CN103025094A - 高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜。解决了服务器机柜存在的容易产生凝露甚至结霜的问题。机柜由柜体和柜门构成，柜体包括有硬件室和制冷除湿室，在柜体两侧上分别设置有风道，风道下端连接到制冷除湿室，风道上端连接有离心风机，在制冷除湿室内设置有制冷除湿装置和冷热空气交换室，冷热空气交换室具有进风口和出风口，出风口连接到硬件室的底部，进风口与风道连接。本发明的优点是柜体能保持恒定温度，并能对柜体内空气进行除湿，保证了系统稳定工作；将冷热空气交换从硬件室内分离出来，设置冷热空气交换室，使冷热空气交换在密封空间内进行，保证了硬件室始终处于相对干燥低温的环境，解决了凝露的可能。

Description

高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜

技术领域

本发明涉及一种机柜，尤其涉及一种结构合理、布局科学的、保持低温干燥环境的高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜。 

背景技术

现有的服务器机柜结构一般为：将数台计算机架设在一个机柜里，但往往由于电子元器件的发热，容易造成系统不稳定、即使有强换气设施，同样会因长时间使用积满灰尘使硬件使用寿命短而烦恼，因此必须建设恒温强排风的机房来解决，但机房的造价十分昂贵，而且需要专业人才维护等，而这往往是大多数企事业望而却步的原因。由此设计出一种恒温防尘计算机机柜，一般对一个容器的制冷降温都是采用蒸发管埋在容器内壁实现的，这样会造成容器内壁结霜，久而久之结霜会非常严重，假如用到计算机机柜，则在发热元器件作用下，电路板及元器件会产生严重的凝露并烧毁计算机元器件。还有就是风冷除霜方法出现，可消除容器内的结霜现象，但无法解决冷凝水的问题，在一般的思维概念中，冷热交换在一个容器内完成是唯一的方法，冷气直接作用于容器，冷却容器内的物件，由于在同一个容器内完成冷热交换，冷凝水挂壁现象在容器的中下部是无法解决的，一般多设计有冷凝水的下通道。显然这是无法应用于精密的电子元器件的工作环境的。

如之前申请的专利号为2011203333925，名称为可移动的恒温防尘式计算机集群系统的中国实用新型专利，其在柜体内设置有制冷装置，通过检查温度控制机柜内温度保持恒定，保证了系统稳定工作。但该装置就存在上述的缺点：计算机机柜内壁容易产生凝露甚至结霜现象，有可能对机柜内设备造成损坏。 

发明内容

本发明主要解决了现有技术中服务器机柜所存在的容易产生凝露甚至结霜的问题，提供了一种能够保持机柜内空气干燥的、保证计算机机柜长期稳定工作的高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜。

本发明另一个发明目的是解决了现有技术中服务器机柜没有安全防护设施或是安全性不高的问题，提供了一种具有视频监控、安全性高的高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜。

本发明第三个发明目的是解决了现有技术中湿热空气快速通过蒸发器，无法充分冷却除湿，浪费功耗的问题，提供了一种能够使空气搅动，产生迟滞作用，达到充分的降温除湿效果的高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜，由柜体和柜门构成，柜体包括有硬件室和设置在底部的制冷除湿室，在柜体的两侧上分别垂直设置有风道，风道下端连接到制冷除湿室，风道上端竖直延伸至柜体内顶部，并在风道上端连接有离心风机，在制冷除湿室内设置有制冷除湿装置和冷热空气交换室，冷热空气交换室具有进风口和出风口，所述出风口连接到硬件室的底部，所述进风口与风道连接。本发明采用了抽拉式箱体设计，使柜体内温度保持恒定，并且能对柜体内的空气进行除湿，防止了硬件过热、解决了柜体内结霜以及凝露的问题，使得服务器始终工作在相对干燥低温的环境，有效的保证了服务器工作的稳定。风道垂直设计，湿热空气由风道顶部的离心风机抽入，经过垂直的风道进入制冷除湿室，空气，达到了风速流动的最佳效果，湿热空气能很通畅的被抽离计算机机柜。本发明还将冷热空气交换从硬件室内分离出来，专门设置有冷热空气交换室，硬件室与冷热空气交换室分别形成单独密封空间，中间通过出风口相连通，这样使得冷热空气交换在专门的密封空间内进行，保证了硬件室始终处于相对干燥低温的环境，解决了凝露的可能。

本发明充分考虑到一旦压缩机发生故障，机柜在内循环的条件下温度会越来越高，直至烧毁电子元器件，因而在出风管道的下端设置了电动风门，一旦压缩机发生故障，控制器会及时给电动风门一个信号，打开风门，由于机柜的所有风扇都始终处于工作状态，使机柜处于自然的外循环状态。

