CN214536638U - 一种数据中心微模块机架式加湿系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种数据中心微模块机架式加湿系统，其包括微模块内的若干机柜和位于机柜之间的用于调节机房温度的列间空调，机柜内底部固设有用于调节微模块湿度的加湿装置，本申请具有实现微模块内温度与湿度解耦合控制的特点，为IT设备运行提供更精确的温湿度环境的要求，同时不占用机柜位，给客户更多的可用白空间。

Description

一种数据中心微模块机架式加湿系统

技术领域

本申请涉及电子通信的技术领域，尤其是涉及一种数据中心微模块机架式加湿系统。

背景技术

数据中心机房内的电子设备对环境的温湿度有严格的范围要求，根据ASHARE2008的标准，IT设备入口的温度范围18～27℃，对应湿度范围是露点温度不低于5.5℃，不高于15℃，且相对湿度不大于60%；适宜的环境湿度对于保障数据中心电子设备的长期稳定运行至关重要，湿度过高或过低都会提高电子设备的故障率；湿度过高，导致电子设备发生导电阳极故障（CAF）、吸湿性粉尘故障（HDF）、磁带介质故障、过度磨损和腐蚀等；湿度过低，电子设备容易受静电释放的危害，磁带产品和介质在低相对湿度下易出现过量差错；因此必须保证数据中心电子设备适宜的湿度环境。

伴随数据中心IT用电设备超高密方向的快速发展，一种称为微模块的机房建设形式得到了行业的普遍认可，该形式允许用户根据业务需要分期建设、灵活扩容、快速交付、工程产品化等特点，得到了业内的广泛应用。

微模块主要由机柜、列间空调组成的一个封闭气流组织形式，通常是密封冷通道的微模块形式。

现有的微模块包括若干机架，IT设备安装在机架内，微模块内的湿度控制依靠的是入列精密空调的调节，空调内配置了加湿装置；当微模块内湿度低于设定值时，空调内的加湿装置开启进行加湿。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有加湿装置发出的高湿空气会在空调的蒸发器内凝结降低加湿效率，以及空调制冷与加湿功能存在无法同时进行的缺点，进而不能保证电子设备适宜的温湿度环境要求的缺陷。

实用新型内容

为了改善加湿效率低下和不能保证电子设备适宜的温湿度环境要求的缺陷，本申请提供一种数据中心微模块机架式加湿系统。

本申请提供的一种数据中心微模块机架式加湿系统采用如下技术方案：

一种数据中心微模块机架式加湿系统，包括若干机柜和位于机柜一侧的用于调节机房温度的列间空调，每一列机柜组成一组微模块，机柜内底部固设有用于调节微模块湿度的加湿装置。

通过采用上述技术方案，若加湿装置位于列间空调内，当微模块处于高热负荷且低湿环境时，空调优先保证微模块的温度要求，因此会暂时禁止加湿功能的开启，只有温度满足设备需要后，才能进入加湿模式，因此电子设备就会处在低湿导致的静电释放危害之下，将加湿装置设置在机柜的底部，能够有效防止空调在进行温度调节时，加湿装置不工作，进而提高了电子设备的安全性，同时能够有效防止高湿空气经过列间空调的蒸发器产生凝结，进而提高了加湿效率；且加湿装置不额外占用机柜的柜位，整个机柜内除了加湿装置外，其余空间均为用户的可用白空间，加湿装置和列间空调协同工作，实现温度与湿度的解耦合控制，进而使得微模块的温湿度调节更加高效，保证了电子设备适宜的温湿度环境要求。

优选的，所述加湿装置包括带有箱盖的箱体、水盘、湿膜、风机、水泵、喷水管和过滤网，箱体固定在机柜内底壁，水盘固定在箱体内底壁，湿膜固定在水盘上，水泵固定在水盘内并与喷水管连通，喷水管远离水泵的一端朝向湿膜的顶部，风机嵌设在箱体的侧壁，过滤网嵌设在箱体正对风机的侧壁。

通过采用上述技术方案，湿膜材料具有较强的吸水性、很好的自我清洗能力、无毒、耐酸碱、耐霉菌、阻燃及提供水分与空气间最大的接触表面积等特点，启动风机和水泵，使得水盘内的水通过喷水管喷到湿膜上，当干燥的空气通过过滤网进入箱体内，并再通过湿膜材料时，水分子充分吸收空气中的热量而汽化、蒸发，使空气的湿度增加，形成湿润的空气，高湿空气最终通过风机送到微模块内，最终达到对微模块环境加湿的目的。

