CN216424709U - 一种舱体结构及具有其的水下数据中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数据中心架构技术领域，具体涉及一种舱体结构及具有其的水下数据中心。舱体结构，用于布设水下数据中心，包括：舱本体，呈半圆柱状；第一舱室，设于舱本体内，第一舱室的一面由舱本体的平面侧壁组成，第一舱室内用于安装工作设备；第二舱室，设于舱本体内，第一舱室与第二舱室之间相互隔离，第二舱室上设有注入口和排出口，注入口与排出口处均安装有阀门组件。通过设置第二舱体实现舱本体的自主沉浮，能够极大地降低水下数据中心的安装打捞回收维护作业的施工难度，缩短施工时间，降低施工成本。

Description

一种舱体结构及具有其的水下数据中心

技术领域

本实用新型涉及数据中心架构技术领域，具体涉及一种舱体结构及具有其的水下数据中心。

背景技术

陆地数据中心占地大，能耗高，消耗大量淡水。而数据中心的主要用户都集中在中国沿海的发达城市。这些城市的土地资源是稀缺昂贵的。所有新建的陆地数据中心都在远郊，导致数据延时高。

随着技术发展，水下数据中心孕育而生。水下数据中心不消耗淡水，用海水冷却；不需要高能耗的冷机空调制冷，节约电能；不占用陆地土地资源；紧贴沿海发达城市，数据延时低。

现有技术中的水下数据中心总体结构解决方案是服务器与配电设备放置在圆柱形罐体内，在罐体顶部布置海水冷却管路系统，整体式的防护罩将其覆盖保护。沉入水下时，罐体的浮力大于重力，需要安装在重型底座上才能沉入水下。大型防沉板基础安装在水下，罐体和底座落座在防沉板基础上。在水下安装时首先安装防沉板基础，然后安装罐体和底座及其附属海水管路，最终安装防护罩。施工过程中还需要使用浮吊、驳船等特种工程船，施工时间长，费用高。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的水下数据中心进行海上安装打捞回收维护作业施工困难，施工成本高的缺陷，从而提供一种舱体结构及具有其的水下数据中心。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种舱体结构，用于布设水下数据中心，包括：

舱本体，呈半圆柱状；

第一舱室，设于舱本体内，第一舱室的一面由舱本体的平面侧壁组成，第一舱室内用于安装工作设备；

第二舱室，设于舱本体内，第一舱室与第二舱室之间相互隔离，第二舱室上设有注入口和排出口，注入口与排出口处均安装有阀门组件。

可选地，还包括设于舱本体内的第三舱室，第一舱室、第二舱室和第三舱室之间均相互隔离，第三舱室内用于安装冷却设备。

可选地，第三舱室与第一舱室相邻设置。

可选地，第一舱室与舱本体内壁之间铺设有控温设备，控温设备与冷却设备连通。

可选地，控温设备与第一舱室之间还设置有静电隔离层。

可选地，还包括防沉板，安装在舱本体外呈水平面的一侧，防沉板上设置有限位凸台，限位凸台与舱本体抵接配合。

可选地，防沉板背离舱本体的一面上安装有支撑件。

可选地，舱本体的舱壁内浇筑有混凝土层。

可选地，第二舱室间隔设置有多个，多个第二舱室之间关于舱本体的轴向的对称面对称设置。

本实用新型还提供一种水下数据中心，具有本实用新型所述的舱体结构。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的舱体结构，用于布设水下数据中心，包括：舱本体，呈半圆柱状；第一舱室，设于舱本体内，第一舱室的一面由舱本体的平面侧壁组成，第一舱室内用于安装工作设备；第二舱室，设于舱本体内，第一舱室与第二舱室之间相互隔离，第二舱室上设有注入口和排出口，注入口与排出口处均安装有阀门组件。

在海底等水下架设数据中心时，首先将数据中心的工作设备安装布设在第一舱室内，对舱体结构依次吊装布放即可完成水下数据中心的架设。通过在舱本体内分设第一舱体和第二舱体，将第二舱体作为浮力舱，在吊装下沉时，打开注入口和排出口的阀门组件，令水进入到第二舱体内，增加舱本体的整体重量，使其大于舱本体所受到的浮力，即可使舱本体自动下沉。当需要上浮维护时，将压缩空气软管与注入口对接，打开排出口，向第二舱体内注入空气的同时排出水，当舱本体整体的重量小于浮力是即可开始上浮至海面上。通过设置第二舱体实现舱本体的自主沉浮，能够极大地降低水下数据中心的安装打捞回收维护作业的施工难度，缩短施工时间，降低施工成本。在舱本体沉入到水底时，第二舱体内部注满水，有效地减少了整体结构的排水量，减少配重量。通过控制舱本体的平面壁面朝下设置，使得平面与海底配合，能够增加舱本体在海底的稳定性。将第一舱室的一面由舱本体的平面壁面构成，由于工作设备多为立方体，通过将工作设备安装在平面上能够增加空间利用率，降低工作设备在舱本体内的安装难度。

