机房服务器空调装置的制作方法

本发明属于空调的技术领域，具体涉及机房服务器空调装置。

背景技术：

在大型的数据存储、云应用服务器保存机房中，会放置有大量的服务器，这些服务器在运行过程中会产生的热量，而处于安全及抗震上的考虑，机房一般设置为高抗震等级的封闭房间内，通风效果不好，导致服务器产生的热量难以散出，因此，机房需要专门的风冷却系统进行冷却和通风。此外，由于服务器集中放置，因某一个服务器过载或短路造成火灾是机房火灾的主要原因，为此，机房要配备大量的灭火器材，但是这种方式因人员到位也需要时间，导致服务器很可能抢救不及时，如果采用自动化灭火系统，则成本高昂，难以接受，如果能将空调系统和灭火系统进行整合，利用空调进行灭火，则能极大的降低成本，同时提高灭火的准确性和及时性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种一种附带有灭火功能、反应迅速、专用于服务器机房的机房服务器空调装置。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

机房服务器空调装置，包括换热系统，其中：换热系统包括接在循环管路上的制冷压缩机、冷凝器和换热片，制冷压缩机使循环管路内的冷却液循环流动，冷凝器用于对循环管路内的冷却液降温，换热片的数量为若干个，相互之间并联设置，换热片包括若干层水平设置的金属网格板叠设而成，金属网格板之间具有间隙，金属网格板之间通过走水板固定在一起，走水板位于金属网格板两侧，金属网格板和走水板均内部设有空腔，循环管路中的冷却液能流经金属网格板和走水板的空腔流过换热片，使换热片降温，换热片位于机房天花板处，机房服务器空调装置还包括风幕空调系统、灭火系统以及服务器支架系统，风幕空调系统包括设置在机房天花板上的送风口、设置在机房地板上的抽风对接口以及空调风抽送管，空调风抽送管上部通过天花板三通阀的一个接口与送风口对接，空调风抽送管下部从地底走管，通过地底三通阀的一个接口与抽风对接口对接，换热片位于送风口的正下方，送风口开口竖直朝下，抽风对接口内固定有一环形对接架，环形对接架将抽风对接口分隔为外风幕走道和内冷却走道，环形对接架上部设置对接槽，对接槽与服务器支架系统底部连接，空调风抽送管上固定有一循环气泵，循环气泵能将机房内气体从抽风对接口吸入空调风抽送管中，并将空调风抽送管中的气体从送风口吹出，服务器支架系统包括底座、水平架以及支撑板，底座为喇叭状结构，上大下小，底座的下开口与对接槽固定连接，内冷却走道位于底座内侧，外风幕走道位于底座外侧，底座的上开口与最底层的水平架固定连接，水平架的数量为若干个，均水平设置，尺寸、结构相同，水平架之间通过竖直的支撑板固定连接，水平架上表面设置有若干个服务器固定槽和上下贯穿的导风槽，服务器固定槽和导风槽间隔布设，且服务器固定槽和导风槽长度相同，当水平架上放满服务器时，服务器的上部贴近上一个水平架的下表面，服务器之间因导风槽的存在而具有走风间隙，送风口中部吹出的风经该走风间隙向下流动，经内冷却走道进入空调风抽送管，形成服务器支架内冷却风循环，外风幕走道的外侧设置有风幕导风板，风幕导风板位于服务器支架系统外侧，风幕导风板面向外风幕走道的一面平滑，且该面的上端垂直，风幕导风板上端围成的平面与送风口的平面大小位置相对应，送风口四周吹出的风沿着服务器支架的外侧向下流动，外风幕走道进入空调风抽送管，形成服务器支架外冷却风幕，服务器支架外冷却风幕能阻隔外部空气接触服务器支架系统，灭火系统包括阻燃气体储存箱、灭火进管道、灭火吹气泵、灭火出管道以及灭火吸气泵，灭火进管道的外端与阻燃气体储存箱连接，灭火进管道内端具有若干个，每个内端与相应的天花板三通阀的另一个接口连接，灭火吹气泵安装在灭火进管道上，能将阻燃气体储存箱内的阻燃气体经灭火进管道泵出，灭火出管道的外端与阻燃气体储存箱连接，灭火出管道内端具有若干个，每个内端与相应的地底三通阀的另一个接口连接，灭火吸气泵安装在灭火出管道上，能将机房内空气吸入灭火出管道，并泵回阻燃气体储存箱，机房服务器空调装置还包括智能控制系统，智能控制系统包括智能控制器、报警器以及火情感应器，智能控制器分别与天花板三通阀、地底三通阀、循环气泵、灭火吹气泵、灭火吸气泵、报警器以及火情感应器连接，并控制天花板三通阀和地底三通阀的阀口开关，循环气泵、灭火吹气泵和灭火吸气泵的运作，接收火情感应器信号以及控制报警器报警，火情感应器安装在内冷却走道中，报警器安装于机房或机房控制室。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的服务器固定槽靠近导风槽的一侧设置有一插槽，当服务器固定槽中没有放置服务器时，以一侧面大小与服务器侧面大小相同的插板插入插槽中，替代该位置上的服务器，使得服务器支架内冷却风循环完整。

