CN219555483U - 集装箱数据中心 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种集装箱数据中心，其中集装箱数据中心至少包括箱体和集成制冷装置；所述箱体内安装有待散热设备机组，所述待散热设备机组将所述箱体的内部空间划分为冷通道和热通道；所述集成制冷装置至少包括机体，以及安装在机体中的液冷***和风冷***；所述机体具有室外进风口、室外排风口、工作进风口和工作出风口，其中，所述工作进风口与所述热通道连通，所述工作出风口与所述冷通道连通；所述液冷***至少包括干冷器，以及与所述干冷器串联的供回液管，其中，所述干冷器位于所述室外进风口和所述室外排风口之间。本申请可以解决两个制冷***占用体积较大的问题，方便在集装箱数据中心中布置两套制冷***。

Description

集装箱数据中心

技术领域

本申请涉及服务器设备领域，特别涉及一种集装箱数据中心。

背景技术

随着GPU/CPU散热量的不断增大，数据中心制冷耗电量随着增大，数据中心PUE不断增高，此时液冷冷板制冷方案作为主流方案在数据中心行业中广泛应用，液冷冷板制冷只能带走部分冷量，其余冷量仍需要单独冷源带走，这就需要设计两套冷源***。

然而，现有的两套冷源***分别独立安装，这不仅需要占用较大的空间，并且两个***布置也较为复杂，内部管线缠绕杂乱，不适用于空间狭小的集装箱数据中心中。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种集装箱数据中心，可以解决两个制冷***占用体积较大的问题，方便在集装箱数据中心中布置两套制冷***。

为实现上述目的，本申请一方面提供一种集装箱数据中心，至少包括箱体和集成制冷装置；所述箱体内安装有待散热设备机组，所述待散热设备机组将所述箱体的内部空间划分为冷通道和热通道；所述集成制冷装置至少包括机体、液冷***和风冷***，其中，所述机体连接在所述箱体的一端，所述液冷***和所述风冷***安装在所述机体中；所述机体具有室外进风口、室外排风口、工作进风口和工作出风口，其中，所述工作进风口与所述热通道连通，所述工作出风口与所述冷通道连通，以使得所述热通道内的热风经过所述风冷***换热后，由所述工作出风口排出至所述冷通道内；所述液冷***至少包括干冷器，以及与所述干冷器串联的供回液管，其中，所述干冷器位于所述室外进风口和所述室外排风口之间，所述供回液管上还串联有若干液冷冷板，若干所述液冷冷板相互并联，并且若干所述液冷冷板分别与所述待散热设备机组的发热源接触。

为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种集装箱数据中心制冷方法，应用于集装箱数据中心中，所述集装箱数据中心中配置有液冷***和风冷***；所述方法包括：启用所述液冷***，并获取室外温度；判断所述室外温度与第一温度、第二温度和第三温度的大小，其中，所述第一温度小于所述第二温度；若所述室外温度低于所述第一温度，则关闭所述风冷***中的氟泵和压缩机；若所述室外温度高于所述第一温度，并低于所述第二温度，则开启所述氟泵，关闭所述压缩机；若所述室外温度高于所述第二温度，则开启所述压缩机，关闭所述氟泵。

由此可见，本申请提供的技术方案，在箱体的一侧连接有集成制冷装置，集成装置具有机体、液冷***和风冷***，液冷***和风冷***安装在箱体中。也就是说，将两个制冷***集成在一个机体中。并且液冷***和风冷***共用相同的室外进风口和室外排风口，从而可以进一步简化制冷装置结构，降低制造成本和两个***的占用体积，适用于在集装箱数据中心中布置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1是本申请提供的一种实施方式中集装箱数据中心的俯视示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本申请提供的一种实施方式中集成制冷装置的主视示意图；

图4是本申请提供的一种实施方式中集成制冷装置的俯视示意图；

图5为是本申请提供的一种实施方式中制冷循环的工作流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。本申请使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“滑动连接”、“固定”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将结合附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本申请所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

