CN212034625U - 数据中心近端制冷装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种数据中心近端制冷装置。其中，该制冷装置包括：腔体，用于存放ICT设备，并使从腔体上方吸入的冷空气与所述ICT设备发生热交换，生成热空气；表冷器，位于腔体正下方，用于与ICT设备发生热交换后生成的热空气发生热交换，生成冷空气；风机，位于表冷器下方，用于助力空气流动，实现气流组织循环。本公开通过基于近端制冷的腔体及表冷器结构的设置，解决了传统制冷装置末端气流循环路径过长导致制冷效率下降的问题，能够显著提升制冷效率，降低制冷设备配置及运行成本。

Description

数据中心近端制冷装置

技术领域

本公开涉及数据中心领域，具体而言，涉及一种数据中心近端制冷装置。

背景技术

随着国家再次强调加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度，对新基建的重视程度显著提升，以5G基建，大数据中心，人工智能，工业互联网为主的“新基建”的建设，将带来海量数据处理，存储和计算，数据中心作为底层基础设施，也将迎来持续增长。

随着大量数据中心的投入使用，数据中心耗电量过大也备受关注，据最新研究显示，数据中心耗电量约占中国全社会用电量的2％。

如何建造更加节能的数据中心，是当前亟需解决的问题，现有数据中心末端气流组织大部分采用冷热通道封闭，地板下送风顶回风方式，末端送风距离过长，造成很大的能源浪费。

因此，需要一种或多种新型数据中心结构解决上述问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种数据中心近端制冷装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种数据中心近端制冷装置，包括：

腔体、表冷器、风机，其中：

腔体，用于存放ICT设备，并使从腔体上方吸入的冷空气与所述ICT设备发生热交换，生成热空气；

表冷器，位于腔体正下方，用于与ICT设备发生热交换后生成的热空气发生热交换，生成冷空气；

风机，位于表冷器下方，用于助力空气流动，实现气流组织循环。

在本公开的一种示例性实施例中，所述腔体还包括：

滑轨，用于将ICT设备侧推入所述腔体内，支撑、定位所述ICT设备；

腔体门，用于在所述ICT设备滑动至所述腔体内后，封闭所述腔体，为所述ICT设备提供封闭隔离的制冷环境。

在本公开的一种示例性实施例中，所述制冷装置还包括：

表冷器位于腔体正下方，并与腔体中的ICT设备间形成热空间封闭区，以实现热空气与冷空气的隔离。

在本公开的一种示例性实施例中，所述制冷装置还包括：

装置接口，用于为表冷器提供冷媒供回液以实现冷媒循环。

在本公开的一种示例性实施例中，所述装置接口还包括：

用于为所述制冷装置内ICT设备及风机提供供电的供电接口；

用于为所述制冷装置内ICT设备提供网络连接的网络接口。

在本公开的一种示例性实施例中，所述制冷装置还包括：

支撑底座，用于支撑并抬高所述制冷装置，以减小冷空气阻力，加速冷气流循环。

本公开的示例性实施例中的数据中心近端制冷装置，该制冷装置包括：腔体，用于存放ICT设备，并使从腔体上方吸入的冷空气与所述ICT设备发生热交换，生成热空气；表冷器，位于腔体正下方，用于与ICT设备发生热交换后生成的热空气发生热交换，生成冷空气；风机，位于表冷器下方，用于助力空气流动，实现气流组织循环。本公开通过基于近端制冷的腔体及表冷器结构的设置，解决了传统制冷装置末端气流循环路径过长导致制冷效率下降的问题，能够显著提升制冷效率，降低制冷设备配置及运行成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出了根据本公开一示例性实施例的数据中心近端制冷装置的示意框图；

图2示出了根据本公开一示例性实施例的数据中心近端制冷装置的结构示意图；

图3A-3B示出了根据本公开一示例性实施例的机架式ICT设备安装方式示意图；

图4A-4B示出了根据本公开一示例性实施例的数据中心近端制冷装置的剖面图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

在本示例实施例中，首先提供了一种数据中心近端制冷装置；参考图1中所示，该数据中心近端制冷装置可以包括：

腔体，用于存放ICT设备，并使从腔体上方吸入的冷空气与所述ICT设备发生热交换，生成热空气；

表冷器，位于腔体正下方，用于与ICT设备发生热交换后生成的热空气发生热交换，生成冷空气；

风机，位于表冷器下方，用于助力空气流动，实现气流组织循环。

本公开的示例性实施例中的数据中心近端制冷装置，该制冷装置包括：腔体，用于存放ICT设备，并使从腔体上方吸入的冷空气与所述ICT设备发生热交换，生成热空气；表冷器，位于腔体正下方，用于与ICT设备发生热交换后生成的热空气发生热交换，生成冷空气；风机，位于表冷器下方，用于助力空气流动，实现气流组织循环。本公开通过基于近端制冷的腔体及表冷器结构的设置，解决了传统制冷装置末端气流循环路径过长导致制冷效率下降的问题，能够显著提升制冷效率，降低制冷设备配置及运行成本。