上述的阻燃气体储存箱内设置有若干个并联设置的阻燃气体储存罐，各阻燃气体储存罐均通过各自的储存罐开关阀与灭火进管道和灭火出管道连接，阻燃气体储存罐内安装有阻燃气体浓度检测器，阻燃气体浓度检测器用于检测阻燃气体储存罐内阻燃气体浓度，阻燃气体浓度检测器与智能控制器连接，并能将信号传递至智能控制器，智能控制器与储存罐开关阀连接并控制储存罐开关阀开断，当储存罐开关阀打开时，该阻燃气体储存罐接入灭火进管道和灭火出管道中，反之，则阻燃气体储存罐与灭火进管道和灭火出管道隔断。

上述的服务器的侧壁和顶面贴附有火情指示膜，火情指示膜为多孔膜，火情指示膜具有密封的内夹层，内夹层中填充有指示气体，火情指示膜由低熔点材料制作。

上述的火情指示膜由乙烯-醋酸乙烯共聚物制作，内夹层填充的指示气体为惰性气体，火情感应器为相应的惰性气体检测器。

上述的阻燃气体储存罐内存储的阻燃气体为二氧化碳。

上述的智能控制器为电脑或plc。

本发明的一种空调系统，在空调系统中集成了灭火系统，空调整体结构经过改进，空调送风口和吸风口分别在服务器支架系统的正上方和正下方，而且风口的水平面积比服务器支架系统的横截面积大，送风口、吸风口和服务器支架系统是一一对应的，相当于每个服务器支架系统都有独自的进出风空调，而且空调风力较大，在服务器支架外侧形成了风幕，能阻碍外界空气进入服务器支架，这样的设置可以有效降低空调的冷却区域，只针对服务器支架系统的周围进行降温，同时风幕空调装置可以供灭火系统使用，具体用法是当某个服务器温度异常升高，贴附于该服务器外壳上的火情指示膜受热熔融，火情指示膜内的指示气体外逸，在内冷却风循环作用下进入内冷却走道，被火情感应器检测到，火情感应器向智能控制器发出信号，智能控制器通过控制相应的三通阀，使得异常升温的服务器所对应的进气通道支路关闭，其余各进气通道支路不受影响，正常运作，智能控制器启动灭火系统运作，与异常升温的服务器所对应的灭火管道支路打开，其余灭火管道支路均关闭，阻燃气体从送风口吹出，经换热片降温后，向下吹出，送风口与抽风对接口之间形成了由阻燃气体构成的风幕空间，使得整个服务器固定架处于阻燃气体的包围中，防止服务器起燃，同时，智能控制器控制报警器报警；火情指示膜是一种采用低熔点材料制作的薄膜，膜内封有指示气体，薄膜做成了多孔状，这样贴在服务器壳上不影响服务器正常散热，而服务器外壳一旦过热，火情指示膜就会熔融，将指示气体放出，从而被检测到该服务器支架系统上有温度过高的服务器，这个服务器极有可能是着火或者短路闷火的情况，从而及早的发现火情，降低损失。值得一提的是，本发明在灭火时，风幕外的空气组成变化不大，工作人员甚至可以站在风幕边上观察空调的灭火情况，而不用担心被灭火气体波及。通过风幕进行灭火，整体结构非常简单，成本低廉，而且可以系统地布设管路，以一个灭火管路实现对所有的服务器定点灭火。本发明的灭火系统具有阻燃气体储存箱、灭火进管道、灭火吹气泵、灭火出管道以及灭火吸气泵，这些结构组成了一个循环系统，喷射到机房的阻燃气体还能被灭火出管道泵回阻燃气体储存箱，因此阻燃气体还可以重复利用，形成循环，由于一次灭火使用的阻燃气体较多，如果不重复回收，则成本较高，因此，循环利用有助于降低成本。由于风幕本身并不能完全阻隔外界空气进入风幕内，因此，灭火系统运作时，阻燃气体的浓度会逐渐下降，最终影响到灭火质量，本发明设计了多阻燃气体储存罐结构，当检测到一个阻燃气体储存罐的阻燃气体浓度降低时，就关闭该阻燃气体储存罐，同时打开一个新的阻燃气体储存罐，保证灭火系统中运作的阻燃气体浓度足够高，使用后的阻燃气体储存罐由工作人员后期更换。本发明具有服务器支架内冷却风循环，传统服务器均是水平放置在服务器支架系统上，每层固定架底板都是不通透的平板，而本发明的服务器竖着放，每层水平架都有导风槽，让服务器之间的空间上下通透，风从上向下吹时，会从服务器之间吹过，竖着放的服务器散热面增加很多，配合风力较大的空调系统，可以实现高效率的降温。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是换热片的结构图；

