CN212876517U - 一种数据中心的节能冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了涉及冷却系统技术领域的一种数据中心的节能冷却系统，解决了冷却系统存在能耗较高的问题。其技术要点是：一种数据中心的节能冷却系统，包括新风管、排风管和内循环降温管，所述内循环降温管两端分别与新风管和排风管连通，所述内循环降温管固定连接有导热管，所述导热管套设于内循环降温管，所述导热管固定连接有多个穿设于内循环降温管的扰流导热板，所述扰流导热板设有扰流通孔，所述导热管固定连接有多个穿设于内循环降温管的整流导热板，所述导热管设有散热装置。不需要额外对空气进行加湿和干燥处理，也不会有数据中心外部的灰尘进入数据中心内部，有效降低数据中心冷却系统的能耗，达到能耗较低的优点。

Description

一种数据中心的节能冷却系统

技术领域

本实用新型涉及冷却系统技术领域，特别是一种数据中心的节能冷却系统。

背景技术

随着数据中心行业在全球的蓬勃发展，随着社会经济的快速增长，数据中心的发展建设将处于高速时期，再加上各地政府部门给予新兴产业的大力扶持，都为数据中心行业的发展带来了很大的优势。

在数据中心内部设置有大量电子器件，用于提供数据的计算和存储等服务，而电子器件在工作过程中会产生热量，当数据中心温度过高时，会影响电子器件的正常工作，因此需要对数据中心进行冷却。目前，数据中心常用的冷却方式是通过新风和空调进行冷却。通过将数据中心外部温度较低的空气输送至数据中心内，从而降低数据中心内的空气温度；通过空调对数据中心内的空气进行制冷降温，从而降低数据中心内的空气温度。由于数据中心中的电子器件对空气的湿度具有一定的要求，新风输送到数据中心内部之前，需要对空气进行干燥和加湿处理，以满足电子器件的工作和降温需求，使空气保持一定湿度，能够提高电子器件的降温效果，对空气进行干燥和加湿处理时，会产生较大的能耗。通过空调制冷降温虽然不需要对新风进行干燥和加湿处理，但空调制冷过程中空调自身的能耗较高，也会造成较大的能耗。故现有技术中的数据中心冷却系统存在能耗较高的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种数据中心的节能冷却系统，具有能耗较低的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种数据中心的节能冷却系统，包括新风管、排风管和内循环降温管，所述内循环降温管两端分别与新风管和排风管连通，所述内循环降温管固定连接有导热管，所述导热管套设于内循环降温管，所述导热管固定连接有多个穿设于内循环降温管的扰流导热板，所述扰流导热板与内循环降温管的延伸方向垂直，所述扰流导热板设有扰流通孔，相邻的所述扰流导热板上的扰流通孔相互错开设置，所述导热管固定连接有多个穿设于内循环降温管的整流导热板，所述整流导热板与内循环降温管的延伸方向平行，所述整流导热板设置于扰流导热板靠近新风管的一侧，所述内循环降温管设有鼓风机，所述导热管设有散热装置。

作为本实用新型的进一步改进：所述散热装置包括多个相互平行的散热片，多个所述散热片均与导热管固定连接，所述散热片设置于数据中心外部。

作为本实用新型的进一步改进：所述散热装置还包括安装架、转动环、散热扇叶、驱动环和驱动组件，所述安装架固定安装于导热管，所述转动环套设于导热管且与安装架转动连接，所述散热扇叶与转动环固定连接，所述驱动环与散热扇叶固定连接，所述驱动环轴心与转动环轴心重合，所述驱动组件安装于安装架且与驱动环连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述驱动组件包括电机、主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮固定连接与驱动环，所述电机固定安装于安装架，所述主动齿轮固定安装于电机输出轴且与从动齿轮啮合。

作为本实用新型的进一步改进：所述散热片与内循环降温管的延伸方向平行，所述散热扇叶设置于散热片沿内循环降温管延伸方向上的一侧。

作为本实用新型的进一步改进：所述新风管设有空气干燥器、空气加湿器和进风风扇，所述空气干燥器、空气加湿器和进风风扇均设置于内循环降温管与新风管连接处远离数据中心的一侧，所述排风管设有排风风扇，所述排风风扇设置于内循环降温管与排风管连接处远离数据中心的一侧。

