CN117188828A - 一种集装箱式数据中心机房模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集装箱式数据中心机房模块。为了解决现有集装箱式数据中心机房结构调整灵活性不足的问题，本发明包括：设置在箱式机房模块内，支撑并分区容纳分隔内部结构的骨架体系；覆盖在骨架体系外，分区墙板根据内部结构类型调整自身适配类型实现分区覆盖的分区墙板；设置在分区墙板的部分面中，紧密连接分区墙板和/或骨架体系的环扣结构；采用空腹桁架形成完整的骨架体系，整体承载能力较传统集装箱大幅度提升；通过墙板分段，可实现各分层的单独维护，避免集装箱操作空间狭窄带来的检修困难等弊端；通过构件模数化，可快速实现安装及更换，从而适应不同的使用功能。

Description

一种集装箱式数据中心机房模块

技术领域

本发明涉及集装箱式数据中心技术领域，尤其涉及一种集装箱式数据中心机房模块。

背景技术

数据中心建设通常采用混凝土结构或钢结构，建造方式和成型结构较为固定，建造花费周期较长，往往与数据量的增长程度不相匹配。传统的集装箱主要用来装载货物，其并不能直接用于数据中心使用，且其灵活性交叉，不能适应数据中心各设备安装要求，而在隧道内建设的数据中心，通常会采用改装集装箱式建造方法，通过改造传统集装箱使其适配数据中心，从而模块化搭建集装箱式数据中心，然而仅通过简单改造虽能够增加适配性，却普遍无法对集装箱式数据中心的结构进行现场调整和改装，因此现有方案灵活性普遍不足。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种一体式预制模块化集装箱数据中心机房”，其公告号CN114622752A，其中箱体内设有容纳腔，箱体的顶端设有用于检测集装箱数据中心机房状态的检测件；机柜包括间隔设置在容纳腔内的电池柜、电源柜和综合柜；空热一体机设置在箱体的一侧，空热一体机用于控制容纳腔内的温度；用于控制集装箱数据中心机房的智能运维管理系统，电池柜、电源柜、综合柜、检测件和空热一体机分别与智能运维管理系统电连接，智能运维管理系统包括系统管理模块和集装箱管理模块。该集装箱数据中心机房的主要构件采用预制化、模块化生产模式，集装箱数据中心机房部署到指定位置前已经将集装箱数据中心机房组装成整机，再将整机整体运输到现场的指定位置，并在现场以吊装的方式进行安装。上述设置称能够快速部署提升机房部署效率，但其运输过程繁复，必须整机运输，因此机房结构无法根据现场情形当场调整，如若尺寸不匹配则容易造成麻烦。

发明内容

本发明主要解决现有集装箱式数据中心机房结构调整灵活性不足的问题；提供一种集装箱式数据中心机房模块，采用空腹桁架组成完整的骨架体系，使模块整体承载能力较传统集装箱大幅度提升；通过分段设置墙板并采用单板合成整版的方式，可实现各对内部结构的分层单独维护，能够避免集装箱操作空间狭窄带来的检修困难等弊端；将构件模数化，可快速实现安装及更换，从而适应不同的使用功能。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明包括：设置在箱式机房模块内，支撑并分区容纳分隔内部结构的骨架体系；覆盖在骨架体系外，墙板根据内部结构类型调整自身适配类型实现分区覆盖的墙板；设置在墙板的部分区域，紧密连接墙板与墙板，和/或，墙板与骨架体系的环扣结构。通过以上组合构成完整的集装箱式数据中心机房模块，使模块整体适用于有快速建造要求的工程，因模块具备足够的灵活性，具体可将模块放置于厂房内部、隧道内部等。