图3是阻燃气体储存箱的示意图；

图4是服务器支架系统的水平架的示意图；

图5是水平架的俯视图；

图6是服务器支架系统和风幕空调系统的配合图；

图7是火情指示膜的示意图；

图8是火情指示膜的剖视图。

其中的附图标记为：换热系统1、制冷压缩机11、冷凝器12、换热片13、金属网格板13a、走水板13b、风幕空调系统2、送风口21、空调风抽送管22、抽风对接口23、外风幕走道23a、内冷却走道23b、天花板三通阀24、地底三通阀25、环形对接架26、对接槽26a、循环气泵27、灭火系统3、阻燃气体储存箱31、阻燃气体储存罐31a、储存罐开关阀31b、阻燃气体浓度检测器31c、灭火进管道32、灭火吹气泵33、灭火出管道34、灭火吸气泵35、服务器支架系统4、底座41、水平架42、服务器固定槽42a、导风槽42b、插槽42c、插板42d、支撑板43、风幕导风板44、智能控制系统5、智能控制器51、报警器52、火情感应器53、火情指示膜6、指示气体61、服务器7。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

本发明的机房服务器空调装置，包括换热系统1，其中：换热系统1包括接在循环管路上的制冷压缩机11、冷凝器12和换热片13，制冷压缩机11使循环管路内的冷却液循环流动，冷凝器12用于对循环管路内的冷却液降温，换热片13的数量为若干个，相互之间并联设置，换热片13包括若干层水平设置的金属网格板13a叠设而成，金属网格板13a之间具有间隙，金属网格板13a之间通过走水板13b固定在一起，走水板13b位于金属网格板13a两侧，金属网格板13a和走水板13b均内部设有空腔，循环管路中的冷却液能流经金属网格板13a和走水板13b的空腔流过换热片13，使换热片13降温，换热片13位于机房天花板处，机房服务器空调装置还包括风幕空调系统2、灭火系统3以及服务器支架系统4，风幕空调系统2包括设置在机房天花板上的送风口21、设置在机房地板上的抽风对接口23以及空调风抽送管22，空调风抽送管22上部通过天花板三通阀24的一个接口与送风口21对接，空调风抽送管22下部从地底走管，通过地底三通阀25的一个接口与抽风对接口23对接，换热片13位于送风口21的正下方，送风口21开口竖直朝下，抽风对接口23内固定有一环形对接架26，环形对接架26将抽风对接口23分隔为外风幕走道23a和内冷却走道23b，环形对接架26上部设置对接槽26a，对接槽26a与服务器支架系统4底部连接，空调风抽送管22上固定有一循环气泵27，循环气泵27能将机房内气体从抽风对接口23吸入空调风抽送管22中，并将空调风抽送管22中的气体从送风口21吹出，服务器支架系统4包括底座41、水平架42以及支撑板43，底座41为喇叭状结构，上大下小，底座41的下开口与对接槽26a固定连接，内冷却走道23b位于底座41内侧，外风幕走道23a位于底座41外侧，底座41的上开口与最底层的水平架42固定连接，水平架42的数量为若干个，均水平设置，尺寸、结构相同，水平架42之间通过竖直的支撑板43固定连接，水平架42上表面设置有若干个服务器固定槽42a和上下贯穿的导风槽42b，服务器固定槽42a和导风槽42b间隔布设，且服务器固定槽42a和导风槽42b长度相同，当水平架42上放满服务器时，服务器的上部贴近上一个水平架42的下表面，服务器之间因导风槽42b的存在而具有走风间隙，送风口21中部吹出的风经该走风间隙向下流动，经内冷却走道23b进入空调风抽送管22，形成服务器支架内冷却风循环，外风幕走道23a的外侧设置有风幕导风板44，风幕导风板44位于服务器支架系统4外侧，风幕导风板44面向外风幕走道23a的一面平滑，且该面的上端垂直，风幕导风板44上端围成的平面与送风口21的平面大小位置相对应，送风口21四周吹出的风沿着服务器支架的外侧向下流动，外风幕走道23a进入空调风抽送管22，形成服务器支架外冷却风幕，服务器支架外冷却风幕能阻隔外部空气接触服务器支架系统4，灭火系统3包括阻燃气体储存箱31、灭火进管道32、灭火吹气泵33、灭火出管道34以及灭火吸气泵35，灭火进管道32的外端与阻燃气体储存箱31连接，灭火进管道32内端具有若干个，每个内端与相应的天花板三通阀24的另一个接口连接，灭火吹气泵33安装在灭火进管道32上，能将阻燃气体储存箱31内的阻燃气体经灭火进管道32泵出，灭火出管道34的外端与阻燃气体储存箱31连接，灭火出管道34内端具有若干个，每个内端与相应的地底三通阀25的另一个接口连接，灭火吸气泵35安装在灭火出管道34上，能将机房内空气吸入灭火出管道34，并泵回阻燃气体储存箱31，机房服务器空调装置还包括智能控制系统5，智能控制系统5包括智能控制器51、报警器52以及火情感应器53，智能控制器51分别与天花板三通阀24、地底三通阀25、循环气泵27、灭火吹气泵33、灭火吸气泵35、报警器52以及火情感应器53连接，并控制天花板三通阀24和地底三通阀25的阀口开关，循环气泵27、灭火吹气泵33和灭火吸气泵35的运作，接收火情感应器53信号以及控制报警器52报警，火情感应器53安装在内冷却走道23b中，报警器52安装于机房或机房控制室。

