一种避免电气装置发生火灾的方法和系统的制作方法_2

文档序号:8926176阅读:来源:国知局
装置发生火灾的备用。
[0020] 因此,优选的系统是电气装置设置在容器中,并且该容器连接至包括固体推进剂 气体发生器的另一容器,并且多个这样的包括电气装置的容器被放置于机架上。该机架可 以是服务器数据中心的一部分。所述单独的电气装置可以是之前提到的处理器、微控制器、 高速视频卡、记忆卡、存储器(比如随机存取存储器(RAM))、网络接口和控制器、半导体装 置、磁盘驱动器、小型计算机接口(SCSI)总线控制器、视频控制器、电源等等,以及一个或 多个子系统。
[0021] 更优选地,所述系统包括具有多个机架的数据中心,其中所述机架包括服务器,所 述服务器单独连接至电源、单独设置有包括固体推进剂气体发生器的所述容器、单独设置 有检测火灾指示水平的单元、以及单独设置有所述控制系统,所述控制系统具有控制逻辑 来对单个所述服务器中包括固体推进剂气体发生器的所述容器的触发器进行触发并切断 单个所述服务器的电源。
[0022] 上述系统还可包括一个或多个磁盘存储系统、一个或多个变压器单元和/或一个 或多个记忆存储装置,上述磁盘存储系统、变压器单元和记忆存储装置单独设置有包括固 体推进剂气体发生器的所述容器,单独设置有检测火灾指示水平的单元、以及单独设置有 所述控制系统,所述控制系统具有控制逻辑来对这些单个电子装置中包括固体推进剂气体 发生器的所述容器的触发器进行触发并切断所述单个电子装置的电源。
[0023] 固体推进剂气体发生器是已知的。优选地,固体气体发生器产生惰性气体,合适 地,比如二氧化碳和氮。优选的固体推进剂气体发生器包括含固体叠氮化钠的组合物。已知 此类组合物能产生氮气,例如在专利申请W02009/078707中的记载,该申请的公开文本以 引用方式并入本发明。该公开文本公开了本发明中使用的合适的组合物,因为所述组合物 能产生高纯度的冷却用氮气,上述冷却即低于90°C,更合适地,低于40°C。申请人已发现, 产生的气体温度取决于周围环境温度,通常在所述周围温度的15°C之内。申请人进一步发 现,产生的惰性气体合适地将高出固体推进剂气体发生器本身的温度-2至10°C。所述高于 引用温度_2°C指的是低于引用温度2°C。在应用中,固体推进剂气体的温度就是电气装置 周围空气的温度。应当理解,当固体推进剂气体发生器设置于电气装置的可选的冷却风扇 流出口时,该温度更高,当固体推进剂气体发生器设置于例如服务器机架的前侧(有时被 称为冷侧)时,该温度更低。在这两种情况下,或者当将惰性气体供应给电气装置时,产生 的惰性气体温度将会处于会减小或避免热冲击(thermal shock)的一定范围内。在优选的 系统中,将该容器与电气装置间隔开,从而使产生氮气的温度稍低于过热电气装置的温度。 这是有利的,因为当该将气体提供到电气装置的内部时,会产生少许冷却效果。
[0024] 所述含有叠氮化钠的组合物优选为固体多孔材料,适合于产生氮气,该材料的孔 隙率为20-75vol. %,其中叠氮化钠占所述组合物总重量的60-90wt. %,所述组合物还包 括冷却剂、粘合剂以及改良剂。孔隙率是指自由体积占固体多孔材料体积的百分比,其中自 由体积是用于制备多孔材料的固体体积与多孔材料本身的体积差。孔隙率均匀分布于固体 材料中,从而使产生的气体能通过该固体材料的孔隙。
[0025] 优选地,该含固体叠氮化钠的组合物包括0. l_20wt. %的冷冻剂。优选的冷冻剂 是600K时热容量至少为1400J/K/kg的无机盐,以便提供充分冷却。进一步地,该冷冻剂重 要的作用是用作调渣剂(slag modifier)。因为其特性是,在气体发生器运行之后,能将渣 (slag)保留在原处。在优选的实施例中,该冷冻剂的热容量至少为1900J/K/kg。该冷冻剂 应为惰性的,这是指,在气体产生的反应温度时,该冷冻剂不会分解或与装料(charge)中 其它组分发生反应。这意味着这里不能使用氢氧化物和碳酸盐,因为它们不适合。该冷冻 剂优选为选自 LiF、Li20、Li2C2、Li3N 3、Li2S04、Li2B20 4、Li2B4OjP Li 2Si03中的一种或多种化 合物。鉴于调渣剂和冷却剂的优越的综合性能,该冷冻剂优选为锂化合物。