作为优选，所述的骨架体系沿竖直方向顶层设置镂空的顶架，顶架下方设置与之平行适配的布线架，顶架和布线架沿宽度方向平行地均匀间隔设置若干架梁；顶架与布线架中留有空间，设为线缆布置区；布线架宽度方向两边沿长度方向均匀布设若干线缆。利用空腹桁架组成骨架体系，分层设置骨架体系内部不同的功能区域，便于对内部功能分区分别维护，保证了模块之间的独立性。顶架用于支撑顶部墙板，保证内部不受潮气侵染，在顶部设置架梁能够使墙板更加贴合，增加模块集成度。而布线架上设置的架梁用作支撑内部布置的线缆，间隔设置防止其受力不均衡发生掉落。

作为优选，所述的骨架体系沿竖直方向底部设有底架，底架上方设置与之平行适配的支撑架，底架与支撑架沿宽度方向水平地均匀间隔设置若干架梁；底架与支撑架之间留有空间，设置为冷媒管布置区；沿底架长度方向平行布设若干冷媒管。底架用于敷设底部墙板，设置架梁增加墙板的贴合度，此外在底架处还需要贴合冷媒保护墙板，用于保护冷媒正常运行。底架处设置架梁能够支撑冷媒管，限位保持其敷设形状。而支撑架上设置架梁能够保证上方结构稳定性，防止其掉落砸到冷媒管。

作为优选，所述的骨架体系中，布线架与支撑架之间留有空间，设置为机柜布置区，支撑架上方设置限位结构，限位结构上布设机柜，机柜顶端与布线架保留空间。在机柜布置区按照实际工作要求设置机柜，并尽可能保证机柜与周围墙板不接触，能够有效保障机柜的正常运行。实际应用场景下可以在支撑架上设置限位结构，防止突发情形引起机柜摇晃脱离原本位置，杜绝其危险性。

作为优选，所述的骨架体系的线缆布置区顶部和各侧面均敷设标准墙板；冷媒管布置区底部和各侧面均敷设冷媒保护墙板；机柜布置区沿机柜长度方向两面敷设标准墙板，其余两侧面敷设部分通风墙板和观测墙板。标准墙板兼具稳定性、耐腐蚀性、保温性和耐潮湿性，能够对机柜起到密封保护的作用；通风墙版在机柜运行过热时开启，能够帮助机柜向外界散热，从而维持其正常运行；观测墙板兼具可视度与保护性，能够在保护机柜不受外界干扰的情况下，便于外界对机柜运行情况完成观测。

作为优选，所述的机柜布置区还包括：敷设标准墙板的其中一面中设有防潮机柜门；其侧面之一沿长度方向两端敷设标准墙板，面中留空敷设通风墙板；其另一侧面沿长度方向两端敷设标准墙板，面中留空敷设观测墙板，所述观测墙板呈半透明或透明结构；各墙板均由单片墙板整合后构成。防潮机柜门在保护机柜不受外界损伤的前提下，便于对机柜进行调整。侧面采取标准墙板包围通风墙板、标准墙板包围观测墙板的设计方式，对于通风墙板和观测墙板的敷设进行了限制。上述限制使得墙板以保护机柜为前提，以通风和观测为辅助手段，便于对机柜分层维护。

作为优选，所述的通风墙板长度方向两边设镂空边框，其外边缘设有与其他墙板适配的凹凸槽；镂空边框内平行安装若干百叶板，百叶板开启时形成空窗，因此通风墙板设有通风、半开和关闭三种状态；镂空边框上下两端均设有环扣结构。镂空边框的外边缘用于与其他墙板连接，而内边缘设置为镂空结构，便于容纳适配的百叶板，从而进行散热调节。环扣结构便于墙板与骨架体系更好地贴合接触。

作为优选，所述的环扣结构一面沿宽度方向均匀设置若干平行的凸棱，其形状与其他墙板适配，部分凸棱之间设有螺口；环扣结构另一面中设有凸台，其形状包括但不限于规则四边形、圆形、其他规则或不规则形状，其形状与骨架体系适配；环扣结构长度边还设有与其他墙板适配的凹凸槽。适配的凸棱使得墙板之间连接更加贴合且不易产生滑动，而凸台能够让墙板与骨架的连接更加牢固。实际应用场景下凸台的设计可以根据骨架体系留有的连接结构做调整，增加连接部分的灵活性。

