CN209882406U - 一种机柜式数据中心温控装置及机柜式数据中心装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型中提供了一种机柜式数据中心温控装置及机柜式数据中心装置，所述机柜式数据中心温控装置用于检测并调节机柜式数据中心装置的工作温度，通过设置机柜、空调组件、风机组件，以及用于控制所述空调组件和风机组件，并调控所述机柜式数据中心装置工作温度的控制组件，所述机柜包括一相对设置的底板和顶板，所述空调组件设置于所述底板上，所述风机组件设置于所述顶板上，所述控制组件连接所述空调组件和风机组件。进而实现空调组件直接对所述机柜式数据中心装置进行温控操作，实现精准高效的对所述机柜式数据中心装置的温控操作。

Description

一种机柜式数据中心温控装置及机柜式数据中心装置

技术领域

本实用新型涉及数据中心领域，尤其涉及的是一种机柜式数据中心温控装置及机柜式数据中心装置。

背景技术

目前数据中心的服务器设备要求全年不间断运行，持续保持着的庞大数据传输，也意味着源源不断的热负荷产生，而目前针对机柜式数据中心装置的应用场合，热负载大小不一，存在各种可能性，有高负荷亦有低负荷的应用场合，如何选取高效可靠的数据中心散热方案，是目前所需思考的；另外一旦出现紧急市电停电或空调设备故障情况时，如何保障紧急情况下数据中心的正常安全可靠运行，也已成为数据中心厂商亟需解决的难题。

当前的数据中心服务器设备一般为前后通风型或侧面通风型，采用外部空调对服务器设备进行冷却。外部空调需要对整个机房进行制冷，才能维持数据中心机柜服务器的正常运行，尤其当机房空间较大时，制冷量有较大的损耗，此时数据中心整体能耗更高；由于机柜服务器长期裸露进行内外通风，机房内的灰尘容易进入数据中心内部，影响服务器的电气设备使用性能及寿命。同时，数据中心风阻力过大，且空调制冷能力偏小，气流组织不顺畅，空调制冷效率低，空调安装与维护困难，不具备应急散热方案，当出现紧急情况时，数据中心机柜服务器容易出现宕机风险，影响正常使用。

因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种机柜式数据中心温控装置及机柜式数据中心装置，旨在解决现有技术中机柜式数据中心温控装置降温效率低的问题。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：一种机柜式数据中心温控装置，用于检测并调控机柜式数据中心装置的工作温度，其包括机柜、空调组件、风机组件，以及用于控制所述空调组件和风机组件，并调控所述机柜式数据中心装置工作温度的控制组件，所述机柜包括一相对设置的底板和顶板，所述空调组件设置于所述底板上，所述风机组件设置于所述顶板上，所述控制组件连接所述空调组件和风机组件。

进一步地，所述机柜还包括机柜前门、机柜后门、第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板垂直连接所述顶板和底板之间，且相互平行设置，所述机柜前门铰接于所述第一侧板上，所述机柜后门铰接于所述第二侧板上，所述底板、顶板、机柜前门、机柜后门、第一侧板和第二侧板共同围设一容置空间，所述空调组件收容于所述容置空间中。

进一步地，所述第一侧板和第二侧板朝向所述容置空间的面上，沿顶板至底板方向平行设置有两组机柜框架，其一为设置于所述侧壁内表面靠近所述机柜前门一侧的第一机柜框架，另一为设置于所述侧壁内表面靠近所述机柜后门一侧的第二机柜框架；所述机柜设置有前门盲板和后门盲板；所述前门盲板固定于所述第一机柜框架上，且与所述机柜前门形成一机柜冷通道；所述后门盲板固定于所述第二机柜框架上，且与所述机柜后门形成一机柜热通道。

进一步地，所述空调组件包括一连接管，以及通过所述连接管连接的室外机和室内机，所述室内机设置于所述底板上，所述室内机包括一冷风口和回风口，所述冷风口设置于所述机柜冷通道处，用于提供冷风，所述回风口设置于所述机柜热通道处，用于室内机回风。

进一步地，所述顶板对应机柜冷通道处开设有第一风机安装孔，所述顶板对应机柜热通道处开设有第二风机安装孔，所述风机组件包括相同的第一风机组件和第二风机组件，所述第一风机组件安装于所述第一风机安装孔，所述第二风机组件安装于所述第二风机安装孔。