[0026] 优选地,所述含有叠氮化钠的组合物还包括0. l_20wt. %的改良剂。优选的改良剂 或燃烧调节剂(burning modifier)选自金属氧化物和金属碳酸盐。通常,这些改良剂不具 有冷却剂的高热容量。进一步地,该改良剂要么在该系统中进行放热反应,要么具有催化功 能。改良剂优选使用三氧化二铁(Fe 2O3)或碳酸钠(Na2CO3)。
[0027] 合适地,所述含有固体叠氮化钠的组合物包括占所述组合物总重量3_15wt%粘合 剂,其选自于包括碱金属硅酸盐(优选为水玻璃)或聚四唑中的至少一个组成的组。
[0028] 所述触发器可以是能借助于任何合适的手段引起固体推进剂组合物燃烧的任意 装置。所述触发器可以是典型的烟火(pyrotechnic)型,但也可以使用其它(常规)触发 器。设置该触发器,以便能触发该组合物并且产生氮气。
[0029] 为了确保气体发生器不排放钠或其反应产物,以及确保该气体不包含颗粒物质或 不希望的化学污染物,该气体发生器设置有过滤器,用于过滤掉钠和任何其它不希望的污 染物以及固体或液体物质。合适的过滤器包含互相混合或者连续的粒状材料,比如活性炭、 沙、沸石、金属氧化物及上述的组合。
[0030] 优选地,该气体发生器递送惰性气体,其惰性气体含量至少为85vol. %,优选为至 少95vol. %。在产生氮气的情况下,优选地,该气体包含的可燃或易燃气体浓度远低于其在 空气中可燃性极限,并且优选地,甲烷的浓度低于0. 2vol. %,氢的浓度低于1.0 vol. %,一 氧化碳的浓度低于0. 02vol. %,排放气体中氨的浓度优选低于0. 05vol. %。
[0031] 所述探测火灾指示水平的单元包括用于检测所述电气装置中的温度、一氧化碳水 平和烟雾颗粒水平的单元,其可存在于该装置内部或者仅设置在该装置外部。合适地,这些 单元被集成在该包括固体推进剂燃气的容器内部,该容器连接至所述电气装置。所述探测 火灾指示水平的单元包括用于探测所述电气装置中的温度、一氧化碳水平和烟雾颗粒水平 的单元,其可以是本领域技术人员熟知的单元。
[0032] 可以应用公知常识来为每个应用选择合适的单元并设置阈值。温度阈值可以在 50-125°C之间。烟雾颗粒水平阈值可以是每立方厘米500000烟雾颗粒。在一氧化碳水平 探测和/或烟雾颗粒水平探测中,该阈值可以是固定值或以是在短时间内可探测水平的增 加值。例如,在短时间段(例如,1分钟)内,一氧化碳增加5ppm,可以表示存在火患。探测 温度的单元可以是公知的单元,例如热电偶或红外线传感器。
[0033] 该一氧化碳探测单元可以是化学的一氧化碳传感器。烟雾颗粒探测单元可包括光 学传感器或离子烟雾探测器。
【具体实施方式】
[0034] 图1示出了合适容器的示例。图1示出了管状容器1,其设置有容纳电子设备3的 空间2。该电子设备连接至传感器4和触发器5,该传感器4用来探测温度、一氧化碳和/ 或烟雾颗粒水平,例如,探测电子装置中的温度、一氧化碳和/或烟雾颗粒水平的值的热电 偶、烟雾探测器和/或一氧化碳传感器。该电子设备3还包括上述逻辑控制器。触发器5 与包含固体推进剂气体发生器6的空间相接触。在流出口 7和固体推进剂气体发生器6之 间存在过滤材料8。管状容器1的壁可以由不锈钢制成。还示出了电源连接器9,其为电子 设备3提供电能。
[0035] 在图2中,管状容器1被安装在服务器10的后侧。氮气的流出口通过管道11流 体连接到服务器10的内部。在过热或起火时,氮气能通过管道11流入服务器。还示出了 通过将电源连接器9连接到服务器10的电源从而为管状容器1供电。服务器中探测温度、 一氧化碳水平或烟雾颗粒水平的传感器4可以设置在服务器10的冷气出口 12。
[0036] 本发明还旨在一种避免连接电源的电气装置发生火灾的方法,包括:(a)测量火 灾指示水平,其包
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