CN105829807A - 服务器机房冷却装置、引入外部空气用过滤模块以及包括该冷却装置和过滤模块的数据中心的空调系统 - Google Patents

服务器机房冷却装置、引入外部空气用过滤模块以及包括该冷却装置和过滤模块的数据中心的空调系统 Download PDF

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Abstract

本发明的一个实施例公开一种服务器机房冷却装置，其包括：外部空气流入单元，外部空气流入；过滤单元，其配置在所述外部空气流入单元的一侧，过滤通过所述外部空气流入单元供给的外部空气；雾喷射单元，其配置在所述过滤单元的一侧，向通过所述过滤单元的外部空气喷射雾；以及供给单元，其配置在所述雾喷射单元的一侧，将通过所述雾喷射单元的外部空气供给至服务器机房。

Description

服务器机房冷却装置、引入外部空气用过滤模块以及包括该冷却装置和过滤模块的数据中心的空调系统
技术领域
本发明的实施例涉及一种利用外部自然空气冷却服务器机房的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。
背景技术
数据中心中的服务器、网络设备、企业设备等会产生热。因此，运行这些设备的数据中心还运行着用于冷却的大型设备。
为了冷却数据中心的热，需将冷空气供给到各个设备，一般情况下，为此而利用生成冷空气的恒温器。
但是，为启动恒温器和与恒温器相关的设备而消耗的能量约占数据中心所使用的全部功率的50～60％。因此，最近采用将建筑物外部的冷空气引入到服务器机房来冷却设备的方式，以减少为冷却数据中心而所投入的能量。
作为与此相关的技术，韩国公开专利公报第10-2011-0129514号(公开日：2011年12月2日)“实现绿色计算机环境的网络数据中心空调系统”等中公开了控制空气流入到数据中心，并通过冷却单元进行冷却之后流入到数据中心的内部的技术。
上述的背景技术是，发明人为导出本发明而所持有的技术信息，或者在导出本发明的过程中获得的技术信息，因此，不能认定为本发明申请之前已向普通的公众公开的公知技术。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的实施例提供一种能够利用外部空气保持数据中心的适当温度和湿度的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。
并且，本发明的实施例提供一种能够减少冷却数据中心所消耗的能量的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。
并且，本发明的实施例提供一种能够增加利用外部空气来冷却数据中心的期间的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。
并且，本发明的实施例提供一种能够有效阻断外部空气中所包含的异物并降低维护成本的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。
并且，本发明的实施例提供一种适于外部空气的温度、湿度状态所带来的多变的环境的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。
并且，本发明的实施例提供一种通过使第一供给单元配置为具有紧急外部空气引入单元的作用，在系统发生故障等紧急情况下直接将外部空气供给到服务器机房内部来防止服务器机房内的温度上升的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。
并且，本发明的实施例提供一种为了服务器机房与服务器机房冷却装置的连接而在不改变现有的数据中心的结构的情况下能够直接使用的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。
并且，本发明的实施例提供一种无须形成用于设置恒温器和供给冷气等的单独的空间，以提高数据中心内部的空间利用率的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。
并且，本发明的实施例提供一种数据中心的空调系统，该空调系统通过具备用于供给外部空气的附加的外部空气引入用过滤模块，最大程度地增加向数据中心内引入的外部空气引入量，并且在系统发生故障等紧急情况下直接将外部空气供给到服务器机房的内部，从而防止服务器机房内温度上升。
(二)技术方案
本发明的一个实施例提供一种数据中心的空调系统，其包括：一个以上的外部空气引入用过滤模块，其形成在服务器机房的一侧，向所述服务器机房供给外部空气；以及服务器机房冷却装置，其形成在所述服务器机房的另一侧，向被流入的外部空气喷射雾(mist)并供给至所述服务器机房。
根据本实施例，当所述服务器机房冷却装置发生故障时，可通过所述外部空气引入用过滤模块向所述服务器机房供给外部空气。
根据本实施例，所述服务器机房冷却装置可包括：外部空气流入单元，外部空气流入；雾喷射单元，其配置在所述外部空气流入单元的一侧，向通过所述外部空气流入单元的外部空气喷射雾；以及供给单元，其配置在所述雾喷射单元的一侧，将通过所述雾喷射单元的外部空气供给至服务器机房。
根据本实施例，所述服务器机房冷却装置还可包括过滤单元，所述过滤单元配置在所述外部空气流入单元与所述雾喷射单元之间，过滤通过所述外部空气流入单元供给的外部空气。