作为本实用新型的进一步改进：所述内循环降温管设有阀门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

实现数据中心与内循环降温管之间空气的循环，不需要使用空调即可实现对数据中心进行降温的功能，并且，空气在数据中心与内循环降温管之间循环的过程中，由于内循环降温管内的空气就取自数据中心内部，因此既不需要额外对空气进行加湿和干燥处理，也不会有数据中心外部的灰尘进入数据中心内部，从而能够满足数据中心内电子器件的工作环境和降温的要求，能够在降低数据中心内部空气温度的同时，有效降低数据中心冷却系统的能耗，达到能耗较低的优点。

扰流导热板与内循环降温管的延伸方向垂直，相邻的所述扰流导热板上的扰流通孔相互错开设置，使得空气通过扰流控流动时，能够通过扰流导热板和扰流控改变空气的流动方向，使空气与扰流导热板充分接触，从而使扰流导热板能够充分吸收空气中的热量，起到提高降温效果的作用。

通过扰流导热板改变空气的流动方向后，通过与内循环降温管延伸方向平行的整流导热板再次改变空气的流动方向，使空气沿内循环降温管的延伸方向继续流动，使空气能更通畅地在内循环降温管内流动，能够减小空气在内循环降温管上产生的噪音和震动。整流导热板改变空气流动的过程中，通过由于此时空气的流动方向与整流导热板的流动方向不同，因此能够使空气与整流导热板充分接触，从而使整流导热板能够充分吸收空气中的热量，起到提高降温效果的作用。

附图说明

图1为本申请实施例中一种数据中心的节能冷却系统的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图。

附图标记：11、内循环降温管；12、导热管；13、扰流导热板；14、扰流通孔；15、整流导热板；16、阀门；17、鼓风机；21、散热片；22、安装架；23、转动环；24、散热扇叶；25、驱动环；26、电机；27、主动齿轮；28、从动齿轮；31、新风管；32、空气干燥器；33、空气加湿器；34、进风风扇；35、进气阀；41、排风管；42、排风风扇；43、排气阀；51、数据中心。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本实用新型进一步说明：

实施例：

一种数据中心的节能冷却系统，如图1和图2所示，包括新风管31、排风管41和内循环降温管11。内循环降温管11两端分别与新风管31和排风管41连通，新风管31和排风管41均与数据中心51连通。

内循环降温管11固定连接有导热管12，导热管12套设于内循环降温管11，导热管12固定连接有多个穿设于内循环降温管11的扰流导热板13，扰流导热板13与内循环降温管11的延伸方向垂直，扰流导热板13设有扰流通孔14，相邻的扰流导热板13上的扰流通孔14相互错开设置。导热管12固定连接有多个穿设于内循环降温管11的整流导热板15，整流导热板15与内循环降温管11的延伸方向平行，整流导热板15设置于扰流导热板13靠近新风管31的一侧。内循环降温管11设有位于导热管12靠近排风管41一侧的鼓风机17，内循环降温管11设有位于导热管12靠近进风管一侧的阀门16。

导热管12设有散热装置，散热装置包括安装架22、转动环23、散热扇叶24、驱动环25、驱动组件和多个相互平行的散热片21，多个散热片21均与导热管12固定连接，散热片21设置于数据中心51外部。安装架22固定安装于导热管12，转动环23套设于导热管12且与安装架22转动连接，散热扇叶24与转动环23固定连接，驱动环25与散热扇叶24固定连接，驱动环25轴心与转动环23轴心重合，驱动组件安装于安装架22且与驱动环25连接。驱动组件包括电机26、主动齿轮27和从动齿轮28，从动齿轮28固定连接与驱动环25，电机26固定安装于安装架22，主动齿轮27固定安装于电机26输出轴且与从动齿轮28啮合。散热片21与内循环降温管11的延伸方向平行，散热扇叶24设置于散热片21沿内循环降温管11延伸方向上的一侧。

