CN101385407B - 空气排出装置 - Google Patents

Abstract

一种配置用于将来自设备支架或壳体的废气排出的空气排出装置，该空气排出装置包括多个用于获得高效的空气流动能力的风扇，并限定紧凑的和便携式的结构。该装置可以沿着设备支架或壳体的排气一侧可移除地进行安装以提供控制设备(例如，服务器、CPUs、通讯网路、互联网络和其他类似设备)的热量输出的能力。该装置包括一个或更多的上层风扇模块和一个或更多的位于上层风扇模块之下的下层风扇模块。上层和下层风扇模块以堆栈的配置方式沿着装置的深度排列，下层风扇模块安装在相对于上层风扇模块的偏置方位上。风扇模块的堆栈的配置方式和偏置方位有助于将多个风扇并入到装置中，同时保留紧凑的和便携式的设计。该装置被进一步配置用作设备支架或壳体的门，从而在操作过程中可以提供通向装置和支架或壳体的通道。该装置可以合并到与设备室和数据中心相连的通风系统或冷却系统中。

Description

空气排出装置

技术领域

本发明涉及与设备支架或设备壳体的机架信息、通讯网路和/或其他类型的电子设备一并使用的空气排出装置。本发明还涉及用于包括空气排出装置的设备室或数据中心的空气冷却系统。

背景技术

支架式安装的通讯网路和信息技术设备，例如，服务器、CPUs、通讯网路和互联网设备，在操作中会消耗电能和产生热。如果没有有效的热量控制，发热会对设备的性能、可靠性和使用寿命产生不利影响。例如，容纳在壳体中的支架式安装设备的发热会在壳体的边界积聚，并产生电子部件极易受到损害的热点。同样地，如果不对设备支架或壳体的热量输出进行控制，热点和不利的热条件会在设备室和数据中心内发展以形成较差的操作环境。

特定的设备支架或壳体的热量可以发生相当大的变化，和取决于操作过程中支架式安装设备所需要的电能数量。热量输出可以表示为千瓦功耗，并从几十瓦特显著地变化为大约10千瓦，这取决于设备的类型。由于设备需要改变和新的设备需要更新，当设备部件需要在支架上进行增添、替换或重新安装，并要求调整到任何热量控制协议的范围内时，热量输出可以有显著变化。例如，取决于部件的类型和数量，热量输出能从每U单位支架容量的几瓦变化到每U单位1千瓦以上。

支架式安装的设备部件通常被设计为通过从支架或壳体的空气吸入端口吸入空气横穿其外部表面和/或通过部件的内部从而排出热和冷却部件来满足冷却的要求。因此，特定的支架或壳体的有效的热控制要求有冷却空气的足够的体积和有效的流入支架或壳体的空气流动速度以满足冷却要求。例如，大部分的设备设计要求冷却空气以每千瓦功耗大约120立方英尺/分钟(cfm)的速度流动，在这种情况下，消耗大约15千瓦电功率的支架或壳体将需要相对充足的大约1,800cfm的气流速度。

现有技术中用于冷却支架式安装的设备部件和提供热量控制的系统和方法通常包括空调或冷却系统，该空调或冷却系统向设备室和数据中心供给和循环冷却的或凉爽的空气。现有技术中的大部分系统和方法包括设备室或数据中心有升高的或双倍的地面基础设施以利于空调和空气循环功能。升高的或双倍的地面结构包括限定在设备室或数据中心的外部地面和下部地面之间的空气供给通道，其将冷却的或凉爽的空气从空调或冷却系统中运送到设备室或数据中心。冷却的或凉爽的空气通常被从供给通道通过开孔的地板砖、地板栅格或排气口递送到设备室中，开孔的地板砖、地板栅格或排气口通常定位于设备支架和壳体前面和沿着并排放置的数排支架和壳体之间的走廊的位置上。此外，冷却的或凉爽的空气从供给通道通过与开孔的地板砖和地板栅格或排气口相连接的输送管或软管直接排放到支架和壳体的内部。

容纳高功率设备(例如，消耗功率大约5千瓦到大约15千瓦的设备)的支架和壳体必然具有大量的热量输出，并将要求接近1,800cfm高的空气流动速度来控制发热和冷却设备部件。升高的地板构造中使用开孔的地板砖、地板栅格或排气口通常限定了通气面积大约为1平方英尺，并通常被配置为递送接近200cfm到500cfm的冷却空气。这样的空气流动速度可能受到许多条件和障碍(包括静态风压和其它地板砖)的影响。结果是，通过地板砖、地板栅格或排气口递送的典型的空气流动速度更接近大约100cfm到大约200cfm。因此，为了给大功率设备的支架或壳体提供接近1,800cfm的高速气流，大约需要3.5到5块开孔的地板砖、栅格或排气口以提供充足的冷却空气。如果设备室或数据中心非常拥挤并包括了多个大功率的支架或壳体，而且支架或壳体是并排放置的，那么这样的地板结构将难以实现或不可能实现。

另外，考虑到需要重新配置和重新排列设备室或数据中心以满足替换的和新的设备，升高的地板结构是相对不灵活的。为了适应设备室的重新配置而导致的冷却要求的变化，升高的地板的结构和相关的冷却系统需要以可观的费用来进行重新配置和/或翻新，从而提供不同的和新的空气流动速度和路径。因此，这种升高的地板配置不能廉价地适应将设备部件和支架或壳体布置在设备室的方式。

更进一步说，对于不同的支架和壳体之间的不同的功率消耗，以及特定的设备室或数据中心内不同的面积而言，升高的地板配置和相关的冷却系统是不灵活和笨重的。因此，特定的设备室内的支架之间和支架排之间可以具有不同的空气流动要求。假如这样的话，升高的地板配置就不能方便地和经济地进行改变和/或将冷却的空气流动集中到设备室中需要的地方。局部的热量问题，例如，热梯度和热点，就会由于不充分的冷却而产生。

因此，需要一种经济的装置和/或系统来适应相对高的空气流动速度，该空气流动速度需要满足那些产生相对高的热量输出并且相对于支架的配置和设备室和数据中心来说是便携的和灵活的设备部件和支架和壳体的冷却要求。

发明内容

一般来说，在一个方面，本发明提供了一种用于从设备支架或壳体中排出废气的空气排出装置。该装置包括限定内部腔室和布置在内部腔室内的上层排气模块的机架。上层排气模块包括至少一个具有与第一内部空气室耦合的风扇的上层风扇模块。该模块进一步包括布置在内部腔室中且位于上层排气模块之下的下层排气模块。下层排气模块包括至少一个具有与第二内部空气室耦合的风扇的下层风扇模块。上层排气模块和下层排气模块进一步以堆栈的配置方式沿着装置的深度布置，下层风扇模块安装在相对于上层风扇模块的偏置方位上。装置中的每一个风扇被布置为当装置被安装在设备支架或壳体的排气一侧时，每一个风扇的空气吸入一侧与设备支架或壳体内部是流体连通的。

本发明的实施可以包括以下一个或更多特征。装置的机架被构造和排列，以致当装置被安装在设备支架或壳体上时，装置形成至少设备支架或壳体的门的一部分。机架沿着第一侧面配置以可移除地连接到设备支架或壳体上用以允许装置沿着第一侧面以类似于门的方式朝向或远离设备支架或壳体枢轴移动。

装置可以进一步包括经过配置和排列用于可移除地连接到设备支架或壳体上的框架组件，并被进一步配置和排列用于容纳和限制装置在其中。框架组件被沿着第一侧面配置用以可移除地连接到机架的第一侧面上和被连接到机架上，以允许装置以类似于门的方式朝向或远离设备支架或壳体枢轴移动。框架组件的第一侧面通过铰链装置连接到机架的第一侧面上。框架组件包括一对相邻的平行纵向部件，每一个纵向部件被构造和排列以伸缩展开或缩回来调节框架组件的高度。

另外，装置也可以包括截止面板。该截止面板被构造和排列用于可移除地连接到装置的底部和用于掩盖在装置被安装到设备支架或壳体上之后位于装置之下的暴露的区域，以帮助将从装置中排出的废气损失减到最小，也可以用于将从设备支架或壳体的内部流出的和流向设备支架或壳体的内部的空气流减到最小。

本发明的实可以包括以下一个或更多特征。其中第一和第二内部空气室被配置和排列用以终止在沿着装置的顶部限定的排气端口中。第一内部空气室和第二内部空气室中的每一个都被配置和排列在对应的上层排气模块和下层排气模块中，以致第一内部空气室和第二内部空气室中的每一个都大致相等地阻止被风扇排出的空气。上层风扇模块吸入空气并使吸入的空气进入到第一内部空气室中，以至少以下条件的其中之一(i)速度大约等于下层风扇模块吸入空气并使吸入的空气进入到第二内部空气室中的速度和(ii)速度变为下层风扇模块吸入空气并使吸入的空气进入到第二内部空气室中的速度。

本发明的实施可以进一步包括以下一个或更多特征。上层风扇模块中的风扇和下层风扇模块中的风扇中的至少一个可操作地连接到控制器上。控制器被配置和排列用以控制风扇的速度。风扇被配置能以变化的速度进行操作。控制器进一步被配置用于调节风扇的可变速度，以响应于装置的一个或更多的操作参数。控制器调节风扇速度以响应至少以下参数：(i)在一个或更多的特定时间内确定的装置内的一个或更多的温度；(ii)在一个或更多的特定时间内确定的设备支架或壳体内的一个或更多的温度；和(iii)在一个或更多的特定时间内确定的设备支架或壳体内的一个或更多的功率负载。控制器通过网络可操作地连接到网络控制器上，并进一步被配置用于提供与装置的一个或更多的操作参数相关的信息给网络控制器。网络控制器被配置用于提供一个或更多的控制信号给至少控制器和上层或下层风扇模块的其中之一，以控制装置的一个或更多的操作参数。

一般来说，在另一方面，本发明提供了一种用于从设备支架或壳体中排出废气的空气排出装置，该装置包括限定内部腔室和布置在内部腔室内的至少一个上层风扇模块的机架。该至少一个上层风扇模块包括与第一内部空气室耦合的风扇。此外，该装置还包括至少一个布置在内部腔室中且低于至少一个上层风扇模块的下层风扇模块。至少一个下层风扇模块包括与第二内部空气室耦合的风扇。至少一个下层风扇模块与至少一个上层风扇模块以堆栈的配置方式沿着装置的深度布置，以致至少一个下层风扇模块的空气吸入一侧被安装在相对于至少一个上层风扇模块的空气吸入一侧的偏置方位上。

一般来说，在又一方面，本发明提供了一种用于从设备支架或壳体中排出废气的空气排出装置，该装置包括限定内部腔室和布置在内部腔室内的第一和第二上层风扇模块的机架。每一个上层风扇模块包括与上层内部空气室耦合的风扇。第一和第二上层风扇模块在沿着装置的宽度方向上被彼此相邻布置。第一和第二下层风扇模块布置在内部腔室中且低于第一和第二上层风扇模块。每一个下层风扇模块包括与下层内部空气室耦合的风扇。第一和第二下层风扇模块在沿着装置的宽度方向上被彼此相邻布置。第一和第二上层风扇模块和第一和第二下层风扇模块进一步以堆栈的配置方式在沿着装置的深度方向上布置，第一和第二下层风扇模块安装在相对于第一和第二上层风扇模块的偏置方位上。

一般来说，在另一方面，本发明提供一种用于从设备支架或设备壳体中排出废气的系统。该系统包括空气排出装置，经过配置和排列用于安装到排出废气的设备支架或壳体的一部分上，和用于提供空气排出装置和设备支架或壳体的内部之间的流体连通。空气排出装置包括至少一个布置在机架的内部腔室中的上层风扇模块。该至少一个上层风扇模块包括与延伸到限定在机架的顶部上的排气端口第一内部空气室耦合的风扇。此外，装置进一步包括至少一个布置在内部腔室中且低于至少一个上层风扇模块的下层风扇模块。至少一个下层风扇模块包括与延伸到排气端口的第二内部空气室耦合的风扇。至少一个下层风扇模块与至少一个上层风扇模块耦合以堆栈的配置方式沿着装置的深度布置，以致至少一个下层风扇模块的空气吸入一侧被安装在相对于至少一个上层风扇模块的空气吸入一侧的偏置方位上。系统进一步包括与排气端耦合的外部排气管，并配置用于接收来自第一和第二内部空气室的废气和用于将废气引导到装置的外部区域。

本发明的实施可以包括以下一个或更多特征。冷却系统的外部排气管包括空调系统流体连通的回风室，并被配置用于将废气引导到空调系统中以在空气返回到安装有设备支架或壳体的设备室或数据中心之前进行冷却。空调系统被配置用于将废气冷却到大约60华氏度到大约70华氏度的范围内。可以替换的是，或者是另外的是，外部排气管包括与通风系统流体连通的废气室，废气室被配置用于将废气引导到通风系统中以从安装有设备支架或壳体的设备室或数据中心中排出。

本发明的各个方面提供了一个或更多的以下特征或优势。包括众多的风扇和限定了一种紧凑和便携式的结构的空气排出装置被配置用于直接和可排出安装到设备室或壳体的排气一侧。空气排出装置提供了高速的空气流动能力，例如从大约400cfm到大约2,000cfm的空气，以能够有效控制设备(例如，举例来说，信息和无线电通讯设备)的热量输出的速度将废气从支架或壳体中排出。

