CN114599173B - 微模块结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微模块结构，包括：主框架系统、机柜系统和通风系统，主框架系统形成上层密封结构和下层密封结构，上层密封结构和下层密封结构内分别设置有机柜系统，机柜系统包括多列机柜，任意两列机柜之间形成风道，风道包括交替设置的冷风通道和热风通道，通风系统包括设置在主框架系统上的送风口和回风口，送风口连通冷风通道，回风口连通热风通道，送风口和回风口用于连接外接的冷却机组。本发明提供的微模块结构能够充分利用建筑平面和空间，大幅提高装机效率，能够满足间接蒸发蒸发冷却方式的气流组织方式，不需要设置水管，安全隐患大大减小，其平面布置充分考虑机柜等设备的维护空间，方便设备的日常维护，可方便进行设备替换。

Description

微模块结构

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种微模块结构。

背景技术

目前数据中心建设一般分为传统的集中式、集装箱数据中心和微模块数据中心。传统的集中式数据中心初期投资大，灵活部署性差；集装箱数据中心成本高，空间受限大；微模块的特点在于施工现场简单拼装、连接，周期短，部署灵活。市面上有一些微模块的产品，普遍设置两排机架，系统不齐全，配置不高效，大规模部署占地面积大等缺点。

微模块是为IT机柜和应用服务，并能实现一定独立运营功能的标准化功能单元，可拼装组合，可更换。微模块由机柜系统、电源系统、配电系统、空调末端、综合布线系统、消防系统、监控管理系统等组成，可实现工厂生产、现场组装、模块化部署。

目前市场上推广使用的微模块存储在如下问题：

现有微模块基本采用的是列间空调或顶置空调，实施时需要配套建设制冷站等设备，施工周期长，与微模块分期模块化配置匹配度弱，并且整个冷源系统的节能性有待进一步提高。

现有微模块基本都是单层单联或者单层双联，这种模块的使用效率低，较多的占用土地资源，单机架建筑面积指标较高，单机架占地面积指标较高。

发明内容

本发明提供一种微模块结构，用以解决现有技术中微模块的占地面积大且其冷却系统的节能性较差的问题。

本发明提供一种微模块结构，包括：主框架系统、机柜系统和通风系统，所述主框架系统形成上层密封结构和下层密封结构，所述上层密封结构和所述下层密封结构内分别设置有所述机柜系统，所述机柜系统包括多列机柜，任意两列所述机柜之间形成风道，所述风道包括交替设置的冷风通道和热风通道，所述通风系统包括设置在所述主框架系统上的送风口和回风口，所述送风口连通所述冷风通道，所述回风口连通所述热风通道，所述送风口和所述回风口用于连接外接的冷却机组。

根据本发明提供的一种微模块结构，所述主框架系统一端设置有多个第一检修门，所述第一检修门与所述主框架系统内的所述机柜列数相同且分别与各列所述机柜端部对齐；所述主框架系统还设置有多个封闭通道门，各所述封闭通道门对应设置在各风道背离所述送风口和回风口一端，所述第一检修门和所述封闭通道位于所述主框架系统的同一端，或，所述第一检修门和所述封闭通道分置于所述主框架系统的两端。

根据本发明提供的一种微模块结构，所述上层密封结构内上设置有维修空间，所述维修空间位于所述机柜和与所述机柜对应的所述第一检修门之间，所述维修空间靠近所述热风通道一侧设置有第二检修门。

根据本发明提供的一种微模块结构，所述微模块结构还包括消防系统，所述消防系统包括分别设置在各列所述机柜上的多个灭火钢瓶，所述灭火钢瓶设置有两个喷头，位于同一列所述机柜上的所述灭火钢瓶的两个喷头分别朝向所在的所述机柜两侧的所述风道。

根据本发明提供的一种微模块结构，所述通风系统还包括通风柜和恒湿机，所述通风柜上设置有新风管和排风管，所述通风柜用于维持所述主框架系统内的正压，以及用于事故尾气的排放。