实施例中，服务器固定槽42a靠近导风槽42b的一侧设置有一插槽42c，当服务器固定槽42a中没有放置服务器时，以一侧面大小与服务器侧面大小相同的插板42d插入插槽42c中，替代该位置上的服务器，使得服务器支架内冷却风循环完整。

实施例中，阻燃气体储存箱31内设置有若干个并联设置的阻燃气体储存罐31a，各阻燃气体储存罐31a均通过各自的储存罐开关阀31b与灭火进管道32和灭火出管道34连接，阻燃气体储存罐31a内安装有阻燃气体浓度检测器31c，阻燃气体浓度检测器31c用于检测阻燃气体储存罐31a内阻燃气体浓度，阻燃气体浓度检测器31c与智能控制器51连接，并能将信号传递至智能控制器51，智能控制器51与储存罐开关阀31b连接并控制储存罐开关阀31b开断，当储存罐开关阀31b打开时，该阻燃气体储存罐31a接入灭火进管道32和灭火出管道34中，反之，则阻燃气体储存罐31a与灭火进管道32和灭火出管道34隔断。

实施例中，服务器的侧壁和顶面贴附有火情指示膜6，火情指示膜6为多孔膜，火情指示膜6具有密封的内夹层，内夹层中填充有指示气体61，火情指示膜6由低熔点材料制作。

实施例中，火情指示膜6由乙烯-醋酸乙烯共聚物制作，内夹层填充的指示气体61为惰性气体，火情感应器53为相应的惰性气体检测器。

实施例中，阻燃气体储存罐31a内存储的阻燃气体为二氧化碳。

实施例中，智能控制器51为电脑或plc。

本发明的使用方法如下：在服务器支架系统4上固定服务器7，各服务器7之间具有走风间隙，启动外部冷却循环系统后，换热片13为冷源，送风口21吹出的风经换热片13降温后，向下吹出，抽风对接口23持续吸气，使得送风口21吹出的风经抽风对接口23吸入，在送风口21与外风幕走道23a之间形成服务器支架外冷却风幕，送风口21与内冷却走道23b之间形成服务器支架内冷却风循环，服务器支架系统4完全处于风幕空间中，服务器支架外冷却风幕和服务器支架内冷却风循环共同对服务器7的内外侧进行降温，当某个服务器7温度异常升高，贴附于该服务器7外壳上的火情指示膜6受热熔融，火情指示膜6内的指示气体外逸，跟随服务器支架内冷却风循环进入内冷却走道23b，火情感应器53检测到该指示气体后，向智能控制器51发出信号，智能控制器51通过控制相应的天花板三通阀24、地底三通阀25以及储存罐开关阀31b，使得异常升温的服务器7所对应的空调支路关闭，灭火管道支路打开，其余的各空调支路不受影响，智能控制器51启动灭火吹气泵33和灭火吸气泵35运作，阻燃气体从送风口21吹出，经换热片13降温后，向下吹出，送风口21和抽风对接口23之间形成了由阻燃气体构成的风幕空间，使得整个服务器支架系统4处于阻燃气体的包围中，防止服务器7起燃，同时，智能控制器51控制报警器52报警。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。