CN105451505A - 一种模块化数据中心的机柜及模块化数据中心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子设备技术领域，提供了一种机柜及模块化数据中心，机柜包括顶板、底板以及多个侧板；多个侧板与顶板和底板配合以形成具有箱体结构的柜体，柜体内具有用于安装功能模块的容置区间；多个侧板中包括相对设置的第一侧板和第二侧板，沿第一侧板指向第二侧板的方向，容置区间的至少一侧形成通风通道；且多个侧板的其他侧板中的至少一个侧板用于形成通风通道的部位设有可开闭的通风口。上述机柜可以通过将该机柜柜体的相应侧板上的通风口打开以使该机柜内形成的通风通道与其他机柜的通风通道之间连通以形成封闭通风通道，无需添加其他附件，组装方便，且组装之后的结构简单。

Description

一种模块化数据中心的机柜及模块化数据中心

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及一种模块化数据中心的机柜及模块化数据中心。

背景技术

随着国内信息化网络建设步伐的加快，数据中心的建设从以往的大型企业、科研院所向中小机构转移，数据中心的规模也逐步扩展，小型数据中心的应用得到了大力的发展。

在小型数据中心的应用中，对小型数据中心中的各机柜内功能模块的冷却是核心技术之一；为了提高小型数据中心的能源利用率以适应市场的新需求，市场中出现了一种半封闭式的模块化数据中心系统，将数据中心机房内的制冷控制方式由原先的机房环境整体控制变为局部控制。

如图1所示，现有技术中，在数据中心的机房中形成封闭通道时必须在原有的整排机柜01的结构之外增加独立的密闭框架03，即在每一个机柜01的外侧均设置一个独立的密闭框架03，整排机柜01的结构之外设置的各密闭框架03之间的内部空间连通，最终在数据中心的机房内形成局部密封通道，实现数据中心制冷时的局部控制。

但是，在上述数据中心的机房中形成封闭通道时，如图2所示，首先必须拆除机房内的各机柜01的门板02，再在原有机柜01上安装封闭框架03，使密闭框架03的内部空间与机柜01内位于门板02侧的空间密封连通，将各机柜01并柜之后，再对每相邻的两个封闭框架03之间进行密封，以使每相邻的两个密闭框架03的内部空间密封连通，然后将各机柜01的门板02密封连接在密闭框架03上，最终在上述数据中心的机房内形成局部密封通道。

现有技术中的小型数据中心中采用的上述方式，必须在整排机柜01的外侧设置密闭框架03以及各种密封部件等才能在机房内形成局部密封通道，导致上述数据中心机房内的结构复杂，同时增加了数据中心的组装成本。

发明内容

本发明提供了一种模块化数据中心的机柜及模块化数据中心，该模块化数据中心中的机柜在多个机柜并柜形成封闭通风通道时组装方便，并且形成封闭通风通道后的结构简单。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种模块化数据中心的机柜，包括顶板、底板以及多个侧板；所述多个侧板与所述顶板和底板配合以形成具有箱体结构的柜体，所述柜体内具有用于安装功能模块的容置区间；所述多个侧板中包括相对设置的第一侧板和第二侧板，沿所述第一侧板指向所述第二侧板的方向，所述容置区间的至少一侧形成通风通道；且所述多个侧板的其他侧板中的至少一个侧板用于形成所述通风通道的部位设有可开闭的通风口。

上述模块化数据中心的机柜中，当需要将机柜与其他机柜之间进行并柜时，可以将该机柜柜体的相应侧板上的通风口打开，然后使该机柜内形成的通风通道与其他机柜的通风通道之间连通以形成封闭通风通道。

