专利名称：用于机房内服务器的冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据中心技术领域，尤其是涉及一种用于机房内服务器的冷却装置。
背景技术：
随着能源成本的不断攀升以及人们对绿色环保的重视，数据中心节能需求越来越强烈。在保证数据中心机房IT设备安全、高性能运行的前提下，综合利用各种节能手段，提高数据中心的能源利用效率，降低PUE，节能减排已成为数据中心基础设施追求的目标之一O传统机房一般通过空调制冷，同时采用架空地板送风、顶部回风的冷却方式实现对服务器的冷却，但是这种传统的冷却方式需要空调设备一直高负荷工作，导致机房的整体能耗较高，机房的运行成本大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于机房内服务器的冷却装置，该冷却装置能够降低机房的能耗和运行成本。有鉴于此，根据本发明的一个方面，需要提出一种用于机房内服务器的冷却装置，所述机房内设置有架空地板，所述服务器设置在所述架空地板上，所述服务器的上方设置有回风风道，所述冷却装置包括新风管，所述新风管具有依次连接的进口段、中间段和出口段，所述进口段的一端敞开以形成进风口，所述出口段的一端敞开以形成出风口，所述进口段和所述出口段分别位于所述机房外面，所述中间段位于所述机房内的回风风道内。根据本发明的用于机房内服务器的冷却装置，通过设置新风管，在机房正常运行工作时，室外低温空气通过新风管时会与回风风道内的高温回风换热，从而降低高温回风的温度，进而在一定程度上减少空调的机械制冷时间，实现降低机房整体能耗和运行成本的目的。另外，根据本发明的用于机房内服务器的冷却装置，还可以具有如下附加技术特征:根据本发明的一个实施例，所述进风口在竖直方向上低于所述出风口。根据本发明的一个实施例，所述进风口为喇叭形。根据本发明的一个实施例，所述中间段沿着所述回风风道的长度方向直线延伸。
根据本发明的一个实施例，所述中间段沿着所述回风风道的长度方向曲线延伸。根据本发明的一个实施例，所述中间段位于所述回风风道的上部。根据本发明的一个实施例，所述冷却装置还包括风帽，所述风帽设置在所述出风口处。根据本发明的一个实施例，所述冷却装置还包防火阀，所述防火阀分别设在所述进口段与所述中间段之间以及所述出口段与所述中间段之间。
根据本发明的一个实施例，所述冷却装置还包括降温段，所述降温段设在所述进口段上；所述冷却装置还包括用于向所述降温段内喷射水雾的喷雾装置。根据本发明的一个实施例，所述降温段的径向尺寸大于所述进口段的径向尺寸。根据本发明的一个实施例，所述进风口处设置有用于打开或关闭所述进风口的进风口阀门，所述出风口处设置有用于打开或关闭所述出风口的出风口阀门。根据本发明的一个实施例，所述中间段为金属管，所述进口段和所述出口段为塑料管。根据本发明的一个实施例，所述出口段为L形，所述出口段的高度方向沿竖直定向且所述出风口朝向上方敞开；所述进口段为大体Z形，所述进口段的高度方向沿竖直定向且所述进风口邻近地面。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是具有根据本发明一个实施例的冷却装置的机房的示意图。附图标记说明:机房201，架空地板203，服务器205，回风风道207，空调209，送风风道211 ；进口段101，进风口 102，中间段103，出口段105，出风口 106，风帽107，防火阀109，降温段111，喷雾装置113。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考图1描述根据本发明实施例的冷却装置，该冷却装置适于对机房201内的服务器205进行冷却，其中机房201内设置有架空地板203，架空地板203与机房201地面之间限定出送风风道211。服务器205设置在架空地板203上，空调209也可设置在架空地板203上，服务器205和空调209的上方设置有回风风道207，这样回风风道207内的高温回风进入空调209并与空调209末端设备换热，达到设定的温度后从空调209流入送风风道211内，通过架空地板203上的通气孔送入架空地板203上方并对服务器205冷却，冷却后的空气温度升高变为高温空气并进入回风风道207内，最后再从回风风道207回流至空调209中。需要说明的是，图1中的箭头方向表示空气在新风管内的大致流动方向以及机房内循环空气的大致流动方向。根据本发明一个实施例的冷却装置包括新风管，新风管具有依次连接的进口段101、中间段103和出口段105，也就是说，中间段103连接在进口段101和出口段105之间，例如中间段103与进口段101和出口段105可一体形成，当然中间段103与进口段101和出口段105也可采用可拆卸地方式相连例如通过螺栓紧固。参照图1所示，进口段101的一端也就是进口段101的自由端敞开以形成进风口102，出口段105的一端也就是出口段105的自由端敞开以形成出风口 106。其中，进口段101和出口段105分别位于机房201外面，中间段103位于机房201内，具体地，中间段103位于回风风道207内，也就是说，该新风管穿设在回风风道207内，新风管的两端分别伸出机房201外。