根据本实施例，还可包括对所述服务器机房内部的空气或所述外部空气进行冷却的恒温器，并根据外部空气的温度和湿度来运行所述恒温器，从而进行控制来对所述服务器机房内部的空气进行冷却。
本发明的另一个实施例提供一种服务器机房冷却装置，其包括：外部空气流入单元，外部空气流入；过滤单元，其配置在所述外部空气流入单元的一侧，过滤通过所述外部空气流入单元供给的外部空气；雾喷射单元，其配置在所述过滤单元的一侧，向通过所述过滤单元的外部空气喷射雾；以及供给单元，其配置在所述雾喷射单元的一侧，将通过所述雾喷射单元的外部空气供给至服务器机房。
根据本实施例，所述外部空气流入单元可包括控制所述外部空气流入单元的开闭的第一风闸(damper)。
根据本实施例，所述外部空气流入单元可包括阻断所述外部空气中所包含的水分或异物的除雾过滤器(demisterfilter)，所述除雾过滤器配置在所述第一风闸的一侧。
根据本实施例，所述除雾过滤器可设置有多个，所述多个除雾过滤器以之字形排列在所述第一风闸的一侧。
根据本实施例，所述外部空气流入单元可与接收通过服务器机房内的回流空气的回流管道单元连接。
根据本实施例，在所述外部空气流入单元与所述回流管道单元之间可设置有控制所述外部空气流入单元与所述回流管道单元之间的空气流动的第二风闸。
根据本实施例，相对于所述外部空气流入单元，所述过滤单元可形成在与所述外部空气流入单元的外部空气流入方向实质上垂直的方向上。
根据本实施例，还可包括冷却单元，所述冷却单元配置在所述雾喷射单元与所述供给单元之间，对通过所述雾喷射单元的外部空气进行冷却。
根据本实施例，所述冷却单元可形成在所述服务器机房冷却装置内。
根据本实施例，所述供给单元可包括第一供给单元，所述第一供给单元配置在所述雾喷射单元的一侧，将通过所述雾喷射单元的外部空气供给至所述服务器机房。
根据本实施例，在所述第一供给单元与所述服务器机房之间可设置有控制所述第一供给单元与所述服务器机房之间的空气流动的第一供给风闸。
根据本实施例，当所述第一供给风闸开放时，可通过所述外部空气流入单元流入的外部空气被供给到所述服务器机房的内部。
根据本实施例，还可包括第二供给单元，所述第二供给单元形成在所述第一供给单元的一侧，将通过所述雾喷射单元的外部空气中的至少一部分供给至所述服务器机房。
根据本实施例，所述第二供给单元可包括引导所述外部空气流动的风扇，以使通过所述雾喷射单元的外部空气中的至少一部分供给至所述服务器机房。
根据本实施例，相对于所述第一供给单元，所述第二供给单元可形成在与所述外部空气流入单元的外部空气流入方向实质上垂直的方向上。
根据本实施例，在所述第二供给单元与所述服务器机房之间可设置有控制所述第二供给单元与所述服务器机房之间的空气流动的第二供给风闸。
根据本实施例，所述过滤单元、所述雾喷射单元以及所述供给单元可排列在一条直线上。
本发明的另一个实施例提供一种数据中心的空调系统，其特征在于，包括上述的任一项所述的服务器机房冷却装置，其中，所述服务器机房冷却装置形成在包括沿着第一方向排列的多个服务器机架的所述服务器机房的一侧，并将外部空气供给至服务器机房。
根据本实施例，一个以上的冷区(coolzone)形成在彼此相邻的所述服务器机架之间的空间，并接收由所述服务器机房冷却装置供给的外部空气，且相对于所述服务器机房冷却装置开放形成，一个以上的热区(hotzone)，形成在彼此相邻的所述服务器机架之间的空间，流入到所述冷区的外部空气通过包括在所述服务器机架中的服务器后被排出，且相对于所述服务器机房冷却装置阻断形成，所述冷区和所述热区可以交替配置。
根据本实施例，所述数据中心的空调系统还可包括将由所述服务器机房冷却装置供给的外部空气向外部排出的排气单元，所述排气单元与所述热区连接。
根据本实施例，所述排气单元的一侧可与所述服务器机房冷却装置的回流管道单元连接，由所述服务器机房冷却装置供给的外部空气中的至少一部分能够通过所述回流管道单元再次供给至所述服务器机房冷却装置。
根据本实施例，所述数据中心的空调系统可包括沿所述第一方向配置的多个服务器机房冷却装置，所述多个服务器机房冷却装置开放形成，以便空气能够在相互之间流动。
根据本实施例，所述供给单元的至少一部分可与所述服务器机房内的所述服务器机架对置。
根据本实施例，可直接使用现有的服务器机房的结构。
根据本实施例，当某一个供给单元发生故障时，可通过提高其余供给单元的风量使总风量保持一定水平。
本发明的另一个实施例提供一种外部空气引入用过滤模块，其为形成在服务器机房的一侧并向所述服务器机房供给外部空气的一个以上的外部空气引入用过滤模块，包括阻断所述外部空气中所包含的水分或异物的过滤器或控制所述外部空气的流入与否的风闸(damper)。
根据本实施例，所述过滤器可包括阻断所述外部空气中所包含的水分或异物的除雾过滤器(demisterfilter)或卷绕式过滤器(rollfilter)。
根据本实施例，所述外部空气引入用过滤模块可形成在所述服务器机房的一个侧面，直接向所述服务器机房供给外部空气。
根据本实施例，所述外部空气引入用过滤模块可设置有多个，并沿着第一方向并排配置。
根据本实施例，当服务器机房冷却装置发生故障时，可通过所述外部空气引入用过滤模块向所述服务器机房供给外部空气。
根据本实施例，可直接使用现有的服务器机房的结构。
除上述的方面之外的其他方面、特征、优点将通过附图、权利要求书及发明的详细说明变得明确。
(三)有益效果