上述机柜与其他机柜之间并柜并形成封闭通风通道时，只需将其对应侧板上的通风口打开即可实现两个机柜之间通风通道的连通，无需添加其他附件。

因此，上述模块化数据中心中的一排机柜形成封闭通风通道时，通过各机柜本身的结构即可实现，组装方便，且组装之后的结构简单。

优选地，所述沿所述第一侧板指向所述第二侧板的方向，所述容置区间的至少一侧形成通风通道，具体包括：

所述容置区间与所述第一侧板之间形成与模块化数据中心中制冷设备的出风口连通的通风通道；或者，

所述容置区间与所述第二侧板之间形成与模块化数据中心中制冷设备的回风口连通的通风通道；或者，

所述容置区间与所述第一侧板之间形成与所述制冷设备的出风口连通的通风通道，且所述容置区间与所述第二侧板之间形成与制冷设备的回风口连通的通风通道。

优选地，当所述容置区间与所述第一侧板之间形成通风通道时，所述第一侧板设有由透明板密封的观察窗口。

优选地，当所述容置区间与所述第一侧板之间设有通风通道时，所述第一侧板上设有进风应急风扇。

优选地，当且仅当所述容置区间与所述第二侧板之间形成通风通道时，所述第一侧板上设有多个阵列分布的通气孔。

优选地，当所述容置区间与所述第二侧板之间设有通风通道时，所述第二侧板，和/或，所述顶板设有开启时连通柜体外部环境与所述容置区间与所述第二侧板之间通风通道的出风应急风扇。

优选地，当且仅当所述容置区间与所述第一侧板之间形成通风通道时，所述第二侧板上设有多个阵列分布的通气孔。

优选地，所述多个侧板的其他侧板中的至少一个侧板用于形成所述通风通道的部位设有可开闭的通风口，具体包括：

所述多个侧板的其他侧板中的至少一个侧板用于形成所述通风通道的部位设有通风窗口，且所述通风窗口上设有与所述侧板可拆卸密封配合的侧门板。

优选地，所述多个侧板为四个侧板，分别为第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板，所述第三侧板与所述第四侧板相对设置，且所述第一侧板和所述第二侧板分别为所述柜体的一个门板。

优选地，还包括架体，所述柜体的顶板、底板以及各所述侧板安装于所述架体；所述架体包括四根沿第一侧板指向第二侧板方向延伸的横梁，每一根所述横梁与所述通风通道相对的部位上设有可开闭的透风口。

优选地，所述每一根所述横梁与所述通风通道相对的部位上设有可开闭的透风口，具体包括：

所述横梁与通风通道相对的位置设有透风窗口，且所述透风窗口上设有与所述横梁可拆卸密封配合的密封板。

本发明还提供了一种模块化数据中心，包括机房和制冷设备；还包括上述技术方案中提供的任意一种机柜，每一个所述机柜的容置区间内安装有功能模块，所述机柜的通风通道与所述制冷设备连通。

优选地，还包括位于所述机房内的电池柜，当所述机柜的容置区间与所述第一侧板之间设有通风通道、且所述容置区间与所述第二侧板之间设有通风通道时，所述电池柜设有连通其内部空间和所述容置区间与所述第一侧板之间的通风通道的通风网孔，所述电池柜还设有开启时连通其内部空间和所述容置区间与所述第二侧板之间的通风通道的通风装置。

优选地，所述制冷设备为变频空调，所述一排机柜中，每一个所述机柜的通风通道内设有温度传感器。

附图说明

图1为现有技术中的数据中心中一排机柜形成封闭通风通道时的俯视结构示意图；

图2为现有技术中的数据中心中一排机柜在形成封闭通风通道时每一个机柜添加密闭框架时的爆炸结构示意图；

图3为本发明提供的机柜的爆炸结构示意图；

图4为图3所示结构的机柜拆除侧板设有的侧门板之后的立体结构示意图；

图5为本发明提供的模块化数据中心中一排机柜形成两个封闭冷通道时的一排机柜内的通风流向示意图；

图6为本发明提供的模块化数据中心中一排机柜内形成功能模块的两侧均形成封闭通风通道时的结构示意图；

图7为本发明提供的模块化数据中心中一排机柜内仅形成热风通道时的结构示意图；

图8为本发明提供的模块化数据中心中一排机柜内仅形成冷风通道时的结构示意图；

图9为本发明提供的模块化数据中心中电池柜的立体图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种模块化数据中心的机柜以及具有该机柜的模块化数据中心。

请参考图3，本发明一种实施例提供的模块化数据中心的机柜1包括：

顶板11、底板14以及多个侧板；多个侧板与顶板11和底板14配合以形成具有箱体结构的柜体，柜体内具有用于安装功能模块的容置区间；多个侧板中包括相对设置的第一侧板15和第二侧板12，沿第一侧板15指向第二侧板12的方向，容置区间的至少一侧形成通风通道；且多个侧板的其他侧板中的至少一个侧板用于形成通风通道的部位设有可开闭的通风口。