进一步地，所述风机组件包括风机和滤网，所述风机包括一个或多个，所述滤网设置于所述风机与顶板之间。

进一步地，所述风机组件还包括一密封件、电机和电磁锁，所述电磁锁和电机设置于所述风机组件的一端，所述密封件设置于所述密封件与顶板之间，所述电磁锁用于锁定所述密封件，所述电机连接并带动所述密封件移动。

进一步地，所述控制组件包括主控制器和温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测所述机柜式数据中心装置的工作温度，并将检测到的工作温度传输至所述主控制器。

进一步地，所述温湿度传感器包括设置于所述机柜冷通道上的冷通道温湿度传感器、设置于机柜热通道的热通道温湿度传感器和设置于所述顶板远离底板的面上的环境温湿度传感器；所述冷通道温湿度传感器用于检测所述冷通道中的温度，所述热通道温湿度传感器用于检测所述热通道中的温度，所述环境温湿度传感器用于检测所述机柜外的环境温度。

本实用新型解决技术问题所采用的又一技术方案如下：一种机柜式数据中心装置，其包括如上任一项所述的机柜式数据中心温控装置。

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种机柜式数据中心温控装置，用于检测并调节机柜式数据中心装置工作温度，通过设置机柜、空调组件、风机组件，以及用于控制所述空调组件和风机组件，并调控所述机柜式数据中心装置工作温度的控制组件，所述机柜包括一相对设置的底板和顶板，所述空调组件设置于所述底板上，所述风机组件设置于所述顶板上，所述控制组件连接所述空调组件和风机组件。进而实现空调组件直接对所述机柜式数据中心装置进行温控操作，实现精准高效的对所述机柜式数据中心装置的温控操作。

附图说明

图1和图2是本实用新型中所提供的一种机柜式数据中心装置立体结构体示意图。

图3是本实用新型中所提供的机柜式数据中心温控装置中风机组件立体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1和图2，本实用新型的第一实例中，提供了一种机柜式数据中心温控装置 10，所述机柜式数据中心温控装置10用于检测和调控机柜式数据中心装置1的工作温度，其包括机柜11、空调组件12、风机组件13和控制组件14，所述机柜11包括一相对设置的底板113和顶板114，所述空调组件12设置于所述底板113上，所述风机组件13设置于所述顶板114上，所述控制组件14连接所述空调组件12和风机组件13，用于控制所述空调组件12和风机组件13，并调控所述机柜式数据中心装置1的工作温度。可以理解，所述机柜式数据中心装置1具有一功能组件20，所述功能组件20主要用于数据处理、计算、存储和读取等工作，需要强调的是，所述功能组件20为现有设计，它是本实用新型所提供的机柜式数据中心温控装置10的温控对象，而非机柜式数据中心温控装置10的设计要点，在此不再赘述；也就是说，所述机柜式数据中心装置的温控装置10主要用于调控所述机柜式数据中心装置1的功能组件20的工作温度。

显然的，通过将所述空调组件12设置于所述机柜1中，进而实现所述空调组件12对所述机柜式数据中心装置1的功能组件20的直接降温，避免因空调组件12和功能组件 20的分离设置导致的空调冷气风阻大，温控效率低的问题；同时，通过设置所述风机组件 13，进而有效保证了所述机柜式数据中心温控装置10工作稳定性，使得所述机柜式数据中心温控装置10在所述空调组件12，出现故障时也能保障其有效的温控工作。

同时，通过所述控制组件14连接所述空调组件12和风机组件13，并且能够检测功能组件20的工作温度，并且依据所述检测到的功能组件20的工作温度，控制所述空调组件12和风机组件13，进而精准快速调控所述机柜式数据中心装置1的工作温度。显著的提升了机柜式数据中心温控装置10的温控效率。

请继续参阅图2，进一步的，所述机柜11还包括机柜前门111、机柜后门112、第一侧板1151和第二侧板1152；所述第一侧板1151和第二侧板1152垂直连接所述顶板114和底板113之间，同时所述第一侧板1151和第二侧板1152之间平行设置。所述机柜前门111设置为矩形，其一长边铰接于所述第一侧板1151之上；具体的，所述机柜前门111其一长边通过活页(图未标)连接于所述第一侧壁113上。所述机柜后门112也设置为矩形，所述机柜后门112铰接于所述第一侧板1151和第二侧板1152之上；进一步的，所述机柜后门112 且包括两个相对开门的门板，其一门板的长边通过活页连接于所述第一侧板1151上，另一门板的长边通过活页连接于所述第二侧板1152上。同时需要说明的是，所述机柜后门112 的总尺寸与所述机柜前门111相同。

