CN204153905U - 基于半导体制冷的数据机房制冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于半导体制冷的数据机房制冷装置，鼓风机连接送风管，送风管连入数据机房中，送风管的外壁上配合有半导体制冷装置，数据机房设置有架空地板，服务器机架组放置在架空地板上，架空地板设置有竖向贯通的通风网格，送风管包括横向送风管体和竖向送风管体，横向送风管体穿过架空地板，且横向送风管体在服务器机架组的正下方开设有竖直向上的竖向吹风口，竖向送风管体竖直设置在数据机房中，且竖向送风管体开设有横向吹风口，竖向吹风口吹出的风从竖直方向上为服务器机架组冷却降温，横向吹风口吹出的风从水平方向上为服务器机架组冷却降温。本实用新型具有能横向和竖向吹风、散热效果好、采用半导体进行制冷、价格低廉的优点。

Description

基于半导体制冷的数据机房制冷装置

技术领域

本实用新型涉及设备冷却技术领域，尤其涉及基于半导体制冷的数据机房制冷装置。

背景技术

在大型的数据存储、云应用服务器保存机房中，会放置有大量的服务器，这些服务器在运行过程中会产生的热量，而处于安全及抗震上的考虑，机房一般设置为高抗震等级的封闭房间内，通风效果不好，导致服务器产生的热量难以散出，机房需要专门的风冷却系统进行冷却和通风。然而，现有的风冷却系统只能单一方向吹风，容易导致服务器冷却不均，服务器散热状况不佳等问题，其次，现有的数据中心大都使用压缩机进行制冷，而随着科技的进步，廉价而制冷效果好的半导体材料在市场上广泛应用，如果能将半导体材料应用于数据中心的制冷装置中，则能在未来的技术竞争中处于领先。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种能横向和竖向吹风、散热效果好、采用半导体进行制冷、价格低廉的数据机房制冷装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

基于半导体制冷的数据机房制冷装置，包括鼓风机，鼓风机连接送风管，送风管连入数据机房中，其中：送风管的外壁上配合有半导体制冷装置，半导体制冷装置包括有数个并列设置的半导体制冷片,半导体制冷片冷端贴设于送风管上，半导体制冷片设有上基板和下基板，上基板上间隔布设有上金属导电片，下基板上间隔布设有下金属导电片，每个上金属导电片均各连接有一个P型半导体元件和一个N型半导体元件，且这P型半导体元件和N型半导体元件分别于相邻的两个下金属导电片连接，位于半导体制冷片两侧的下金属导电片连出有导线，导线连接直流电源，数据机房设置有架空地板，服务器机架组放置在架空地板上，架空地板设置有竖向贯通的通风网格，送风管包括横向送风管体和竖向送风管体，横向送风管体穿过架空地板，且横向送风管体在服务器机架组的正下方开设有竖直向上的竖向吹风口，竖向送风管体竖直设置在数据机房中，且竖向送风管体开设有横向吹风口，竖向吹风口吹出的风从竖直方向上为服务器机架组冷却降温，横向吹风口吹出的风从水平方向上为服务器机架组冷却降温。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的数据机房设置有隔断窗，隔断窗上设置有通气百叶窗叶片。