如图3所示，侧板13用于形成通风通道的部位设有可开闭的通风口，具体地，侧板13设有可开闭的通风口可以具体为：侧板13上设有通风窗口131，通风窗口131处设有与侧板13可拆卸地密封配合的侧门板132。

上述模块化数据中心的机柜中，当需要将机柜1与其他机柜之间进行并柜时，可以将该机柜柜体的相应侧板13上的通风口打开，然后使该机柜1内形成的通风通道与其他机柜的通风通道之间连通以形成封闭通风通道。

上述机柜1与其他机柜之间并柜并形成封闭通风通道时，只需将其对应侧板13上通风窗口131处的侧门板132拆除以将通风口打开，即可实现两个机柜之间通风通道的连通，无需添加其他附件；如图4所示，位于两个机柜之间的一个机柜中，将对应的侧板13上通风窗口131处的侧门板全部拆除，然后与其两侧的机柜进行并柜后该机柜内的通风通道与其两侧的机柜内的铜粉通道连通。如图5所示，模块化数据中心内的一排机柜中，每一个机柜的容置区间内安装有功能模块，且在功能模块3的两侧分别形成封闭通风通道10和封闭通风通道20。

因此，上述模块化数据中心中的一排机柜形成封闭通风通道时，通过各机柜本身的结构即可实现，组装方便，且组装之后的结构简单。

另外，模块化数据中心采用上述机柜形成封闭冷通道时无需在机柜外需添加其他附件结构，因此，上述一排机柜在形成缝补通风通道后不会占用机房内原来用于形成维护通道的面积，占地面积较小。

在上述实施例的基础上，上述提到的“沿第一侧板指向第二侧板的方向，容置区间的至少一侧形成通风通道”，可以具体包括：

方式一，如图6所示，上述机柜1中，容置区间与第一侧板15之间形成与制冷设备的出风口连通的通风通道，且容置区间与第二侧板12之间形成与制冷设备的回风口连通的通风通道。即，上述模块化数据中心中采用上述机柜时不用添加其他附件就能形成封闭的冷风通道和封闭的热风通道；冷风通道的形成能够降低模块化数据中心的机房内部环境温度对机柜内冷风通道内冷空气的影响，同时热风通道的形成能够降低热风通道内的热空气对机房内部环境温度的影响。

方式二，如图7所示，上述机柜1中仅容置区间与第二侧板12之间形成与制冷设备的回风口连通的通风通道；上述模块化数据中心中采用上述机柜时无需添加附件即可在容置区间与第二侧板12之间形成封闭通风通道，该封闭通风通道为热风通道；模块化数据中心的机房内的空气通过各机柜的第一侧板进入各机柜内，并且与各机柜容置区间内安装的功能模块3进行热交换后进入热风通道内，然后由制冷设备的回风口将热风通道内的热空气吸走，避免了热空气对模块化数据中心内环境温度的影响，能够防止与功能模块3进行热交换后形成的热空气与机房内环境中的冷空气进行热交换，提高对个机柜内功能模块3的制冷效率。

当然，当且仅当上述模块化数据中心内的一排机柜中形成热风通道时，每一个机柜的第一侧板15上设有多个阵列分布的通气孔；优选地，第一侧板15为网孔钣金平门。

方式三，如图8所示，机柜1中仅容置区域与第一侧板15之间形成与制冷设备的出风口连通的通风通道；上述模块化数据中心中采用上述机柜时无需添加附件即可在容置区间与第一侧板15之间形成封闭通风通道，该封闭通风通道为冷风通道，能够将制冷设备提供的冷空气直接通入冷风通道内，以对容置区间内安装的功能模块3进行冷却，减小了数据中心机房内部环境的温度对冷风通道内冷空气的影响，进而能够直接将制冷设备提供的冷空气直接用于机柜内功能模块的冷却；提高了对制冷设备功率的利用率。

优选地，当且仅当上述模块化数据中心内的一排机柜中形成冷风通道时，每一个机柜1的第二侧板12上设有多个阵列分布的通气孔；优选地，第二侧板12为网孔钣金平门。

优选地，如图3、图4以及图6所示，上述机柜中，当容置区间与第一侧板15之间形成通风通道时，第一侧板15设有由透明板密封的观察窗口。这样，人员可以通过第一侧板对机柜容置区间内安装的功能模块3的运行状态进行观察。

