CN106102423B - 一种机柜温控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机柜温控系统，至少包括：送风设备、调节阀及喷射设备；所述送风设备的送风端通过所述调节阀与所述喷射设备的进风端连通，所述喷射设备的出风端对向机柜内的用电设备，对所述用电设备进行降温。本发明通过调节阀对由送风设备输出的气体的流量进行调节，并通过喷射设备喷射出，通过变风量调节的方式对用电设备进行降温，不仅实现了对用电设备的温度调节，而且减少了冷风在流动过程中的能量损失，抑制了局部热点的产生。
Description
技术领域
本发明涉及温控系统的技术领域，尤其涉及一种机柜温控系统。
背景技术
随着云计算业务的高速发展，云数据中心的规模也在不断扩大。同时，微纳米电子技术的发展也使得芯片集成度不断提高，从而导致服务器的热流密度不断上升。以上两个因素导致了数据中心的热流密度不断增加，从而给机房内的温度控制系统带来了严峻的挑战。
目前，在数据中心的温度控制系统中，数据机房所采用的是下进风机柜。冷空气从相邻的密封面板间自由平行吹向服务器设备。由于服务器中的电子元件的高低不同，因此在送风过程中的冷风受到的阻碍非常大，能量损失严重，并可能使较远处或较低处的元件未充分散热，从而造成局部热点。
发明内容
本发明通过提供一种机柜温控系统，解决了现有技术中风能损失严重的技术问题，实现了抑制局部热点产生的技术效果。
本发明提供了一种机柜温控系统，至少包括：送风设备、调节阀及喷射设备；所述送风设备的送风端通过所述调节阀与所述喷射设备的进风端连通，所述喷射设备的出风端对向机柜内的用电设备，对所述用电设备进行降温。
进一步地，所述喷射设备至少包括：中空本体和喷嘴；所述调节阀设置在所述中空本体的进风端；所述喷嘴设置在所述中空本体的出风端，所述喷嘴对向所述用电设备。
进一步地，所述喷射设备还至少包括：导轨、连杆及动力输出设备；所述导轨设置在所述机柜内；所述中空本体设置在所述导轨上；所述连杆连接所述动力输出设备的动力输出端与所述中空本体，使所述中空本体能够在所述导轨上滑动。
进一步地，所述中空本体至少包括：滑轮和中空壳体；所述滑轮设置在所述中空壳体上，且设置在所述导轨中；所述调节阀设置在所述中空壳体的进风端；所述喷嘴设置在所述中空壳体的出风端；所述中空壳体通过所述连杆与所述动力输出设备的动力输出端连接。
进一步地，所述喷嘴为多向射流喷嘴。
进一步地，还至少包括：温度监测元件；所述温度监测元件设置在所述用电设备的表面。
进一步地，还至少包括：湿度监测元件；所述湿度监测元件设置在所述机柜的内部。
进一步地，还至少包括：控制器；所述控制器的信号输入端与所述温度监测元件、所述湿度监测元件的信号输出端通讯连接，所述控制器的信号输出端与所述送风设备、所述调节阀、所述喷射设备的信号输入端通讯连接。
进一步地，还至少包括：报警设备；所述报警设备的信号输入端与所述控制器的信号输出端通讯连接。
进一步地，还至少包括：显示设备；所述显示设备的信号输入端与所述控制器的信号输出端通讯连接。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、通过调节阀对由送风设备输出的气体的流量进行调节，并通过喷射设备喷射出，通过变风量调节的方式对用电设备进行降温，不仅实现了对用电设备的温度调节，而且减少了冷风在流动过程中的能量损失，抑制了局部热点的产生。
2、通过对调节阀的使用，可以根据每个用电设备的工作强度差异，精确调控吹向每个用电设备的风量，从而达到了分布式温度控制的目的，进而有效地节省了空调能耗。
3、通过对导轨、连杆及动力输出设备的使用，使中空本体能够在导轨中滑动，从而使气流能够产生一定的扰动，避免在用电设备的表面形成稳定的边界层，进而增强了对流换热。
4、本发明中的喷嘴为多向射流喷嘴，使冷气以射流的方式从多方位吹向用电设备，进一步达到强化换热的目的。
5、通过对温度监测元件的使用，实现了对用电设备表面温度的监测。
6、通过对湿度监测元件的使用，实现了对机柜内部湿度的监测。
7、通过对控制器的使用，提高了本发明的自动化水平。
8、通过对报警设备的使用，实现了本发明的报警功能。
9、通过对显示设备的使用，实现了对机柜中温度情况和湿度情况的可视化监测。
附图说明