这样，室外温度较低的空气通过进风口 102进入到新风管道内，与回风风道207内的高温回风换热，从而在一定程度上降低高温回风的温度，这样在这部分回风返回空调209与空调209末端部件换热时，可以有效降低空调209的能耗。可以理解的，本发明的冷却装置特别适用于室外平均温度偏低的地区或者适用于室外平均温度偏低的季节例如冬季、春季和秋季。简言之，根据本发明一个实施例的冷却装置，通过设置新风管，在机房201正常运行工作时，室外低温空气通过新风管时会与回风风道207内的高温回风换热，从而降低高温回风的温度，进而在一定程度上减少空调209的机械制冷时间，实现降低机房201整体能耗和运行成本的目的。根据本发明的一个实施例，如图1所不，进风口 102在竖直方向上低于出风口 106,这样根据冷空气较重、热空气较轻的物理特性，采用这种进风口 102位置低而出风口 106位置高的设计方式，可以利用新风管内空气的温度差来实现空气的自然流动，即在热压的作用下热空气将向上流动并从出风口 106排出，热空气的排出会导致新风管内形成负压，从而使得空气能够从进风口 102进入新风管内，这样就无需设置风机促进新风在新风管内流动，进而能够进一步降低机房201的整体能耗和运行成本。例如，如图1所示，出口段105可为L形，出口段105的高度方向可沿竖直定向且出风口 106朝向上方，进口段101可为大体Z形，进口段101的高度方向可沿竖直定向且进风口 102邻近地面，采用这种设计能够增大进风口 102与出风口 106之间的高度差，从而增加空气在新风管内的流通效果。根据本发明的一个实施例，进风口 102可为喇叭形，这样能够提高进风量。如图1所示，中间段103沿着回风风道207的长度方向直线延伸，也就是说，中间段103可以是一根直管，该直管的长度方向与回风风道207的长度方向一致。当然，本发明不限于此，在本发明的另一个实施例中，中间段103沿着回风风道207的长度方向曲线延伸，也就是说，中间段103为蛇形弯管，这样能够提高中间段103与回风风道207内高温回风的接触换热面积，从而提高对高温回风的冷却效果。由于热空气较轻，因此回风风道207内的大部分高温回风将处在回风风道207的上部，有鉴于此，优选地，如图1所示，中间段103位于回风风道207的上部，这样能够提高对高温回风的冷却效果。为了提高新风管内空气的流通效果，优选地，冷却装置还包括风帽107，该风帽107设置在出风口 106处，其中风帽107优选为自立式风帽107。通过设置自立式风帽107，能够提高空气在新风管道内的流通效果，而且自立式风帽107通过风力驱动，因此无需设置额外的动力来驱动其工作，在不增加机房201整体能耗的前提下能够实现在一定程度上降低机房201整体能耗的效果。根据本发明的一个实施例，冷却装置还包括防火阀109，防火阀109分别设在进口段101与中间段103之间以及出口段105与中间段103之间，防火阀109是常开的，当长时间不使用该新风管或者发生火情时可以关闭该防火阀109。通过设置防火阀109，可以提高冷却装置的安全性。参照图1所示，冷却装置还包括降温段111，降温段111设在进口段101上，例如降温段111可以设置在进口段101的进风口 102处，冷却装置还包括喷雾装置113，该喷雾装置113用于向降温段111内喷射水雾。通过设置降温段111和喷雾装置113，在空气进入降温段111后可由喷雾装置113进行喷雾，水雾与空气混合后空气蒸发吸热，从而使得该部分空气温度有所降低，可以提高对回风风道207内的高温回风的降温效果。例如，对于不同地区的机房201，可以根据该地区的平均温度来设置喷雾装置113和空调209的工作状态，具体地说，可以设定三个温度区间，例如设定第一温度区间为室外空气干球温度低于20°C，设定第二温度区间为室外空气干球温度大于20°C且室外空气湿球温度小于20°C，设定第三温度区间为室外空气湿球温度大于20°C且小于35°C。更具体地，在室外温度处于第一温度区间时，室外空气可直接通过进风口 102进入到新风管内并在中间段103与回风风道207内的高温回风换热，此时喷雾装置113和空调209均可停止工作。在室外温度处于第二温度区间时，喷雾装置113工作，从而降低进入到新风管内的空气温度，保证新风管内的空气与回风风道207内的高温回风的换热效果，此时空调209
可停止工作。在室外温度处于第三温度区间时，喷雾装置113和空调209均工作，服务器205的热量一方面可由空调209制冷带走，另一方面可由进入新分管内的室外新风带走。需要说明的是，对于不同地区以及不同工作温度的服务器205而言，该第一温度区间、第二温度区间和第三温度区间可与上述的三个温度区间完全相同、部分相同或完全不同，对于本领域的技术人员而言，在阅读了说明书上面公开内容的基础之上，同时结合本领域的现有技术和公知常识，可以根据服务器205的特性以及地区的平均温度等因素来灵活设定该三个温度区间。如图1所示，降温段111的径向尺寸大于进口段101的径向尺寸，例如降温段111和进口段101均可为圆柱形管路，降温段111的直径大于进口段101的直径，这样在喷雾装置113喷雾时，水雾能够与空气在降温段111内更充分地混合，从而有效降低该部分空气的温度。