本发明的实施例的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统，通过向从建筑物的外部引入的外部空气喷射雾来将冷却的空气供给至服务器机房的内部，从而在温度、湿度状态所带来的多变的环境下也能够全年不停地运行，因此能够大幅地减少冷却数据中心所消耗的能量。
并且，本发明的实施例的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统，通过利用根据污染程度自动被更换的双重过滤器来阻断外部空气中所包含的异物，从而能够更有效地阻断异物并降低维护成本。
并且，本发明的实施例的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统，通过测量从建筑物外部引入的外部空气的温度和湿度并基于测量结果来控制调节雾的喷雾量，从而能够在外部空气的温度、湿度状态所带来的多变的环境下也能够进行优化操作。
并且，本发明的实施例的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统，在系统发生故障等紧急情况下将外部空气直接供给至服务器机房的内部，从而能够得到防止服务器机房内的温度上升的效果。
并且，本发明的实施例的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统，能够获得提高数据中心内部的空间利用率的效果。
并且，本发明的实施例的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统，在连接服务器机房与服务器机房的冷却装置时，无需改变现有的数据中心的结构而能够直接使用。
并且，本发明的实施例的数据中心的空调系统，最大程度地增加向数据中心内引入的外部空气引入量，并且在系统发生故障等紧急情况下直接将外部空气引入至服务器机房的内部，从而能够获得防止服务器机房内的温度上升的效果。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施例的服务器机房冷却装置的立体图。
图2是图1的服务器机房冷却装置的侧视图。
图3是详细示出图1的服务器机房冷却装置的外部空气流入单元的立体图。
图4是详细示出图1的服务器机房冷却装置的过滤单元的立体图。
图5是详细示出图1的服务器机房冷却装置的雾喷射单元及冷却单元的立体图。
图6是详细示出图1的服务器机房冷却装置的第一供给单元和第二供给单元的立体图。
图7是本发明的一个实施例的数据中心的空调系统的立体图。
图8是图7的数据中心的空调系统的平面图。
图9是图7的数据中心的空调系统的冷区(coolzone)的侧视图。
图10是图7的数据中心的空调系统的热区(hotzone)的测试图。
最佳实施方式
本发明可进行多种变换并具有多种实施例，在附图中示出特定实施例，并对其进行详细说明。对本发明的效果、特征以及实现所述效果和特征的方法，可参照附图和下面详细说明的实施例清楚地了解。但是，本发明并不限定于以下公开的实施例，可以以多种形式实施。在下面的实施例中，第一、第二等术语并不表示限定的含义，而是出于将一个组件区别于另一个组件的目的使用的。而且，在文理上没有明确表示其他的含义时，单数包括复数的含义。而且，包括或具有等术语表示说明书中所记载的特征或组件存在，而并不排除添加一个以上的其他的特征或组件的可能性。而且，为便于说明，在附图中可放大或缩小表示组件的大小。例如，为便于说明，附图中示出的各结构的大小和厚度被任意地表示，本发明并不限定于所示出的情况。
下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明，在参照附图进行说明时，相同或相应的组件使用相同的附图标记，并将省略对此的重复说明。
图1是本发明的一个实施例的服务器机房冷却装置的立体图，图2是图1的服务器机房冷却装置的侧视图，另外，图3是详细示出图1的服务器机房冷却装置的外部空气流入单元的立体图，图4是详细示出图1的服务器机房冷却装置的过滤单元的立体图，图5是详细示出图1的服务器机房冷却装置的雾喷射单元及冷却单元的立体图，图6是详细示出图1的服务器机房冷却装置的第一供给单元和第二供给单元的立体图。
首先，参照图1和图2，本发明的一个实施例的服务器机房冷却装置100包括外部空气流入单元110、过滤单元120、雾喷射单元130、冷却单元140、第一供给单元150以及第二供给单元160。
本发明的一个实施例的利用外部空气的服务器机房冷却装置100的一个特征在于，通过向数据中心(DataCenter)等需要进行冷却的地方供给外部冷空气，在温度、湿度状态所带来的多变的环境条件下也能够全年不停地利用外部(例如，建筑物的外侧)空气并以更低的成本对服务器机房(ServerRoom)内部进行冷却。下面将对此进行更详细的说明。
参照图1、图2及图3，外部空气流入单元110具有使服务器机房冷却装置100的外部空气流入到服务器机房冷却装置100内部的作用。所述外部空气流入单元110包括外部空气风闸(outsideairdamper，OAdamper)111、除雾过滤器(demisterfilter)113、格栅单元(grating)115以及回流空气风闸(returnairdamper，RAdamper)117。此外，虽未在图中示出，外部空气风闸111与除雾过滤器113之间还可包括一定的网丝(mesh)(未示出)。
