一種模塊化數據中心的機櫃及模塊化數據中心的製作方法
2023-04-25 23:54:21 1
一種模塊化數據中心的機櫃及模塊化數據中心的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電子設備【技術領域】，提供了一種模塊化數據中心的機櫃及模塊化數據中心，機櫃包括頂板、底板以及多個側板；多個側板與頂板和底板配合以形成具有箱體結構的櫃體，櫃體內具有用於安裝功能模塊的容置區間；多個側板中包括相對設置的第一側板和第二側板，沿第一側板指向第二側板的方向，容置區間的至少一側形成通風通道；且多個側板的其他側板中的至少一個側板用於形成通風通道的部位設有可開閉的通風口。上述機櫃可以通過將該機櫃櫃體的相應側板上的通風口打開以使該機櫃內形成的通風通道與其他機櫃的通風通道之間連通以形成封閉通風通道，無需添加其他附件，組裝方便，且組裝之後的結構簡單。
【專利說明】一種模塊化數據中心的機櫃及模塊化數據中心
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子設備【技術領域】，特別涉及一種模塊化數據中心的機櫃及模塊化數據中心。
【背景技術】
[0002]隨著國內信息化網絡建設步伐的加快，數據中心的建設從以往的大型企業、科研院所向中小機構轉移，數據中心的規模也逐步擴展，小型數據中心的應用得到了大力的發展。
[0003]在小型數據中心的應用中，對小型數據中心中的各機櫃內功能模塊的冷卻是核心技術之一；為了提高小型數據中心的能源利用率以適應市場的新需求，市場中出現了一種半封閉式的模塊化數據中心系統，將數據中心機房內的製冷控制方式由原先的機房環境整體控制變為局部控制。
[0004]如圖1所示，現有技術中，在數據中心的機房中形成封閉通道時必須在原有的整排機櫃01的結構之外增加獨立的密閉框架03，即在每一個機櫃01的外側均設置一個獨立的密閉框架03，整排機櫃01的結構之外設置的各密閉框架03之間的內部空間連通，最終在數據中心的機房內形成局部密封通道，實現數據中心製冷時的局部控制。
[0005]但是，在上述數據中心的機房中形成封閉通道時，如圖2所示，首先必須拆除機房內的各機櫃01的門板02，再在原有機櫃01上安裝封閉框架03，使密閉框架03的內部空間與機櫃01內位於門板02側的空間密封連通，將各機櫃01並櫃之後，再對每相鄰的兩個封閉框架03之間進行密封，以使每相鄰的兩個密閉框架03的內部空間密封連通，然後將各機櫃01的門板02密封連接在密閉框架03上，最終在上述數據中心的機房內形成局部密封通道。
[0006]現有技術中的小型數據中心中採用的上述方式，必須在整排機櫃01的外側設置密閉框架03以及各種密封部件等才能在機房內形成局部密封通道，導致上述數據中心機房內的結構複雜，同時增加了數據中心的組裝成本。
實用新型內容
[0007]本實用新型提供了一種模塊化數據中心的機櫃及模塊化數據中心，該模塊化數據中心中的機櫃在多個機櫃並櫃形成封閉通風通道時組裝方便，並且形成封閉通風通道後的結構簡單。
[0008]為達到上述目的，本實用新型提供以下技術方案:
[0009]一種模塊化數據中心的機櫃，包括頂板、底板以及多個側板；所述多個側板與所述頂板和底板配合以形成具有箱體結構的櫃體，所述櫃體內具有用於安裝功能模塊的容置區間；所述多個側板中包括相對設置的第一側板和第二側板，沿所述第一側板指向所述第二側板的方向，所述容置區間的至少一側形成通風通道；且所述多個側板的其他側板中的至少一個側板用於形成所述通風通道的部位設有可開閉的通風口。
