CN106912170A - 用于模块化数据中心的机柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于模块化数据中心的机柜，包括至少一个信息技术机架，所述信息技术机架包括可打开和关闭的第一柜门以及用于将所述第一柜门打开的第一开门装置；位于所述机柜内的传感器；以及监控装置，用于根据所述传感器测量的数据控制所述第一开门装置打开所述第一柜门。本发明的机柜能实现快速散热，并缩短消防处理时间。

Description

用于模块化数据中心的机柜

技术领域

本发明涉及机柜，具体涉及一种用于模块化数据中心的机柜。

背景技术

模块化数据中心包括服务器、电源管理系统、不间断电源、监控系统和冷却系统等电气模块，每个电气模块具有独立的功能、统一的接口标准，通过电气模块的排列形成一个完整的数据中心。

模块化数据中心采用模块化设计方法，使得数据中心的设计、建设和扩容更加简单，极大地降低了安装及部署成本。标准模块化部署提高了集成性，使得单位面积计算密度大大提高，提升模块利用率。模块化数据中心是数据中心的发展方向和趋势。

随着模块化数据中心的集成性和计算密度的提高，模块化数据中心的热密度也随之提高。为了实现模块化数据中心的高热密度的制冷，目前采用空调制冷和机柜密封的冷却方案。同时，为防止机柜内部温度在冷却异常时温度过高，目前采用紧急风扇冷却方案。例如当机柜内的温度过高时，打开设置在机柜顶部的紧急风扇，将机柜内的热空气排出以快速散热。一方面紧急风扇会消耗较多的能耗和带来高分贝的噪音；另一方面，当紧急风扇发生故障时将无法排出机柜内的热空气；更不利的是，当机柜内着火时，维护人员无法及时发现火情并打开密封的柜门来灭火，因而造成严重的经济损失。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种用于模块化数据中心的机柜，包括：

至少一个信息技术机架，所述信息技术机架包括：

可打开和关闭的第一柜门；以及

用于将所述第一柜门打开的第一开门装置；

位于所述机柜内的传感器；以及

监控装置，用于根据所述传感器测量的数据控制所述第一开门装置打开所述第一柜门。

优选的，所述传感器包括用于测量所述机柜内的烟雾浓度值的烟雾传感器，当所述烟雾传感器测量的烟雾浓度值大于烟雾浓度阈值时，所述监控装置控制所述第一开门装置打开所述第一柜门。

优选的，所述传感器还包括用于测量所述机柜内的温度值的温度传感器，当所述温度传感器测量的温度值大于温度阈值时，所述监控装置控制所述第一开门装置打开所述第一柜门。

优选的，所述监控装置包括：烟雾比较器，其用于将所述烟雾浓度值与所述烟雾浓度阈值进行比较，当所述烟雾浓度值大于所述烟雾浓度阈值时输出第一释放信号；温度比较器，其用于将所述温度值与所述温度阈值进行比较，当所述温度值大于所述温度阈值时输出第二释放信号；以及控制装置，其用于根据所述第一释放信号和/或第二释放信号控制所述第一开门装置打开所述第一柜门。

优选的，所述第一开门装置包括：用于可控地锁住和释放所述第一柜门的第一门锁；以及用于将处于释放状态的第一柜门打开的第一弹开装置；其中，所述监控装置用于根据所述传感器测量的数据控制所述第一门锁以释放所述第一柜门。

优选的，所述第一柜门为第一密封门。

优选的，所述机柜还包括用于给每个所述信息技术机架提供冷却气的空调机架，所述空调机架与所述至少一个信息技术机架排成一排。

优选的，所述空调机架包括：可打开和关闭的第二密封门；以及用于将所述第二密封门打开的第二开门装置；其中所述监控装置还用于根据所述传感器测量的数据控制所述第二开门装置打开所述第二密封门。

优选的，所述第二开门装置包括：用于可控地锁住和释放所述第二密封门的第二门锁；以及用于将处于释放状态的第二密封门打开的第二弹开装置；其中，所述监控装置用于根据所述传感器测量的数据控制所述第二门锁以释放所述第二密封门。

优选的，所述第一密封门和第二密封门都被布置在所述柜体的同一侧。

优选的，所述柜体包括相对设置的前侧面和后侧面，所述冷却气的流向是从所述柜体的后侧面指向前侧面。

优选的，所述传感器包括位于所述信息技术机架内的传感器和位于所述空调机架内的传感器，所述信息技术机架内的传感器靠近所述信息技术机架的第一密封门，所述空调机架内的传感器靠近所述机柜的后侧面。