外部空气风闸111具有控制外部空气流入单元110开闭来控制通过外部空气流入单元110流入的外部空气量的作用。作为一个例子，所述外部空气风闸111可以为在电动马达或气压的作用下自动开闭的马达风闸(MotorDamper，MD)。
除雾过滤器113是用于去除蒸汽中的水分或异物的装置，通过将网丝层叠为多层或者填充纤维状态的物体等方法构成。所述除雾过滤器113被构成为电阻小、集尘效率高、具有高度的耐蚀性，并且具有清理方便、重量轻而方便操作的优点。
在此，本发明的一个实施例的服务器机房冷却装置100的外部空气流入单元110的特征在于，包括紧邻于流入外部空气的外部空气风闸111的网丝(mesh)(未示出)和除雾过滤器113，从而使外部空气中所包含的异物无法进入服务器机房冷却空气100的内部。即，包括紧邻于外部空气风闸111的网丝(未示出)，以防止鸟或其他大的虫子的进入，且其内侧包括除雾过滤器113，以去除进入服务器机房冷却装置100内部的异物。此时，除雾过滤器113可设置多个，如图3所示，为了处理大风量而可以将多个除雾过滤器113以之字形排列，由此扩大设置面积。
外部空气流入单元110的下部底面即与过滤单元120连接的面设置有形成多个开口部的格栅单元(grating)115，从而能够使从外部空气流入单元110流入的外部空气通过过滤单元120。
另外，外部空气流入单元110的一侧可与接收通过服务器机房内的回流空气的回流管道单元170连接，外部空气流入单元110与回流管道单元170之间还可形成回流空气风闸117，其用于控制外部空气流入单元110与回流空气管道170之间的空气流动。通过所述回流空气风闸117调节外部空气和回流空气的混合比，从而能够将供给至服务器机房冷却装置100内部的空气的温度控制在适当的温度。
另外，构成外部空气流入单元110的外部形状的外壳，例如可以由聚氨酯等材质形成，并对内部和外部整体上进行密封作业，以防止空气流出。并且，虽未在图中示出，外部空气流入单元110内可进一步设置除雾过滤器用压差计(未示出)，以能够确认过滤器的压差。
上述的外部空气流入单元110的除雾过滤器113和过滤单元120的卷绕式过滤器121阻断外部空气中所包含的灰尘等异物，从而能够防止设置于服务器机房的服务器、网络设备、企业设备等发生故障。
下面，参照图1、图2及图4，过滤单元120配置在外部空气流入单元110的一侧，起到对通过外部空气流入单元110供给的外部空气进行过滤的作用。所述过滤单元120配置在外部空气流入单元110的下方，因此可形成在与外部空气流入单元110的外部空气流入方向实质上垂直的方向上。
过滤单元120可包括卷绕式过滤器(rollfilter)121。卷绕式过滤器121可起到再一次过滤外部空气中所包含的异物的作用。在此，卷绕式过滤器121是以卷绕式形成，并可根据过滤器的污染度自动更换，因此，安装一次能够使用很长时间，并且过滤部件的更换简单，能够减少更换时间。这种卷绕式过滤器121可构成为通过另设控制器(未示出)并根据过滤器的前后压差来运行，例如，可设定为，在压力损失70mmAq至20mmAq的范围内通过压差传感器来自动运行。而且，此时压差范围还可由用户来指定。这种卷绕式过滤器121可由耐久性优异的不锈钢和阳极氧化铝(AnodizedAluminum)等材料形成，并且，根据过滤部件的种类，可通过几次的清洗来再使用。
下面参照图1、图2及图5，雾喷射单元130设置在过滤单元120的一侧，起到向通过过滤单元120的外部空气喷射雾(mist)的作用。具体地，雾喷射单元130包括喷嘴131，并向通过外部空气流入单元110流入的外部空气喷射微细粒子的水即雾(mist)，以使服务器机房内部的温度和湿度保持适当的状态。即，雾喷射单元130可通过向外部空气喷射雾，提高作为外部空气特征的低湿度，并降低温度，从而将适于设备运行的空气供给至服务器机房内部。这种雾喷射单元130可通过利用泵提高水的压力并通过喷嘴131直接向通过雾喷射单元130的外部空气喷射的方式来喷射雾。在此，为最大程度的提高雾喷射效果，可优化喷嘴131与冷却单元140的冷却部件141之间的距离。如上所述，仅通过直接向外部空气喷射雾，能够将外部空气的温度降低2至4℃，因此，能够获得减少冷却单元140的运行时间来减少能量的效果。
另外，雾喷射单元130还可形成用于收集冷凝水的排水单元133。所述排水单元133可形成在雾喷射单元130的下部，起到将积在底面的冷凝水顺利地排出至外部的作用。
另外，冷却单元140配置在雾喷射单元130与第一供给单元150之间，起到再次冷却通过雾喷射单元130的外部空气的作用。冷却单元140可包括冷却盘管(coil)形状的冷却部件141，在此，冷却部件141可以是椭圆形盘管(ovalcoil)。即，冷却部件141可由椭圆形状的铜管形成，以最大程度地降低空气阻力，同时改善盘管后方的冷却性能。这种椭圆形盘管在高风速下也能够保持低静压，因此适于减少能量。
现有的数据中心的空调系统一般是与服务器机房的冷却装置无关地、在服务器机房的一侧设置生成冷空气的恒温器。在这种情况下，存在如下问题：由于在服务器机房的一侧需要设置恒温器，因此数据中心内需要用于配置恒温器的单独的空间，而且为了连接服务器机房和恒温器需变更服务器机房的结构。
