为了改善在设备机箱，尤其是在计算机中心和服务器机房中的机箱装置中用于气体冷却的能量平衡，提出了对冷却气体回路的风扇的调节，通过这种方式可在设备机箱中对电子模块单元，尤其是服务器，的导入区域中精确地提供可用的所需冷却气体量。依据本发明专利技术，至少一种漏气流在冷空气通道和排出气体通道之间形成，并且配备了温度传感器。温度测量间接地测量流体方向，并起到调节风扇转速的参考变量的作用，风扇被布置在排出气体通道内。风扇转速的调节使冷却气体回路的容积流量匹配电子模块单元实际需要的容积流量，并因此减少电消耗。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调节设备机箱中冷却气体的方法和传感器装置本专利技术涉及依据权利要求1中前序部分的用于在设备机箱中(尤其是在计算机房的机箱中)对冷却气体进行调节的方法，并涉及依据权利要求10中前序部分的用于在计算机房的设备机箱中调节冷却气体的传感器装置。本专利技术尤其适合用于服务器室或者计算机中心的服务器机箱，其中布置有多个机箱。计算机和服务器的处理能力的增加在计算机中心中带来日益增长的热负荷。电子模块单元或结构元件，尤其是在密集结构形式下的高性能处理器和服务器，展现出了相当大的功率耗散，这些功率耗散必须被移除。要冷却电子模块单元需要输送气体流，这消耗掉了操作整个系统所需的电能的相当大的一部分。风扇消耗的电力与所需容积流量的立方成正比例增加，因此高容积流量意味着非常高的功率消耗。为了保持在例如计算机房的服务器机箱的设备机箱内循环的气体量在各个操作状态下尽量低，已知的是对冷空气或冷却气体与承载电子模块单元的热损耗的热空气或排出气体执行严格的分离。对将要馈送给在机箱内的电子模块单元的冷却气体与将要移除的加热排放的气体严格的分离防止了冷却气体与排放气体的混合以及因此增加的移除热损耗的气体需求。混合气体降低了对于材料/热传递的可用气体的温度差异，并因此降低了每容积单位传递的热量。为了对在服务器内，尤其是设备机箱内的电子模块单元进行能量有效的冷却，已知的是对封闭的冷却气体回路使用速度调节风扇(EP 1614333B1)。从空调技术获知了方法，其中在热和冷侧之间的压差作为通过可变的风扇转速对气体容积流量进行调节的参考变量使用。但是，这些方法相对昂贵并且对于较高的流速和涡旋流不够精确。本专利技术的目的是提供一种方法和传感器装置，用于尤其是在计算机房的设备机箱内冷却气体调节，这保证了对尽量低的循环气体量的尽量精确的调节，并从而节省了相当大的能量。注意到，该方法通过权利要求1的特征达到了目的，并且注意到，传感器装置通过权利要求10的特征获得。在从属权利要求中以及在对附图的描述中包含了有用的实施例。本专利技术的用于计算机中心内气体冷却机箱的调节概念的核心在于对风扇进行控制，使得在气体导入区域可用于例如服务器的电子模块单元的冷却气体量正好是所需的冷却气体量。如果气体量太低，则不能保证服务器热损耗所要求的移除并出现过热。如果气体量太大，则消耗过多的能量，而且考虑运行成本和对环境来说这都是缺点。在本专利技术的方法和传感器装置中，需要传递的用于冷却机箱的气体容积流量适应于主要是服务器的电子模块单元的冷却气体容积流量。服务器的必要容积流量因此基本上通过这些服务器的构造预定义。在设备机箱内，尤其是计算机房中的设备机箱内用于冷却气体调节的方法中，冷却气体在封闭的冷却气体回路中被馈送给布置在例如服务器的设备机箱中的电子模块单元，并且服务器热损耗产生的排出气体在气体/流体热交换器中被冷却，从而热损耗由冷4却流体吸收，并排放到计算机房外，并且该封闭冷却气体回路需要的冷却气体量经由依从冷却气体的温度调整的风扇转速传递。依据本专利技术，使所需冷却气体量适应于由该电子模块单元的通风设备传递的容积流量，并在漏气流中测量被馈送给服务器的冷却气体的温度。依据本专利技术，漏气流在冷却气体区域(例如设备机箱或具有至少一个设备机箱的机箱装置的冷却气体通道)与冷却单元之间形成，其中冷气体通道优选地在冷却单元，以及被具体布置成侧向邻接设备机箱或在两个设备机箱之间布置的排出气体区域(例如设备机箱的排出气体通道或冷却单元的热气体通道)中形成，而漏气流的温度被测量并被用作风扇的转速调节的参考变量。调节的概念或测量原理包括对机箱的冷和热区域之间的至少一个漏气流的温度的测量，其中所测量的温度被用于调整冷却气流回路的风扇。对于机箱内或具有至少一个设备机箱的机箱装置中漏气流的形成和冷却单元来说，有目的地在气体分离装置(例如分隔冷空气通道与排出气体区域的气体分离壁)中设置开口是有利的。