CN109890181A - 一种微模块数据中心的顶置式制冷系统 - Google Patents

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董海凤
周亮
周进
吕玲
周浩
刘静
王成洁
吴梦凡
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Abstract

本发明公开了一种微模块数据中心的顶置式制冷系统，包括至少一对出风口相对的制冷空调，每对制冷空调分别放置在相对设置的一对服务器机柜的顶部；在机柜内侧形成冷通道，外侧形成热通道；制冷空调的回风区设在机柜的背面顶部、出风区设置在机柜的前面顶部；制冷空调包括出风组件、回风滤网组件、框架组件以及换热器；出风组件包括至少一个轴流风机，以及具有斜向下倾斜面的风帽，轴流风机固定在倾斜面上。本发明结构简单、安装维护方便，空调不占用机房场地面积，只是在每台机柜的顶部摆放，能够节约机房面积，提高机房服务器的装机率；并且气流组织良好，有效降低能耗。

Description

一种微模块数据中心的顶置式制冷系统
技术领域
本发明属于制冷设备领域，具体涉及一种微模块数据中心的顶置式制冷系统。
背景技术
近年来，国内IDC的分布式计算、机架服务器等IT和互联网技术快速发展，底层的数据中心随之也出现了很多新的技术应用，包括列间空调、自然冷却、热管背板等，随后若干新技术集成后出现了数据中心微模块概念，推动了微模块数据中心在国内快速发展。
传统数据中心微模块机房建设用的机房空调普遍采用列间空调来对机房环境进行控制温湿度，但列间空调在机房建设中存在占用场地面积，气流组织不能适应机房的冷、热传递交换，能耗高等缺点。故现在数据中心微模块机房在建设上需要尽量考虑占地面积小、节约能耗，从而降低建设和运行成本。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种用于微模块数据中心的能够取代传统列间空调的顶置式制冷系统，具有占地面积小、节约能耗、部署灵活等优点。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种微模块数据中心的顶置式制冷系统，包括至少一对出风口相对的制冷空调，每对制冷空调分别放置在相对设置的一对服务器机柜的顶部；若干对顶部设有所述制冷空调的服务器机柜并排，在机柜内侧形成冷通道，外侧形成热通道；所述制冷空调的回风区设在机柜的背面顶部、出风区设置在机柜的前面顶部；所述制冷空调包括出风组件、回风滤网组件、框架组件以及设置在出风组件与回风滤网组件之间位于框架组件内部的换热器；所述出风组件包括至少一个轴流风机，以及具有斜向下倾斜面的风帽，所述轴流风机固定在所述倾斜面上。
作为优选，所述制冷空调的出风组件高度与所述框架组件一致，通过顶部的安装辅助板固定在所述框架组件的前部；所述回风滤网组件固定在所述框架组件的背部；所述框架组件顶面、底面及侧面均封闭。
作为优选，所述换热器为板式微通道换热器，斜置在所述框架组件内部，与换热器相连的制冷剂管路上设有干燥过滤器和电子膨胀阀；所述干燥过滤器和电子膨胀阀设于换热器的上方。
作为优选，所述制冷剂管路的进氟管和排气管从制冷空调的背面引出。
作为优选，所述制冷空调的主控制板及电器配电组件设于出风组件内部，位于轴流风机上方。
作为优选，所述冷通道为封闭冷通道。
作为优选，所述服务器机柜背面设有热风导向板，产生的热风从机柜顶部至制冷空调的回风区。
作为优选，所述制冷空调前下方边沿与服务器机柜顶部边沿齐平安装。
有益效果：本发明提供的微模块数据中心的顶置式制冷系统，可在机房中每台服务器机柜顶部配置独立的顶置式制冷空调，每台空调不占用场地面积，只是在每台机柜的顶部摆放，而且设计很灵活，后期扩展机柜也都可以更加随意，能够将机房面积充分利用来提高机房服务器的装机率。本发明根据气流组织，冷风下沉、热风上升，这样制冷空调安装于机柜顶部，正好形成快速的冷热交换，从而降低了空调的风机功率，达到降低能耗的作用。本发明结构简单、美观、安装方便、快速合理，能够在数据中心微模块机房建设和降低能耗上展示自己的优势，可取代传统列间空调在微模块数据中心上的运用模式。
附图说明
图1为本发明实施例的系统原理示意图。
图2为本发明实施例中的顶置式制冷空调结构示意图。其中(a)为前视图，(b)为侧视图，(c)为背视图，(d)为俯视图，(e)为立体图。
图3为本发明实施例中的顶置式制冷空调框架组件内部结构示意图。
图4为图(3)的立体图。
图5为本发明实施例中的顶置式制冷空调出风组件内部结构示意图。
图6为本发明实施例中的顶置式制冷空调出风组件侧视图。
图7为本发明实施例中的单个机柜与空调安装示意图。
图8为本发明实施例中顶置式制冷空调微模块数据中心安装布局图。
图9为本发明实施例在微模块数据中心机房应用立体示意图。
图中：1-出风组件；2-回风滤网组件；3-框架组件；4-排气管；5-进氟管组件；6-空调主电源接口；7-空调通讯网口；8-出风组件安装辅板；9-微通道换热器；10-干燥过滤器；11-电子膨胀阀；12-轴流风机；13-主控制板；14-电器配电组件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明实施例公开的一种微模块数据中心的顶置式制冷系统，包括若干对出风口相对的制冷空调，每对制冷空调分别放置在一对服务器机柜的顶部；若干对顶部设有制冷空调的服务器机柜并排，在机柜内侧形成冷通道，外侧形成热通道。制冷空调的回风区设在机柜的背面顶部、出风区设置在机柜的前面顶部。
如图2-4所示，顶置式制冷空调包括出风组件1、回风滤网组件2、框架组件3以及微通道换热器9。出风组件1设有具有斜向下倾斜面的风帽，轴流风机12固定在倾斜面上，斜向下出风。出风组件1高度与框架组件3一致，通过顶部的安装辅助板8固定在框架组件3的前部，回风滤网组件2固定在框架组件的背部，换热器9斜置在框架组件3内部，框架组件顶面、底面及侧面均封闭，热风从空调背部进入，经换热器冷却后，冷风从空调前下部吹出。与换热器相连的制冷剂管路上设有干燥过滤器10和电子膨胀阀11，干燥过滤器10和电子膨胀阀11设于换热器9的上方，制冷剂管路通过吊装件固定在框架顶面内壁，制冷剂管路的进氟管组件5和排气管4从空调的背面引出。
如图5-6所示，出风组件1风帽倾斜面与竖直面的夹角在150-160度之间，倾斜面上并排设置两个轴流风机12，空调主控制板13及电器配电组件14设于出风组件1内部，位于轴流风机12上方。对于通用600mm宽和1200mm深机柜，顶置式制冷空调外形尺寸可设为597mm宽、1000mm深、425mm高，空调接管位置设在空调的回风区面，接线位置设在空调出风组件1顶部。如图7所示，安装时出风组件1下方边沿与服务器机柜顶部边沿齐平，空调背部回风口对着机柜上方的热风口(可在服务器机柜背面设置热风导向板，根据热气上升原理，将热风导致空调回风区)，形成和气流组织一致的送回风方式。
如图8-9所示，是本发明实施例在微模块数据中心的运用示例图，由服务器机柜、顶置制冷空调和封闭冷通道组成微模块。其中，每台服务器机柜顶部配置独立的顶置式制冷空调，不占用场地面积，部署灵活且易于扩容。