与此相比，本发明的一个实施例的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统，在服务器机房冷却装置100的内部设置起到恒温器作用的冷却部140，因此不需要用于配置恒温器的单独的空间，从而能够获得提高数据中心内部的空间利用率的效果。同时，无需为了连接服务器机房和恒温器而改变服务器机房的结构，因此能够获得不改变现有的数据中心结构而直接使用的效果。
下面，参照图1、图2及图6，第一供给单元150配置在雾喷射单元130或冷却单元140的一侧，起到将通过雾喷射单元130或冷却单元140的外部空气供给至服务器机房，尤其是供给至服务器机房的下部的作用。第一供给单元150包括第一供给风闸151，第一供给风闸151起到通过控制第一供给单元150的开闭来控制通过第一供给单元150供给至服务器机房的空气量的作用。作为一个例子，这种第一供给风闸151可以为在电动马达或气压的作用下自动开闭的马达风闸(MotorDamper，MD)。这种第一供给风闸151还可起到在系统发生故障等紧急情况下将外部空气直接供给到服务器机房内部来防止服务器机房内的温度上升的作用。
第二供给单元160配置在第一供给单元150的一侧，起到将通过雾喷射单元130或冷却单元140的外部空气供给至服务器机房，尤其供给至服务器机房的上部的作用。这种第二供给单元160可形成在第一供给单元150的上方。所述第二供给单元160可包括风扇161和第二供给风闸163。
风扇161起到将通过外部空气流入单元110流入的外部空气向第二供给单元160方向吸入的作用。即，在沿着排成一条直线的过滤单元120、雾喷射单元130、冷却单元140及第一供给单元150移动的自然空气流路的上部设置风扇161，从而能够防止风扇161反向旋转，并且具有在从第一供给单元150向第二供给单元160切换并运行时无需延迟时间的优点。
如下所述，本发明的一个实施例的数据中心的空调系统1可包括多个风扇161，并且可单独调节各风扇161的风量，因此，即使部分风扇161发生故障，也能够通过增加其余风扇161的风量来整体上保持一定的风量。
另外，第二供给风闸163起到通过控制第二供给单元160的开闭来控制通过第二供给单元160供给至服务器机房的空气量的作用。作为一个例子，这种第二供给风闸163可以为在电动马达或气压的作用下自动开闭的马达风闸(MotorDamper，MD)。
如上所述，由于同时具备配置在服务器机房冷却装置100的下部的第一供给单元150和配置在服务器机房冷却装置100的上部的第二供给单元160，从而能够获得可根据服务器机架(参照图7的210)的结构来改变外部空气的供给结构的效果。同时，由于形成配置在服务器机房冷却装置100的下部的第一供给单元150，因此能够将用作现有的冷气供给管道的服务器机架(参照图7的210)的下部空间当作服务器机架(参照图7的210)的一部分来使用，从而能够获得进一步确保服务器机房200的空间的效果。
即，现有的数据中心的空调系统是为了向服务器机房供给冷空气，需要在服务器机房的下部形成用于供给冷空气的空间。因此，需在服务器机房的下部腾出一定大小的空间，并在其上面形成用于配置服务器的底面，从而存在改变冷却方式时需变更服务器机房结构的问题。而且，由于形成在服务器机房的下部的空间，机房内部的空间相应地会减少，因此存在空间利用率下降的问题。
与此相比，本发明的一个实施例的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统，由于同时具备配置在服务器机房冷却装置100的下部的第一供给单元150和配置在服务器机房冷却装置100的上部的第二供给单元160，因此无需在服务器机房的下部形成用于供给冷空气的单独的空间，从而能够获得数据中心内部空间的利用率大幅提高的效果。同时，无需为了连接服务器机房和服务器机房冷却装置而改变服务器机房的结构，因此能够获得不改变现有的数据中心的结构而直接使用的效果。
另外，虽未在附图中示出，服务器机房冷却装置100还可包括测量从外部空气流入部110流入的外部空气的温度和湿度的测量单元(未示出)。作为一个例子，测量单元可包括测量温度的温度传感器和测量湿度的湿度传感器。由测量单元测量的外部空气的温度和湿度相关信息可被传送至控制单元(未示出)。
基于从测量单元(未示出)接收的外部空气的温度和湿度相关信息，控制单元(未示出)调节由雾喷射单元130喷射的雾的喷射量，从而使流入的外部空气被冷却或加湿，以使通过外部空气流入单元100流入的外部空气达到适当的温度和湿度。
例如，当通过比较服务器机房内部的温度、湿度相关信息与外部空气的温度、湿度相关信息，当判断为服务器机房内部需要冷却时，控制单元(未示出)可通过调节雾的喷射量来降低外部空气的温度。相反，当判断为服务器机房内部的温度适当但需要加湿时，控制单元可通过调节雾的喷射量来提高向服务器机房内部供给的外部空气的湿度。
具体实施方式
图7是本发明的一个实施例的数据中心的空调系统的立体图，图8是图7的数据中心的空调系统的平面图，图9是图7的数据中心的空调系统的冷区的侧视图，图10是图7的数据中心的空调系统的热区(hotzone)的侧视图。
在此，图9的冷空气(SupplyAir，SA)表示冷区(coolzone，CZ)的空气流动，图10的热空气(ReturnAir，RA)表示热区(hotzone，HZ)的空气流动。
参照图7、图8、图9及图10，包括服务器机房冷却装置100的数据中心的空调系统1包括：服务器机房200；多个服务器机架210，在服务器机房内向第一方向(A方向)排列；以及一个以上的服务器机房冷却装置100，形成在服务器机房200的一侧，且从外部流入外部空气并将所述外部空气供给至服务器机房200。
