CN104359151A - 一种用于机柜式数据中心的机架式空调 - Google Patents

一种用于机柜式数据中心的机架式空调 Download PDF

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戴海榕
万凯
李文龙
赖钦卫
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Abstract

本发明公开了一种用于机柜式数据中心的机架式空调，包括用于制冷的室外机，与所述室外机连接的用于放置电气设备并为电气设备提供冷气的室内机，所述室内机内设置有用于为所述电气设备循环供风的供风装置。本发明通过室内机设置在空调柜体底部并连通同冷风密封通道，把冷风输送到空调柜体中的为电气设备进行降温，将空调柜体中的温度维持到合适的温湿度中。本发明实现了空调的冷气精确送风，缩短了送风距离，减少了额外的能量损失。

Description

一种用于机柜式数据中心的机架式空调
技术领域
本发明涉及机房空调领域，尤其涉及的是一种用于机柜式数据中心的能够精确送风并缩短送风距离的机架式空调。
背景技术
当前的机柜式数据中心一般为前后通风型，采用外部空调对机柜电气设备进行冷却。然而数据中心对机房的温湿度、洁净度有较高要求，外部空调需要对整个机房进行制冷，才能维持数据中心机柜内电气设备的正常运行，尤其当机房空间较大时，能耗更高；为维持机房工作在一定的温湿度条件，空调需频繁的制冷、加湿、除湿及加热，需耗费大量的能耗。并且由于机柜内外通风，机房内的灰尘容易进入机柜数据中心内，影响电气设备的使用性能及寿命。
当前的机柜式数据中心采用的另一种封闭型的机柜式数据中心，采用的散热措施有：内置分体空调室内机或一体式空调、侧置空调、背置空调等方式。这些方式的主要缺点是：内置一体式空调，因空调集成室内侧及室外侧，空调结构非常紧凑，导致其风侧阻力很大，风机功耗大，且空调制冷能力偏小，制冷效率低，维护困难；顶置分体室内机，该空调制冷能力偏小，且空调冷凝水容易溢出，存在水浸风险，容易损坏昂贵的电气设备，且空调较重，较高的放置维护不便；侧置或背置空调，严重影响机柜内布线，占用机房面积，机柜尺寸增大，不方便电梯运输。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供用于机柜式数据中心的机架式空调，该机架式空调具有用于循环供风的供风装置，能够缩短送风距离，减少额外的能量损失。
本发明的技术方案如下：
一种用于机柜式数据中心的机架式空调，包括用于制冷的室外机，与所述室外机连接的用于放置电气设备并为电气设备提供冷气的室内机，所述室内机内设置有用于为所述电气设备循环供风的供风装置。
所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其中，所述供风装置上部设有用于提供冷风的出风口和循环利用冷风的进风口。
所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其中，所述进风口上固定设置有用于过滤空气的过滤网。
所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其中，所述供风装置和所述室外机均设有快速插拔接头并通过两端带有快速插拔接头的制冷管道连接。
所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其中，所述室内机包括用于放置电气设备的空调柜体，且所述供风装置于所述空调柜体底部。
所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其中，所述空调柜体为机架式的空调柜体，且所述空调柜体上部设有至少一个用于对电气设备进行紧急冷却的紧急排风天窗。
所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其中，所述空调柜体两侧设有前门和后门，所述前门和所述后门内侧对应设置有用于密封所述空调柜体空余位置并分别与所述前门和所述后门形成冷风通道和热风通道的盲板。
所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其中，所述室内机内还设置有与所述供风装置连接的用于紧急供电的蓄电池组。
所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其中，所述室内机还包括通过导轨固定于所述室内机中并用于控制所述机架式空调的空调电控盒。