优选的，所述第一门锁为磁力锁，所述监控装置通过对所述磁力锁进行消磁以释放所述第一柜门。

优选的，所述信息技术机架还包括门磁传感器，所述门磁传感器用于当所述第一柜门打开时给所述监控装置发送电磁力恢复信号，所述监控装置用于根据所述电磁力恢复信号恢复所述磁力锁的电磁力。

优选的，所述第一弹开装置为压簧或扭簧。

采用本发明的机柜，可实现快速散热，及时发现火情并打开密封的柜门来灭火，另外可以缩短消防处理时间，还便于消防人员在同一侧进行消防处理。

附图说明

以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：

图1是根据本发明第一个实施例的机柜的立体示意图。

图2是图1所示的机柜的密封门闭合时的俯视图。

图3是图1所示的机柜的密封门打开时的俯视图。

图4是图2所示的监控装置的方框图。

图5是根据本发明第二个实施例的机柜的密封门闭合时的俯视图。

图6是图5所示的机柜的密封门打开时的俯视图。

图7是根据本发明第三个实施例的机柜的密封门闭合时的俯视图。

图8是图7所示的机柜的密封门打开时的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。

为了叙述方便，在此定义柜体上设有操作显示面板的一侧为“前侧面”，且与“前侧面”相对设置的另一侧为“后侧面”。在俯视图中，相对设置的两侧中的下侧为前侧面，且上侧为后侧面。

图1是根据本发明第一个实施例的机柜的立体示意图，其中图1仅示出了机柜10的前侧面161、右侧面162和顶板163。如图1所示，机柜10呈长方体状，其包括排列成一排的空调机架14和信息技术机架11、12、13。

图2是顶板163被移除的机柜10的密封门闭合时的俯视图，图3是密封门打开时的俯视图。信息技术机架12和13与信息技术机架11的结构相同，以下以信息技术机架11为例介绍信息技术机架的结构。如图2和图3所示，信息技术机架11的前侧面设有供空气流通的通风门111，机柜10外的冷空气可通过通风门111流进信息技术机架11内，从而对信息技术机架11内的电子模块进行散热。信息技术机架11的后侧面设有用于密封后侧面的密封门112，密封门112配置为沿逆时针旋转(即在图2中是垂直纸面向里方向看)被打开。信息技术机架11包括弹开装置113(例如压簧)以及用于锁住和释放密封门112的磁力锁114。弹开装置113与密封门112连接，用于给密封门112施加一个使其打开的作用力。磁力锁114的工作原理与电磁铁相同，当磁力锁114的电源(图2未示出)通电时，磁力锁114产生强大的电磁力紧紧的吸住密封门112从而将其锁住；当磁力锁114的电源被切断时，磁力锁114的电磁力消失(即被消磁)从而释放密封门112，此时弹开装置113快速打开处于释放状态的密封门112(参见图3所示)。信息技术机架11还包括靠近密封门112的第一温度传感器115，其用于测量信息技术机柜11内的温度值。

其中图2和3标示出了信息技术机架12的第二温度传感器125、磁力锁124和密封门122，以及信息技术机架13的第三温度传感器135、磁力锁134和密封门132。其中密封门112、122、132都被布置在机柜10的后侧面，还便于消防人员在同一侧完成全部消防处理(例如喷洒消防泡沫或干粉)。

如图2和图3所示，空调机架14内设有靠近柜体10的后侧面的空调烟雾传感器146和空调温度传感器145。空调机架14还包括布置在柜体10前侧面的通风门141和布置在柜体10后侧面的密封门142。本领域的技术人员可知，为了确保操作人员的安全，空调机架14中空调(图2和3未示出)的冷却气的流向是从后侧面指向前侧面，即冷却气是通过通风门141吹出柜体10外部。因此空调机架14内靠近柜体10的后侧面的区域为较容易发生着火的热空气区域，将空调烟雾传感器146布置在靠近柜体10的后侧面，根据测量的烟雾浓度值是否大于烟雾浓度阈值，可以尽快探测是否发生着火，缩短消防处理时间。

