本实用新型涉及数据中心技术领域，且特别涉及一种改善IDC机房内气流组织的装置。
背景技术：
随着计算机产品集成化程度的提高，IDC(互联网数据中心)机房的单位面积散热量大幅增加，高热密度系统的巨大发热量给机房供冷提出严峻的考验，机房供冷低效不均衡以及精密空调故障时出现局部热岛现象不断出现。在数据机房新建和改造中，机房服务器的散热以及空调系统的节能成为目前研究的重点。为降低机房空调故障时对服务器造成的高温宕机风险，保证机房低负荷运行时的节能高效运行，通过优化机房气流组织，有效降低运营成本势在必行。
目前，新建的绝大多数IDC机房采用大型水冷空调系统，机房内采用典型的冷热通道分离技术，在IDC机房内设置架空地板，经地板送风至冷通道，通过冷通道对机柜内服务器系统进行精确送风的模式。该模式下，所有精密空调往架空地板下进行统一送风，整体架空地板下部形成静压腔，通过静压腔内压力大于外部压力而形成自然送风模式。精密空调通过自身回风温度控制EC风机转速，通过出风温度调节冷冻水电动两通阀开度，实现风量与出风温度的控制。
该模式下，典型的冷热通道隔离布局方案、地板送风系统IDC机房气流组织存在较多缺陷。如当最远端空调故障后机房气流组织不合理，地板出风不均衡。如机房最靠边的精密空调故障，机房内对应故障精密空调的服务器机柜热量需由相邻的精密空调进行处理，造成相邻的精密空调的风机转速大幅增加，从而使该精密空调送风风速增加。地板下静压腔局部风速过大而无法形成有效静压，造成冷通道出风风速降低，直接影响故障精密空调侧两条冷通道，特别是邻近故障精密空调侧的冷通道地板无冷风。
此外，机房低负荷下IDC机房从建成至满载需经历一段较长时间，在低负荷时期，IDC机房内精密空调必须全部开启以保持机房内冷通道出风均匀，此时冷量已足够的情况下，无法关闭过多精密空调，造成旁通气流产生，精密空调能耗损失较大。
技术实现要素：
本实用新型为了克服现有技术中冷热通道隔离布局方案中邻近故障精密空调侧的冷通道地板无冷风的问题，提供一种当空调出现故障或关闭时冷通道均能实现均匀出风的改善IDC机房内气流组织的装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种改善IDC机房内气流组织的装置，该机房内设置有至少一组整机柜。该装置包括空调组件、至少一个冷通道以及混风组件。空调组件的出风口设置于机房架空地板下方。至少一个冷通道与空调组件相连通，至少一个冷通道位于机房架空地板的下方且沿机房的纵向延伸，一组整机柜内的两列机柜分别位于一个冷通道的横向两侧。混风组件设置于机房的架空地板下方，位于空调组件和整机柜的列头之间的通道内且与至少一个冷通道交错设置，空调组件输出的冷风经混风组件混合后从至少一个冷通道输送至每一组整机柜。
根据本实用新型的一实施例，混风组件为混风板，混风板设置在整机柜的列头所对应的架空地板下方的位置。
根据本实用新型的一实施例，沿垂直方向，混风板的截面呈梯形，混风板的上端宽度小于下端的宽度，相邻两个混风板之间形成一个上端横截面宽度大于下端横截面宽度的出风口，出风口与冷通道相连通。
根据本实用新型的一实施例，混风板的高度为大于或等于400毫米且小于或等于架空地板的高度。
根据本实用新型的一实施例，混风板的高度等于700毫米，空调组件和整机柜的列头之间的纵向距离为1800毫米。
根据本实用新型的一实施例，混风板的侧壁呈圆弧状。
根据本实用新型的一实施例，整机柜的每一列机柜上均具有沿纵向延伸的且与冷通道隔离的热通道，混风组件设置于热通道所对应的架空地板下方的位置。
综上所述，本实用新型提供的改善IDC机房内气流组织的装置，通过在空调组件和整机柜的列头之间的通道内设置混风组件，混风组件和空调组件之间形成混风腔。当空调组件内的某一空调出现故障或关闭时，相邻空调的功率会增加，其出风先在混风腔内混合，再从混风腔内均匀的输出。混风组件的设置有效的解决临近故障空调的冷通道无冷风的问题。