2.本实用新型提供的舱体结构，还包括设于所述舱本体内第三舱室，第一舱室、第二舱室和第三舱室之间均相互隔离，第三舱室内用于安装冷却设备。通过将冷却设备安装在第三舱室内，使得冷却设备与外界分离，避免海水等对冷却设备造成腐蚀，提升冷却设备运行时的稳定新，能够大大延长冷却设备的寿命。

3.本实用新型提供的舱体结构，还包括防沉板，安装在舱本体外呈水平面的一侧，防沉板上设置有限位凸台，限位凸台与舱本体抵接配合。通过设置防沉板对舱本体进行支撑，避免水底不平导致舱本体发生倾斜，同时还能防止舱本体陷入到水底的淤泥中。通过设置限位凸台，使舱本体与限位凸台抵接配合，使得舱本体能够稳定在防沉板上，可以限制水下水流对舱本体冲击导致舱本体发生移动。

4.本实用新型提供的舱体结构，舱本体的舱壁内浇筑有混凝土层。通过在舱本体中浇筑混凝土层，能够对舱本体的内壁进行保护，避免舱本体的侧壁被海水腐蚀，通过增加混凝土层还能增加舱本体的整体重量，提升舱本体在水下的稳定性。

5.本实用新型提供的舱体结构，第二舱室间隔设置有多个，多个第二舱室之间关于舱本体的轴向的对称面对称设置。通过在舱本体内对称设置多个第二舱室，利用多个第二舱室共同工作来控制舱本体的沉浮，提高舱本体在沉浮过程中的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的实施方式中提供的舱体结构的结构示意图。

图2为本实用新型的实施方式中提供的舱体结构的侧视图。

图3为图2中A－A方向的剖视图。

附图标记说明：1、舱本体；2、第三舱室；3、阀门组件；4、注入口；5、第一舱室；6、隔离板；7、第二舱室；8、排出口；9、限位凸台；10、防沉板；11、地板；12、水密门。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1至图3所述为本实施例中提供的一种舱体结构，舱体结构用于布设海底数据中心，数据中心还可通过舱体结构布设在湖底、河底等大型水体底部。舱体架构包括：舱本体1和设于舱本体1内的第一舱室5、第二舱室7、第三舱室2，第一舱室5、第二舱室7和第三舱室2之间通过隔离板6相互隔离。

舱本体1为半圆柱状结构，包括一个平面状的侧壁和一个曲面状的侧壁，以及设置在两端的两个半圆形的侧壁。第一舱室5的一面由舱本体1的平面侧壁组成，第一舱室5内用于安装工作设备。第一舱室5与第二舱室7之间相互隔离，第二舱室7上设有注入口4和排出口8，注入口4与排出口8处均安装有阀门组件3。在排出口8的阀门组件3包括依次设置的球阀、止回阀、外螺纹快速接头和内螺纹管帽，止回阀用于防止上浮排水时，海水回灌，在注入口4处的阀门组件3可不设置止回阀。本实施例中，舱本体1的内腔被隔离板6分为上下两层。上层空间被分隔为三部分，上层的三个腔室中，两侧的腔室作为第二舱室7，中间的一个腔室作为第三腔室，第三舱室2内用于安装作为冷却设备的水冷却循环系统。下层空间被分隔为五部分，两侧的两个腔室作为第二腔室，上层的两个第二腔室以及下层的两个第二舱室7之间均关于舱本体1的轴向的对称面对称设置。中间的三个腔室作为第一腔室。三个第一腔室中，两侧的第一腔室安装IT机箱，中间的第一腔室中铺设供配电设备，对IT机箱进行供配电。在三个第一腔室之间的隔离板6上均安装有水密门12，在舱本体1的半圆形的侧壁上设有一个水密门12，该水密门12与安装供配电设备的第一腔室对齐。第三腔室和中间位置的第一腔室对齐，二者之间通过隔离板6隔离。

第一舱室5与舱本体1的平面内壁之间铺设地板11，地板11中埋设有作为控温设备的暖通通道，暖通通道与水冷却循环系统连通。水冷却循环系统通过将外界海水抽入到舱本体1内对舱本体1内部进行降温，通过在第一舱室5底部设置与水冷却循环系统连通的暖通通道来对第一舱室5内进行直接降温。为了防止暖通通道运行产生的静电对第一腔室内的设备造成影响，地板11与第一舱室5之间还设置有作为静电隔离层的静电隔离垫。

