CN111465278A - 机房气流循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机房气流循环系统，所述机房气流循环系统包括机房空间，所述机房空间由地板分成地板上空间和地板下空间，所述地板上空间内安装有多个服务器机柜，所述地板下空间内安装有多列空调，所述地板上空间包括封闭的地板上冷通道和封闭的地板上热通道，所述地板下空间包括地板下热通道，所述地板上设有送风格栅和回风格栅，所述地板下热通道通过所述回风格栅与所述地板上热通道连通，所述空调的送风口通过所述送风格栅与所述地板上冷通道连通。本发明的机房气流循环系统的冷热空气形成封闭式循环而不相互影响，提高冷却效果，且所需部件少，安装简单。

Description

机房气流循环系统

技术领域

本发明属于机房建设温控领域，具体地涉及一种机房气流循环系统。

背景技术

随着信息技术的发展，尤其是5G逐步商用，数据中心(机房)的建设爆发式增加，冷却机房的耗电量逐年递增，国家要求建数据中心节能，PUE(评价数据中心能效的指标)需小于一定值。机房可以利用自然冷源冷却，但是存在地域限制问题，数据中心建设需求最大的大城市，可用自然冷源少，可用时间段，因此需要采用机械制冷。

机械制冷方案存在房间级和列间级，其中空调布置在地板上面，占用了宝贵的机房和机柜空间，装柜率少，并且送风距离远，风机功耗大，噪声大，冷量损失严重，并且空调漏水容易损坏服务器，影响使用。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的认识和发现做出的：

为了解决机房制冷方案存在的问题，相关技术中提出了将空调安装在地板下面的方案，但这些方案存在下述问题。

在一些相关技术中，虽然空调设在地板下面，但是地板上面的机房空间内，冷通道和热通道没有封闭而相互连通，从而降低了机房冷却效果。在一些相关技术中，地板上面的机房空间内，冷通道封闭或者热通道封闭，但是未封闭的热通道或未封闭的冷通道仍然与外界连通，降低了冷却效果。另一些相关技术中，地板下面的冷空间和热空间没有隔离，从而热空气和冷空气相互影响，降低了冷却效果。另一些相关技术提出了空调的送风口通过送风导管将冷空气送到地板上面的冷通道内，由于地板下面空间有限，使得送风导管安装和复杂和不便，并且由于地板下面的热空间没有封闭，地板上面的热通道内的热空气回到地板下面的整个空间内，冷热空气相互影响，从而降低了冷却效果。简言之，相关技术中，机房内的冷热空气循环没有形成封闭式循环，存在空调送风和回风部件多，安装复杂和不便的问题。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种机房气流循环系统，其中冷热空气形成封闭式循环而不相互影响，提高冷却效果，并且所需部件少，安装简单。

根据本发明实施例的机房气流循环系统包括机房空间，所述机房空间由地板分成地板上空间和地板下空间，所述地板上空间内安装有多个服务器机柜，所述地板下空间内安装有多列空调，所述地板上空间包括封闭的地板上冷通道和封闭的地板上热通道，所述地板下空间包括地板下热通道，所述地板上设有送风格栅和回风格栅，所述地板下热通道通过所述回风格栅与所述地板上热通道连通，所述空调的送风口通过所述送风格栅与所述地板上冷通道连通。

根据本发明实施例的机房气流循环系统，机房空间由地板分成安装有服务器机柜的上空间和安装有空调的下空间，且上空间中的上冷通道和上热通道封闭，由此上空间的冷通道和热通道彼此隔断且均与外界隔断，利于机房空间内的冷热空气循环形成封闭式循环，而不相互影响，提高了机房的冷却效果；而且空调的送风口直接与送风格栅相连，下空间的热通道直接与回风格栅相连，无需送风导管和回风导管，送风部件和回风部件相对少，安装方便。

在一些实施例中，所述空调的送风口沿竖向向上开口。

在一些实施例中，所述送风格栅设有沿竖向向下延伸的法兰部，所述法兰部与所述空调的送风口直接相连。

在一些实施例中，所述地板上冷通道和所述地板上热通道分别形成在相邻服务器机柜之间。

在一些实施例中，所述地板上冷通道和所述地板上热通道交替布置。

在一些实施例中，所述地板下热通道形成在相邻空调列之间。

在一些实施例中，所述地板下空间内设有安装框架，所述安装框架内具有沿所述安装框架的横向排列的多个安装空间，多个所述空调分别设在所述安装空间内以在所述地板下空间内限定出沿所述安装空间的横向延伸且沿所述安装空间的纵向间隔布置的多个所述地板下热通道。