进一步的，所述底板113、顶板114、机柜前门111、机柜后门112、第一侧板1151 和1152共同围设一容置空间110，所述空调组件12和所述功能组件20收容于所述容置空间110中；可知，所述功能组件20和空调组件12共同，设置于所述机柜的容置空间110 中，进而使所述空调组件12能够直接对所述功能组件20进行温控，显著增强所述机柜式数据中心温控装置10的温控效率。

在一些实施方式中，所述机柜前门111和机柜后门112上，还设置有电磁门锁118，所述电磁门锁118连接所述控制组件14，并在所述控制组件14的控制下自动开锁。进而实现自动打开所述机柜前门111和机柜后门112，进而当所述机柜式数据中心装置20外界环境温度较低，且其所述功能组件20工作温度不高的情况下，所述控制组件14可以通过控制电磁门锁118，使外界环境气体进入所述机柜11内，对所述功能组件20进行温控降温。

在一些较佳方式中，所述第一侧板1151和第二侧板1152朝向所述容置空间110的面上，沿顶板114至底板113方向平行设置有两组机柜框架116，其一为设置于所述侧壁内表面靠近所述机柜前门111一侧的第一机柜框架1161，另一为设置于所述侧壁内表面靠近所述机柜后门一侧的第二机柜框架1162；所述机柜设置有前门盲板1171和后门盲板1172；所述前门盲板1171固定于所述第一机柜框架1161上，且与所述机柜前门111形成一机柜冷通道1191；所述空调组件12制备出的冷气体进入所述机柜冷通道1191，之后所述冷气体再进入所述功能组件20，对所述功能组件20进行直接冷却降温。所述后门盲板1172固定于所述第二机柜框架1162上，且与所述机柜后门112形成一机柜热通道1192；所述空调组件12制备出的冷气体经过所述功能组件20被换热后，变化为高温气体，所述高温气体由所述功能组件20逸出并汇聚至所述机柜热通道1192，最终在经过所述机柜热通道1192进入空调组件12。可以理解，通过设置机柜热通道1192和机柜冷通道1191有效的降低了机柜11内的风侧阻力，方便了空调组件12气体流动，有效增强了所述机柜式数据中心温控装置10的温控效率。

在一些实施方式中，所述空调组件12包括一连接管(图未示)，以及通过所述连接管连接的室外机(图未示)和室内机121；

所述室内机121设置于所述底板113上，所述室内机121包括一冷风口1211和回风口 1212，所述冷风口1211设置于所述机柜冷通道1191处，用于提供冷风，所述回风口1212设置于所述机柜热通道1192处，用于室内机121回风。

同时，所述功能组件20设置于所述容置空间110中室内机121的相对的上侧，具体的，设置于所述室内机121相对上侧的第一机柜框架1161和第二机柜框架1162上；

可以理解，当所述控制组件14控制所述空调组件12运行时，所述空调组件12的的冷风口 1211吹出冷气体，进入所述机柜冷通道1191，在进入固定于所述第一机柜框架1161和第二机柜框上的功能组件20，对所述功能组件20进行降温，之后所述冷气体吸热后，变化为高温气体并进入所述机柜热通道1192；同时，所述回风口1212开始吸取所述机柜热通道1192 中的高温气体；进而在所述机柜11内部形成循环气流，即自所述空调组件12出风口出吹冷气体，之后冷气体进入功能组件20换热为高温气体，之后高温气体自所述空调组件12回风口1212再进入所述空调组件12。

可以理解，通过将所述空调组件12室内机121的出风口和回风口1212都直接安装于所述机柜11中，进而使所述空调组件12直接对所述功能组件20进行降温，实现机柜式数据中心温控装置10的精准快速的温控操作；同时，在机柜11中形成循环气流，显著的降低了风阻力大、气流不畅、风路程过远造成的温控效率低下的问题，显著增强了所述机柜式数据中心温控装置10的温控效率。

进一步的，所述顶板114对应机柜冷通道1191处开设有第一风机133安装孔(图未示)，所述顶板114对应机柜热通道1192处开设有第二风机133安装孔(图未示)，所述风机组件13包括相同的第一风机组件131和第二风机组件132，所述第一风机组件131安装于所述第一风机133安装孔，所述第二风机组件132安装于所述第二风机133安装孔。

