CN218072275U - 一种数据中心制冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数据中心制冷装置，包括：壳体，以及设于壳体内的室外侧通道、室内侧通道和换热器；换热器设于室内侧通道与室外侧通道之间；室外侧通道包括依次连通的室外进风口、室外风机和室外排风口；室外进风口设于换热器的第一侧，室外风机和室外排风口设于换热器的第二侧，第一侧与第二侧相背，形成第一换热路径；室内侧通道包括依次连通的室内回风口、室内风机和室内送风口；室内回风口设于换热器的第三侧，室内风机和室内送风口设于换热器的第四侧，第三侧与第四侧相背，形成第二换热路径；第一换热路径与第二换热路径呈交叉布置。数据中心制冷装置优化气流组织设计，减少整机安装步骤以及降低整机安装难度，适用范围更广泛。

Description

一种数据中心制冷装置

技术领域

本实用新型涉及间接蒸发冷却空调技术领域，尤其涉及一种数据中心制冷装置。

背景技术

间接蒸发冷却是指通过非直接接触式换热器将直接蒸发冷却得到的二次空气的冷量传递给待处理空气实现空气等湿降温的过程。间接蒸发冷却技术能从自然环境中获取冷量，与一般常规机械制冷相比，在炎热干燥地区可节能80％～90％，在炎热潮湿地区可节能20％～25％，在中等湿度地区可节能40％，从而大大降低空调制冷能耗。间接蒸发冷却是通过水的蒸发吸热来制冷，因此只有当所使用的空气具有较大的干湿球温度差的情况下，才可能有良好的制冷效果。

蒸发冷却空调系统是一种空调系统，它能够很好地解决空气品质，并且具有良好的节能性。随着间接蒸发冷却技术的发展，间接蒸发冷却空调机组应用场景增多，但传统数据中心的间接蒸发冷却空调机组采用的是上下两件模块，其存在以下问题：

一、建设成本高和建设周期长。

二、运输困难，且限制了间接蒸发冷却系统的应用场景。

三、气流组织设计不合理。

四、安装复杂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的气流组织设计不合理的至少一个缺陷，提供一种数据中心制冷装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数据中心制冷装置，包括：壳体，以及设于所述壳体内的室外侧通道、室内侧通道和换热器；

所述换热器设于所述室内侧通道与所述室外侧通道之间；

所述室外侧通道包括依次连通的室外进风口、室外风机和室外排风口；所述室外进风口设于所述换热器的第一侧，所述室外风机和所述室外排风口设于所述换热器的第二侧，所述第一侧与所述第二侧相背，形成第一换热路径；

所述室内侧通道包括依次连通的室内回风口、室内风机和室内送风口；所述室内回风口设于所述换热器的第三侧，所述室内风机和所述室内送风口设于所述换热器的第四侧，所述第三侧与所述第四侧相背，形成第二换热路径；

所述第一换热路径与所述第二换热路径呈交叉布置。

优选地，在本实用新型所述的数据中心制冷装置中，所述室内风机和所述室外风机分别包括至少两个风机，至少两个所述风机形成第一安装模块；

所述换热器包括至少两个换热芯体，至少两个所述换热芯体形成第二安装模块。

优选地，在本实用新型所述的数据中心制冷装置中，还包括设于所述壳体内部的喷淋管路系统和喷淋装置，所述喷淋管路系统第一端连接外部水源，第二端连接所述喷淋装置；所述喷淋装置设于所述换热器的第一侧和/或第三侧，为所述换热器洒水降温。

