數據機房用制冷系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種數據機房用制冷系統，包括：機柜和空調機組，所述空調機組至少部分置于所述機柜內，所述機柜包括至少一設備區，所述空調機組設于所述設備區的一側，所述設備區與所述空調機組之間可拆卸的設有隔板。本發明采用空調機組內置于機柜，空調機組直接對設備進行制冷，相對于傳統的制冷系統在制冷效率方面得以提高；本發明通過將空調機組直接設置于機柜內，相對于傳統的制冷系統將空調機組設置于機柜之間在可操作性方面得以提升，拆裝便利，減少施工成本和材料成本。
【專利說明】數據機房用制冷系統【技術領域】
[0001]本發明涉及空調【技術領域】，尤其涉及一種數據機房用制冷系統。
【背景技術】
[0002]現代數據大集中的網絡時代，計算機的小型化、機柜化，服務器的薄型化、刀片化。他們的特點是體積越來越小，但是，電子功率密度卻在不斷增大。在這種條件下，機房內的制冷系統承受著越來越大的考驗。
[0003]機柜空調是專門針對通訊領域應用而設計的，如解決戶外通信機柜、無線戶外柜基站、蓄電池機柜等散熱問題。主要用于帶走電氣元件消耗電能發出的熱量，為各類機柜內部提供了理想的溫濕度環境，同時隔離了外界環境中的灰塵、腐蝕性氣體，延長電氣元件的使用壽命，提高機器系統運行可靠性。產品適用于電氣控制箱、通訊、通信設備、數據處理箱以及重電機設備控制箱等。[0004]傳統的機柜空調實際是機房空調，其通過調節機房整體溫度來保證服務器設備運行環境溫度合適。但是，機房空調一般放置遠離服務器機柜的位置，通過送風管道送風，送風靜壓高，風機的功耗高；另外，由于機房空調是調節機房整體溫度，但熱量最大來源系服務器機柜，所以為了保證機柜內服務器設備運行的環境溫度，需要將機房的整體溫度調節很低，如此，使得空調的利用率降低。
[0005]現有技術中還存在一種機柜空調，其將空調機組設置于相鄰服務器之間。例如，中國專利文獻CN102681637A公開一種“大規模發熱服務器機柜散熱制冷系統”，如圖1所示，其包括服務器機柜100和制冷機組200，所述制冷機組200設置在相鄰兩臺服務器機柜100之間，所述制冷機組200包括換熱器201和設置在換熱器側面的軸流風機202。此種做法一般是在服務器機柜安裝完畢后實施，由于機柜位置已經固定，故在拆裝空調機組時具有局限性，給空調設備安裝和檢修工作帶來不便；另外，上述的機柜空調雖然離機柜較近，但是仍需要將空調機組的冷風或者機柜散發出的熱量采用玻璃板等材料封閉起來形成冷通道或者熱通道，這種冷通道或熱通道封閉的方式需要額外增加材料成本，機房的整體溫度也容易受到影響，往往還需要采用空調對機房進行降溫，才能保證機房的整體溫度合適。
[0006]綜上，現有技術的機柜空調存在空調機組利用率低、空調機組拆裝不便、成本高等缺陷，亟需提出一種適合機房服務器用機柜空調，以解決上述的技術問題。
【發明內容】
[0007]本發明的一個目的在于提出一種數據機房用制冷系統，其對機房服務器制冷效率聞。
[0008]本發明的另一個目的在于提出一種數據機房用制冷系統，其具有拆裝方便的優點。
[0009]本發明的再一個目的在于提出一種數據機房用制冷系統，其具有成本低的優勢。
[0010]為達此目的，本發明采用以下技術方案:[0011]一種數據機房用制冷系統，包括:機柜和空調機組，所述空調機組至少部分置于所述機柜內。
[0012]作為一種優選方案，所述機柜包括至少一設備區，所述空調機組設于所述設備區的一側，所述設備區與所述空調機組之間可拆卸的設有隔板。
[0013]作為一種優選方案，所述機柜內設有空調機組控制盒，所述空調機組控制盒與所述空調機組位于所述設備區的同側。
[0014]特別地，所述空調機組控制盒與所述空調機組之間通過帶有多觸點連接器的連接裝置相連接。
[0015]作為一種優選方案，所述空調機組包括風機、換熱器，所述風機與所述換熱器位于所述設備區的同側，和/或，所述風機布滿于所述換熱器的側面。
[0016]特別地，所述風機有兩臺或兩臺以上，且在豎直方向上依次層疊設置。
[0017]特別地，所述換熱器傾斜設于所述風機的一側。
[0018]特別地，所述換熱器包括換熱管和設于所述換熱管外的散熱翅片，所述換熱管采用紫銅管，并通以冷凍水或制冷劑。
[0019]作為一種優選方案，所述空調機組設置換熱器的一端設于所述機柜內，所述空調機組設置風機的一端設于所述機柜外。
[0020]對比現有技術，本發明的有益效果為:本發明采用空調機組內置于機柜，空調機組直接對設備進行制冷，相對于傳統的制冷系統在制冷效率方面得以提高；本發明通過將空調機組直接設置于機柜內，相對于傳統的制冷系統將空調機組設置于機柜之間在可操作性方面得以提升，拆裝便利，減少施工成本和材料成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為現有技術的一種大規模發熱服務器機柜散熱制冷系統的俯視示意圖。
