CN102238855A - 气冷式通信机柜 - Google Patents
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Abstract
一种气冷式通信机柜，所述机柜具有进入冷却气体的进气端面和排出发热气体的排气端面，其中在至少一个端面上设有该导风装置，该导风装置具有在垂直所述机柜端面的方向上具有实质厚度的引导仓以保证引导足够的风量，该引导仓具有与所述机柜端面相适合的第一导风口，以及与机柜外部气体向连接的第二导风口，所述导风装置被设置成适合机柜气冷的实质性密封，以使得机柜外部的气体通过第二导风口、引导仓、第一导风口和所述机柜端面气路连接，同时所述导风装置在与所述机柜端面相对处设有仓门，并优选的采用透明材料制成，以方便操作和观测。
Description
技术领域
本发明涉及一种通信机柜，尤其是气冷式通信机柜。
背景技术
随着通信、电子集成监控技术的发展，服务器、数据中心被广泛得到采用，而机柜无疑成为了这些数据中心、服务器的基本单元和载体。通常在数据中心的独立封闭的房间内设有多台的机柜，每台机柜中安装有大量的电气设备和元件，例如常见的印刷电路板，通过对其紧凑而有序的排列并输入电流以实现相应的功能。数据显示每台机柜的输入电流约为10A，而这些电流的相当大的一部分将转化为热量而释放。这些被释放的热量将反作用到周围的电器元件，影响其正常工作，因而需要及时排出机柜，并提供冷空气用以补偿，同样对于拥有多个机柜的机房数据中心而言也需要保持整个房间的适宜温度，以及保证每个机柜局部的适宜温度。
为此通常的做法是在数据中心中设有排出冷气的空调系统，冷空气通过设在机柜前端面的进气端面进入机柜，经过机柜内部的冷热交换后从机柜后端面的排气端面排出。常见数据中心的机柜都是通向排列，即机柜前端面均朝一个方向，这样的结果是，后排机柜的前端面(即进气端面)，与前排机柜的后端面(即排气气面)相对，因此热空气不断累积，造成越靠后排的机柜的冷却效果极差，最终无法工作。目前，还有一种背靠背式的排列方式，这种方式避免了机柜的进气端面与排气端面直接相对，使机柜的进气端面吸入所在房间区域内的空气。但由于机柜背对背设置，大量的较热空气将被排出，这些热空气将直接与房间中的冷空气进行交换和补偿，造成空调负荷加剧。另外更严重的是，由于房间的大小和空调的功率特点，使得房间局部热空气严重聚集无法得到有效的冷却。这些都使得这些位置上的机柜无法工作，或者只能闲置。
因此，目前技术要求单个机柜的集成程度不断提高，24小时的不停机工作，同时多机的热机冗余备份，都使得机柜的排出的热量大幅度的增加，而相矛盾的是数据空间的相对固定、空调设备的功率固定，为解决这些矛盾只好增加房间的面积、减少机柜的数量、增加空调的数量和功率。这些都大幅度了增加了数据中心的成本、降低了空间的利用率和数据中心的整体功能。
如何在有限的空间和空调投入的前提下，保障有效的散热效果，以实现机柜数量的最大化，已成为制约数据中心进一步实现功能提升的瓶颈。
发明内容
为了能够解决上述技术问题，本发明提供一种新型的气冷式通信机柜，以实现机柜、数据中心的经济化冷却。
为此，本创作揭示了一种气冷式通信机柜，所述机柜具有进入冷却气体的进气端面和排出发热气体的排气端面，其中在至少一个端面上设有该导风装置，该导风装置具有在垂直所述机柜端面的方向上具有实质厚度的引导仓以保证引导足够的风量，该引导仓具有与所述机柜端面相适合的第一导风口，以及与机柜外部气体向连接的第二导风口，所述机柜外部气体与所述机柜的进气端面和排气端面相对应的为冷却气体和室内气体。
作为进一步的改进，所述导风装置被设置成适合机柜气冷的实质性密封，以使得机柜外部的气体通过第二导风口、引导仓、第一导风口和所述机柜端面气路连接。
作为更进一步的改进，所述第二导风口被设置在所述导风装置靠近机柜顶部的上端部。本发明还可以，所述导风装置的上端部被设置成高出所述机柜顶部。另外，所述导风装置通过角结将其上端部与机柜的顶部相连。
本发明的另一实施例是，所述导风装置在与所述机柜端面相对处设有仓门。该仓门优选的采用透明材料制成。
可以理解的是，采用本发明后，由空调定点提供的冷却气体通过第二导风口、引导仓、第一导风口和所述机柜进气端面气路连接，保证了机柜冷却气体的充足和适宜温度，排出了外界的气体混合干扰，空调效率大大提高。而机柜产生的热空气则可以由所述机柜排气端面、第一导风口、引导仓、第二导风口排出机柜外，避免对其他机柜正面的干扰，同时由于第二导风口靠上位置设置使得热气体处于上部，更加避免了对底端进气端面的影响。使得空调装置和房间面积更加经济，解决散热和空间布局的矛盾。
附图说明
图1是本发明中的机柜的立体示意图；
图2是本发明中的安装有本装置的机柜立体示意图；
图3是本发明中的本装置的立体示意图；
图4是本发明中的本装置的俯视示意图；
图5是具有多个本装置的机柜所组成的数据中心示意图。
具体实施方式
