CN114364220B - 一种模块化微环境数据中心柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化微环境数据中心柜，包括底座、密闭舱、机柜、温控系统、电源系统；所述密闭舱设于所述底座上，所述机柜设于所述密闭舱内，其中，所述机柜将所述密闭舱其内部分为第一仓体、第二仓体，其机身上设有机身进风口，其机身上方设有机顶出风口，所述第一仓体与所述第二仓体通过所述机身进风口、机顶出风口相通；所述底座其内设有导风过滤系统，所述导风过滤系统一端与所述第一仓体底部相通，另一端与所述第二仓体底部相通；其优点在于，第一仓体与第二仓体间可形成低温气体内循环，密闭防尘效果好、冷风循环散热程度佳，且可根据实际需要灵活控制运行成本、不受使用环境限制。

Description

一种模块化微环境数据中心柜

技术领域

本发明涉及数据中心技术领域，具体地说，是一种模块化微环境数据中心柜。

背景技术

数据中心是现代信息建设的必要组成部分，是信息技术设备的载体。数据中心可以是一栋楼，也可以是多个连续或不连续空间，它是运营商、政府或者企业等机构存放服务器、网络设备，提供信息基础设施的地方，小的几十平米，放置几十个机柜，大的上万平米放置上千个机柜，甚至更多。数据中心除了提供硬件设备的托管空间外，同时还需提供环境温湿度恒定(制冷除湿)、防水、防尘、空气过滤、静电防护、环境监控、门禁、安防、网络外联、电力供应、备用电源等功能，以保证业务正常运行。

数据中心的信息技术设备(包含服务器、网络设备、存储的等)必须依赖于以上机房提供的制冷系统、空气过滤功能、环境监控系统、备用电源5系统等一系列外部设施，无法独立运行。

随着社会信息化进程的不断推进，政府、企业或组织建设信息设施往往是一个必然的选择。而要满足信息设备运行最低要求的数据中心的建设是一件复杂且耗费资源的系统工程，须投入大量资金及人力，且需要较长工期，对于一些小型企业或在信息技术上投入不大的企业来说，自行建设一个具有以上完备功能的数据中心或机房存在一定困难。

中国专利申请：CN113225999A公开了一种数据中心控制系统，属于数据中心技术领域，包括设备模块、送风模块、降温模块、控制模块、监测模块、显示模块和预警模块，设备模块用于安装在机柜内运行的若干算力设备，送风模块用于向算力设备送风散热，降温模块用于接收算力设备所形成的热风进行降温处理后导入送风模块，控制模块和监测模块用于控制送风模块、降温模块和算力设备的运行状态和数据，显示模块用于显示监测结果和数据，预警模块用于对监测异常的结果发出预警。该申请通过将数据中心模块化，对数据中心内运行的算力设备所产生的热量进行散热并降温处理成冷风，以供数据中心循环利用，提升了算力设备运行的效率和使用寿命，但该申请提供的是为算力设备降温并实施监测的数据中心控制系统，其并没有解决现有的机柜设备在小公司的运营中，难以在成本、性能、使用寿命协调的问题。

综上所述，亟需一种集成化、可根据实际需要灵活控制运行成本、不受使用环境限制，可扩展的模块化微环境数据中心柜。

发明内容

本发明的目的是，提供一种集成化、可根据实际需要灵活控制运行成本、不受使用环境限制，可扩展的模块化微环境数据中心柜。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种模块化微环境数据中心柜，包括底座、密闭舱、机柜、温控系统、电源系统；所述密闭舱设于所述底座上，所述机柜设于所述密闭舱内，其中，所述机柜将所述密闭舱其内部分为第一仓体、第二仓体，其机身上设有机身进风口，其机身上方设有机顶出风口，所述第一仓体与所述第二仓体通过所述机身进风口、机顶出风口相通；所述温控系统用于控制所述密闭舱内的温度，所述电源系统用于为用电元件供电；所述底座其内设有导风过滤系统，所述导风过滤系统一端与所述第一仓体底部相通，另一端与所述第二仓体底部相通。