[0010]上述模塊化數據中心的機櫃中，當需要將機櫃與其他機櫃之間進行並櫃時，可以將該機櫃櫃體的相應側板上的通風口打開，然後使該機櫃內形成的通風通道與其他機櫃的通風通道之間連通以形成封閉通風通道。
[0011]上述機櫃與其他機櫃之間並櫃並形成封閉通風通道時，只需將其對應側板上的通風口打開即可實現兩個機櫃之間通風通道的連通，無需添加其他附件。
[0012]因此，上述模塊化數據中心中的一排機櫃形成封閉通風通道時，通過各機櫃本身的結構即可實現，組裝方便，且組裝之後的結構簡單。
[0013]優選地，所述沿所述第一側板指向所述第二側板的方向，所述容置區間的至少一側形成通風通道，具體包括:
[0014]所述容置區間與所述第一側板之間形成與模塊化數據中心中製冷設備的出風口連通的通風通道；或者，
[0015]所述容置區間與所述第二側板之間形成與模塊化數據中心中製冷設備的迴風口連通的通風通道；或者，
[0016]所述容置區間與所述第一側板之間形成與所述製冷設備的出風口連通的通風通道，且所述容置區間與所述第二側板之間形成與製冷設備的迴風口連通的通風通道。
[0017]優選地，當所述容置區間與所述第一側板之間形成通風通道時，所述第一側板設有由透明板密封的觀察窗口。
[0018]優選地，當所述容置區間與所述第一側板之間設有通風通道時，所述第一側板上設有進風應急風扇。
[0019]優選地，若且唯若所述容置區間與所述第二側板之間形成通風通道時，所述第一側板上設有多個陣列分布的通氣孔。
[0020]優選地，當所述容置區間與所述第二側板之間設有通風通道時，所述第二側板，和/或，所述頂板設有開啟時連通櫃體外部環境與所述容置區間與所述第二側板之間通風通道的出風應急風扇。
[0021]優選地，若且唯若所述容置區間與所述第一側板之間形成通風通道時，所述第二側板上設有多個陣列分布的通氣孔。
[0022]優選地，所述多個側板的其他側板中的至少一個側板用於形成所述通風通道的部位設有可開閉的通風口，具體包括:
[0023]所述多個側板的其他側板中的至少一個側板用於形成所述通風通道的部位設有通風窗口，且所述通風窗口上設有與所述側板可拆卸密封配合的側門板。
[0024]優選地，所述多個側板為四個側板，分別為第一側板、第二側板、第三側板以及第四側板，所述第三側板與所述第四側板相對設置，且所述第一側板和所述第二側板分別為所述櫃體的一個門板。
[0025]優選地，還包括架體，所述櫃體的頂板、底板以及各所述側板安裝於所述架體；所述架體包括四根沿第一側板指向第二側板方向延伸的橫梁，每一根所述橫梁與所述通風通道相對的部位上設有可開閉的透風口。
[0026]優選地，所述每一根所述橫梁與所述通風通道相對的部位上設有可開閉的透風口，具體包括:
[0027]所述橫梁與通風通道相對的位置設有透風窗口，且所述透風窗口上設有與所述橫梁可拆卸密封配合的密封板。
[0028]本實用新型還提供了一種模塊化數據中心，包括機房和製冷設備；還包括上述技術方案中提供的任意一種機櫃，每一個所述機櫃的容置區間內安裝有功能模塊，所述機櫃的通風通道與所述製冷設備連通。
[0029]優選地，還包括位於所述機房內的電池櫃，當所述機櫃的容置區間與所述第一側板之間設有通風通道、且所述容置區間與所述第二側板之間設有通風通道時，所述電池櫃設有連通其內部空間和所述容置區間與所述第一側板之間的通風通道的通風網孔，所述電池櫃還設有開啟時連通其內部空間和所述容置區間與所述第二側板之間的通風通道的通風裝置。
[0030]優選地，所述製冷設備為變頻空調，所述一排機櫃中，每一個所述機櫃的通風通道內設有溫度傳感器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為現有技術中的數據中心中一排機櫃形成封閉通風通道時的俯視結構示意圖；