装置包括容纳至少两个相邻的排气模块的机架壳，其包括以堆栈的配置方式在沿着装置的深度方向(例如，Z轴)上布置的上层排气模块和下层排气模块。每一个排气模块包括至少两个相邻的风扇模块以提供除热的超静定性。

每一个风扇模块包括风扇、空气吸入端口环和关联的风扇监视和控制电子组件，其可移除地连接到机架壳的后部面板上。每一个风扇模块单独操作和/或与一个或更多的其他风扇模块同步操作，以提供对设备的热量输出的有效控制。

当上层排气模块和下层排气模块中的两个风扇模块中的每一个都被组装和可移除地安装到后部面板和机架壳上上时，每一个模块的空气吸入端口环和一个或更多的被机架限定的内壁耦合以限定风扇耦合的内部空气室。上层和下层风扇模块，每一个都包括风扇和端口环，从而帮助限定上层和下层排气模块中分开的内部空气室。另外，空气吸入端口环进一步用于帮助限定从每个风扇中派出的气体到各个空气室中的运动和路径。

空气吸入端口环和内部空气室的配置有助于限定至少两个通过上层排气模块分开的和理想的空气流动路径和至少两个通过下层排气模块分开的和理想的空气流动路径，从而给四个专门用于排出装置内的气体的内部空气室提供四个风扇。空气吸入端口环和内部空气室的配置进一步有助于将通过空气室引导的风扇排出的空气的气流减到最小，以及有助于将空气室中的空气阻力减到最小。空气吸入端口环和内部空气室，以及大部分的风扇帮助提高空气流动能力或装置的排气能力，并限制气流和空气阻力。

上层排气模块和下层排气模块的沿着装置的深度方向的堆栈配置方式有助于将众多风扇合并到装置中，从而帮助向装置提供高速的空气流动能力。另外，上层排气模块和下层排气模块的堆栈配置方式有助于限定装置具有紧凑的和便携的设计，其在安装期间方便操作和在安装到机架或壳体上之后或在装置的操作期间允许接近装置及其部件。更进一步，下层排气模块被进一步安装在相对于上层排气模块的偏置方位上，以进一步有助于将众多风扇合并到装置中，同时保持装置所需要的垂直长度和高度。从而上层风扇模块和下层风扇模块被安装到相对于彼此的偏置方位上，这将有利于考虑到减少或消除任何空气流动到一个风扇模块中由相邻的风扇模块所带来的空气流动的干扰或障碍。下层风扇模块被进一步安装在相对于上层风扇模块的有角度的方位上。下层风扇模块相对于上层风扇模块的偏置的和有角度的方位进一步有助于将装置的垂直长度或高度减到最小，和有助于保持全部的紧凑的和便携式设计，同时提供给装置众多的风扇从而具有高速的空气流动能力。

便携式的和紧凑的设计使得空气排出装置的质量轻和易于从设备支架或壳体上安装和拆卸。这种紧凑设计的方便安装和便携性使得装置在配置或重新排列设备室或数据中心以满足新的或变化的设备要求时具有灵活性。

空气排出装置是可移除地连接到支架或壳体上的并被设计为允许现场的安装和替换。另外，装置中的许多部件是可移除地连接的，以能够实现现场的安装、维护、保养和替换。例如，装置的监视和包括交互式程序控制器的控制电子装置模块和其他的控制电子装置模块可以排出地进行连接，从而实现现场维护和现场替换。在另一种情况下，每一个风扇模块，和其各自的部件包括风扇、端口环和关联的电子装置，都是可以排出地连接到机架的上层或下层后部面板，以致这些部件可以在现场方便地进行维护和保养或替换，而无需停止装置的工作。另外，装置允许容纳在支架或壳体内的设备部件的现场安装，维护和保养。

空气排出装置是可移除地连接到支架或壳体上，这是通过经过配置和排列用于能从支架上快速和方便地进行安装和拆卸的框架组件来实现的框架组件被配置和排列用于通过铰接连接来接收和限制装置，以致当装置被连接到框架组件上时，装置围绕铰接连接枢轴移动。从而使铰接连接允许装置在安装到支架或壳体上时能如同门那样工作，这样以来装置向外移动远离支架或壳体来提供通道，例如，通向装置的内部、风扇模块和装置的监视和控制电子装置模块的通道。另外，装置还提供了通向支架或壳体的内部的通道。

另外，框架组件被与上层和下层的纵向伸缩部件组进行配置和排列，上层和下层的纵向伸缩部件中的一组部件是可以滑移地被其他的部件组接收的，以致框架组件的垂直长度或高度可以调节到适应特定支架的高度。框架组件能够使装置被安装到具有不同高度支架上，而无需对装置和框架组件进行实质性的翻新。

上层和下层风扇模块获得高速的空气流动速度将有助于消除在设备操作期间在支架或壳体上形成的热积聚和热点的影响范围或将其减到最少。另外，被风扇模块所部分限定，例如，空气入口端上的环，和机架中的一个或更多的内壁的上层和下层内部空气室被配置用于接收和容纳被各个风扇排出的废气，同时几乎没有或有少量的废气从装置中泄漏。从而，废气得以从支架或壳体中排出和被容纳在空气排出装置中，其被通风到支架或壳体的外部区域。此外，正如上文所述，内部空气室的配置有助于减少沿着空气室的空气阻力和空气流，以致被风扇排出的气体被有效地从装置中排出。

装置所提供的废气的排出和限制有助于将废气与冷却空气之间的混合减到最少，例如周围的空气在设备室或数据中心中进行循环，从设备部件中吸出以达到冷却的要求。

此外，空气排出装置的空气流动能力和容纳和排出废气的能力不仅有助于确保排出足够多的热的和暖的废气，也有助于防止沿着支架或壳体的排气一侧的空气流动阻力或将空气流动阻力减到最小。沿着排气一侧的空气流动阻力是由高的空气压力或背压导致的。高的空气压力或背压在支架或壳体中形成不利的空气流动条件，这是设备部件的冷却风扇必须克服的以将空气吸入到支架或壳体中用于制冷。在操作期间，设备制冷风扇必须以有效的流动速度从支架或壳体的空气吸入一侧中吸入足够体积的冷却空气到设备部件的内部以达到冷却的需要。如果制冷风扇不能克服空气流动阻力，足够的冷却空气可能不会被吸入到支架或壳体或设备的内部。结果是，积聚的热量和热点可能在支架或壳体中形成。空气排出装置以高的或有效的速度在沿着支架或壳体的排气一侧排出废气，以致由空气压力或背压导致的空气流动阻力被消除或被实质性减少，例如允许设备制冷风扇能有效操作。空气排出装置容易实现设备制冷风扇的理想操作，以致能以有效的流动速度吸入足够的冷却空气来冷却操作过程中的部件。

空气排出装置适用于使用设备室或数据中心中的环境空气循环来冷却设备的设备制冷协议。假如这样的话，设备制冷风扇将吸入足够的环境空气到支架或壳体中和吸入到设备部件的内部。设备室或数据中心中的环境空气的温度将为维持在理想的制冷范围之内，例如大约60华氏度到大约70华氏度，部分地由于废气的排出和限制的原因，空气排出装置能够防止废气与环境空气混合或将其减到最小。由于这样的协议，空气排出装置可以可操作地连接到排气室或回风室，例如天花板，其将空气通风到设备室或数据中心以外的区域。

此外，空气排出装置可以被合并到冷却系统(包括空气制冷器或空调和上文所述的回风室中)。回风室可以接收由空气排出装置排出的废气并将废气输送到空气制冷器或空调中，以致在空气被返回和输送到排出空气的设备室或数据中心之前，空气被冷却或制冷。合并有空气排出装置的冷却空气的系统不要求有双倍的地面或升高的地面配置和冷却设备来提供凉爽的或冷的空气用于制冷。实际上，空气排出装置和冷却空气系统本质上都避免了下部结构的要求和与升高的地面结构有关的操作和维护费用，同时它提供了高流速的冷却空气。

本发明的上述和其他的优势以及本发明自身将通过以下附图、详细的描述和权利要求得到更全面的理解。

附图说明

附图1是根据本发明的包括主机架的空气排出装置的正面透视图；

附图2A是附图1所示的装置的空气吸入一侧的透视图，用于解释说明众多的风扇模块；

附图2B是附图1和附图2A所示的装置的空气吸入一侧的透视图，用于解释说明包括空气吸入端口环和风扇的风扇模块中的部件；

附图3A是附图2A和2B所示的装置的截面的侧面透视图；

附图3B是附图1和附图2A和2B所示的装置的空气吸入一侧的视图，其中排出了上层和下层的后部面板和附图2A和2B所示的每个空气吸入端口环都从中排出；

附图4是附图2A和2B所示的装置的截面侧视图；

附图5A是附图2A和2B所示的附着到风扇上的空气吸入端口环的空气吸入一侧的正面透视图；

附图5B是附图5A所示的排出了空气吸入端口环的风扇的空气吸入一侧的正面透视图；

附图5C是附图5B所示的风扇的后视图，其中空气吸入端口环附着于其上；

附图6A是根据本发明的框架组件的正面透视图；

附图6B是附图6A所示的框架组件的正面透视图，其中附图1和附图2A和2B的装置附着于其上并被放置在打开的位置上；

附图6C是附图6B所示的框架组件的一部分和装置的一部分的正面透视图(附着于其上)；

附图6D是附图6B所示的框架组件和附着有截止面板的装置的正面透视图；

附图6E是附图6B和6D所示的框架组件和装置的正面透视图，其中装置被放置在关闭位置上的；

附图6F是附图6D所示的附着到标准尺寸的支架或壳体上的框架组件和装置的正面透视图，其中的装置被放置在打开的位置上；

附图6G是附图6D所示的附着到非标准尺寸的支架或壳体上的框架组件和装置的正面透视图，其中的装置被放置在打开的位置上；

附图7是附图1，附图2A和2B和附图6D所示的装置的一部分和附图6F和6G所示的支架的一部分的截面侧视图，其中装置安装在支架上并被放置在打开的位置上；

附图8A是附图6F和6G所示的框架组件和装置的正面透视图，其中的装置被放置在关闭的位置上和两个废气管附着在装置上；

附图8B是附图8A所示的框架组件和装置的正面透视图，其中装置被放置在打开的位置上；

附图9是附图1和附图2A和2B所示的附着有废气管或连接到回风室或废气室的空气室的装置的截面侧视图；

附图10是附图6F和6G所示的包括具有网络控制器的控制阵列的示意图的支架和装置的截面侧视图；

附图11是附图10所示的控制阵列适用到安装在设备室或数据中心中的众多装置上的示意图；

附图12是根据本发明的另一方面的包括附加的风扇模块的空气排出装置的截面侧视图；

附图13是附图6F和6G所示合并有冷却空气系统的支架和装置的截面侧视图；

附图14是使用附图6F和6G和附图12中所示的空气排出装置的方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种配置用于排出来自设计用于容纳信息、通讯和/或其他类型的电子设备的支架或壳体的废气的空气排出装置。根据本发明，该空气排出装置被配置用于将废气从设备支架或壳体中排出以有助于控制机架式安装的设备(例如，服务器、CPUs和其他类似设备)的热量输出。装置被配置和排列用于直接安装或放置在设备支架或壳体的排气一侧并作为支架或壳体的可以移动的面板或门。从而，装置的配置和设计能够使得装置安装到现有的支架或壳体上，而无需显著的翻新并进一步允许现场的安装、维护、保养和替换装置及其部件。

装置容纳在单独的机架上的上层和下层排气模块，其中每一个排气模块包括两个风扇模块。每一个风扇模块包括可以现场替换的抽气风扇和相关的用于监视和控制风扇速度的电子装置。每一个风扇都被放置和配置用于将废气从支架或壳体中排出，以及用于将吸入的空气通风到限定在装置机架内部之中的与风扇耦合的内部空气室内。内部空气室被配置用于限定从装置中配置的废气的空气流动路径，并进一步被配置用于帮助将沿着空气流动路径的空气流和空气流动的阻力降到最小。风扇模块进一步包括与每一个风扇耦合的空气吸入端口环，其有助于将风扇安装到装置上并进一步有助于限定风扇的内部空气室。端口环被配置和放置以有助于引导被风扇排出的空气流入每一个风扇空气室内的路径和运动，从而帮助进一步将沿着空气流动路径的空气流和空气的阻力降到最小。

风扇模块和它们各自的内部空气室被配置和排列用于提供高速的空气流动能力和为排气的排出限定最佳的空气流动路径。另外，风扇模块和内部空气室被进一步配置和排列用于容纳和引导废气从设备支架或壳体中排出以有助于防止和减少废气再次循环到设备内，以及有助于防止和减少废气与可用的冷却气体的混合。更进一步说，通过将废气从设备支架或壳体中排出，风扇模块和内部空气室有助于减少或将支架或壳体内的空气流动阻力减到最小，以致支架式安装的设备部件可以以有效的流动速度吸入足够体积的冷却空气来达到制冷的要求，以及从而能够有助于控制支架或壳体的热量输出。

所以，每一个上层和下层排气模块包括两个风扇模块和两个专用的位于单独的装置内的内部空气室以向装置提供四个排气风扇和四个内部空气室。上层排气模块和下层排气模块相对彼此以堆栈的配置方式在沿着装置的深度方向上布置。另外，下层排气模块的下层风扇模块被进一步放置在相对于上层排气模块的上层风扇模块的偏置方位上。上层和下层排气模块的堆栈的配置方式和上层和下层风扇模块的偏置方位有助于将众多的排气风扇配置到装置中以获得高速的空气流动，同时将装置限定为紧凑的设计。装置的紧凑的设计提供了装置安装的便携性和灵活性，以及允许装置及其任何一个部件的现场维护、保养和替换，例如，排气风扇和监视和控制电子装置。排气模块的堆栈的配置方式和风扇模块的偏置方位进一步有助于将装置配置为最大尺寸，其允许装置用作设备支架或壳体的门。