上述的隔断窗背对与服务器机架组的一侧与数据机房墙壁之间设置有竖直隔断，竖直隔断与隔断窗共同围成导流室，竖直隔断与数据机房墙壁共同围成容纳室。

上述的半导体制冷装置设置于导流室的下部，竖向吹风口和横向吹风口吹出的风经过服务器机架组后经导流室经过半导体制冷装置的热端。

上述的鼓风机的机身主体设置于容纳室中。

上述的架空地板的下部设置有挡水围堰。

上述的送风管上连接有风量调节阀。

上述的横向送风管体和竖向送风管体相连通。

上述的半导体制冷装置包括有制冷片固定架，半导体制冷片均固定在制冷片固定架上。

上述的制冷片固定架上固定有数个用于对半导体制冷片热端降温的散热风扇。

与现有技术相比，本实用新型的基于半导体制冷的数据机房制冷装置包括有数个并列设置的半导体制冷片,半导体制冷片冷端贴设于送风管上，利用半导体的帕尔贴效应，即每个半导体制冷片设有上基板和下基板，上基板上间隔布设有上金属导电片，下基板上间隔布设有下金属导电片，每个上金属导电片均各连接有一个P型半导体元件和一个N型半导体元件，且这P型半导体元件和N型半导体元件分别于相邻的两个下金属导电片连接，位于半导体制冷片两侧的下金属导电片连出有导线，导线连接直流电源，上基板和下基板根据电流的方向形成冷端和热端。数据机房设置有架空地板，服务器机架组放置在架空地板上，架空地板设置有竖向贯通的通风网格，送风管包括横向送风管体和竖向送风管体，横向送风管体穿过架空地板，且横向送风管体在服务器机架组的正下方开设有竖直向上的竖向吹风口，竖向送风管体竖直设置在数据机房中，且竖向送风管体开设有横向吹风口，竖向吹风口吹出的风从竖直方向上为服务器机架组冷却降温，横向吹风口吹出的风从水平方向上为服务器机架组冷却降温。本实用新型适用于一、二层数据机房，采用地板下送风的方式，整个机房区地板下可以设置一个大的静压箱。鼓风机通过从静压箱中将气体导入送风管，气体在半导体制冷装置处制冷后分为两部分，一部分通过横向送风管体的竖向吹风口吹出，经过通风网格后，吹入服务器机架组，另一部分通过竖向送风管体的横向吹风口吹出，直接从水平方向上吹入服务器机架组，这两部分冷气能对服务器进行全方位降温，而且由于方向不同，服务器降温均匀，降温效果好，同时也方便机房温度监控系统得到更为精确的服务器温度数据，半导体制冷片的制冷效率较高，但是热端的发热量也比较大，因此要做好半导体制冷片的散热工作，本实用新型采用双散热组合对导体制冷片散热，一是将吹过服务器机架组的风流经半导体制冷片的热端，带走一部分热量，二是在制冷片固定架上固定散热风扇，近距离对半导体制冷片进行散热。通过设置风量调节阀，技术人员能根据实际情况调整冷风的吹出量和吹出速度，有利于风冷却系统的调节和节能。

本实用新型具有能横向和竖向吹风、散热效果好、采用半导体进行制冷、价格低廉的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是半导体制冷片的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

图1至图3所示为本实用新型的结构示意图。

其中的附图标记为：鼓风机1、送风管2、横向送风管体21、竖向吹风口21a、竖向送风管体22、横向吹风口22a、风量调节阀23、数据机房3、架空地板31、挡水围堰31a、半导体制冷装置4、半导体制冷片4a、上基板41、下基板42、上金属导电片41a、下金属导电片42a、导线43、制冷片固定架44、散热风扇45、隔断窗5、竖直隔断6、导流室61、容纳室62。

如图1至图3所示，本实用新型的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，包括鼓风机1，鼓风机1连接送风管2，送风管2连入数据机房3中，其中：送风管2的外壁上配合有半导体制冷装置4，半导体制冷装置4包括有数个并列设置的半导体制冷片4a,半导体制冷片4a冷端贴设于送风管2上，半导体制冷片4a设有上基板41和下基板42，上基板41上间隔布设有上金属导电片41a，下基板42上间隔布设有下金属导电片42a，每个上金属导电片41a均各连接有一个P型半导体元件和一个N型半导体元件，且这P型半导体元件和N型半导体元件分别于相邻的两个下金属导电片42a连接，位于半导体制冷片4a两侧的下金属导电片42a连出有导线43，导线43连接直流电源，数据机房3设置有架空地板31，服务器机架组放置在架空地板31上，架空地板31设置有竖向贯通的通风网格，送风管2包括横向送风管体21和竖向送风管体22，横向送风管体21穿过架空地板31，且横向送风管体21在服务器机架组的正下方开设有竖直向上的竖向吹风口21a，竖向送风管体22竖直设置在数据机房3中，且竖向送风管体22开设有横向吹风口22a，竖向吹风口21a吹出的风从竖直方向上为服务器机架组冷却降温，横向吹风口22a吹出的风从水平方向上为服务器机架组冷却降温。

实施例中，数据机房3设置有隔断窗5，隔断窗5上设置有通气百叶窗叶片。

实施例中，隔断窗5背对与服务器机架组的一侧与数据机房3墙壁之间设置有竖直隔断6，竖直隔断6与隔断窗5共同围成导流室61，竖直隔断6与数据机房3墙壁共同围成容纳室62。