在一些实施例中，所述机房气流循环系统还包括用于将所述空调定位在所述安装空间内的定位部件，所述定位部件包括设在所述安装框架上的定位槽和设在所述空调上用于配合在所述定位槽内的定位凸。

附图说明

图1是根据本发明实施例的机房气流循环系统的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的机房气流循环系统的结构示意图，其中空调、子框架、送风格栅和地板上冷通道处于爆炸状态。

图3是根据本发明实施例的机房气流循环系统的安装框架和空调的结构示意图。

图4是根据本发明实施例的机房气流循环系统的安装框架的结构示意图。

图5是图4中A处局部放大示意图。

图6是根据本发明实施例的机房气流循环系统的安装框架的部分结构示意图。

图7是根据本发明实施例的机房气流循环系统的空调的结构示意图。

附图标记：

地板上空间110，地板上冷通道111，地板上热通道112，地板下空间120，地板下热通道121，

安装框架1，安装空间101，开口102，子框架103，第一横架1031，第二横架1032，纵杆1033，滑轨104，第一滑轨1041，第二滑轨1042，空调2，送风口21，底座22，服务器机柜3，送风格栅4，法兰部41，回风格栅5，空调管路6，滚轮7，定位部件8，定位槽81，密封件9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，根据本发明实施例的机房气流循环系统包括机房空间，机房空间由地板(未示出)分成地板上空间110和地板下空间120。如图1所示，地板上空间110和地板下空间120从上到下依次布置且彼此通过地板间隔开。

地板上空间110内安装有多个服务器机柜3。如图1和图2所示，多个服务器机柜3沿左右方向间隔布置在地板上空间110内。

地板下空间120内安装有多列空调2。如图1和图2所示，多个空调2布置在地板下空间120内，其中多个空调2布置成沿纵向(左右方向)间隔布置的多列和沿横向(前后方向)排列的多排，即多列空调2在左右方向上间隔布置，每一列空调2沿前后方向延伸。

地板上空间110包括封闭的地板上冷通道111和封闭的地板上热通道112。如图1和图2所示，地板上冷通道111和地板上热通道112在地板上空间110内且均为封闭。具体地，地板上冷通道111形成在相邻服务器机柜3之间，地板上热通道112形成在相邻服务器机柜3之间，且地板上冷通道111和地板上热通道112在左右方向上间隔布置。

地板下空间120包括地板下热通道121。如图1和图2所示，地板下热通道121在地板下空间120内。具体地，地板下热通道121形成在相邻两列空调2之间。其中图1和图2仅示出了两列空调2，实际上左列空调2的左侧仍有至少一列空调2，右列空调2的左侧仍有至少另一列空调2。其中左列空调2与和其相邻且位于其左侧的一列空调2之间形成一个地板下热通道121，右列空调2与和其相邻且位于其右侧的另一列空调2之间形成另一个地板下热通道121。

地板上设有送风格栅4和回风格栅5，地板下热通道121通过回风格栅5与地板上热通道112连通，空调2的送风口21通过送风格栅4与地板上冷通道111连通。由此，空调2经送风口21送出的冷风直接经过送风格栅4即可进入封闭的地板上冷通道111内，地板上冷通道111内的冷风与服务器机柜3进行换热，以冷却服务器机柜3，换热后的热风进入封闭的地板上热通道112内，地板上热通道112内的热风可直接经过回风格栅5进入地板下热通道121内，从而回到空调2内，实现机房空间内的冷热空气循环形成封闭式循环。

根据本发明实施例的机房气流循环系统，机房空间由地板分成安装有服务器机柜3的上空间和安装有空调2的下空间，且上空间中的上冷通道和上热通道封闭，由此上空间的冷通道和热通道彼此隔断且均与外界隔断，利于机房空间内的冷热空气循环形成封闭式循环，可以提高机房的冷却效果。而且空调2的送风口21直接与送风格栅4相连，下空间的热通道直接与回风格栅5相连，无需送风导管和回风导管，送风部件和回风部件相对少，安装方便。

