CN212588704U - 吊顶制冷服务器组件、箱式数据中心以及数据中心模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷设备技术领域，具体公开一种吊顶制冷服务器组件、箱式数据中心以及数据中心模组，所述吊顶制冷服务器组件包括：集装箱，所述集装箱的内部设有存放空间；若干吊顶式内机，所述吊顶式内机包括壳体和内机主体；所述壳体的顶面和/或至少一侧面设有与所述容置腔连通的进风口，所述壳体的底面设有与所述容置腔连通的出风口；若干服务器柜组，每一所述服务器柜组均对应一所述吊顶式内机，并位于对应的吊顶式内机的下方。本实用新型的提供一种吊顶制冷服务器组件、箱式数据中心以及数据中心模组，能在集装箱内形成均匀的温度场，加强对服务器机柜的冷却效果。

Description

吊顶制冷服务器组件、箱式数据中心以及数据中心模组

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种吊顶制冷服务器组件、箱式数据中心以及数据中心模组。

背景技术

随着互联网技术的快速发展，各大互联网企业所需的服务器机柜也越来越多。然而，用于放置服务器机柜的机房数量是有限的，为了应对机房不足的情况，市面上出现了集装箱数据中心。

顾名思义，集装箱数据中心就是指将服务器机柜固定在集装箱内。由于集装箱可以为服务器机柜遮风挡雨，故只需将集装箱放置在有电源和网络的空地上，服务器机柜便可以正常运作。与传统的机房箱式数据中心相比，集装箱数据中心能够节省高达30％的建造成本，且占地面积也能够节省大约50％。

一般地，集装箱数据中心均需要配备冷却系统，冷却系统通常包括内机和外机。参见图1，集装箱3的顶部一般需要定制化一通槽，然后将内机1固定于通槽中，内机1的底部设有进风网栅101和出风网栅102，服务器机柜501位于内机1的下方。集装箱3内的空气经进风网栅101进入内机1，降温后从出风网栅102回到集装箱3中，以便为服务器机柜501提供合适的环境温度。

然而，实际工作中发现，当前集装箱内的温度场不均匀，内机对服务器机柜的冷却效果较差，故需要对现有的集装箱数据中心进行改进，以解决其对服务器机柜的冷却效果较差问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于，提供一种吊顶制冷服务器组件、箱式数据中心以及数据中心模组，能在集装箱内形成均匀的温度场，加强对服务器机柜的冷却效果。

为达以上目的，一方面，本实用新型提供一种吊顶制冷服务器组件，包括：

吊顶式内机，所述吊顶式内机包括壳体和内机主体；所述壳体的内部设有容置腔，所述壳体的顶面和/或至少一侧面设有与所述容置腔连通的进风口，所述壳体的底面设有与所述容置腔连通的出风口；所述内机主体位于所述容置腔中，其包括与所述进风口相对的蒸发器和位于所述出风口上方的风机组件，所述蒸发器位于所述风机组件的上方；

服务器柜组，所述服务器柜组位于对应的吊顶式内机的下方。

优选的，所述进风口的数量为两个；所述服务器柜组包括两间隔设置的服务器机柜，所述吊顶式内机和两所述服务器机柜围闭形成冷流通道，所述出风口位于所述冷流通道的上方。

优选的，所述服务器机柜远离所述冷流通道的一侧为热流通道，空气依次流经所述出风口、冷流通道、服务器机柜和与该服务器机柜对应的热流通道后，进入对应的所述进风口。

优选的，所述风机组件包括：

风机主体；

安装板，所述安装板固接于所述风机主体的底部，其一端与所述壳体通过水平销轴铰接，另一端与所述壳体可拆卸连接；所述风机主体可绕所述水平销轴经所述出风口转动至所述壳体的外部。

另一方面，本实用新型提供一种箱式数据中心，包括集装箱和若干上述任一种吊顶制冷服务器组件，所述集装箱的内部设有存放空间；所述吊顶式内机固定于所述存放空间的上部，所述服务器柜组位于所述存放空间的下部。

优选的，各所述吊顶制冷服务器组件沿所述集装箱的长度方向排列。

优选的，还包括若干外机和冷媒管组；

每一所述外机均通过所述冷媒管组与若干所述吊顶式内机连通。

优选的，所述集装箱包括顶板、位于所述顶板下方的底板以及若干连接所述顶板和底板的侧板；所述顶板、所述底板和各所述侧板围闭形成所述存放空间；各所述外机固定于任一所述侧板或顶板上。

