CN219592934U - 一种模块化机房封闭冷通道系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种模块化机房封闭冷通道系统，包括并列设置的两个主框架，两主框架之间形成供冷气流通的冷气通道，冷气通道的两端设有封闭门，冷气通道的顶端设有天窗，其中：主框架的隔间内嵌设有服务器机柜和冷制空调，服务器机柜与其他服务器机柜或制冷空调之间连通有热气通道，热气通道的顶端连通有回风通道，回风通道与制冷空调的回风口连通，制冷空调通过送风口直接向冷气通道输送冷空气。本实用新型装置提供的模块化机房封闭冷通道系统，将制冷空调直接布置在主框架内，空调直接对冷气通道送风，冷空气对隔间内的机柜降温后，通过热气通道排出，可直接避免在施工时架高地板，整个装置可单元化设置，对机房环境要求低。

Description

一种模块化机房封闭冷通道系统

技术领域

本实用新型属于冷通道技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种机房冷通道。

背景技术

数据中心是一整套复杂的设施，它主要包括计算机系统和与计算机系统配备的数据中心通信和存储系统。为了保证数据中心的稳定运行，数据中心需要配置强大的散热系统，传统数据中心制冷，将空间考虑成一个均匀空间，按设备最大需求量设计，采取机房整体制冷。

随着云计算的高速发展，数据中心的数量迅速增长，空间紧凑、体积小、功率高的机架服务器也越来越多地被采用，设备的部署密度越来越大，单个机架的能耗也越来越高，使得机柜排出的热量大幅度增加，造成了机房单位面积发热量的急剧上升，机房整体制冷难以满足当前需求。

在众多数据中心高热密度解决方案中，封闭冷、热通道技术方备受推崇；其中，封闭式冷通道技术是指在柜体内部或柜间内建造专门用于制冷的柜体设备，它可以与机房环境的热气完全隔离，并将冷气限制在柜体内。避免了冷热空气的混杂，限制了冷气设备的散热作用，提高了冷气利用率，提高了机房的制冷效率和制冷效果。

专利CN204721778U提供了一种带有冷通道的数据中心机房结构，通过在两列间机柜间设置冷通道，将冷气直接集中输送到机柜中而不对外界环境中扩散，直接针对机柜降温，有效提升制冷效果。但该专利中，空调机组产生的冷风需要从冷风输送管道传送至冷通道底部的冷通道支撑基础，再经过冷通道支撑基础上的多个送风口进入冷通道，这样的结构在施工时，必须对机房进行改装，架高地板(布设冷风输送管道和冷通道支撑基础)，增加了施工难度。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种模块化机房封闭冷通道系统，包括并列设置的两个主框架，两主框架之间形成供冷气流通的冷气通道，所述冷气通道的两端设有封闭门，所述冷气通道的顶端设有天窗，其中：

主框架的隔间内嵌设有服务器机柜和制冷空调，所述服务器机柜与其他服务器机柜或制冷空调之间连通有热气通道，所述热气通道的顶端连通有回风通道，所述回风通道与制冷空调的回风口连通，所述制冷空调的送风口与冷气通道连通。

优选的是，所述主框架远离冷气通道的一端通过与封闭件配合形成二级冷气通道，所述二级冷气通道与服务器机柜和制冷空调的送风口连通，所述封闭件固定连接在主框架上使得二级冷气通道除面向服务器机柜和制冷空调方向外的其他方向均封闭设置。