此外，通过垂直界面为梯形的混风板，相邻两个梯形混风板之间形成一个上端开口大于下端开口的出风口，在较大风速的情况下，上端开口大可提高位于出风口附近的机柜的出风量，从而使得远端的机柜的出风量和近端的机柜的出风量大致平衡，改善近端机柜(尤其是列头机柜)无出风的问题。在现有的 IDC机房内，在垂直投影面上冷通道和热通道交替设置，通过将混风组件设置在热通道所对应的架空地板下方的位置，混风组件不会对出风道造成阻挡或干扰，冷通道具有更好的出风效果。
为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1所示为本实用新型一实施例提供的改善IDC机房内气流组织的装置结构示意图。
图2所示为图1的垂直剖视示意图。
图3所示为本实用新型另一实施例提供的改善IDC机房内气流组织的装置垂直剖视示意图。
图4至图8所示为第一个和第二个空调故障后无混风板和具有700毫米混风板两种状态下距离空调组件最近的五排地板的出风量模拟对比图。
图9至图13所示为关闭第一个至第五个空调后无混风板和具有700毫米混风板两种状态下距离空调组件最近的五排地板的出风量模拟对比图。
具体实施方式
在现有的冷热通道隔离布局方案中，当某一空调发生故障或关闭时，该空调对应的冷通道的送风则需要由邻近的空调承担，故邻近的空调的功率增加，送风速度加快。过快的送风速使得地板下方的冷通道之间无法形成静压，故距离邻近的空调较近的机柜将出现无冷风的问题。
有鉴于此，如图1和图2所示，本实施例提供一种改善IDC机房内气流组织的装置，该机房内设置有至少一组整机柜10。该装置包括空调组件1、至少一个冷通道2以及混风组件3。空调组件1的出风口设置于机房架空地板下方。至少一个冷通道2与空调组件1相连通，至少一个冷通道2位于机房架空地板的下方且沿机房的纵向延伸，一组整机柜10内的两列机柜分别位于一个冷通道的横向两侧。混风组件3设置于机房的架空地板下方，位于空调组件1和整机柜的列头之间的通道20内且与至少一个冷通道2交错设置，空调组件1输出的冷风经混风组件3混合后从至少一个冷通道2输送至每一组整机柜10。
当出现空调故障或关闭时，邻近的空调和混风组件3之间形成混风腔，邻近的空调输出的高速的风经混风组件3阻挡后在混风腔内不断的混合，混风腔内静压力增加，冷风从混风腔内均匀的输送至冷通道2中，冷通道均匀的将冷风输送至各个机柜中。当有空调出现故障或关闭时，架空地板下方的冷通道内的静压被破坏，冷通道出风不均匀。本实施例设置混风组件3来构造静压，从而使得冷通道出风均匀。
进一步的，在实际使用中，传统的冷热通道隔离布局方案为实现各冷通道均匀出风，即使在低负荷时期，机房内空调必须全部打开以维持架空地板下方的冷通道内的静压，此时冷量已足够的情况下，无法关闭过多精密空调，造成旁通气流产生，精密空调能耗损失较大。通过设置混风组件3，混风腔内的静压同样可保证各冷通道内的风速的均匀，此时可随意的关闭空调，不仅大大提高了使用的灵活，同时也具有节能减排的作用。
当机房内具有n组整机柜10，相应的具有n个冷通道和n+1个混风组件，n 大于或等于1。每一组整机柜10均包括两列面对面设置的机柜。于本实施例中， n大于1。然而，本实用新型对此不作任何限定。于其它实施例中n可以等于1。
如图1所示，本实施例提供的混风组件3为混风板。然而，本实用新型对此不作任何限定。
于本实施例中，混风板设置在整机柜的列头所对应的架空地板下方的位置。整机柜的列头和空调组件1之间的通道通常为维修通道，将混风板设置在该维修通道内极大地方便了混风板的安装。混风板距离空调组件1之间的位置越远，两者之间形成的混风腔的体积越大，混风后形成的静压将越接近无故障或无任何空调关闭状态下的冷通道内的静压，冷通道出风效果将更好。于本实施例中，空调组件和整机柜的列头之间的纵向距离为1800毫米。然而，本实用新型对此不作任何限定。于其它实施例中，混风板可设置在空调组件和整机柜的列头之间的任意位置。
在现有的冷热通道隔离布局方案中，热通道4设置在相邻两组整机柜之间且沿机房的纵向延伸，即在冷却系统的投影面上热通道4和冷通道2均匀交替设置。于本实施例中，设置混风组件3设置于热通道所对应的架空地板下方的位置，该设置使得混风组件不会对出风道造成阻挡或干扰，具有更好的出风效果。