优选地，如图4所示，上述机柜中，当容置区间与第一侧板15之间设有通风通道时，第一侧板15上设有进风应急风扇151。进风应急风扇151的设置，能够在制冷设备异常时为机柜1的内部应急通入冷空气，延长机柜内功能模块3的运行时间，避免短时间宕机。同时，当机房内部环境的温度长期低于容置区间与第一侧板15之间的封闭通风通道20内的温度时，可以选择性的进风应急风扇151，从而利用机房内的环境温度为上述一排机柜内各机柜提供冷风量，降低制冷设备的制冷输出，进一步提高能效利用率。

同样，如图4所示，上述模块化数据中心中，当容置区间与第二侧板12之间设有通风通道时，第二侧板12设有开启时连通机柜1外部环境与容置区间和第二侧板12之间通风通道的出风应急风扇，和/或，顶板11设有开启时连通机柜1外部环境与容置区间和第二侧板12之间通风通道的出风应急风扇111。出风应急风扇111的设置，同样能够在制冷设备出现故障时及时地将机柜内的热空气排出。

上述机柜中，如图4所示，柜体可以包括顶板11、底板14、第一侧板15、第二侧板12、以及相对设置的其他两个侧板13，第一侧板15为柜体的一个门板，且第二侧板12为柜体的一个门板。

如图4所示，每一个机柜中还包括架体，机柜柜体的顶板11、底板14以及各侧板安装于架体；上述架体包括四根沿第一侧板15指向第二侧板12方向延伸的横梁16，每一根横梁16与通风通道相对的部位上设有可开闭的透风口。

具体地，每一根横梁16与通风通道相对的部位上设有可开闭的透风口，具体包括：

横梁16与通风通道相对的位置设有透风窗口161，且透风窗口161上设有与横梁16可拆卸密封配合的密封板162，密封板162安装于横梁16上时将透风窗口161密封，以使透风口关闭。

当需要将上述机柜1与其他机柜进行并柜时，将横梁16处的密封板162拆除、以使该机柜1的通风通道与其他机柜的通风通道之间更好地连通，使封闭通风通道内的气体能够更加顺畅地流动。如，当模块化数据中心机房内采用上述机柜时，各机柜1的容置区间与其第一侧板15之间形成通风通道时，横梁16处设置的透风窗口161能够使封闭通风通道20内的冷空气舒畅地经过功能模块3的顶部和底部，使冷空气能够对功能模块3进行全方位地冷却；同时，当上述机柜1的容置区间与其第二侧板12之间形成通风通道时，横梁16处设置的透风窗口161能够使对功能模块3的顶部以及底部位置进行热交换后的热空气及时地通过封闭通风通道10带走。

为了提高上述模块化数据中心的可靠性，通常使用电池组提供后备电源供应。优选地，如图9所示，上述模块化数据中心还包括位于机房内、且位于一排机柜一端的电池柜2，当一排机柜中每一个机柜1的功能模块3与第一侧板15之间设有通风通道20、且功能模块3与第二侧板12之间设有通风通道10时，电池柜2的侧板21设有连通其内部空间与功能模块3和第一侧板15之间的通风通道20的通风网孔211，电池柜2还设有开启时连通其内部空间与功能模块3与第二侧板12之间的通风通道20的通风装置212；优选地上述通风装置212为风扇组；并且，为了便于对电池柜2内温度进行监控，电池柜2内设有温度传感器。

维持电池柜2内的电池组高效运行的温度波动范围较服务器类设备小。正常运行时，电池柜2内电池组的发热量很小，此时，通风装置212关闭，冷空气通过通风网孔211送入电池柜2内对电池组进行制冷，因为没有形成气流循环，制冷消耗很小。当电池柜2内的电池组运行在放电过程时，电池组会产生大量的热量，会使电池柜2内的温度升高，当温度传感器感应到电池柜2内的温度超过设定限制时，控制通风装置212开启运行，将电池柜2内的热通道与整个封闭的通风通道10之间连通。当温度回落至设定范围后，自动关闭通风风扇。

具体的，请继续参考图6，模块化数据中心的一排机柜中位于两端的两个机柜中，每一个机柜1背离另一个机柜1一侧的侧板13与其通风通道对应的位置设有通风窗口131，通风窗口131处设有与侧板13可拆卸密封配合的侧门板132。此结构便于对模块化数据中心中的机柜数量进行调整，上述一排机柜中可以添加新的机柜，对后续的扩容改造比较便利。