装置进一步包括安装在装置机架内部的交互作用的编程控制器，其被配置和设计用于可操作地连接到风扇模块的电子设备上以手动和/或自动监视和控制风扇的速度。另外，装置进一步包括用于可操作地将编程控制器连接到网络和远程网络控制器上的远程网络连接器，以便实现对位于一个或更多的设备室和数据中心中的单独的装置和/或众多的装置进行远程监视和控制。

根据本发明，空气排出装置被配置和排列以致装置能够可操作地耦合到被用于调节空气和/或排出废气到设备室或数据中心以外的区域的设备室或数据中心的空气排风系统中。装置也被配置和排列用于可操作地耦合到与设备室或数据中心关联的空调系统中，其将经调节的和冷却的空气提供到设备室或数据中心以达到制冷的要求。假如这样的话，装置中的废气排出循环到用于在空气返回到设备室或数据中心之前进行调节和/或冷却的空调系统。在其他的情况下，装置被合并为一个用于排出废气和/或用于提供调节的和/或冷却的空气到设备室或数据中心以控制热量输出和达到设备制冷要求的整体系统。

参考附图1和附图2A和2B，在一方面，本发明提供一种空气排出装置10，其包括配置为具有三边底架的机架12，该机架12被构造和排列用于容纳第一或上层排气模块24和第二或下层排气模块26。当装置10被组装后，带底架的机架12容纳上层和下层排气模块24和26，以致排气模块24和26被相互临近布置并以堆栈的配置方式沿着装置10的深度Z轴排列。正如附图2A和2B所示，以及以下的详细描述，为了将众多的抽气风扇合并到装置10中，下层排气模块26被进一步放置在相对于上层排气模块24的偏置方位上。

上层和下层排气模块24和26的堆栈的配置方式允许将众多的排气风扇安装到装置10中以提供每一个排气模块24和26的空气流动能力，从而使装置10的空气排出或排气能力得以改进或最佳化。另外，上层和下层排气模块24和26的堆栈的配置方式有助于在装置10的操作期间将沿着排气路径中的空气流和空气阻力减到最小。更进一步，堆栈的配置方式限定装置10具有紧凑和便携的设计以便于装置10的安装和使得装置10及其任何部件能够进行现场维护、保养和替换，尤其是在装置10被安装到设备支架或壳体上和在装置10的操作期间。装置10的紧凑和便携式的设计进一步提供了对于配置设备室和数据中心的灵活性，以提供需要的热量输出控制。

具有三边底架的机架12包括正面面板14和连接到正面面板14上的第一侧壁16和第二侧壁18。机架12进一步包括沿着机架12的底部部分布置的位于第一和第二侧壁16和18之间的底部面板13。另外，机架12沿着其顶部或最上层的部分限定排气通风孔32，其被配置用于允许空气被吸入到排气模块24和16中并从中排出，以从排气模块24和26的内部排出到装置10的外部区域。机架12的最上层的部分和排气通风孔32被配置用于允许装置10连接到一个或更多的排气管道或排气室，将在下文中详细描述。排气通风孔32进一步被配置用于接收用作防护装置的顶部栅格34，以帮助防止物体或碎片落入装置10中并帮助防止伤害操作人员的手或手指。

当装置10被组装后，带有底架的机架12被配置用于将装置10沿着设备支架或壳体的排气一侧进行安装，在设备支架或壳体的排气一侧，服务器或其他的电子部件排出废气。带有底架的机架12的结构和排列帮助限定装置10为铰接的组件，在安装到设备支架或壳体上之后用作门或铰接的面板。从而装置10可以以类似于门的方式进行操作以提供通向设备支架或壳体的内部的通道，以及提供用于安装、维护、保养和替换装置10及其部件的通向装置10的内部的通道。

正如下文将要详细描述的，每一个排气模块24和26被布置和配置，以致当装置10被安装设备支架或壳体上之后，每一个排气模块24和26吸入并从而排出来自支架或壳体的内部的废气。每一个排气模块24和26被进一步布置和配置用于容纳和将吸入的废气引导到排气通风孔32，从中废气排到装置10和支架或壳体的外部区域。

更进一步，正如将要进行详细描述的，带有底架的机架12被构造和排列用于容纳在其内部，容纳各种电子设备的装置10监视和控制电子设备模块包括，但不限于交互式可编程控制器，供电电子设备，和任何其他的配置用于检测和/或测量多种操作参数(例如，风扇速度控制，和/或装置10或安装有装置10的支架或壳体内部的环境条件的参数)的电子设备。

参考附图3A和3B，并进一步参考附图2A和2B，上层排气模块24被具有三边底架的机架12的上层部分所部分地限定并包括第一上层风扇模块28A，第一上层风扇模块28A与限定在带有底架的机架12内的第一内部空气室50A耦合。上层排气模块24进一步包括第二上层风扇模块28B，其与限定在带有底架的机架12内的第二内部空气室50B耦合。上层排气模块24进一步包括上层后背面板21A，配置用于可移除地将风扇模块28A和28B安装到带有底架的机架12上。每一个风扇模块28A和28B都被配置和布置用于帮助限定和连接各自的空气室50A和50B，以致在装置10的操作期间，每一个风扇模块28A和28B吸入从支架式安装的设备中排出的废气，以及每一个空气室50A和50B都接收从风扇模块28A和28B中排出的废气。

正如附图3A和3B所示，风扇模块28A和28B在沿着装置10的宽度X轴上相互接近并被安装在沿着装置10的高度Y轴上相对于彼此的偏置方位上。另外，内部空气室50A和50B相互接近布置在上层排气模块24的内部。

正如附图2B所示，后背面板21A限定用于每一个风扇模块28A和28B的端口，其被配置用于接收和用于与风扇模块28A和28B之一进行匹配以及允许风扇模块28A和28B可以排出地连接到后背面板21A上。当风扇模块28A和28B被连接到后背面板21A上时，后背面板21A被安装和连接到具有三边底架的机架12上以布置风扇模块28A和28B和限定带有底架的机架12的空气吸入一侧的上层部分。后背面板21A和风扇模块28A和28B安装到机架12上进一步限定了上层排气模块24中的每一个内部空气室50A和50B。

因此，当进行组装时，带有底架的机架12的上层部分，上层风扇模块28A和28B和它们各自的内部空气室50A和50B和上层后背面板21A共同限定上层排气模块24。

正如附图3B所示，并将在下文中进行详细的描述，当安装到机架12上时，每一个风扇模块28A和28B与一个或更多的内壁51耦合，内壁51限定在上层排气模块24的带有底架的机架12的内部以帮助限定各个空气室50A和50B。内壁51被布置和配置以致当每一个风扇模块28A和28B被连接到后背面板21A和后背面板21A被安装到机架12的上层部分时，风扇模块28A和28B，一个或更多的内壁51和后背面板21A共同限定各自的内部空气室50AH和50B。每一个空气室50A和50B是分开的空气室，其为从各个风扇模块28A和28B中被风扇排出的空气限定分隔的空气流动路径。正如附图3B所示，上层空气室50A和50B沿着装置10的宽度X轴上相互接近。

当后背面板21A和风扇模块28A和28B被安装到机架12上时，每一个空气室50A和50B限定内部的体积尺寸和被配置用于接收和容纳从各个风扇模块28A和28B中排出的空气。另外，每一个空气室50A和50B的内部体积为被风扇排出的空气提供空气流动路径，其是间隔开的并与相邻的空气室50A和50B的内部体积所提供的空气流动路径是分开的。每一个空气室50A和50B从而能够满足风扇排出的气体的流动，而不会有来自通过相邻的空气室50A和50B的风扇排出的空气流动的干扰或阻碍。每一个空气室50A和50B的内部体积被进一步确定尺寸和配置用于引导风扇排出的空气通过上层排气模块24远离上层风扇模块28A和28B到达排气通风孔32，在此被风扇排出的空气被通风。

正如下文将要进行详细描述的，上层风扇模块28A和28B和空气室50A和50B的配置有助于限定从上层风扇模块28A和28B通过空气室50A和50B排出的废气的运动和路径，以致空气流和空气阻力被减到最小或减少。将空气流和空气阻力减到最小或减少有助于获得通过空气室50A和50B的废气的最佳流动，从而提高装置10的整体的空气去除或抽气能力。

进一步参考附图2A和2B以及附图3A和3B，下层排气模块26被具有三边底架的机架12所部分地限定并包括第一下层风扇模块30A，第一下层风扇模块30A与限定在带有底架的机架12内的第一内部空气室52A耦合。下层排气模块26进一步包括第二下层风扇模块30B，其与限定在带有底架的机架12内的第二内部空气室52B耦合。下层排气模块26进一步包括下层后背面板21B，其配置用于可移除地将下层风扇模块30A和30B安装到带有底架的机架12上。每一个风扇模块30A和30B都被配置和布置用于帮助限定和连接各自的空气室52A和52B，以致在装置10的操作期间，每一个风扇模块30A和30B吸入从支架式安装的设备中排出的废气，以及每一个空气室52A和52B都接收从风扇模块30A和30B中排出的废气。

正如附图3A和3B所示，风扇模块30A和30B在沿着装置10的宽度X轴上相互接近并被安装在沿着装置10的高度Y轴上相对于彼此的偏置方位上。另外，内部空气室52A和52B相互接近布置在下层排气模块26的内部。

正如附图2B所示，下层后背面板21B限定用于每一个风扇模块30A和30B的端口，其被配置用于接收和用于与风扇模块30A和30B之一进行匹配。当风扇模块30A和30B被连接到下层后背面板21B上时，后背面板21B被安装和连接到具有三边底架的机架12上以布置风扇模块30A和30B和限定带有底架的机架12的空气吸入一侧的下层部分。后背面板21B和下层风扇模块30A和30B安装到机架12上进一步限定了下层排气模块26中的每一个内部空气室52A和52B。

因此，当进行组装时，带有底架的机架12的下层部分，下层风扇模块30A和30B和它们各自的内部空气室52A和52B和下层后背面板21B共同限定下层排气模块26。

正如附图3B所示，并将在下文中进行详细的描述，当安装到机架12上时，每一个下层风扇模块30A和30B与一个或更多的内壁53耦合，内壁53限定在下层排气模块26的带有底架的机架12的内部以帮助限定各个空气室52A和52B。与上层排气模块24相类似的是，下层排气模块26的内壁52被布置和配置以致当每一个下层风扇模块30A和30B被连接到下层后背面板21B和下层后背面板21A被安装到机架12的下层部分时，下层风扇模块30A和30B，一个或更多的内壁52和下层后背面板21B共同限定各自的内部空气室52A和52B。每一个空气室52A和52B是分开的空气室，其为从各个风扇模块30A和30B中接收到的被风扇排出的空气限定分隔的空气流动路径。正如附图3B所示，下层空气室52A和52B沿着装置10的宽度X轴上相互接近。

与上层排气模块24类似的是，当下层后背面板21A和下层风扇模块30A和30B被安装到机架12的下面部分上时，每一个空气室52A和52B限定内部的体积尺寸和被配置用于接收和容纳从各个风扇模块30A和30B中排出的空气。另外，每一个空气室52A和52B的内部体积为被风扇排出的空气提供空气流动路径，其是间隔开的并与相邻的空气室52A和52B的内部体积所提供的空气流动路径是分开的。每一个空气室52A和52B从而能够满足风扇排出的气体的流动，而不会有来自通过相邻的空气室50A和50B的风扇排出的空气流动的干扰或阻碍。每一个空气室52A和52B的内部体积被进一步确定尺寸和配置用于引导风扇排出的空气远离下层风扇模块30A和30B到达排气通风孔32，在此被风扇排出的空气被通风。

正如下文将要进行详细描述的，下层风扇模块30A和30B和空气室52A和52B的配置有助于限定从上层风扇模块30A和30B通过空气室52A和52B排出的废气的运动和路径，以致空气室52A和52B内的空气流和空气阻力被减到最小或减少。正如上文中所提到的，将空气流和空气阻力减到最小或减少有助于获得通过空气室52A和52B的废气的最佳流动，从而提高装置10的整体的空气去除或抽气能力。

参考附图4，并进一步参考附图2A和2B和附图3A和3B，机架12的截面视图举例说明了上层和下层排气模块24和26沿着装置10的深度Z轴的堆栈的配置方式。此外，正如附图3A和附图4的最佳显示，下层风扇模块30A和30B在沿着装置10的深度Z轴方向上被布置在相对于上层风扇模块28A和28B的偏置方位上。更进一步，正如附图4所示，下层风扇模块30A和30B被进一步布置在相对于上层风扇模块28A和28B的角度偏置方位上。附图4进一步举例说明内部空气室50A，50B和52A，52B是间隔开的独立空气室。