图1为本发明实施例提供的机柜温控系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的机柜温控系统中喷射设备3的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的机柜温控系统在工作时的气流组织示意图；
其中，1-机柜，2-调节阀，3-喷射设备，4-用电设备，5-导轨，6-中空本体，7-喷嘴，8-连杆，9-动力输出设备，10-温度监测元件，11-湿度监测元件，12-送风通道，13-出风口。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种机柜温控系统，解决了现有技术中风能损失严重的技术问题，实现了抑制局部热点产生的技术效果。
本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
通过调节阀对由送风设备输出的气体的流量进行调节，并通过喷射设备喷射出，通过变风量调节的方式对用电设备进行降温，不仅实现了对用电设备的温度调节，而且减少了冷风在流动过程中的能量损失，抑制了局部热点的产生。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参见图1，本发明实施例提供的机柜温控系统，至少包括：送风设备、调节阀2及喷射设备3；送风设备的送风端通过调节阀2与喷射设备3的进风端连通，喷射设备3的出风端对向机柜1内的用电设备4，对用电设备4进行降温。
为了进一步避免因电子元件的高低不同造成的电子元件未充分散热情况的发生，喷射设备3的出风端垂直对向机柜1内的用电设备4。
参见图2，对喷射设备3的结构进行说明，喷射设备3至少包括：中空本体6和喷嘴7；调节阀2设置在中空本体6的进风端；喷嘴7设置在中空本体6的出风端，喷嘴7对向用电设备4。
对喷射设备3的结构进行进一步说明，喷射设备3还至少包括：导轨5、连杆8及动力输出设备9；导轨5设置在机柜1内；中空本体6设置在导轨5上；连杆8连接动力输出设备9的动力输出端与中空本体6，使中空本体6能够在导轨5上滑动。
在本实施例中，动力输出设备9为步进电机。
对喷射设备3中中空本体6的结构进行说明，中空本体6至少包括：滑轮和中空壳体；滑轮设置在中空壳体上，且设置在导轨5中；调节阀2设置在中空壳体的进风端；喷嘴7设置在中空壳体的出风端；中空壳体通过连杆8与动力输出设备9的动力输出端连接。
在本实施例中，喷嘴7为多向射流喷嘴。
为了实现对用电设备4的表面温度的监测，还至少包括：温度监测元件10；温度监测元件10设置在用电设备4的表面。
在本实施例中，温度监测元件10包括但不限于温度传感器。
为了实现对机柜1内的湿度的监测，还至少包括：湿度监测元件11；湿度监测元件11设置在机柜1的内部。
在本实施例中，湿度监测元件11包括但不限于湿度传感器。
为了实现本发明实施例的自动化温度调节功能，还至少包括：控制器；控制器的信号输入端与温度监测元件10、湿度监测元件11的信号输出端通讯连接，控制器的信号输出端与送风设备、调节阀2、喷射设备3的信号输入端通讯连接。
为了实现本发明实施例的报警功能，还至少包括：报警设备；报警设备的信号输入端与控制器的信号输出端通讯连接。
在本实施例中，报警设备包括但不限于指示灯和蜂鸣器。
为了对温度情况和湿度情况进行可视化监测，还至少包括：显示设备；显示设备的信号输入端与控制器的信号输出端通讯连接。
通过本发明实施例对机柜1内的服务器进行温度调节的过程如下：
参见图3，分布在各个服务器设备表面的温度传感器对设备的表面温度进行监测，并将监测到的温度值发送到控制器。当某个服务器表面温度超过温度调控范围(20-25℃)时，控制器发送信号到送风设备和调节阀2，送风设备开始送风，调节阀2开启。机柜1内有送风通道12和出风口13。由送风设备输出的冷风依次通过送风通道12和调节阀2进入中空壳体，并从喷嘴7喷射出，对设备进行换热降温，使设备的表面温度下降到调控范围。换热之后的热风从出风口13排出。当变风量调节满足不了温度控制的要求时，由送风设备降低送风温度以达到温度控制的要求。以上两种调节方式的最终目的都是将服务器的表面温度控制在调控范围内。需要说明的是，喷射设备3由步进电机驱动，可延导轨5周期性来回移动，从而使气流能够产生一定的扰动，避免在设备的表面形成稳定的边界层，进而增强了对流换热。本发明实施例能够精确控制吹向各个服务器的风量大小以满足不同设备的散热要求。在本实施例中，机柜1内的送风风道一方面可以减少冷气在输送过程中的阻力损失，另一方面将冷热通道隔离，从而防止冷热风掺混，减少能量损失。
