CN111479412A - 一种一体式空调微数据中心 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种一体式空调微数据中心，属于微模块数据中心集成框架系统技术领域，包括：机柜，其包括综合舱以及制冷舱，所述综合舱内设置有热风通道以及冷风通道；一体式空调，其可拆卸的安装在所述制冷舱内，所述一体式空调包括制冷室以及散热室，所述制冷室上设置有内循环进口以及内循环出口，所述内循环进口与所述热风通道连接，所述内循环出口与所述冷风通道连接。本发明的有益效果为：采用了一体式空调，不需要安装空调外机，所以便于安装拆卸，大大提高了数据中心的模块化程度，有利于打包后组装。

Description

一种一体式空调微数据中心

技术领域

本发明属于微模块数据中心集成框架系统技术领域，涉及一种一体式空调微数据中心。

背景技术

模块化数据中心是基于云计算的新一代数据中心部署形式，为了应对云计算、虚拟化、集中化、高密化等服务器发展的趋势，其采用模块化设计理念，最大程度的降低基础设施对机房环境的耦合，集成了供配电、制冷、机柜、气流遏制、综合布线、动环监控等子系统，提高数据中心的整体运营效率，实现快速部署、弹性扩展和绿色节能。

从配置形态上，可分为微模块产品MDC和集装箱数据中心产品CDC，模块化数据中心能满足IT业务部门对未来数据中心基础设施建设的迫切需求，如标准化设计、组件工厂预制、快速上线部署、有效降低初期投资、模块内能源池化管理、动态IT基础设施资源高利用率、智能化运维管理、保障重要业务连续性，提供共享IT服务(如跨业务的基础设施、信息、应用共享等)，快速响应业务需求变化，绿色节能型数据中心等。

现有数据中心一体机由机柜、配电箱、UPS、分体式空调(含室内室外机)、监控系统组成。因空调室外机的安装过程比较复杂，到现场还需要额外焊接铜管套保温棉、接线，充注制冷剂，加冷冻油，保压，所以非常麻烦。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种一体式空调微数据中心。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种一体式空调微数据中心，包括：

机柜，其包括综合舱以及制冷舱，所述综合舱内设置有热风通道以及冷风通道；

一体式空调，其可拆卸的安装在所述制冷舱内，所述一体式空调包括制冷室以及散热室，所述制冷室上设置有内循环进口以及内循环出口，所述内循环进口与所述热风通道连接，所述内循环出口与所述冷风通道连接。

较佳的，所述散热室上设置有外循环进口以及外循环出口，所述外循环进口与所述制冷舱连通，所述外循环出口上连接有散热管，所述散热管穿出所述制冷舱。

较佳的，所述一体式空调还包括压缩机、蒸发器以及冷凝器，所述蒸发器设置在所述制冷室内并与所述内循环进口以及所述内循环出口连接，所述冷凝器设置在所述散热室内并与所述外循环进口以及所述外循环出口连接，所述压缩机与所述蒸发器以及所述冷凝器连接，所述蒸发器与所述冷凝器连接。

较佳的，所述冷风通道以及所述热风通道分别位于所述综合舱的前部以及后部，所述综合舱的顶部设置有朝向所述热风通道的风扇。

较佳的，所述制冷舱位于所述综合舱的下方，并且所述制冷舱与所述综合舱之间设置有保温隔板。

较佳的，所述综合舱内还设置有电源组件，所述电源组件包括配电模块、UPS电源以及电池包，所述UPS电源与所述配电模块电连接，所述电池包与所述UPS电源电连接，所述一体式空调与所述配电模块电连接。

较佳的，所述综合舱内还设置有监控报警组件，所述监控报警组件包括有监控主机、动环监控箱、RGB灯带、输入输出控制模块，所述动环监控箱与所述UPS电源的电连接，所述监控主机、所述RGB灯带、所述输入输出控制模块均与所述动环监控箱连接。

