CN218941627U - 一种定向控温智能机柜及微数据中心 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种定向控温智能机柜及微数据中心。智能机柜包括综合机柜和多个IT机柜，综合机柜的底部适于设置空调模块。综合机柜和IT机柜并列连接构成一排，后部构成贯通的通道，用于布线和构成回风通道；送风通道通过单独设置的冷风管道构成。冷风管道的第一通风口用于连接至空调模块的出风口；每个IT机柜的前部空间与冷风管道的一个第二通风口连通；每个第二通风口设置有流量调节装置，每个IT机柜内设置有温度测量装置。微数据中心包括前述的智能机柜；综合机柜内安装有UPS模块、电池模块、空调模块和监控模块；监控模块通过温度测量装置的测量数据调节流量调节装置。本申请用简单的结构实现了每个IT机柜的制冷量的独立调节。

Description

一种定向控温智能机柜及微数据中心

技术领域

本实用新型涉及微数据中心机柜技术领域，尤其涉及一种定向控温智能机柜及微数据中心。

背景技术

单排微数据中心的各个IT机柜通常共享列间机柜空调。现有的列间机柜空调在给IT机柜降温的过程中，多是通过机柜前部的通道分别向空调两侧的机柜内吹风降温。

例如公告号为CN206865933U的实用新型专利提供了一种利用半高型列间空调的单排数据中心，利用空调装置和数据中心机房内壁在空调前方形成冷风通道，向各个IT机柜进行送风降温。

但是上述技术方案还存在以下不足之处：冷风通道形状不规则，气流难以引导，导致各个IT机柜的降温不均匀，各机柜的温度也无法独立控制，同时总体能耗也比较高。

实用新型内容

针对现有技术存在的以上不足，本实用新型的目的在于提供一种具有可定向送风的送风通道、可独立控制各个机柜的制冷量的定向控温智能机柜，以及基于该定向控温智能机柜的微数据中心。

为了实现上述目的，本实用新型提供了下述的技术方案。

一种定向控温智能机柜，包括：至少2个IT机柜，所述IT机柜专用于安装IT设备；综合机柜，用于安装为所述IT设备配套的综合设备，所述综合机柜的底部适于设置空调模块；冷风管道，用于构成所述空调模块的送风通道；其中，所述综合机柜和所述IT机柜并列连接构成一排，相邻的所述IT机柜所述综合机柜的侧面的后部相互连通，使所述定向控温智能机柜后部构成贯通的通道，用于布线和构成所述空调模块的回风通道；所述冷风管道具有第一通风口和第二通风口，所述第一通风口与所述综合机柜内部连通，用于连接至所述空调模块的出风口；每个所述IT机柜的前部空间与一个所述第二通风口连通。

在一些实施方式中，所述综合机柜和所述IT机柜包括支撑脚和/或脚轮，使所述定向控温智能机柜的主体结构的下方具有底部空间，所述冷风管道的主体呈扁平状，设置于所述底部空间内；所述第一通风口用于连通至所述空调模块的出风口；所述第二通风口用于向所述IT机柜的底部通风。

在一些实施方式中，所述温度测量装置为温湿度传感器，设置于所述IT机柜的前部空间的上方或所述IT机柜的后部空间的上方；每个所述第二通风口设置有流量调节装置，每个所述IT机柜内设置有温度测量装置。

在一些实施方式中，还包括多个备用的假面板；所述IT机柜内设置有多个前后延伸的IT设备安装机位；所述假面板用于在所述IT设备安装机位上未安装IT设备时安装至所述IT设备安装机位的前部，以阻止气流通过。

在一些实施方式中，所述IT机柜的顶盖在前部和后部均设有风扇组件，所述风扇组件用于向内强制通风和/或用于向外强制通风和/或用于内部通风。

在一些实施方式中，所述流量调节装置包括驱动器和流量调节板，所述驱动器用于驱动所述流量调节板调节所述第二通风口的通风截面。

在一些实施方式中，所述驱动器为直线电机，所述直线电机的推杆与所述流量调节板平行连接；所述第二通风口呈矩形，所述第二通风口的一个侧壁上设置有侧槽，所述流量调节板匹配插设于所述侧槽内，以在所述直线电机的驱动下通过改变插设深度改变所述第二通风口的通风截面。

在一些实施方式中，所述驱动器为旋转电机，所述流量调节板适于至少部分覆盖所述第二通风口，所述驱动器的转轴与所述流量调节板垂直连接，用于驱动所述流量调节板旋转而改变其覆盖所述第二通风口的面积。