排气模块24和26的堆栈的配置方式有助于将上层风扇模块28A和28B与下层风扇模块30A和30B间隔开，并进一步有助于实现风扇模块28A，28B和30A，30B的偏置方位。排气模块24和26的堆栈的配置方式也有助于将众多的风扇合并到装置10中以获得理想的高空气流动速度，同时将要求容纳众多风扇的装置10的高度或垂直距离Y减到最小，从而保持装置10的紧凑和便携的设计。另外，风扇模块28A，28B和30A，30B的偏置方位和角度方位进一步有助于将装置10的高度或垂直距离Y减到最小。而且，排气模块24和26的堆栈的配置方式，和风扇模块28A，28B和30A，30B的偏置方位和角度方位有助于间隔和使每一个风扇模块28A，28B和30A，30B向外远离后背面板21A和21B，而不会受到风扇模块28A，28B和30A，30B的妨碍或干扰。

进一步参考附图4，下层风扇模块26进一步包括限定在机架12内的偏置空气室53并位于上层排气模块24的后面。偏置空气室53被机架12的正面面板14和第一侧壁16和第二侧壁18所限定，以及布置在机架12内的内壁19在上层排气模块24的后面垂直延伸并在排气通风孔32处终止。正如附图4所示，下层空气室52A和52B在偏置空气室53处终止，以致在装置10的操作期间，偏置空气室53接收从下层空气室52A和52B中被风扇排出的空气。正如附图4中箭头100所指出的，偏置空气室53接收从下层空气室52A和52B中被风扇排出的空气并引导空气远离下层空气室52A和52B和排出到排气通风孔32中。另外，正如附图4中的箭头102所指出的，上层空气室50A和50B接收从上层风扇模块28A和28B中被风扇排出的空气并引导空气远离上层风扇模块28A和28B和排出到排气通风孔32中。

上层和下层空气室50A，50B和52A，52B和53配置方式，以及排气模块24和26的堆栈的配置方式和风扇模块28A，28B和30A，30B的偏置方位，在装置10的内部提供了四个间隔开的废气流动路径，每一个都专门用于它们各自的风扇模块。当装置10被组装后，上层和下层风扇模块28A，28B和30A，30B和内部空气室50A，50B和52A，52B被配置和排列，以致将废气减到最少或根本没有废气，例如小于大约百分之十(10％)或者废气没有实际的体积，在废气被引导通过空气室50A，50B和52A，52B并达到排气通风孔32之前，从空气室50A，50B和52A，52B和/或装置10中泄漏。通过容纳和引导废气，装置10有助于与热的和暖的废气绝缘开，以致废气可以从支架或壳体中排出并在此之后排放到支架或设备的外部区域。正如下文中将要进行详细描述的，对于将装置10与排气系统和/或与设备室或数据中心关联的空调系统的进行合并，装置10被构造和排列用于提供便携性和灵活性。

此外，通过容纳和引导废气，装置10有助于防止或将废气与周围的冷却空气的混合减到最小。装置10便于调节支架或壳体，和/或在设备室或数据中心中的条件，以支架式安装的设备达到冷却要求所需要的温度提供足够的冷却空气，例如周围的或设备室或数据中心中的循环冷却空气。

参考附图5A-5C，并进一步参考附图2B和3B，每一个风扇模块28A，28B和30A，30B都包括风扇25，空气吸入端口环26和监视/控制电子模块27，例如包括风扇速度控制电子设备，其有助于监视和/控制风扇模块28A，28B和30A，30B和/或装置10的操作参数的任何变化。正如附图2B所示，每一个上层和下层后背面板21A和21B都限定端口48。每一个端口48都被配置用于接收和用于与风扇模块28A，28B和30A，30B中的一个进行匹配。每一个端口48的位置有助于每一个风扇模块28A，28B和30A，30B以相互接近的方式在沿着装置10的宽度X轴上在相对于彼此的偏置方位上排列，并进一步有助于确定上层风扇模块28A和28B相对于下层风扇模块30A和30B的偏置方位的定位。每一个端口48的面积范围被配置为和确定用于接收和与风扇25和空气吸入端口环26进行匹配，正如附图2B所示。每一个风扇模块28A，28B和30A，30B都被布置在各自的端口48之上，以致风扇25的空气吸入一侧70是露出来的并在远离后背面板21A和21B的向外方向上定位。风扇25和吸入环26可以通过使用任何类型的连接器(例如，螺钉、螺母/插销配合或类似的连接器)来可移除地连接到后背面板21A和21B上，适合于可移除地将风扇25和吸入端口环26固定到后背面板21A和21B上。风扇25和吸入端口环26固定与后背面板21A和21B之间可移除地连接方便实现风扇25、吸入端口环26和与每一个风扇25相连的电子设备27在装置10安装到设备支架或壳体上时或在装置10的操作期间的现场维护、保养和替换。

装置10安装到设备支架或壳体上时，风扇25的空气吸入一侧70面对支架或壳体的排气一侧，而且与沿着支架或壳体的区域流体连通，在该区域中支架式安装设备排出废气。正如附图5B中的箭头101所指出的，在装置10的操作期间，每一个风扇25都从支架或壳体的排气一侧沿着其空气吸入一侧70将空气吸入到风扇25的内部区域72中。每一个风扇25都被布置在各自的端口48之上，并被配置和排列用于包括径向向外的空气流动，正如附图5B和5C中的箭头106所指出的。围绕轮轴旋转的风扇包括固定的顶部部分62和选择的底部部分(没有显示)，并包括叶轮的环66，风扇的叶片或扇叶68，正如附图5B和5C中所示，在此风扇25吸入空气。每一个风扇25都包括，但不限于，机动化的叶轮，例如，后曲叶轮，或轴向式风扇，例如，由美国康涅狄格州法明顿的EBM工业有限公司和中国的Fanstech有限公司生产的风扇，尽管可以使用许多其他类型的风扇，和适用于风扇模块28A，28B和30A，30B中的风扇。

叶轮的环66，叶片和/或风扇68相对于风扇25的半径方向是有角度的，以致由风扇马达或控制电子设备27导致的环66的旋转将吸入空气通过吸入端口环26和端口48进入到风扇25的内部区域中，其与支架或壳体110是流体连通的。每一个风扇的旋转迫使被吸入的空气径向向外离开风扇的内部区域，正如附图5B和5C中的箭头106所指出的。每一个环66都被配置以致风扇25的内部区域72跨度的面积至少与端口48的面积一样大，以致空气将只是流动或仅流入到风扇25中并流经端口48。

每一个风扇25都具有流动能力来提供空气流动速度，例如，立方英尺每分钟(cfm)，足以帮助并根据本发明的装置10满足或控制安装有装置10的支架或壳体中的设备部件的热量输出要求。优选地，每一个风扇25被配置和布置在装置10中，用以吸入从标准信息技术(IT)设备或设备结合(例如，叶片服务器和标准服务器或仅仅是叶片服务器)中排出的废气。

举例来说，每一个风扇25都能具有的空气流动速度的范围在大约500cfm到大约800cfm之间。由于典型的服务器产生的热量输出在大约8cfm到大约25cfm的废气，每一个风扇25都吸入和排出废气到各自的空气室50A，50B和52A，52B中并以大约2,000cfm的通过能力来通过装置10的顶部的排气端口32。从而装置10有助于满足或控制高到大约16.5kW的热量输出，例如，从叶片或传统的服务器支架中产生热量输出。

其他的具有不同数量的设备部件以及不同类型的设备的支架排列产生更高或较低的热量输出，风扇25的空气流动速度可以调节以帮助装置10控制特定的热量输出。根据本发明的装置10在风扇模块28A，28B和30A，30B的构建和排列中具有足够的灵活性，以致风扇25和/或风扇模块28A，28B和30A，30B可以容易地和方便地进行替换和/或在现场进行维护，以实现改变一个或更多的风扇25和装置10的空气流动速度(cfm)的目的。本发明不限于这一方面和想象，例如空气排出装置10可以被改变或更改为调节空气流动能力，从而装置10的排出空气或排气的能力能响应于特定的支架或壳体的热量输出。

风扇25具有在装置10的操作期间的每一个风扇25都可获得的影响空气流动速度的可变速度。例如，风扇25具有众多的，固定档速度或实质上的可变速度。风扇25的操作速度可以在操作之前设定和维持在实质恒定的速度。可以选择的是，或者额外的是，风扇25的操作速度可以在操作之前设定和在之后调节以响应于操作参数和/或装置10的交互作用的可编程控制器425的环境条件(正如以下将要参考附图8所进行的描述)、监测和/或测量。提供给每一个风扇25以适当的电压以设定和调节风扇25的速度来控制风扇25的空气流动速度。正如所提到的，风扇速度可以被调节，例如，响应于一个或更多的操作参数的监测和/或测量，例如与装置10或安装有装置10的支架或壳体之中安装的设备部件有关的操作参数，和/或一个或更多的环境条件，例如与支架或壳体或布置有支架或壳体的设备室或数据中心的内部有关的环境条件。

正如附图3B和附图5B和5C所示，每一个风扇模块28A，28B和30A，30B进一步包括监视/控制电子设备模块27，其可以包括风扇速度控制电子设备，以及其他用于监视和/或控制风扇模块28A，28B和30A，30B的操作参数中任何变量的电子设备。电子设备模块27优选地可以排出连接到风扇25上和/或风扇模块28A，28B和 30A，30B中，以便于电子设备模块27的现场维护、保养和替换。

对于每一个风扇模块28A，28B和30A，30B的吸入端口环26，吸入端口环26包括正如附图2B和5A所示的正面面板，限定风扇栅格或沿着向外表面的指状防护装置26A，当装置10被组装和安装到设备支架或壳体上之后其被布置在正对设备支架或壳体的排气一侧。风扇栅格或指状防护装置26A被配置用于允许空气在风扇25的操作期间沿着风扇25的空气吸入一侧70进入到风扇25内，同时防止碎片或操作员的手或手指被卷入风扇25。

正如附图2B，3B和附图5C所示，空气吸入端口环26进一步包括半圆形的侧壁26B，其从端口环26的内部表面向外延伸。当端口环连接到后背面板21A和21B和装置10被组装之后，半圆形的侧壁26B正对机架12的内部布置。

正如上文中的描述，当风扇模块28A，28B和30A，30B与连接到各自的后背面板21A和21B上，和后背面板21A和21B被安装到机架12上以组装装置10时，每一个风扇模块28A，28B和30A，30B帮助限定各自的空气室50A，50B和52A，52B。更为具体的是，每一个风扇模块28A，28B和30A，30B的端口环26的半圆形的侧壁26B必须与一个或更多的限定在机架12中的内壁51和53耦合，从而帮助限定每一个空气室50A，50B和52A，52B。半圆形的侧壁26B和一个或更多的内壁51和53帮助将内部空气室50A，50B和52A，52B限定为间隔开的和实质上封闭的空气室50A，50B和52A，52B，其从各自风扇模块28A，28B和30A，30B向外延伸，并在机架12的顶部的排气通风孔32处终止。附图3B很好地举例说明了当风扇模块28A，28B和30A，30B连接到机架12上时端口环26的位置和配置。端口环26，或更为特定的是，半圆形的侧壁26B与一个或更多的内壁51和53耦合以帮助限定每一个空气室50A，50B和52A，52B的下层部分。空气吸入端口环26及其半圆形的侧壁26A帮助每一个风扇模块28A，28B和30A，30B将各自的空气室50A，50B和52A，52B限定为从风扇模块向外延伸的间隔开的空气流动路径。

参考附图5C，当具有空气吸入端口环26的风扇模块28A，28B和30A，30B被组装和安装到装置10上时，吸入端口环26进一步用于帮助限定每一个风扇25排放到各自的空气室50A，50B和52A，52B中的空气流动路径和运动。正如附图5C所示，端口环26的半圆形的侧壁26B的配置和深度帮助限定被风扇排出的空气的流动路径和运动，以致被风扇排出的空气被直接引导流出风扇25。假如这样的话，风扇25以逆时针方向旋转，正如附图5C中的箭头104所示。半圆形的侧壁26B帮助限定临近风扇25的空气流动路径，例如以逆时针的方向，由于其从风扇25向外延伸。半圆形的侧壁26B被布置和配置用于收集被风扇排出的空气，正如附图5C中的箭头106所指出的，并使被风扇排出的空气的运动沿着展开的空气流动路径，正如附图5C中的箭头108所指出的。以这样的方式，端口环26有助于为每一个空气室50A，50B和52A，52B中被风扇排出的空气限定最佳的空气流动路径和有助于引导被风扇排出的空气的运动和流动，以致沿着空气流动路径和流经空气室50A，50B和52A，52B的空气流和空气阻力被减到最小或减少。

参考附图6A-6C，并进一步参考附图1和2A和2B，装置10被配置和排列用于通过框架组件15安装或放置在设备支架或壳体中。框架组件15被配置和排列用于直接安装或放置到众所不同类型的设备支架或壳体上，并用于接收和固定装置10在支架或壳体的排气一侧。此外，框架组件15被进一步构造和排列用于允许装置10安装到众多的具有不同U高度的不同的支架或壳体上。孔径组件15包括成对的接近的相互平行的伸缩纵向部件，其有助于限定包括上层部件33和下层部件41的框架组件15。上层部件33和下层部件41被相互耦合，以这样的方式允许上层部件33和下层部件41中的任何一个能伸缩地接收其他的部件33和41，以致其他的部件在接收部件中滑动，从而展开或缩短框架组件15的垂直高度。为了容易地伸出或缩回部件33和41以适用于支架或壳体的高度，部件33和41被配置为对于彼此的在某一增量上是滑动的和伸缩的，例如其中增量被限定为U单位，包括1U增量，2U增量或更多。因此框架组件15的高度是可以调节的，其中伸缩地滑动上层和下层部件33和41展开或缩回以调节框架组件15的垂直高度来适用于特定支架或壳体的U高度。另外，上层和下层部件33和41被进一步构造和排列用于调节高度同时允许保持框架组件15的结构性强度。