较佳的，所述监控报警组件还包括烟雾报警器，所述烟雾报警器与所述监控主机连接，当所述柜体内产生烟雾时，所述烟雾报警器报警。

较佳的，所述制冷舱内设置有排水管，并且所述监控报警组件还包括水浸主机和用于检测漏水的水浸绳，所述水浸绳与水浸主机相连，并且所述水浸绳设置在所述制冷舱的底部。

较佳的，所述综合舱的后部设置有多个靠近所述热风通道的竖直排列的走线槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、采用了一体式空调，不需要安装空调外机，所以便于安装拆卸，大大提高了数据中心的模块化程度，有利于打包后组装。

2、监控主机可显示配电、制冷、设备各种参数并实时记录，具有高低温报警功能。

3、通过封闭的冷风通道和热风通道的隔离设计，避免气体混流，大幅度提高回风温度。

4、这种结构的一体式空调，结构巧妙，非常适合数据中心制冷，采用了一体式空调，使得整个数据中心模块化，无需专业人员就能够安装，所以安装时非常的方便。

5、风扇起到应急降温的作用，一旦空调出现问题或者机柜内温度过高时，风扇将热空气从机柜内排出。

附图说明

图1为本发明的机柜与一体式空调的位置示意图。

图2为本发明的一体式空调的工作原理示意图。

图3为本发明的一体式空调微数据中心的结构示意图。

图4为本发明的机柜的结构示意图。

图中，100、机柜；110、综合舱；111、配电模块；112、UPS电源；113、电池包；114、监控主机；115、动环监控箱；116、RGB灯带；117、输入输出控制模块；118、烟雾报警器；120、制冷舱；130、热风通道；140、冷风通道；200、一体式空调；210、制冷室；220、散热室；230、内循环进口；240、内循环出口；250、外循环进口；260、外循环出口；270、压缩机；280、蒸发器；290、冷凝器；300、风扇；400、排水管；500、水浸主机；600、水浸绳；700、走线槽。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3、图4所示，一种一体式空调微数据中心，本微模块数据中心，本微模块数据中心适合应用在各行各业边缘计算接入层，数据中心面积小于200m²的场景。主要应用于政府、教育、电信、医疗、交通、能源、金融、媒资、中小型企业和大型企业分支机构等,采用All-in-Rack设计，一体化集成机柜(含冷热通烟雾报警器等子系统)。

此处值得说明的是，现有数据中心因空调室外机的安装，到现场还需要额外焊接铜管套保温棉、接线，充注制冷剂，加冷冻油，保压，而空调内机与机柜固定在一起，所以单柜重量大，不方便运输，并且铜管铺设困难，铜管焊接，在机房中产生明火，容易破漏，铜管保压24小时、抽真空、检查铜管是否破漏，此外，还需要专业人员充注制冷剂和冷冻油，并且高层空调外机安装环境困难或管路不好穿墙，所以具有一定的改进空间。

为了克服上述缺点，本实施方式包括：机柜100以及一体式空调200，所述机柜100包括综合舱110以及制冷舱120，所述综合舱110内设置有热风通道130以及冷风通道140，所述一体式空调200安装在所述制冷舱120内。

其中，热风通道130用于供综合舱110的内空气流入到一体式空调200内，而冷风通道140用于将一体式空调200吹出的冷气进入至综合舱110内，从而形成一个内部的空气循环，这样能够有效降低能耗，并且提高制冷效果。

优选的，基于以上不足，设计了一种一体式空调200的数据中心，其中，机柜100采用了分舱不分柜结构，一体机机柜100分为上下两舱，分别为综合舱110和制冷舱120，其中制冷舱120空调可抽出单独打包发货；而采用了一体式空调200的结构后，无需设置空调外机，降低了安装环境要求，免除空调管道铺设安装等工序，降低成本、节省人工，在使用时，一体式空调200预先充注好制冷剂，电源及通讯采用插拔式结构，使用方便。

优选的，热风通道130与冷风通道140均与综合舱110内部连通，在实际的结构中，热风通道130与冷风通道140分别位于综合舱110的两侧，综合舱110内的空气能够通过热风通道130进入到一体式空调200内进行冷却，低温空气能够通过冷风通道140进入到综合舱110内。