[0032]圖2為現有技術中的數據中心中一排機櫃在形成封閉通風通道時每一個機櫃添加密閉框架時的爆炸結構示意圖；
[0033]圖3為本實用新型提供的機櫃的爆炸結構示意圖；
[0034]圖4為圖3所示結構的機櫃拆除側板設有的側門板之後的立體結構示意圖；
[0035]圖5為本實用新型提供的模塊化數據中心中一排機櫃形成兩個封閉冷通道時的一排機櫃內的通風流向示意圖；
[0036]圖6為本實用新型提供的模塊化數據中心中一排機櫃內形成功能模塊的兩側均形成封閉通風通道時的結構示意圖；
[0037]圖7為本實用新型提供的模塊化數據中心中一排機櫃內僅形成熱風通道時的結構示意圖；
[0038]圖8為本實用新型提供的模塊化數據中心中一排機櫃內僅形成冷風通道時的結構示意圖；
[0039]圖9為本實用新型提供的模塊化數據中心中電池櫃的立體圖。
【具體實施方式】
[0040]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0041]本實用新型提供了一種模塊化數據中心的機櫃以及具有該機櫃的模塊化數據中心。
[0042]請參考圖3，本實用新型一種實施例提供的模塊化數據中心的機櫃I包括:
[0043]頂板11、底板14以及多個側板；多個側板與頂板11和底板14配合以形成具有箱體結構的櫃體，櫃體內具有用於安裝功能模塊的容置區間；多個側板中包括相對設置的第一側板15和第二側板12，沿第一側板15指向第二側板12的方向，容置區間的至少一側形成通風通道；且多個側板的其他側板中的至少一個側板用於形成通風通道的部位設有可開閉的通風口。
[0044]如圖3所示，側板13用於形成通風通道的部位設有可開閉的通風口，具體地，側板13設有可開閉的通風口可以具體為:側板13上設有通風窗口 131，通風窗口 131處設有與側板13可拆卸地密封配合的側門板132。
[0045]上述模塊化數據中心的機櫃中，當需要將機櫃I與其他機櫃之間進行並櫃時，可以將該機櫃櫃體的相應側板13上的通風口打開，然後使該機櫃I內形成的通風通道與其他機櫃的通風通道之間連通以形成封閉通風通道。
[0046]上述機櫃I與其他機櫃之間並櫃並形成封閉通風通道時，只需將其對應側板13上通風窗口 131處的側門板132拆除以將通風口打開，即可實現兩個機櫃之間通風通道的連通，無需添加其他附件；如圖4所示，位於兩個機櫃之間的一個機櫃中，將對應的側板13上通風窗口 131處的側門板全部拆除，然後與其兩側的機櫃進行並櫃後該機櫃內的通風通道與其兩側的機櫃內的銅粉通道連通。如圖5所示，模塊化數據中心內的一排機櫃中，每一個機櫃的容置區間內安裝有功能模塊，且在功能模塊3的兩側分別形成封閉通風通道10和封閉通風通道20。
[0047]因此，上述模塊化數據中心中的一排機櫃形成封閉通風通道時，通過各機櫃本身的結構即可實現，組裝方便，且組裝之後的結構簡單。
[0048]另外，模塊化數據中心採用上述機櫃形成封閉冷通道時無需在機櫃外需添加其他附件結構，因此，上述一排機櫃在形成縫補通風通道後不會佔用機房內原來用於形成維護通道的面積，佔地面積較小。
[0049]在上述實施例的基礎上，上述提到的「沿第一側板指向第二側板的方向，容置區間的至少一側形成通風通道」，可以具體包括:
[0050]方式一，如圖6所示，上述機櫃I中，容置區間與第一側板15之間形成與製冷設備的出風口連通的通風通道，且容置區間與第二側板12之間形成與製冷設備的迴風口連通的通風通道。即，上述模塊化數據中心中採用上述機櫃時不用添加其他附件就能形成封閉的冷風通道和封閉的熱風通道；冷風通道的形成能夠降低模塊化數據中心的機房內部環境溫度對機櫃內冷風通道內冷空氣的影響，同時熱風通道的形成能夠降低熱風通道內的熱空氣對機房內部環境溫度的影響。
[0051]方式二，如圖7所示，上述機櫃I中僅容置區間與第二側板12之間形成與製冷設備的迴風口連通的通風通道；上述模塊化數據中心中採用上述機櫃時無需添加附件即可在容置區間與第二側板12之間形成封閉通風通道，該封閉通風通道為熱風通道；模塊化數據中心的機房內的空氣通過各機櫃的第一側板進入各機櫃內，並且與各機櫃容置區間內安裝的功能模塊3進行熱交換後進入熱風通道內，然後由製冷設備的迴風口將熱風通道內的熱空氣吸走，避免了熱空氣對模塊化數據中心內環境溫度的影響，能夠防止與功能模塊3進行熱交換後形成的熱空氣與機房內環境中的冷空氣進行熱交換，提高對個機櫃內功能模塊3的製冷效率。
[0052]當然，若且唯若上述模塊化數據中心內的一排機櫃中形成熱風通道時，每一個機櫃的第一側板15上設有多個陣列分布的通氣孔；優選地，第一側板15為網孔鈑金平門。
[0053]方式三，如圖8所示，機櫃I中僅容置區域與第一側板15之間形成與製冷設備的出風口連通的通風通道；上述模塊化數據中心中採用上述機櫃時無需添加附件即可在容置區間與第一側板15之間形成封閉通風通道，該封閉通風通道為冷風通道，能夠將製冷設備提供的冷空氣直接通入冷風通道內，以對容置區間內安裝的功能模塊3進行冷卻，減小了數據中心機房內部環境的溫度對冷風通道內冷空氣的影響，進而能夠直接將製冷設備提供的冷空氣直接用於機櫃內功能模塊的冷卻；提高了對製冷設備功率的利用率。
[0054]優選地，若且唯若上述模塊化數據中心內的一排機櫃中形成冷風通道時，每一個機櫃I的第二側板12上設有多個陣列分布的通氣孔；優選地，第二側板12為網孔鈑金平門。
[0055]優選地，如圖3、圖4以及圖6所示，上述機櫃中，當容置區間與第一側板15之間形成通風通道時，第一側板15設有由透明板密封的觀察窗口。這樣，人員可以通過第一側板對機櫃容置區間內安裝的功能模塊3的運行狀態進行觀察。
[0056]優選地，如圖4所示，上述機櫃中，當容置區間與第一側板15之間設有通風通道時，第一側板15上設有進風應急風扇151。進風應急風扇151的設置,能夠在製冷設備異常時為機櫃I的內部應急通入冷空氣，延長機櫃內功能模塊3的運行時間，避免短時間宕機。同時，當機房內部環境的溫度長期低於容置區間與第一側板15之間的封閉通風通道20內的溫度時，可以選擇性的進風應急風扇151，從而利用機房內的環境溫度為上述一排機櫃內各機櫃提供冷風量，降低製冷設備的製冷輸出，進一步提高能效利用率。
[0057]同樣，如圖4所示，上述模塊化數據中心中，當容置區間與第二側板12之間設有通風通道時，第二側板12設有開啟時連通機櫃I外部環境與容置區間和第二側板12之間通風通道的出風應急風扇，和/或，頂板11設有開啟時連通機櫃I外部環境與容置區間和第二側板12之間通風通道的出風應急風扇111。出風應急風扇111的設置，同樣能夠在製冷設備出現故障時及時地將機櫃內的熱空氣排出。
[0058]上述機櫃中，如圖4所示，櫃體可以包括頂板11、底板14、第一側板15、第二側板
12、以及相對設置的其他兩個側板13,第一側板15為櫃體的一個門板,且第二側板12為櫃體的一個門板。
[0059]如圖4所示，每一個機櫃中還包括架體，機櫃櫃體的頂板11、底板14以及各側板安裝於架體；上述架體包括四根沿第一側板15指向第二側板12方向延伸的橫梁16，每一根橫梁16與通風通道相對的部位上設有可開閉的透風口。
