CN210808038U - 一种机柜气流优化装置及机柜 - Google Patents

一种机柜气流优化装置及机柜 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种机柜气流优化装置及机柜,涉及散热技术领域,可以使机柜实现冷气流和热气流的隔离,避免气流短路和冷热抵消,有效解决机房局部热点问题,提高机房内制冷效率。一种机柜气流优化装置,包括:设置于机柜两侧及上部的机柜内热气流通道、设置于所述机柜正面的机柜内冷气流通道,以及与机械制冷空调的空调回风口连接的回风通道,所述机柜内热气流通道与所述回风通道连通。本实用新型用于机柜散热。

Description

一种机柜气流优化装置及机柜
技术领域
本实用新型涉及散热技术领域,尤其涉及一种机柜气流优化装置及机柜。
背景技术
在移动互联网大发展的今天,各种业务层出不穷,数据业务及流量迅猛发展。当前,各运营商在扩大自身业务规模的同时,也掀起了数据中心、通信机房的建设高潮。一些运营商的通信机房由于建设时间较早、机房后期不断扩容、机柜部署不规整以及老旧机柜本身气流设计存在缺陷等原因引起机房内气流组织紊乱,气流组织紊乱直接导致机房内出现气流短路及冷热抵消现象。尤其是,一些老旧机房经常出现局部热点问题,运营商一般通过增设空调设备和排风扇来解决该问题,但新增的空调设备和排风扇扰乱了机房整体气流环境,造成机房气流和温度不均。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种机柜气流优化装置及机柜,机柜气流优化装置可以使机柜实现冷气流和热气流的隔离,避免气流短路和冷热抵消,有效解决机房局部热点问题,提高机房内制冷效率。
为达到上述目的,本实用新型的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本实用新型的实施例提供一种机柜气流优化装置,包括:设置于机柜两侧及上部的机柜内热气流通道、设置于所述机柜正面的机柜内冷气流通道,以及与机械制冷空调的空调回风口连接的回风通道,所述机柜内热气流通道与所述回风通道连通。
进一步地,所述机柜气流优化装置还包括气流切换通道,所述气流切换通道内设置有热管空调的末端,所述气流切换通道包括气流切换通道进气口、气流切换通道第一出气口、气流切换通道第二出气口,以及用于控制所述气流切换通道第一出气口打开和关闭的第一风阀;
所述机柜内热气流通道与所述气流切换通道进气口连接,所述回风通道与所述气流切换通道第一出气口连接;
所述机柜正面设有机柜冷气流进气口,以及用于控制所述机柜冷气流进气口打开和关闭的第二风阀,所述气流切换通道第二出气口与所述机柜冷气流进气口连通。
进一步地,所述机柜气流优化装置还包括气流模式控制组件,所述气流模式控制组件用于控制所述机械制冷空调、所述热管空调、所述第一风阀和所述第二风阀的打开和闭合;
当所述气流模式控制组件打开所述机械制冷空调和所述第一风阀,关闭所述热管空调和所述第二风阀,所述机柜气流优化装置处于大循环气流模式;
当所述气流模式控制组件打开所述热管空调和所述第二风阀,关闭所述机械制冷空调和所述第一风阀,所述机柜气流优化装置处于小循环气流模式。
进一步地,所述机柜气流优化装置还包括第一温度检测装置,用于检测室外温度得到室外温度检测值;
当室外温度检测值大于等于第一设定值时,所述气流模式控制组件控制所述机柜气流优化装置处于大循环气流模式;
当室外温度检测值小于第一设定值时,所述气流模式控制组件控制所述机柜气流优化装置处于小循环气流模式。
进一步地,所述机柜气流优化装置还包括第二温度检测装置,用于当所述机柜气流优化装置处于所述小循环气流模式时,检测机柜内热气流通道内热气流的温度得到机柜内热气流温度检测值;
当机柜内热气流温度检测值大于第二设定值时,所述气流模式控制组件将所述机柜气流优化装置切换至所述大循环气流模式。
进一步地,所述气流切换通道内设置有管道风机,所述管道风机用于加快所述气流切换通道内的热气流的流速。
优选地,所述机柜正面还设有盲板,所述盲板把所述机柜内的热气流导向所述机柜两侧。
进一步地,所述气流切换通道第二出气口通过弯管与所述机柜冷气流进气口连通。
进一步地,所述热管空调包括室外侧和室内侧,所述热管空调在所述室外侧对冷却水降温,在所述室内侧所述冷却水与制冷剂换热,所述制冷剂在所述热管空调的末端实现蒸发吸热。
