[发明专利]一种自带温控装置且服务器竖直排列的数据中心机柜

说明书

本发明涉及一种自带温控装置且服务器竖直排列的数据中心机柜，包括机柜本体、服务器和温控装置。机柜本体内自下而上依次设有进风通道、散热区和出风通道，进风通道内设有冷却装置，出风通道内设有引风装置，服务器设在散热区内且竖直排列，温控装置用于调控机柜本体内的温度在预设温度范围之内。本发明基于非均匀环境营造理念，采用分散式供冷末端，将现有均匀环境冷却方式转变为定量化和精确化的按需供冷方式，提高了冷量供应效率和冷却效果，并有效降低了输配能耗和冷量浪费。将服务器竖直错开排列，减小了气流的沿程阻力，并利用了热气上升的原理，增强了散热效果。同时与温控装置相配合，实现了按需供冷的自动调节。

技术领域

本发明属于机柜散热技术领域，具体涉及一种自带温控装置且服务器竖直排列的数据中心机柜。

背景技术

随着电子信息技术的快速发展，数据中心发展趋势越来越体现在：规模越来越大，设备数量及集成度不断增加，机柜的体积越来越小，使得机柜发热量越来越大，近10年内机房单位面积发热量增加10倍，这部分热量高度集中且分布不均匀、可变。

针对上述情况，目前我国数据中心运用得比较普遍的依然是上送风或地板下送风等先冷空气再冷设备的大空间送风方式，然而因为这种供冷方式是将机房当作一个均匀需求的供冷对象，忽略了各个部分对冷量需求的不同，所以会造成制冷效率低下，且实际运行中还会存在送风不均匀、冷热气流混合、出现热区和热点等问题，严重影响了设备的冷却效果。

为解决上述问题，现有机房中采用了冷热通道封闭、列间空调及精确送风等方式，这些方法虽然可以有效地减少冷热气流的掺混，提高供冷效率，但是仍无法彻底解决冷热空气混合、冷量分配不均、冷量严重浪费、输配能耗大等问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种自带温控装置且服务器竖直排列的数据中心机柜，解决了现有技术中无法按需供冷、制冷效率低、服务器的冷却效果差、冷量严重浪费、输配能耗大、冷热空气混合以及冷量分配不均、出现热区和热点的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种自带温控装置且服务器竖直排列的数据中心机柜，包括机柜本体、服务器和温控装置；机柜本体内自下而上依次设有进风通道、散热区和出风通道，进风通道内设有冷却装置，出风通道内设有引风装置，服务器设在散热区内且竖直排列；进风通道的进风端与机柜外部空间相连通，进风通道的出风端与散热区的进风端相连通，出风通道的进风端与散热区的出风端相连通，出风通道的出风端与机柜外部空间相连通；温控装置与冷却装置和引风装置电连接，能够控制冷却装置和引风装置的工作状态，以调控机柜本体内的温度在预设温度范围之内；机柜本体包括本体外壳，本体外壳的顶部设有热风出口，构成出风通道，引风装置设在热风出口处；温控装置包括执行子单元，执行子单元包括电子膨胀阀和风速调节器；冷却装置为蒸发器，电子膨胀阀设在蒸发器的制冷剂管入口处，用于调节蒸发器内的制冷剂流量；风速调节器与引风装置连接，用于调节引风装置的风量；温控装置还包括监控子单元和处理器；监控子单元包括设在出风通道的出风端的第一温度传感器、设在每个服务器上的第二温度传感器以及设在进风通道的出风端的第三温度传感器；第一温度传感器、所述第二温度传感器和第三温度传感器均与处理器连接，处理器还与电子膨胀阀和风速调节器同时连接；处理器根据监控子单元检测到的信息控制执行子单元的工作；温控装置的控制方法如下：

当第一温度传感器检测到从热风出口出来的热空气高于第一限定值T₁时，若风速未调至最大，则通过调节风速调节器增大引风装置的风量；若风速已调至最大，第一温度传感器的检测值依然高于第一限定值T₁，则通过增大电子膨胀阀开度来提高冷却装置的制冷剂流量；

当第一温度传感器检测到的温度值低于第二限定值T₂时，则减小电子膨胀阀的开度，降低冷却装置的制冷剂流量；