[0060]具體地，每一根橫梁16與通風通道相對的部位上設有可開閉的透風口，具體包括:
[0061]橫梁16與通風通道相對的位置設有透風窗口 161，且透風窗口 161上設有與橫梁16可拆卸密封配合的密封板162,密封板162安裝於橫梁16上時將透風窗口 161密封，以使透風口關閉。
[0062]當需要將上述機櫃I與其他機櫃進行並櫃時，將橫梁16處的密封板162拆除、以使該機櫃I的通風通道與其他機櫃的通風通道之間更好地連通，使封閉通風通道內的氣體能夠更加順暢地流動。如，當模塊化數據中心機房內採用上述機櫃時，各機櫃I的容置區間與其第一側板15之間形成通風通道時，橫梁16處設置的透風窗口 161能夠使封閉通風通道20內的冷空氣舒暢地經過功能模塊3的頂部和底部，使冷空氣能夠對功能模塊3進行全方位地冷卻；同時，當上述機櫃I的容置區間與其第二側板12之間形成通風通道時，橫梁16處設置的透風窗口 161能夠使對功能模塊3的頂部以及底部位置進行熱交換後的熱空氣及時地通過封閉通風通道10帶走。
[0063]為了提高上述模塊化數據中心的可靠性，通常使用電池組提供後備電源供應。優選地，如圖9所不,上述模塊化數據中心還包括位於機房內、且位於一排機櫃一端的電池櫃2，當一排機櫃中每一個機櫃I的功能模塊3與第一側板15之間設有通風通道20、且功能模塊3與第二側板12之間設有通風通道10時，電池櫃2的側板21設有連通其內部空間與功能模塊3和第一側板15之間的通風通道20的通風網孔211，電池櫃2還設有開啟時連通其內部空間與功能模塊3與第二側板12之間的通風通道20的通風裝置212 ;優選地上述通風裝置212為風扇組；並且，為了便於對電池櫃2內溫度進行監控，電池櫃2內設有溫度傳感器。
[0064]維持電池櫃2內的電池組高效運行的溫度波動範圍較伺服器類設備小。正常運行時，電池櫃2內電池組的發熱量很小，此時，通風裝置212關閉，冷空氣通過通風網孔211送入電池櫃2內對電池組進行製冷，因為沒有形成氣流循環，製冷消耗很小。當電池櫃2內的電池組運行在放電過程時，電池組會產生大量的熱量，會使電池櫃2內的溫度升高，當溫度傳感器感應到電池櫃2內的溫度超過設定限制時，控制通風裝置212開啟運行，將電池櫃2內的熱通道與整個封閉的通風通道10之間連通。當溫度回落至設定範圍後，自動關閉通風風扇。
[0065]具體的，請繼續參考圖6，模塊化數據中心的一排機櫃中位於兩端的兩個機櫃中，每一個機櫃I背離另一個機櫃I 一側的側板13與其通風通道對應的位置設有通風窗口131，通風窗口 131處設有與側板13可拆卸密封配合的側門板132。此結構便於對模塊化數據中心中的機櫃數量進行調整，上述一排機櫃中可以添加新的機櫃，對後續的擴容改造比較便利。
[0066]為了能夠根據用戶負荷的變化動態調節製冷量的輸出，提高製冷效率，降低能耗，製冷設備為變頻空調，一排機櫃中，每一個機櫃的通風通道內設有溫度傳感器。
[0067]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型實施例進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種模塊化數據中心的機櫃，包括頂板、底板以及多個側板；所述多個側板與所述頂板和底板配合以形成具有箱體結構的櫃體，所述櫃體內具有用於安裝功能模塊的容置區間；其特徵在於，所述多個側板中包括相對設置的第一側板和第二側板，沿所述第一側板指向所述第二側板的方向，所述容置區間的至少一側形成通風通道；且所述多個側板的其他側板中的至少一個側板用於形成所述通風通道的部位設有可開閉的通風口。