作为优选，还包括单片标准墙板、观测墙板边框均设有相互适配的凹凸槽。各墙板均设置有相互匹配的凹凸槽，能够在实际组装时提供更多的连接方式，并实现快速拼接。

本发明的有益效果是：

1. 本发明的一种集装箱式数据中心机房模块，采用空腹桁架形成完整的骨架体系，整体承载能力较传统集装箱大幅度提升；各标准板采用螺栓与骨架上的角钢固定，实现连接；静电地板、顶板、底板与骨架上的角钢固定，实现连接；

2. 本发明的一种集装箱式数据中心机房模块，功能分层明确，通过墙板分段，可实现各分层的单独维护，避免集装箱操作空间狭窄带来的检修困难等弊端；通过构件模数化，可快速实现安装及更换，从而适应不同的使用功能；

3. 本发明的一种集装箱式数据中心机房模块，配置智能精控通风标准墙板，可根据机柜安装数量和实际温度精确控制各板块的开启叶片，实现节能减排；配置智能门标准板、参观标准板、标准墙板、通风标准墙板等构件，从而可实现各种不同暖通条件的建设要求；

4. 本发明的一种集装箱式数据中心机房模块，标准墙板侧面采用凸型和凹型设计，形成环扣，避免缝隙产生冷桥，从而实现集装箱内的节能。

附图说明

图1是本发明的一种集装箱式数据中心机房模块的功能分区示意图；

图2是本发明的一种集装箱式数据中心机房模块的结构爆炸图；

图3是本发明的一种集装箱式数据中心机房模块的内部结构图；

图4是本发明的一种集装箱式数据中心机房模块的骨架结构图；

图5是本发明的一种集装箱式数据中心机房模块的通风墙结构图；

图6是本发明的一种集装箱式数据中心机房模块的墙板固定装置结构图。

图中：1.骨架体系，1-1.顶架，1-2.布线架，1-3.底架，1-4.支撑架，2.线缆布置区，3.标准墙板，4.通风墙板，4-1.环扣结构，4-101.凸棱，4-102.凹凸槽，4-103.凸台，4-2.百叶板，4-3.空窗，5.冷媒管布置区，6.机柜，7.观测墙板，8.冷媒保护墙板，9.防潮机柜门，10.线缆。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例的一种集装箱式数据中心机房模块，如图1~图4所示，包括：骨架体系1，设置在箱式机房模块内，支撑并分区容纳分隔内部结构；骨架体系1沿竖直方向顶层设置镂空的顶架1-1，顶架下方设置与之平行适配的布线架1-2，顶架1-1和布线架1-2沿宽度方向平行地均匀间隔设置若干架梁；顶架与布线架中留有空间，设为线缆布置区2；布线架宽度方向两边沿长度方向均匀布设若干线缆10。

骨架体系1沿竖直方向底部设有底架1-3，底架上方设置与之平行适配的支撑架1-4，底架1-3与支撑架1-4沿宽度方向水平地均匀间隔设置若干架梁；底架1-3与支撑架1-4之间留有空间，设置为冷媒管布置区5；沿底架长度方向平行布设若干冷媒管。骨架体系1中，布线架1-2与支撑架1-4之间留有空间，设置为机柜布置区，支撑架上方设置限位结构，限位结构上布设机柜6，机柜6顶端与布线架保留空间。