本创作揭示了一种气冷式通信机柜，图1显示的本发明中机柜10的立体示意图，常见的机柜为有一定高度的长方体外型，其包括：进入冷却气体的进气端面1和排出发热气体的排气端面2，和机柜的顶部3，通常机柜基本为封闭的结构一对内部设备提供保护和支承。
图2是本发明中的安装有本装置的机柜立体示意图。本图是以安装在进入冷却气体的进气端面1上的本装置20为例，需要指出的是，其安装在机柜10的排出发热气体的排气端面2也类似的结构和功能。从本图可见，本气冷式通信机柜在垂直所述机10的进入冷却气体的进气端面1的方向上具有实质厚度L，因此形成了气体的引导仓13以保证引导足够的风量，该引导仓13具有与所述机柜进气端面1相适合的第一导风口11，以及与机柜外部气体向连接的第二导风口12。
其中第二导风口可以根据具体的机构设置在不同的方位如12’和12”，而第二导风口通常设置在气冷式通信机柜20的靠近机柜顶部的上端部。图2中优选的实施例是，所述导风装置20的上端部被设置成高出所述机柜顶部3，其中图2可见所述导风装置20通过角结4将其上端部与机柜的顶部3固定相连。
由于该导风装置20可以安装在机柜的进气端面1或者排气端面2上，因此与安装在不同端面相对应的第二导风口12处的气体便可以为冷却气体和室内气体。图2采用的是安装在进气端面1上，相对应的第二导风口12处的气体为冷却气体。
图2还显示了本发明中的导风装置20在与所述机柜进气端面11相对处设有仓门14。该仓门通常采用透明材料制成，以方便操作者的观测和对机柜的调整。
经过上述的介绍，可以理解的是本发明中的导风装置20被设置成适合机柜10气冷的实质性密封，以使得所述机柜10外部气体，例如冷却气体，通过第二导风口12、引导仓13、第一导风口11和所述机柜的进气端面1气路连接。
图3是本发明中的本装置的立体示意图，可见本导风装置20所具有的与机柜相应端面1或2相适合的第一导风口11，以及与机柜外部气体向连接的第二导风口12，在垂直所述机10的相应端面1或2的方向上具有实质厚度L，以形成和保证引导足够的风量气体的引导仓13，同时导风装置20优选的安装有透明的仓门14以方便操作。
图4是本发明中的本装置的俯视示意图，也同样的清晰的显示了导风装置20所具有的第一导风口11，与正上端的第二导风口12，在垂直所述机10的相应端面1或2的方向上具有实质厚度L，为方便操作而安装有透明的仓门14。
图5所示的是具有多个本发明装置的机柜所组成的数据中心40的示意图，在该数据中心40中具有空调30和相应的空调管道31，机柜101，102，103被按照一定的用途布置在数据中心40中。如图示，空调管道31在相应的机柜位置处具有供给口311，312，313为相对应的机柜101，102，103定点提供冷却空气A。供给口311与机柜101上的导风装置201的第二导风口121相对应，通常采用直接连接的方式为其提供机柜外部冷却气体a1。
正如前文所述，由于所述导风装置201被设置成适合机柜101气冷的实质性密封，以使得冷却气体a1通过第二导风口121、引导仓、第一导风口和所述机柜端面气路连接，因此，冷却空气a1直接通过本装置沿上述气路进入机柜101中为其提供冷却，并在实现了冷却和热交换后由机柜101的排气端面3排出气体b1。
由于采用独立封闭的供气冷却系统，各机柜均可以得到从空调设备中产生的冷却气体，保证其正常的工作要求，因此不会存在数据中心局部地区温度过高所引起的死机情况，因此机房的面积得到了最大的利用，同时空调也因采用定点的封闭供气，只需要少量气体就可以完成冷却任务，所以空调数量、功率和排放位置选择上都大大的自由，实现其高利用率。因此此种装置所组成的数据中心将更加经济、高效。
本发明中所揭示的多种功能结构及其实施例，均通过权利要求得到体现和保护，任何根据本发明中所示的附图和实施例所得到的启示，均落入本发明所保护的范围之中。
Claims (5)
1.一种气冷式通信机柜，所述机柜具有进入冷却气体的进气端面和排出发热气体的排气端面，其特征在于，
在至少一个所述端面上设有该导风装置，所述导风装置设有在垂直所述机柜端面的方向上具有实质厚度的引导仓以保证引导足够的风量；
所述引导仓具有与所述机柜端面相适合的第一导风口，以及与机柜外部气体向连接的第二导风口；
所述机柜外部气体与所述机柜的进气端面和排气端面相对应的为冷却气体和室内气体。
2.如权利要求1所述气冷式通信机柜，其特征在于：所述导风装置在与所述机柜端面相对处设有采用透明材料制成仓门。
3.如权利要求1或2所述气冷式通信机柜，其特征在于：所述导风装置被设置成适合机柜气冷的实质性密封，以使得所述机柜外部气体通过第二导风口、引导仓、第一导风口和所述机柜端面气路连接。
4.如权利要求3所述气冷式通信机柜，其特征在于：所述导风装置的上端部被设置成高出所述机柜顶部。
5.如权利要求4中所述气冷式通信机柜，其特征在于：所述导风装置通过角结将其上端部与机柜的顶部固定相连。
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