受阻礙地運動,同時使單元結(jié)構(gòu)202a滾動到期望位置處。
因此,模塊化數(shù)據(jù)系統(tǒng)200利用合適的絞盤來使多個單元結(jié)構(gòu)200在支承導軌205上滾動就位。這顯著加快了模塊化數(shù)據(jù)中心的裝配。由于單元結(jié)構(gòu)202a/202b可以被裝載在支承導軌205的一端處,然后沿支承導軌205滾動到其最終指定位置處,因此沒有必要在工作現(xiàn)場單獨裝配各單元結(jié)構(gòu)。
模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)施10和系統(tǒng)200的各種實施方式使得用于形成數(shù)據(jù)中心的各種模塊化部件能夠被容易地裝運到目的地現(xiàn)場并且以期望的構(gòu)型來構(gòu)建。數(shù)據(jù)中心設(shè)施10的模塊化部件可以被快速部署,使得與常規(guī)的“可拼裝式建筑”數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)相比,可以更快速地構(gòu)建功能完整的數(shù)據(jù)中心。
盡管已經(jīng)描述了各種實施方式,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到可以在不背離本公開內(nèi)容的情況下做出修改或變型。附圖中給出的任何尺寸旨在僅提供合適的尺寸的示例,但是可以根據(jù)需要來修改這些尺寸以滿足特定應(yīng)用的需要。示例說明了各種實施方式且并非意在限制本公開內(nèi)容。因此,說明書和權(quán)利要求書應(yīng)當被不受限制地解釋,僅在視乎相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)而言必要的情況下才進行這樣的限制。