CN216532344U - 一种机房冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机房冷却系统，包括机房，服务器部件和制冷设备；机房的侧壁上设有冷却装置，冷却装置包括箱体、设于箱体内的显热交换器，以及设于箱体的内壁上的第一风机和第二风机，显热交换器包括相互隔绝的第一风道和第二风道；箱体的其中一侧开设有连通第一风道的第一进风口和第一出风口，且第一进风口和第一出风口连通机房内部，箱体的另一侧上开设有连通第二风道的第二进风口和第二出风口，且第二进风口和第二出风口连通机房的外部。本实用新型达到了利用自然冷源辅助机房降温达到节能的目的，同时避免了现有的机房自然通风冷却系统容易将机房外的灰尘颗粒在冷却的同时送入机房内，影响机房内的服务器部件正常使用的问题。

Description

一种机房冷却系统

技术领域

本实用新型涉及机房冷却技术领域，尤其是涉及一种机房冷却系统。

背景技术

近些年来，数据中心向着大规模、集成化、高密度的方向快速发展。有调查显示，近十年来，服务器的功耗增加了15倍，单个机架的功耗已达20～30KW，其发热量也随之显著增加，数据中心冷却系统的作用愈发关键。数据中心冷却效果不好，将导致服务器产热无法及时排出，服务器部件温度升高，导致宕机事件，严重时将烧毁设备，甚至发生火灾。

传统的房间级、行间级冷却系统由于气流组织不均匀，且离发热部件较远，将会导致机房内局部温度过高，产生局部热点。即使送风气流均匀通过机柜，但由于服务器元器件的发热功率大小不一，也很难消除局部热点。通常消除局部热点的方法是加大空调制冷量，用更多的冷风来冷却降温，这样势必会造成数据中心能耗的增加，不符合节能环保理念。

为了解决上述问题，企业研究开发出利用全新风自然冷却技术，利用自然冷源实现对机房内的服务器部件进行冷却。虽然能够在一定程度上降低制冷设备的使用频率，降低能耗的作用。但是由于有新风进入机房内，会将机房外部的空气中存在的灰尘颗粒送入机房内，导致机房内的服务器部件在灰尘颗粒的影响下使用可靠性降低的情况发生。

因此，有必要研究开发一种既能够利用自然冷源冷却机房减少机房内的制冷设备的使用时间，从而降低机房的冷却能耗，同时也能防止机房外的灰尘颗粒通过新风进入机房内影响服务器部件正常使用的机房冷却系统，解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种机房冷却系统，用以解决现有的机房冷却系统容易将机房外的灰尘颗粒在冷却的同时送入机房内，影响机房内的服务器部件正常使用的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供的一种机房冷却系统，具体实施方案如下：

一种机房冷却系统，包括机房，以及设于机房内的服务器部件和制冷设备，所述制冷设备朝向所述服务器部件设置；所述机房的侧壁上设有冷却装置，所述冷却装置包括箱体、设于箱体内的显热交换器，以及设于箱体的内壁上的第一风机和第二风机，所述显热交换器包括相互隔绝的第一风道和第二风道，所述第一风道和第二风道间隔地设置有多层，且所述第一风道和第二风道相邻设置，经过第一风道的气流和经过第二风道的气流进行热交换；所述箱体的其中一侧开设有连通所述第一风道的第一进风口和第一出风口，且所述第一进风口和第一出风口连通所述机房内部，所述箱体的另一侧上开设有连通所述第二风道的第二进风口和第二出风口，且所述第二进风口和第二出风口连通机房的外部；所述第一风机朝向所述第一进风口设置，所述第二风机朝向所述第二进风口设置。

目前，企业研究开发出利用全新风自然冷却技术，利用自然冷源实现对机房内的服务器部件进行冷却。虽然能够在一定程度上降低制冷设备的使用频率，降低能耗的作用。但是由于有新风进入机房内，会将机房外部的空气中存在的灰尘颗粒送入机房内，导致机房内的服务器部件在灰尘颗粒的影响下使用可靠性降低的情况发生。

本实用新型的一种机房冷却系统，相对于现有技术，通过在机房的侧壁上设有冷却装置，冷却装置包括箱体，设于箱体内的显热交换器，以及设于箱体内壁上的第一风机和第二风机，利用显热交换器将箱体的分隔成相互隔绝的第一风道和第二风道，利用箱体上开设的第一进风口、第一出风口、第二进风口以及第二出风口，使得机房内的服务器部件散发的热气在第一风机的作用下通过第一进风口进入第一风道内，同时机房外的自然冷空气在第二风机的作用下通过第二进风口进入第二风道内，与第一风道内的热气进行热交换，使得第一风道内的热气温度降低然后从第一出风口重新回到机房内，第二风道内的自然冷风温度升到后从第二出风口重新回到机房外；在机房外界的温度低于机房内部的温度时，能够利用机房外部的自然冷风和机房内的热气进行热交换实现机房的冷却，或者配合设置在机房内的制冷设备同时使用，从而降低制冷设备的使用频率，进而降低机房冷却能耗和成本投入。具有结构简单，冷却效率高，以及冷却能耗低的优点，有效地解决了现有的机房冷却系统容易将机房外的灰尘颗粒在冷却的同时送入机房内，影响机房内的服务器部件正常使用的问题。