优选地，在本实用新型所述的数据中心制冷装置中，所述室外侧通道还包括设于所述换热器的第二侧的室外侧水箱，所述室外侧水箱用于接收喷淋装置和所述换热器滴落的水。

优选地，在本实用新型所述的数据中心制冷装置中，所述喷淋管路系统第三端连接所述室外侧水箱，从中获取循环水。

优选地，在本实用新型所述的数据中心制冷装置中，所述喷淋管路系统、所述喷淋装置以及所述室外侧水箱形成第三安装模块。

优选地，在本实用新型所述的数据中心制冷装置中，所述室外侧通道还包括设于所述换热器的第二侧的制冷驱动模块和冷凝器；所述室内侧通道还包括设于所述换热器的第四侧的蒸发器；所述制冷驱动模块连接所述冷凝器，所述冷凝器连接所述蒸发器，所述蒸发器连接所述制冷驱动模块；

所述制冷驱动模块、所述冷凝器以及所述蒸发器形成第四安装模块。

优选地，在本实用新型所述的数据中心制冷装置中，所述换热器为方体状，所述换热器的一边固定在所述壳体的内底部；所述换热器的第二侧和第四侧分别为与该边相邻的两侧，并分别与所述壳体内底部呈锐角放置。

优选地，在本实用新型所述的数据中心制冷装置中，所述数据中心制冷装置还包括分别设于所述换热器的第一侧和第三侧的空气过滤器。

优选地，在本实用新型所述的数据中心制冷装置中，所述室内侧通道还包括设于所述换热器的第四侧的加湿模块，所述加湿模块用于给设备提供湿度需求。

通过实施本实用新型，具有以下有益效果：

本实用新型的数据中心制冷装置，包括：壳体，以及设于壳体内的室外侧通道、室内侧通道和换热器；换热器设于室内侧通道与室外侧通道之间；室外侧通道包括依次连通的室外进风口、室外风机和室外排风口；室外进风口设于换热器的第一侧，室外风机和室外排风口设于换热器的第二侧，第一侧与第二侧相背，形成第一换热路径；室内侧通道包括依次连通的室内回风口、室内风机和室内送风口；室内回风口设于换热器的第三侧，室内风机和室内送风口设于换热器的第四侧，第三侧与第四侧相背，形成第二换热路径；其中，第一换热路径与第二换热路径呈交叉布置。数据中心制冷装置可集室内侧通道和室外侧通道为一体，克服气流组织设计不合理的缺陷，优化气流通道。通过调整机体器件的位置，形成集于一个机体内的换热通道，不需要分成两个机体，使得运输简便，降低建设成本，缩短建设周期，减少整机安装步骤以及降低整机安装难度，适用范围更广泛。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型数据中心制冷装置第一整体结构示意图；

图2是本实用新型数据中心制冷装置第二整体结构示意图；

图3是本实用新型数据中心制冷装置第一安装模块结构示意图；

图4是本实用新型数据中心制冷装置第二安装模块结构示意图；

图5是本实用新型数据中心制冷装置第三安装模块结构示意图；

图6是本实用新型数据中心制冷装置第四安装模块结构示意图；

图7是本实用新型数据中心制冷装置第五安装模块结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，也可以是化学连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1至图7，本实施例公开了一种数据中心制冷装置，包括：壳体1，以及设于壳体1内的室外侧通道、室内侧通道和换热器2，换热器2设于室内侧通道与室外侧通道之间。

室外侧通道包括依次连通的室外进风口3、室外风机4和室外排风口5，室外进风口3设于换热器2的第一侧21，室外风机4和室外排风口5设于换热器2的第二侧22，第一侧21与第二侧22相背，形成第一换热路径。

室内侧通道包括依次连通的室内回风口6、室内风机7和室内送风口8，室内回风口6设于换热器2的第三侧23，室内风机7和室内送风口8设于换热器2的第四侧24，第三侧23与第四侧24相背，形成第二换热路径。第一换热路径与第二换热路径呈交叉布置。

优选地，室外风机4以及室内风机7分别包括至少两个风机，至少两个风机安装于同一块板上，在一些实施例中，可以由6个风机组成，在其他实施例中，也可以由8个风机组成。在满足进风量需求，且风速＜2.5M/S的情况下，对风机的数量不做限制。为了便于生产和安装，优选室外风机4和室内风机7保持一致的结构以及尺寸大小。