请一并参见图1至图4所示，在一种可实现的实施方式中，一种集装箱数据中心至少可以包括箱体5和集成制冷装置1。箱体5内安装有待散热设备机组51，所述待散热设备机组51将所述箱体5的内部空间划分为冷通道52和热通道53。需要指出的是，待散热设备机组51可以是安装有服务器的机柜、配电柜、监控柜和电池单元等，该多个部件呈直线阵列设置，并且两端分别与箱体5内部空间的两端抵接，从而将箱体5的内部空间划分呈冷通道52和热通道53。

在一种实施方式中，集成制冷装置1至少包括机体10、液冷***和风冷***，其中，机体10连接在所述箱体5的一端，所述液冷***和所述风冷***安装在所述机体10中，液冷***和风冷***均用于对箱体5内的待散热设备机组51进行散热。机体10具有室外进风口11、室外排风口12、工作进风口13和工作出风口14，其中，工作进风口13与所述热通道53连通，所述工作出风口14与所述冷通道52连通。这样，热通道53内的热风会通过工作进风口13进入至机体10内，然后由风冷***换热后，再由工作出风口14排出至所述冷通道52内，从而实现箱体5内的空气制冷内循环。液冷***至少可以包括干冷器21，以及与干冷器21串联的供回液管22，其中，所述干冷器21位于所述室外进风口11和所述室外排风口12之间，所述供回液管22上还串联有若干液冷冷板，若干所述液冷冷板相互并联，并且若干所述液冷冷板分别与所述待散热设备机组51的发热源(例如CPU和GPU等)接触。其中，干冷器21和液冷冷板的具体结构可以参照现有技术，在此不再赘述。

在本实施方式中，两个制冷***集成在一个机体10中。并且液冷***和风冷***共用相同的室外进风口13和室外排风口14与外部空气进行换热，从而可以简化制冷装置结构，降低制造成本和两个***的占用体积，适用于在集装箱数据中心中布置。

需要特别指出的是，本申请中机体10和箱体5可以为一体结构构成，例如，在一个集装箱内通过隔板各处两个空间，一个作为机体10部分，另一个作为箱体5部分。当然，机体10和箱体5也可以是独立结构，例如箱体5为机体10的外侧面附接的额外箱体。

在一种可实现的实施方式中，可以参见图2所示，待散热设备机组51可以通过架空座54安装在所述箱体5内。液冷冷板和干冷器21之间的供回液管22可以排布在所述架空座54内。这样，从而可以避免管路外露，影响工作人员的日常维护操作，同时保证集装箱数据中心的美观度。

在实际应用中，液冷冷板、干冷器21和供回液管22构成的液冷***中还应当具有泵体，用于驱动液冷***中制冷介质循环。待散热设备机组51的顶部可以安装有电桥架55，电桥架55用于安装配电线路。可见，配电线路和供回液管22分别上下设置，形成物理隔离，减少故障蔓延，避免相互影响。

在一种可实现的实施方式中，可参见图3和图4所示，风冷***至少包括换热芯体31；所述换热芯体31的内循环进风口与所述工作进风口13连通，所述换热芯体31的内循环出风口与所述工作出风口14连通。换而言之，从工作进风口13进入，并从工作出风口14排出的外部风，可以流经换热芯体31，从而与，从工作进风口13进，并工作出风口14排出的内循环风热交换，实现对内循环风进行换热。

在实际应用中，工作进风口13和工作出风口14分别与待散热设备机组51所在的空间连通。与供回液管22连通的液冷冷板可以贴附在待散热设备机组51的发热源上。从工作进风口13进入，并从工作出风口14排出的外部风，可以同时对换热芯体31和干冷器21进行换热，这样，液冷***和风冷***可以同时对待散热设备机组51的所在空间以及发热源进行散热。并且，干冷器21和换热芯体31可以共用一个外部空气换热流道，从而可以进一步简化制冷装置结构，降低制造成本和制造的复杂性。