优选的，所述水盘侧壁连通有进水电磁阀和排水电磁阀。

通过采用上述技术方案，根据水盘内的水位高度，进行进水电磁阀和排水电磁阀的开启与关闭，能够保证水盘内的水足够多，进而保证了加湿效率稳定。

优选的，所述水泵至少有两个且均与喷水管连通，水泵之间并联设置。

通过采用上述技术方案，多台水泵的设置，使得若一台水泵故障导致无法工作后，其他的水泵可以提供满负荷的备用需求，进而保证了加湿装置的加湿效率稳定。

优选的，所述箱体内固设有两个温湿度传感器，水盘内固设有液位传感器。

通过采用上述技术方案，出于可靠性的考虑，液位传感器根据水盘内液位高度进行进水、排水、溢水告警等操作，大大减少加湿装置发生溢水的风险；因为温湿度传感器容易发生测量值漂移的故障，两个温湿度传感器的设计，一方面作为1+1的冗余配置保障参数检测的可靠性，另一方面两个温湿度传感器做相互校对，当两个温湿度传感器检测值差距较大时，则上报温湿度传感器故障告警。

优选的，所述加湿装置包括带有箱盖的箱体、水盘、风机、过滤网、水泵、电极桶和电极棒，电极棒插在电极桶内，水泵固定在电极桶下方并与其连通，水泵和电极桶均固定在水盘上，风机嵌设在箱体的侧壁，过滤网嵌设在箱体正对风机的侧壁。

通过采用上述技术方案，启动风机和水泵，使得电极桶内的水位升高，将电极棒通电，借助水中的离子移动将水加热至沸腾，使得高湿空气从电极桶的上方扩散至箱体内，经过风机的抽动，使得空气从过滤网处进入箱体，并带动水蒸气从风机处流到外界，等温加湿效果明显，能够对空气的加湿量进行控制和调节，使得微模块的湿度调节效率更高。

优选的，所述电极桶和水泵均共有两个。

通过采用上述技术方案，若其中一个电极桶故障导致无法使用，则另一个电极桶能够满足备用需求，进而保证了微模块的湿度要求。

优选的，所述箱体内固设有两个温湿度传感器，水盘内固设有液位传感器。

通过采用上述技术方案，出于可靠性的考虑，液位传感器根据水盘内液位高度进行进水、排水、溢水告警等操作，大大减少加湿装置发生溢水的风险；因为温湿度传感器容易发生测量值漂移的故障，两个温湿度传感器的设计，一方面作为1+1的冗余配置保障参数检测的可靠性，另一方面两个温湿度传感器做相互校对，当两个温湿度传感器检测值差距较大时，则上报温湿度传感器故障告警。

优选的，所述机柜内底壁固定连接有环形的挡板，箱体放置在挡板内，箱体外侧壁开设有卡槽，挡板侧壁开设有与卡槽相通的卡孔，卡孔内滑移连接有卡柱，卡柱的一端伸入卡槽内，卡柱位于卡槽内的端面倾斜朝上，卡柱另一端位于外界并固定连接有固定板，挡板外侧壁与固定板靠近挡板的侧壁之间固定有弹簧，弹簧包裹在卡柱的外部。

通过采用上述技术方案，将箱体放在挡板内，能够对加湿装置进行初步的限位，以提高加湿装置在机柜内的稳定性，箱体放入挡板内时，同时箱体将卡柱的内端顶入卡孔内，当卡槽移动至与卡孔相通时，弹簧的回缩力使得卡柱插入卡槽内，即可完成加湿装置的固定，使得加湿装置在机柜内的拆装十分方便，进而便于加湿装置的维修与更换。

优选的，所述卡孔内壁开设有滑槽，卡柱位于卡孔内的侧壁固定连接有滑块，滑块在滑槽内滑移，卡柱插入卡槽时，滑块位于滑槽远离连接板的一端，滑槽靠近固定板的一端开设有定位槽，卡柱脱离卡槽时，滑块位于定位槽处，定位槽供滑块插入。