作为一种优选的技术方案，所述机柜其侧面设有贯通通道，所述贯通通道横向贯穿所述机柜，且所述贯通通道与所述机柜其内部不相通；所述机柜其内部可集成和或放置信息技术设备，其中，所述信息技术设备与所述贯穿通道相贴合。

作为一种优选的技术方案，所述底座为金属支撑架，所述金属支撑架其上设有防静电地板。

作为一种优选的技术方案，所述第一仓体及所述第二仓体其上皆设有仓门。

作为一种优选的技术方案，所述机顶出风口设有导风的风扇。

作为一种优选的技术方案，所述温控系统为设于所述密闭舱上的空调系统，所述电源系统包括设于所述密闭舱其一侧的备用电源。

作为一种优选的技术方案，所述密闭舱其内皆设有环境监控设备，所述环境监控设备包括：视频监控设备、温度监控设备。

作为一种优选的技术方案，所述密闭舱其一侧还设有灭火器支架，用于放置灭火器。

作为一种优选的技术方案，若干所述模块化微环境数据中心柜可组合联接。

作为一种优选的技术方案，所述密闭舱其上设有可开合的导线孔，其中，若干所述模块化微环境数据中心柜其上导线孔可对接相通。

本发明优点在于：

1、本发明所述模块化微环境数据中心柜包括密闭舱、机柜，所述机柜设于所述密闭舱内，其中，所述机柜将所述密闭舱其内部分为第一仓体、第二仓体，其机身上设有机身进风口，其机身上方设有机顶出风口，所述第一仓体与所述第二仓体通过所述机身进风口、机顶出风口相通，能实现第一仓体、第二仓体之间的空气内循环，其以机柜为隔板，使冷气流沿机柜传导，与其内的信息技术设备7进行热交换，将热量带出，为机柜降温，为数据中心提供适宜的环境温度。

2、本发明所述模块化微环境数据中心柜，其底座内设有导风过滤系统，所述导风过滤系统一端与所述第一仓体底部相通，另一端与所述第二仓体底部相通，其优点在于，可以在封闭环境下，吸附第一仓体、第二仓体内的微尘等污染物，为数据中心提供无尘的运行环境。

3、本发明所述模块化微环境数据中心柜其机柜侧面还设有贯通通道，所述贯通通道横向贯穿所述机柜，且所述贯通通道与所述机柜其内部不相通；所述贯通通道可提供额外的散热通道，可以有效解决局部降温效果不足、临时控温压力大的问题，所述贯通通道可供外部降温设备实现机柜内外的热量交互，且不会对内部环境造成影响，有效提升系统使用的稳定性；且在一定的散热需求下，可直接利用贯通通道进行常规散热，无需开启温控系统，节约运行成本。

4、本发明所述模块化微环境数据中心柜包括有底座，可以防止与地面直接接触，避免地面的湿度等影响，所述底座为金属支撑架，所述金属支撑架其上设有防静电地板，可以防止人工作业、检修时静电聚集的情况发生，防尘。

5、本发明所述模块化微环境数据中心柜其第一仓体、第二仓体内皆设有环境监控设备，方便对工作环境进行监视，防止由环境的异常变化引发运行意外，所述环境监控设备包括：视频监控设备、温度监控设备，还可包括湿度监控设备，还可在底部安装浸水检测传感器，防止仪器浸水而不知；所述密闭舱其一侧还设有灭火器支架，用于放置灭火器，方便应对着火等突发情况。

6、本发明所述模块化微环境数据中心柜之间可组合联接，直接通过模块化的组合实现算力的扩充；且若干所述模块化微环境数据中心柜之间设有可对接相通的导线孔26，供个机柜之间进行互连，且由于导线孔26的对接，亦不会破坏原封闭环境。

附图说明

附图1是本发明一种模块化微环境数据中心柜立体示意图。

附图2是本发明另一种模块化微环境数据中心柜立体示意图。

附图3是本发明另一种模块化微环境数据中心柜局部剖视图。

附图4是本发明一种模块化微环境数据中心柜组合示意图。

附图5是本发明一种模块化微环境数据中心柜所述导线孔示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。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，在阅读了本发明记载的内容之后，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附权利要求书所限定的范围。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.底座 2.密闭舱 3.机柜