温度传感器被插入或穿过该开口，经由该开口对例如被布置在设备机箱的后侧排出气体通道中的风扇或在机箱装置的冷却单元中作为风扇的模块进行调节。依据基础测量原理，漏气流的温度IY通过被传递的气体容积和流动方向确定，或受其影响。如果传递的气体太少，电子模块单元或服务器的通风设备将气体从热排出气体区域抽取到冷却气体通道，这样做导致温度升高，并使得排出气体区域中的风扇的转速加快。风扇速度调整的参考变量是漏气流的温度Ty其由流体方向确定，并因此由在冷却气体通道中可用的气体容积流量确定。通过调整风扇转速，冷却气体的容积流量适应于服务器实际需要的容积流量。本专利技术的方法和本专利技术的传感器装置可有利地被用到设备机箱中，这在 EP1614333B1中有所描述。在这样的设备机箱中，可有效地形成穿过冷却气体通道区域中的分离壁上的开口的漏气流，并配备了温度传感器。在具有设备机箱的机箱装置中，设备机箱被按行布置，并且其中冷却单元被布置成具有侧向邻接设备机箱或在两个设备机箱之间的热交换器和风扇，从而风扇被收纳在风扇模块中，并在冷却单元的前面形成了用于在热交换器中冷却并通过风扇模块导出的冷空气的冷空气通道，且在其后侧形成用于受到热耗损影响的来自一个或两个设备机箱的热空气的热空气通道，本专利技术的方法和本专利技术的传感器装置可同样被有利地使用。从而利用在冷空气通道和热空气通道之间的分离壁上的开口可形成至少一个漏气流并配备温度传感器。如果将漏气流提供给每个风扇模块，则可获得尤其有利的调节。对于设备机箱的布置以及包括热交换器和可插入风扇模块中的风扇的至少一个冷却单元，可参考第 102007061966. 0号德国专利申请和对应的PCT/EP2008/008908号国际专利申请，其内容在此被结合到此申请中。有利的是，将用于漏气流的有目的地安装的开口定位在最高的服务器上方，从而开口可有效地形成所需的尺寸，使得其尽量小但同时又足够大，使得气体量不会积聚在最高服务器的上方，尤其使得不会形成热空气池。理论上，开口的直径依赖于机箱以及在其中布置和操作的模块单元的尺寸。已经发现的是，用于漏气流的开口直径可位于从大约5mm至15mm的范围内，例如可以是8_、9_、10_、11_、12_、13_。而且该直径可通过少数的实验确定，并且还可以在现场改变该直径，以适应对机箱的调节以及所产生的热量，例如可提供不同的管路、管子或用于改变直径的可调节开口插入件或滑入元件。在本专利技术的用于设备机箱的调节概念中，有利的是，经由流经热交换器的水可同步调节进入布置在前面的冷却空气通道的冷却空气入口温度。已经证实了对于第二温度传感器还调节在冷却气体通道底部区域中和接近气体/ 流体热交换器的气体/流体热交换器的冷却流体供应温度的有利性。理论上，流经量调节和/或对冷却流体的供应温度的调节还可以在漏气流中的温度传感器的辅助下发生。如果温度传感器被布置在设备箱或冷却气体通道的上部区域的漏气流中，并且第二温度传感器被布置在接近热交换器的底部区域，则有效避免了调节回路的相互影响，并考虑到冷却气体在从热交换器排出之后稍微有所变热。因此对于将在用于对排出气体区域中的风扇进行调节的漏气流中传感器的温度参考值设定为高于在第二温度传感器上的参考值是有效的。在此布置的用于温度传感器的漏气流还可有利地在管子或管道的辅助下形成。管子或管道因此必须被本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．用于在计算机房的设备机箱中调节冷却气体的方法，其中冷却气体（６）被馈送给布置在该设备机箱（２）中的电子模块单元（４），并且受到电子模块单元（４）的热损耗影响的排放气体（９）在气体／流体热交换器（７）中被冷却，其中该热损耗被冷却流体吸收并（８）之间形成的漏气流中测量被馈送给电子模块单元（４）的冷却气体（６）的温度，而冷却气体（６）的该温度用作对风扇（１２）的转速调节的参考变量。释放到该计算机房外，并且封闭冷却气体回路所需的冷却气体量通过依从该冷却气体（６）的温度的风扇（１２）的转速调节传送，其特征在于所需冷却气体量适应于由该电子模块单元（４）的通风设备（１３）传送的容积流量，并且在冷却气体通道（５）和排放气体通道
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：海科·埃伯曼，
申请(专利权)人：克尼尔有限公司，
类型：发明
国别省市：DE
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