通过采用上述技术方案，在拆卸加湿装置时，向外拉动卡柱使得弹簧拉伸，同时滑块在滑槽内移动，当滑块滑移至定位槽处时，卡柱已完全脱离卡槽，稍微拧动卡柱即可使得滑块插入定位槽内，卡柱相对于挡板固定，此时即可松手进行下一个卡柱脱离卡槽的过程，使得加湿装置的拆卸十分便捷。

附图说明

图1是本申请实施例1的结构示意图；

图2是本申请实施例1中为显示湿膜的结构示意图；

图3是本申请实施例2中为显示电极桶的结构示意图；

图4是本申请实施例3中为显示卡柱和卡槽的结构剖视图；

图5是图4中A部分为显示滑块和滑槽的局部放大示意图。

图中，1、微模块；2、列间空调；3、机柜；4、箱体；41、水盘；42、风机；43、过滤网；44、水泵；5、湿膜；51、喷水管；6、电极桶；61、电极棒；7、进水电磁阀；71、排水电磁阀；72、温湿度传感器；73、液位传感器；8、挡板；81、卡槽；82、卡孔；83、滑槽；84、定位槽；9、卡柱；91、固定板；92、弹簧；93、滑块。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种数据中心微模块机架式加湿系统。

实施例1

参考图1，数据中心微模块机架式加湿系统包括微模块1内的若干机柜3和若干位于机柜3之间的列间空调2，机柜3内底壁固设有用于调节微模块1湿度的加湿装置，列间空调2用于调节微模块1的温度；将加湿装置与列间空调2分离开来，使得加湿装置和列间空调2各自工作之间的影响大大减少，微模块1的温度与湿度调节同时能够得到稳定的保障，提高了电子设备的安全性的同时，还能够大大减少高湿空气经过列间空调2的蒸发器产生凝结的可能性，进而提高了加湿效率，使得微模块1的温湿度调节更加高效。

如图2所示，加湿装置包括带有箱盖的箱体4、水盘41、若干风机42、过滤网43、若干水泵44、喷水管51和湿膜5，箱体4固定在机柜3内底壁，水盘41固定在箱体4内底壁，若干风机42均固定嵌设在箱体4的同一侧壁，过滤网43固定嵌设在箱体4远离风机42的侧壁，水泵44均固定在水盘41内，喷水管51均与水泵44连通，且若干水泵44之间并联设置，湿膜5竖直固定在水盘41内，湿膜5位于靠近风机42的位置，喷水管51远离水泵44的一端朝下湿膜5的顶部，本实施例中风机42可采用定频风机或者无极调速的EC风机，风机42的启停数量与风机42转速依赖于环境所需加湿量，加湿需求大时，则风机42开启数量多且风机42转速高，反之亦然；启动风机42和水泵44，水盘41内的水通过水泵44抽到喷水管51内并喷到湿膜5上，外界的干燥空气通过过滤网43进入箱体4内，再通过湿膜5后变位高湿空气并从风机42处送出，最终达到对微模块环境加湿的目的。

整个加湿装置占用空间少，使得机柜3内的可用白空间更大，保证用户使用需求，风机42与水泵44均采用轮巡的控制方式，轮巡控制即风机42之间按照一定的逻辑控制进行轮流运行、休息的控制逻辑，目的是保证各个风机42的运行时间尽量一致，最大化提高加湿器整机的可靠运行时间，同时保证多个水泵44的运行时间尽量一致，提高加湿器整机运行的可靠性。

如图2所示，水盘41内固设有液位传感器73，水盘41侧壁连通有进水电磁阀7和排水电磁阀71；进水电磁阀7和排水电磁阀71的启停控制依赖于加湿需求与水盘41内的液位检测需求，如果有加湿需求，且水盘41内的液位低于液位下限时，进水电磁阀7打开进水，当水盘41内液位触发液位上限时关停进水电磁阀7，水盘41触发高液位告警时，则排水电磁阀71打开，当高液位告警解除后，则关停排水电磁阀71，保证了加湿装置整体运行的稳定性和安全性。

如图2所示，箱体4内壁固设有两个温湿度传感器72，且均固定在靠近过滤网43的位置；过滤网43处为加湿装置的进风口，温湿度传感器72能够对进入箱体4内的空气进行温湿度检测，而两个温湿度传感器72的设置能够保障参数检测的可靠性，另一方面两个温湿度传感器72做相互校对，当两个温湿度传感器72检测值差距较大时，则上报温湿度传感器72故障告警。