需要指出的是，换热芯体31的具体结构可以参照现有技术，在此不再赘述。

在一种可实现的实施方式中，请参见图4和图5所示，内循环出风口与工作出风口14之间连接有出风通道15。风冷***还包括冷凝器32、蒸发器33、膨胀阀34和压缩机35，冷凝器32、所述蒸发器33、所述膨胀阀34和所述压缩机35相互串联以形成制冷循环A；冷凝器32位于所述室外进风口11和所述室外排风口12之间，所述蒸发器33安装在所述出风通道15中。

在本实施方式中，内循环风除了可以通过换热芯体与外部风进行换热外，还可以通过制冷循环A中的蒸发器进行二次换热降温，以满足不同的散热需求。

上述风冷***还可以包括氟泵36和单向阀37。氟泵36串联在所述制冷循环A中，并且所述氟泵36与所述膨胀阀34并联；所述单向阀37串联在所述制冷循环A中，并且所述单向阀37与所述压缩机35并联。这样，可以实际的使用需求，选择性开启氟泵36或者压缩机35，从而进一步的扩大可以适用的使用环境，并且降低能耗。

进一步的，上述换热芯体31、干冷器21和冷凝器32应当并排设置。如此，当外部风经过室外进风口进入机体10内时，可以均匀的吹过换热芯体31、干冷器21和冷凝器32，从而对其进行换热，避免换热芯体31、干冷器21和冷凝器32相互重叠，影响换热效果。

在一种可实现的实施方式中，出风通道15内安装有加湿除湿段41，并且所述加湿除湿段41位于所述工作出风口14和所述蒸发器33之间。这样，可以将内循环空气满足温湿度要求后，再送入至待散热设备机组51所在的空间内。

需要指出的是，加湿除湿段41是组合式空气处理机组功能段之一，由于季节变化要求降低或增加空气湿度时，进行空气除湿和加湿处理。加湿除湿段41的具体结构可以参照现有技术，在此不再赘述。

进一步的，出风通道15内还可以安装有过滤段42，以对流经所述出风通道15的气流过滤，从而保证内循环空气进入待散热设备机组51机组所在的空间内的洁净度。

在实际应用中，过滤段42可以为初、中或亚高效和化学过滤段。

进一步的，室外进风口11处安装有防雨百叶43和过滤网44，从而防止雨水和杂物从室外进风口11处进入。

在一种实施方式中，工作进风口13和所述工作出风口14位于所述机体10的同一侧，从而方便与待散热设备机组51所在的空间内连通。室外进风口11、室外排风口12和工作进风口13分别位于机体10的不同侧面，一方面方便设备安装操作，另一方面可以防止外部空气相互混合，影响对干冷器21、换热芯体31和冷凝器32的散热效果。

基于相同的发明构思，本申请还提供了一种集装箱数据中心制冷方法，应用于上述的集装箱数据中心中，所述集装箱数据中心中配置有液冷***和风冷***；所述方法包括：

启用液冷***，并获取室外温度；

判断所述室外温度与第一温度、第二温度和第三温度的大小，其中，所述第一温度小于所述第二温度；

若所述室外温度低于所述第一温度，则关闭所述风冷***中的氟泵36和压缩机35；

若所述室外温度高于所述第一温度，并低于所述第二温度，则开启所述氟泵36，关闭所述压缩机35；

若所述室外温度高于所述第二温度，则开启所述压缩机35，关闭所述氟泵36。

在本实施方式中，集装箱数据中心中具有控制模块，该控制模块可以检测室外温度，并控制液冷***和风冷***运行。在实际应用中，可以将液冷***一直启用，用于将待散热设备机组51的主要发热源进行液冷散热。对于风冷***，由于各个季节的室外温度并不相同，例如，冬季温度最低，春秋次之，夏季温度最高，为了更好的利用室外温度资源，减少电量消耗，可以检测室外温度，根据室外温度选择性的对风冷***的功能进行开启。例如，可以预设第一温度为0°，第二温度为15°，第三温度为30°，并将检测得到的室外温度进行对比，当室外温度低于第一温度时，风冷***仅通过换热芯体进行换热，压缩机或氟泵***不工作，直接送入机房制冷。室外温度高于所述第一温度，并低于所述第二温度，此时开启氟泵，回风经过与换热芯体的一次降温后，通过蒸发器被制冷后送入机房。随着新风温度继续升高，即室外温度高于所述第二温度，氟泵已经不能满足制冷需求，此时开启压缩机，回风经过与换热芯体的一次降温后，再通过蒸发器被制冷后送入机房。