于本实施例中，沿垂直方向，混风板的截面(称为垂直界面)呈梯形，混风板的上端宽度小于下端的宽度，相邻两个混风板之间形成一个上端横截面宽度大于下端横截面宽度的出风口，出风口与冷通道相连通。当从空调功率较大时，从混风腔送至冷通道的风速也较大，上端开口大可提高位于出风口附近的机柜的出风量，从而使得远端的机柜的出风量和近端的机柜的出风量大致平衡，改善近端机柜(尤其是列头机柜)无出风的问题。然而，本实用新型对混风板的具体结构不作任何限定。于其它实施例中，混风板的结构可为上小下大的不规则的形状或者矩形。为减小出风阻力，于本实施例中设置沿出风方向，混风板的侧壁呈圆弧状。然而，本实用新型对此不作任何限定。
混风板的设置对空调输出的风进行阻挡，为具有更好的阻挡效果，于本实施例中，设置混风板的高度为大于或等于400毫米且小于或等于架空地板的高度。于本实施例中，架空地板的高度为900毫米。优先的，设置混风板的高度为700毫米。然而，本实用新型对此不作任何限定。于其它实施例中，混风板的高度为大于或等于400毫米且小于或等于架空地板的高度内的其它值，如400 毫米(如图3所示)、500毫米、600毫米、800毫米或900毫米。
本实施例对无混风板和具有700毫米高度的混风板两种情况下冷通道内的气流量进行模拟。
第一种状态：在满负荷情况下冷却系统内第一台空调和第二台空调(从右到左依次为第一至第十台空调)出现故障或关闭。在无混风板的气流组织中第一冷通道靠近第三台空调侧风速较快，动压较大，无法形成有效静压，从而使得第一列机柜的前端制冷效果很差。而增加700毫米的混风板后，第一冷通道前端的气流量和其它区域的气流量相当，各冷通道出风基本平衡，机房气流组织良好。进一步的，观察无混风板和具有700毫米混风板两种状态下距离空调组件最近的五排地板的出风量模拟对比图。如图4至图8所示，图4为距离空调组件最近的第一排地板的出风量，图8所示为距离空调组件第五排地板的出风量，发现增加700毫米的混风组件后距离空调组件最近的前五排地板中第一列机柜和第二列机柜的送风量均具有明显的改善。
第二种状态，整体功率下降至3千瓦后，即节能关闭第一至第五台空调的极端情况下，无混风板和具有700毫米混风板两种状态下距离空调组件最近的五排地板的出风量模拟对比图。如图9所示，增设700毫米混风板对距离空调组件最近的第一排地板中第一至第四列机柜的出风量明显改善，防止高温宕机风险。虽然因关闭第一至第五台空调，第七台空调会承担较大热负载，风机会以较大转速运行，从而导致第五和第六列机柜动压较大，出风量较小。但多个空调交叉开启关闭或正常轮巡时，各精密空调风速基本一致，情况会大幅改善。
从图10至图13可以看出，增加700毫米混风板后，第一至第四列机柜的送风量明显增加，而第五至第十二列的机柜的送风量则减少，增加机房内的送风均匀性得到了改善。
综上所述，本实用新型提供的改善IDC机房内气流组织的装置，通过在空调组件和整机柜的列头之间的通道内设置混风组件，混风组件和空调组件之间形成混风腔。当空调组件内的某一空调出现故障时，相邻空调的功率会增加，其出风在混风腔内混合，混风腔内压力增加，风从混风腔内均匀的输出。混风组件的设置有效的解决的临近故障空调的冷通道无冷风的问题。
此外，通过设置混风组件为垂直界面为梯形的混风板，相邻两个梯形混风板之间形成一个上端开口大于下端开口的出风口，在较大风速的情况下，上端开口大可提高位于出风口附近的机柜的出风量，从而使得远端的机柜的出风量和近端的机柜的出风量大致平衡，改善近端机柜(尤其是列头机柜)无出风的问题。在现有的IDC机房内，在垂直投影面上冷通道和热通道交替设置，通过将混风组件设置在热通道所对应的架空地板下方的位置，混风组件不会对出风道造成阻挡或干扰，具有更好的出风效果。
虽然本实用新型已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟知此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。