CN102103398A - 适用于货柜式数据中心的空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种适用于货柜式数据中心的空调系统，其包括：一机房，其包括一隔板及一底面，其中该隔板具有多个镂空区域；以及多个数据处理设备，设置在该隔板上方；多个送风装置，设置在该隔板下方对应于该镂空区域处，用以引导一气流朝该数据处理设备流动，进而对多个数据处理设备进行降温，其中每一送风装置包括至少一风扇及一流道阻断结构，该流道阻断结构设置于该送风装置的风流路径上，其中当所述多个送风装置之一停止运行时，则自动关闭该停止运行的送风装置的该流道阻断结构，从而阻断该气流的风流路径。

Description

适用于货柜式数据中心的空调系统
技术领域
本发明涉及一种空调系统，尤指一种适用于货柜式数据中心的空调系统。
背景技术
数据中心(data center)指集合了大量电脑元件，例如：服务器、储存装置等，并安装于数据处理设备内，以进行数据处理的场所，而货柜式数据中心(portable data center)便是将数据处理设备集中于可移动的机房中，例如：货柜式机房，以提升使用便利性。然而，由于数据处理设备运行时会产生热能，当众多数据处理设备容置于货柜式机房中，若无法及时散热，便会对数据处理设备的运行造成严重影响，是以如何调节数据中心的作业环境便为一种要课题。
请参阅图1，其为现有货柜式数据中心内部的空调系统的示意图。货柜式数据中心包括机房(未显示)、多个数据处理设备11及多个送风装置12。数据处理设备11可为电脑服务器或网络设备等装置。多个送风装置12则用以提供冷气流，以对多个数据处理设备11进行冷却、降温。再者，机房中通常设有一隔板13，隔板13具有多个镂空区域(未显示)。其中多个数据处理设备11设置在隔板13上方，多个送风装置12则设置在隔板13下方对应于镂空区域处。另外，隔板13与机房底面14之间有一距离，使得气流可在隔板13与底面14之间的底部空间15中流动。
当多个送风装置12于正常运行状态时，多个送风装置12所吹出的冷气流流向数据处理设备11，对多个数据处理设备11进行冷却、降温；由多个数据处理设备11离开的热气流则向下进入底部空间15，再与设置在底部空间15的热交换器(未显示)进行热交换作用，使部分热气流的温度下降；由热交换器离开的冷气流则经送风装置12驱动向上吹出。换言之，当多个送风装置12于正常运行状态时，气流可顺着正常循环流道在机房内部流动。
然而，若其中一送风装置处于待机、维修或是损坏而无法运行的状态时，则会使得原有的气流流道随之改变，而形成低阻抗的流道。如图1所示，位于中央的送风装置处于无法运行的状态，邻近于该送风装置12且正常运行的送风装置所吹出的冷风流，会有部分流向该送风装置，并且由送风装置的出风口逆流流向入风口，再被送风装置吸入。换言之，少量冷风流产生短循环现象。一旦发生短循环现象，送风装置的送风效率降低。
因此，如何发展一种适用于货柜式数据中心的空调系统，以解决现有技术的缺陷，实为相关技术领域者目前所迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的为提供一种适用于货柜式数据中心的空调系统，以解决现有空调系统因其中一送风装置的维修或损坏等停机情形，而产生低阻抗流道，进而在空调系统内形成短循环的现象，以避免空调系统提供的冷风流使用效率降低。
为达上述目的，本发明的一较广实施形式为提供一种适用于货柜式数据中心的空调系统，其包括：
一机房，其包括一隔板及一底面，其中该隔板具有多个镂空区域；
多个数据处理设备，设置在该隔板上方；以及
多个送风装置，设置在该隔板下方对应于该镂空区域处，用以引导一气流朝该数据处理设备流动，进而对多个数据处理设备进行降温，其中每一送风装置包括至少一风扇及一流道阻断结构，该流道阻断结构设置于该送风装置的风流路径上，
其中当所述多个送风装置之一停止运行时，则自动关闭该停止运行的送风装置的该流道阻断结构，从而阻断该气流的风流路径。
根据本发明的构想，其中该空调系统还包括一热交换器，其设置于该隔板与该底面之间，以调节该气流的温度。
根据本发明的构想，其中该流道阻断结构为具有多个叶片的可控式风门。
根据本发明的构想，其中该流道阻断设置于该送风装置的出风口处。
根据本发明的构想，其中该送风装置还包括一网罩，覆盖于流道阻断结构上，以作为该流道阻断结构的保护盖。
根据本发明的构想，其中该送风装置还包括一控制器，其与该风扇及该流道阻断结构电连接，用以控制该风扇的运行及该流道阻断结构的开启与关闭等动作。
根据本发明的构想，其中当所述多个送风装置之一停止运行时，该停止运行的送风装置的该风扇发出一第一信号至该控制器，该控制器根据该第一信号而输出一第二信号至该流道阻断结构，且流道阻断结构根据该第二信号而处于关闭状态。
根据本发明的构想，其中该空调系统还包括一控制单元，其与每一送风装置的该风扇及该流道阻断结构电连接，用以控制该风扇的运行及该流道阻断结构的开启与关闭等动作。
