CN219587302U - 数据中心 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种数据中心，包括建筑结构及IT设备，建筑结构包括楼层地板，IT设备放置在楼层地板上；IT设备包括数据存储系统，数据存储系统包括机架及数据存储服务器，机架的底部设置有与机架的内腔连通的第一通风口，机架的顶部设置有与机架的内腔连通的第二通风口；机架放置在楼层地板上，楼层地板上与机架对应的位置设置有通风结构，通风结构与第一通风口连通设置，使得机架形成上下通透的框架主体，数据存储服务器的热空气通过第二通风口向上蔓延，带动机架内空气至楼层地板下方，数据存储服务器耗散至周围空气进行被动散热的过程中，还可配合其他低功率的主动散热器件辅助散热，使得数据存储服务器节能减排的同时，还可以提高散热效率。

Description

数据中心

技术领域

本公开涉及数据中心技术领域，尤其涉及数据中心。

背景技术

随着我国数据中心产业技术发展的突飞猛进，数据中心的数据存储服务器的水平也在不断提升。数据中心在运行过程中会产生大量的热量，传统的数据中心的散热方式主要有两种，一种是风冷散热，一种是液冷散热。风冷散热由空调系统内机为数据中心室内提供冷风，冷风用对数据中心的数据存储服务器进行降温并形成内部散热的循环风。液冷散热主要是将数据存储服务器产生的热量传导至冷板，冷板内嵌入有液冷管路，通过液冷管路中的冷却液进行散热。

上述的两种散热方式均为主动热控措施，其运行过程中产生的能耗较高，不利于节约能源。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种数据中心，包括建筑结构及IT设备，所述建筑结构包括楼层地板，所述IT设备放置在所述楼层地板上；

所述IT设备包括数据存储系统，所述数据存储系统包括机架以及容置在所述机架内部的数据存储服务器，所述机架的底部设置有与所述机架的内腔连通的第一通风口，所述机架的顶部设置有与所述机架的内腔连通的第二通风口；

所述机架放置在所述楼层地板上，所述楼层地板上与所述机架对应的位置设置有通风结构，所述通风结构与所述第一通风口连通设置。

在一些实施例中，所述机架的四周侧壁上均设置有第三通风口，以使所述机架形成六面通透的机架主体结构。

在一些实施例中，所述楼层地板上与所述机架对应的位置设置有第一通风格栅，所述第一通风格栅形成为所述通风结构。

在一些实施例中，所述楼层地板上设置有与所述数据存储系统错开设置的第二通风格栅。

在一些实施例中，所述楼层地板为通风地板，所述通风地板上形成有多个间隔设置的通风孔，所述通风孔形成为所述通风结构。

在一些实施例中，所述机架上设置有多个第一翅片组，所述第一翅片组包括多个间隔设置的散热翅片；

和/或，所述机架上附设有散热涂层。

在一些实施例中，所述数据存储服务器的外壁上设置有第二翅片组，所述第二翅片组包括多个间隔设置的散热翅片；

和/或，所述数据存储服务器上附设有散热涂层。

在一些实施例中，所述IT设备还包括计算服务器，所述计算服务器的底部与所述楼层地板贴合设置，所述楼层地板为散热地板。

在一些实施例中，所述楼层地板上与所述计算服务器对应的位置设置有扩热的热管；

和/或，所述楼层地板上与所述计算服务器对应的位置设置有第三翅片组，所述第三翅片组位于所述楼层地板背向所述计算服务器的一侧板面上，所述第三翅片组包括多个间隔设置的散热翅片。