如图2和3所示，机柜10还包括用于控制信息技术机架11、12、13的磁力锁的监控装置15。监控装置15可设在机柜10内任何地方，并不限于位于信息技术机架11内。

下面将结合图4所示的监控装置的方框图说明其作用。监控装置15包括烟雾比较器151、温度比较器152和控制装置153。烟雾比较器151用于接收烟雾传感器146测量的烟雾浓度值，并与烟雾浓度阈值进行比较，当测量的烟雾浓度值大于烟雾浓度阈值时，烟雾比较器151输出释放信号(例如低电平)至控制装置153，否则输出高电平至控制装置153。温度比较器152用于接收空调温度传感器145、第一温度传感器115、第二温度传感器125和第三温度传感器135测量的温度值，并将接收的温度值与温度阈值进行比较，当空调温度传感器145测量的温度值，和/或第一温度传感器115测量的温度值，和/或第二温度传感器125测量的温度值，和/或第三温度传感器135测量的温度值大于温度阈值时，温度比较器152输出释放信号(例如低电平)至控制装置153，否则输出高电平至控制装置153。

控制装置153根据接收的电压信号闭合或切断信息技术机架11、12、13中的磁力锁114、124和134的电源。例如，当控制装置153接收至少一个低电平的释放信号，即只要满足：信息技术机架11、12、13或空调机架14内部温度升高到温度阈值或机柜10内部产生的烟雾浓度超过烟雾浓度阈值，控制装置153都使得磁力锁114、124、134的电源断开从而对磁力锁114、124、134进行消磁。消磁后的磁力锁114、124、134分别释放信息技术机架11、12、13的密封门，之后信息技术机架11、12、13中的弹开装置自动快速地将密封门打开，以实现快速散热，同时便于消防人员快速地进行消防处理以避免经济损失。当控制装置153接收的全是高电平信号(本实施例中为两个)，即表明机柜10任一处的温度都不大于温度阈值，且内部产生的烟雾浓度不大于烟雾浓度阈值，其并不切断磁力锁114、124、134的电源。

根据本发明的另一个实施例，在信息技术机架11、12、13中设有至少一个烟雾传感器，且机柜10不包括空调机架14，此时直接利用机房内的冷空气对机柜进行散热。

图5是根据本发明第二个实施例被移除了顶板的机柜20的密封门闭合时的俯视图，图6是密封门打开时的俯视图。机柜20与机柜10基本相同，区别在于，机柜20的信息技术机架21、22、23的密封门212、222、232以及空调机架24的密封门242都设在机柜20的前侧面，密封门212、222、232、242的面积基本等于信息技术机架21、22、23和空调机架24的前侧面的面积。另外空调机架24的通风门241和信息技术机架21、22、23的通风门都设在机柜20的后侧面。由于空调机架24中的空调(图5和6未示出)的冷却风吹向密封门242后向信息技术机架21、22、23的前侧面流动，信息技术机架21、22、23中的温度传感器215、225和235测量的是冷却风的温度，因此与空调温度传感器245对应的温度阈值大于与温度传感器215、225和235对应的温度阈值。将机柜20的后侧面靠近机房的墙面放置，当机柜20内的温度过高和/或着火时，信息技术机架21、22、23的密封门212、222、232快速自动地被打开(如图6所示)，一方面能最大面积地接收消防泡沫或干粉，另一方面不会对消防人员进行阻碍。

根据本发明的另一个实施例，在信息技术机架21、22、23中设有至少一个烟雾传感器。

根据本发明的又一个实施例，机柜20不包括空调机架24，直接利用机房内的冷空气对机柜进行散热，采用三个通风门分别代替上述实施例中的密封门212、222、232。

图7是根据本发明第三个实施例被移除了顶板的机柜30的密封门闭合时的俯视图，图8是密封门打开时的俯视图。机柜30与机柜10基本相同，区别在于，机柜30的信息技术机架31设有能逆时针被打开的密封门312，用于吸住和释放密封门312的磁力锁314，与密封门312连接的弹开装置313，以及位于信息技术机架31内、且靠近密封门312的温度传感器315。信息技术机架32、33与信息技术机架31的结构相同，在此不再赘述。另外空调机架34包括相对设置的密封门342、342’，用于吸住和释放密封门342、342’的磁力锁344和344’，与密封门342、342’分别连接的弹开装置343、343’，以及用于测量密封门342’附近温度的温度传感器345’。由于机柜30内前后两侧的温度不同，因此可以对前后两侧的温度传感器设定不同的温度阈值。

如图8所示，当机柜30内任一温度传感器测量的温度值大于与其对应的温度阈值，或烟雾传感器测量的烟雾浓度值大于烟雾浓度阈值时，使得机柜30所有的密封门被打开。能够最大程度地实现机柜30的快速散热，同时便于消防人员向机柜30内的每一处喷洒消防泡沫或干粉。