作为一种优选方案，所述制冷除湿装置包括蒸发器、蒸发器离心风机、冷凝器、机组压缩机，所述蒸发器和蒸发器离心风机设置在冷热空气交换室内，蒸发器离心风机与出风口相连，蒸发器设置在进风口一侧，且蒸发器与蒸发器离心风机之间成90度角设置，所述冷凝器和机组压缩机设置在冷热空气交换室外，在靠近压缩机处的壁上设置有机组风机，在冷凝器前部设置有冷凝器风机。制冷除湿装置由两部分构成，一部分为冷凝器、压缩机、机组离心风机和冷凝器离心风机组成的半开放室，另一部分为蒸发器、蒸发器离心风机和冷热空气交换室组成的密封室。湿热空气由进风口进入冷热空气交换室，通过蒸发器后进行制冷除湿，然后由蒸发器离心风机抽离，经过出风口后进入硬件室。由于较大的风机容易造成进风的湿热空气快速通过蒸发器，无法充分冷却除湿，浪费功耗，将蒸发器离心风机与蒸发器之间设置成90度夹角，可以降低湿热空气通过蒸发器的速度，产生最佳的降温除湿效果。该机组半开放空间冷凝工作室设置两台风机，一台直接用于对冷凝器进行散热，另一台为消除压缩机、电路设备等对空气流动的阻碍，加强半开放工作室空气流动设置在另一侧，在半开放室内安装两个风机，使得冷凝器的过冷度达到了最理想的设计指标，在有限的空间实现了最大的制冷除湿的效果。

作为一种优选方案，在蒸发器离心风机的下方设置有多根阻尼棒，阻尼棒之间呈高低交错排列。该阻尼棒的设置可以使空气发生搅动，产生迟滞作用，达到充分的降温除湿效果。

作为一种优选方案，所述冷热空气交换室为由保温板组合构成的密封腔室。该冷热空气交换室由六块保温板构成的方形密封腔室。这样隔绝了冷热空气交换室与外界的接触，仅仅使硬件室的湿热空气获得交换。

作为一种优选方案，在柜体内设置有根据温度和湿度情况控制制冷除湿装置工作的智能控制器、对温度和湿度进行检查的传感器装置以及显示机柜内环境状态的环境监测服务器，传感器装置连接在智能控制器上，智能控制器与环境监测服务器相连，所述制冷除湿装置连接到智能控制器上。本发明中将控制的上限和下限采用两种技术参数，上限以温度为控制点，下限以湿度为控制点，使得机柜的智能控制达到了最合理设计。在机柜内温度高于某个数值时，自动开启制冷除湿功能，而当机柜内湿度低于某个数值时关闭制冷除湿功能。环境监测服务器带有显示器，可直观的探查机柜内的温湿度，制冷机组的工作状态，功耗等，并设置各种根据地域不同的工作参数。

作为一种优选方案，在柜体内还设置有视频监控器，该视频监控器包括有通过打开柜门启动工作的触碰开关。该视频监控器设置在机柜内与人体高度相当的位置，视频监控器的镜头朝向外部，在正常情况下即柜门关闭的时候视频监控器是不工作的，当柜门打开时，柜门碰到触碰开关使得视频监控器立即工作，记录开门人员的影像。影像可以通过网络传输到管理人员的控制电脑中，并可设置为手机短信等提醒功能。

作为一种优选方案，在柜体出风口的下端装有电动风门，电动风门与机柜智能控制器连接。一旦压缩机放生故障，无法制冷，在硬件室的温度超过某个数值并超过某个时间长度控制器即给电动风门一个指令，风门自动打开实现机柜空气外循环，处在自然风冷状态，可依然保证计算机正常工作而不受压缩机故障的影响，为修复或更换制冷机组留有充分的时间。

作为一种优选方案，在制冷除湿室的底部设置有接水盘。冷凝水沿着蒸发器流到湿热空气交换室底部，然后流出进入到接水盘内。

本发明的优点是：1.采用冷藏式箱体设计，柜体能保持恒定温度，并能对柜体内空气进行除湿，保证了系统稳定工作；2. 将冷热空气交换从硬件室内分离出来，专门设置有冷热空气交换室，硬件室与冷热空气交换室通过出风口相连通，使得冷热空气交换在专门的密封空间内进行，保证了硬件室始终处于相对干燥低温的环境，解决了凝露的可能；3.设置视频监控器，到对机柜的意外侵犯起到即时的报警记录作用。4、设置制冷故障灾难预控系统，保证了机柜的高安全性。5、设置阻尼棒，利用空气动力原理，使得制冷机组的功耗降低，能效增强。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明制冷除湿室的一种俯视结构示意图；

图3是图2中A-A向剖面结构示意图；

图4是本发明中控制系统的一种结构框架示意图。

1-柜体  2-柜门  3-硬件室  4-制冷除湿室  5-离心风机  6-风道  7-冷热空气交换室  8-蒸发器离心风机  9-蒸发器  10-进风口  11-出风口  12-保温板  13-冷凝器  14-机组压缩机  15-机组风机  16-冷凝器风机  17-阻尼棒  18-制冷除湿装置  19-传感器装置  20-智能控制器  21-环境监测服务器  22-接水盘 23-视频监控器  24-电动风门。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜，如图1所示，其包括柜体1，在柜体的前后面上都安装有柜门2，该柜体内由保温材料制成，在柜体内分隔设置有硬件室3和设置在底部的制冷除湿室4。在柜体的两侧壁内设置有垂直的风道6，风道的上端延伸靠近柜体内部顶端，在风道的上端安装有风机5，在柜体内安装有用于固定服务器的支架。