此处值得说明的是，现有的部分数据中心，可能会应用自蒸发式空调，但是这种数据中心是将空调挂载在数据中心的外部的，在实际的结构中，这种现有的数据中心，将空调外挂在柜体的侧壁上或者柜门上的，严格来说，并不是安装在柜体中，而是一种外挂式空调，所以占用的空间非常大，不利于打包发货，也无法将冷热空气分流形成内循环，所以存在混流的缺点，更重要的是，其依然存在安装不方便，厂家无法分开打包后发给客户。

所述一体式空调200包括制冷室210以及散热室220，所述制冷室210上设置有内循环进口230以及内循环出口240，所述散热室220上设置有外循环进口250以及外循环出口260，所述内循环进口230与所述热风通道130连通，所述内循环出口240与所述冷风通道140连通，所述外循环进口250与所述制冷舱120连通，所述外循环出口260上连接有散热管。

优选的，内循环进口230与外循环出口260形成一个内循环，其比较靠近综合舱110，并且内循环是用来对综合舱110内的空气进行循环冷却，即综合舱110内的空气通过热风通道130进入内循环，冷却后通过冷风通道140循环到综合舱110内，而外循环进口250与外循环出口260形成外循环，外循环用于制冷剂散热，其将制冷舱120内的空气吸入到散热室220内，然后通过外循环出口260排放至机柜100外。

优选的，一体式空调200是一种专用空调，而本实施方式中，为了使一体式空调200与整个机柜100搭配的更加合理，特地将一体式空调200设置成具有制冷室210以及散热室220的结构，其中，热气从热风通道130内沿内循环进口230吸入到制冷室210，并从内循环出口240通过冷风通道140进入到综合舱110内，使得综合舱110内的空气形成一个内循环，这样能够大大提高综合舱110的冷却效率，避免综合舱110内的设备过热，通过封闭的冷风通道140和热风通道130的隔离设计，避免气体混流，大幅度提高回风温度。

优选的，散热室220是制冷剂进行散热的地方，其中，外部的空气从外循环进口250引入，并进入散热室220内，制冷剂散热后，温度升高的空气从外循环出口260中通过散热管排出，这种结构的一体式空调200，结构巧妙，非常适合数据中心制冷，采用了一体式空调200，使得整个数据中心模块化，无需专业人员就能够安装，所以安装时非常的方便。

如图1、图2、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述一体式空调200还包括压缩机270、蒸发器280以及冷凝器290，所述蒸发器280设置在所述制冷室210内，所述冷凝器290设置在所述散热室220内，所述压缩机270与所述蒸发器280以及所述冷凝器290连接，所述蒸发器280与所述冷凝器290连接。

优选的，一体式空调200的工作原理与现有空调的工作原理类似，均是通过制冷剂进行制冷，具体来说，制冷剂在蒸发器280中吸收从热风通道130中进入的空气的热量，然后低温空气从冷风通道140内流出，从而形成内循环，这样大大提高了制冷效率以及效果，蒸发器280中的制冷剂经过压缩机270压缩后，进入到冷凝器290中，并将热量传递给外循环中的空气，然后冷却成液体，再进入至蒸发器280中，从而循环工作。

此处值得说明的是，这种一体式空调200实际上是一种机架空调结构，其能够安装到制冷舱120内，即位于机柜100的底部，并不是外挂式结构，其中，制冷室210位于散热室220的上方，这样能够形成冷热分流的效果，所以整体结构非常的巧妙，大大提高了冷热分流的效果，避免散热室220影响到综合舱110，并且无需设置室外机，使得数据中心在组装时能够具有模块化组装的效果，大大降低了数据中心的安装难度。

如图1、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述冷风通道140以及所述热风通道130分别位于所述综合舱110的前部以及后部，所述综合舱110的顶部设置有朝向所述热风通道130的风扇300。

优选的，综合舱110的前部以及后部分别对应前门以及后门，综合舱110内所有的设备一般都位于冷风通道140与热风通道130之间，所以冷风通道140内的冷空气能够充分接触到综合舱110内的设备，起到降温作用，而热空气从热风通道130进行循环冷却，这种设计非常的巧妙合理，有效的提高了设备降温的效果。