本申请实施例1的实施原理为：根据加湿需求采用轮巡的控制方式开启风机42和水泵44，水盘41内的水通过水泵44抽到喷水管51内并喷到湿膜5上，外界的干燥空气通过过滤网43进入箱体4内，再通过湿膜5后变位高湿空气并从风机42处抽出，同时液位传感器73能够对水盘41内的水位进行检测，以根据水位的高低启闭进水电磁阀7和排水电磁阀71，根据两个温湿度传感器72的数据参数即可判断微模块1内的空气湿度是否达到需求，使得整个加湿系统的加湿效率高且加湿稳定性强。

实施例2

参考图3，本实施例与实施例1的不同之处在于，加湿装置包括带有箱盖的箱体4、固定在箱体4内底壁的水盘41、固定嵌设在箱体4侧壁的若干风机42、固定嵌设在箱体4远离风机42的侧壁上的过滤网43、固定在水平内的若干水泵44、固定在每个水泵44上并与其连通的电极桶6和固定插设在电极桶6顶端的电极棒61，箱体4固设在机柜3内底壁，本实施例中电极桶6和水泵44均共有两个，每个电极桶6上插设两个电极棒61；启动风机42和水泵44，水盘41内的水抽到电极桶6内，将两个电极棒61通电，借助水中的离子移动将水加热至沸腾，使得高湿空气从电极桶6的上方扩散至箱体4内，同时外界干燥空气通过过滤网43进入箱体4内，风机42将干燥空气和水蒸气混合后的高湿空气抽到外界进行空气加湿，根据电极桶6内的水位高低能够水蒸气的出水量进行控制和调节，使得微模块1的湿度调节效率更高。

本申请实施例2的实施原理为：根据加湿需求采用轮巡的控制方式开启风机42，水盘41内的水通过水泵44抽到电极桶6内，将电极棒61通电，使得电极桶6内的水沸腾产生水蒸气并扩散到箱体4内，通过过滤网43进入箱体4内的干燥空气和水蒸气混合后变为高湿空气，再经过风机42抽到外界进行加湿，同时液位传感器73能够对水盘41内的水位进行检测，以根据水位的高低启闭进水电磁阀7和排水电磁阀71，根据两个温湿度传感器72的数据参数即可判断微模块1内的空气湿度是否达到需求，根据电极桶6内的水位高低能够水蒸气的出水量进行控制和调节，使得微模块1的湿度调节效率更高。

实施例3

参考图4，本实施例与实施例1、2的不同之处在于，机柜3内底壁固设有环状的挡板8，箱体4放置在挡板8内，箱体4外侧壁开设有水平若干卡槽81，挡板8内侧壁水平开设有若干卡孔82，箱体4放入挡板8内后，每个卡孔82与不同的卡槽81相通，卡孔82内水平滑移有圆柱状的卡柱9，卡柱9的内端伸入卡槽81内，卡柱9伸入卡槽81内的端面倾斜朝上，卡柱9远离卡槽81的一端位于外界并固定连接有固定板91，固定板91靠近卡槽81的侧壁与挡板8的外侧壁之间固定连接有弹簧92，弹簧92套在卡柱9上，弹簧92的伸缩方向与卡柱9的滑移方向一致。

在进行加湿装置的安装时，将箱体4放置在挡板8内，同时箱体4将卡柱9的内端挤压入卡孔82内，当卡槽81移动至与卡孔82相通时，弹簧92的回缩力使得卡柱9插入卡槽81内，即可完成加湿装置与机柜3的固定，使得加湿装置在机柜3内的拆装十分方便，进而便于加湿装置的维修与更换。

参考图4和图5，卡孔82内壁开设有滑槽83，滑槽83的长度方向平行于卡柱9的滑移方向，卡柱9位于卡孔82内的侧壁固定连接有滑块93，滑块93在滑槽83内水平滑移，滑槽83远离卡槽81的一端连通有定位槽84，定位槽84供滑块93插入，卡柱9插入卡槽81时，滑块93位于滑槽83靠近卡槽81的一端，卡柱9完全脱离卡槽81时，滑槽83位于定位槽84处；在进行加湿装置的拆卸时，向外拉动固定板91使得卡柱9脱离卡槽81，同时滑块93在滑槽83内滑移，弹簧92进行拉伸，当滑块93滑移至定位槽84处时，卡柱9已完全脱离卡槽81，稍微转动卡柱9使得滑块93插入定位槽84内，此时卡柱9已相对于挡板8固定，此时即可松手进行下一个卡柱9脱离卡槽81的过程，使得加湿装置的拆卸十分便捷。