优选的是，所述服务器机柜面向冷气通道和二级冷气通道的侧壁上至少设置有一个供冷气流通的通孔或纱窗。

优选的是，所述服务器机柜和热气通道相接触的侧壁至少设有一个供热气流通的通孔或纱窗。

优选的是，所述热气通道面向回风通道的一端面至少设有一个供热气流通的通孔或纱窗。

优选的是，所述天窗包括固定连接在主框架上的天窗框架、多组沿着天窗框架延伸方向布置的活动板、配合设置在活动板上的转轴和电磁锁，所述活动板的其中一端通过转轴翻转连接在天窗框架上，所述活动板的另一端通过电磁锁固定在天窗框架上。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型装置提供的模块化机房封闭冷通道系统，将制冷空调直接布置在主框架内，制冷空调直接对冷气通道送风，冷空气对隔间内的机柜降温后，依次经热气通道、回风通道的排出，回风通道内的热空气经制冷空调的回风口制冷后，降温为冷空气再次进入冷气通道，在保证冷却效果的同时，避免在施工时架高地板，降低了施工难度，整个装置可单元化设置，对机房要求较低。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型装置模块化机房封闭冷通道系统结构示意图；

图2为本实用新型装置部分结构示意图；

图3为本实用新型提供的主框架及热气通道结构示意图；

图4为本实用新型提供的天窗部分组件结构示意图；

图5为本实用新型装置模块化机房封闭冷通道系统另一实施形式结构示意图；

图6为本实用新型装置提供的封闭件径向剖面图；

图7为本实用新型装置气体流动俯视简图；

图8为本实施新型装置气体流动侧视简图；

图9为本实施新型装置另一实施方案的气体流动俯视简图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语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，并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”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，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-5本实用新型的一种实现形式：包括并列设置的两个主框架1，两主框架之间形成供冷气流通的冷气通道9，所述冷气通道9的两端设有封闭门2，所述冷气通道9的顶端设有天窗3，其中：

主框架1的隔间内嵌设有服务器机柜4和制冷空调5，所述服务器机柜4与其他服务器机柜4或制冷空调5之间连通有热气通道6，所述热气通道6的顶端连通有回风通道7，所述回风通道7与制冷空调5的回风口连通，所述制冷空调5通过送风口直接向冷气通道9输送冷空气。

工作原理：

所述冷气通道9由主框架1、主框架内的服务器机柜4和制冷空调5、封闭门6、天窗3配合包围，除面向服务器机柜4和制冷空调5的部分，其余部分均封闭设置，整体与机房环境的热空气隔离；

请参见图7，其中箭头方向为空气流动方向，制冷空调5的送风口直接对冷气通道9送风，冷空气很容易充满相对封闭的冷气通道9，使两侧的服务器机柜4均能被冷空气作用而散热，相较于机房整体制冷，这种集中供冷的结构，能有效提高散热效率，降低冷却能耗。

请参见图8，其中箭头方向为空气流动方向，冷气通道9内的冷空气对安装在隔间内的服务器机柜5降温后，热空气会从隔间两侧快速进入热气通道6，再进入回风通道7(图1中为方便本领域人员观察，其中一主框架上未设置回风通道7)，以避免热空气回流、混合在冷空气中，进入回风通道7内的热空气排放至外界机房或经过制冷空调的回风口制冷后，降温为冷空气再次进入冷气通道9，循环此过程，使得冷、热空气循环流动，持续降温。

总体的，本实用新型的有益效果，由上述结构和原理可预期的是，在保证制冷效果的同时，避免在施工时架高地板；本实用新型的设计降低了施工难度，可单元化设置，对机房环境要求较低。

需要说明的是，所述主框架1中隔间的数量和尺寸可根据服务器机柜4、制冷空调5、热气通道6的数量和尺寸灵活调整，所述主框架1用于支撑、定位，防止安装在隔间内的服务器机柜4、制冷空调5和热气通道6倾倒。

需要说明的是，所述封闭门2用于打开或关闭冷气通道9，方便操作人员进入冷气通道9检修，在本实用新型中，封闭门2采用市售的电子活动门，其具体结构不再赘述。

需要说明的是，所述服务器机柜4面向冷气通道9的一面开设有多个供冷空气进入的通孔(图中未示出)，所述服务器机柜4靠近热气通道6的两侧面均开设有多个供热气排放的通孔(图中未展出)，所述服务器机柜4内配置有需要制冷的服务器以及其他必要的设施，服务器的具体布置对本领域人员是显而易见，并非本实用新型需要解决的技术问题，故不再赘述。