根据本发明提供的一种微模块结构，所述微模块结构还包括电源系统，每个所述冷风通道对应设置有至少一组所述电源系统，所述电源系统包括至少一个配电柜、UPS柜和电池柜。

根据本发明提供的一种微模块结构，所述主框架系统包括主体结构框架、抗震底座和外蒙皮，所述结构框架底部连接所述抗震底座，所述外蒙皮包覆在所述结构框架外侧。

根据本发明提供的一种微模块结构，所述机柜系统还包括走线架，所述走线架位于所述上层密封结构的顶部和所述下层密封结构的顶部，所述走线架用于布置线路。

根据本发明提供的一种微模块结构，所述上层密封结构的顶部和所述下层密封结构的顶部分别设置有翻转天窗。

根据本发明提供的一种微模块结构，所述上层密封结构和/或下层密封结构内设置有四列所述机柜，中间两列所述机柜之间的风道为中间两列所述机柜共用的所述热风通道。

本发明提供的微模块结构，通过将主框架系统形成上层密封结构和下层密封结构，能够充分利用建筑平面和空间，大幅提高装机效率；交替设置的冷风通道和热风通道与送风口和回风口配合，能够满足间接蒸发蒸发冷却方式的气流组织方式，不需要设置水管，安全隐患大大减小。

本发明提供的微模块结构的平面布置充分考虑机柜等设备的维护空间，方便设备的日常维护，可方便进行设备替换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的微模块结构一端的结构示意图；

图2是本发明提供的微模块结构中上层密封结构的结构示意图之一；

图3是本发明提供的微模块结构中下层密封结构的结构示意图；

图4是本发明提供的微模块结构另一端的结构示意图；

图5是本发明提供的微模块结构的剖视图；

图6是本发明提供的微模块结构中上层密封结构的结构示意图之二。

附图标记：

1、上层密封结构； 2、下层密封结构； 3、机柜；

4、冷风通道； 5、热风通道； 6、第一检修门；

7、维修空间； 8、灭火钢瓶； 9、通风柜；

10、新风管； 11、排风管； 12、恒湿机；

13、配电柜； 14、UPS柜； 15、电池柜；

16、走线架； 17、翻转天窗； 18、触控屏；

19、管控柜。 20、封闭通道门； 21、第二检修门；

22、送风口； 23、回风口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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实施例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。

下面结合图1-图5描述本发明实施例的微模块结构，微模块结构包括：主框架系统、机柜3系统和通风系统。

主框架系统包括主体结构框架、抗震底座和外蒙皮，结构框架由框架横梁、框架立柱、连接梁等组成。结构框架的框架立柱的底部连接抗震底座的底座竖梁。外蒙皮包覆在结构框架外侧，能够形成密封结构。

主框架系统形成上层密封结构1和下层密封结构2，上层密封结构1和下层密封结构2竖向连接，下层密封结构2的顶板为上层密封结构1的底板。

上层密封结构1和下层密封结构2内分别设置有机柜3系统，机柜3系统包括多列机柜3。相邻列的机柜3之间形成间隔，任意两列机柜3之间形成风道，风道包括交替设置的冷风通道4和热风通道5，冷风通道4用于通入冷风，冷风与机柜3内的设备进行换热后进入热风通道5。通风系统包括设置在主框架系统上的送风口22和回风口23，送风口22连通冷风通道4，回风口23连接热风通道5，送风口22和回风口23均位于主框架系统的端部，也即，送风口22连接冷风通道4的端部，回风口23连接热风通道5的端部。送风口22的数量与冷风通道4的数量相同且一一对应，回风口23的数量与热风通道5的数量相同且一一对应。送风口22和回风口23用于连接外接的冷却机组，该冷却机组可采用间接蒸发冷却机组，组成微模块的空调系统，实现内部机柜3的冷却降温。