在一些实施例中，空调2的送风口21沿竖向向上开口。如图1和图2所示，空调2的顶面开设有沿竖向向上的口以形成送风口21，送风口21与送风格栅4相对，从空调2的送风口21送出的冷风可经送风格栅4直接进入地板上冷通道111内。

在一些实施例中，送风格栅4设有沿竖向向下延伸的法兰部41，法兰部41与空调2的送风口21直接相连。如图2所示，法兰部41从送风格栅4的底面沿竖向向下延伸并与空调2的送风口21相连。

优选地，空调2的顶面在送风口21处设有沿竖向向上延伸的另一法兰部，该另一法兰部与送风格栅4的法兰部41直接相连。具体地，空调2的送风口21处的另一法兰部与送风格栅4的法兰部41之间设有密封件9，例如橡胶，以避免漏风。

在一些实施例中，地板上冷通道111和地板上热通道112交替布置。如图1和图2所示，地板上冷通道111和地板上热通道112在左右方向上交替布置，由此地板上冷通道111内的冷空气可分别与左右两侧的服务器机柜3换热，其中地板上冷通道111与左侧的服务器机柜3换热后可进入左侧的地板上热通道112内，地板上冷通道111与右侧的服务器机柜3换热后可进入右侧的地板上热通道112内，从而提高换热效率。

具体地，每个地板上冷通道111与相邻的两列空调2的送风口21连通。

在一些实施例中，地板下空间120内设有安装框架1，安装框架1内具有沿安装框架1的横向排列的多个安装空间101，多个空调2分别设在安装空间101内以在地板下空间120内限定出沿安装空间101的横向延伸且沿安装空间101的纵向间隔布置的多个地板下热通道121。

如图1-4和图6所示，空调2通过安装框架1安装在地板下空间120内。具体地，安装框架1内具有多个沿前后方向排列的安装空间101，每个安装空间101内安装有空调2，且安装框架1内的多个空调2布置成沿左右方向间隔布置的多列和沿前后方向排列的多排，其中相邻列空调2之间可限定出沿前后方向延伸的地板下热通道121，由此安装框架1内形成多个沿左右方向间隔布置的多个地板下热通道121。

在一些实施例中，安装框架1内设有用于与空调2相连的空调管路6。如图1和图2所示，安装框架1内还设有空调管路6，空调管路6与空调2相连，空调管路6可以为制冷剂管，也可以为水管，这基于空调2的类型，通过将空调管路6安装在安装框架1内，可以进一步提高安装的便利性，可以在机房外或空调厂家将空调管路6安装到安装框架1内，无需在机房地板下面的空间安装空调管路，降低了操作难度，提高了安装便利性。

具体地，空调管路6安装在地板下热通道121内。

在一些具体地实施例中，安装空间101具有开口102，用于将空调2装入安装空间101内和将空调2从安装空间101取出。如图3和图4所示，安装框架1的左侧面设有与安装空间101连通的开口102，通过开口102，空调2可被装入安装空间101内，也可从安装空间101内被取出。

空调2在安装空间101内沿安装框架1的纵向可移动。如图3和图4所示，安装框架1的纵向为左右方向，空调2在安装空间101内沿左右方向可移动。

由此，空调通过开口102装入安装空间101，通过沿纵向在安装空间101内移动空调2，可以精准地使空调2就位，便于空调2与空调管路相连，提高了空调安装的便利性，减小了安装工作量，当需要维护空调时，拆开与空调相连的空调管路，沿纵向朝向出口102移动空调，从开口102取出空调，提高了维护的便利性。

具体地，安装框架1包括设在安装空间101内的滑轨104，空调2支撑在滑轨104上且沿滑轨104可滑动。如图3-5所示，安装框架1上的滑轨104沿左右方向延伸，空调2的下面可以设有底座22，底座22可滑动地设在滑轨104上，以便空调2可沿滑轨104在左右方向上滑动。

具体地，滑轨104包括第一滑轨1041和第二滑轨1042，第一滑轨1041和第二滑轨1042在安装框架1的横向上间隔布置。如图4所示，安装空间101内设有均沿左右方向延伸的第一滑轨1041和第二滑轨1042，第一滑轨1041和第二滑轨1042在前后方向上间隔布置，其中第一滑轨1041位于第二滑轨1042前侧。