可以理解，通过设置所述控制组件14控制所述风机133运转，将所述机柜11外的气体吹入所述机柜11内部，利用外界环境空气对所述功能组件20进行降温；进而为所述机柜式数据中心温控装置10提供多种温控手段；可以理解，当所述功能组件20在其运行功率较低(负载较低)时，所述功能组件20在工作时发出的热量并不多，此时所述控制组件14控制仅仅开启所述风机组件13运行；进而在有效调空所述功能组件20工作温度的同时，节约了能量消耗。同时，也可以在所述空调组件12出现故障时，通过运行所述风机组件13，尽可能的保证所述机柜式数据中心温控装置10的温控能力。

请进一步结合参阅图3，在一些实施方式中，所述风机组件13包括风机133和滤网134，所述风机133包括一个或多个，所述滤网134设置于所述风机133与顶板114之间。进而有效避免外界灰尘进入所述机柜11内部，进而造成功能组件20上灰尘堆积。

进一步的，所述风机组13还包括一密封件135、电机(图未示)和电磁锁136，所述电磁锁136和电机设置于所述风机组件13的一端，所述密封件135设置于所述密封件 135与顶板14之间，所述电磁锁136用于锁定所述密封件135，所述电机连接并带动所述密封件135移动。可以理解，所述密封件135可以有效密封所述第一风机安装孔和第二风机安装孔，进而所述空调组件12运行时，使所述机柜11形成密封环境，有效提升冷气体利用率，增强所述机柜式数据中心温控装置10的温控能力。

同时，所述电磁锁136用于锁定所述密封件135，所述电磁锁136具有一开锁状态和锁紧状态，当所述风机133运行同时，所述电磁锁136处于开锁状态，所述电机同步带动开启所述密封件135。可以理解，当所述风机133运行时，所述电磁锁136处于开锁状态，所述电机电动所述密封件135移动，进而打开所述第一风机安装孔和/或第二安装孔；通过设置电磁锁136，进而有效保证了密封件135对机柜11的密封，避免所述密封件135意外打开；同时，通过设置电机，进而有效保证及时的打开和关闭所述密封件135。

在一些较佳实施方式中，所述控制组件14包括主控制器(图未示)和温湿度传感器141，所述温湿度传感器141用于检测所述机柜式数据中心装置1的功能组件20的工作温度，并将检测到的工作温度传输至所述主控制器。所述主控制器连接所述空调组件12和风机组件13，并依据功能组件20的工作温度控制所述空调组件12和风机组件13。通过设置所述温湿度传感器141，实现对机柜式数据中心装置1工作温度的实时检测，进而实现快速精准调控所述功能组件20的工作温度。

进一步的，所述温湿度传感器141包括设置于所述机柜冷通道1191上的冷通道温湿度传感器1411、设置于机柜热通道1192的热通道温湿度传感器(图未示)和设置于所述顶板114远离底板113的面上的环境温湿度传感器1412；所述冷通道温湿度传感器1411用于检测所述机柜冷通道1911中的温度，所述热通道温湿度传感器用于检测所述机柜热通道1192中的温度，所述环境温湿度传感器1412用于检测所述机柜11外的环境温度。所述主控制器包括一控制芯片(图未示)，所述控制芯片用于接收所述温湿度控制器141的温度数据，并依据所述温度数据控制所述空调组件和风机组件。优选的，所述控制芯片的型号为STM32F103，当然的，本实用新型中的控制芯片也包括能够实现本实用新型功能的其他型号的芯片。

在另一较佳实施方式中，所述机柜式数据中心温控装置10还谁有一蓄电池(图未示)和不间断电源(图未示)，当所述市电突然断电或者所述时，所述不间断电源可以瞬间将所述蓄电池储备的电源，转化为220V市电电压，以对所述机柜式数据中心温控装置10 进行保障性供电，以保证所述机柜式数据中心温控装置10，尽可能久提供降温操作，有效降低机柜式数据中心装置11的功能组件20设备超温宕机的风险。

本实用新型的第二实施例中，提供了一种机柜式数据中心装置1，其包括如本实用新型第一实施例中所提供的机柜式数据中心温控装置10和功能组件20，所述功能组件20主要用于数据处理、计算、存储和读取等工作，需要强调的是，所述功能组件20为现有设计，它是本实用新型所提供的机柜式数据中心温控装置10的温控对象，而非机柜式数据中心温控装置10的设计要点，在此不再赘述；也就是说，所述机柜式数据中心装置的温控装置10主要用于调控所述机柜式数据中心装置1的功能组件20的工作温度。