如图2所示，在制冷除湿室内设置有制冷除湿装置18和冷热空气交换室7，该制冷除湿装置包括有蒸发器9、蒸发器离心风机8、冷凝器13、机组压缩机14，机组压缩机一端连接蒸发器，另一端连接冷凝器，冷凝器与蒸发器连接，为在有限的空间实现了最大的制冷除湿的效果，在靠近压缩机处的壁上设置有机组风机15，在冷凝器前部设置有冷凝器风机。冷热空气交换室为由六块保温板12构成的方形的密封的腔室，冷热空气交换室内具有进风口和出风口，进风口与风道的下端连接，出风口连接到硬件室的底部，在出风口的下端安装有电动风门24。该蒸发器、蒸发器离心风机和冷热空气交换室组成密封室，蒸发器和蒸发器离心风机安装在冷热空气交换室内，蒸发器离心风机与出风口相连，蒸发器设置在进风口一侧，如图3所示，蒸发器与蒸发器离心风机之间成90度角设置，且在蒸发器离心风机的下方设置有三根阻尼棒17，阻尼棒之间呈高低交错排列。该冷凝器、压缩机、机组风机和冷凝器风机组成半开放室，冷凝器、压缩机、机组风机和冷凝器风机都安装在冷热空气交换室外。

为了防护机柜的安全，在机柜内还设置有视频监控器23，该视频监控器包括有通过打开柜门启动工作的触碰开关。在制冷除湿室的底部设置有接水盘22，用于接由冷热空气交换室内产生的冷凝水。

在柜体内设置有根据温度和湿度情况控制制冷除湿装置工作的智能控制器20、对温度和湿度进行检查的传感器装置19以及显示机柜内环境状态的环境监测服务器21，如图4所示，传感器装置连接在智能控制器上，智能控制器与环境监测服务器相连，制冷除湿装置连接到智能控制器上，电动风门与智能控制器相连接。

本实施例机柜将控制的上限和下限采用两种技术参数，上限以温度为控制点，下限以湿度为控制点，使得机柜的智能控制达到了最合理设计。在机柜工作时，传感器装置检测到机柜内温度高于60度左右时，智能控制器自动控制制冷除湿装置开启制冷除湿功能，而当传感器装置检测到机柜内湿度低于20%左右时，智能控制器控制制冷除湿装置关闭制冷除湿功能。另外，无论制冷除湿装置工作与否，机柜内的循环送风、抽风均不停工作，保证机柜内湿度始终控制在合理的范围。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了柜体、柜门、硬件室、制冷除湿室、离心风机  、风道、冷热空气交换室等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。 

Claims (8)

1.一种高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜，由柜体和柜门构成，其特征在于：柜体包括有硬件室（3）和设置在底部的制冷除湿室（4），在柜体的两侧上分别垂直设置有风道（6），风道下端连接到制冷除湿室，风道上端竖直延伸至柜体内顶部，并在风道上端连接有离心风机（5），在制冷除湿室内设置有制冷除湿装置（18）和冷热空气交换室（7），冷热空气交换室具有进风口和出风口，所述出风口连接到硬件室（3）的底部，所述进风口与风道（6）连接。

2.根据权利要求1所述的高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜，其特征是所述制冷除湿装置包括蒸发器（9）、蒸发器离心风机（8）、冷凝器（13）、机组压缩机（14），所述蒸发器和蒸发器离心风机设置在冷热空气交换室（7）内，蒸发器离心风机与出风口相连，蒸发器设置在进风口一侧，且蒸发器与蒸发器离心风机之间成90度角设置，所述冷凝器和机组压缩机设置在冷热空气交换室外，在靠近压缩机处的壁上设置有机组风机（15），在冷凝器前部设置有冷凝器风机（16）。

3.根据权利要求2所述的高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜，其特征是在蒸发器离心风机（16）的下方设置有多根阻尼棒（17），阻尼棒之间呈高低交错排列。

4.根据权利要求1或2所述的高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜，其特征是所述冷热空气交换室（7）为由保温板（12）组合构成的密封腔室。

5.根据权利要求1所述的高安全整体恒温除湿节能服务器机柜，其特征是在柜体内设置有根据温度和湿度情况控制制冷除湿装置工作的智能控制器（20）、对温度和湿度进行检查的传感器装置以及显示机柜内环境状态的环境监测服务器，传感器装置连接在智能控制器上，智能控制器与环境监测服务器相连，所述制冷除湿装置连接到智能控制器上。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜，其特征是在柜体（1）内还设置有视频监控器（24），该视频监控器包括有通过打开柜门启动工作的触碰开关。

7.根据权利要求5所述的高安全整体化恒温除湿节能服务器机柜，其特征是在柜体（1）出风口的下端装有电动风门（24），电动风门与机柜智能控制器（20）连接。

8.根据权利要求1或2或3或5所述的高安全整体化恒温除湿服务器机柜，其特征是在制冷除湿室（4）的底部设置有接水盘（22）。

Images