在一些实施例中，室外进风口3、室内回风口6、室内风机7和室内送风口8设于同侧，室外风机4设于室内回风口6与室内送风口8之间。室外风机4和室外排风口5设于与室外进风口3相背的一侧，且与室内送风口8正相背。优选地，室内回风口6、室内送风口8、室外进风口3以及室外排风口5均满足进风量需求或出风量需求，且风速＜2.5M/S。

在一些实施例中，数据中心制冷装置还包括分别设于换热器2的第一侧21和第三侧23的空气过滤器。优选地，空气过滤器分别设于室外进风口3和室内回风口6内侧，将室内外的灰尘、PM2.5颗粒物和空气中的其他杂质阻挡在外，防止堵塞数据中心制冷装置，并提供高质量空气。

在一些实施例中，数据中心制冷装置还包括设于壳体1内部的喷淋管路系统9和喷淋装置10，喷淋管路系统9第一端连接外部水源，第二端连接喷淋装置10，为喷淋装置10提供喷淋用水；喷淋装置10设于换热器2的第一侧21和/或第三侧23，为换热器2洒水降温。优选地，喷淋装置10包括均匀设置于管道上的喷淋装置10，多条管道平行分布，喷淋面积可覆盖换热器2第一侧21和/或第三侧23。

在一些实施例中，室外侧通道还包括设于换热器2的第二侧22的室外侧水箱11，室外侧水箱11用于接收喷淋装置10和换热器2滴落的水。在一些实施例中，室内侧通道包括设于换热器2第四侧24的室内侧水箱12，室内侧水箱12用于接收换热器2和蒸发器15滴落的水。优选地，喷淋管路系统9第三端连接室外侧水箱11，喷淋管路系统9第四端连接室内侧水箱12，从中获取循环水，其包括连接在取水管路上的取水动力装置。优选地，室内侧水箱12以及室外侧水箱11倾斜设置，朝喷淋管路系统9与室内侧水箱12以及室外侧水箱11连接口处倾斜，且具备引流水排出机组外部功能。

在一些实施例中，室外侧通道还包括设于换热器2的第二侧22的制冷驱动模块13和冷凝器14；室内侧通道还包括设于换热器2的第四侧24的蒸发器15；制冷驱动模块13连接冷凝器14，冷凝器14连接蒸发器15，蒸发器15连接制冷驱动模块13。优选地，制冷驱动模块13一端连接冷凝器14，另一端连接蒸发器15，蒸发器15一端连接制冷驱动模块13，另一端连接冷凝器14，制冷驱动模块13、冷凝器14和蒸发器15三者之间形成闭环连接。优选地，蒸发器15为盘管式蒸发器15。

在一些实施例中，换热器2为方体状，换热器2的一边固定在壳体1的内底部；换热器2的第二侧22和第四侧24分别为与该边相邻的两侧，并分别与壳体1内底部呈锐角放置。在一些实施例中，数据中心制冷装置还包括至少一个放置台，放置台固定在壳体1的内底部，设有两层台面，顶层台面用于固定放置换热器2。底层台面用于放置室内侧水箱12以及室外侧水箱11，使室内侧水箱12以及室外侧水箱11形成倾斜状态。

在一些实施例中，换热器2包括至少两个热交换散热芯体。优选地，换热器2由16个热交换散热芯体组成。热交换散热芯体的翅片由热吸收高的塑胶片或铝片或铜片等其它散热材料制成。

在一些实施例中，室内侧通道还包括设于换热器2的第四侧24的加湿模块17，加湿模块17用于给设备提供湿度需求。优选地，加湿模块17安装在室内侧水箱12上，加湿模块17一端与室内侧水箱12和/或室外侧水箱11连接，用于提取加湿用水，在另外一些实施例中，加湿模块17还与喷淋管路系统9连接，用于获取加湿用水。

