[发明专利]密封护圈

说明书

技术领域

本发明涉及护圈以及类似设备，其用于密封加压容器(比如提供用于将调节过的空气供应至数据中心中的电子装备的那些)的开口同时允许线缆、软管、导管等穿过开口。

背景技术

尤其在数据中心，以及还有各种其他情况下，需要并且期望提供线缆、导管、软管和其他贯穿元件穿过地板、壁、天花板、配电盘等中的开口的通路，同时提供开口的有效密封并且同时有时根据需要容许贯穿元件的有效增加和/或移除和/或重新布置。一种典型的数据中心，例如，将容纳大量布置于机架中的计算机服务器，它们由线缆连接至其他服务器、网络等。这些数据中心通常是高度动态的，因为随着网络的扩张和重构，设备持续地增加和移除、重新布置和重新连接。

由于数据中心的服务器产生显著的热，并且这种热对计算机性能存在着有害影响，惯常的做法是冷却服务器，一般通过将调节过的空气供应至设备机架。为此，一种典型的数据中心构造有升高的地板，为线缆、软管、导管和其他维护元件提供空间，并且还用作供应调节过的空气的强制通风系统。升高地板的元件，通常为金属“砖片”，例如在服务器的机架的前面，设置有特殊布置的出口，用于排出调节过的空气。调节过的空气，在数据中心中相比环境空气而言相对较高的压力之下，沿着机架的前面向上排放并且被设置于各个服务器中的内部鼓风机吸入各个服务器中。

与服务器机架相关的还有一个或多个地板开口，其允许线缆和其他维护元件从地板下面的空间穿过地板砖片，用于连接至服务器。这些开口，有时这里称为维护开口，与前述用于调节过的空气的出口是分开的。重要的是最小化调节过的空气通过这些维护开口逸出，因为通过这些开口释放的空气会简单地与数据中心中的环境空气混合，而不会给服务器提供高效或有效的冷却。同时，期望提供维护元件在这些维护开口中的容易且高效的安装、逸出和其他重新布置。因此，与这些开口相关的任何密封手段需要适应于这种重新布置，同时提供有效的密封以防止调节过的空气在源自升高地板下面的强制通风空间中的压力之下的不利损失。

用于实现上述目标的一种特别有利形式的密封在Sempliner等的美国专利No.6,632,999中描述，该专利的内容整体地通过参考结合于此。`999号专利公开了一种形式的包括框架的护圈，其定位于维护开口中或上方并且设置有一个或多个刷状元件，刷状元件延伸过框架的开口并且用来阻止调节过的空气从加压容器或强制通风空间进入护圈的相对侧上的环境空气的任何流动。刷状元件容许贯穿元件比如线缆、导管等的存在，同时显著地最小化穿过开口的空气流动。这种布置还容许和便于数据中心的动态环境中所必需的贯穿元件的安装、移除和重新布置。

发明内容

本发明涉及上述`999号专利所公开的通用类型的密封护圈的改进形式，其具有新形式的不可渗透的、柔性的弹性密封元件，在所有操作状况下提供高度高效的密封。在不存在贯穿元件时提供几乎完美的密封，并且在一个或多个贯穿元件延伸穿过护圈时提供高度有效的密封，因为弹性密封元件的特点和构造使得其紧密地包围贯穿元件并在其周围形成密封，并且减少至其周围实际上最小化的任何开放空间。

在一种有利的形式中，本发明的护圈具有相对的、不可渗透的、可弹性变形的弹塑性密封元件，形成有深波纹。波纹密封元件在具有和不具有穿过护圈的线缆之下均提供了高效的密封。波纹密封元件的不可渗透材料基本上不允许空气穿过密封元件的内部部分。在波纹密封元件未受干扰(也就是，没有被线缆或其他贯穿元件所移位时)，相对密封元件的波纹优选地基本上“同相地”对准，以使得相对密封元件的自由端彼此抵靠并在其间形成密封。当线缆或其他贯穿元件延伸穿过护圈时，波纹的自由端远离其“休息(at rest)”位置位移。然而，密封元件的构造(源自于其中相对于开口宽度而言的深波纹)使能并引起柔性的弹塑性密封元件紧密地包围线缆(包括非常大的线缆或线缆束)并维持密封元件之间密封线的实质性封闭，即使在线缆从护圈中心位移时。

密封元件的波纹优选地以重复波形形状布置，并且半圆形的波峰和波谷由大致竖直的侧面部分互连。其他重复和非重复(例如可变化的)的波形也是适合的，比如正弦波、方形波、三角形或锯齿波等。

在某些形式的护圈密封中，有利的是形成交叉波纹，尤其在密封元件的自由端附近。能提供为一排或多排的交叉波纹提供了密封元件自由端处的更软动作并且还能提高密封元件紧密地包围任何贯穿元件并在其周围形成密封的能力。交叉波纹优选地与密封元件的深的主波纹相比相对较浅。