优选地,所述机柜内热气流通道包括所述机柜的机柜预制风道和/ 或软管。
第二方面,本实用新型的实施例提供一种机柜,所述机柜包括第一方面所述的机柜气流优化装置。
本实用新型实施例提供的机柜气流优化装置,包括:设置于机柜两侧及上部的机柜内热气流通道、设置于机柜正面的机柜内冷气流通道,以及与机械制冷空调的空调回风口连接的回风通道,机柜内热气流通道与回风通道连通。机柜内热气流排入机柜内热气流通道,然后通过回风通道输送至机械制冷空调的空调回风口,热气流经机械制冷空调制冷降温后形成冷气流,冷气流通过机柜内冷气流通道进入机柜,这样则能够将机柜内的热气流精确送至空调回风口,由机械制冷空调制冷降温形成冷气流后排入机房。这样,机柜内热气流通道和回风通道形成一个密闭的热气流输送通道,防止机柜内的热量散发到机房内,可以实现冷气流和热气流的隔离,避免气流短路和冷热抵消,有效解决机房局部热点问题,提高机房内制冷效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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为本实用新型实施例的一种机柜气流优化装置的结构示意图;
图2为本实用新型实施例的另一种机柜气流优化装置的结构示意图;
图3为本实用新型实施例的又一种机柜气流优化装置的结构示意图。
附图标记:
1-机柜;11-机柜内热气流通道;12-机柜内冷气流通道;13-机柜冷气流进气口;14-第二风阀;15-盲板;2-机械制冷空调;21-空调回风口;22-回风通道;3-气流切换通道;31-气流切换通道进气口;32-气流切换通道第一出气口;33-气流切换通道第二出气口;34-第一风阀;35-管道风机;36-弯管;4-热管空调;41-热管空调的末端;5-气流模式控制组件;6-第一温度检测装置;7-第二温度检测装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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,或一体地连接。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实用新型中的具体含义。
本实用新型实施例提供一种机柜气流优化装置,如图1和图2所示,包括:设置于机柜1两侧及上部的机柜内热气流通道11、设置于机柜1正面的机柜内冷气流通道12,以及与机械制冷空调2的空调回风口21连接的回风通道22,机柜内热气流通道11与回风通道22连通。
需要解释的是,机柜1两侧及上部指的是机柜内部靠近机柜两侧壁及上壁的位置。
本实用新型实施例提供的机柜气流优化装置,如图1和图2所示,包括:设置于机柜1两侧及上部的机柜内热气流通道11、设置于机柜1正面的机柜内冷气流通道12,以及与机械制冷空调2的空调回风口 21连接的回风通道22,机柜内热气流通道11与回风通道22连通。机柜内热气流(在图1中用箭头表示)排入机柜内热气流通道11,然后通过回风通道22输送至机械制冷空调2的空调回风口21,热气流经机械制冷空调2制冷降温后形成冷气流,冷气流通过机柜内冷气流通道 12进入机柜1,这样则能够将机柜内的热气流精确送至空调回风口21,由机械制冷空调2制冷降温形成冷气流后排入机房。这样,机柜内热气流通道11和回风通道22形成一个密闭的热气流输送通道,防止机柜1内的热量散发到机房内,可以实现冷气流和热气流的隔离,避免气流短路和冷热抵消,有效解决机房局部热点问题,提高机房内制冷效率。
具体的,冷气流可以采用漫灌送风方式送入机房,然后从机柜正面进入机柜。当然也可以采用其他送风方式,例如架空地板送风方式。架空地板送风方式是在架空地板下设置机房冷通道,通过该冷通道将冷气流送入机房。架空地板送风方式相比于漫灌送风方式,具有送风气流均匀、系统更加节能等优点。
进一步的,本实用新型实施例提供的机柜气流优化装置,如图1 所示,还包括气流切换通道3,气流切换通道3内设置有热管空调4的末端41,气流切换通道3包括气流切换通道进气口31、气流切换通道第一出气口32、气流切换通道第二出气口33,以及用于控制气流切换通道第一出气口32打开和关闭的第一风阀34;