作为本实用新型的进一步改进，所述箱体内包括连通所述机房内部的第一进风腔和第一出风腔，以及连通所述第一风道的第一腔体，所述第一腔体通过所述第一风道分别连通所述第一进风腔和第一出风腔。

进一步地，所述箱体内包括连通所述机房的外部的第二进风腔和第二出风腔，以及连通所述第二风道的第二腔体，所述第二腔体通过所述第二风道分别连通所述第二进风腔和第二出风腔，且所述第二进风腔、第二进风腔以及第二腔体均与所述第一进风腔、第一出风腔以及第一腔体相隔绝。

作为本实用新型的进一步改进，所述冷却装置上设有检测模块，所述检测模块包括位于机房内的第一检测传感器和位于机房外的第二检测传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述箱体的第二进风口和第二风道之间设有过滤层。

基于上述技术方案，本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

1.通过在冷却装置上设置检测模块，利用检测模块检测机房内部以及机房外部的温度，根据机房内外的温度判断冷却装置是否达到使用的条件，控制冷却装置的开启和关闭，提高机房冷却系统的可控性以及智能化程度。

2.通过在第二进风口和第二风道之间设置过滤层，避免机房外部的自然冷风进入第二风道内时，自然冷风中的灰尘颗粒堆积在第二风道内导致第二风道堵塞影响热交换效率的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的冷却装置结构示意图；

图3为本实用新型的冷却装置的热交换示意图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的一种机房冷却系统。

如图1-3所示，该机房冷却系统，包括机房1，设于机房1内的服务器部件2以及朝向服务器部件2设置的制冷设备3，所述制冷设备3用于对服务器部件2冷却处理。

其中，所述机房1的侧壁上设有冷却装置4，用于将机房1外部的自然冷风与机房1内的服务器部件2产生的热气进行热交互，降低机房1内的温度。

具体地，所述冷却装置4包括箱体41，设于箱体41内的显热交换器42，以及设于箱体41的两侧侧壁上的第一风机43和第二风机44。

进一步地，所述显热交换器42包括相互隔绝的第一风道421和第二风道422，所述第一风道421用于将机房1内服务器部件2产生的热气吸入并与第二风道422内吸入的机房1外部的自然冷风进行热交换。

进一步地，所述箱体41的一侧开设有用于将机房1内部连通所述第一风道421的第一进风口413和第一出风口414，且所述第一风机43设于所述箱体41内并朝向所述第一进风口413设置。

具体地，所述机房1内的服务器部件2运作产生的热气在第一风机43的运作下从第一进风口413吸入第一风道421内，冷却处理后从第一出风口414重新进入机房1内。

进一步地，所述箱体41的另一侧开设有用于将机房1外部的自然环境与所述第二风道422连通的第二进风口415和第二出风口416，且所述第二风机44设于所述箱体41内并朝向所述第二进风口415设置。

具体地，所述机房1外部自然环境中的自然冷源在第二风机44的运作下从第二进风口415吸入第二风道422内，与第一风道421内的热气进行热交换处理，降低第一风道421内的气体温度后，从第二出风口416重新回到机房1的外部环境中。

其中，所述箱体41内包括与机房1内部相连通的第一进风腔417和第一出风腔418，以及第一腔体419，所述第一腔体419的两端连通所述第一风道421，进而使得第一腔体419分别连通所述第一进风腔417和第一出风腔418。

其中，所述箱体41内还包括与机房1外部自然环境相连通的第二进风腔41a和第二出风腔41b，以及第二腔体41c，所述第二腔体41c的两端连通所述第二风道422，进而使得第二腔体41c分别连通所述第二进风腔41a和第二出风腔41b。

具体地，所述显热交换器42至少设置有两个，所述第一进风口413连通所述第一进风腔417，所述第一进风腔417连通第一个显热交换器42的第一风道421，所述第一出风口414连通所述第一出风腔418，所述第一出风腔418连通第二个显热交换器42的第一风道421，两个显热交换器42的第一风道421通过第一腔体419连通。

进一步地，当所述第一风机43运作时，将机房1内的热气从第一进风口413吸入第一进风腔417内，并在第一风机43的送风作用下，依次通过第一个显热交换器42的第一风道421、第一腔体419、第二个显热交换器42的第一风道421、以及第一出风腔418，最后通过第一出风口414重新回到机房1内，对机房1进行降温冷却处理。

同理的，所述第二进风口415连通所述第二进风腔41a，所述第二进风腔41a连通第一个显热交换器42的第二风道422，所述第二出风口416连通所述第二出风腔41b，两个显热交换器42的第二风道422通过第二腔体41c连通。