在一些实施例中，空调2设有滚轮7，例如滚轮7安装在空调2的底座22上，滚轮7支撑在滑轨104上且沿滑轨104可滑动。如图4和图7所示，空调2的底座22在前后方向上的两侧设有滚轮7，其中底座22前侧的滚轮7支撑在第一滑轨1041上且可沿第一滑轨1041左右方向上滑动，底座22后侧的滚轮7支撑在第二滑轨1042上且可沿第一滑轨1042左右方向上滑动，由此通过滚轮7和滑轨104的配合，提高了空调2沿纵向移动的灵活性。

具体地，滚轮7设有多个，多个滚轮7间隔布置。如图4和图7所示，底座22的前侧设有多个滚轮7，多个滚轮7沿左右方向间隔布置。底座22的后侧设有多个滚轮7，多个滚轮7沿左右方向间隔布置。优选地，底座22的前侧的多个滚轮7和后侧的多个滚轮7在前后方向上一一对应布置。

在一些实施例中，机房气流循环系统还包括用于将空调2定位在安装空间101内的定位部件8，定位部件8包括设在安装框架1上的定位槽81和设在空调上用于配合在定位槽81内的定位凸。如图4和5所示，定位槽81设在安装框架1上且位于安装空间101的底部，定位凸设在空调2的底座22上，在空调2移动至定位凸配合在定位槽81内时，空调2可被定位在安装空间101内，从而实现空调2的精准就位。可以理解的是，本申请并不限于此，例如定位槽81可以设在空调2上，定位凸可以设在安装框架1上。

在一些实施例中，安装框架1包括多个子框架103，多个子框架103布置成沿安装框架1的纵向延伸的多排和沿安装框架1的横向延伸的多列，相邻子框架103彼此相连，每一排子框架103内形成一个安装空间101。

如图3、4、6所示，多个子框架103布置成沿前后方向并排布置且彼此相连的多排，每一排子框架103包括多个沿左右方向并列布置且彼此相连的子框架103。每一排子框架103中的多个子框架103内的空间彼此连通以形成一个安装空间101。

在一些实施例中，子框架103包括第一横架1031、第二横架1032和多个纵杆1033，第一横架1031和第二横架1032沿纵向间隔布置，多个纵杆1033连接在第一横架1031和第二横架1032之间。如图3、4、6所示，子框架103包括沿左右方向间隔布置的第一横架1031和第二横架1032，其中第一横架1031的一端与第二横架1032的一端通过两个沿前后方向间隔布置的纵杆1033相连，第一横架1031的另一端与第二横架1032的另一端通过两个沿前后方向间隔布置的纵杆1033相连。如图3所示，多个子框架103沿纵向的长度不同，可选地，也可以相同。

下面参考附图1-7描述根据本发明具体实施例的机房气流循环系统。

如图1-7所示，根据本发明实施例的机房气流循环系统包括机房空间、安装框架1、多个空调2、多个服务器机柜3、送风格栅4，回风格栅5、空调管路6，滚轮7，定位部件8和密封件9。

机房空间由地板分成地板上空间110和地板下空间120。地板上空间110内安装有多个沿左右方向间隔布置的服务器机柜3。地板上空间110包括形成在相邻服务器机柜3之间的封闭的地板上冷通道111和形成在相邻服务器机柜3之间的封闭的地板上热通道112。地板上冷通道111和地板上热通道112在左右方向上间隔且交替布置。例如图1和图2示出了，两个地板上热通道112和位于两个地板上热通道112之间的一个地板上冷通道111。

地板下空间120内安装有安装框架1，安装框架1包括多个子框架103，多个子框架103布置成沿前后方向并排布置且彼此相连的多排，每一排子框架103包括多个沿左右方向并列布置且彼此相连的子框架103。每一排子框架103中，最外侧子框架103的外侧面设有开口102，至少两个子框架103的内部空间形成安装空间101，从而安装框架1包括多个沿前后方向间隔布置的安装空间101。例如图1和图2示出了，每一排子框架103中的五个沿左右方向依次连接的子框架103。

每个子框架103包括沿左右方向间隔布置的第一横架1031和第二横架1032，其中第一横架1031的一端与第二横架1032的一端通过两个沿前后方向间隔布置的纵杆1033相连，第一横架1031的另一端与第二横架1032的另一端通过两个沿前后方向间隔布置的纵杆1033相连。