根据本发明的一个实施例，进风口 102处设置有用于打开或关闭进风口 102的进风口阀门，出风口 106处设置有用于打开或关闭出风口 106的出风口阀门。这样，通过操作进风口阀门和出风口阀门，从而可以方便地控制新风管的通断，在温度较高的季节无法使用该冷却装置时可以关闭进风口阀门和出风口阀门，保护新风管，提高新风管的寿命。根据本发明的一个实施例，中间段103为金属管例如铝管或薄钢管，进口段101和出口段105为塑料管，两端的塑料管与金属管可通过螺栓紧固。采用这种设计，一方面可以提高换热效果，另一方面能够降低新风管的整体重量和成本。当然，本发明不限于此，例如新风管也可以是一整根金属管。整体而言，根据本发明一个实施例的冷却装置，利用新风管内空气进、出口高度差及温度差，在热压作用下将室外空气自然引入新风管内与机房201回风风道207内的高温回风间接换热，降低机房201回风温度，减小冷负荷，进而减少空调209机械制冷运行时间，降低机房201的总体能耗，节能效果显著，同时采用本发明的冷却装置，室外新风不直接与高温回风接触，因此能够避免新风中含有的杂质对服务器205的腐蚀和影响，从而保证了服务器205能够安全、稳定地运行。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种用于机房内服务器的冷却装置，所述机房内设置有架空地板，所述服务器设置在所述架空地板上，所述服务器的上方设置有回风风道，其特征在于，所述冷却装置包括新风管，所述新风管具有依次连接的进口段、中间段和出口段，所述进口段的一端敞开以形成进风口，所述出口段的一端敞开以形成出风口，所述进口段和所述出口段分别位于所述机房外面，所述中间段位于所述机房内的回风风道内。
2.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述进风口在竖直方向上低于所述出风口。
3.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述进风口为喇叭形。
4.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述中间段沿着所述回风风道的长度方向直线延伸。
5.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述中间段沿着所述回风风道的长度方向曲线延伸。
6.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述中间段位于所述回风风道的上部。
7.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括风帽，所述风帽设置在所述出风口处。
8.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包防火阀，所述防火阀分别设在所述进口段与所述中间段之间以及所述出口段与所述中间段之间。
9.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括降温段，所述降温段设在所述进口段上； 所述冷却装置还包括用于向所述降温段内喷射水雾的喷雾装置。
10.根据权利要求9所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述降温段的径向尺寸大于所述进口段的径向尺寸。
11.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述进风口处设置有用于打开或关闭所述进风口的进风口阀门，所述出风口处设置有用于打开或关闭所述出风口的出风口阀门。
12.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于，所述中间段为金属管，所述进口段和所述出口段为塑料管。
13.根据权利要求1所述的用于机房内服务器的冷却装置，其特征在于， 所述出口段为L形，所述出口段的高度方向沿竖直定向且所述出风口朝向上方； 所述进口段为大体Z形，所述进口段的高度方向沿竖直定向且所述进风口邻近地面。
全文摘要
本发明公开了一种用于机房内服务器的冷却装置，所述机房内设置有架空地板，所述服务器设置在所述架空地板上，所述服务器的上方设置有回风风道，所述冷却装置包括新风管，所述新风管具有依次连接的进口段、中间段和出口段，所述进口段的一端敞开以形成进风口，所述出口段的一端敞开以形成出风口，所述进口段和所述出口段分别位于所述机房外面，所述中间段位于所述机房内的回风风道内。本发明的冷却装置，通过设置新风管，在机房正常运行工作时，室外低温空气通过新风管时会与回风风道内的高温回风换热，从而降低高温回风的温度，进而在一定程度上减少空调的机械制冷时间，实现降低机房整体能耗和运行成本的目的。
文档编号F24F5/00GK103196193SQ201310123860
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者周天宇, 王智华 申请人:北京百度网讯科技有限公司