根据本发明的构想，其中当所述多个送风装置之一停止运行时，该停止运行的送风装置的该风扇发出一第一信号至该控制单元，该控制器根据该第一信号而输出一第二信号至该流道阻断结构，且流道阻断结构根据该第二信号而处于关闭状态。
附图说明
图1：其为现有货柜式数据中心内部的空调系统的示意图。
图2：其为本发明一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的剖视图。
图3：其为图2所示的空调系统的剖面图。
图4：其为本发明一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的送风装置的分解图。
图5：其为本发明一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的送风装置的分解图，其中流道阻断结构处于关闭状态。
图6：其为本发明一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的送风装置的控制架构的方块图。
图7：其为本发明另一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的送风装置的控制架构的方块图。
其中，附图标记说明如下：
11：数据处理设备
12：送风装置
13：隔板
14：机房底面
15：底部空间
2：空调系统
20：机房
21：数据处理设备
22：送风装置
220：控制器
221：风扇
222：流道阻断结构
223：网罩
224：叶片
225：通道
23：热交换器
24：隔板
25：机房底面
26：底部空间
27：控制单元
具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的形式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上用于说明，而非用以限制本发明。
图2为本发明一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的剖视图(cutaway view)。图3为图2所示的空调系统的剖面图(cross-sectional view)。请参阅图2及图3。货柜式数据中心的空调系统2包括机房20、多个数据处理设备21、多个送风装置22以及一或多个热交换器23。为了清楚图标机房20内部结构，图2所示为开启机房20的门，并且移除部分壁面，然而机房20于使用时将其门关闭以利调控其作业环境。
再者，机房20中通常设有一隔板24，隔板24具有多个镂空区域(未显示)。其中多个数据处理设备21设置在隔板24上方，多个送风装置22设置在隔板24下方对应于镂空区域处，热交换器23则设置在隔板24下方。隔板24与机房底面25之间有一距离，使得气流可在隔板24与底面25之间的底部空间26中流动，并且通过热交换器23进行热交换作用。
当多个送风装置22于正常运行状态时，多个送风装置22所吹出的冷气流流向数据处理设备21，对多个数据处理设备21进行冷却、降温；由多个数据处理设备21离开的热气流则向下进入底部空间26，再与设置在底部空间26的热交换器23进行热交换作用，使部分热气流的温度下降；由热交换器23离开的冷气流则经送风装置22驱动向上吹出。换言之，当多个送风装置22于正常运行状态时，气流可顺着正常循环流道在机房20内部流动。
如现有技术所述，若其中一送风装置22处于待机、维修或是损坏而无法运行的状态时，则会使得原有的气流流道随之改变，而形成低阻抗的流道，使少量冷风流产生短循环现象。一旦发生短循环现象，相邻送风装置的使用效率降低。为了避免短循环现象发生，本发明空调系统2进一步在送风装置22的风流路径上设置流道阻断结构(请参照图4)。
图4为本发明一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的送风装置的分解图。如图所示，送风装置22包括至少一风扇221、一流道阻断结构222及一网罩223。流道阻断结构222位于风扇221的风流路径上，例如：出风口处，以通过流道阻断结构222来调控风流路径。再者，根据本发明的一实施例，流道阻断结构222为具有多个叶片224的可控式风门。当调整所述多个叶片224使其大体上平行于正常的风流方向时，可于所述多个叶片224之间定义出多个通道225。当风扇221于正常运行状态时，由风扇221所吹出的冷气流得以通过所述多个通道225，进而流向数据处理设备21，对多个数据处理设备21进行冷却、降温。再者，网罩223覆盖于流道阻断结构222上，并且具有通风孔。因此，网罩223可作为流道阻断结构222的保护盖，并容许通流经流道阻断结构222的冷气流通过通风孔，进而流向数据处理设备21。