正如附图6A和6C所示，框架组件15的上层和下层部件33和41进一步包括众多的沿着上层和下层部件33和41的垂直长度限定的开口或孔17。众多的开口或孔17被布置和配置为与沿着设备支架或壳体的每一侧面限定的开口或孔相对齐，正如附图6F所示，或者限定支架的侧面围栏，和用于接收连接器，例如螺钉、螺母/插销配合或类似的连接器，适合于将框架组件15安装到支架或壳体上的连接器。在框架组件15安装到设备支架的过程中，众多的开口或孔17与支架或壳体的围栏的开口或孔对齐，以致被对齐的框架组件15开口或孔和每一个支架围栏或壳体接收连接器，例如螺钉，从而牢固的和可移除地将框架组件15连接到支架或壳体上。框架组件15的高度可以在安装到支架或壳体之前或之后进行调节。一旦固定到支架或壳体上，框架组件15可能用于接收和容纳装置10，以致装置10牢固的和可移除地连接到支架上。

正如附图6A-6C所示，框架组件15的侧壁19包括具有安装销钉30的下层铰接支撑29和上层铰接接收面板31，每一个都沿着框架组件15的垂直边缘布置。下层铰接支撑29，安装销钉30和上层铰接接收面板31被构造和排列用于与沿着装置10的左侧壁18的对应部分布置的补充铰接装置29A和31A进行匹配和连接。装置10中带有底架的机架12被放置在具有匹配于补充铰接装置29A的安装销钉30的铰接支撑29上，其被连接或安装到底部面板13或机架12的侧壁18上。铰接支撑29被配置用于接收下层铰接支撑29的安装销钉，从而将机架12的下层部分牢固的安装到框架组件15上。机架12的最上端的部分或顶部倾斜到面板中，以致框架组件15的上层铰接接收面板31与沿着机架侧壁18的上层部分布置的补充铰接装置31A对齐。正如附图6B所示，铰接销钉31安装到上层铰接接收面板31的孔或开口中，其与补充铰接销钉插孔31A对齐，以致将机架12牢固的安装和约束到框架组件15中。

参考附图6D-6E，装置10的带有底架的机架12被进一步构造和排列用于允许截止面板35连接或安装到装置10的下层部分。截止面板35可以被连接或安装到机架12的底部面板13和/或机架12的每一个侧壁16和18上，这是通过例如螺钉、螺母/插销配合或类似的连接器来实现的，适于可移除地将截止面板35连接到机架12上从而与装置10连接。正如附图6E所示，截止面板35被构造和排列并连接到装置10中，以致当装置10被安装到设备支架或壳体之后，截止面板35被布置到位于装置10之下的封闭的或填补的区域中，在此支架或壳体是裸露的或对于装置10的外部区域是敞开的。截止面板35被布置和构造和排列用于帮助阻止废气从装置10中排出和/或进入到安装有装置10的支架或壳体内。在装置10的操作期间，截止面板35帮助减少或防止废气在风扇模块28A，28B和30A，30B和装置10中的损失。减少或防止废气从装置10中的损失有助于确保废气不会循环到支架或壳体中的正在操作的设备部件上。

正如附图6D所示，截止面板35被进一步配置包括可以伸缩地接收下层面板35B的上层面板35A，以致下层面板35B从中滑动展开或缩回到上层面板35中以调节截止面板35的垂直长度或高度。与框架组件15的上层和下层部件33和41一样，截止面板35的上层和下层面板35A和35B对于彼此在某一增量上是滑动的和伸缩的，例如其中增量被限定为U单位，包括1U增量，2U增量或更多，为了容易地展开或缩回下层面板35B以适应当装置10被安装到支架或壳体上之后布置在装置10之下的支架或壳体的裸露区域。上层和下层面板35A和35B相对于彼此的增量的滑动或伸缩优选的是与相同的框架组件15的上层和下层部件33和41相对于彼此的增量的滑动或伸缩。

本发明并不限于考虑到的结合附图6D-6E所述的截止面板35，并希望截止面板的其他配置也可以在公开的装置10和框架15中使用。举例来说，截止面板35可能包括与伸缩面板35A和35B对应的滑动面板以封锁和填充装置10之下的裸露区域中，用于防止冷却空气从支架或壳体中泄漏出去，以及帮助防止周围的空气或废气流入到支架或壳体中。可以替换的是，装置10中带有底架的机架12可以限定高度H 1的较长的垂直长度，以致机架12能够充分地沿着其下层部分伸展以封锁和填充到装置10之下的裸露区域并从而消除了对截止面板35的需要。假如这样的话，延伸的机架12被限定在延延长的正面面板14和延长的侧面壁16和18中具有足够的长度来适应位于装置10之下的裸露区域。本领域内的普通技术人员都能理解到截止面板35和/或机架12的其他适合的配置，以致位于装置10之下的支架或壳体的裸露区域可能得到符合要求的封闭或填满以防止空气流从支架或壳体的内部流出和流入。

参考附图6F，和进一步参考附图6B和6D，绞接的连接器29，29A和31，31A将装置10固定到框架组件15上以允许装置10能够围绕绞接的连接器枢轴转动，正如附图6F中的箭头107所示，从而使装置10能够以类似门的方式进行操作，当装置10被安装到设备支架或壳体上之后。正如附图6D和6F所示，装置10以类似于门的方式向外远离框架组件15。当框架组件15和装置10被安装到设备支架和壳体110上之后，正如附图6F所示，装置10允许提供通向支架和壳体110的内部以及装置的机架12的内部和风扇模块28A，28B和30A，30B的通道。

在打开位置上，装置10的风扇模块28A，28B和30A，30B和电子设备模块415对于安装以及现场的维护、保养和替换来说是可行的。尤其是，风扇25对于维护、保养和替换以及排出与每一个风扇25有关的电子设备27来说是可以接近的。此外，如果有必要，当装置10安装到支架或壳体110上之后和在装置10的操作期间，整个电子设备模块415以及电子设备模块415中的任何包括交互可编程控制器425的部件(将在下文中描述)在维护、保养、替换和编程上都同样是可以接近的。进一步说，装置10的以类似于门的操作方式允许容纳在支架或壳体110中的支架式安装设备部件的现场安装、维护、保养和替换。

进一步参考附图1和6E，装置10的正面面板14进一步包括有助于允许装置10以类似于门的方式进行操作的特征。正面面板14包括闭锁装置的把手38和两个升高把手40。闭锁装置的把手38被配置用于锁住的，以致将装置10安装到框架组件15的封闭和锁住的位置上。启动，例如，举起，闭锁装置的把手38没有将闭锁装置的把手38的凸轮锁住在框架组件15上以允许装置10围绕绞接的连接器29，29A和31，31A枢轴转动，以致装置10能从框架组件15向外移动。两个升高把手40中的每一个都被配置用于接收一部分操作人员的手部并被沿着机架12的正面面板14定位，以有助于使操作人员能够抬起和安装装置10到框架组件15上。

继续附图1和附图6E，装置10的正面面板14进一步包括交互式电源和控制显示器46，其包括一个或更多的LCDS和/或一个或更多的指示灯，其用于显示，例如装置10和/或每一个风扇模块28A，28B和30A，30B的操作模式，各自的风扇速度，支架功率消耗，装置10的内部温度和支架或壳体110和其他操作参数和环境条件。交互式显示器46可选择地连接到装置10的电子设备模块415和交互式可编程控制器425上。

进一步参考附图6F，装置10将高度H1和宽度W1和深度D1限定到足够允许装置10能够容纳风扇模块28A，28B和30A，30B和电子设备模块415的范围内，正如以上所讨论的和正如下文中将要论述的，安装和布置到新的和现有的标准尺寸的设备支架或壳体w10上，例如19英寸或23英寸的支架或容纳19英寸或23英寸的支架的设备壳体。由截止面板35的伸缩面板35A和35B提供的装置10中可调节的高度H1和框架组件15中的可调节的高度H2有助于允许装置10替换标准19英寸或23英寸的设备支架或壳体110的现有的面板或门标准19英寸或23英寸的设备支架或壳体110具有需要对装置10、截止面板35、框架组件15或支架或壳体110进行细微的翻新或无需翻新的各种变化的高度。

参考附图6G和进一步参考附图6A，框架组件15可以选择地配置和排列用于安装和布置支架或壳体112，其限定与标准19英寸或23英寸的设备支架或壳体相比的更大的宽度。正如附图6G所示，框架组件15的宽度W2增大为适用于支架或壳体的更宽的宽度，以致装置10和截止面板35安装或布置到框架组件15上和较宽的支架或壳体112需要对装置10、截止面板35、和支架或壳体112进行细微的翻新或无需翻新。本发明并不限于这一方面并能预见框架组件15的可以替换的尺寸以允许装置10和截止面板35安装到或布置到各种不同的设备支架或壳体的设计中。

参考附图7，并进一步参考附图4，当装置10被安装到支架或壳体110和112上时，正如上文所述和正如附图6F和6G所示，每一个排气模块24和26中的风扇25支架式安装的设备部件111中的吸入废气，沿着支架或壳体110和112的排气一侧120通风排出。更为具体的是，风扇25吸入废气，正如附图7中的箭头130所指出的，设备部件111通过沿着设备部件111和/或沿着支架或壳体110和112的后背面板110A限定的排气通风孔或端口117进行通风。每一个风扇25将吸入的空气排放到各自的空气室50A，50B和52A，52B中，正如附图7中的箭头100所指出的，被风扇排出的空气随后通过空气室50A，50B和52A，52B流动到位于装置10的顶部上的排气端口32中，正如附图7中的箭头150所指出的。

从支架或壳体110和112的排气一侧120中吸入废气的结果是，根据本发明的装置10也有助于将冷却的空气从支架或壳体110和112的空气吸入一侧160中吸入到支架或壳体110和112中。正如附图7中的箭头170所指出的，例如周围的空气或冷却的空气，从安装有支架或壳体110和112的设备室或数据中心流动到支架或壳体110和112中。设备部件111典型的是装配由内部冷却风扇(没有显示)，其被操作用于将来自支架或壳体110和112的空气吸入一侧160的冷却空气吸入到和跨过设备部件111的内部，以杂操作期间帮助冷却内部的电子设备。因此，内部冷却风扇需要产生足够的空气流动速度以控制设备部件111的热量输出以达到冷却的要求。

然而，设备部件111中获得的空气流动速度受到诸如支架或壳体110和112的排气一侧和空气吸入一侧120和160之间的气流和空气压差的影响。正如附图7所示，典型地，空气吸入一侧162被限定在沿着支架或壳体110和112的空气吸入一侧160的位置上，通常位于正面面板或门112和设备部件111的吸入通风口119之间。同样地，典型的是，排气区域122被限定在沿着支架或壳体110和112的排气一侧120的位置上，通常位于设备部件111的排气通风口117和支架或壳体110和112的后背面板110A之间，或在本发明的例子中，是装置10的后背面板21A和21B。

当排气区域和吸入区域122和162之间存在大量的空气压力差时，流动到支架或壳体110和112中足够的空气将很难或不可能用于设备部件111内部冷却风扇。压力差的存在，例如，当沿着排区域122的空气压力高于沿着吸入区域162的空气压力时。这样的压力差可能是由设备制冷风扇操作用于克服沿着支架或壳体110和112的吸入一侧160的空气流动阻力所导致的。设备制冷风扇减少了沿着吸入区域162的空气压力，以致在沿着排气区域122中产生更高的空气压力和引起空气流动。沿着排气区域122的高的空气压力也会导致背压，其是由连接到支架或壳体110和112上的排气室中任何弯曲和角度引起的，以致废气不能得到适当的和足够的通风。另外，背压可以由通过支架或壳体的空气阻力导致，例如源于支架或壳体110和112边界处的电线束和/或其他的物品。

在空气压力差和背压这种情况下，设备部件111的冷风扇必须克服支架或壳体110和112中的空气流动阻力以有效操作，例如以足够的空气流动速度吸入冷却的空气和排出废气。如果压力差和背压室是足够的，和制冷风扇不能有效克服上述情况，设备部件111将受到制冷不足的影响和受到支架或壳体110和112中的过热和热点的损害。

将空气压力差和/或背压减到最小或减少将有助于设备部件111的制冷风扇有效操作，就如这样的压力差和背压没有出现在支架或壳体110和112中一样。空气排出装置10中的风扇模块28A，28B和30A，30B有助于将废气沿着排气区域162中排出并有助于将沿着排气区域162中的背压减到最小或减少，以及有助于将支架或壳体110和112的排气区域和吸入区域122和162之间存在压力差减到最小或减少。根据本发明的空气排出装置10不仅将热的和暖的废气从支架或壳体110和112中排出和通风以帮助控制热量输出，还将有助于确保设备部件111的制冷风扇的适当的和有效的操作，这是通过以有效的空气流动速度来吸入足够体积的冷却空气以达到设备部件111的冷却要求来实现的。

