一种数据中心机房地板下风道装置的制作方法

本实用新型涉及室内空气调节领域，尤其涉及一种数据中心机房地板下风道装置。

背景技术：

数据中心指的是一个物理空间，能够在其中实现信息的集中处理、存储、传输、交换、管理，而服务器设备、计算机设备、存储设备、网络设备等通常被认为是数据机房的关键设备。近年来，随着信息技术的高速发展，对于信息处理和交换的业务需求与日俱增，数据中心建设的规模和热容量不断增大。据统计，2015年我国统计的数据中心能耗可与一个三峡发电站的一年发电量相当，2016年耗电量达到1000亿kwh，2017年全球超大规模数据中心新增90个，总量从2016年的300家增加到390家。而我国预计2020年能耗将超过2500亿kwh。在机房的能耗组成当中，空调占据了40％以上(主要是为了散热)，是能耗的主力军，所以通信已成为全球能源消耗的最大行业之一，且耗电量还在随着计算、数据存储和通信需求的不断增长而快速上升。

目前数据中心散热模式是将空调的冷空气送入数据中心机房地板下面的空腔，冷空气由数据处理器机柜附件地板上的小孔进入机房冷却机房内温度，如图1所示。这样的结构地板下气流较紊乱，冷风进入机房的效率低，且对于大型机房影响尤其严重，在风道尽头还是会出现扰流现象，使得冷空气流动不畅。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的不足，本实用新型提供了一种数据中心机房地板下风道装置，包括地板层，所述地板层下设置有通风空间，所述地板层中至少有部分地板为通风地板，此外还包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板设置在所述通风空间内并限定了第一风道，所述第一风道设置于所述通风地板的下方；所述第二挡板设置在所述通风空间内并限定了第二风道，所述第二风道与所述第一风道连通，并且所述第二风道的风道截面沿靠近所述第一风道的方向逐渐减小。

进一步地，所述数据中心机房地板下风道装置还包括第三挡板，所述第三挡板设置在所述第一风道的顶部，所述第三挡板的底部高于所述第一风道的底部。

进一步地，当设置多块所述第三挡板时，各所述第三挡板的间距相等。

进一步地，当设置多块所述第三挡板时，各所述第三挡板距离所述第一风道底部的距离沿所述第一风道的进风方向依次增大。

进一步地，所述第三挡板设置为与所述第一风道的延伸方向相垂直。

进一步地，设置在最靠近所述第一风道进风位置的所述第三挡板，其底部距离所述第一风道顶部和底部的距离比值为1:4。

进一步地，所述第一风道一端进风，另一端封闭。

进一步地，所述第二风道的一端设置有进风口和/或进风装置。

进一步地，一个所述第二风连通多个所述第一风道。

进一步地，所述第一挡板和所述第二挡板采用复合玻璃板。

本实用新型的数据中心机房地板下风道装置具有以下有益效果：

1、减少冷空气在地板下腔体的湍流现象和能量损失。

2、可以提高靠近机房侧通风地板的风速。

3、提高机房换热速度。

4、各地板出风口的冷却风出风更均匀。

5、可以提高空调利用效率。

6、无论作为新建还是改造方案，实现上都比较简单。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术中一种地板下风道的结构示意图；

图2是本实用新型一个较佳实施例的结构示意图；

图3是图2的立体示意图；

图4是本实用新型的一个实施例中第一风道的结构示意图；

图5是本实用新型的另一个实施例中第一风道的结构示意图；

附图标记说明：

100—地板层，101—通风地板，

200—通风空间，201—第一挡板，

202—第二挡板，203—第三挡板，

210—第一风道，211—进风口，

220—第二风道，221—进风口，

300—机柜。

具体实施方式

在本实用新型的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。附图为原理图或者概念图，各部分厚度与宽度之间的关系，以及各部分之间的比例关系等等，与其实际值并非完全一致。

目前机房地板下送风主要是在地板下用钢架支撑带有开孔的复合地板，然后将空调出风口朝下将冷空气输入地板下空间内，如图1所示，由于地板下遮挡物较多，空调风速又高，所以会在该空间内发生气流湍流现象，而且冷空气流程变长，输送到地板上空间冷空气流速比较低，流量不足，对房间内热源提高的冷空气不够。

图2和图3是本实用新型的一个较佳实施例的结构示意图，包括地板层100，地板层100下设置有通风空间200，地板层100中设置有通风地板101，通风地板101上设置有通气的圆孔、条形孔或是其他异形孔，或者是多种不同形状孔的组合。通风空间200中流动的冷却风可以通过通风地板101上的小孔，进入机房内部，对机房内的设备进行冷却散热。