Claims (8)

1.一种微模块数据中心的顶置式制冷系统，其特征在于，包括至少一对出风口相对的制冷空调，每对制冷空调分别放置在相对设置的一对服务器机柜的顶部；若干对顶部设有所述制冷空调的服务器机柜并排，在机柜内侧形成冷通道，外侧形成热通道；所述制冷空调的回风区设在机柜的背面顶部、出风区设置在机柜的前面顶部；所述制冷空调包括出风组件、回风滤网组件、框架组件以及设置在出风组件与回风滤网组件之间位于框架组件内部的换热器；所述出风组件包括至少一个轴流风机，以及具有斜向下倾斜面的风帽，所述轴流风机固定在所述倾斜面上。
2.根据权利要求1所述的微模块数据中心的顶置式制冷系统，其特征在于，所述制冷空调的出风组件高度与所述框架组件一致，通过顶部的安装辅助板固定在所述框架组件的前部；所述回风滤网组件固定在所述框架组件的背部；所述框架组件顶面、底面及侧面均封闭。
3.根据权利要求2所述的微模块数据中心的顶置式制冷系统，其特征在于，所述换热器为板式微通道换热器，斜置在所述框架组件内部，与换热器相连的制冷剂管路上设有干燥过滤器和电子膨胀阀；所述干燥过滤器和电子膨胀阀设于换热器的上方。
4.根据权利要求3所述的微模块数据中心的顶置式制冷系统，其特征在于，所述制冷剂管路的进氟管和排气管从制冷空调的背面引出。
5.根据权利要求1所述的微模块数据中心的顶置式制冷系统，其特征在于，所述制冷空调的主控制板及电器配电组件设于出风组件内部，位于轴流风机上方。
6.根据权利要求1所述的微模块数据中心的顶置式制冷系统，其特征在于，所述冷通道为封闭冷通道。
7.根据权利要求1所述的微模块数据中心的顶置式制冷系统，其特征在于，所述服务器机柜背面设有热风导向板，产生的热风从机柜顶部至制冷空调的回风区。
8.根据权利要求1所述的微模块数据中心的顶置式制冷系统，其特征在于，所述制冷空调前下方边沿与服务器机柜顶部边沿齐平安装。
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