需要说明的是，所述制冷空调5为上回风、下送风系统，所述回风口开设在制冷空调的顶端，所述送风口开设在制冷空调下端，所述制冷空调为常见的市售产品，故制冷空调的具体结构不再赘述。

需要说明的是，隔间内的制冷空调通道其顶端的纱窗A501与回风通道7连通，热气通道6通过其顶端的纱窗601与回风通道7连通，所述回风通道7通过其上的纱窗B701与外界机房连通。

需要说明的是，请参见图1和图4，所述天窗3包括焊接在主框架上的天窗框架301、4组沿着天窗框架延伸方向布置的活动板302、配合设置在活动板上的转轴303和电磁锁，所述活动板302的其中一端通过转轴303翻转连接在天窗框架301上，所述活动板302的另一端通过电磁锁吸附固定在天窗框架301上；所述电磁锁包括电磁铁304和衔铁305，所述衔铁305布置在活动板302远离转轴的端部，所述电磁铁304布置在天窗框架301上与衔铁配合；其中，活动板302数量可根据冷气通道9长度灵活调整；正常状态下，活动板302在电磁锁作用下封闭冷气通道9，当冷气通道9内出现火灾，电磁锁打开活动板302，令二氧化碳等消防气体从冷气通道9顶部进入灭火。

另一实施方案，请参见图5和图6，主框架1远离冷气通道9的一端通过封闭件8配合形成二级冷气通道10，所述二级冷气通道10与服务器机柜和制冷空调的送风口连通，所述封闭件8固定连接在主框架1上使得二级冷气通道10除面向服务器机柜4和制冷空调5方向外的其他方向均封闭设置，所述制冷空调5的送风口分别与冷气通道9和二级冷气通道10连通；在本实施方案中，服务器机柜4面向二级冷通道的一端开设有多个供冷空气进入的通孔(图中未示出)；采用这个结构，请参见图9，其中箭头方向为空气流动方向，每个主框架1的两侧分别设置有冷气通道9和二级冷气通道10，制冷空调5送风口排出的冷空气同时进入冷气通道9和二级冷气通道10，在制冷时从左右两端对服务器机柜4进行降温，服务器受冷更均匀。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种模块化机房封闭冷通道系统，包括并列设置的两个主框架，两主框架之间形成供冷气流通的冷气通道，所述冷气通道的两端设有封闭门，所述冷气通道的顶端设有天窗，其特征在于：

主框架的隔间内嵌设有服务器机柜和制冷空调，所述服务器机柜与其他服务器机柜或制冷空调之间连通有热气通道，所述热气通道的顶端连通有回风通道，所述回风通道与制冷空调的回风口连通，所述制冷空调的送风口直接与冷气通道连通。

2.根据权利要求1所述的模块化机房封闭冷通道系统，其特征在于，所述主框架远离冷气通道的一端通过与封闭件配合形成二级冷气通道，所述二级冷气通道与服务器机柜和制冷空调的送风口连通，所述封闭件固定连接在主框架上使得二级冷气通道除面向服务器机柜和制冷空调方向外的其他方向均封闭设置。

3.根据权利要求2所述的模块化机房封闭冷通道系统，其特征在于，所述服务器机柜面向冷气通道和二级冷气通道的侧壁上至少设置有一个供冷气流通的通孔或纱窗。

4.根据权利要求2所述的模块化机房封闭冷通道系统，其特征在于，所述服务器机柜和热气通道相接触的侧壁至少设有一个供热气流通的通孔或纱窗。

5.根据权利要求2所述的模块化机房封闭冷通道系统，其特征在于，所述热气通道面向回风通道的一端面至少设有一个供热气流通的通孔或纱窗。

6.根据权利要求2所述的模块化机房封闭冷通道系统，其特征在于，所述天窗包括固定连接在主框架上的天窗框架、多组沿着天窗框架延伸方向布置的活动板、配合设置在活动板上的转轴和电磁锁，所述活动板的其中一端通过转轴翻转连接在天窗框架上，所述活动板的另一端通过电磁锁固定在天窗框架上。