[0022]圖2為實施例所述的數據機房用制冷系統的結構示意圖。
[0023]圖3為實施例所述的數據機房用制冷系統的俯視示意圖。
[0024]圖4為本發明所述的數據機房用制冷系統的另一種結構的俯視示意圖。
[0025]圖5為實施例所述的空調機組的結構示意圖。
[0026]圖6為圖5所示的空調機組的分解圖。
[0027]圖7為本發明所述的單風機空調機組的結構示意圖。
[0028]圖8為本發明所述的四風機空調機組的結構示意圖。
[0029]圖9為實施例所述的空調機組的換熱器結構示意圖。
[0030]圖10為本發明所述的空調機組的換熱器的另一種結構示意圖。
[0031]圖中:
[0032]100、服務器機柜；200、制冷機組；201、換熱器；202、軸流風機；
[0033]1、機柜；11、機組區；12、設備區；111、機柜前側板；112、機柜后側板；113、機柜隔板；114、機柜回風口 ； 115、機柜進風口 ；
[0034]2、空調機組；21、風機；22、換熱器；23、機組箱體；230、箱體隔板；231、前腔室；232、后腔室；233、機組送風口 ； 234、機組回風口。【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0036]本發明的數據機房用制冷系統，包括:機柜和空調機組，空調機組至少部分置于所述機柜內，將空調機組內置于機柜，空調機組直接對服務器設備進行制冷，相對于傳統的制冷系統在制冷效率方面得以提高，給安裝和檢修工作帶來便利，可減少施工成本和材料成本。
[0037]圖2示出本發明的一種數據機房用制冷系統的結構，于本實施例中，制冷系統包括:機柜I和空調機組2，空調機組2 —部分置于機柜I內，另一部分置于機柜I外。本領域技術人員容易聯想到的是:還可以將空調機組全部置于機柜內。
[0038]根據圖2所示的數據機房用制冷系統，更為具體的方案請參見圖3，機柜I包括:一個機組區11和分別位于機組區兩側的四個設備區12，機組區11用于安裝空調機組，設備區12用于安裝服務器設備。
[0039]設備區12與機組區11的后側和前側分別設置有機柜前側板111和機柜后側板112，設備區12與機組區11之間設有可拆卸的機柜隔板113。
[0040]空調機組2包括風機21、換熱器22，風機21設于換熱器22的一側，位于空調機組2的前端，該端部置于機組區11外，空調機組2設有換熱器22的端部置于機組區11內。在機柜隔板113上對應換熱器22的位置開設機柜回風口 114，在機柜前側板111開設機柜進風口 115。風口的開設方式可以為在機柜隔板或機柜前側板上開設多個型孔形成柵格結構，也可以直接裁剪板材形成尺寸較大的開口等。
[0041]本領域技術人員容易獲知的技術方案請參見圖4，與圖3所示的數據機房用制冷系統的不同之處在于，本方案的空調機組2全部置于機組區11內。機柜回風口 114仍開設于機柜隔板113后端與換熱器22相對應的位置，機柜進風口 115開設于機柜隔板113前端與風機21相對應的位置。
[0042]上述的兩種數據機房用制冷系統均是利用機柜本身的結構與空調機組形成送、回風通道，相對于傳統的制冷系統需要額外設置通道，本發明的方案實施更為方便、成本得以降低。
[0043]圖5、6示出本發明的一種空調機組的結構，于本實施例中，空調機組包括一機組箱體23，機組箱體23內通過一箱體隔板230分隔為前、后腔室231、232，風機21安裝于箱體隔板230上位于前腔室231內，換熱器22安裝于風機一側位于后腔室232內，機組箱體23的前壁板、上壁板、左壁板和右壁板對應風機的位置開設機組送風口 233，機組箱體23的后壁板、右壁板對應換熱器的位置開設機組回風口 234。機組送風口 233和機組回風口 234的數量、位置及結構形式均可根據實際需要而調整，例如，圖示方案中的機組送風口采用送風柵格結構，機組回風口采用在板材上開口結構。
[0044]本發明的空調機組根據實際需要可以采用單風機結構(參見圖7)、雙風機結構或四風機結構(參見圖8)等。如果采用兩個或兩個以上的風機結構，這些風機在豎直方向上依次層疊設置。兩個單風機結構疊加的尺寸與雙風機結構相同，兩個雙風機結構疊加的尺寸與四風機尺寸相同，如此，便于根據實際需要進行機組的擴展。
[0045]本發明的換熱器優選包括換熱管和設于換熱管外的散熱翅片，所述換熱管采用紫銅管。空調機組的換熱器可采用冷凍水系統或者制冷劑系統。如果采用冷凍水系統可采用二通閥或三通閥控制冷凍水流量；如果采用制冷劑系統可采用毛細管或膨脹閥控制制冷劑流量。