安装框架1还包括设在每个安装空间101内的滑轨104，滑轨104沿左右方向延伸且包括第一滑轨1041和第二滑轨1042，第一滑轨1041和第二滑轨1042沿从前向后的方向间隔布置。

多个空调2分别设在多个安装空间101内，且通过底座22上的滚轮7和安装框架1上的滑轨104相配合沿左右方向可移动。多个空调2布置成沿左右方向间隔布置的多列和沿前后方向排列的多排，其相邻列空调2之间可限定出沿前后方向延伸的地板下热通道121，由此安装框架1内形成多个沿左右方向间隔布置的多个地板下热通道121。地板下热通道121内还设有至少部分沿前后方向延伸的空调管路6，空调管路6与空调2相连。例如图1和图2示出了两列空调2，即每一排子框架103内示出了两个空调2。一个地板下热通道121位于两列空调2中左列空调2的左侧，另一个地板下热通道121位于两列空调2中右列空调2的右侧。

回风格栅5设在地板上，地板下热通道121通过回风格栅5与地板上热通道112连通。

送风格栅4设在地板上，空调2的送风口21沿竖向向上开口且通过送风格栅4与地板上冷通道111连通。例如图1和图2示出了一个地板上冷通道111与一排子框架103中的两个空调2对应。具体地，送风格栅4设有沿竖向向下延伸的法兰部41，空调2的送风口21处设有沿竖向向上延伸的法兰部，空调2的送风口21处的法兰部与送风格栅4的法兰部41直接相连且二者之间设有密封件9且彼，例如橡胶，以避免漏风。

安装框架1的至少一个子框架103的底部设有定位槽81，空调2的底座22上设有可配合在定位槽81内的定位凸，通过设置定位槽81和定位凸，可以将空调2定位在安装空间101内，以提高稳定性。

根据本发明实施例的机房气流循环系统，机房空间由地板分成安装有服务器机柜3的上空间和安装有空调2的下空间，且上空间中的上冷通道和上热通道封闭，由此上空间的冷通道和热通道彼此隔断且均与外界隔断，利于机房空间内的冷热空气循环形成封闭式循环，可以提高机房的冷却效果。而且空调2的送风口直接与送风格栅4相连，下空间的热通道直接与回风格栅5相连，无需送风导管和回风导管，送风部件和回风部件相对少，安装方便。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种机房气流循环系统，其特征在于，包括机房空间，所述机房空间由地板分成地板上空间和地板下空间，所述地板上空间内安装有多个服务器机柜，所述地板下空间内安装有多列空调，所述地板上空间包括封闭的地板上冷通道和封闭的地板上热通道，所述地板下空间包括地板下热通道，所述地板上设有送风格栅和回风格栅，所述地板下热通道通过所述回风格栅与所述地板上热通道连通，所述空调的送风口通过所述送风格栅与所述地板上冷通道连通。

2.根据权利要求1所述的机房气流循环系统，其特征在于，所述空调的送风口沿竖向向上开口。

3.根据权利要求2所述的机房气流循环系统，其特征在于，所述送风格栅设有沿竖向向下延伸的法兰部，所述法兰部与所述空调的送风口直接相连。

4.根据权利要求1所述的机房气流循环系统，其特征在于，所述地板上冷通道和所述地板上热通道分别形成在相邻服务器机柜之间。

5.根据权利要求1所述的机房气流循环系统，其特征在于，所述地板上冷通道和所述地板上热通道交替布置。

6.根据权利要求1所述的机房气流循环系统，其特征在于，所述地板下热通道形成在相邻空调列之间。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的机房气流循环系统，其特征在于，所述地板下空间内设有安装框架，所述安装框架内具有沿所述安装框架的横向排列的多个安装空间，多个所述空调分别设在所述安装空间内以在所述地板下空间内限定出沿所述安装空间的横向延伸且沿所述安装空间的纵向间隔布置的多个所述地板下热通道。

8.根据权利要求7所述的机房气流循环系统，其特征在于，还包括用于将所述空调定位在所述安装空间内的定位部件，所述定位部件包括设在所述安装框架上的定位槽和设在所述空调上用于配合在所述定位槽内的定位凸。

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