通风空间200中，在通风地板101下方设置有第一挡板201，通过采用第一挡板201作为隔断，在通风地板101的下方形成了第一风道210，本实施例中是一个径向截面为方形的通道，具体地，第一风道210的各个面包括第一挡板201、通风地板101以及通风空间200的底部。第一风道210一端开口用于进风，即设置进风口211，另一端通过第一挡板201进行封闭。

通风空间200中，在地板层100下方设置有第二挡板202，通过采用第二挡板202作为隔断，在地板层100的下方形成了第二风道220，本实施例中是一个类似梯形的结构，具体地，第二风道220的各个面包括第二挡板202、地板层100以及通风空间200的底部。第二风道220与第一风道210相连通，即第一风道210的进风口211连接到第二风道220的一端。第二风道220的另一端设置有进风口221，进风口221用于外部冷却气流的流入。

在另一个实施例中，进风口221直接与空调出风口相连。

第二风道220的风道截面，或者说风道的口径，沿靠近第一风道210的方向逐渐减小，从而可以将冷却气流更顺畅地引导进入第一风道210。

图3是图2中实施例的立体结构示意图，其中还示出了设置在机房内通风地板101旁侧的机柜300。相比于图2，为进一步清晰显示各挡板的位置，图3中通过填充的图块来指示挡板。

通过以上结构，地板下的冷却气流在到达通风地板101上的通风孔前，首先通过第二挡板202组成的一个类似梯形的腔体，即第二风道220，将冷却气流有针对性地引导至通风地板101所在的区域，再通过设置在通风地板101下方由第一挡板201隔断形成的针对通风地板101上通气孔的冷风专用通道，这样大大降低了通风空间200内冷风气流的紊乱程度，从而在同样空调功耗下可增加机房冷空气的进风量(小孔流入)。

在本实施例中，第二风道220与两个第一风道210相连通，同样地，也可以设置第二风道220与多个类似的第一风道210相连通，结构设计上考虑的是将小型腔体的入口端由一个较大的腔体连接所有其他腔体，使其成为一个连通体，这样做的好处是可以为大型机房的冗余匹配方案提供便利。同时为了避免气流在局部发生回流现象，腔体内尽量避免出现局部直角，最大限度缩短气流流程。

当冷却气流进入第一风道210后，从位于第一风道210上方的各通风地板101中流出的冷却气流存在大小差异，具体的是，在越靠近进风口211处，流出的气流越小，反而第一风道210尽头处流出的气流最大。这样就造成了整个第一风道210上方的通风地板101各处出风不均匀，不能对上方的设备进行均匀散热，从而可能形成冷却气流区域性的过剩和/或不足，导致能源利用率下降。

为此在第一风道210内，设置第三挡板203，如图4所示，第三挡板203设置在第一风道210的顶部，设置为与第一风道的延伸方向相垂直，第三挡板203的底部高于第一风道210的底部，即通过第三挡板203对第一风道210形成局部阻挡，阻挡在第一风道210的上部，当冷却气流流经时，通过风道口径大小的变化，来提高此处流出通风地板101的气流量。

在另一个实施例中，第一风道210中设置有多块第三挡板203，各第三挡板203的间距相等，并且各第三挡板203的高度(挡板本体的高度，非安装高度)沿第一风道210的进风方向依次减小，或者说各第三挡板203距离第一风道210底部的距离沿第一风道210的进风方向依次增大，如图5所示。

在一个优选的实施例中，设置在最靠近第一风道210的进风口211的第三挡板203，其本体高度为第一风道高度的五分之一，或者说该第三挡板203的底部距离第一风道210顶部和底部的距离比值为1:4。

本实施例中的风道装置安装简单，对于现有机房都可以在原基础上进行改造，直接在地板下用复合玻璃挡板将整个大的腔体分割成不同的小型腔体。

当数据中心机柜布置方案确定以后，机房内的通风地板位置随之确定，然后根据通风地板的位置，配合安装地板所采用的不锈钢支架，将复合玻璃挡板板竖直安装在地板层下的相应位置，并通过密封胶连接并密封起来。再根据第一风道的实际情况，将第三档板固定在第一挡板或地板的不锈钢支架上。

对于挡板的材料，不限于上述的复合玻璃板，也可以是其他具有较好隔热性的单一或复合板材。

本实用新型的数据中心机房地板下风道装置，有利于减少冷空气在地板下腔体的湍流现象和能量损失，并且可以提高靠近机房侧通风地板的风速，提高机房换热速率，使各地板出风口的冷却风出风更均匀，从而提高了空调利用效率，达到了节能的效果，并且安装实施简单。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。