在一些实施例中，数据中心制冷装置还包括设于各器件相对的壳体1上的检修门，检修门满足各个器件的维护空间需求。

在一些实施例中，数据中心制冷装置还包括电源控制模块，可以发出所有强、弱电、信号源部份指今，控制上述每个器件在合理的范围工作，保证整机组不间断运行。

为了安装简便，本实施例的数据中心制冷装置分为多个安装模块。如图3所示，在一些实施例中，室内风机7和室外风机4分别包括至少两个风机，至少两个风机形成第一安装模块。如图4所示，换热器2包括至少两个换热芯体，至少两个换热芯体形成第二安装模块。如图5所示，喷淋管路系统9、喷淋装置10以及室外侧水箱11形成第三安装模块。如图6所示，制冷驱动模块13、冷凝器14以及蒸发器15形成第四安装模块。如图7所示，室内侧水箱12形成第五安装模块。安装时，不需要单个器件独立安装，而是先将多个器件组合在一起形成安装模块，逐个安装模块快速安装，能够减少机体安装步骤，节省安装时间，并降低安装难度。在一些实施例中，数据中心制冷装置还包括底座，用于承载整个壳体1的重量与吊装运输。

本实施例的数据中心制冷装置，室外侧运行原理是，由室内风机7和室外风机4的动力将室内高温、室外低温带入热交换器中，通过物理传递将室内高温传热至室外侧，再由室外风机4排到大气环境中。室内侧运行原理是由室内风机7提供动力将室内高温空气经过室内回风口6与空气过滤器，由空气过滤器将室外PM2.5颗粒物阻挡在外，再经过热交换器，通过物理传递将室内高温传热至室外侧，达到降温效果。再经过冷凝器14和蒸发器15实现第二层降温，最终由室内风机7将高质量的低温空气送入数据中心机房中。优选地，本实施例的数据中心制冷装置适用于数据中心内，但不限于数据中心内，可以使用管道连接室外进风口3，将室外空气输入数据中心制冷装置，使用管道连接室外排风口5经，将携带室内高温的空气排出室外。

本实施例的数据中心制冷装置包括三种运行模式；干态模式、喷淋模式、喷淋+DX补允模式。

干态模式是通过运行室内风机7以及室外风机4，带动空气流动，当室内高温空气与室外低温空气经过换热器2时，通过热交换传递将室内高温传入室外空气，最后将高温排除到室外。该模式适用于低温的天气且用户负载所需散热量不高的情况。

喷淋模式是在干态模式的基础上增加开启喷淋管路系统9，通过喷淋装置10将水喷洒在热交换散热芯体上，实现高效/节能蒸发冷却。该模式适用于在干态模式不能满足用户负载所需散热量的情况。

喷淋+DX补允模式是在喷淋模式的基础上开启制冷驱动模块13，通过蒸发器15与冷凝器14散热。该模式适用于高温炎热天气，自然冷却无法满足制冷需求的情况。

通过实施本实用新型，具有以下有益效果：

本实用新型的数据中心制冷装置，包括：壳体1，以及设于壳体1内的室外侧通道、室内侧通道和换热器2；换热器2设于室内侧通道与室外侧通道之间；室外侧通道包括依次连通的室外进风口3、室外风机4和室外排风口5；室外进风口3设于换热器2的第一侧21，室外风机4和室外排风口5设于换热器2的第二侧22，第一侧21与第二侧22相背，形成第一换热路径；室内侧通道包括依次连通的室内回风口6、室内风机7和室内送风口8；室内回风口6设于换热器2的第三侧23，室内风机7和室内送风口8设于换热器2的第四侧24，第三侧23与第四侧24相背，形成第二换热路径；第一换热路径与第二换热路径呈交叉布置。数据中心制冷装置可集室内侧通道和室外侧通道为一体，克服气流组织设计不合理的缺陷，优化气流通道。通过调整机体器件的位置，形成集于一个机体内的换热通道，不需要分成两个机体，使得运输简便，降低建设成本，缩短建设周期，减少整机安装步骤以及降低整机安装难度，适用范围更广泛。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种数据中心制冷装置，其特征在于，包括：壳体(1)，以及设于所述壳体(1)内的室外侧通道、室内侧通道和换热器(2)；