4.温控系统 5.备用电源 6.环境监控设备

8.导风过滤系统 21.第一仓体 22.第二仓体

23.仓门 24.灭火器支架 25.贯穿通道

26.导线孔 27.夹层 31.机身进风口

32.机顶出风口 61.视频监控设备 62.温度监控设备

7、信息技术设备 261.保护盖 262.导管

实施例1

请参见附图1，附图1是本发明一种模块化微环境数据中心柜立体示意图。一种模块化微环境数据中心柜，包括底座1、密闭舱2、机柜3、温控系统4、以及集成于舱体可连接外部供电设施的电源系统(图中未示出)；所述密闭舱2设于所述底座1上，所述机柜3设于所述密闭舱2内，其中，所述机柜3用于其上设有信息技术设备7，所述机柜3将所述密闭舱2其内部分为第一仓体21、第二仓体22，其机柜3上设有机身进风口31，其机身进风口31即为用于放置信息技术设备7的通道，使冷风沿信息技术设备7进行传导，完成热交换，其机身上方设有机顶出风口32，所述机顶出风口32除其提供的风道外，与密闭舱2密闭连接，即所述第一仓体21与所述第二仓体22通过所述机身进风口31、机顶出风口32相通，所述机顶出风口32与机身进风口31形成的风向相反，实现第一仓体21与第二仓体22之间的气体交互；所述温控系统4用于控制所述密闭舱2内的温度，所述电源系统用于为用电元件供电；需要说明的是，本发明以集成有用于数据处理的各信息技术设备7并产生大量热能的机柜3为分界，将密闭舱2分隔为第一仓体21与第二仓体22，而温控系统4则提供低温环境，并通过机柜3上的机身进风口31、机顶出风口32实现第一仓体21与第二仓体22间的气体内循环，使低温空气沿机柜3内的仪器导出，帮助机柜3散热；即本发明所述模块化微环境数据中心柜提供了微型数据处理中心，其空间密闭防尘效果好、冷风循环散热程度佳，大大降低了维护成本和有效的避免了建设环境的限制。

本实施例中，所述底座1上方设有防静电地板，可将产生的静电导入地板中，避免静电接触电器，造成损坏，且防静电地板是不导电的，并具有耐高温耐热的性能，安全性非常高；所述底座1内部还设有导风过滤系统8，即设有风扇及过滤网，所述导风过滤系统8一端与所述第一仓体21底部相通，另一端与所述第二仓体22底部相通，即所述导风过滤系统通过管道分别与第一仓体21、第二仓体22内部相连通。

所述密闭舱2置于所述底座1其上的防静电地板上，其一侧设有仓门23，且密闭舱2其围板采用铝塑制成，仓门23则为双层玻璃式门；所述机柜3用来安装信息技术设备7，如，其内集成有服务器、网络设备、存储设备等，所述机柜3其柜身上设有若干机身进风口31，需要理解的是，所述机柜3立于密闭舱2中部，将密闭舱2分割为第一仓体21、第二仓体22，使密闭舱2仅通过机身进风口31、机顶出风口32相连通，所述机顶出风口32为设于所述机柜3其顶部的导风通道，可由风扇提供导风动力；所述温控系统4由设于密闭舱2外侧的空调控制，且空调设于第一仓体21的外侧，所述第一仓体21为所述机柜3其机身进风口31相对的仓体；所述电源系统不仅与外部供电设备通电，为本发明所述模块化微环境数据中心柜的用电设备供电，还包括设于所述密闭舱2其一侧的备用电源5，即在密闭舱2仓体侧部设置UPS柜，柜内存有UPS电池，在密闭舱2外侧还设有灭火器支架24，其内放有二氧化碳灭火器；为方便对密闭舱2内部的远程实时监视，提高系统工作的安全保障，所述第一仓体21、第二仓体22其内皆设有环境监控设备6，包括视频监控设备61、温度监控设备62，即分别设于第一仓体21、第二仓体22顶部的温度传感器、摄像头。