新风管31设有进气阀35、空气干燥器32、空气加湿器33和进风风扇34，进气阀35、空气干燥器32、空气加湿器33和进风风扇34均设置于内循环降温管11与新风管31连接处远离数据中心51的一侧，排风管41设有排气阀43和排风风扇42，排气阀43和排风风扇42均设置于内循环降温管11与排风管41连接处远离数据中心51的一侧。

本实施例具有以下优点：

数据中心51内的电子器件在工作过程中产生热量，使得数据中心51内的空气温度升高。通过鼓风机17将驱动空气流动，使数据中心51内的空气通过排风管41进入内循环降温管11，再通过新风管31进入数据中心51内部。通过排风管41进入内循环降温管11的空气与扰流导热板13和整流导热板15接触，并通过扰流导热板13和整流导热板15吸收空气中的热量，扰流导热板13和整流导热板15的热量通过导热管12传递到散热装置，通过散热装置将热量排出至数据中心51外部，从而实现吸收空气中的热量、降低空气温度的作用。内循环降温管11内的空气温度降低后，通过新风管31流动到数据中心51内，从而实现降低数据中心51内部温度的效果。

通过鼓风机17驱动数据中心51内的空气流动到内循环降温管11，通过扰流导热板13和整流导热板15降低空气温度后，再将温度较低的空气通过新风管31输送至数据中心51内，从而实现数据中心51与内循环降温管11之间空气的循环，不需要使用空调即可实现对数据中心51进行降温的功能，并且，空气在数据中心51与内循环降温管11之间循环的过程中，由于内循环降温管11内的空气就取自数据中心51内部，因此既不需要额外对空气进行加湿和干燥处理，也不会有数据中心51外部的灰尘进入数据中心51内部，从而能够满足数据中心51内电子器件的工作环境和降温的要求，能够在降低数据中心51内部空气温度的同时，有效降低数据中心51冷却系统的能耗，达到能耗较低的优点。

扰流导热板13与内循环降温管11的延伸方向垂直，相邻的所述扰流导热板13上的扰流通孔14相互错开设置，使得空气通过扰流控流动时，能够通过扰流导热板13和扰流控改变空气的流动方向，使空气与扰流导热板13充分接触，从而使扰流导热板13能够充分吸收空气中的热量，起到提高降温效果的作用。

通过扰流导热板13改变空气的流动方向后，通过与内循环降温管11延伸方向平行的整流导热板15再次改变空气的流动方向，使空气沿内循环降温管11的延伸方向继续流动，使空气能更通畅地在内循环降温管11内流动，能够减小空气在内循环降温管11上产生的噪音和震动。整流导热板15改变空气流动的过程中，通过由于此时空气的流动方向与整流导热板15的流动方向不同，因此能够使空气与整流导热板15充分接触，从而使整流导热板15能够充分吸收空气中的热量，起到提高降温效果的作用。

扰流导热板13和整流导热板15通过导热板将热量传递到散热片21上，从而能通过散热片21将热量排出到数据中心51外部。

驱动组件带动驱动环25、散热扇叶24和转动环23在安装架22上转动，散热扇叶24在转动时能够驱动散热片21周围的空气流动，使散热片21与空气充分接触，从而提高散热片21将热量排出热量的效率，能够起到提高对数据中心51的冷却效果的作用。

电机26运转时带动主动齿轮27转动，主动齿轮27通过与其啮合的从动齿轮28带动驱动环25转动，从而实现驱动组件带动驱动环25、散热扇叶24和转动环23转动的功能。

散热片21与内循环降温管11的延伸方向平行，使散热扇叶24能够驱动空气在散热片21之间的间隙处流动，能进一步使空气与散热片21充分接触，也能起到提高对数据中心51的冷却效果的作用。