在本发明一个实施例中，主框架系统一端设置有多个第一检修门6，第一检修门6与机柜3列数相同且分别与各列机柜3端部对齐。通过第一检修门6能够进入主框架系统内，对端部的设备进行维护。主框架系统设置有多个封闭通道门20，各封闭通道门20对应设置在各风道背离送风口22和回风口23一端，通过封闭通道门20能够进入冷风通道4和热风通道5内，封闭通道门20在常态下处于关闭状态，仅在有维护需要时开启。第一检修门6和封闭通道20可以位于主框架系统的同一端(如图6所示)，也可以分置于主框架系统的两端(如图2-图5所示)。

回见图1至图3，进一步地，上层密封结构1内设置有维修空间7，维修空间7位于机柜3和与机柜3对应的第一检修门6之间。在维修空间7位置未设置机架，可用于工作人员对端部位置的设备进行维护，维修空间7在热风通道5一侧设置有第二检修门21，能够用于隔离冷热通道。

在本发明一个实施例中，微模块结构还包括消防系统，消防系统包括分别设置在各列机柜3上的多个灭火钢瓶8，灭火钢瓶8设置有两个喷头，位于同一列机柜3上的灭火钢瓶8的两个喷头分别朝向所在的机柜3两侧的风道。具体的，灭火钢瓶8可设置在所在列的机柜3的中间位置，并且在各列机柜3中，每间隔一列机柜3设置一组灭火钢瓶8。当出现火灾时，灭火钢瓶8的喷头能够同时对位于两侧的冷风通道4和热风通道5进行喷放，达到快速反应效果。

进一步地，上层密封结构1的顶部和下层密封结构2的顶部分别设置有翻转天窗17，翻转天窗17可以设置在冷风通道4和/或热风通道5的顶部，并且可在多个冷风通道4和/或热风通道5的顶部布置至少一个。翻转天窗17在常态下可以处于关闭状态，在发生火灾的情况下，打开灭火钢瓶8，同时打开翻转天窗17，能够保证着火时在规定的喷放时间内使上层密封结构1和下层密封结构2内同时达到灭火所需的气灭浓度。

在本发明一个实施例中，通风系统还包括通风柜9和恒湿机12。通风柜9设置在上层密封结构1一端，通风柜9上设置有新风管10和排风管11(见图5)，新风管10能够引入外部空气，排风管11能够将微模块内的气体排出，通风柜9能够用于维护主框架系统内的正压以及用于事故尾气的排放。恒湿机12紧靠通风柜9设置，恒湿机12能够用于维持微模块内的空气湿度。

在本发明一个实施例中，微模块结构还包括电源系统，每两列机柜3形成的冷风通道4对应设置有至少一组电源系统，电源系统能够为微模块结构内的用电设备提供电能供应。电源系统设置在所在列的机柜3的列端，工作人员在维修底板位置能够对电源系统进行维护操作。电源系统包括至少一个配电柜13、UPS柜14和电池柜15，其中，配电柜13在主框架系统内位于冷风通道4一侧和位于热风通道5一侧分别设置第三检修门(图中未示出)，配电柜13由顶部进出线路。UPS柜14按N+1(N为所需供电设备数量)冗余配置，UPS柜14的上部放置不间断电源的输入配电部分，下部放置功率模块及监控模块，UPS柜14同样由顶部进出线路。同一个电源系统配备两个电池柜15，电池柜15连接UPS柜14。

在本发明一个实施例中，机柜3系统还包括走线架16，走线架16位于上层密封结构1的顶部和下层密封结构2的顶部，走线架16用于布置线路。微模块结构内的各用电设备的线路均可通过走线架16布置，以合理利用内部空间。

在本发明一个实施例中，上层密封结构1和/或下层密封结构2内设置有四列所述机柜3，中间两列机柜3之间的风道为中间两列机柜3共用的热风通道5，由此可在上层密封结构1和/或下层密封结构2内形成两个冷风通道4及三个热风通道5，两个冷风通道4提供的冷风能够同时为四列机柜3冷却降温。此种布置方式能够有效减小空间浪费，同时能够保证对微模块结构内的设备的冷却效果。

