CN106196398A - 一种用于模块化数据中心的应急通风机柜 - Google Patents

一种用于模块化数据中心的应急通风机柜 Download PDF

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钟亚呋
王瑞京
李健
曹祥虎
曹秋枫
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20754—Air circulating in closed loop within cabinets

Abstract

本发明公开了一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，涉及模块化数据中心设备技术领域。一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，包括机柜本体，机柜本体内部设置冷通道和热通道、底部设置机架式空调内机，机柜本体上设置进气口和出气口，热通道内部设置气流切换口，气流切换口位于机架式空调内机进气口的上方，机柜本体上设置控制进气口和气流切换口交替开闭的气流切换风门，出气口处安装与气流切换风门联动的可开阖风门，还包括用于控制气流切换风门和可开阖风门工作的控制装置。本发明的有益效果在于：它在正常状态下能够实现机柜本体内部空气内循环，并且可在紧急情况下自动切换为机柜本体内部空气外循环。

Description

一种用于模块化数据中心的应急通风机柜
技术领域
本发明涉及模块化数据中心设备技术领域特别是一种用于模块化数据中心的应急通风机柜。
背景技术
目前，模块化数据中心的理念以及产品已经深入人心，而以机柜为基础的冷热通道封闭的模块化数据中心，因其高效、节能、经济等诸多优点，已成为数据中心发展史上一次重要的变革。所谓模块化数据中心，其与传统数据中心建设上的不同在于，不再完全依赖以房间为基础的建设模式，转而以机柜作为其建设的根本。所谓以房间为基础的建设方式即核心设备的防尘、制冷、监控、消防、配电等均需要对房间进行设计并装修，针对不同的房间条件设计不同的建设装修方案，譬如对房间做防尘隔断、架设防静电地板、架设空调、安装冷热通道、设计配电柜、设计消防等。模块化数据中心摒弃了把房间作为基础之后转而将上述机房系统巧妙地设计到机柜内部，即机柜自带防尘、制冷、冷热通道、配电、消防等系统，如此我们便可以提出“机柜即机房、机房即产品”的这一全新理念。但是，一个新的理念的出现时常伴随着一些新的问题，譬如要以机柜为基础实现机房的防尘，就必须将传统的网孔机柜变为全密闭机柜，在柜内设置冷热通道系统给设备降温。然而，由于机柜空间相对狭小，热容量必然很小，当遭遇市电停电等原因导致空调压机无法工作时，由UPS供电的设备所产生的大量热量将无法由空调系统转移到柜外环境，这将对机房设备的稳定运行乃至安全都产生极大的威胁。因此，亟需一种能够用以排放模块化数据中心非正常工作状态下产生热量的模块化数据中心应急通风装置。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，它在正常状态下能够实现机柜本体内部空气内循环，并且可在紧急情况下自动切换为机柜本体内部空气外循环，不需要人工开启机柜柜门即可保证机柜内部不会因温度过高而损坏设备，从而提高机房运行的可靠性和安全性。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，包括机柜本体，所述机柜本体内部设置冷通道和热通道、底部设置机架式空调内机，所述机架式空调内机通过冷媒循环管道与置于机柜本体外部的空调外机连通，所述机柜本体上设置与热通道连通的进气口和出气口，所述进气口位于热通道底部，所述热通道内部设置气流切换口，所述气流切换口位于机架式空调内机的进风口上方，所述机柜本体上设置控制进气口和气流切换口交替开闭的气流切换风门，所述出气口处安装与气流切换风门联动的可开阖风门，还包括用于控制气流切换风门和可开阖风门工作的控制装置。
所述控制装置控制气流切换风门将进气口闭合时，气流切换口打开，同时控制装置控制可开阖风门将出气口闭合；所述控制装置控制气流切换风门将进气口打开时，气流切换口闭合，同时控制装置控制可开阖风门将出气口打开。
还包括与控制装置电连接的温度传感器。
所述进气口、出气口以及气流切换口处均设置密封条。
所述机架式空调内机的内机风扇位于靠近冷通道一侧。
所述出气口位于热通道顶部。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本装置能够实现机柜本体内部空气循环，并且通过设置的进气口、出气口以及气流切换口，正常情况下，进气口和出气口关闭，气流切换口打开，此时机柜本体内部气流为内循环模式；当机柜内出现不能正常排热的紧急状况时，进气口和出气口打开，气流切换口关闭，此时机柜本体内部气流为外循环模式确保在空调不能正常散热的紧急状态下，不需要人工开启机柜柜门即可保证机柜内部不会因温度过高而损坏设备，从而提高机房运行的可靠性和安全性。
2、出气口位于热通道顶部，由于热空气密度小，会向上升，出气口位于热通道顶部，可以方便热空气从出气口处散出，从而在紧急情况下实现机柜本体内的快速降温。
附图说明
附图1是本装置正常工作状态结构示意图；
附图2是本装置紧急情况状态结构示意图。
附图中所示标号：1、机柜本体；2、冷通道；3、热通道；4、机架式空调内机；5、冷媒循环管道；6、空调外机；7、进气口；8、出气口；9、气流切换口；10、气流切换风门；11、可开阖风门；12、内机风扇。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，包括机柜本体1，机柜本体为标准式机柜。所述机柜本体1内部设置冷通道2和热通道3、底部设置机架式空调内机4，所述机架式空调内机4通过冷媒循环管道5与置于机柜本体1外部的空调外机6连通，空调内机的蒸发器与空气进行热交换，利用循环冷媒管道将柜内余热传导至机柜本体外部，实现机柜本体内部空气循环，避免外部环境对机柜本体内部环境造成影响。机架式空调内机为机架式精密空调内机，精密空调是指能够充分满足机房环境条件要求的机房专用精密空调机。所述机柜本体1上设置与热通道3连通的进气口7和出气口8，所述进气口7位于热通道3底部，所述热通道3内部设置气流切换口9，所述气流切换口9位于机架式空调内机4进气口7的上方，所述机柜本体1上设置控制进气口7和气流切换口9交替开闭的气流切换风门10，气流切换风门为转页式或滑轨式或帘式，所述出气口8处安装与气流切换风门10联动的可开阖风门11，可开阖风门为转页式或滑轨式或帘式，所述控制装置控制气流切换风门10将进气口7闭合时，气流切换口9打开，同时控制装置控制可开阖风门11将出气口8闭合；所述控制装置控制气流切换风门10将进气口7打开时，气流切换口9闭合，同时控制装置控制可开阖风门11将出气口8打开。还包括用于控制气流切换风门10和可开阖风门11工作的控制装置。其中，进气口7与气流切换口9面积相同，并且进气流切换口9与进气口7顶端在同一平面上，从而可以控制进气口7与气流切换口9的交替开闭。控制装置包括第一电机和第二电机，第一电机控制气流切换风门动作，第二电机控制可开阖风门动作。
作为优化，还包括与控制装置电连接的温度传感器，可以方便控制机柜本体内部温度。
作为优化，所述进气口7、出气口8以及气流切换口9处均设置密封条，提高机柜本体的密封性。
作为优化，所述机架式空调内机4上的内机风扇12靠近冷通道2一侧，方便将冷空气直接送入到冷通道内。
作为优化，所述出气口8位于热通道3顶部，由于热空气密度小，会向上升，出气口位于热通道顶部，可以方便热空气从出气口处散出，从而在紧急情况下实现机柜本体内的快速降温。
本装置工作原理如下：如图1所示,其中图1中所示箭头代表空气流动方向，本装置在正常使用过程中，进气口和出气口均关闭，机柜本体全封闭，机架式空调内机工作，配合空调外机的使用，机架式空调内机将通过热通道吸进的热气流转换为冷气流，通过机架式空调内机的内机风扇将产生的冷气流向上吹入冷通道，一方面冷气流会由于冷通道中的正压作用进入机架；另一方面机架式IT设备均具备前面板进风后部出风的特性，所以IT设备即可将冷通道中的冷气流吸入设备内部将冷气流转换为热气流后进入热通道中，从而实现对机柜本体内部的电子设备降温目的；由于，出气口和进气口密封均闭合，而气流切换口处于打开状态，进入热通道中的热气流就只有气流切换口，之后热气流将会被机架式空调内机吸入内部进行冷热转换，如此机柜本体内部气流便形成了气流内循环；如图2所示，其中图2中所示箭头代表空气流动方向，当机柜本体内温度升高超出预警值时，系统将故障信息通知给管理员，同时会自动将可开阖风门打开，使得出气口处于打开状态；同时，气流切换风门使得进气口处于打开状态，且气流切换口处于密封闭合状态，机架式空调内机的进风口将通过进气口与机柜本体外部相连，此时的工作模式由气流内循环转变为气流外循环，即机架式空调内机进风口由于负压作用将外界气流吸入机架式空调内机后进入冷通道，再由正压作用及设备负压作用吸入气流加速热量散去后进入热通道，此时由于机柜本体内部的正压作用，将热通道中的热气流通过出气排至外部如此便完成了模块化数据中心在应急情况下的气流切换，从而在一定时间内为管理员争取了维护的时间。