在一些实施方式中，所述冷风管道包括主管和支管，所述支管连通至所述主管，所述主管具有所述第一通风口，每个所述支管具有所述第二通风口；所述流量调节板设置于所述支管内；所述驱动器为旋转电机，所述旋转电机的转轴与所述流量调节板共面连接，并垂直于所述支管的长度方向设置，以驱动所述流量调节板改变所述第二通风口的通风截面。

本申请还提供了一种微数据中心，包括前述的任一种定向控温智能机柜；所述综合机柜内安装有UPS模块、电池模块、空调模块和监控模块；所述IT机柜内安装有IT设备；所述监控模块用于通过所述温度测量装置的测量数据调节所述流量调节装置。

本实用新型的各个实施例具有以下技术效果中的至少一种：

1.通过柜体自身结构构成气流引导要求较低的回风通道，通过单独设置的冷风管道构成送风通道，可实现定向送风，提高制冷系统的制冷均匀度和整体制冷效率，同时兼顾成本；

2.通过为送风通道设置流量调节装置，配合温度测量装置，可实现多个机柜的独立制冷量控制和温度控制，提高整体制冷效率和降低总体能耗；

3.通过简单的冷风管道结构，配合设置结构和控制均简单的流量调节装置，实现机柜的低成本的定向降温结构。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是定向控温智能机柜的一个实施例的外形图；

图2是图1实施例的内部结构示意图；

图3是图1实施例中的冷风管道和流量调节装置的示意图；

图4是图1实施例中IT机柜的内部结构侧视图；

图5是图3中第二出风口的局部结构示意图；

图6是图5中的流量调节装置的一种工作状态示意图；

图7是图3结构的一种变化方式；

图8是图3结构的另一种变化方式；

附图标号说明：

100.综合机柜，200.IT机柜，211.底板，212.顶盖，213.立柱，214.支撑脚，215.脚轮，221.水平支架，222.竖直支架，223.扎线板，224.PDU支架，225.导轨组件，231.温度测量装置，232.风扇组件，233.假面板，300.冷风管道，310.第一通风口，320.第二通风口，321.侧槽，400.流量调节装置，410.流量调节板，420.驱动器，500.空调模块。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

实施例一。如图1所示，本实施为一种定向控温智能机柜，包括综合机柜100和至少2个IT机柜200，IT机柜200的数量可根据需要进行增减。其中IT机柜200专用于安装IT设备，综合机柜100用于安装为IT设备配套的综合设备，部分空间也可用于安装IT设备。如图3所示，综合机柜100的底部适于设置空调模块500，为所有机柜提供制冷功能。

如图2和图3所示，用于构成微数据中心时，为了实现本申请的定向送风和各机柜的制冷量独立可调功能，综合机柜100底部的空调模块500通过专用的冷风管道300构成送风通道，为各个IT机柜200送风，而综合机柜100的制冷要求相对较低，在空调模块500的顶部另设送风口。

如图3所示，综合机柜100和IT机柜200并列连接构成一排，相邻的IT机柜200和综合机柜100、以及相邻的IT机柜200之间的侧面的后部相互连通，使定向控温智能机柜后部构成贯通的通道，用于布线和构成空调模块500的回风通道201。如图4所示，IT机柜200的典型结构包括通过多个立柱213连接的底板211和顶盖212、固定至立柱213上的多个水平支架221、固定至水平支架221的多个竖直支架222、固定至竖直支架222的多个导轨组件225，以及辅助布线和用于安装PDU(供电单元)的扎线板223和PDU支架224。

综合机柜100的结构类似。其中扎线板223和PDU支架224位于柜体后方，同时相邻的IT机柜200之间，或者相邻的IT机柜200和综合机柜100之间需要过线，因此柜体后方需要设置通道，该通道可同时用作空调模块500的回风通道201。

如图3所示，冷风管道300具有第一通风口310和第二通风口320，第一通风口310与综合机柜100内部连通，用于连接至空调模块500的出风口；每个IT机柜200的前部空间与一个第二通风口320连通；每个第二通风口320设置有流量调节装置400。如图4所示，每个IT机柜200内还设置有温度测量装置231。微数据中心的监控模块可根据各个IT机柜200的温度测量装置231的测量数据针对性地调节相应IT机柜200的流量调节装置400，从而调节各个IT柜体200之间的制冷量分布，使之与不同IT机柜200的IT设备的发热量匹配，从而提高整体制冷效率。监控模块还可通过PDU或者其他设备获得各个IT机柜200内IT设备的实时功率、平均功率等数据，然后根据温度测量装置231的测量数据和上述功率数据按照优化后的策略调整制冷量分布，从而使温度控制更加准确。