优选的，热风通道130的顶部具有风扇300，风扇300起到应急降温的作用，一旦空调出现问题或者机柜100内温度过高时，风扇300将热空气从机柜内排出。

如图1、图3、图4所示，所述制冷舱120位于所述综合舱110的下方，并且所述制冷舱120与所述综合舱110之间设置有保温隔板(图中未画出)。

优选的，保温隔板能够将制冷舱120与综合舱110分隔开来，避免综合舱内的冷空气泄露，从而起到保温效果，使得综合舱110与制冷舱120形成两个相对独立的舱体结构，避免产生混流。

如图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述综合舱110内还设置有电源组件，所述电源组件包括配电模块111、UPS电源112以及电池包113，所述UPS电源112与所述配电模块111电连接，所述电池包113与所述UPS电源112电连接，所述一体式空调200与所述配电模块111电连接。

配电模块111用于供外部电接入，UPS电源112可以选用高频UPS电源112S电源或机架式模块化UPS电源112，保证了微模块数据中心的高效运行，电源组件用于供电或者，其中，配电模块111用于为空调供电。

如图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述综合舱110内还设置有监控报警组件，所述监控报警组件包括有监控主机114、动环监控箱115、RGB灯带116、输入输出控制模块117，所述动环监控箱115与所述UPS电源112的电连接，所述监控主机114、所述RGB灯带116、所述输入输出控制模块117均与所述动环监控箱115连接。

优选的，监控主机114、动环监控箱115、RGB灯带116、输入输出控制模块117均属于现有技术中的元件，用于起到监控以及报警作用。

并且机柜100还包括10英寸大屏显示，人机界面，界面友好，轻松实现本地管理各功能模块，其中人机界面采用B/S或C/S架构，支持WEB界面浏览实时及历史信息，配置手机APP功能，并且能够全方位告警信息界面呈现，可支持短信发送，设备异常情况随时掌握，精准能效管理，PUE实时显示，用电情况清晰明了；多网点时，可选配统一监控，远程访问，集中运维管理，本远程云运维管理平台，可提供7×24小时全方位服务。用户经机柜100顶部进线孔将电接入机架式配电模块111，UPS电源112(所述UPS电源112为机架式UPS不间断电源)、空调从配电模块111取电，PDU单元、动环监控箱115从UPS电源112输出取电，电池包113与UPS电源112相互连接，监控主机114、RGB灯带116、温湿度传感器、烟雾报警器118、水浸主机500、输入输出控制模块117从动环监控箱115取电，水浸绳600与水浸主机500连接，用户使用L型支架安装设备，设备从PDU电源取电。

监控主机114可显示配电、制冷、设备各种参数并实时记录，具有高低温报警功能，会根据温度变化，使RGB灯带116变色，低于设定低温值RGB灯带116亮蓝色；介于设定低温值与设定高温值之间，RGB灯带116亮绿色；高于设定高温值，RGB灯带116亮红色。

如图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述监控报警组件还包括烟雾报警器118，所述烟雾报警器118与所述监控主机114连接，当所述柜体内产生烟雾时，所述烟雾报警器118报警。

如果产生烟雾，烟雾报警器118会产生报警；如果空调漏水，水浸绳600检测到后会向水浸主机500传递信号，水浸主机500再传送到监控主机114。所有信息和告警都可通过上传到管理平台，并可通过手机APP查看。

如图1、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述一体式空调200与所述制冷舱120可拆卸连接，并且所述一体式空调200与所述监控主机114电连接。

出厂前将机架式配电模块111，监控主机114，动环监控箱115，门禁单元，机架式UPS，机架式电池包113，机架式空调，RGB灯带116，磁力锁，温湿度，烟雾报警器118，全部安装于综合柜中，并烧动环监控箱115打包发货到现场，客户将空调推入制冷舱120，插接好连接端子，在此之间，安装好管理平台和手机APP。然后将市电引入机架式配电模块111，检验测试后，即可上电开机，投入使用，根据客户需求设定低温和高温报警值，后即可加入IT设备，IT设备使用L型支架支撑，并从PDU接入电源即可。一天即可上线，方便快捷。