所述换热器(2)设于所述室内侧通道与所述室外侧通道之间；

所述室外侧通道包括依次连通的室外进风口(3)、室外风机(4)和室外排风口(5)；所述室外进风口(3)设于所述换热器(2)的第一侧(21)，所述室外风机(4)和所述室外排风口(5)设于所述换热器(2)的第二侧(22)，所述第一侧(21)与所述第二侧(22)相背，形成第一换热路径；

所述室内侧通道包括依次连通的室内回风口(6)、室内风机(7)和室内送风口(8)；所述室内回风口(6)设于所述换热器(2)的第三侧(23)，所述室内风机(7)和所述室内送风口(8)设于所述换热器(2)的第四侧(24)，所述第三侧(23)与所述第四侧(24)相背，形成第二换热路径；

所述第一换热路径与所述第二换热路径呈交叉布置。

2.根据权利要求1所述的数据中心制冷装置，其特征在于，所述室内风机(7)和所述室外风机(4)分别包括至少两个风机，至少两个所述风机形成第一安装模块；

所述换热器(2)包括至少两个换热芯体，至少两个所述换热芯体形成第二安装模块。

3.根据权利要求1所述的数据中心制冷装置，其特征在于，还包括设于所述壳体(1)内部的喷淋管路系统(9)和喷淋装置(10)，所述喷淋管路系统(9)第一端连接外部水源，第二端连接所述喷淋装置(10)；所述喷淋装置(10)设于所述换热器(2)的第一侧(21)和/或第三侧(23)，为所述换热器(2)洒水降温。

4.根据权利要求3所述的数据中心制冷装置，其特征在于，所述室外侧通道还包括设于所述换热器(2)的第二侧(22)的室外侧水箱(11)，所述室外侧水箱(11)用于接收喷淋装置(10)和所述换热器(2)滴落的水。

5.根据权利要求4所述的数据中心制冷装置，其特征在于，所述喷淋管路系统(9)第三端连接所述室外侧水箱(11)，从中获取循环水。

6.根据权利要求5所述的数据中心制冷装置，其特征在于，所述喷淋管路系统(9)、所述喷淋装置(10)以及所述室外侧水箱(11)形成第三安装模块。

7.根据权利要求1所述的数据中心制冷装置，其特征在于，所述室外侧通道还包括设于所述换热器(2)的第二侧(22)的制冷驱动模块(13)和冷凝器(14)；所述室内侧通道还包括设于所述换热器(2)的第四侧(24)的蒸发器(15)；所述制冷驱动模块(13)连接所述冷凝器(14)，所述冷凝器(14)连接所述蒸发器(15)，所述蒸发器(15)连接所述制冷驱动模块(13)；

所述制冷驱动模块(13)、所述冷凝器(14)以及所述蒸发器(15)形成第四安装模块。

8.根据权利要求1所述的数据中心制冷装置，其特征在于，所述换热器(2)为方体状，所述换热器(2)的一边固定在所述壳体(1)的内底部；所述换热器(2)的第二侧(22)和第四侧(24)分别为与该边相邻的两侧，并分别与所述壳体(1)内底部呈锐角放置。

9.根据权利要求1所述的数据中心制冷装置，其特征在于，所述数据中心制冷装置还包括分别设于所述换热器(2)的第一侧(21)和第三侧(23)的空气过滤器(16)。

10.根据权利要求1所述的数据中心制冷装置，其特征在于，所述室内侧通道还包括设于所述换热器(2)的第四侧(24)的加湿模块(17)，所述加湿模块(17)用于给设备提供湿度需求。

Images