进一步地，当所述第二风机44运作时，将机房1外部的自然冷风从第二进风口415吸入第二进风腔41a内，并在第二风机44的送风作用下，依次通过第一个显热交换器42的第二风道422、第二腔体41c、第二个显热交换器42的第二风道422、以及第二出风腔42b，最后通过第二出风口416重新回到机房1外部的自然环境中。

其中，所述冷却装置4上还设有检测模块45，所述检测模块45包括位于机房1内的第一检测传感器451和位于机房1外的第二检测传感器452。

具体地，所述第一检测传感器451用于检测机房1内的温度，和/或第一风机43的风速；所述第二检测传感器452用于检测机房1外的温度，和/或第二风机44的风速。

可以理解的，为了提高所述第一检测传感器451和第二检测传感器452的检测合理性，可以配合控制器，或控制系统，或控制APP使用。

其中，所述箱体41的第二进风口413和第一个显热交换器42的第二风道44之间设有过滤层5，用于吸附机房1外部的冷风中的灰尘颗粒，避免灰尘堵塞第二风道422影响正常使用。

由上述可得，本市实施例的冷却只要是利用显热交换器42上的多层相邻设置的第一风道421和第二风道422进行气流的热交换实现的，主要是机房1外部的自然冷气流进入第二风道422内，机房1内的热气流进入第一风道421内流动时，冷气流和热气流进行热交换，降低热气流的温度，从而实现机房1的冷却处理。

本实施例的机房冷却步骤：

首先，通过第一检测传感器451和第二检测传感器452检测机房1内部的温度以及机房1外部的温度，判断机房1外部的温度是否足以对机房1内部进行换热冷却；

然后，当机房1外部的温度高于机房1内部的温度时，直接启动制冷设备3对机房1内部进行冷却降温；当机房1外部的温度低于机房1内部的温度时，启动冷却装置4对机房1内部的热气和机房1外部的冷风进行热交换处理，降低机房1内部的温度；

最后，在冷却降温过程中，若是冷却装置4能够将机房1内的温度降低到所需温度时，只需持续使用冷却装置4即可实现机房1内部的冷却降温；若启动冷却装置4启动一段时间仅能降低机房1内一定的温度，但仍然无法将机房1内部的温度降低到机房1所需的温度时，启动制冷设备3配合冷却装置4同时使用或单独使用制冷设备3继续冷却机房1内部。

本实用新型的一种机房冷却系统，具有结构简单，冷却效率高，以及冷却能耗低的优点，有效地解决了现有的机房冷却系统容易将机房外的灰尘颗粒在冷却的同时送入机房内，影响机房内的服务器部件正常使用的问题。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (5)

1.一种机房冷却系统，包括机房(1)，以及设于机房(1)内的服务器部件(2)和制冷设备(3)，所述制冷设备(3)朝向所述服务器部件(2)设置；其特征在于，所述机房(1)的侧壁上设有冷却装置(4)，所述冷却装置(4)包括箱体(41)、设于箱体(41)内的显热交换器(42)，以及设于箱体(41)的内壁上的第一风机(43)和第二风机(44)，所述显热交换器(42)包括相互隔绝的第一风道(421)和第二风道(422)，所述第一风道(421)和第二风道(422)间隔地设置有多层，且所述第一风道(421)和第二风道(422)相邻设置，经过第一风道(421)的气流和经过第二风道(422)的气流进行热交换；所述箱体(41)的其中一侧开设有连通所述第一风道(421)的第一进风口(413)和第一出风口(414)，且所述第一进风口(413)和第一出风口(414)连通所述机房(1)内部，所述箱体(41)的另一侧上开设有连通所述第二风道(422)的第二进风口(415)和第二出风口(416)，且所述第二进风口(415)和第二出风口(416)连通机房(1)的外部；所述第一风机(43)朝向所述第一进风口(413)设置，所述第二风机(44)朝向所述第二进风口(415)设置。

2.根据权利要求1所述的机房冷却系统，其特征在于，所述箱体(41)内包括连通所述机房(1)内部的第一进风腔(417)和第一出风腔(418)，以及连通所述第一风道(421)的第一腔体(419)，所述第一腔体(419)通过所述第一风道(421)分别连通所述第一进风腔(417)和第一出风腔(418)。

3.根据权利要求2所述的机房冷却系统，其特征在于，所述箱体(41)内包括连通所述机房(1)的外部的第二进风腔(41a)和第二进风腔(41a)，以及连通所述第二风道(422)的第二腔体(41c)，所述第二腔体(41c)通过所述第二风道(422)分别连通所述第二进风腔(41a)和第二出风腔(41b)，且所述第二进风腔(41a)、第二进风腔(41a)以及第二腔体(41c)均与所述第一进风腔(417)、第一出风腔(418)以及第一腔体(419)相隔绝。

4.根据权利要求1所述的机房冷却系统，其特征在于，所述冷却装置(4) 上设有检测模块(45)，所述检测模块(45)包括位于机房(1)内的第一检测传感器(451)和位于机房(1)外的第二检测传感器(452)。

5.根据权利要求1所述的机房冷却系统，其特征在于，所述箱体(41)的第二进风口(415)和第二风道(422)之间设有过滤层(5)。

Images