在舱本体1外呈水平面的一侧安装防沉板10，在防沉板10四周的边缘处设置有朝上延伸的限位凸台9，限位凸台9与舱本体1抵接配合。为了避免海底不平整导致防沉板10倾斜，在防沉板10背离舱本体1的一面上安装有多个支撑腿。为了增加舱本体1的整体重量，提高稳定性，在舱本体1的舱壁内浇筑有混凝土层。

舱本体1落座在海底的防沉板10上，舱本体1可通过调整舱壁和底板的钢筋混凝土厚度调整舱本体1在海水中的自重，保证其在海底的稳定性。限位凸台9可以限制海底洋流对舱本体1水平作用力的影响。当舱本体1需要上浮维护时，由潜水员带压缩空气软管下潜接入压缩空气注入口4上，潜水员打开海水排出口8的球阀和内螺纹管帽。维护船泵入压缩空气，第二舱室7内的海水从海水排出口8排出。当舱本体1的整体浮力大于自重时，舱本体1开始上浮。通过控制四个第二舱室7内的空气量来调节舱本体1在海中的上浮姿态。使其平稳上浮至海面。维护人员通过舱本体1半圆形侧壁上的水密门12进入舱本体1中。

舱本体1的顶部外轮廓为圆弧状，保证了舱本体1在海底的强度和刚度，舱本体1结构中的第一舱体均为矩形，将IT机柜和供配电设备等放置在矩形舱体中，空间利用率高。同时在舱本体1内腔中的边角空间处设置第二舱室7，通过向第二舱室7中注入水或注入空气，使得海底数据中心整体自主沉浮，能够极大地降低在数据中心安装维护过程中的吊装费用。舱体结构中的混凝土层保护罩和舱本体1结合成一体，且将舱本体1设置成半圆柱状，能够降低舱本体1的底面积并降低舱体结构的整体高度，提高舱体结构在海底的稳定性。

作为替代的实施方式，水冷却循环系统安装在舱本体的外侧壁。

实施例2

本实施例中提供一种水下数据中心，包括实施例1中所述的舱体结构，水下数据中心可布设在海底、湖底、河底等大型水体的底部。通过在舱体结构中布置水下数据中心，通过第二舱体实现舱本体的自主沉浮，能够极大地降低水下数据中心的安装打捞回收维护作业的施工难度，缩短施工时间，降低施工成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种舱体结构，其特征在于，用于布设水下数据中心，包括：

舱本体(1)，呈半圆柱状；

第一舱室(5)，设于所述舱本体(1)内，所述第一舱室(5)的一面由所述舱本体(1)的平面侧壁组成，所述第一舱室(5)内用于安装工作设备；

第二舱室(7)，设于所述舱本体(1)内，所述第一舱室(5)与所述第二舱室(7)之间相互隔离，所述第二舱室(7)上设有注入口(4)和排出口(8)，所述注入口(4)与所述排出口(8)处均安装有阀门组件(3)。

2.根据权利要求1所述的舱体结构，其特征在于，还包括设于所述舱本体(1)内的第三舱室(2)，所述第一舱室(5)、所述第二舱室(7)和所述第三舱室(2)之间均相互隔离，所述第三舱室(2)内用于安装冷却设备。

3.根据权利要求2所述的舱体结构，其特征在于，所述第三舱室(2)与所述第一舱室(5)相邻设置。

4.根据权利要求2或3所述的舱体结构，其特征在于，所述第一舱室(5)与所述舱本体(1)内壁之间铺设有控温设备，所述控温设备与所述冷却设备连通。

5.根据权利要求4所述的舱体结构，其特征在于，所述控温设备与所述第一舱室(5)之间还设置有静电隔离层。

6.根据权利要求1至3任一项所述的舱体结构，其特征在于，还包括防沉板(10)，安装在所述舱本体(1)外呈水平面的一侧，所述防沉板(10)上设置有限位凸台(9)，所述限位凸台(9)与所述舱本体(1)抵接配合。

7.根据权利要求6所述的舱体结构，其特征在于，所述防沉板(10)背离所述舱本体(1)的一面上安装有支撑件。

8.根据权利要求1至3任一项所述的舱体结构，其特征在于，所述舱本体(1)的舱壁内浇筑有混凝土层。

9.根据权利要求1至3任一项所述的舱体结构，其特征在于，所述第二舱室(7)间隔设置有多个，多个所述第二舱室(7)之间关于所述舱本体(1)的轴向的对称面对称设置。

10.一种水下数据中心，其特征在于，具有权利要求1至9任一项所述的舱体结构。

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