还需要说明的是，分布在机柜1内的湿度传感器对机柜1内部的湿度状况进行监测，并将监测到的湿度数据发送到控制器。当空气相对湿度大于湿度调控范围(40％-55％)时，控制器发送信号到送风设备，升高送风温度，利用空气循环除湿。当空气相对湿度低于湿度调控范围时，降低送风温度，利用空气循环加湿。湿度控制的目的在于，湿度过高会引起电路板短路，过低会产生静电干扰。
【技术效果】
1、通过调节阀2对由送风设备输出的气体的流量进行调节，并通过喷射设备3喷射出，通过变风量调节的方式对用电设备4进行降温，不仅实现了对用电设备的温度调节，而且减少了冷风在流动过程中的能量损失，抑制了局部热点的产生。
2、通过对调节阀2的使用，可以根据每个用电设备4的工作强度差异，精确调控吹向每个用电设备4的风量，从而达到了分布式温度控制的目的，进而有效地节省了空调能耗。
3、通过对导轨5、连杆8及动力输出设备9的使用，使中空本体6能够在导轨5中滑动，从而使气流能够产生一定的扰动，避免在用电设备4的表面形成稳定的边界层，进而增强了对流换热。
4、本发明实施例中的喷嘴7为多向射流喷嘴，使冷气以射流的方式从多方位吹向用电设备4，进一步达到强化换热的目的。
5、通过对温度监测元件10的使用，实现了对用电设备4表面温度的监测。
6、通过对湿度监测元件11的使用，实现了对机柜1内部湿度的监测。
7、通过对控制器的使用，提高了本发明实施例的自动化水平。
8、通过对报警设备的使用，实现了本发明实施例的报警功能。
9、通过对显示设备的使用，实现了对机柜1中温度情况和湿度情况的可视化监测。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明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 (8)
1.一种机柜温控系统，其特征在于，至少包括：送风设备、调节阀及喷射设备；所述送风设备的送风端通过所述调节阀与所述喷射设备的进风端连通，所述喷射设备的出风端对向机柜内的用电设备，对所述用电设备进行降温；所述喷射设备至少包括：中空本体和喷嘴；所述调节阀设置在所述中空本体的进风端；所述喷嘴设置在所述中空本体的出风端，所述喷嘴对向所述用电设备；所述喷射设备还至少包括：导轨、连杆及动力输出设备；所述导轨设置在所述机柜内；所述中空本体设置在所述导轨上；所述连杆连接所述动力输出设备的动力输出端与所述中空本体，使所述中空本体能够在所述导轨上滑动。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中空本体至少包括：滑轮和中空壳体；所述滑轮设置在所述中空壳体上，且设置在所述导轨中；所述调节阀设置在所述中空壳体的进风端；所述喷嘴设置在所述中空壳体的出风端；所述中空壳体通过所述连杆与所述动力输出设备的动力输出端连接。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述喷嘴为多向射流喷嘴。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还至少包括：温度监测元件；所述温度监测元件设置在所述用电设备的表面。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还至少包括：湿度监测元件；所述湿度监测元件设置在所述机柜的内部。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，还至少包括：控制器；所述控制器的信号输入端与所述温度监测元件、所述湿度监测元件的信号输出端通讯连接，所述控制器的信号输出端与所述送风设备、所述调节阀、所述喷射设备的信号输入端通讯连接。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还至少包括：报警设备；所述报警设备的信号输入端与所述控制器的信号输出端通讯连接。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还至少包括：显示设备；所述显示设备的信号输入端与所述控制器的信号输出端通讯连接。
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