为了能够根据用户负荷的变化动态调节制冷量的输出，提高制冷效率，降低能耗，制冷设备为变频空调，一排机柜中，每一个机柜的通风通道内设有温度传感器。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种模块化数据中心的机柜，包括顶板、底板以及多个侧板；所述多个侧板与所述顶板和底板配合以形成具有箱体结构的柜体，所述柜体内具有用于安装功能模块的容置区间；其特征在于，所述多个侧板中包括相对设置的第一侧板和第二侧板，沿所述第一侧板指向所述第二侧板的方向，所述容置区间的至少一侧形成通风通道；且所述多个侧板的其他侧板中的至少一个侧板用于形成所述通风通道的部位设有可开闭的通风口。

2.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述沿所述第一侧板指向所述第二侧板的方向，所述容置区间的至少一侧形成通风通道，具体包括：

所述容置区间与所述第一侧板之间形成与模块化数据中心中制冷设备的出风口连通的通风通道；或者，

所述容置区间与所述第二侧板之间形成与模块化数据中心中制冷设备的回风口连通的通风通道；或者，

所述容置区间与所述第一侧板之间形成与所述制冷设备的出风口连通的通风通道，且所述容置区间与所述第二侧板之间形成与制冷设备的回风口连通的通风通道。

3.根据权利要求2所述的机柜，其特征在于，当所述容置区间与所述第一侧板之间形成通风通道时，所述第一侧板设有由透明板密封的观察窗口。

4.根据权利要求2所述的机柜，其特征在于，当所述容置区间与所述第一侧板之间设有通风通道时，所述第一侧板上设有进风应急风扇。

5.根据权利要求2所述的机柜，其特征在于，当且仅当所述容置区间与所述第二侧板之间形成通风通道时，所述第一侧板上设有多个阵列分布的通气孔。

6.根据权利要求2所述的机柜，其特征在于，当所述容置区间与所述第二侧板之间设有通风通道时，所述第二侧板，和/或，所述顶板设有开启时连通柜体外部环境与所述容置区间与所述第二侧板之间通风通道的出风应急风扇。

7.根据权利要求2所述的机柜，其特征在于，当且仅当所述容置区间与所述第一侧板之间形成通风通道时，所述第二侧板上设有多个阵列分布的通气孔。

8.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述多个侧板的其他侧板中的至少一个侧板用于形成所述通风通道的部位设有可开闭的通风口，具体包括：

所述多个侧板的其他侧板中的至少一个侧板用于形成所述通风通道的部位设有通风窗口，且所述通风窗口上设有与所述侧板可拆卸密封配合的侧门板。

9.根据权利要求1～8任一项所述的机柜，其特征在于，所述多个侧板为四个侧板，分别为第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板，所述第三侧板与所述第四侧板相对设置，且所述第一侧板和所述第二侧板分别为所述柜体的一个门板。

10.根据权利要求9所述的机柜，其特征在于，还包括架体，所述柜体的顶板、底板以及各所述侧板安装于所述架体；所述架体包括四根沿第一侧板指向第二侧板方向延伸的横梁，每一根所述横梁与所述通风通道相对的部位上设有可开闭的透风口。

11.根据权利要求10所述的机柜，其特征在于，所述每一根所述横梁与所述通风通道相对的部位上设有可开闭的透风口，具体包括：

所述横梁与通风通道相对的位置设有透风窗口，且所述透风窗口上设有与所述横梁可拆卸密封配合的密封板。

12.一种模块化数据中心，包括机房和制冷设备；其特征在于，还包括如权利要求1～11任一项所述的机柜，每一个所述机柜的容置区间内安装有功能模块，所述机柜的通风通道与所述制冷设备连通。

13.根据权利要求12所述的模块化数据中心，其特征在于，还包括位于所述机房内的电池柜，当所述机柜的容置区间与所述第一侧板之间设有通风通道、且所述容置区间与所述第二侧板之间设有通风通道时，所述电池柜设有连通其内部空间和所述容置区间与所述第一侧板之间的通风通道的通风网孔，所述电池柜还设有开启时连通其内部空间和所述容置区间与所述第二侧板之间的通风通道的通风装置。

14.根据权利要求12所述的模块化数据中心，其特征在于，所述制冷设备为变频空调，所述一排机柜中，每一个所述机柜的通风通道内设有温度传感器。