Claims (6)

1.一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，包括机柜本体(1)，其特征在于：所述机柜本体(1)内部设置冷通道(2)和热通道(3)、底部设置机架式空调内机(4)，所述机架式空调内机(4)通过冷媒循环管道(5)与置于机柜本体(1)外部的空调外机(6)连通，所述机柜本体(1)上设置与热通道(3)连通的进气口(7)和出气口(8)，所述进气口(7)位于热通道(3)底部，所述热通道(3)内部设置气流切换口(9)，所述气流切换口(9)位于机架式空调内机(4)的进风口上方，所述机柜本体(1)上设置控制进气口(7)和气流切换口(9)交替开闭的气流切换风门(10)，所述出气口(8)处安装与气流切换风门(10)联动的可开阖风门(11)，还包括用于控制气流切换风门(10)和可开阖风门(11)工作的控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，其特征在于：所述控制装置控制气流切换风门(10)将进气口(7)闭合时，气流切换口(9)打开，同时控制装置控制可开阖风门(11)将出气口(8)闭合；所述控制装置控制气流切换风门(10)将进气口(7)打开时，气流切换口(9)闭合，同时控制装置控制可开阖风门(11)将出气口(8)打开。
3.根据权利要求1所述的一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，其特征在于：还包括与控制装置电连接的温度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，其特征在于：所述进气口(7)、出气口(8)以及气流切换口(9)处均设置密封条。
5.根据权利要求1所述的一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，其特征在于：所述机架式空调内机(4)的内机风扇(12)位于靠近冷通道(2)一侧。
6.根据权利要求1所述的一种用于模块化数据中心的应急通风机柜，其特征在于：所述出气口(8)位于热通道(3)顶部。
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