由此可见，本申请提供的技术方案，在箱体的一侧连接有集成制冷装置，集成装置具有机体、液冷***和风冷***，液冷***和风冷***安装在箱体中。也就是说，将两个制冷***集成在一个机体中。并且液冷***和风冷***共用相同的室外进风口和室外排风口，从而可以进一步简化制冷装置结构，降低制造成本和两个***的占用体积，适用于在集装箱数据中心中布置。

进一步的，待散热设备机组通过架空座安装在箱体内，如此，供回液管排布在架空座内，从而避免管路外露，影响工作人员的日常维护操作，同时保证集装箱数据中心的美观度。

进一步的，风冷***中将换热芯体和氟泵制冷循环集成为一体，可以根据外部的空气温度变化，调节对应的换热模式，既可以最大程度的利用外部控制换热，节省电量，又可以保证待散热设备机组的散热效果。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集装箱数据中心，其特征在于，至少包括箱体和集成制冷装置；

所述箱体内安装有待散热设备机组，所述待散热设备机组将所述箱体的内部空间划分为冷通道和热通道；

所述集成制冷装置至少包括机体、液冷***和风冷***，其中，所述机体连接在所述箱体的一端，所述液冷***和所述风冷***安装在所述机体中；

所述机体具有室外进风口、室外排风口、工作进风口和工作出风口，其中，所述工作进风口与所述热通道连通，所述工作出风口与所述冷通道连通，以使得所述热通道内的热风经过所述风冷***换热后，由所述工作出风口排出至所述冷通道内；

所述液冷***至少包括干冷器，以及与所述干冷器串联的供回液管，其中，所述干冷器位于所述室外进风口和所述室外排风口之间，所述供回液管上还串联有若干液冷冷板，若干所述液冷冷板相互并联，并且若干所述液冷冷板分别与所述待散热设备机组的发热源接触。

2.根据权利要求1所述的集装箱数据中心，其特征在于，所述待散热设备机组通过架空座安装在所述箱体内；

所述供回液管排布在所述架空座内。

3.根据权利要求1所述的集装箱数据中心，其特征在于，所述风冷***至少包括换热芯体；

所述换热芯体的内循环进风口与所述工作进风口连通，所述换热芯体的内循环出风口与所述工作出风口连通。

4.根据权利要求3所述的集装箱数据中心，其特征在于，所述内循环出风口与所述工作出风口之间连接有出风通道；

所述风冷***还包括冷凝器、蒸发器、膨胀阀和压缩机，所述冷凝器、所述蒸发器、所述膨胀阀和所述压缩机相互串联以形成制冷循环；

所述冷凝器位于所述室外进风口和所述室外排风口之间，所述蒸发器安装在所述出风通道中。

5.根据权利要求4所述的集装箱数据中心，其特征在于，所述换热芯体、所述干冷器和所述冷凝器并排设置。

6.根据权利要求5所述的集装箱数据中心，其特征在于，所述风冷***还包括氟泵和单向阀；

所述氟泵串联在所述制冷循环中，并且所述氟泵与所述膨胀阀并联；

所述单向阀串联在所述制冷循环中，并且所述单向阀与所述压缩机并联。

7.根据权利要求4或6所述的集装箱数据中心，其特征在于，所述出风通道内安装有加湿除湿段，并且所述加湿除湿段位于所述工作出风口和所述蒸发器之间。

8.根据权利要求7所述的集装箱数据中心，其特征在于，所述出风通道内安装有过滤段，以对流经所述出风通道的气流过滤。

9.根据权利要求8所述的集装箱数据中心，其特征在于，所述室外进风口处安装有防雨百叶和过滤网。