此时，在各服务器机架210可分别包括多个服务器，各服务器机架210之间的空间是热区(HZ)和冷区(CZ)交替形成。在此，冷区与服务器机房冷却装置100连接并接收由服务器机房冷却装置100供给的冷空气。供给至冷区的冷空气流入到服务器机架210，并通过包括在服务器机架210的多个服务器的同时被加热，然后，经过热区和与该热区连接的排气单元220被排出至外部，或者重新供给至服务器机房冷却装置100。因此，冷区与服务器机房冷却装置100连接并开放(open)形成，热区相对于服务器机房冷却装置100阻断形成。在此，虽然在图7中示出热区和冷区相互连通，但这只是为了便于表示，热区和冷区可以相互连通，但为了有效地冷却服务器，热区和冷区相互阻断，冷区与服务器机房冷却装置100连接并接收由服务器机房冷却装置100供给的冷空气(SupplyAir，SA)，热区相对于服务器机房冷却装置100被阻断，并使热空气(ReturnAir，RA)通过设置在服务器机房200的上部的排气单元220排出。
下面更详细地说明，供给至服务器机房200热区的冷空气分别供给至一连串的服务器机架210，从服务器机架210排出的热空气通过热区流入到设置在服务区机房200的上部的排气单元220。流入到排气单元220的空气根据需要再次流入到服务器机房冷却装置100，或者向服务器机房200的外部排出。
在此，排气单元220设置在服务器机房200的上部并排出服务器机房200内部的空气。作为一个例子，排气单元220可由管道(Duct)构成，当由服务器机房冷却装置100供给的冷空气通过包括在服务器机房200的服务器机架210被加热后上升到服务器机房200的上部时，排气单元220抽吸所述被加热的空气并排出至服务器机房200的外部。
如上所述的服务器机房200的排气单元220可连接在服务器机房冷却装置100的回流管道单元170。因此，在控制单元的控制下，从服务器机房200排出的热空气通过排气单元220和回流管道单元170流入到服务器机房冷却装置100，从而能够混合外部空气和服务器机房200内部的空气。在这种情况下，雾喷射单元130向混合的空气喷射雾，从而能够更有效地对服务器机房200进行冷却或加湿。
另外，服务器机房冷却装置100可沿着第一方向(图7的A方向)设置多个。而且，多个服务器机房冷却装置100可开放形成，以便空气在相互之间流动。即，各服务器机房冷却装置100的相邻的服务器机房冷却装置100侧壁可全部开放形成，以便空气在相互之间流动。因此，包括多个服务器机房冷却装置100的数据中心的空调系统1可整体运行。即，如后述所示，多个风扇(参照图5的161)被形成为各风扇可单独调节风扇(参照图5的161)的风量，因此，即使部分的风扇(参照图5的161)发生故障，也能够通过提高其余风扇(参照图5的161)的风量使总风量保持一定水平。
如上所述，通过设置相互连通(communicate)的多个服务器机房冷却装置100，可将服务器机房200外侧的整个空间当作一个冷却装置来使用，因此，能够减少空气阻力，降低输送功率，而且由于冷却装置内部不存在管道，周围环境不复杂，从而能够确保维护空间。同时，因气流稳定，能够最大程度地减小设备内的噪音和振动，延长设备的寿命，并且通过稳定的空气流动，能够最大程度地降低静压损失(staticpressureloss)。而且，本发明的一个实施例的空调系统1是将组合(BUILTUP)方式和封装(PACKAGE)方式混合的结构，具有能够获得作为组合方式的优点的空间利用优异性和作为封装方式的优点的气密及隔热优异性的效果。
另外，服务器机房200的一侧还可形成一个以上的外部空气引入用过滤模块250。外部空气引入用过滤模块250起到使数据中心外部的空气流入到服务器机房200内部的作用。虽未在图中示出，外部空气引入用过滤模块250可包括外部空气风闸(outsideairdamper)、网丝(mesh)、除雾过滤器(demisterfilter)及卷绕式过滤器(rollfilter)等，以防止外部空气中所包含的异物流入到服务器机房200的内部。
此时，外部空气引入用过滤模块250形成在服务器机房200的一个侧面，可直接将外部空气供给至服务器机房200。而且，外部空气引入用过滤模块250可设置多个，且多个外部空气引入用过滤模块250沿着一个方向(附图中垂直于箭头A的方向)并排配置。
如上所述，服务器机房200的一侧设置有使外部空气流入到服务器机房200内部的一个以上的外部空气引入用过滤模块250，从而能够获得最大限度地增加流入到数据中心内部的外部空气的引入量的效果。同时，在系统发生故障等紧急情况下，将外部空气直接供给至服务器机房的内部，从而能够获得防止服务器机房内的温度上升的效果。
尤其，本发明的一个实施例的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统，将起到恒温器作用的冷却单元(参照图5的140)设置在服务器机房冷却装置100的内部，因此不需要用于配置恒温器的单独的空间，从而能够获得提高数据中心内部的空间利用率的效果。
另外，虽未在图中示出，服务器机房冷却装置可进一步包括恒温器，在这种情况下，同样在服务器机房的一侧设置一个以上的外部空气引入用过滤模块，从而能够获得最大程度地增加流入到数据中心内部的外部空气的流入量的同时，在紧急情况下将外部空气直接供给至服务器机房内部来防止服务器机房内的温度上升的效果。