如图1、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述制冷舱120内设置有排水管400，并且所述监控报警组件还包括水浸主机500和用于检测漏水的水浸绳600，所述水浸绳600与水浸主机500相连，并且所述水浸绳600设置在所述制冷舱120的底部。

优选的，制冷舱120由于设置有蒸发器280，所以会产生冷凝水，此时就需要通过排水管400将冷凝水导出制冷室210，而一旦排出冷凝水的过程中出现意外，会导致冷凝水堆积在制冷舱120内，造成数据中心损坏，此时就需要通过水浸主机500和水浸绳600进行检测，确保制冷舱120内没有产生漏水。

其中，水浸绳600是一种现有的感应元件，其配合水浸主机500能够检测空调是否漏水，一旦制冷舱120底部有积水，水浸绳600检测到后会向水浸主机500传递信号，水浸主机500再传送到监控主机114，监控主机114会进行相应的空调漏水报警提示。

如图1、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述综合舱110的后部设置有多个靠近所述热风通道130的竖直排列的走线槽700。

优选的，走线槽700用于布线，由于走线槽700比较靠近热风通道130，这样能够起到便于散热的效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种一体式空调微数据中心，其特征在于，包括：

机柜，其包括综合舱以及制冷舱，所述综合舱内设置有热风通道以及冷风通道；

一体式空调，其可拆卸的安装在所述制冷舱内，所述一体式空调包括制冷室以及散热室，所述制冷室上设置有内循环进口以及内循环出口，所述内循环进口与所述热风通道连接，所述内循环出口与所述冷风通道连接。

2.如权利要求1所述的一种一体式空调微数据中心，其特征在于：所述散热室上设置有外循环进口以及外循环出口，所述外循环进口与所述制冷舱连通，所述外循环出口上连接有散热管，所述散热管穿出所述制冷舱。

3.如权利要求2所述的一种一体式空调微数据中心，其特征在于：所述一体式空调还包括压缩机、蒸发器以及冷凝器，所述蒸发器设置在所述制冷室内并与所述内循环进口以及所述内循环出口连接，所述冷凝器设置在所述散热室内并与所述外循环进口以及所述外循环出口连接，所述压缩机与所述蒸发器以及所述冷凝器连接，所述蒸发器与所述冷凝器连接。

4.如权利要求3所述的一种一体式空调微数据中心，其特征在于：所述冷风通道以及所述热风通道分别位于所述综合舱的前部以及后部，所述综合舱的顶部设置有朝向所述热风通道的风扇。

5.如权利要求3所述的一种一体式空调微数据中心，其特征在于：所述制冷舱位于所述综合舱的下方，并且所述制冷舱与所述综合舱之间设置有保温隔板。

6.如权利要求5所述的一种一体式空调微数据中心，其特征在于：所述综合舱内还设置有电源组件，所述电源组件包括配电模块、UPS电源以及电池包，所述UPS电源与所述配电模块电连接，所述电池包与所述UPS电源电连接，所述一体式空调与所述配电模块电连接。

7.如权利要求6所述的一种一体式空调微数据中心，其特征在于：所述综合舱内还设置有监控报警组件，所述监控报警组件包括有监控主机、动环监控箱、RGB灯带、输入输出控制模块，所述动环监控箱与所述UPS电源的电连接，所述监控主机、所述RGB灯带、所述输入输出控制模块均与所述动环监控箱连接。

8.如权利要求7所述的一种一体式空调微数据中心，其特征在于：所述监控报警组件还包括烟雾报警器，所述烟雾报警器与所述监控主机连接，当所述柜体内产生烟雾时，所述烟雾报警器报警。

9.如权利要求7所述的一种一体式空调微数据中心，其特征在于：所述制冷舱内设置有排水管，并且所述监控报警组件还包括水浸主机和用于检测漏水的水浸绳，所述水浸绳与水浸主机相连，并且所述水浸绳设置在所述制冷舱的底部。

10.如权利要求4所述的一种一体式空调微数据中心，其特征在于：所述综合舱的后部设置有多个靠近所述热风通道的竖直排列的走线槽。

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