参考附图8A和8B，装置10进一步被配置和排列用于允许排气端口32定位在机架12的顶部，从而与一个或更多的空气输送管或空气室320A和320B耦合。一个或更多的空气输送管或空气室320A和320B被配置用于接收从装置10中排出的通过排气端口32的废气，并将废气输出装置10。另外，一个或更多的输送管320A和320B被进一步沿着第一末端324配置以与机架12的上层部分耦合(例如，可移除地)，其限定排气端口32以致第一末端324与装置10耦合来建立装置10的内部和输送管或空气室320A和320B的内部之间的流体连通，并产生装置10和输送管或空气室320A和320B之间的实质上是气密封的连接。输送管或空气室320A和320B从而被布置和配置用于接收和容纳废气，而防止废气从输送管或空气室320A和320B和装置10中泄漏到设备室或数据中心300中，其中安装有装置10。正如附图8A和8B所示，输送管或空气室320A和320B可能直接将废气通风排出到位于装置10上的设备室或数据中心300中，以允许废气进行循环，或者是可以选择的是，正如下文中将要结合附图9进行说明的那样，输送管或空气室320A和320B可以与附加的空气室进行耦合以将废气排出到设备室或数据中心的外部区域。

正如附图8B所示，当相对于安装有装置10的设备支架或壳体110，装置10处于打开位置时，输送管或空气室320A和320B被配置和排列用于保持在当连接到装置10上的输送管或空气室320A和320B被布置的位置上，从而允许接近装置10和支架或壳体110，而无论输送管或空气室320A和320B是否被安装。另外，尽管附图8A和8B解释说明的是连接到两个输送管或空气室320A和320B的机架12，本发明并不限于此并预见到单一的具有任何不同的配置和/或长度输送管或空气室可以以类似的方式耦合到排气端口32上以接收从装置10中排出的废气。

参考附图9，并进一步参考附图8A和8B，附图8A和8B中所示的一个或更多的输送管或空气室320A和320B被进一步沿着第二末端322配置以与设备室或数据中心300关联的排气或回风室312进行耦合。输送管或空气室320A和320B的第二末端322，可以排出地与排气或回风室312耦合，以建立回风室312的内部和输送管或空气室320A和320B的内部和装置10之间的流体连通，并产生输送管或空气室320A和320B中的实质上是气密封的连接。输送管或空气室320A和320B从而被布置和配置用于接收和容纳从装置10中通风排出的废气，正如附图9中的箭头100所指出的那样，并将废气排出到排气或回风室312中，同时防止废气从输送管或空气室320A和320B或装置10中泄漏到设备室或数据中心300中。

排气或回风室312可能包括，但不限于，限定在设备室或数据中心300的天花板上的吊饰的天花板空气室，并配置用于接收来自输送管或空气室320A和320B的空气并将废气从设备室或数据中心300中排出，正如附图9中的箭头101所指出的。如果这样的话，天花板回风室312可以被配置和排列用于通风将废气排出到设备室或数据中心300的外部区域中，或者可以被配置和排列用于将废气循环到与设备室或数据中心300关联的通风系统中，其将被排出的空气隔离和通风，以使之从天花板回风室312和/或设备室或数据中心300排出到任何设备室或数据中心300的外部区域。可以选择的是，天花板回风室312可以被配置和排列用于将废气排出到与设备室或数据中心300关联的空调系统中，其接收来自天花板回风室312的废气，并在返回到设备室或数据中心300之前调节或冷却空气，以为安装在支架或壳体110中的设备部件提供被冷却的空气。如果这样的话，装置10可以被合并到冷却系统中，例如，下文中将要结合附图10进行详细说明的那样。根据本发明的装置10在与输送管或空气室320A和320B和/或排气或回风室312的合并方面提供足够的便携性和灵活性，以致本发明预见到装置10可以运用到任何不同类型的废气排出和调节装置中。

进一步参考附图2A，2B和附图3A，3B，空气排出装置10包括布置在机架12的内部的装置的电子设备模块415，并包括当不限于，电能和控制电子设备模块和网络控制电子设备。所述的电能，控制和网络管理电子设备被配置和排列为一个或更多的模块，它们被布置和安装在电子设备模块415和/或机架12的内部的没有被占用的边界上。

电能模块通常包括两个电能输入以向装置提供电能和为装置准备辅助电能。另外，控制电子设备模块包括局部的交互式可编程的控制器425和其他的控制电子设备模块，例如，用于手动和/或自动的可变风扇速度控制的风扇速度控制电子设备。交互式的可编程控制器425和控制电子设备模块可以提供可操作地连接到局部的交互式电能和控制显示器46上，正如附图1所示，控制显示器46布置在装置10的正面面板14上。另外，交互式可编程控制器425和/或控制电子设备模块也可能包括远程的网络连接器426以便于控制器425和/或控制电子设备模块连接到HUB或网络上。交互式可编程控制器425，电能电子设备模块和控制电子设备模块，以及远程网络连接器都是可以现场接近和现场替换的。

交互式可编程控制器425和其他的控制电子设备模块连接到交互式的电能和控制显示器46能够使得显示器46提供指示，例如，通过一个或更多的指示灯和/或LCDs，一个或更多的操作参数，例如，设定的风扇速度和当前的风扇速度，以及其他的操作参数和在装置10和/或安装有装置10的支架或壳体110和112中被确定的和/或测量的条件。另外，交互式的电能和控制显示器46包括一个或更多的开关以提供操作参数的滚动的菜单。

正如附图3B所示，提供了两个电能输入，其包括两个电能端口202和204以提供电能冗余，每一个电能端口202和204借助AVR转换器(都用214表示)通过失效验证电路连接到风扇模块28A，28B和30A，30B的每一个风扇25中。电能端口202和204被配置用于接收电线连接器，例如，标准的三插头连接器，或其他类型的适用于提供给装置10的电能的连接器。

失效验证电路214被进一步配置用于检测电能的失效和开关可替换的电能。举例来说，失效验证电路214可以检测来自第一端口202的电能的失效和耦合第二端口204，其借助AVR转换器214连接到可以替换的电能上以轮流向风扇25供电。交互式电能的LCD和控制显示器46指出电线或电能是装置10正在操作的。

可以选择的是，或者说另外还有的是，电能端口202和204可以通过失效验证电路214连接到四个风扇开关206、208、210和212(在剖视图中表示)，其中每一个开关都可操作的与风扇25中的一个进行耦合以提供局部的开/关风扇控制和/或手动的风扇速度设定和调节。失效验证电路214被配置用于将端口202和204的其中之一连接到开关206、208、210和212上，例如，以操作的一般模式来连接。启动/脱离启动按钮221、222、223和224可以与开关206、208、210和212相关以用于打开和关闭风扇25。另外，按钮221、222、223和224的启动会导致开关206、208、210和212关闭，从而可操作地将失效验证电路214连接到每一个风扇25上，以提供电能。按钮221、222、223和224的脱离启动会导致风扇开关206、208、210和212打开，并断开失效验证电路214与每一个风扇25的耦合，从而中断风扇25的电源。按钮221、222、223和224可以被配置为手动操作启动和/或作为信号输入，其接收来自局部的或远程的电源或控制器的控制信号。

进一步参考附图3B，每一个风扇25都包括关联的电子设备27，其可操作的连接到风扇25和/或风扇模块28A，28B和30A，30B上，以致电子设备27是现场可接近的或现场可替换的。电子设备27给每一个风扇25提供内部温度保护，更为具体的说是，提供内部全部的温度保护。这样的电子设备27检测到各个风扇25的温度超过其绝缘等级的比率时会断开风扇25与电源的连接。其结果是，风扇25停止转动或操作，这将导致电子设备27将输出信号传递到交互式可编程控制器425中并指示出失效的情况。交互式控制器425做出反应并通过远程网络连接器426提供适当的信息到网络控制器454中，正如下文中将要结合附图10进行详细的描述的那样。另外，交互式控制器425提供信息给显示器46以指示风扇25要求降低的温度和/或指示风扇25所要求的替换。

参考附图10，根据本发明的空气排出装置可以被合并到远程控制系统中，其包括远程控制器454和计算机网络456，例如，举例来说，英特网，以太网或互联网，以用于远程监控和控制操作参数和安装在一个或更多的设备室或数据中心中的单个装置10和多个装置10的其他变化。如果是这样，网络控制器454通过计算机网络456和远程网络连接器或具有交互式可编程控制器425的界面426被进行可操作的连接，部分合并到装置10的电能和控制电子设备模块415上。可以选择的是，交互式控制器425可以远离于其各自的装置10布置，并以类似的方式连接到网络控制器454上。

举例来说，远程网络控制器454被配置和设计用于监视和控制单个装置10和多个装置10的风扇速度，对操作的变化和参数(包括，但不限于，每一个装置10和/或每一个支架或壳体110和112中的温度)做出反应。因此，网络控制器454能够远程地控制风扇速度和自动地实现交互式可编程控制器425的使用。可以选择的是，或者说另外还有的是，风扇的速度控制可能是局部地实现和自动地和/或手动地使用控制器425来部分布置在装置10的机架12中。

进一步参考附图10，监视和控制风扇速度进一步包括被布置在装置10中的不中位置上的众多的热传感器407以监视和控制装置10中的温度。热传感器407被配置和设计用于测量温度和传递输出信号到交互式的可编程控制器425中。另外，众多的热传感器405可能被布置在支架或壳体110和112中的不同的位置上，以用于监视和控制支架或壳体110和112中的温度。热传感器405被同样地进行配置和设计以测量温度和传递输出信号到控制器425中。

被热传感器405和407所提供的传感器信号代表的是特定时间内的测量值。这些测量得到的温度与各个设备部件111，一个或更多的设备部件组111和/或整个支架或壳体110和112中的某些负载有关。响应于接收到的传感器信号，交互式的控制器425处理信号并将接收到的测量值与确定的标准值或控制器425中被编程的根据经验确定的温度值进行比较。根据温度值，控制器425确定当前的风扇速度和当前的通过风扇速度获得的空气流动速度(cfm)是否足以适应或控制负载和其中的部件111和/或整个支架或壳体110和112的当前的热量输出。风扇速度的调节需要增加或减少支架或壳体110和112中空气流动速度以适应于各个设备部件111，一个或更多组部件111，和/或整个支架或壳体110和112的热量输出的增加或减少，控制器425将速度的控制信号输出到一个或更多的风扇25的升压或降压输入430中，从而相应地调节一个或更多的风扇25的速度。控制器425有助于调节和控制风扇25获得的流动速度，以有助于排出废气和有助于确保足够的冷却空气被吸入到支架或壳体110和112中。每一个风扇25都可能被独立地或同时地与装置10中的其他风扇25进行监控和控制。

正如所提到的，控制器425可操作地连接到沿着装置10的正面面板14布置的局部的交互式电能和控制显示器46中，从而通过一个或更多的LCDs和/或指示灯提供局部的指示，例如，设定的风扇速度和当前的风扇速度，设定的空气流动速度和当前的空气流动速度，各个设备部件111、一个或更多组部件111的负载，和/或支架或壳体110和112的全部负载。

正如附图10所示，一个或更多的热传感器407可能被布置在风扇模块28A，28B和30A，30B中的用于测量风扇25吸入到装置10中的废气温度的最佳位置上和/或用于测量从风扇25中排出到各自的空气室50A/50B和52A/52B的废气温度的最佳位置上。举例来说，一个或更多的传感器407可能被沿着上层风扇模块28A，28B和/或下层排气30A，30B的后背面板21A和21B的后表面布置，紧接着一个或更多的风扇25安装于其中的一个或更多的端口48，用于测量被吸入到风扇25中废气的温度。可以选择的是，或者说另外还有的是，一个或更多的热传感器407可以被布置在一个或更多的空气室50A，50B和52A，52B中以测量从风扇25中排出的和通过空气室50A，50B和52A，52B通风排出的废气的温度。传感器407将信号传递到控制器425，其代表的是装置10中的特定区域在特定的时间内测量的温度值。

同样地，布置在支架或壳体110和112中的不同位置上的一个或更多的热传感器405可能被布置在最佳的位置上，以用于测量吸入的空气，支架或壳体110和112的内部和/或从设备部件中排出的废气的温度，以提供输出信号到控制器425，其代表的是支架或壳体110和112中在特定的时间内测量的温度值。

正如上文中所讨论的，控制器425处理从温度传感器405和407中接收到的信号并将接收到的测量值与确定的标准值或根据经验确定的温度值进行比较，例如目前的温度和/或温度范围，与空气流动速度(cfm)和风扇速度有关的以确定所需的风扇速度的调节以将装置10和/或支架或壳体110和112中的温度调节到可以接收的范围或目前的温度范围内。

进一步说，控制器425可以被配置用于接收来自被布置在装置10中的一个或更多的传感器435的信号，和可操作的连接到装置10的正面面板14上的闭锁装置的把手38，以表明装置10是否处于相对于框架组建15和安装有装置10的支架或壳体110和112的“打开”的位置或“关闭”的位置上。如果是这样，一个或更多的传感器335可操作的连接到交互式可编程控制器425上。响应于接收到的来自一个或更多的传感器435的一个或更多的信号，例如，指示装置10正处于“打开”位置，控制器425可以发出一个或更多的信号到一个或更多的风扇25的信号输入430中，从而响应于装置10的“打开”位置来关闭一个或更多的风扇25。控制器425和一个或更多的传感器435是装置10具有自动的“开/关”能力以响应装置10对于安装有装置10的支架或壳体110和120的位置。