本实施例的温度测量装置231为温湿度传感器，可如图3所示设置于IT机柜200的前部的上方，或者设置在IT机柜200的后部的上方，以测量柜体上方温度较高的气流的温湿度。温度测量装置231也可以是带有广角镜头的红外测温摄像头，可用于测量IT设备的温度分布，以及最高温度，获得更多的温度信息。当IT设备带有温度测量功能时，温度测量装置231则指的是IT设备自带的温度测量元件。

本实施例用专用的冷风管道300实现空调模块500的送风通道，从而比利用柜体本身结构进行的送风方式实现更加准确的定向送风，并配合流量调节装置400和温度测量装置231实现制冷量调节，提高了微数据中心的整体制冷效率和运行可靠性，并降低了能耗。同时对气流导向要求不高的回风通道201通过柜体的自身结构实现，兼顾了成本。

实施例二。如图4所示，在实施例一的基础上，本实施例的综合机柜100和IT机柜200均包括多个支撑脚214和脚轮215，使定向控温智能机柜的主体结构的下方具有底部空间。上述设置使机柜可整体移动，方便机房的布置和调整。同时如图3所示，冷风管道300的主体结构呈扁平状，从而可隐藏设置于机柜下方的底部空间内，不占用额外的空间。

在图2中可以理解，综合机柜100的底板上设置有开口，第一通风口310通过该开口在设置微数据中心时连接至空调模块500的出风口。同时第二通风口320与IT机柜200的底板上设置的开口连通IT机柜200的底部，用于向IT机柜200的前部送风，制冷气流流过IT设备后在柜体后方的回风通道201汇合后回到空调模块500的回风口。

作为本实施例的变化方式，冷风管道300也可设置于综合机柜100和IT机柜200的柜体内部，或者通过柜体的管状主体结构件相互连通构成，可根据柜体的具体设置制定具体的技术方案。

实施例三。在以上实施例的基础上，如图2所示，本实施例还包括多个备用的假面板233；如图4所示，导轨组件225构成IT机柜200内的多个前后延伸的IT设备安装机位；假面板233用于在IT设备安装机位上未安装IT设备时安装至IT设备安装机位的前部，以阻止气流通过，保证制冷气流从安装有IT设备的位置流过。同时假面板233还可保持机柜内部结构整齐美观。参见图2，假面板233可卡设至位于2个位于IT设备安装机位前方的竖直支架222上。

如图2所示，综合机柜100和IT机柜200的顶盖212在前部和后部均设有风扇组件232，风扇组件232适于向内和向外强制通风，或用于内部通风，使内部气流温度均匀分布，用于配合空调模块500实现制冷功能，或用于在空调模块500失效时应急制冷。

实施例四。在以上实施例的基础上，如图3所示，本实施例的流量调节装置400包括流量调节板410和驱动器420，驱动器420用于驱动流量调节板410调节第二通风口320的通风截面。驱动器420为直线电机，直线电机的推杆与流量调节板410平行连接，从而使流量调节板410可随着推杆的伸缩实现前后平动。

如图5所示，第二通风口320呈矩形，第二通风口320朝向驱动器420的一侧的侧壁上设置有侧槽321，流量调节板410的厚度和宽度均略小于侧槽321的高度和宽度，使流量调节板410可匹配插设于侧槽321内，辅以侧槽321上设置的毛条或毛刷，可实现流量调节板410的密封滑动设置。如图6所示，当驱动器420的推杆伸出或缩回时，流量调节板410即可改变插设深度，从而改变第二通风口320的通风截面。图中的侧槽321为开口设置，上端和第二通风口320的端部平齐，以贴合至IT机柜200的底板下表面；但也可在第二通风口320的侧壁的中部设置为闭合的结构。

本实施例的流量调节装置400结构简单，配合同样结构简单的冷风管道300，可用较低的成本实现制冷量的分配。作为本实施例的变化方式，流量调节装置400也可通过在第二出风口320内设置的流量调节阀实现，但成本和控制难度会增加。

如图7所示(仅示出部分结构)，作为本实施例的变化方式，驱动器420也可为旋转电机，流量调节板410适于部分或全部覆盖第二通风口320，旋转电机的转轴与流量调节板410垂直连接，用于驱动流量调节板410通过旋转改变其覆盖第二通风口320的面积，从而调节第二通风口320的通风截面。上述设置中，旋转电机可和冷风管道300一起设置于柜体下方的底部空间内，而流量调节板410可设置于柜体内部，旋转电机的转轴密封穿过底板后和流量调节板410连接。