下面，将对本示例实施例中的数据中心近端制冷装置进行进一步的说明。

腔体，用于存放ICT设备，并使从腔体上方吸入的冷空气与所述ICT设备发生热交换，生成热空气。

在本示例的实施例中，所述腔体还包括：

滑轨，用于将ICT设备侧推入所述腔体内，支撑、定位所述ICT设备；

腔体门，用于在所述ICT设备滑动至所述腔体内后，封闭所述腔体，为所述ICT设备提供封闭隔离的制冷环境。

表冷器，位于腔体正下方，用于与ICT设备发生热交换后生成的热空气发生热交换，生成冷空气。

在本示例的实施例中，如图2所示，表冷器安装于机架式ICT设备正下方，表冷器与ICT设备间的封闭空间为热空间封闭区，其他区域为冷空间，冷空间内的冷空气被ICT设备吸入，冷空气经过ICT设备后，与ICT设备的发热部件进行换热，带走ICT的热量，冷空气经换热后变为热空气，经由ICT设备的风机排出ICT设备，被排出的热空气封闭于ICT设备与表冷器组成的热空间内，如此实现了冷空气与热空气的隔离，热空间封闭区的热空气在机架式ICT设备的风机给的压头和风速下，通过表冷器，热空气的热量经由表冷器的进出冷媒管带出。如此实现末端气流组织的循环，实现ICT设备热量被带出。

在本示例的实施例中，所述制冷装置还包括：

表冷器位于腔体正下方，并与腔体中的ICT设备间形成热空间封闭区，以实现热空气与冷空气的隔离。

在本示例的实施例中，如图3A所示为传送数据中心中ICT设备的放置方式，与其不同，如图3B所示，本公开的数据中心机架式ICT设备侧面(ICT设备正面朝上，底面朝下)安装于标准框架内，这样的安装方式有利于形成热封闭空间以完成ICT设备与流动空气的热交换。

风机，位于表冷器下方，用于助力空气流动，实现气流组织循环。

在本示例的实施例中，所述制冷装置还包括：

装置接口，用于为表冷器提供冷媒供回液以实现冷媒循环。

在本示例的实施例中，若机架式ICT设备风机的压头不够，热空气无法克服表冷器的阻力，可以在表冷器下方安装风机，助力将热空气抽出，热空气经过表冷器的换热后，变成冷空气排出至冷空间。

在本示例的实施例中，所述装置接口还包括：

用于为所述制冷装置内ICT设备及风机提供供电的供电接口；

用于为所述制冷装置内ICT设备提供网络连接的网络接口。

在本示例的实施例中，所述制冷装置还包括：

支撑底座，用于支撑并抬高所述制冷装置，以减小冷空气阻力，加速冷气流循环。

在本示例的实施例中，所述数据中心近端制冷装置也可以名称定义为DC小室单元，所示DC小室单元由表冷器，风机，DC小室单元接口，滑轨，DC小室腔体，DC小室门，支撑底座等组成。

风机起气流循环作用，当ICT设备自身风机风压不够时，该风机启动，作为ICT设备风机的补充风机，表冷器通过冷媒供回液口与数据中心整体供冷管路连接，表冷器与风机一起配合工作，负责为DC小室单元内ICT设备提供所需冷量；DC小室单元接口由电力接口，网络接口，表冷器低温冷媒供液口，表冷器低温冷媒供液口组成；电力接口负责为DC小室单元内ICT设备提供供电；网络接口负责为DC小室单元内ICT设备提供网络连接；冷媒供回液口为该DC小室单元提供循环冷媒，带走DC小室单元内的热量；滑轨固定安装于DC小室单元内，ICT设备经由DC小室单元滑轨侧推入就位，起支撑，定位以及固定作用；DC小室门起冷热空间封闭隔离作用，避免冷热气流的混合，提高制冷效率。支撑底座起DC小室单元抬高及支撑作用，以便冷气流阻力更小的排入冷空间。

在本示例的实施例中，如图4A-4B的制冷装置剖面图所示，本公开将末端冷源(表冷器)贴近热源(机架式ICT设备)摆放，冷热空气的气流循环仅有一个ICT设备的循环长度，循环路径极短，相对传统地板下送风方案，气流无需再通过静压箱，传送十几米的距离送至每一个ICT设备，气流循环路径至少变为原来的1/10，极大减小了气流沿程阻力，减小了循环风机配置，以及风机工作时的功耗。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了数据中心近端制冷装置的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，上述附图仅是根据本实用新型示例性实施例所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (6)

1.一种数据中心近端制冷装置，其特征在于，所述装置包括：腔体、表冷器、风机，其中：

腔体，用于存放ICT设备，并使从腔体上方吸入的冷空气与所述ICT设备发生热交换，生成热空气；

表冷器，位于腔体正下方，用于与ICT设备发生热交换后生成的热空气发生热交换，生成冷空气；

风机，位于表冷器下方，用于助力空气流动，实现气流组织循环。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述腔体还包括：

滑轨，用于将ICT设备侧推入所述腔体内，支撑、定位所述ICT设备；

腔体门，用于在所述ICT设备滑动至所述腔体内后，封闭所述腔体，为所述ICT设备提供封闭隔离的制冷环境。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述制冷装置还包括：

表冷器位于腔体正下方，并与腔体中的ICT设备间形成热空间封闭区，以实现热空气与冷空气的隔离。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述制冷装置还包括：

装置接口，用于为表冷器提供冷媒供回液以实现冷媒循环。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置接口还包括：

用于为所述制冷装置内ICT设备及风机提供供电的供电接口；

用于为所述制冷装置内ICT设备提供网络连接的网络接口。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述制冷装置还包括：

支撑底座，用于支撑并抬高所述制冷装置，以减小冷空气阻力，加速冷气流循环。

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