下面将对如上所述的数据中心的空调系统1的运行方法进行详细说明。
数据中心外部的外部空气是通过服务器机房冷却装置100的外部空气流入单元110流入到服务器机房冷却装置100的内部。此时，外部空气中所包含的异物可通过外部空气流入单元110和过滤单元120被阻断。异物被阻断的外部空气通过服务器机房冷却装置100的雾喷射单元130的同时在由雾喷射单元130喷射的雾的作用下被冷却或加湿。之后，被冷却或加湿的外部空气通过设置在服务器机房冷却装置100的一侧的第一供给单元150和/或第二供给单元160供给至服务器机房200。此时，当外部空气的温度大于等于预设定值时，服务器机房冷却装置100驱动设置在服务器机房冷却装置100的冷却单元140的冷却部件141，以便将更冷的空气供给至服务器机房200的内部。
接着，被供给到服务器机房200的冷区的冷空气可流入到设置在服务器机房200的服务器机架210，并通过服务器机架210所包括的多个服务器被加热后排出至热区，之后通过设置在热区上侧的排气单元220排出至服务器机房200的外部。此时，根据需要，被排出到排气单元220的部分空气可通过服务器机房冷却装置100的回流管道单元170再次供给至外部空气流入单元110。
通过如上所述的本发明，减少数据中心的空调系统中所包括的设备数量，从而能够获得有效利用空间的效果。而且，可通过优化雾喷射单元130与冷却单元140之间的间隔来获得提高基于喷射雾的冷却效率的效果。而且，通过使外部空气流路的弯曲程度最小化，确保自然气流空间，从而能够获得降低用于流动外部空气的动力的效果。同时，在不存在主电力(primaryelectricpower)的情况下，可以仅通过次级排气功率(secondaryexhaustpower)进行冷却，从而因增加服务器机房内的外部空气供给确保率而能够进一步降低能量。
以上，参照附图中示出的一个实施例对本发明进行说明，但是这仅仅是例示性的，本发明所属技术领域的普通技术人员应理解为能够进行多种变形并对实施例进行多种变形。因此，本发明的技术保护范围应由权利要求书的技术思想所决定。
工业实用性
本发明的实施例可使用于利用外部的自然空气来冷却服务器机房的服务器机房冷却装置及包括该冷却装置的数据中心的空调系统。

Claims (36)

1.一种数据中心的空调系统，其包括：
一个以上的外部空气引入用过滤模块，其形成在服务器机房的一侧，向所述服务器机房供给外部空气；以及
服务器机房冷却装置，其形成在所述服务器机房的另一侧，向流入的外部空气喷射雾并供给至所述服务器机房。
2.根据权利要求1所述的数据中心的空调系统，其特征在于，当所述服务器机房冷却装置发生故障时，通过所述外部空气引入用过滤模块向所述服务器机房供给外部空气。
3.根据权利要求1所述的数据中心的空调系统，其中，所述服务器机房冷却装置包括：
外部空气流入单元，外部空气流入；
雾喷射单元，其配置在所述外部空气流入单元的一侧，向通过所述外部空气流入单元的外部空气喷射雾；以及
供给单元，其配置在所述雾喷射单元的一侧，将通过所述雾喷射单元的外部空气供给至服务器机房。
4.根据权利要求3所述的数据中心的空调系统，其中，所述服务器机房冷却装置还包括过滤单元，所述过滤单元配置在所述外部空气流入单元与所述雾喷射单元之间，过滤通过所述外部空气流入单元供给的外部空气。
5.根据权利要求1所述的数据中心的空调系统，其特征在于，还包括对所述服务器机房内部的空气或所述外部空气进行冷却的恒温器，并根据外部空气的温度和湿度来运行所述恒温器，从而进行控制来对所述服务器机房内部的空气进行冷却。
6.一种服务器机房冷却装置，其包括：
外部空气流入单元，外部空气流入；
过滤单元，其配置在所述外部空气流入单元的一侧，过滤通过所述外部空气流入单元供给的外部空气；
雾喷射单元，其配置在所述过滤单元的一侧，向通过所述过滤单元的外部空气喷射雾；以及
供给单元，其配置在所述雾喷射单元的一侧，将通过所述雾喷射单元的外部空气供给至服务器机房。
7.根据权利要求6所述的服务器机房冷却装置，其中，所述外部空气流入单元包括控制所述外部空气流入单元的开闭的第一风闸。
8.根据权利要求7所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，所述外部空气流入单元包括阻断所述外部空气中所含有的水分或异物的除雾过滤器，所述除雾过滤器配置在所述第一风闸的一侧。
9.根据权利要求8所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，所述除雾过滤器设置有多个，所述多个除雾过滤器以之字形排列在所述第一风闸的一侧。
10.根据权利要求6所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，所述外部空气流入单元与接收通过服务器机房内的回流空气的回流管道单元连接。
11.根据权利要求10所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，在所述外部空气流入单元与所述回流管道单元之间设置有控制所述外部空气流入单元与所述回流管道单元之间的空气流动的第二风闸。
12.根据权利要求6所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，相对于所述外部空气流入单元，所述过滤单元形成在与所述外部空气流入单元的外部空气流入方向实质上垂直的方向上。