所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其中，所述机架式空调包括至少一个室外机和至少一个室内机
本发明所提供的用于机柜式数据中心的机架式空调，通过室内机设置在空调柜体底部并连通同冷风密封通道，把冷风输送到空调柜体中的为电气设备进行降温，将空调柜体中的温度维持到合适的温湿度中。本发明实现了空调的冷气精确送风，缩短了送风距离，减少了额外的能量损失；且该密封式的空调***，可设置较高的空调送风温度，大大提高空调***的制冷效率；高于柜内空气露点的送风温度，不会破坏机柜内湿度平衡，可使大部分的应用不需加湿或除湿，减少能源浪费。
附图说明
图1是本发明中用于机柜式数据中心的机架式空调第一较佳实施例的结构示意图。
图2是本发明中用于机柜式数据中心的机架式空调较佳实施例的供风装置的结构示意图。
图3是本发明中用于机柜式数据中心的机架式空调第二较佳实施例的结构示意图。
图中：1、室外机；2、空调柜体；3、盲板；4、空调电控盒；5、制冷管道；6、供风装置；7、蓄电池组；8、前门；9、紧急排风天窗；10、室内机；11、快速插拔接头；12、过滤网；13、出风口；14、进风口；15、空调固定架；16、后门；17、冷风通道；18、热风通道。
具体实施方式
本发明提供一种用于机柜式数据中心的机架式空调，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为解决现有技术存在的问题，请参阅图1所示，一种用于机柜式数据中心的机架式空调，包括用于制冷的室外机1，与所述室外机1连接的用于放置电气设备并为电气设备提供冷气的室内机10，所述室内机10内设置有用于为所述电气设备循环供风的供风装置6。
本发明采用用于制冷的室外机1连接用于提供冷气的室内机10，室内机10通过鼓风促使冷风快速流动围绕电气设备进行热交换为电气设备降温。同时供风装置6可将室内机10内已用过的冷风进行再次循环利用，由于已使用的冷风具有一定的湿度，相对于外界空气温度较低且洁净，循环利用该冷风可节约能源和减少电气设备的污渍。
具体的，所述供风装置6和所述室外机1均设有快速插拔接头11并通过两端带有快速插拔接头11的制冷管道5连接。并在所述供风装置6上部设有用于提供冷风的出风口13和再利用为电气设备降温后冷风的进风口14。
即室外机1通过制冷管道5输送制冷剂至供风装置6内，然后供风装置6通过鼓风使冷风快速流动为电气设备降温。而供风装置6和室外机1的快速插拔接头11可实现外部的快速插拔安装及维护，尤其是在设备出现故障或空调停止供应冷风时对设备或空调进行更换或维护，不会因为不能及时对设备或空调进行更换或维护使得数据中心的电气设备温度过高而宕机。较为优选的可将供风装置6的快速插拔接头11设置在进风口14一侧，置于室内机10后部（即空调柜体2后门16底侧部）。同时为使送风距离距离缩短，可将出风口13和进风口14置于室内机10的两侧，保证冷风可以在电气设备的一侧流向另一侧，从而完成对电气设备的降温。
进一步的，请参阅图2所示，所述进风口14上固定设置有用于过滤空气的过滤网12。保证了对数据中心的电气设备供应洁净的冷风，避免了因长久使用空调降温使得电气设备蒙尘致使电气设备老化。
更进一步的，所述室内机10还包括用于放置电气设备的空调柜体2，且所述供风装置6于所述空调柜体2底部，作为优选的可以在供风装置6一侧设置一空调固定架15使供风装置6固定于室内机10中。其中所述空调柜体2为机架式的空调柜体2，且所述空调柜体2上部设有至少一个用于对电气设备进行紧急冷却的紧急排风天窗9。
采用机架式的空调柜体2便于放置数据中心的电气设备，将电气设备层层放置，有利于空调冷风对不同电气设备之间进行降温。并将供风装置6置于空调柜体2底部，从空调柜体2底部至空调柜体2顶部供应冷风。作为优先的，在所述空调柜体2两侧设有前门8和后门16，所述前门8和所述后门16内侧对应设置有用于密封所述空调柜体2空余位置并分别与所述前门8和所述后门16形成冷风通道17和热风通道18的盲板3。供风装置6的出风口13置于冷风通道17底部，并将供风装置6的进风口14置于热风通道18的底部。具体可参阅图3所示，供风装置6的出风口13排出的冷风经过冷风通道17通流向空调柜体2顶部，途中冷风透过数据中心的电气设备流向空调柜体2中部，对电气设备进行精确的降温，确保每个电气设备都得到降温。冷风透过电气设备流向热风通道18，然后热风通道18内的热风流向供风装置6的进风口14再次进入供风装置6进行循环利用。使得本发明实现空调的冷气精确送风，缩短了送风距离，减少了额外的能量损失；不会破坏机柜内湿度平衡，可使大部分的应用不需加湿或除湿，减少能源浪费。