2.根據權利要求1所述的機櫃，其特徵在於，所述沿所述第一側板指向所述第二側板的方向，所述容置區間的至少一側形成通風通道，具體包括: 所述容置區間與所述第一側板之間形成與模塊化數據中心中製冷設備的出風口連通的通風通道；或者， 所述容置區間與所述第二側板之間形成與模塊化數據中心中製冷設備的迴風口連通的通風通道；或者， 所述容置區間與所述第一側板之間形成與所述製冷設備的出風口連通的通風通道，且所述容置區間與所述第二側板之間形成與製冷設備的迴風口連通的通風通道。
3.根據權利要求2所述的機櫃，其特徵在於，當所述容置區間與所述第一側板之間形成通風通道時，所述第一側板設有由透明板密封的觀察窗口。
4.根據權利要求2所述的機櫃，其特徵在於，當所述容置區間與所述第一側板之間設有通風通道時，所述第一側板上設有進風應急風扇。
5.根據權利要求2所述的機櫃，其特徵在於，若且唯若所述容置區間與所述第二側板之間形成通風通道時，所述第一側板上設有多個陣列分布的通氣孔。
6.根據權利要求2所述的機櫃，其特徵在於，當所述容置區間與所述第二側板之間設有通風通道時，所述第二側板，和/或，所述頂板設有開啟時連通櫃體外部環境與所述容置區間與所述第二側板之間通風通道的出風應急風扇。
7.根據權利要求2所述的機櫃，其特徵在於，若且唯若所述容置區間與所述第一側板之間形成通風通道時，所述第二側板上設有多個陣列分布的通氣孔。
8.根據權利要求1所述的機櫃，其特徵在於，所述多個側板的其他側板中的至少一個側板用於形成所述通風通道的部位設有可開閉的通風口，具體包括: 所述多個側板的其他側板中的至少一個側板用於形成所述通風通道的部位設有通風窗口，且所述通風窗口上設有與所述側板可拆卸密封配合的側門板。
9.根據權利要求1?8任一項所述的機櫃，其特徵在於，所述多個側板為四個側板，分別為第一側板、第二側板、第三側板以及第四側板，所述第三側板與所述第四側板相對設置，且所述第一側板和所述第二側板分別為所述櫃體的一個門板。
10.根據權利要求9所述的機櫃，其特徵在於，還包括架體，所述櫃體的頂板、底板以及各所述側板安裝於所述架體；所述架體包括四根沿第一側板指向第二側板方向延伸的橫梁，每一根所述橫梁與所述通風通道相對的部位上設有可開閉的透風口。
11.根據權利要求10所述的機櫃，其特徵在於，所述每一根所述橫梁與所述通風通道相對的部位上設有可開閉的透風口，具體包括: 所述橫梁與通風通道相對的位置設有透風窗口，且所述透風窗口上設有與所述橫梁可拆卸密封配合的密封板。
12.—種模塊化數據中心，包括機房和製冷設備；其特徵在於，還包括如權利要求1?11任一項所述的機櫃，每一個所述機櫃的容置區間內安裝有功能模塊，所述機櫃的通風通道與所述製冷設備連通。
13.根據權利要求12所述的模塊化數據中心，其特徵在於，還包括位於所述機房內的電池櫃，當所述機櫃的容置區間與所述第一側板之間設有通風通道、且所述容置區間與所述第二側板之間設有通風通道時，所述電池櫃設有連通其內部空間和所述容置區間與所述第一側板之間的通風通道的通風網孔，所述電池櫃還設有開啟時連通其內部空間和所述容置區間與所述第二側板之間的通風通道的通風裝置。
14.根據權利要求12所述的模塊化數據中心，其特徵在於，所述製冷設備為變頻空調，所述一排機櫃中，每一個所述機櫃的通風通道內設有溫度傳感器。
【文檔編號】H05K7/20GK204014398SQ201420472240
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】黨新偉, 李星, 劉欣 申請人:艾默生網絡能源有限公司