优选的，各所述外机沿所述集装箱的长度方向排列。

又一方面，本实用新型提供一种数据中心模组，包括至少两上述任一种箱式数据中心，各所述箱式数据中心堆叠放置。

本实用新型的有益效果在于：提供一种吊顶制冷服务器组件、箱式数据中心以及数据中心模组，吊顶式内机位于服务器柜组的上方，且其进风口位于侧面，出风口位于底面，进风口和出风口位于不同的平面，故能有效防止冷流短路现象的发生。经出风口进入存放空间的空气先往下流动至存放空间的底部，对服务器柜组进行降温，然后向上回流至进风口，进入容置腔后经冷却系统降温，然后再次进入存放空间，形成循环。空气在整个循环流动的过程中流经了存放空间内的各个角落，故能保证温度场的均匀性，加强对服务器柜组的冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为背景技术提供的集装箱数据中心的示意图；

图2为实施例提供的数据中心模组的示意图；

图3为实施例提供的箱式数据中心的示意图；

图4为实施例提供的吊顶制冷服务器组件的示意图；

图5为实施例提供的吊顶式内机的右侧示意图；

图6为实施例提供的吊顶式内机的左侧示意图；

图7为实施例提供的吊顶式内机的内部示意图；

图8为实施例提供的进风滤网的结构示意图；

图9为实施例提供的出风滤网的结构示意图；

图10为实施例提供的风机组件正常工作时的位置示意图；

图11为实施例提供的风机组件检修时的位置示意图。

图中：

1、内机；101、进风网栅；102、出风网栅；

2、箱式数据中心；201、外机；202、冷媒管组；203、吊顶制冷服务器组件；

3、集装箱；301、存放空间；302、顶板；303、底板；304、侧板；

4、吊顶式内机；

401、壳体；4011、容置腔；4012、进风口；4013、出风口；

402、内机主体；4021、蒸发器；4022、风机组件；40221、风机主体；40222、安装板；40223、水平销轴；40224、紧固孔；

403、进风滤网；4031、固定提手；

404、出风滤网；

405、挡板；

5、服务器柜组；501、服务器机柜；

601、冷流通道；602、热流通道；

7、气流循环。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，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，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

参见图2，本实施例提供一种数据中心模组，包括至少两箱式数据中心2。参见图3，箱式数据中心2包括若干外机201、冷媒管组202和一吊顶制冷服务器组件203。参见图4，吊顶制冷服务器组件203包括若干吊顶式内机4和若干服务器柜组5。每一外机均通过冷媒管组202与若干吊顶室内机构成一个制冷循环，并主要对一组服务器机柜进行降温冷却。具体地，可以使用一台外机201同时与所有的吊顶室内机4连通，也可以每个箱式数据中心2对应一台外机201，还可以每个吊顶式内机4均对应一台外机201。

所述集装箱3的内部设有存放空间301。所述吊顶式内机4包括壳体401和内机主体402；所述壳体401固定于所述存放空间301顶部，所述壳体401的内部设有容置腔4011，所述壳体401的顶面和/或至少一侧面设有与所述容置腔4011连通的进风口4012，所述壳体401的底面设有与所述容置腔4011连通的出风口4013；所述内机主体402位于所述容置腔4011中，其包括与所述进风口4012相对的蒸发器4021和位于所述出风口4013上方的风机组件4022，所述蒸发器4021位于所述风机组件4022的上方，用于与外机201连通。所述风机组件4022用于驱使所述容置腔4011内的空气从所述进风口4012经所述蒸发器4021后向所述出风口4013流动。每一所述服务器柜组5与一所述吊顶式内机4对应，并位于吊顶式内机4的下方。所述外机201位于所述集装箱3的外部，可选的，本实施例中，每一所述外机201均通过一所述冷媒管组202与一所述吊顶式内机4连通，即每一吊顶式内机4、冷媒管组202和外机201均构成一个制冷循环，并主要对一服务器柜组5进行冷却。当服务器柜组中间留有通道时，吊顶式内机4也可以固定于服务器柜组中间通道的顶部。

需要说明的是，每一服务器机柜501可以仅包含一个单一机柜，也可以包含按集装箱3的长度方向排列的多个单一机柜。

经大量研究和总结后发现，当前的集装箱数据中心对服务器机柜501的冷却效果较差的主要原因在于，其进风网栅和出风网栅位于同一平面，且进风网栅和出风网栅之间的距离较短，故从出风网栅出来的空气有相当大的一部分直接就进入了进风网栅，形成冷流短路，剩余未发生短路的空气流量较少，并不足以对集装箱3内的各个位置均进行降温，故集装箱3内的温度场均匀性较差，无法对服务器机柜501进行有效降温。