可选的，微模块结构还包括监控管理系统，监控管理系统包括设置在微模块结构一端的触控屏18以及管控柜19，通过触控屏18监测和管理空调末端、恒湿机12、照明及智能化设备的供电；管理微模块动力环境系统、能耗系统及安防系统等。每两列机柜3组成的冷风通道4对应设置至少一个管控柜19，管控柜19正面排布设备包括24口POE交换机、门禁控制器、采集服务器、气体灭火控制盘、小型消防报警主机、吸气式烟雾探测器主机等相关设备，使利用空间达到最优化；管控柜19背面设置配电用ATS、微型断路器、15KVA UPS及对应电池等，实现微模块内不间断电源系统供电的空调设备和电子信息设备由不同不间断电源供电，合理的设备排布使空间利用率及使用便利性最大化。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种微模块结构，其特征在于，包括：主框架系统、机柜系统和通风系统，所述主框架系统形成上层密封结构和下层密封结构，所述上层密封结构和所述下层密封结构内分别设置有所述机柜系统，所述机柜系统包括多列机柜，任意两列所述机柜之间形成风道，所述风道包括交替设置的冷风通道和热风通道，所述通风系统包括设置在所述主框架系统上的送风口和回风口，所述送风口连通所述冷风通道，所述回风口连通所述热风通道，所述送风口和所述回风口用于连接外接的冷却机组；

上层密封结构和下层密封结构竖向连接，下层密封结构的顶板为上层密封结构的底板；送风口连接冷风通道的端部，用于通入冷风，冷风与机柜内的设备进行换热后进入热风通道，回风口连接热风通道的端部；送风口的数量与冷风通道的数量相同且一一对应，回风口的数量与热风通道的数量相同且一一对应；主框架系统设置有多个封闭通道门，各封闭通道门对应设置在各风道背离送风口和回风口一端。

2.根据权利要求1所述的微模块结构，其特征在于，所述主框架系统一端设置有多个第一检修门，所述第一检修门与所述主框架系统内的所述机柜列数相同且分别与各列所述机柜端部对齐；所述第一检修门和所述封闭通道位于所述主框架系统的同一端，或，所述第一检修门和所述封闭通道分置于所述主框架系统的两端。

3.根据权利要求2所述的微模块结构，其特征在于，所述上层密封结构内上设置有维修空间，所述维修空间位于所述机柜和与所述机柜对应的所述第一检修门之间，所述维修空间靠近所述热风通道一侧设置有第二检修门。

4.根据权利要求1所述的微模块结构，其特征在于，所述微模块结构还包括消防系统，所述消防系统包括分别设置在不同列的所述机柜上的多个灭火钢瓶，所述灭火钢瓶设置有两个喷头，位于同一列所述机柜上的所述灭火钢瓶的两个喷头分别朝向所在的所述机柜两侧的所述风道。

5.根据权利要求1所述的微模块结构，其特征在于，所述通风系统还包括通风柜和恒湿机，所述通风柜上设置有新风管和排风管，所述通风柜用于维持所述主框架系统内的正压，以及用于事故尾气的排放。

6.根据权利要求1所述的微模块结构，其特征在于，所述微模块结构还包括电源系统，每个所述冷风通道对应设置有至少一组所述电源系统，所述电源系统包括至少一个配电柜、UPS柜和电池柜。

7.根据权利要求1所述的微模块结构，其特征在于，所述主框架系统包括主体结构框架、抗震底座和外蒙皮，所述结构框架底部连接所述抗震底座，所述外蒙皮包覆在所述结构框架外侧。

8.根据权利要求1所述的微模块结构，其特征在于，所述机柜系统还包括走线架，所述走线架位于所述上层密封结构的顶部和所述下层密封结构的顶部，所述走线架用于布置线路。

9.根据权利要求1所述的微模块结构，其特征在于，所述上层密封结构的顶部和所述下层密封结构的顶部分别设置有翻转天窗。

10.根据权利要求1所述的微模块结构，其特征在于，所述上层密封结构和/或下层密封结构内设置有四列所述机柜，中间两列所述机柜之间的风道为中间两列所述机柜共用的所述热风通道。