利用空腹桁架组成骨架体系，分层设置骨架体系内部不同的功能区域，便于对内部功能分区分别维护，保证了模块之间的独立性。顶架用于支撑顶部墙板，保证内部不受潮气侵染，在顶部设置架梁能够使墙板更加贴合，增加模块集成度。而布线架上设置的架梁用作支撑内部布置的线缆，间隔设置防止其受力不均衡发生掉落。在机柜布置区按照实际工作要求设置机柜，并尽可能保证机柜与周围墙板不接触，能够有效保障机柜的正常运行。实际应用场景下可以在支撑架上设置限位结构，防止突发情形引起机柜摇晃脱离原本位置，杜绝其危险性。

墙板，覆盖在骨架体系1外，墙板根据内部结构类型调整自身适配类型实现分区覆盖；骨架体系1的线缆布置区2顶部和各侧面均敷设标准墙板3；冷媒管布置区5底部和各侧面均敷设冷媒保护墙板8；机柜布置区沿机柜6长度方向两面敷设标准墙板3，其余两侧面敷设部分通风墙板4和观测墙板7。

如图1~图6所示，机柜布置区还包括：敷设标准墙板3的其中一面中设有防潮机柜门9；其侧面之一沿长度方向两端敷设标准墙板3，面中留空敷设通风墙板4；其另一侧面沿长度方向两端敷设标准墙板3，面中留空敷设观测墙板7，所述观测墙板7呈半透明或透明结构；各墙板均由单片墙板整合后构成。单片标准墙板3、观测墙板7边框均设有相互适配的凹凸槽4-102。防潮机柜门在保护机柜不受外界损伤的前提下，便于对机柜进行调整。侧面采取标准墙板包围通风墙板、标准墙板包围观测墙板的设计方式，对于通风墙板和观测墙板的敷设进行了限制。上述限制使得墙板以保护机柜为前提，以通风和观测为辅助手段，便于对机柜分层维护。

通风墙板4长度方向两边设镂空边框，其外边缘设有与其他墙板适配的凹凸槽4-102；镂空边框内平行安装若干百叶板4-2，百叶板4-2开启时形成空窗4-3，因此通风墙板4设有通风、半开和关闭三种状态；镂空边框上下两端均设有环扣结构4-1。环扣结构4-1，设置在墙板的部分区域，紧密连接墙板与墙板，和/或，墙板与骨架体系1。镂空边框的外边缘用于与其他墙板连接，而内边缘设置为镂空结构，便于容纳适配的百叶板，从而进行散热调节。环扣结构便于墙板与骨架体系更好地贴合接触。

环扣结构4-1一面沿宽度方向均匀设置若干平行的凸棱4-101，其形状与其他墙板适配，部分凸棱之间设有螺口；环扣结构另一面中设有凸台4-103，其形状包括但不限于规则四边形、圆形、其他规则或不规则形状，其形状与骨架体系1适配；环扣结构4-1长度边还设有与其他墙板适配的凹凸槽4-102。适配的凸棱使得墙板之间连接更加贴合且不易产生滑动，而凸台能够让墙板与骨架的连接更加牢固。实际应用场景下凸台的设计可以根据骨架体系留有的连接结构做调整，增加连接部分的灵活性。

综上所述，本方案装置结构承载能力强，采用空腹桁架形成完整的骨架体系，整体承载能力较传统集装箱大幅度提升；功能分层明确，通过墙板分段，可实现各分层的单独维护，避免集装箱操作空间狭窄带来的检修困难等弊端；实现快速安装，通过构件模数化，可快速实现安装及更换，从而适应不同的使用功能；配置智能精控通风标准墙板，可根据机柜安装数量和实际温度精确控制各板块的开启叶片，实现节能减排；配置智能门标准板、参观标准板、标准墙板、通风标准墙板等构件，从而可实现各种不同暖通条件的建设要求，如替换为通风标准墙板则可满足风冷要求，替换为标准墙板则可满足水冷要求；标准墙板侧面采用凸型和凹型设计，形成环扣，避免缝隙产生冷桥，从而实现集装箱内的节能；各标准板采用螺栓与骨架上的角钢固定，实现连接；静电地板、顶板、底板与骨架上的角钢固定，实现连接。