在一些实施例中，所述建筑结构包括至少一层楼层空间，所述建筑结构形成为四面通透的主体结构，以通过自然风穿透于所述主体结构的内部对所述IT设备进行散热。

本公开实施例提供的数据中心，包括建筑结构及IT设备，建筑结构包括楼层地板，IT设备放置在楼层地板上，IT设备包括数据存储系统，数据存储系统包括机架以及数据存储服务器，机架的底部设置有与机架的内腔连通的第一通风口，机架的顶部设置有与机架的内腔连通的第二通风口，机架放置在楼层地板上，楼层地板上与机架对应的位置设置有通风结构，通风结构与第一通风口连通设置，使得自然风能够通过楼层地板上的通风结构由第一通风口进入到机架内部，从而使得机架能够形成上下通透的框架主体，空气能够从高度方向上进入机架内部进行自然的上下对流，数据存储服务器运行过程中在周围会产生热空气，由于热空气比冷空气密度小，因此数据存储服务器周围的热空气能够沿机架内部通过第二通风口向上蔓延以散热，且热空气上升的过程中能够带动机架内部的空气从第一通风口蔓延至楼层地板下方，从而实现机架周围空气的冷热交换，从而避免数据存储服务器只能通过主动散热的方式进行散热，耗能较高的问题，数据存储服务器的热量通过上下对流的自然风快速耗散至周围空气进行被动散热的过程中，还可以配合其他低功率的主动散热器件进行辅助散热，从而形成数据存储服务器的双重散热，使得数据存储服务器在实现节能减排的同时，还可以提高散热效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开一种实施例中数据中心的结构示意图；

图2为本公开一种实施例中IT设备的装配示意图；

图3为本公开另一种实施例中数据存储系统的结构示意图；

图4为本公开另一种实施例中计算服务器的结构示意图。

附图标记：

1、楼层地板；10、通风孔；11、第一通风格栅；12、第二通风格栅；13、第三翅片组；2、数据存储系统；21、机架；211、第一通风口；212、第二通风口；213、第三通风口；214、第一翅片组；3、计算服务器；4、散热器；41、基板；42、第四翅片组；5、框架主体；6、楼顶。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1至图4所示，本公开的一些实施例提供了一种数据中心，包括建筑结构及IT设备，建筑结构包括楼层地板1，IT设备放置在楼层地板1上。如图3所示，IT设备包括数据存储系统2，数据存储系统2包括机架21以及容置在机架21内部的数据存储服务器(图中未示出)，机架21的底部设置有与机架21的内腔连通的第一通风口211，机架21的顶部设置有与机架21的内腔连通的第二通风口212。机架21放置在楼层地板1上，楼层地板1上与机架21对应的位置设置有通风结构，通风结构与第一通风口211连通设置，以通过自然风穿透于机架21的内腔对数据存储服务器进行散热。

本公开实施例提供的数据中心，通过在机架21的底部设置有与机架21的内腔连通的第一通风口211，机架21的顶部设置有与机架21的内腔连通的第二通风口212，机架21放置在楼层地板1上，楼层地板1上与机架21对应的位置设置有通风结构，通风结构与第一通风口211连通设置，使得自然风能够通过楼层地板1上的通风结构由第一通风口211进入到机架21内部，从而使得机架21能够形成上下通透的框架主体，空气能够从高度方向上进入机架21内部进行自然的上下对流，数据存储服务器运行过程中在周围会产生热空气，由于热空气比冷空气密度小，因此数据存储服务器周围的热空气能够沿机架21内部通过第二通风口212向上蔓延以散热，且热空气上升的过程中能够带动机架21内部的空气从第一通风口211蔓延至楼层地板1下方，从而实现机架21周围空气的冷热交换，从而避免数据存储服务器只能通过主动散热的方式进行散热，耗能较高的问题，数据存储服务器的热量通过上下对流的自然风快速耗散至周围空气进行被动散热的过程中，还可以配合其他低功率的主动散热器件进行辅助散热，从而形成数据存储服务器的双重散热，使得数据存储服务器在实现节能减排的同时，还可以提高散热效率。

进一步地，继续参照图3所示，机架21的四周侧壁上均设置有第三通风口213，以使机架21形成六面通透的机架主体结构，使得机架21内的热空气通过第二通风口212向上蔓延，机架21内部的空气通过第一通风口211向下蔓延的过程中，能够搅动机架21内部其余的空气进行自然对流，从而使得机架21外部的自然风能够通过六个方向进入机架21的内腔，以借助自然风对数据存储服务器实现零成本高效散热，在很大程度上提高了数据存储服务器的散热速度，并且降低了IT设备的维护成本。

在一个具体的实施例中，楼层地板1上与机架21对应的位置设置有高通风率的第一通风格栅11，保证机架21顶部气流的通透和顺畅，第一通风格栅11形成为通风结构，自然风能够通过第一通风格栅11进入机架21内腔内，加快数据存储服务器的快速散热。需要说明的是，上述实施例中对于楼层地板1的限定仅为示例性地设置方式，在实际的应用过程中，楼层地板1上的通风结构还可以设置成其他结构。