[0046]換熱器可以采用一組或者兩組以上。圖9示出本發明的一種換熱器布置形式，于本實施例中，換熱器22的數量為一組,換熱器22的一端置于后腔室232的后側左方的頂部，另一端置于前側右方的底部，整體呈立體對角線布置于后腔室內。與換熱器相對應的，在機組箱體23的后壁板、右壁板開設機組回風口 234，由機組的后側面和右側面進行回風。如果將換熱器的一端置于后腔室的后側右方的頂部，另一端置于前側左方的底部，整體呈立體對角線布置于后腔室內，則相應的在機組箱體的后壁板、左壁板開設機組回風口，由機組的后側面和左側面進行回風。由此可見，回風方式更換熱器的傾斜的方向有關。另外，還可以根據需要在機組箱體的頂壁板設置回風口，以增加回風面積。
[0047]圖10示出本發明的另一種換熱器布置形式，該換熱器的數量為兩組，兩組換熱器22的其中一端部呈間隔設置，另一端部呈接觸設置，以使兩組換熱器整體呈“V”型結構布置于后腔室232內，且該“V”型結構的一端置于后腔室232的頂部，另一端置于后腔室232的底部。與換熱器相對應的，在機組箱體23的后壁板、右壁板、左壁板開設機組回風口 234，由機組的后側面、右側面和左側面進行回風。另外，還可以根據需要在機組箱體的頂壁板設置回風口，以增加回風面積。
[0048]結合圖3說明本實施例的數據機房用制冷系統工作過程:設備區內服務器散發出的熱氣流依次經過機柜回風口、機組回風口而被機組區的風機吸入，氣流經換熱器進行換熱形成冷氣流，流經風機通過機組送風口向左右兩側送風，氣流在設備區前形成風屏，被位于設備區內的散熱風扇經機柜前側板上的機柜進風口吸入設備區，對設備區內的服務器設備進行散熱，而后溫度升高的熱氣流再次被機組區內的風機吸入，如此依次循環。
[0049]為了更好的調控機組的工作，在機組區內設置空調機組控制盒，空調機組控制盒與空調機組之間可通過帶有多觸點連接器的連接裝置相連接。
[0050]在機組送風口處設置用于檢測送風溫度的第一溫度傳感器，機柜進風口處設置用于檢測進入設備區的進風溫度的第二傳感器，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均與空調機組控制盒相連接。在機柜回風口處或機組回風口處設置用于檢測回風溫度的第三溫度傳感器，第三溫度傳感器與空調機組控制盒相連接。根據第一溫度傳感器檢測的溫度與第二溫度傳感器檢測的溫度可知冷風在輸送過程中的耗損，如果耗損較大，則空調機組控制盒調節冷凍水流量和風機轉速。根據第三溫度傳感器檢測回風溫度，可知設備區的溫度環境狀況，依需要通過空調機組控制盒調節冷凍水流量和風機轉速。
[0051]以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種數據機房用制冷系統，包括:機柜和空調機組，其特征在于，所述空調機組至少部分置于所述機柜內。
2.根據權利要求1所述的數據機房用制冷系統，其特征在于，所述機柜包括至少一設備區，所述空調機組設于所述設備區的一側，所述設備區與所述空調機組之間可拆卸的設有隔板。
3.根據權利要求2所述的數據機房用制冷系統，其特征在于，所述機柜內設有空調機組控制盒，所述空調機組控制盒與所述空調機組位于所述設備區的同側。
4.根據權利要求3所述的數據機房用制冷系統，其特征在于，所述空調機組控制盒與所述空調機組之間通過帶有多觸點連接器的連接裝置相連接。
5.根據權利要求2至4任一項所述的數據機房用制冷系統，其特征在于，所述空調機組包括風機、換熱器； 所述風機與所述換熱器位于所述設備區的同側；和/或， 所述風機布滿于所述換熱器的側面。
6.根據權利要求5所述的數據機房用制冷系統，其特征在于，所述風機有兩臺或兩臺以上，且在豎直方向上依次層疊設置。
7.根據權利要求5所述的數據機房用制冷系統，其特征在于，所述換熱器傾斜設于所述風機的一側。
8.根據權利要求5所述的數據機房用制冷系統，其特征在于，所述換熱器包括換熱管和設于所述換熱管外的散熱翅片，所述換熱管采用紫銅管，并通以冷凍水或制冷劑。
9.根據權利要求7所述的數據機房用制冷系統，其特征在于，所述換熱器包括換熱管和設于所述換熱管外的散熱翅片，所述換熱管采用紫銅管，并通以冷凍水或制冷劑。
10.根據權利要求6至9任一項所述的數據機房用制冷系統，其特征在于，所述空調機組設置換熱器的一端設于所述機柜內，所述空調機組設置風機的一端設于所述機柜外。
【文檔編號】G06F1/20GK103500000SQ201310459541
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】萬炯, 陳軍, 杜小鋒, 賈孝星, 鄒應揚, 謝兆盛, 周品付 申請人:廣東歐科空調制冷有限公司