本发明的使用方式：关闭仓门23，使所述密闭舱2维持封闭状态，打开机顶出风口32与所述导风过滤系统8其内的风扇，使密闭环境下第一仓体21、第二仓体22内的空气完成经导风过滤系统8的循环，使仓体内的微尘吸附于导风过滤系统8内的过滤网中，先行完成气体的净化；即可关闭所述导风过滤系统8内的风扇，或维持低功率运行，以不影响机柜的散热循环；在机柜的散热循环中，通过温控系统4控制第一仓体21的温度，使其维持低温环境，所述机顶出风口32的风扇处于运转状态，使第二仓体22相对于第一仓体21形成压差，将冷空气由机身进风口31吹入机柜3内，再经过信息技术设备7并将其产生的热量带走，机顶出风口32的风扇让机柜3内空气产生对流，使机柜3后部热空气经机顶出风口32流向机柜3前部，与制冷空调产生的冷空气混合冷却后，重新被设备吸入，进入下一次循环中；应理解的是，本发明所述机顶出风口32不限定其出风口一定位于机柜3上方，还可设置于下方等，其目的是促进仓体内部形成内循环。

需要说明的是：本发明所述模块化微环境数据中心柜包括有底座1，可以防止与地面直接接触，避免地面的湿度等影响，所述底座1为金属支撑架，所述金属支撑架其上设有防静电地板，可以防止人工作业、检修时静电聚集的情况发生，防尘；所述密闭舱2其侧面设有仓门23，方便工作人员进行检修，及设备的进出、布线，其门上还设有安全门禁锁，提高物理防护；所述机顶出风口32为设于机柜3上方延伸板34中的风扇，提供空气内循环的动力；所述温控系统4用于控制所述第一仓体21的温度，其中，所述第一仓体21为所述机柜3其机身进风口31相对的仓体，节约能源，使冷空气完整的通过机柜3，完成对相关器械的散热，在一些实施例中，还可给所述第二仓体22提供温控系统4进行主动降温，其虽增大了耗能，但并不影响内循环的形成；所述温控系统4采用空调进行控温，使用稳定，无需与外界进行气体交换，防止灰尘污染；所述电源系统包括设于所述密闭舱2其一侧的备用电源5，增加了使用的安全性与稳定性，能够应对突发情况；所述第一仓体21、第二仓体22其内皆设有环境监控设备6，方便对工作环境进行监视，防止由环境的异常变化引发运行意外，所述环境监控设备6包括：视频监控设备61、温度监控设备62，还可包括湿度监控设备，还可在底部安装浸水检测传感器，防止仪器浸水而不知；所述密闭舱2其一侧还设有灭火器支架24，用于放置灭火器，方便应对着火等突发情况。

本发明所述模块化微环境数据中心柜满足信息设备运行的最低程度要求，具备制冷、空气净化、静电防护、备用电力、标准电力和网络接口、环境监控功能具备低成本且模块化的优点，尤其适用于一些小型企业或在信息技术上投入不大的企业，使其拥有具有完备功能的数据中心或机房，且本发明所述模块化微环境数据中心柜其封闭式的运行机制，使其可以允许用户在普通办公室、厂房、仓库等空间中安置，实现快速、低成本的信息建设需求，使用灵活。

实施例2

请参见附图2、附图3，附图2是本发明另一种模块化微环境数据中心柜立体示意图；附图3是本发明另一种模块化微环境数据中心柜局部剖视图。本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述机柜其侧面设有贯通通道，所述贯通通道横向贯穿所述机柜，且所述贯通通道与所述机柜其内部不相通；即所述贯通通道在机柜内部形成用于放置信息技术设备7的夹层27，显而意见的是，从外部对贯通通道施加温控手段，如利用液冷设备、鼓风设备等，即可以为与贯通通道相贴的信息技术设备7进行降温。具体的，对于一些小型企业，其并不需要有持续的降温设备对数据中心进行维护，例如由于业务量较小，在办公室的空调室温下，依然能平稳运行，所以会选用开放式的机柜，但是该机柜完全不具备防尘功能，大大降低了信息设备的使用寿命，而封闭式的机柜需要专用的降温系统持续运转，增加了使用成本，本发明所述模块化微环境数据中心柜通过贯穿通道提供了利用外部环境对内部信息技术设备7进行散热的通道，又保留了全封闭的防尘运行环境。