在另一个具体的实施例中，参照图2和图3所示，楼层地板1还可以为通风地板，通风地板上形成有多个间隔设置的通风孔10，通风孔10形成为通风结构，提高楼层地板1整体的通透率，降低了风场的阻力，从而实现自然风在楼层地板1和机架21内腔内部的快速对流，数据存储服务器产生的热量能够通过通风地板快速地扩散，并且外界的自然风能够快速地穿透楼层地板1对数据存储服务器进行散热，从而保证数据存储服务器的散热效果。在实际的实施过程中，楼层地板1与机架21对应的位置还可以既设置第一通风格栅11，又设置通风孔10。第一通风格栅11可以设置在楼层地板1靠近机架21的一侧板面上，进一步提高机架21与楼层地板1之间的安装稳定性，并且第一通风格栅11可以采用导热散热效果更好的金属材质，加快机架21热量的挥发。或者，第一通风格栅11还可以设置在楼层地板1背向机架21的一侧板面上，从而当通风孔10的面积较大时，第一通风格栅11可以隔绝体积较大的垃圾或者杂物在风力作用下进入楼层地板1，并且第一通风格栅11还可以对楼层地板1起到一定的支撑作用。

在一些实施例中，参照图2所示，楼层地板1上设置有与数据存储系统错开设置的第二通风格栅12。多个数据存储系统成排地设置在楼层地板1上，多个第二通风格栅12均匀地分布在相邻的两排数据存储系统之间，以加快数据存储系统的散热效率。

在一个具体的实施方式中，机架21上设置有多个第一翅片组214，第一翅片组214包括多个间隔设置的散热翅片，以使数据存储系统的热量传导至机架21上后，通过第一翅片组214将热量散除。机架21通过第一翅片组214并非唯一的设置方式，在具体实施过程中，还可以在机架21上附设有散热涂层，从而进一步加快机架21的散热速度。

进一步地，数据存储服务器的外壁上设置有第二翅片组，第二翅片组包括多个间隔设置的散热翅片，以将数据存储服务器上的热量进行散热。或者，还可以在数据存储服务器上附设有散热涂层，以进一步加快数据存储服务器的热量挥发速度。

参照图4所示，IT设备还包括计算服务器3，计算服务器3放置在楼层地板1上，计算服务器3的底部与楼层地板1贴合设置，楼层地板1为可以为散热地板、金属地板或者其他具有导热作用的地板。楼层地板1上与计算服务器3对应的位置设置有扩热的热管(图中未示出)。并且楼层地板1上与计算服务器3对应的位置设置有第三翅片组13，以进一步提高计算服务器3的热耦合速度，第三翅片组13位于楼层地板1背向计算服务器3的一侧板面上，第三翅片组13包括多个间隔设置的散热翅片。计算服务器3的顶部还设置有散热器4，散热器4包括基板41以及设置在基板41上的第四翅片组42，基板41与计算服务器3的顶部贴合设置，并覆盖计算服务器3的顶部，计算服务器3能够通过楼层地板1上的热管和散热器4实现高效的被动散热。

为了进一步提升上述实施例中的散热翅片的散热效果，散热翅片的表面可以采用热控黑漆，通过高发射率热控漆增强散热翅片表面的辐射散热能力；而为了降低散热翅片在加工过程中的成本，在一些具体的实施方式中，散热翅片可以通过压铸的工艺成型，以使得本实施例中的散热翅片的加工成本较小。在此，对散热翅片不作具体限制。

需要说明的是，上述的散热翅片可以采用导热率较高的金属材料，例如是铝合金，在此，对散热翅片的材料不作限制；而散热翅片间的间距、散热翅片的厚度和长度等物理参数可以通过软件进行多目标仿真优化，以使得散热翅片的散热性能较好。在此，不作详细介绍。