参考附图11，安装到放置在一个或更多的设备室或数据中心300中的众多的设备支架或壳体110和112上的众多的装置10可以通过远程网络控制器454被自动监控和控制。正如附图11所示，众多的装置10，每一个装置10都包括布置在机架12中局部的交互式可编程控制器425，通过网络控制器454被远程监控和/或控制。网络控制器454通过计算机网络456可操作的耦合到每一个交互式可编程控制器425中。正如上文中所讨论的，每一个交互式的控制器425，以及其他的控制电子设备模块，都是可操作的通过远程网络连接器或界面426与网络控制器454进行耦合，以传递信息到网络控制器454，控制器425产生对一个或更多的检测和/或测量的操作参数的响应，例如，在一个或更多的装置10中的特定时间内测量的温度值，以及响应于一个或更多的支架或壳体中的一个或更多的检测的和/或测量的环境条件，例如一个或更多的支架或壳体110和112的全部负载的测量值。响应于从每一个控制器425中接收到的信息，例如，测量的温度值，网络控制器454传递输出信号，例如，速度控制信号，到单一的装置10或众多的装置10中的一个或更多的风扇25的升高或降低的电压输出，从而控制装置10中的各个风扇25和/或设备室或数据中心300中的各个装置10。正如本领域的普通技术人员将会预见到的那样，各个装置10和众多的装置10中的变化的操作参数，以及各个支架或壳体110和112中的环境条件和布置在一个或更多的设备室和数据中心300中的众多的支架或壳体，可以被通过网络控制器454确定、测量和/或控制，以响应于从局部的控制器425中传递的信息，和/或响应于通过网络456通过不同类型的传感器进行传递的代表检测到的条件和测量值的输出信号。

参考附图12，在本发明的另一方面，装置10包括附加的排气模块28，其与上文中描述的上层和下层排气模块24和26耦合。正如附图12所示，附加的排气模块28以堆栈的配置方式沿着装置10的深度Z轴与排气模块24和26一并布置。附加的排气模块28实际上与下层排气模块26耦合并从而增加了装置10的深度。附加的排气模块28包括一个或更多的风扇模块40B，正如上文中所描述的，以给装置10提供一个或更多的附加的风扇25。附加的排气模块28进一步为每一个风扇模块40B限定内部空气室54B，其被配置和布置用于将从每一个风扇模块40B中被风扇排出的气体排放到空气室55中，空气室55使风扇排出的气体远离于每一个风扇模块40B并进入到位于装置10的顶部的排气端口32中。

正如附图12所示，附加的排气模块28的一个或更多的风扇模块40B被布置在相对于上层风扇模块28A，28B和下层风扇模块30A，30B的偏置方位和有角度的方位上，以使附加的风扇模块40B中的风扇能向往远离附加的排气模块28后背面板21C进行定位。正如上文中的讨论，排气模块24、26和28的堆栈的配置方式和下层风扇模块30A、30B的偏置方位和有角度的方位和一个或更多的附加的风扇模40B有助于提高装置10的空气流动能力，同时保持装置10的紧凑的和便携式的设计。

本领域内的普通技术人员都能预见上层和下层排气模块24和26和附加的排气模块28的其他的配置方式和排列用于提高或减少每一个模块24、26和28中的空气流动能力，例如附加的或排出的各个风扇模块28A，28B，30A，30B和40B，和用于提高或减少装置10的空气排出或抽气能力，例如附加的或排出的各个排气模块24、26和28。

参考附图13，在另一方面，本发明提供了一种用于向设备室或数据中心提供经调节的气体(例如根据本发明的并入到空气排出装置10中的经冷却的气体)的空气制冷系统310。空气制冷系统310向设备室或数据中心提供适当温度的空气，例如，大约60华氏度到大约70华氏度的范围内的空气，以致设备室或数据中心300中的周围空气条件得以形成并维持，其有助于安装在支架或壳体110中设备部件111能够满足制冷的要求。维持设备室或数据中心300的温度在理想的范围内是通过向设备室或数据中心300提供具有适当温度的经调节的温度来实现的，同时排出和容纳由支架或壳体110产生的废气和将设备室或数据中心300的装置10中的废气通风排出。在这种模式下，系统310有助于防止热的和暖的废气与在设备室或数据中心300中循环的冷却的周围空气进行混合。另外，系统310有助于确保设备部件111的制冷风扇的有效操作，以致风扇能够以有效的空气流动速度来吸入足够体积的周围空气以满足制冷要求，从而有助于最小化或防止支架或壳体110中产生过热和热点。

空气制冷系统310包括根据本发明的空气排出装置10并进一步包括排气或回风室312，例如，天花板回风室，一个或更多的通风管320用以将空气排出装置10连接到排气或回风室312和空气冷却器或空调315中，其在设备室或数据中心300的内部或外部定位用于冷却或调节返回的废气。正如附图13所示，回风室312与装置10的风扇模块28A，28B和30A，30B和各自的空气室50A，50B和52A，52B通过输送管320流体连通。输送管320被配置用于连接装置10全部的排气端口32。

回风室312优选的是天花板回风室，其构建在设备室或数据中心300的天花板内。天花板回风室312沿着设备室或数据中心300的天花板的一个平面绑定和沿着相对于和平行于吊装的天花板328绑定。吊装的天花板328可以由众多的天花板瓷砖330组成和可以包括一个或更多的通风孔或端口332。

正如附图13所示，输送管320被配置用于匹配和连接到的吊装的天花板328的通风孔或端口332上，以放置空气排出装置10的内部，更为具体的是指，与天花板回风室312流体连通的风扇模块24和26的空气室50和52。因此，天花板回风室312被布置用于接收通过排气端口58和60通风排出的废气并排放到风扇模块24和26的输送管300中。天花板回风室312被配置用于引导和疏通废气，正如附图13中的箭头151所指出的，到空气制冷器或调节器325中。空气制冷器或调节器325在空气被返回到设备室或数据中心300之前将热量从返回的空气和/或冷却的空气中排出。

可以选择的是，输送管320可能被配置用于匹配和连接到形成的开口中，在此一个或更多的吊装的天花板中的天花板瓷砖被排出。在输送管320布置在天花板端口332之上或是在通过排出天花板瓷砖330而形成的开口之上的其中一种情况下，输送管的第一终端322被配置和排列用于可移除地连接到天花板回风室312中和第二终端314被配置和排列用于可移除地连接到装置10的排气端口32上。通过这种方式，空气制冷系统310相对于布置在设备室或数据中心中的支架或壳体的配置和重排是方便和灵活的。此外，可移除地输送管320匀称空气排出装置10，独自安装到支架或壳体110中，以在设备室或数据中心300中再次定位而无需进行明显的翻新或构造来再次将空气排出装置10和支架或壳体110连接到天花板回风室312中。

正如上文中所提到的，空气制冷器或调节器315可能在设备室或数据中心300中定位或者可能在设备室或数据中心300以外的区域中定位。空气制冷器或调节器315包括，但不限于，空间确定的空调装置，用于冷却返回的空气，或热交换器组件，用于将热从返回的空气中排出。在任何一种情况下，一旦返回的空气被冷却，空气制冷器或调节器315将冷空气循环回到设备室或数据中心300中，优选的是，正如上文中所提到的，在大约60华氏度到大约70华氏度的范围内.

在空气排出装置10所提供的废气排出和容纳的结合中，这样的温度促进了周围空气在设备室或数据中心300中的条件，其有益于设备部件111的制冷风扇的最佳操作。最佳的操作包括制冷风扇以所要求的流动速度吸入足够的冷却空气到设备111和支架或壳体110的内部从而满足制冷的需要。设备制冷风扇的最佳操作也被装置10促进以排出和容纳废气，以致废气不会和设备室或数据中心300中的较冷的周围空气混合和增加周围空气的温度。同样地，装置10通过将空气流动的阻力或支架或壳体110中的高压/背压最小化，以及通过将排气区域和吸气区域122和162之间不同的压力差最小化来促进设备制冷风扇的操作。设备制冷风扇可以克服沿着支架或壳体110中的排气区域和吸气区域122和162的任何静态空气或空气流动阻力。空气制冷系统310与空气排出装置10结合有助于设备部件111利用周围的空气对自身进行冷却和进一步有助于减少或消除支架或壳体110中的热量聚集和热点。

利用设备室或数据中心300中的周围空气的循环来达到设备制冷的要求提供了无数的优势。空气制冷系统310消除了对双倍的和升高的地面构造的要求，以及其他类似的需要提供冷却的或凉爽的空气到设备室或数据中心，和/或直接进入到支架或壳体中的封闭结构的要求。此外，空气制冷系统310不需要冷却的或凉爽的空气，例如在大约55华氏度的空气，来获得足够的制冷和避免与提供凉爽的空气相关的高能量要求。空气制冷系统300也避免了操作和维护制冷设备和产生和输送凉爽的空气的升高的地面基础结构的费用。

更进一步说，空气制冷系统310避免了设备室或数据中心中由提供冷却的或凉爽的空气所产生的不利的环境条件。举例来说，凉爽的空气通常需要低湿量的条件。因此，湿量需要通过加湿设备来提供以在空气循环进入到设备室或数据中心之前准备凉爽的空气，以提供具有优势的操作环境，这将增加操作和维护的费用。与之相反的是，在另外一种情况下，当循环进入到设备室或数据中心后，凉爽的空气可以会导致在设备室或数据中心和/或在支架或壳体机架设备中形成冷凝物，其必须被排出从而增加了设备操作和维护的费用。

根据本发明的空气排出装置10中的更多的部件，包括至少带有底架的机架12，风扇模块28A，28B和30A，30B和各自的空气室50A，50B和52A，52B优选的由一种或多种适用于在操作期间产生热的设备部件111的材料来构造，以及适用于某种空调中的材料来构造，例如温度和湿度，和支架或壳体110和112或装置10中其他的环境条件，例如形成的冷凝物。适合的材料包括，但不限于，金属，例如，钢、铝、塑料(比如聚乙烯和聚丙烯)、塑料树脂及上述材料的结合物。

进一步参考附图1，2A-2B，3A-3B，6A-6D，6F-6G和10，根据本发明的组件和空气排出装置10的安装得到了描述。装置10的组件和装置10安装到支架或壳体110和112上是相对简单和快速的，而且为了进行维护、保养和替换便于装置10及其部件的拆卸也是便利的。每一个风扇25和各自的吸入端口环26被布置在各自的饿端口48之上，端口48限定在上层和下层的后背面板21A和21中，并且是可以排出的进行连接，例如通过螺丝、螺母/螺钉连接或类似的连接方式，连接到上层和下层的后背面板21A和21B中。上层后背面板21A被安装到机架12上用于与上层风扇模块28A，28A和其各自的上层空气室50A，50B进行匹配以进一步限定上层空气室50A，50B。上层后背面板21A是可以排出的进行连接，例如通过螺丝、螺母/螺钉连接或类似的连接方式，连接到机架12的上层部分。同样地，下层后背面板21B被安装到机架12上用于与下层风扇模块30A，30A和其各自的下层空气室52A，52B进行匹配以进一步限定下层空气室50A，50B。上层后背面板21A是可以排出的进行连接，例如通过螺丝、螺母/螺钉连接或类似的连接方式，连接到机架12的下层部分。从而装置10得以组装。

框架组件15的垂直长度或高度H2是可以调节以适应将要安装装置10的支架或壳体110和112的高度的。框架组件15可以排出的进行连接，例如通过螺丝、螺母/螺钉连接或类似的连接方式，连接到沿着支架或壳体110和112的排气一侧120的支架110或112的横杆上。如果有必要，框架组件15的伸缩部件33和41可以被进一步的调节，例如，伸出和/或缩回，在框架组件15被安装到支架110或112上之前或之后，从而增加或减少框架组件15的高度H2来适应支架或壳体110和112的U高度。

组装后的装置10被抬升以致机架12的铰接平面29A与下层的铰接支撑29安装销钉30能够对齐和匹配，从而安全地将机架12的下层部分安装到框架组件15上。机架12的顶部或最上层部分被倾斜放置，以致框架组件15的上层铰接接收平面31与补充的铰接销钉31A对齐，铰接销钉31A沿着机架的上层部分布置，以安全地将机架12的上层部分安装到框架组件15上。

假如截止面板35是可以拆除的安装，例如，通过螺丝、螺母/螺钉连接或类似的连接方式，到机架12的底部平面13和/或侧壁16和18上以将截止面板安装到装置10上。截止面板35的垂直长度是可以调节的，例如，通过伸缩面板延伸到机架12的垂直长度上，以在装置10和框架组件15安装到支架或壳体110和112上之后封锁和填充位于装置10之下的支架或壳体110和112的裸露区域。

电线被连接到电能端口202和204中，优选的是耦合AC电源，例如，壁上插座或不间断的电源输出，耦合到端口202和204中，和将电池耦合到端口202和204中。上文中所描述的任何传感器可以有选择的连接到局部的交互式可编程控制器425中。操作设定点和参数，例如，当前的温度和/或温度的范围，通过局部的控制器425来手动和/或自动进行设定，和/或通过网络控制器454自动进行设定。

参考附图14，和进一步参考附图1，2A-2B，3A-3B，6A-6D，6F-6G，7和10，在操作过程中，利用根据本发明的空气排出装置10的从设备支架或壳体110和112中排出废气的方法500包括所示的步骤。然而，方法500是可以效仿的而不是限制。方法500可以改变，例如，通过增加、删除和/或重排步骤。