机柜内热气流通道11与气流切换通道进气口31连接,回风通道 22与气流切换通道第一出气口32连接;
机柜1正面设有机柜冷气流进气口13,以及用于控制机柜冷气流进气口13打开和关闭的第二风阀14,气流切换通道第二出气口33与机柜冷气流进气口13连通。具体的,气流切换通道第二出气口33可以通过弯管36与机柜冷气流进气口13连通。
可以理解的是,热管空调的工作原理是:在室外侧,通过干冷器或者冷却塔对冷却水降温,热管空调末端的冷媒进液管和冷媒回液管,通过换热器与室外侧冷却水实现换热,制冷剂在热管空调末端实现蒸发吸热。
基于上述结构,当室外温度较低时,关闭第一风阀34,打开第二风阀14,使热管空调4与机柜1之间形成一个相对密闭的气流循环系统,这样,实现了通过自然冷源对机柜进行冷却,降低系统的能源消耗以及成本。
如图3所示,本实用新型实施例的机柜气流优化装置还包括气流模式控制组件5,气流模式控制组件5用于控制机械制冷空调2、热管空调4、第一风阀34和第二风阀14的打开和闭合;
结合图1、图2和图3所示,当气流模式控制组件5打开机械制冷空调2和第一风阀34,关闭热管空调4和第二风阀14,机柜气流优化装置处于大循环气流模式,即机柜1内的热气流被输送至机械制冷空调2,热气流经机械制冷空调2制冷降温后形成冷气流,机械制冷空调 2将冷气流送至机房,机房成为一个大冷池,机房内冷气流进入机柜1,也就是说,机柜1、机械制冷空调2和机房形成了一个气流循环系统;
结合图1、图2和图3所示,当气流模式控制组件5打开热管空调4 和第二风阀14,关闭机械制冷空调2和第一风阀34,机柜气流优化装置处于小循环气流模式,即机柜1内的热气流进入气流切换通道3内,位于气流切换通道3内的热管空调4的末端41对热气流制冷降温后形成冷气流,由于机柜1正面设有机柜冷气流进气口13,且气流切换通道第二出气口33与机柜冷气流进气口13连通,因此冷气流可以经气流切换通道第二出气口33排出,由机柜冷气流进气口13进入机柜1,也就是说,机柜1和热管空调41形成了一个气流循环系统。
基于此,气流模式控制组件5可以根据室外气温对本实用新型实施例的机柜气流优化装置的气流循环模式合理切换,能够降低无谓的系统能耗,做到节能减排。
进一步的,如图3所示,本实用新型实施例的机柜气流优化装置还包括第一温度检测装置6,用于检测室外温度得到室外温度检测值;具体的,第一温度检测装置6为包括温度传感器。
结合图1、图2和图3所示,当室外温度检测值大于等于第一设定值时,气流模式控制组件5控制所述机柜气流优化装置处于大循环气流模式,即打开机械制冷空调2和第一风阀34,关闭热管空调4和第二风阀14。
结合图1、图2和图3所示,当室外温度检测值小于第一设定值时,气流模式控制组件5控制机柜气流优化装置处于小循环气流模式,即打开热管空调4和第二风阀14,关闭机械制冷空调2和第一风阀34。
基于此,第一温度检测装置6与气流模式控制组件5配合使用,可以根据室外气温自动对本实用新型实施例的机柜气流优化装置的气流循环模式合理切换,能够降低无谓的系统能耗,做到节能减排。
进一步的,如图3所示,本实用新型实施例的机柜气流优化装置还包括第二温度检测装置7,用于当机柜气流优化装置处于小循环气流模式时,检测机柜内热气流通道11内热气流的温度得到机柜内热气流温度检测值;具体的,第二温度检测装置7为包括温度传感器。
结合图1、图2和图3所示,当机柜内热气流温度检测值大于第二设定值时,气流模式控制组件5将机柜气流优化装置01切换至大循环气流模式,即打开机械制冷空调2和第一风阀34,关闭热管空调4和第二风阀14。这样,第二温度检测装置7与气流模式控制组件5组成了一种反馈控制系统,可以防止当室外温度低于第一设定值时,热管空调4开启后,依旧无法满足机柜1的制冷需求而发生通讯设备宕机。
可选的,如图1所示,本实用新型实施例的机柜气流优化装置,气流切换通道3内设置有管道风机35,管道风机35用于加快气流切换通道3内的热气流的流速,以克服热气流阻力,以较快的速度把热气流送到空调回风口21或气流切换通道3。
具体的,管道风机35可以是热管空调4的末端41的自带风机,热管空调4关闭时热管空调4的末端41不再提供冷量,而热管空调4末端 41的自带风机依旧运转以加快热气流流动。