图5为本发明一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的送风装置的分解图，其中流道阻断结构处于关闭状态。根据本发明，若该送风装置22处于待机、维修或是损坏而无法运行的状态时，可通过控制器(如图6所示)控制该流道阻断结构222处于关闭状态，进而阻断可能产生的低阻抗流道，并且使其他正常运行的送风装置22所吹送出的冷风流依照正常循环路径吹送，以避免送风效率降低。
请参阅图6，其为本发明一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的送风装置的控制架构的方块图。如图所示，每一送风装置22还具有一控制器220。控制器220与风扇221及流道阻断结构222电连接，用以控制风扇221的运行及流道阻断结构222的开启与关闭等动作。若该送风装置22的风扇221处于待机、维修或是损坏而无法运行的状态时，该风扇221会发出一第一信号S1至控制器220。根据第一信号S1，控制器220输出一第二信号S2至流道阻断结构222。根据第二信号S2，流道阻断结构222处于关闭状态。亦即，根据第二信号S2，所述多个叶片224被调整为大体上垂直于正常的风流方向，所述多个叶片224将无法定义出多个通道225，进而阻断可能产生的低阻抗流道，以防止短循环发生。
请参阅图7，其为本发明另一较佳实施例的货柜式数据中心的空调系统的送风装置的控制架构的方块图。如图所示，货柜式数据中心的空调系统还包括一控制单元27。该控制单元27与每一送风装置22的风扇221及流道阻断结构222电连接，用以控制风扇221的运行及流道阻断结构222的开启与关闭等动作。如图7所示，位于中央的送风装置22处于无法运行的状态。若该送风装置22的风扇221处于待机、维修或是损坏而无法运行的状态时，该停止运行的送风装置22的风扇221会发出一第一信号S1至控制单元27。根据第一信号S1，控制单元27输出一第二信号S2至该停止运行的送风装置22的流道阻断结构222。根据第二信号S2，流道阻断结构222处于关闭状态。亦即，根据第二信号S2，所述多个叶片224被调整为大体上垂直于正常的风流方向，所述多个叶片224将无法定义出多个通道225，进而阻断可能产生的低阻抗流道，以防止短循环发生。
综上所述，本发明适用于货柜式数据中心的空调系统，通过空调系统的控制单元、或是送风装置的控制器控制设置于送风装置内的流道阻断结构，关闭对应于待机或停机状态的送风装置的流道阻断结构，进而阻断低阻抗的风流路径，使得正常运行的供风单元的循环风流路径不会流至邻近的低阻抗流道而产生短循环现象，从而可提升空调设备及其中供风单元的使用效能，进而达到节省耗电量、电费成本、环保节能及延长空调设备使用年限等优点。
纵使本发明已由上述的实施例详细叙述，但可由熟悉本领域技术的人员进行任意修饰，然而皆不脱所附权利要求书所欲保护的范围。

Claims (9)

1.一种适用于货柜式数据中心的空调系统，其包括：
一机房，其包括一隔板及一底面，其中该隔板具有多个镂空区域；
多个数据处理设备，设置在该隔板上方；以及
多个送风装置，设置在该隔板下方对应于该镂空区域处，用以引导一气流朝该数据处理设备流动，进而对多个数据处理设备进行降温，其中每一送风装置包括至少一风扇及一流道阻断结构，该流道阻断结构设置于该送风装置的风流路径上，
其中当所述多个送风装置之一停止运行时，则自动关闭该停止运行的送风装置的该流道阻断结构，以阻断该气流的风流路径。
2.如权利要求1所述的空调系统，其中该空调系统还包括一热交换器，该热交换器设置于该隔板与该底面之间，以调节该气流的温度。
3.如权利要求1所述的空调系统，其中该流道阻断结构为具有多个叶片的可控式风门。
4.如权利要求1所述的空调系统，其中该流道阻断设置于该送风装置的出风口处。
5.如权利要求1所述的空调系统，其中该送风装置还包括一网罩，该网罩覆盖于流道阻断结构上，以作为该流道阻断结构的保护盖。
6.如权利要求1所述的空调系统，其中该送风装置还包括一控制器，该控制器与该风扇及该流道阻断结构电连接，用以控制该风扇的运行及该流道阻断结构的开启与关闭等动作。
7.如权利要求6所述的空调系统，其中当所述多个送风装置之一停止运行时，该停止运行的送风装置的该风扇发出一第一信号至该控制器，该控制器根据该第一信号而输出一第二信号至该流道阻断结构，且该流道阻断结构根据该第二信号而处于关闭状态。
8.如权利要求1所述的空调系统，其中该空调系统还包括一控制单元，该控制单元与每一送风装置的该风扇及该流道阻断结构电连接，用以控制该风扇的运行及该流道阻断结构的开启与关闭等动作。
9.如权利要求8所述的空调系统，其中当所述多个送风装置之一停止运行时，该停止运行的送风装置的该风扇发出一第一信号至该控制单元，该控制器根据该第一信号而输出一第二信号至该流道阻断结构，且该流道阻断结构根据该第二信号而处于关闭状态。
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