实施例中，半导体制冷装置4设置于导流室61的下部，竖向吹风口21a和横向吹风口22a吹出的风经过服务器机架组后经导流室61经过半导体制冷装置4的热端。

实施例中，鼓风机1的机身主体设置于容纳室62中。

实施例中，架空地板31的下部设置有挡水围堰31a。

实施例中，送风管2上连接有风量调节阀23。

实施例中，横向送风管体21和竖向送风管体22相连通。

实施例中，半导体制冷装置4包括有制冷片固定架44，半导体制冷片4a均固定在制冷片固定架44上。

实施例中，制冷片固定架44上固定有数个用于对半导体制冷片4a热端降温的散热风扇45。

本实用新型适用于一、二层数据机房3，采用地板下送风的方式，整个机房区地板下可以设置一个大的静压箱。鼓风机1通过从静压箱中将气体导入送风管2，高压气在半导体制冷装置4处制冷后分为两部分，一部分通过横向送风管体21的竖向吹风口21a吹出，经过通风网格后，吹入服务器机架组，另一部分通过竖向送风管体22的横向吹风口22a吹出，直接从水平方向上吹入服务器机架组，这两部分冷气能对服务器进行全方位降温，而且由于方向不同，服务器降温均匀，降温效果好，同时也方便机房温度监控系统得到更为精确的服务器温度数据，半导体制冷片4a的制冷效率较高，但是热端的发热量也比较大，因此要做好半导体制冷片4a的散热工作，本实用新型采用双散热组合对导体制冷片散热，一是将吹过服务器机架组的风流经半导体制冷片4a的热端，带走一部分热量，二是在制冷片固定架上固定散热风扇45，近距离对半导体制冷片4a进行散热。通过设置风量调节阀23，技术人员能根据实际情况调整冷风的吹出量和吹出速度，有利于风冷却系统的调节和节能。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.基于半导体制冷的数据机房制冷装置，包括鼓风机(1)，所述的鼓风机(1)连接送风管(2)，所述的送风管(2)连入数据机房(3)中，其特征是：所述的送风管(2)的外壁上配合有半导体制冷装置(4)，所述的半导体制冷装置(4)包括有数个并列设置的半导体制冷片(4a),所述的半导体制冷片(4a)冷端贴设于送风管(2)上，所述的半导体制冷片(4a)设有上基板(41)和下基板(42)，所述的上基板(41)上间隔布设有上金属导电片(41a)，所述的下基板(42)上间隔布设有下金属导电片(42a)，每个所述的上金属导电片(41a)均各连接有一个P型半导体元件和一个N型半导体元件，且这P型半导体元件和N型半导体元件分别与相邻的两个下金属导电片(42a)连接，位于半导体制冷片(4a)两侧的下金属导电片(42a)连出有导线(43)，所述的导线(43)连接直流电源，数据机房(3)设置有架空地板(31)，服务器机架组放置在架空地板(31)上，所述的架空地板(31)设置有竖向贯通的通风网格，所述的送风管(2)包括横向送风管体(21)和竖向送风管体(22)，所述的横向送风管体(21)穿过架空地板(31)，且所述的横向送风管体(21)在服务器机架组的正下方开设有竖直向上的竖向吹风口(21a)，所述的竖向送风管体(22)竖直设置在数据机房(3)中，且所述的竖向送风管体(22)开设有横向吹风口(22a)，所述的竖向吹风口(21a)吹出的风从竖直方向上为服务器机架组冷却降温，所述的横向吹风口(22a)吹出的风从水平方向上为服务器机架组冷却降温。

2.根据权利要求1所述的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，其特征是：所述的数据机房(3)设置有隔断窗(5)，所述的隔断窗(5)上设置有通气百叶窗叶片。

3.根据权利要求2所述的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，其特征是：所述的隔断窗(5)背对于服务器机架组的一侧与数据机房(3)墙壁之间设置有竖直隔断(6)，所述的竖直隔断(6)与隔断窗(5)共同围成导流室(61)，所述的竖直隔断(6)与数据机房(3)墙壁共同围成容纳室(62)。

4.根据权利要求3所述的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，其特征是：所述的半导体制冷装置(4)设置于导流室(61)的下部，所述的竖向吹风口(21a)和横向吹风口(22a)吹出的风经过服务器机架组后经导流室(61)经过半导体制冷装置(4)的热端。

5.根据权利要求4所述的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，其特征是：所述的鼓风机(1)的机身主体设置于容纳室(62)中。

6.根据权利要求5所述的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，其特征是：所述的架空地板(31)的下部设置有挡水围堰(31a)。

7.根据权利要求6所述的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，其特征是：所述的送风管(2)上连接有风量调节阀(23)。

8.根据权利要求7所述的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，其特征是：所述的横向送风管体(21)和竖向送风管体(22)相连通。

9.根据权利要求8所述的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，其特征是：所述的半导体制冷装置(4)包括有制冷片固定架(44)，所述的半导体制冷片(4a)均固定在制冷片固定架(44)上。

10.根据权利要求9所述的基于半导体制冷的数据机房制冷装置，其特征是：所述的制冷片固定架(44)上固定有数个用于对半导体制冷片(4a)热端降温的散热风扇(45)。