初始状态，进气阀35和排气阀43处于关闭状态。当需要向数据中心51输送新风时，打开进气阀35，通过进风风扇34驱动新风管31内的空气通过空气干燥器32和空气加湿器33后进入数据中心51内，并能通过空气干燥器32和空气加湿器33使进入数据中心51内的空气的湿度能够满足电子器件的工作条件和散热的要求。当需要排出数据中心51内的空气时，打开排气阀43，通过排风风扇42驱动数据中心51内的空气通过排风管41排出。

在新风管31上，内循环降温管11与新风管31的连接处、空气干燥器32、空气加湿器33、进风风扇34和进气阀35沿远离数据中心51的方向依次排布；在排风管41上，内循环降温管11与拍分管的连接处、排风风扇42和排气阀43沿远离数据中心51的方向依次排布。当数据中心51不需要输送新风和排风时，鼓风机17和内循环降温管11能够独立于空气干燥器32、空气加湿器33、进风风扇34和排风风扇42运作，起到方便使用的效果。

当不需要对数据中心51内的空气进行降温时，将阀门16关闭，能防止新风管31内的新风空气直接通过内循环降温管11流动到排风管41内，保证新风管31内的空气能够流动到数据中心51。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (7)

1.一种数据中心的节能冷却系统，其特征在于：包括新风管(31)、排风管(41)和内循环降温管(11)，所述内循环降温管(11)两端分别与新风管(31)和排风管(41)连通，所述内循环降温管(11)固定连接有导热管(12)，所述导热管(12)套设于内循环降温管(11)，所述导热管(12)固定连接有多个穿设于内循环降温管(11)的扰流导热板(13)，所述扰流导热板(13)与内循环降温管(11)的延伸方向垂直，所述扰流导热板(13)设有扰流通孔(14)，相邻的所述扰流导热板(13)上的扰流通孔(14)相互错开设置，所述导热管(12)固定连接有多个穿设于内循环降温管(11)的整流导热板(15)，所述整流导热板(15)与内循环降温管(11)的延伸方向平行，所述整流导热板(15)设置于扰流导热板(13)靠近新风管(31)的一侧，所述内循环降温管(11)设有鼓风机(17)，所述导热管(12)设有散热装置。

2.根据权利要求1所述的一种数据中心的节能冷却系统，其特征在于：所述散热装置包括多个相互平行的散热片(21)，多个所述散热片(21)均与导热管(12)固定连接，所述散热片(21)设置于数据中心(51)外部。

3.根据权利要求2所述的一种数据中心的节能冷却系统，其特征在于：所述散热装置还包括安装架(22)、转动环(23)、散热扇叶(24)、驱动环(25)和驱动组件，所述安装架(22)固定安装于导热管(12)，所述转动环(23)套设于导热管(12)且与安装架(22)转动连接，所述散热扇叶(24)与转动环(23)固定连接，所述驱动环(25)与散热扇叶(24)固定连接，所述驱动环(25)轴心与转动环(23)轴心重合，所述驱动组件安装于安装架(22)且与驱动环(25)连接。

4.根据权利要求3所述的一种数据中心的节能冷却系统，其特征在于：所述驱动组件包括电机(26)、主动齿轮(27)和从动齿轮(28)，所述从动齿轮(28)固定连接与驱动环(25)，所述电机(26)固定安装于安装架(22)，所述主动齿轮(27)固定安装于电机(26)输出轴且与从动齿轮(28)啮合。

5.根据权利要求3所述的一种数据中心的节能冷却系统，其特征在于：所述散热片(21)与内循环降温管(11)的延伸方向平行，所述散热扇叶(24)设置于散热片(21)沿内循环降温管(11)延伸方向上的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种数据中心的节能冷却系统，其特征在于：所述新风管(31)设有空气干燥器(32)、空气加湿器(33)和进风风扇(34)，所述空气干燥器(32)、空气加湿器(33)和进风风扇(34)均设置于内循环降温管(11)与新风管(31)连接处远离数据中心(51)的一侧，所述排风管(41)设有排风风扇(42)，所述排风风扇(42)设置于内循环降温管(11)与排风管(41)连接处远离数据中心(51)的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种数据中心的节能冷却系统，其特征在于：所述内循环降温管(11)设有阀门(16)。

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