综上所述，本实用新型所提供的一种机柜式数据中心温控装置，用于检测并调节机柜式数据中心装置工作温度，通过设置机柜、空调组件、风机组件，以及用于控制所述空调组件和风机组件，并调控所述机柜式数据中心装置工作温度的控制组件，所述机柜包括一相对设置的底板和顶板，所述空调组件设置于所述底板上，所述风机组件设置于所述顶板上，所述控制组件连接所述空调组件和风机组件。进而实现空调组件直接对所述机柜式数据中心装置进行温控操作，实现精准高效的对所述机柜式数据中心装置的温控操作。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种机柜式数据中心温控装置，用于检测并调控机柜式数据中心装置的工作温度，其特征在于，包括机柜、空调组件、风机组件，以及用于控制所述空调组件和风机组件，并调控所述机柜式数据中心装置工作温度的控制组件，所述机柜包括一相对设置的底板和顶板，所述空调组件设置于所述底板上，所述风机组件设置于所述顶板上，所述控制组件连接所述空调组件和风机组件。

2.根据权利要求1所述的机柜式数据中心温控装置，其特征在于，所述机柜还包括机柜前门、机柜后门、第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和第二侧板垂直连接所述顶板和底板之间，且相互平行设置，所述机柜前门铰接于所述第一侧板上，所述机柜后门铰接于所述第二侧板上，所述底板、顶板、机柜前门、机柜后门、第一侧板和第二侧板共同围设一容置空间，所述空调组件收容于所述容置空间中。

3.根据权利要求2所述的机柜式数据中心温控装置，其特征在于，所述第一侧板和第二侧板朝向所述容置空间的面上，沿顶板至底板方向平行设置有两组机柜框架，其一为设置于侧壁内表面靠近所述机柜前门一侧的第一机柜框架，另一为设置于所述侧壁内表面靠近所述机柜后门一侧的第二机柜框架；所述机柜设置有前门盲板和后门盲板；所述前门盲板固定于所述第一机柜框架上，且与所述机柜前门形成一机柜冷通道；所述后门盲板固定于所述第二机柜框架上，且与所述机柜后门形成一机柜热通道。

4.根据权利要求3所述的机柜式数据中心温控装置，其特征在于，所述空调组件包括一连接管，以及通过所述连接管连接的室外机和室内机，所述室内机设置于所述底板上，所述室内机包括一冷风口和回风口，所述冷风口设置于所述机柜冷通道处，用于提供冷风，所述回风口设置于所述机柜热通道处，用于室内机回风。

5.根据权利要求3所述的机柜式数据中心温控装置，其特征在于，所述顶板对应机柜冷通道处开设有第一风机安装孔，所述顶板对应机柜热通道处开设有第二风机安装孔，所述风机组件包括相同的第一风机组件和第二风机组件，所述第一风机组件安装于所述第一风机安装孔，所述第二风机组件安装于所述第二风机安装孔。

6.根据权利要求5所述的机柜式数据中心温控装置，其特征在于，所述风机组件包括风机和滤网，所述风机包括一个或多个，所述滤网设置于所述风机与顶板之间。

7.根据权利要求6所述的机柜式数据中心温控装置，其特征在于，所述风机组件还包括一密封件、电机和电磁锁，所述电磁锁和电机设置于所述风机组件的一端，所述密封件设置于所述密封件与顶板之间，所述电磁锁用于锁定所述密封件，所述电机连接并带动所述密封件移动。

8.根据权利要求7所述的机柜式数据中心温控装置，其特征在于，所述控制组件包括主控制器和温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测所述机柜式数据中心装置的工作温度，并将检测到的工作温度传输至所述主控制器。

9.根据权利要求8所述的机柜式数据中心温控装置，其特征在于，所述温湿度传感器包括设置于所述机柜冷通道上的冷通道温湿度传感器、设置于机柜热通道的热通道温湿度传感器和设置于所述顶板远离底板的面上的环境温湿度传感器；所述冷通道温湿度传感器用于检测所述冷通道中的温度，所述热通道温湿度传感器用于检测所述热通道中的温度，所述环境温湿度传感器用于检测所述机柜外的环境温度。

10.一种机柜式数据中心装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的机柜式数据中心温控装置。