本申请实施例3的实施原理为：在将加湿装置安装到机柜3内时，先将箱体4放置在挡板8内，同时箱体4将卡柱9的内端挤压入卡孔82内，当卡槽81移动至与卡孔82相通时，弹簧92的回缩力使得卡柱9插入卡槽81内，即可完成加湿装置与机柜3的固定；在将加湿装置进行拆卸时，向外拉动固定板91使得卡柱9脱离卡槽81，同时滑块93在滑槽83内滑移，弹簧92进行拉伸，当滑块93滑移至定位槽84处时，卡柱9已完全脱离卡槽81，稍微转动卡柱9使得滑块93插入定位槽84内，此时卡柱9已相对于挡板8固定，此时即可松手进行下一个卡柱9脱离卡槽81的过程，使得加湿装置的拆装十分便捷，进而便于加湿装置的维修与更换。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：包括微模块(1)内的若干机柜(3)和位于机柜(3)之间的用于调节机房温度的列间空调(2)，机柜(3)内底部固设有用于调节微模块(1)湿度的加湿装置。

2.根据权利要求1所述的一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：所述加湿装置包括带有箱盖的箱体(4)、水盘(41)、湿膜(5)、风机(42)、水泵(44)、喷水管(51)和过滤网(43)，箱体(4)固定在机柜(3)内底壁，水盘(41)固定在箱体(4)内底壁，湿膜(5)固定在水盘(41)上，水泵(44)固定在水盘(41)内并与喷水管(51)连通，喷水管(51)远离水泵(44)的一端朝向湿膜(5)的顶部，风机(42)嵌设在箱体(4)的侧壁，过滤网(43)嵌设在箱体(4)正对风机(42)的侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：所述水盘(41)侧壁连通有进水电磁阀(7)和排水电磁阀(71)。

4.根据权利要求2所述的一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：所述水泵(44)至少有两个且均与喷水管(51)连通，水泵(44)之间并联设置。

5.根据权利要求2所述的一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：所述箱体(4)内固设有两个温湿度传感器(72)，水盘(41)内固设有液位传感器(73)。

6.根据权利要求1所述的一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：所述加湿装置包括带有箱盖的箱体(4)、水盘(41)、风机(42)、过滤网(43)、水泵(44)、电极桶(6)和电极棒(61)，电极棒(61)插在电极桶(6)内，水泵(44)固定在电极桶(6)下方并与其连通，水泵(44)和电极桶(6)均固定在水盘(41)上，风机(42)嵌设在箱体(4)的侧壁，过滤网(43)嵌设在箱体(4)正对风机(42)的侧壁。

7.根据权利要求6所述的一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：所述电极桶(6)和水泵(44)均共有两个。

8.根据权利要求6所述的一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：所述箱体(4)内固设有两个温湿度传感器(72)，水盘(41)内固设有液位传感器(73)。

9.根据权利要求2或6所述的一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：所述机柜(3)内底壁固定连接有环形的挡板(8)，箱体(4)放置在挡板(8)内，箱体(4)外侧壁开设有卡槽(81)，挡板(8)侧壁开设有与卡槽(81)相通的卡孔(82)，卡孔(82)内滑移连接有卡柱(9)，卡柱(9)的一端伸入卡槽(81)内，卡柱(9)位于卡槽(81)内的端面倾斜朝上，卡柱(9)另一端位于外界并固定连接有固定板(91)，挡板(8)外侧壁与固定板(91)靠近挡板(8)的侧壁之间固定有弹簧(92)，弹簧(92)包裹在卡柱(9)的外部。

10.根据权利要求9所述的一种数据中心微模块机架式加湿系统，其特征在于：所述卡孔(82)内壁开设有滑槽(83)，卡柱(9)位于卡孔(82)内的侧壁固定连接有滑块(93)，滑块(93)在滑槽(83)内滑移，卡柱(9)插入卡槽(81)时，滑块(93)位于滑槽(83)远离连接板的一端，滑槽(83)靠近固定板(91)的一端开设有定位槽(84)，卡柱(9)脱离卡槽(81)时，滑块(93)位于定位槽(84)处，定位槽(84)供滑块(93)插入。

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