请参阅图3所示，在空调柜体2顶部设置的紧急排风装置与冷风通道17、供风装置6、热风通道18形成一个密封式的紧急供风***。当空调室外机1故障或市电停电时，紧急排风天窗9将会自动打开，由供风装置6把空调柜体2外部的冷气引入室内机10中，给空调柜体2中的电气设备降温，然后经供风装置6将室内机10中的热风排出。该紧急供风***能够在故障期间仍保证电气设备正常运行，并延长了数据中心的维修时间。
为保证市电停电空调还能正常运行，在所述室内机10内还设置有与所述供风装置6连接的用于紧急供电的蓄电池组7。其中供风装置6内置的风机由不间断电源供电，当外部市电断电时，由蓄电池组7供电，经不间断电源逆变成交流电继续供电，保证数据中心正常运转，确保机柜式数据中心的电气设备不会超温宕机。
作为优选的，用于控制所述机架式空调的空调电控盒4通过导轨固定于所述室内机10中，使得空调电控盒4不占用电气设备的U位空间，可实现快速推拉与维护。
作为本发明的另一具体实施例，可以将至少一个室外机1和至少一个室内机10组成一个机柜式数据中心的机架式空调。也就是说可以采用两个或两个以上的室外机1为两个或两个以上的室内机10连接而成的大型室内机10供应冷风，为多组数据中心的电气设备进行快速降温，保证电气设备高效的运行，并且能够达到节能的效果。
本发明在实施过程中，室外机1通过制冷管道5输送制冷剂到室内机10，在室内机10中制取冷气，由供风装置6通过内置鼓风机使冷风从出门口进入冷气通道，由于冷气通道位于数据中心的电气设备一侧，热风通道18位于电气设备另一侧，而供风装置6的进风口14处于抽风状态，所以电气设备的两侧形成气压流促使冷气环绕数据中心的电气设备并为其降温，从而使室内机10形成一个循环供风的降温***。同时为防止意外情况发生，增设有蓄电池组7和紧急排风天窗9，具体如上述实施例所述。
本发明实现了空调的冷气精确送风，缩短了送风距离，减少了额外的能量损失；且该密封式的空调***，可设置较高的空调送风温度，大大提高空调***的制冷效率；高于柜内空气露点的送风温度，不会破坏机柜内湿度平衡，可使大部分的应用不需加湿或除湿，减少能源浪费。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于机柜式数据中心的机架式空调，包括用于制冷的室外机，其特征在于，与所述室外机连接的用于放置电气设备并为电气设备提供冷气的室内机，所述室内机内设置有用于为所述电气设备循环供风的供风装置。
2.根据权利要求1所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其特征在于，所述供风装置上部设有用于提供冷风的出风口和循环利用冷风的进风口。
3.根据权利要求2所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其特征在于，所述进风口上固定设置有用于过滤空气的过滤网。
4.根据权利要求1所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其特征在于，所述供风装置和所述室外机均设有快速插拔接头并通过两端带有快速插拔接头的制冷管道连接。
5.根据权利要求1所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其特征在于，所述室内机包括用于放置电气设备的空调柜体，且所述供风装置于所述空调柜体底部。
6.根据权利要求5所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其特征在于，所述空调柜体为机架式的空调柜体，且所述空调柜体上部设有至少一个用于对电气设备进行紧急冷却的紧急排风天窗。
7.根据权利要求5所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其特征在于，所述空调柜体两侧设有前门和后门，所述前门和所述后门内侧对应设置有用于密封所述空调柜体空余位置并分别与所述前门和所述后门形成冷风通道和热风通道的盲板。
8.根据权利要求1所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其特征在于，所述室内机内还设置有与所述供风装置连接的用于紧急供电的蓄电池组。
9.根据权利要求1所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其特征在于，所述室内机还包括通过导轨固定于所述室内机中并用于控制所述机架式空调的空调电控盒。
10.根据权利要求1所述的用于机柜式数据中心的机架式空调，其特征在于，所述机架式空调包括至少一个室外机和至少一个室内机。
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