实施例3

请参见附图4，附图4是本发明一种模块化微环境数据中心柜组合示意图。本发明的模块化微环境数据中心柜不仅可通过在同一密闭舱2内并列搭建多组机柜3实现单体的大容量运算，还支持模块化扩容，即多个所述模块化微环境数据中心柜并联联接，使各个单体的模块化微环境数据中心柜之间进行数据交互连接处理，满足规模需求扩大，业务增多情况下，通过所述模块化微环境数据中心柜横向叠加，组成多模块形式，完成算力的升级与数据库的扩容；

请参见附图5，附图5是本发明一种模块化微环境数据中心柜所述导线孔示意图。具体的，在一些优选的实施方式中，所述密闭舱2其顶部设有导线孔26，其导线孔26为可开闭式的结构，如带有用于封闭所述导线孔26的保护盖261等，优选的，当所述模块化微环境数据中心柜并联组装时，其导线孔26之间可通过导管262相连，优选的，所述导线孔26可以设于侧面，亦无需通过导管262连接，直接对接即可；同理，为了使多个(两个以上)的模块化微环境数据中心柜实现并联，其导线孔26设有两个，分别与不同的模块化微环境数据中心柜进行对接；就需要理解的是：所述导线孔26的设立是在避免与外部空间连通的前提下方便并联的模块之间进行导线的互联互通，若其信息的传递采用高效的无线交互手段，其并联方式亦属于本发明的保护范围之内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种模块化微环境数据中心柜，其特征在于，包括底座、密闭舱、机柜、温控系统、电源系统；所述密闭舱设于所述底座上，所述机柜设于所述密闭舱内，其中，所述机柜将所述密闭舱其内部分为第一仓体、第二仓体，其机身上设有机身进风口，其机身上方设有机顶出风口，所述第一仓体与所述第二仓体通过所述机身进风口、机顶出风口相通；所述温控系统用于控制所述密闭舱内的温度，所述电源系统用于为用电元件供电；所述底座其内设有导风过滤系统，所述导风过滤系统一端与所述第一仓体底部相通，另一端与所述第二仓体底部相通，所述机柜其侧面设有贯通通道，所述贯通通道横向贯穿所述机柜，且所述贯通通道与所述机柜其内部不相通；所述机柜其内部可集成和或放置信息技术设备，其中，所述信息技术设备与所述贯穿通道相贴合，若干所述模块化微环境数据中心柜可组合联接。

2.根据权利要求1所述的模块化微环境数据中心柜，其特征在于，所述底座为金属支撑架，所述金属支撑架其上设有防静电地板。

3.根据权利要求1所述的模块化微环境数据中心柜，其特征在于，所述第一仓体及所述第二仓体其上皆设有仓门。

4.根据权利要求1所述的模块化微环境数据中心柜，其特征在于，所述机顶出风口设有导风的风扇。

5.根据权利要求1所述的模块化微环境数据中心柜，其特征在于，所述温控系统为设于所述密闭舱上的空调系统，所述电源系统包括设于所述密闭舱其一侧的备用电源。

6.根据权利要求1所述的模块化微环境数据中心柜，其特征在于，所述密闭舱其内皆设有环境监控设备，所述环境监控设备包括：视频监控设备、温度监控设备。

7.根据权利要求1所述的模块化微环境数据中心柜，其特征在于，所述密闭舱其一侧还设有灭火器支架，用于放置灭火器。

8.根据权利要求1所述的模块化微环境数据中心柜，其特征在于，所述密闭舱其上设有可开合的导线孔，其中，若干所述模块化微环境数据中心柜其上导线孔可对接相通。