可选的,如图2所示,本实用新型实施例的机柜气流优化装置,机柜1正面还设有盲板15,盲板15把机柜1内的热气流导向机柜两侧。这样,热气流可以由机柜两侧上至机柜上部,然后进入回风通道22和/ 或气流切换通道3,防止热气流在机柜1内四处扩散,影响机柜的整体散热效果。
具体的,热管空调4包括室外侧和室内侧,热管空调在室外侧对冷却水降温,在室内侧冷却水与制冷剂换热,制冷剂在热管空调4的末端 41实现蒸发吸热,带走气流切换通道3内热气流的热量,实现对热气流的制冷降温。
机柜1内热气流通道11包括机柜1的机柜预制风道和/或软管气流通道,这样,可以充分利用机柜预制风道,而且由于软管可以通入机柜的内部,则可以灵活设置热气流通道11进气口的位置。
第二方面,如图1和图2所示,本实用新型实施例还提供一种机柜1,机柜1包括第一方面的机柜气流优化装置。
本实用新型实施例提供的机柜1,由于包括第一方面的机柜气流优化装置,因此机柜1可以实现冷气流和热气流的隔离,避免气流短路和冷热抵消,有效解决机房局部热点问题,提高机房内制冷效率。
以上仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种机柜气流优化装置,其特征在于,包括:设置于机柜两侧及上部的机柜内热气流通道、设置于所述机柜正面的机柜内冷气流通道,以及与机械制冷空调的空调回风口连接的回风通道,所述机柜内热气流通道与所述回风通道连通。
2.根据权利要求1所述的机柜气流优化装置,其特征在于,所述机柜气流优化装置还包括气流切换通道,所述气流切换通道内设置有热管空调的末端,所述气流切换通道包括气流切换通道进气口、气流切换通道第一出气口、气流切换通道第二出气口,以及用于控制所述气流切换通道第一出气口打开和关闭的第一风阀;
所述机柜内热气流通道与所述气流切换通道进气口连接,所述回风通道与所述气流切换通道第一出气口连接;
所述机柜正面设有机柜冷气流进气口,以及用于控制所述机柜冷气流进气口打开和关闭的第二风阀,所述气流切换通道第二出气口与所述机柜冷气流进气口连通。
3.根据权利要求2所述的机柜气流优化装置,其特征在于,所述机柜气流优化装置还包括气流模式控制组件,所述气流模式控制组件用于控制所述机械制冷空调、所述热管空调、所述第一风阀和所述第二风阀的打开和闭合;
当所述气流模式控制组件打开所述机械制冷空调和所述第一风阀,关闭所述热管空调和所述第二风阀,所述机柜气流优化装置处于大循环气流模式;
当所述气流模式控制组件打开所述热管空调和所述第二风阀,关闭所述机械制冷空调和所述第一风阀,所述机柜气流优化装置处于小循环气流模式。
4.根据权利要求3所述的机柜气流优化装置,其特征在于,所述机柜气流优化装置还包括第一温度检测装置,用于检测室外温度得到室外温度检测值;
当室外温度检测值大于等于第一设定值时,所述气流模式控制组件控制所述机柜气流优化装置处于大循环气流模式;
当室外温度检测值小于第一设定值时,所述气流模式控制组件控制所述机柜气流优化装置处于小循环气流模式。
5.根据权利要求3所述的机柜气流优化装置,其特征在于,所述机柜气流优化装置还包括第二温度检测装置,用于当所述机柜气流优化装置处于所述小循环气流模式时,检测机柜内热气流通道内热气流的温度得到机柜内热气流温度检测值;
当机柜内热气流温度检测值大于第二设定值时,所述气流模式控制组件将所述机柜气流优化装置切换至所述大循环气流模式。
6.根据权利要求2所述的机柜气流优化装置,其特征在于,所述气流切换通道内设置有管道风机,所述管道风机用于加快所述气流切换通道内的热气流的流速。
7.根据权利要求2所述的机柜气流优化装置,其特征在于,所述机柜正面还设有盲板,所述盲板把所述机柜内的热气流导向所述机柜两侧。
8.根据权利要求2所述的机柜气流优化装置,其特征在于,所述气流切换通道第二出气口通过弯管与所述机柜冷气流进气口连通。
9.根据权利要求2所述的机柜气流优化装置,其特征在于,所述热管空调包括室外侧和室内侧,所述热管空调在所述室外侧对冷却水降温,在所述室内侧所述冷却水与制冷剂换热,所述制冷剂在所述热管空调的末端实现蒸发吸热。
10.根据权利要求1所述的机柜气流优化装置,其特征在于,所述机柜内热气流通道包括所述机柜的机柜预制风道和/或软管。
11.一种机柜,其特征在于,所述机柜包括权利要求1~10任一项所述的机柜气流优化装置。
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