建筑结构形成为四面通透的主体结构，以通过自然风穿透于主体结构的内部对IT设备进行散热。具体地，参照图1所示，建筑结构包括楼层地板1、框架主体5及楼顶6，框架主体5为具有一定高度的型材结构，楼层地板1为多层，多层楼层地板1沿框架主体5的高度方向依次间隔设置，楼顶6盖设于框架主体5的顶部，相邻层楼层地板1之间、以及位于顶层的楼层地板1和楼顶6之间形成楼层空间，本公开实施例提供的建筑结构包括至少一层楼层空间。楼层地板1上设置有多个IT设备，以通过自然风穿透于主体结构内部对IT设备进行散热。IT设备同建筑结构进行热耦合设计，其中，数据存储系统2的机架21与楼层地板1接触安装，数据存储服务器周围的热空气能够沿机架21内部通过第二通风口212向上蔓延以散热，且热空气上升的过程中能够带动机架21内部的空气从第一通风口211蔓延至楼层地板1下方，从而实现机架21周围空气的冷热交换，并且数据存储服务器在运行过程中能够热耦合至机架21上，机架21上的热量能够扩散到整个楼层地板1上，自然风从通风孔10或者第一通风格栅等通风结构进入到楼层地板1内，通过热空气上浮的原理在各楼层空间之间形成大量的自然对流的气流，增强框架主体5内部的自然对流散热能力，实现对数据存储系统2高效的被动散热。计算服务器3的散热器4同楼层地板1接触安装，计算服务器3上的热量能够通过底部的楼层地板1传导至热管上进行快速散热，计算服务器3上的热量还能够热传导至顶部的基板41上，从而通过第四翅片组42进行高效散热，使得数据存储服务器和计算服务器3能够快速地热传导至楼层地板1和框架主体5上，大幅增加散热面积，由于吸收了大量的设备热量，整个建筑结构成为一个巨型的散热器，实现对数据存储服务器和计算服务器3的高效散热。从而避免数据存储服务器和计算服务器3只能通过主动散热的方式进行散热，耗能较高的问题，数据存储服务器和计算服务器3的热量通过上下对流的自然风快速耗散至周围空气进行被动散热的过程中，还可以配合其他低功率的主动散热器件进行辅助散热，从而形成数据存储服务器和计算服务器3的双重散热，使得数据存储服务器和计算服务器3在实现节能减排的同时，还可以提高散热效率。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种数据中心，其特征在于，包括建筑结构及IT设备，所述建筑结构包括楼层地板，所述IT设备放置在所述楼层地板上；

所述IT设备包括数据存储系统，所述数据存储系统包括机架以及容置在所述机架内部的数据存储服务器，所述机架的底部设置有与所述机架的内腔连通的第一通风口，所述机架的顶部设置有与所述机架的内腔连通的第二通风口；

所述机架放置在所述楼层地板上，所述楼层地板上与所述机架对应的位置设置有通风结构，所述通风结构与所述第一通风口连通设置。

2.根据权利要求1所述的数据中心，其特征在于，所述机架的四周侧壁上均设置有第三通风口，以使所述机架形成六面通透的机架主体结构。

3.根据权利要求1所述的数据中心，其特征在于，所述楼层地板上与所述机架对应的位置设置有第一通风格栅，所述第一通风格栅形成为所述通风结构。

4.根据权利要求3所述的数据中心，其特征在于，所述楼层地板上设置有与所述数据存储系统错开设置的第二通风格栅。

5.根据权利要求1所述的数据中心，其特征在于，所述楼层地板为通风地板，所述通风地板上形成有多个间隔设置的通风孔，所述通风孔形成为所述通风结构。

6.根据权利要求1所述的数据中心，其特征在于，所述机架上设置有多个第一翅片组，所述第一翅片组包括多个间隔设置的散热翅片；

和/或，所述机架上附设有散热涂层。

7.根据权利要求1所述的数据中心，其特征在于，所述数据存储服务器的外壁上设置有第二翅片组，所述第二翅片组包括多个间隔设置的散热翅片；

和/或，所述数据存储服务器上附设有散热涂层。

8.根据权利要求1所述的数据中心，其特征在于，所述IT设备还包括计算服务器，所述计算服务器的底部与所述楼层地板贴合设置，所述楼层地板为散热地板。

9.根据权利要求8所述的数据中心，其特征在于，所述楼层地板上与所述计算服务器对应的位置设置有扩热的热管；

和/或，所述楼层地板上与所述计算服务器对应的位置设置有第三翅片组，所述第三翅片组位于所述楼层地板背向所述计算服务器的一侧板面上，所述第三翅片组包括多个间隔设置的散热翅片。

10.根据权利要求1至9任一项所述的数据中心，其特征在于，所述建筑结构包括至少一层楼层空间，所述建筑结构形成为四面通透的主体结构，以通过自然风穿透于所述主体结构的内部对所述IT设备进行散热。