本实施例中，吊顶式内机4位于服务器柜组5的上方，且其进风口4012位于侧面，出风口4013位于底面，进风口4012和出风口4013位于不同的平面，故能有效防止冷流短路现象的发生。经出风口4013进入存放空间301的空气先往下流动至存放空间301的底部，对服务器柜组5进行降温，然后向上回流至进风口4012，进入容置腔4011后经冷却系统降温，然后再次进入存放空间301，形成循环。空气在整个循环流动的过程中流经了存放空间301内的各个角落，故能保证温度场的均匀性，加强对服务器柜组5的冷却效果。

参见图5～图9，每一进风口4012与蒸发器4021之间均设有用于遮盖进风口4012的进风滤网403。壳体401的底面向上延伸有竖直滑槽，竖直滑槽的开口朝下，进风滤网403可从下往上插入竖直滑槽中，并与竖直滑槽上下滑动连接。进风滤网403的底部设有固定提手4031。可选的，进风滤网403的下方设有挡板405，挡板405与壳体401的底面通过螺栓等紧固件可拆卸连接，用于遮盖竖直滑槽的槽口，以限制进风滤网403往下滑动。

具体地，当需要将进风滤网403拆卸下来进行更换或者清洗时，步骤如下：

①松开挡板405上的紧固件，将挡板405从壳体401的底面上拆卸下来；

②握住固定提手4031，将进风滤网403往下拉出；

③更换新的进风滤网403或者完成清洗后，将进风滤网403从下往上插入竖直滑槽中，然后重新装上挡板405。

本实施例中，出风口4013的下方设有出风滤网404，出风滤网404可通过螺栓等紧固件与壳体401的底面可拆卸连接。所述风机组件4022位于出风滤网404的上方，其包括风机主体40221和安装板40222。风机主体40221包括风机电机和风叶。所述安装板40222固接于所述风机主体40221的底部，其一端与所述壳体401通过水平销轴40223铰接，另一端设有紧固孔40224，紧固孔40224通过螺栓等紧固件与所述壳体401可拆卸连接；所述风机主体40221可绕所述水平销轴40223经所述出风口4013转动至所述壳体401的外部。参见图10，一般状况下，安装板40222的另一端通过紧固件于壳体401固接，安装板40222呈水平状态固定于出风口4013的上方。参见图11，当需要对风机组件4022进行检修时，先将出风滤网404取下，然后松开安装板40222上的紧固件，在风机主体40221的重力作用下，安装板40222从水平状态通过水平销轴40223转动至竖直状态，同时，风机主体40221经出风口4013转动至壳体401外部，并以吊挂的姿态悬在空中，此时风机主体40221与检修人员的脸部相对，检修人员可以方便地对风机主体40221进行检修。

本实施例中，所述进风口4012的数量为两个；所述服务器柜组5包括两间隔设置的服务器机柜501，所述吊顶式内机4和两所述服务器机柜501围闭形成冷流通道601，所述出风口4013位于所述冷流通道601的上方。进一步地，每一所述服务器机柜501与所述集装箱3内壁之间均设有热流通道602，所述存放空间301内的空气依次流经所述出风口4013、冷流通道601、服务器机柜501和与该服务器机柜501对应的热流通道602后，进入对应的所述进风口4012。于一些其它的实施例中，服务器机柜501的数量也可以为一个、三个、四个甚至更多。

具体地，空气从出风口4013直接往下吹至冷流通道601，然后往左右两边分流，形成两个气流循环7。从吊顶式内机4的出风口4013出来的空气，先竖直向下吹进冷流通道601中，然后分成左右两边的气流循环7。左边的气流循环7经过左边的服务器机柜501并对左边的服务器机柜501降温处理后，从左边的热流通道602回流至左边的进风口4012；右边的气流循环7经过右边的服务器机柜501并对右边的服务器机柜501降温处理后，从右边的热流通道602回流至右边的进风口4012。左右两边的气流循环7可以流动至存放空间301内的任意角落，故能保证存放空间301内温度场的均匀性，有利于对服务器柜组5进行良好的冷却降温处理。

可选的，各所述吊顶式内机4沿所述集装箱3的长度方向排列，各所述服务器柜组5沿所述集装箱3的长度方向排列。各所述外机201沿所述集装箱3的长度方向排列。可以理解的是，一般而言，集装箱3的长度远大于服务器柜组5的长度，故可以沿长度方向设置多组服务器柜组5，相应地，为了增加集装箱3内温度的均匀性，可以沿长度方向设置多组吊顶式内机4和外机201。这样的结构形式有利于提高存放空间301的空间利用率。