根据本发明的其他实施例，上述机柜还包括门磁传感器，其用于探测机柜的密封门是否被打开，当密封门被打开时，门磁传感器给机柜内的监控装置发送一个电磁力恢复信号(例如高或低电平信号)，监控装置根据该电磁力恢复信号使得与该密封门对应的磁力锁的电源闭合，即恢复磁力锁的电磁力。

根据本发明的其他实施例，弹开装置还可以采用扭簧，只要能将处于释放状态的密封门快速自动打开即可。

根据本发明的其他实施例，信息技术机架中设有至少一个温度传感器和/或至少一个烟雾传感器。

根据本发明的其他实施例，空调机架中设有至少一个温度传感器和/或至少一个烟雾传感器。

根据本发明的其他实施例，监控装置中的温度比较器的数量与机柜内温度传感器的数量相等。

根据本发明的其他实施例，监控装置中的烟雾比较器的数量与机柜内烟雾传感器的数量相等。

根据本发明的其他实施例，根据每一个信息技术机架内的温度值和/或烟雾浓度值，监控装置分别对每一个信息技术机架的磁力锁进行消磁。

根据本发明的其他实施例，信息技术机架的数量可以多于或少于3个。

虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

Claims (15)

1.一种用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，包括：

至少一个信息技术机架，所述信息技术机架包括：

可打开和关闭的第一柜门；以及

用于将所述第一柜门打开的第一开门装置；

位于所述机柜内的传感器；以及

监控装置，用于根据所述传感器测量的数据控制所述第一开门装置打开所述第一柜门。

2.根据权利要求1所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述传感器包括用于测量所述机柜内的烟雾浓度值的烟雾传感器，当所述烟雾传感器测量的烟雾浓度值大于烟雾浓度阈值时，所述监控装置控制所述第一开门装置打开所述第一柜门。

3.根据权利要求2所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述传感器还包括用于测量所述机柜内的温度值的温度传感器，当所述温度传感器测量的温度值大于温度阈值时，所述监控装置控制所述第一开门装置打开所述第一柜门。

4.根据权利要求3所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述监控装置包括：

烟雾比较器，其用于将所述烟雾浓度值与所述烟雾浓度阈值进行比较，当所述烟雾浓度值大于所述烟雾浓度阈值时输出第一释放信号；

温度比较器，其用于将所述温度值与所述温度阈值进行比较，当所述温度值大于所述温度阈值时输出第二释放信号；以及

控制装置，其用于根据所述第一释放信号和/或第二释放信号控制所述第一开门装置打开所述第一柜门。

5.根据权利要求1所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述第一开门装置包括：

用于可控地锁住和释放所述第一柜门的第一门锁；以及

用于将处于释放状态的第一柜门打开的第一弹开装置；

其中，所述监控装置用于根据所述传感器测量的数据控制所述第一门锁以释放所述第一柜门。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述第一柜门为第一密封门。

7.根据权利要求6所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述机柜还包括用于给每个所述信息技术机架提供冷却气的空调机架，所述空调机架与所述至少一个信息技术机架排成一排。

8.根据权利要求7所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述空调机架包括：

可打开和关闭的第二密封门；以及

用于将所述第二密封门打开的第二开门装置；

其中所述监控装置还用于根据所述传感器测量的数据控制所述第二开门装置打开所述第二密封门。

9.根据权利要求8所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述第二开门装置包括：

用于可控地锁住和释放所述第二密封门的第二门锁；以及

用于将处于释放状态的第二密封门打开的第二弹开装置；

其中，所述监控装置用于根据所述传感器测量的数据控制所述第二门锁以释放所述第二密封门。

10.根据权利要求8所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述第一密封门和第二密封门都被布置在所述柜体的同一侧。

11.根据权利要求7所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述柜体包括相对设置的前侧面和后侧面，所述冷却气的流向是从所述柜体的后侧面指向前侧面。

12.根据权利要求11所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述传感器包括位于所述信息技术机架内的传感器和位于所述空调机架内的传感器，所述信息技术机架内的传感器靠近所述信息技术机架的第一密封门，所述空调机架内的传感器靠近所述机柜的后侧面。

13.根据权利要求5所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述第一门锁为磁力锁，所述监控装置通过对所述磁力锁进行消磁以释放所述第一柜门。

14.根据权利要求13所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述信息技术机架还包括门磁传感器，所述门磁传感器用于当所述第一柜门打开时给所述监控装置发送电磁力恢复信号，所述监控装置用于根据所述电磁力恢复信号恢复所述磁力锁的电磁力。

15.根据权利要求5所述的用于模块化数据中心的机柜，其特征在于，所述第一弹开装置为压簧或扭簧。