在步骤502中，用户为每一个风扇25选择至少一种速度，并局部地设定风扇25的理想速度，例如，通过手动或自动地启动一个或更多启动/脱离启动按钮206，208，210和212，和/或远程地，例如，通过选择和/或进入到与使用局部交互式可编程控制器425和/或网络控制器454地风扇速度有关的数据库中。任选的是，用户也可以选择和/或进入到与装置10的一个或更多的操作参数有关的数据库中，包括但不限于，设备支架或壳体110和112中的温度，装置10中的温度，各个部件111或一个或更多的部件组111中的负载，支架或壳体110和112的全部负载及其结合的参数，使用局部交互式可编程控制器425和/或网络控制器454。装置10被供电用于操作从设备支架或壳体110和112中吸入废气，并将废气通风排出到设备支架或壳体110和112的外部区域。

在步骤504中，叶轮的环66，风扇25的叶片和/或散热片68旋转从而沿着支架或壳体110和112的排气一侧通过环66吸入空气。每一个风扇模块28A，28B和30A，30B中的风扇25的动作都将空气吸入到风扇25的内部区域70中。吸入的空气被风扇25通过叶轮、叶片和/或散热片68从内部区域70中强排到限定在机架和上层和下层排气煤矿24和26中的各自的内部空气室50A，50B和52A，52B中。风扇25的吸入动作有助于降低空气压力，从而有助于减少沿着支架或壳体110和112的排气一侧120中的空气流动阻力，尤其是，沿着限定在支架或壳体110和112的排气区域122中的空气流动阻力。减少沿着排气一侧120和排气区域122中的空气流动阻力有助于将支架或壳体110和112的排气一侧120和吸入一侧160之间存在的任何空气压力差减到最小。另外，有助于减少沿着排气一侧120的空气流动阻力和/或有助于将支架或壳体110中的压力差减到最小以便于最佳化和/或有效操作限定在设备部件111的内部的制冷风扇，以致制冷风扇能以有效的流动速度吸入足够的冷却空气到支架或壳体110和112和设备部件111的内部以满足部件111的制冷需要。

在步骤506中，风扇25通过各自的50A，50B和52A，52B空气室将风扇排出的废气排出，和空气室将被风扇排出的废气实质向上引导到排气端口32中。排气端口32通风将风扇排出的废气排放到装置10和支架或壳体110和112的外部，例如，设备室或数据中心300和/或排气或回风室312的周围空气空间中，其将空气从设备室或数据中心300循环到通风系统或空气制冷器/调节系统315中。

在步骤508，至少一个传感器，例如，热量传感器405和407，监测和/或测量一个或更多的条件，例如，装置10中在特定时间内的温度，和将代表监测到的和/或测量到的一个或更多的条件的值的输出信号传递到局部控制器425和/或网络控制器454的其中之一中。局部的控制器425和/或网络控制器454接收信号并处理这些信号以在监测和/或测量的值的基础上确定是否需要作出调节一个或更多的参数的动作，例如，一个或更多的风扇模块28A，28B和30A，30B中的风扇速度。

在步骤510中，局部的控制器425和/或网络控制器454的使用，输出信号，例如，风扇速度的输出信号，能产生和传输到装置10和一个或更多的适当的风扇25中，以自动调节一个或更多的监测和/或测量的参数，例如，一个或更多的风扇模块28A，28B和30A，30B的空气流动速度。

经过以上描述，至少本发明的一个用于举例说明的方面，各种变化，修改和改进对于本领域内的普通技术人员来说是明显的。变化，修改和改进在本发明的范围和主旨之内。对应地，上述描述仅仅起到可以效仿的作用而不是限制。本发明被限制在以下的权利要求书及其等同含义的范围内。

Claims (26)

1.一种用于从设备支架或壳体中排出废气的空气排出装置，该装置包括：

限定内部腔室的机架，该机架具有正面面板、上层后背面板、下层后背面板、位于正面面板后面的下层排气模块正面面板、两个侧壁和在正面面板和后背面板之间的一个位置处在机架内垂直水平面延伸的内壁，并且正面面板、后背面板和内壁相互平行；

布置在内部腔室之中的上层排气模块，上层排气模块包括至少一个可移动地固定在上层后背面板上的上层风扇模块，该上层风扇模块具有与由内壁、侧壁和上层后背面板限定的第一内部空气室耦合的风扇；

布置在内部腔室中且位于上层排气模块之下的下层排气模块，下层排气模块包括至少一个可移动地固定在下层后背面板上的下层风扇模块，该下层风扇模块具有与由下层排气模块正面面板、内壁、正面面板、侧壁和下层后背面板限定的第二内部空气室耦合的风扇，所述的下层后背面板和下层排气模块正面面板相互平行，且与水平面成锐角，所述上层后背面板处于与水平面垂直的平面，所述下层风扇模块与上层风扇模块的宽度相适应；以及

上层排气模块和下层排气模块被进一步以堆栈的配置方式沿着装置的深度布置，下层风扇模块布置在相对于上层风扇模块的偏置方位上。

2.根据权利要求1的装置，其中每一个风扇都被布置，以致当装置被安装在设备支架或壳体的排气一侧时，每一个风扇的空气吸入一侧与设备支架或壳体的内部是流体连通的。

3.根据权利要求1的装置，其中机架被构造和排列，以致当装置被安装在设备支架或壳体上时，装置形成至少设备支架或壳体的门的一部分。

4.根据权利要求1的装置，其中机架沿着第一侧面配置用以可移除地连接到设备支架或壳体上，从而允许装置沿着第一侧面以类似于门的方式朝向或远离于设备支架或壳体枢轴移动。

5.根据权利要求1的装置，进一步包括经过构造和排列用于可移除地连接到设备支架或壳体上的框架组件，框架组件被进一步构造和排列用于容纳和限制装置。

6.根据权利要求5的装置，其中框架组件沿着第一侧面被配置用以可移除地连接到机架的第一侧面上，和其中框架组件被连接到机架上以允许装置以类似于门的方式朝向或远离于设备支架或壳体枢轴移动。

7.根据权利要求6的装置，其中框架组件的第一侧面通过铰链装置连接到机架的第一侧面上。

8.根据权利要求5的装置，其中框架组件包括一对相邻且平行的纵向部件，每一个纵向部件被构造和排列用于伸缩展开或缩回来调节框架组件的高度。

9.根据权利要求5的装置，其中框架组件限定宽度，以致框架组件被配置用于连接到(i)标准尺寸的19英寸或23英寸的支架或(ii)非标准尺寸的支架或壳体上。

10.根据权利要求1的装置，进一步包括截止面板，该截止面板被构造和排列用于可移除地连接到装置的底部和用于掩盖在装置被安装到设备支架或壳体上之后位于装置之下的暴露的区域，以帮助将从装置中排出的废气损失减到最小。

11.根据权利要求1的装置，其中第一和第二内部空气室被配置和排列用以终止在沿着装置的顶部限定的排气端口中。

12.根据权利要求1的装置，其中第一内部空气室和第二内部空气室的每一个都被配置和排列在对应的上层排气模块和下层排气模块中，以致第一内部空气室和第二内部空气室中的每一个都大致相等地阻止被风扇排出的空气。

13.根据权利要求1的装置，其中上层风扇模块吸入空气并使吸入的空气以以下条件的其中之一进入到第一内部空气室中，(i)速度大约等于下层风扇模块吸入空气并使吸入的空气进入到第二内部空气室中的速度，和(ii)速度变为下层风扇模块吸入空气并使吸入的空气进入到第二内部空气室中的速度。

14.根据权利要求1的装置，其中上层风扇模块中的风扇和下层风扇模块中的风扇中的至少其中之一被可操作地连接到控制器上。

15.根据权利要求14的装置，其中控制器被配置用以控制风扇的速度。

16.根据权利要求15的装置，其中风扇被配置成能以变化的速度进行操作。

17.根据权利要求16的装置，其中控制器进一步被配置为响应于装置的一个或更多的操作参数来调节风扇的可变速度。

18.根据权利要求15的装置，其中控制器调节风扇速度以响应至少以下参数：(i)在一个或更多的特定时间内确定的装置内的一个或更多的温度；(ii)在一个或更多的特定时间内确定的设备支架或壳体内的一个或更多的温度；和(iii)在一个或更多的特定时间内确定的设备支架或壳体内的一个或更多的功率负载。

19.根据权利要求14的装置，其中控制器通过网络被可操作地连接到网络控制器上和进一步被配置用于将与装置的一个或更多的操作参数有关的信息提供给网络控制器。

20.根据权利要求19的装置，其中网络控制器被配置用于将一个或更多的控制信号提供给控制器和上层和/或下层风扇模块，以控制装置的一个或更多的操作参数。

21.一种用于从设备支架或壳体中排出废气的空气排出装置，该装置包括：

限定内部腔室的机架，机架具有正面面板、上层后背面板、下层后背面板、位于正面面板后面的下层排气模块正面面板、两个侧壁和在正面面板和后背面板之间的一个位置处在机架内垂直水平面延伸的内壁，并且正面面板、后背面板和内壁相互平行；

至少一个布置在内部腔室中并且可移动地固定在上层后背面板上的上层风扇模块，该至少一个上层风扇模块包括与由内壁、侧壁和上层后背面板限定的第一内部空气室耦合的风扇；

至少一个布置在内部腔室中且位于至少一个上层风扇模块之下的下层风扇模块，且该下层风扇模块被可移动地固定在下层后背面板上，所述的至少一个下层风扇模块包括与由下层排气模块正面面板、内壁、正面面板、侧壁和下层后背面板限定的第二内部空气室耦合的风扇，所述的下层后背面板和下层排气模块正面面板相互平行，且与水平面成锐角；上层后背面板处于与水平面垂直的平面，所述下层风扇模块与上层风扇模块的宽度相适应；

至少一个下层风扇模块与至少一个上层风扇模块耦合以堆栈的配置方式沿着装置的深度布置，以致至少一个下层风扇模块的空气吸入一侧被布置在相对于至少一个上层风扇模块的空气吸入一侧的偏置方位上。

22.一种用于从设备支架或壳体中排出废气的空气排出装置，该装置包括：

限定内部腔室的机架，机架具有正面面板、上层后背面板、下层后背面板、位于正面面板后面的下层排气模块正面面板、两个侧壁和在正面面板和后背面板之间的一个位置处在机架内垂直水平面延伸的内壁，并且正面面板、后背面板和内壁相互平行；

布置在内部腔室中的第一和第二上层风扇模块，每一个上层风扇模块是可移动地固定在上层后背面板上的，且包括与由内壁、侧壁和上层后背面板限定的上层内部空气室耦合的风扇，第一和第二上层风扇模块在沿着装置的宽度方向上被彼此相邻布置；

第一和第二下层风扇模块布置在内部腔室中且位于第一和第二上层风扇模块之下，每一个下层风扇模块都可移动地固定在下层后背面上且包括与由下层排气模块正面面板、内壁、正面面板、侧壁和下层后背面板限定的下层内部空气室耦合的风扇，第一和第二下层风扇模块在沿着装置的宽度方向上被彼此相邻布置，下层后背面板和下层排气模块正面面板相互平行，且与水平面成锐角；上层后背面板处于与水平面垂直的平面，所述下层风扇模块与上层风扇模块的宽度相适应；以及

第一和第二上层风扇模块和第一和第二下层风扇模块进一步以堆栈的配置方式沿着装置的深度方向上布置，第一和第二下层风扇模块被布置在相对于第一和第二上层风扇模块的偏置方位上。

23.一种用于从设备支架或设备壳体中排出废气的系统，该系统包括：

空气排出装置，该空气排出装置经过配置和排列用于安装到通风排出废气的设备支架或壳体的一部分上，和用于提供空气排出装置和设备支架或壳体的内部之间的流体连通，空气排出装置包括：

i)至少一个布置在机架的内部腔室中的上层风扇模块，所述的机架具有正面面板、上层后背面板、下层后背面板、位于正面面板下面的下层排气模块正面面板、两个侧壁和在正面面板和后背面板之间的一个位置处在机架内垂直水平面延伸的内壁，并且正面面板、后背面板和内壁相互平行，所述的至少一个上层风扇模块是可移动地固定在上层后背面板上，且包括与由内壁、侧壁和上层后背面板所限定的第一内部空气室耦合的风扇，所述的第一内部空气室延伸到限定在机架的顶部上的排气端口，

ii)至少一个布置在内部腔室中且位于至少一个上层风扇模块之下的下层风扇模块，该至少一个下层风扇模块是可移动地固定在下层后背面板上，且包括与由下层排气模块正面面板、内壁、正面面板、侧壁和下层后背面板限定的第二内部空气室耦合的风扇，该第一内部空气室延伸到排气端口，下层后背面板和下层排气模块正面面板相互平行，且与水平面成锐角；上层后背面板处于与水平面垂直的平面，所述下层风扇模块与上层风扇模块的宽度相适应，和

iii)至少一个下层风扇模块与至少一个上层风扇模块耦合以堆栈的配置方式沿着装置的深度布置，以致至少一个下层风扇模块的空气吸入一侧被布置在相对于至少一个上层风扇模块的空气吸入一侧的偏置方位上；以及

外部排气管，该外部排气管与排气端口耦合并被配置用于容纳来自第一和第二内部空气室的废气和被配置用于将废气引导到装置的外部区域。

24.根据权利要求23的系统，其中外部排气管包括与空气调节系统流体连通的回风室和被配置用于将废气引导到空气调节系统中以在空气返回到安装有设备支架或壳体的设备室或数据中心之前进行冷却。

25.根据权利要求24的系统，其中空气调节系统将废气冷却到大约60华氏度到大约70华氏度的范围内。

26.根据权利要求23的系统，其中外部排气管包括与通风系统流体连通的废气室和被配置用于将废气引导到通风系统中以从安装有设备支架或壳体的设备室或数据中心中排出废气。

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