应理解，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，在阅读了本发明讲授的内容之后，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。

Claims (9)

1.一种集装箱式数据中心机房模块，包括箱式机房模块其特征在于，包括：

骨架体系（1），设置在箱式机房模块内，支撑并分区容纳分隔内部结构；

墙板，覆盖在骨架体系（1）外，墙板根据内部结构类型调整自身适配类型实现分区覆盖；

环扣结构（4-1），设置在墙板的部分区域，紧密连接墙板与墙板，和/或，墙板与骨架体系（1）。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱式数据中心机房模块，其特征在于，所述骨架体系（1）沿竖直方向顶层设置镂空的顶架（1-1），顶架下方设置与之平行适配的布线架（1-2），顶架（1-1）和布线架（1-2）沿宽度方向平行地均匀间隔设置若干架梁；顶架与布线架中留有空间，设为线缆布置区（2）；布线架宽度方向两边沿长度方向均匀布设若干线缆（10）。

3.根据权利要求1所述的一种集装箱式数据中心机房模块，其特征在于，所述骨架体系（1）沿竖直方向底部设有底架（1-3），底架上方设置与之平行适配的支撑架（1-4），底架（1-3）与支撑架（1-4）沿宽度方向水平地均匀间隔设置若干架梁；底架（1-3）与支撑架（1-4）之间留有空间，设置为冷媒管布置区（5）；沿底架长度方向平行布设若干冷媒管。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种集装箱式数据中心机房模块，其特征在于，所述骨架体系（1）中，布线架（1-2）与支撑架（1-4）之间留有空间，设置为机柜布置区，支撑架上方设置限位结构，限位结构上布设机柜（6），机柜（6）顶端与布线架保留空间。

5.根据权利要求4所述的一种集装箱式数据中心机房模块，其特征在于，所述骨架体系（1）的线缆布置区（2）顶部和各侧面均敷设标准墙板（3）；冷媒管布置区（5）底部和各侧面均敷设冷媒保护墙板（8）；机柜布置区沿机柜（6）长度方向两面敷设标准墙板（3），其余两侧面敷设部分通风墙板（4）和观测墙板（7）。

6.根据权利要求5所述的一种集装箱式数据中心机房模块，其特征在于，所述机柜布置区还包括：敷设标准墙板（3）的其中一面中设有防潮机柜门（9）；其侧面之一沿长度方向两端敷设标准墙板（3），面中留空敷设通风墙板（4）；其另一侧面沿长度方向两端敷设标准墙板（3），面中留空敷设观测墙板（7），所述观测墙板（7）呈半透明或透明结构；各墙板均由单片墙板整合后构成。

7.根据权利要求6所述的一种集装箱式数据中心机房模块，其特征在于，所述通风墙板（4）长度方向两边设镂空边框，其外边缘设有与其他墙板适配的凹凸槽（4-102）；镂空边框内平行安装若干百叶板（4-2），百叶板（4-2）开启时形成空窗（4-3），因此通风墙板（4）设有通风、半开和关闭三种状态；镂空边框上下两端均设有环扣结构（4-1）。

8.根据权利要求1或7所述的一种集装箱式数据中心机房模块，其特征在于，所述环扣结构（4-1）一面沿宽度方向均匀设置若干平行的凸棱（4-101），其形状与其他墙板适配，部分凸棱之间设有螺口；环扣结构另一面中设有凸台（4-103），其形状包括但不限于规则四边形、圆形、其他规则或不规则形状，其形状与骨架体系（1）适配；环扣结构（4-1）长度边还设有与其他墙板适配的凹凸槽（4-102）。

9.根据权利要求8所述的一种集装箱式数据中心机房模块，其特征在于，还包括：单片标准墙板（3）、观测墙板（7）边框均设有相互适配的凹凸槽（4-102）。