13.根据权利要求6所述的服务器机房冷却装置，其中，还包括冷却单元，所述冷却单元配置在所述雾喷射单元与所述供给单元之间，对通过所述雾喷射单元的外部空气进行冷却。
14.根据权利要求13所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，所述冷却单元形成在所述服务器机房冷却装置内。
15.根据权利要求6所述的服务器机房冷却装置，其中，所述供给单元包括第一供给单元，所述第一供给单元配置在所述雾喷射单元的一侧，将通过所述雾喷射单元的外部空气供给至所述服务器机房。
16.根据权利要求15所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，在所述第一供给单元与所述服务器机房之间设置有控制所述第一供给单元与所述服务器机房之间的空气流动的第一供给风闸。
17.根据权利要求16所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，当所述第一供给风闸开放时，通过所述外部空气流入单元流入的外部空气被供给到所述服务器机房的内部。
18.根据权利要求15所述的服务器机房冷却装置，还包括第二供给单元，所述第二供给单元形成在所述第一供给单元的一侧，将通过所述雾喷射单元的外部空气中的至少一部分供给至所述服务器机房。
19.根据权利要求18所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，所述第二供给单元包括引导所述外部空气流动的风扇，以使通过所述雾喷射单元的外部空气中的至少一部分供给至所述服务器机房。
20.根据权利要求18所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，相对于所述第一供给单元，所述第二供给单元形成在与所述外部空气流入单元的外部空气流入方向实质上垂直的方向上。
21.根据权利要求18所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，在所述第二供给单元与所述服务器机房之间设置有控制所述第二供给单元与所述服务器机房之间的空气流动的第二供给风闸。
22.根据权利要求6所述的服务器机房冷却装置，其特征在于，所述过滤单元、所述雾喷射单元以及所述供给单元排列在一条直线上。
23.一种数据中心的空调系统，其包括权利要求6至22中任一项所述的服务器机房冷却装置，其中，所述服务器机房冷却装置形成在包括沿着第一方向排列的多个服务器机架的所述服务器机房的一侧，并将外部空气供给至服务器机房。
24.根据权利要求23所述的数据中心的空调系统，其特征在于，
一个以上的冷区形成在彼此相邻的所述服务器机架之间的空间，并接收由所述服务器机房冷却装置供给的外部空气，且相对于所述服务器机房冷却装置开放形成，
一个以上的热区，形成在彼此相邻的所述服务器机架之间的空间，流入到所述冷区的外部空气通过包括在所述服务器机架中的服务器后被排出，且相对于所述服务器机房冷却装置阻断形成，
所述冷区和所述热区交替配置。
25.根据权利要求24所述的数据中心的空调系统，其特征在于，所述数据中心的空调系统还包括将由所述服务器机房冷却装置供给的外部空气向外部排出的排气单元，所述排气单元与所述热区连接。
26.根据权利要求25所述的数据中心的空调系统，其特征在于，所述排气单元的一侧与所述服务器机房冷却装置的回流管道单元连接，由所述服务器机房冷却装置供给的外部空气中的至少一部分能够通过所述回流管道单元再次供给至所述服务器机房冷却装置。
27.根据权利要求23所述的数据中心的空调系统，其特征在于，所述数据中心的空调系统包括沿所述第一方向配置的多个服务器机房冷却装置，所述多个服务器机房冷却装置开放形成，以便空气能够在相互之间流动。
28.根据权利要求23所述的数据中心的空调系统，其特征在于，所述供给单元的至少一部分与所述服务器机房内的所述服务器机架对置。
29.根据权利要求23所述的数据中心的空调系统，其特征在于，能够直接使用现有的服务器机房的结构。
30.根据权利要求23所述的数据中心的空调系统，其特征在于，当某一个供给单元发生故障时，通过提高其余供给单元的风量使总风量保持一定水平。
31.一种外部空气引入用过滤模块，其为形成在服务器机房的一侧并向所述服务器机房供给外部空气的一个以上的外部空气引入用过滤模块，包括阻断所述外部空气中所包含的水分或异物的过滤器或控制所述外部空气的流入与否的风闸。
32.根据权利要求31所述的外部空气引入用过滤模块，其中，所述过滤器包括阻断所述外部空气中所包含的水分或异物的除雾过滤器或卷绕式过滤器。
33.根据权利要求31所述的外部空气引入用过滤模块，其特征在于，所述外部空气引入用过滤模块形成在所述服务器机房的一个侧面，直接向所述服务器机房供给外部空气。
34.根据权利要求31所述的外部空气引入用过滤模块，其特征在于，所述外部空气引入用过滤模块设置有多个，并沿着第一方向并排配置。
35.根据权利要求31所述的外部空气引入用过滤模块，其特征在于，当服务器机房冷却装置发生故障时，通过所述外部空气引入用过滤模块向所述服务器机房供给外部空气。
36.根据权利要求31所述的外部空气引入用过滤模块，其特征在于，能够直接使用现有的服务器机房的结构。
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