如图8所示(仅示出部分结构)，冷风管道300还可呈包括主管和支管的歧管结构，每个支管连通至主管，主管具有第一通风口310，每个支管具有第二通风口320；流量调节板410设置于每个支管内；驱动器420为旋转电机，旋转电机的转轴与流量调节板410共面连接，并垂直于支管的长度方向设置。此时的驱动器420和流量调节板410构成电动风门结构，驱动器420可驱动流量调节板410改变和气流方向的角度，从而改变第二通风口320的通风截面。

实施例五。如图1所示，本实施例为一种微数据中心，包括以上任一实施例的定向控温智能机柜；其中综合机柜100内安装有UPS模块、电池模块、空调模块和监控模块；IT机柜200内安装有IT设备；监控模块通过温度测量装置231的测量数据以及IT设备的实时功率、平均功率等运行参数调节流量调节装置400，以实现各个IT机柜200之间的最佳制冷量分配。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理，在不脱离本申请构思的情况下，还可以进行各种明显的变化、重新调整和替代。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点和功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神的情况下进行各种修饰或改变。在不冲突的情况下，以上实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种定向控温智能机柜，其特征在于，包括：

至少2个IT机柜，所述IT机柜专用于安装IT设备；

综合机柜，用于安装为所述IT设备配套的综合设备，所述综合机柜的底部适于设置空调模块；

冷风管道，用于构成所述空调模块的送风通道；

其中，所述综合机柜和所述IT机柜并列连接构成一排，相邻的所述IT机柜和所述综合机柜、以及相邻的两个所述IT机柜的侧面的后部相互连通，使所述定向控温智能机柜后部构成贯通的通道，用于布线和构成所述空调模块的回风通道；

所述冷风管道具有第一通风口和第二通风口，所述第一通风口与所述综合机柜内部连通，用于连接至所述空调模块的出风口；每个所述IT机柜的前部空间与一个所述第二通风口连通。

2.根据权利要求1所述的定向控温智能机柜，其特征在于，

包括支撑脚和/或脚轮，使所述定向控温智能机柜的主体结构的下方具有底部空间，所述冷风管道的主体呈扁平状，设置于所述底部空间内；

所述第一通风口用于连通至所述空调模块的出风口；所述第二通风口用于向所述IT机柜的底部通风。

3.根据权利要求1所述的定向控温智能机柜，其特征在于，

每个所述第二通风口设置有流量调节装置，每个所述IT机柜内设置有温度测量装置；所述温度测量装置为温湿度传感器，设置于所述IT机柜的前部空间的上方或所述IT机柜的后部空间的上方。

4.根据权利要求1所述的定向控温智能机柜，其特征在于，

还包括多个备用的假面板；

所述IT机柜内设置有多个前后延伸的IT设备安装机位；

所述假面板用于在所述IT设备安装机位上未安装IT设备时安装至所述IT设备安装机位的前部，以阻止气流通过。

5.根据权利要求1所述的定向控温智能机柜，其特征在于，

所述IT机柜的顶盖在前部和后部均设有风扇组件，所述风扇组件适于向内强制通风和/或向外强制通风和/或适于内部通风。

6.根据权利要求3所述的定向控温智能机柜，其特征在于，

所述流量调节装置包括驱动器和流量调节板，所述驱动器用于驱动所述流量调节板调节所述第二通风口的通风截面。

7.根据权利要求6所述的定向控温智能机柜，其特征在于，

所述驱动器为直线电机，所述直线电机的推杆与所述流量调节板平行连接；

所述第二通风口呈矩形，所述第二通风口的一个侧壁上设置有侧槽，所述流量调节板匹配插设于所述侧槽内，以在所述直线电机的驱动下通过改变插设深度改变所述第二通风口的通风截面。

8.根据权利要求6所述的定向控温智能机柜，其特征在于，

所述驱动器为旋转电机，所述流量调节板适于至少部分覆盖所述第二通风口，所述驱动器的转轴与所述流量调节板垂直连接，用于驱动所述流量调节板旋转而改变其覆盖所述第二通风口的面积。

9.根据权利要求6所述的定向控温智能机柜，其特征在于，

所述冷风管道包括主管和支管，所述支管连通至所述主管，所述主管具有所述第一通风口，每个所述支管具有所述第二通风口；

所述流量调节板设置于所述支管内；所述驱动器为旋转电机，所述旋转电机的转轴与所述流量调节板共面连接，并垂直于所述支管的长度方向设置，以驱动所述流量调节板旋转而改变所述第二通风口的通风截面。

10.一种微数据中心，其特征在于，

包括权利要求1至9中任一项所述的定向控温智能机柜；

所述综合机柜内安装有UPS模块、电池模块、空调模块和监控模块；

所述IT机柜内安装有IT设备；

所述监控模块用于通过所述温度测量装置的测量数据调节所述流量调节装置。

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