进一步地，本实施例中，所述集装箱3包括顶板302、位于所述顶板302下方的底板303以及若干连接所述顶板302和底板303的侧板304；所述顶板302、所述底板303和各所述侧板304围闭形成所述存放空间301；各所述外机201固定于任一所述侧板304的外侧；各所述箱式数据中心2堆叠放置。可以理解的是，各外机201均固定于集装箱3的侧面，故各所述箱式数据中心2可以堆叠放置，进而充分利用高度空间，减少占地面积。于一些其它的实施例中，外机201也可以设置在地面上。

于一些其它的实施例中，各外机201均固定于所述顶板302上，各所述箱式数据中心2从左往右横向并列放置。可以理解的是，这样的设置方式可以充分利用横向空间，减小对高度空间的要求。

本实施例提供的数据中心模组具备以下优点：

①吊顶式内机4的进风口4012和出风口4013在不同的平面，能有效避免冷流短路，极大地提高了存放空间301的温度均匀性；

②风机组件4022的一端与壳体401铰接，便于风机主体40221的检修；

③避免在集装箱3的顶部开槽，无需采用定制化的集装箱3，极大地提高了集装箱3的适用性和降低了制造成本；

④解决传统的集装箱数据中心无法叠放和占地面积较大的问题。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种吊顶制冷服务器组件，其特征在于，包括：

吊顶式内机(4)，所述吊顶式内机(4)包括壳体(401)和内机主体(402)；所述壳体(401)的内部设有容置腔(4011)，所述壳体(401)的顶面和/或至少一侧面设有与所述容置腔(4011)连通的进风口(4012)，所述壳体(401)的底面设有与所述容置腔(4011)连通的出风口(4013)；所述内机主体(402)位于所述容置腔(4011)中，其包括与所述进风口(4012)相对的蒸发器(4021)和位于所述出风口(4013)上方的风机组件(4022)，所述蒸发器(4021)位于所述风机组件(4022)的上方；

服务器柜组(5)，所述服务器柜组(5)位于对应的吊顶式内机(4)的下方。

2.根据权利要求1所述的吊顶制冷服务器组件，其特征在于，所述进风口(4012)的数量为两个；所述服务器柜组(5)包括两间隔设置的服务器机柜(501)，所述吊顶式内机(4)和两所述服务器机柜(501)围闭形成冷流通道(601)，所述出风口(4013)位于所述冷流通道(601)的上方。

3.根据权利要求2所述的吊顶制冷服务器组件，其特征在于，所述服务器机柜(501)远离所述冷流通道(601)的一侧为热流通道(602)，空气依次流经所述出风口(4013)、冷流通道(601)、服务器机柜(501)和与该服务器机柜(501)对应的热流通道(602)后，进入对应的所述进风口(4012)。

4.根据权利要求1所述的吊顶制冷服务器组件，其特征在于，所述风机组件(4022)包括：

风机主体(40221)；

安装板(40222)，所述安装板(40222)固接于所述风机主体(40221)的底部，其一端与所述壳体(401)通过水平销轴(40223)铰接，另一端与所述壳体(401)可拆卸连接；所述风机主体(40221)可绕所述水平销轴(40223)经所述出风口(4013)转动至所述壳体(401)的外部。

5.一种箱式数据中心，其特征在于，包括集装箱(3)和若干权利要求1～4任一项所述的吊顶制冷服务器组件，所述集装箱(3)的内部设有存放空间(301)；所述吊顶式内机(4)固定于所述存放空间(301)的上部，所述服务器柜组(5)位于所述存放空间(301)的下部。

6.根据权利要求5所述的箱式数据中心，其特征在于，各所述吊顶制冷服务器组件沿所述集装箱(3)的长度方向排列。

7.根据权利要求5所述的箱式数据中心，其特征在于，还包括若干外机(201)和冷媒管组(202)；

每一所述外机(201)均通过所述冷媒管组(202)与若干所述吊顶式内机(4)连通。

8.根据权利要求7所述的箱式数据中心，其特征在于，所述集装箱(3)包括顶板(302)、位于所述顶板(302)下方的底板(303)以及若干连接所述顶板(302)和底板(303)的侧板(304)；所述顶板(302)、所述底板(303)和各所述侧板(304)围闭形成所述存放空间(301)；各所述外机(201)固定于任一所述侧板(304)或顶板(302)上。

9.根据权利要求8所述的箱式数据中心，其特征在于，各所述外机(201)沿所述集装箱(3)的长度方向排列。

10.一种数据中心模组，其特征在于，包括至少两权利要求8～9任一项所述的箱式数据中心，各所述外机(201)固定于任一所述侧板(304)上，各所述箱式数据中心堆叠放置。

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