一种IT机柜空调承重地台、冷却结构及冷却方法与流程

本发明涉及空调领域，尤其是涉及一种it机柜空调承重地台、冷却结构及冷却方法。

背景技术：

随着互联网数据中心(idc)机房高密度的it机柜不断增加和设备的集成度越来越高，导致it机柜内设备的发热量不断增加，同时数据中心机房又需要常年供冷，因此需要付出的空调运行能耗越来越高。目前部分数据中心机房为了降低空调运行能耗采用冷通道封闭技术，有以下两种常用做法，第一种采用下送风型房间级精密空调与机柜承重地台组合使用，冷空气通过地台下送到封闭冷通道，再进入it机柜给设备降温后形成热空气，热空气从it机柜背端排到热通道后回到空调，以此形成循环，但往往空调与it机柜相隔较远，长距离送冷空气，会导致冷量在输送过程中有所损失。第二种做法是采用行级精密空调，将其穿插在it机柜列间，冷空气从空调正面送入封闭冷通道，进入it机柜给设备降温后形成热空气，热空气从it机柜背面排到热通道后回到空调，以此循环，这种做法出于安全考虑也会搭建承重地台去布置冷冻水管路，同时行级精密空调气流组织差、占机柜面积，一定程度上也限制其应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种it机柜空调承重地台、冷却结构及冷却方法，可用于互联网数据中心机房内it机柜的散热冷却，解决现有冷却技术的能耗高、占据机柜面积等技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一、一种it机柜空调承重地台，包括地台支架，所述地台支架内设有冷风室，所述冷风室的进风端设有冷却装置，出风端设有送风机。利用带有空调的it机柜空调承重地台，可将it机柜安装在空调承重地台上，空调系统安装在地台支架内，不会占用机房内放置机柜的面积，利用该空调系统，可直接近距离将冷却风输送到安装在其上端的it机柜内为该it机柜进行冷却，近距离输送冷风，输送过程冷量损耗小，能耗低。

具体的，在该it机柜空调承重地台中，所述地台支架为两模地台支架，所述地台支架顶部可安装两个it机柜；所述地台支架内包括有冷却仓和送风仓，所述冷却仓和所述送风仓之间设有中隔板；所述冷却仓内设有左右对称设置的两个所述冷却装置，两个所述冷却装置之间还连接有封板，所述冷却装置、封板和所述中隔板之间围成所述冷风室；所述中隔板上设有所述送风机。以冷却装置、封板和中隔板围成一个空间独立的冷风室，空气的进出只能通过冷却装置和送风机的位置进出，在送风机的带动下，冷风室外界的气体经过冷却装置被吸进冷风室内，经过冷却装置时气体被降温变成冷风，送风机将冷风室内的冷风带出输送给it机柜，供it机柜散热。本发明利用地台支架内部空间设置冷风室，结构紧凑，不会占用过多的空间，且该结构气密性好，能够保证冷源能够被有效利用，减少冷源散失。

进一步的，在该it机柜空调承重地台中，所述地台支架包括上层框架和下层框架，所述上层框架和所述下层框架之间连接有支撑柱。地台支架具备承载满载服务器的it机柜重量的强度，地台支架的左右两侧为通风型，当需要将多个地台支架连接时，可满足多个地台之间的空气流通，同时便于更新循环的空气。

进一步的，在该it机柜空调承重地台中，所述冷却装置为表冷器，两个所述表冷器围成v字形状设置在所述冷却仓内；所述表冷器的进风面设有空气过滤器。两片表冷器可通过螺纹或其它活接方式与冷媒进管和冷媒出管软连接，贴着表冷器进风面上设有所述空气过滤器。设置空气过滤器能够对冷却的空气进行过滤，保证冷却空气的洁净。

二、一种it机柜冷却结构，包括应用上述的it机柜空调承重地台和it机柜，所述it机柜安装于所述空调承重地台上；所述it机柜的前面板上开有多个第一通风孔，所述it机柜和所述地台支架前方形成有封闭的冷风通道，所述it机柜和所述地台支架之间形成有热风通道；所述送风机将冷风送入所述冷风通道内，冷风通道内的冷风通过所述第一通风孔进入所述it机柜内；所述热风通道将所述it机柜内部和地台支架内的冷风室的外界连通。将it机柜安装到空调承重地台上后，利用在it机柜的底板上开设的第二通风孔将it机柜内部与冷风室外界连通，便于it机柜内的气体回流到冷风室外界补充气体；在it机柜前端设置封闭的冷风通道，便于让冷风室内的冷风通过冷风通道顺利进入it机柜内，同时避免冷风流失浪费，冷风进入it机柜内部后带走其热量，并从it机柜底部流回冷风室外，以此实现空气循环。该循环过程气流流动为单向流动，冷却效果好，冷源流失少。利用安装在空调承重地台内的空调系统为近距离直接为it机柜供冷，无需远距离输送，冷源损耗小，且结构紧凑，不会过多占用it机柜的安装面积。

作为该it机柜冷却结构的一种实施方式，包括双排相向设置的所述空调承重地台，每一所述空调承重地台上分别安装有所述it机柜，两排所述空调承重地台的送风机相向设置，两排所述it机柜的前面板相向设置，两排所述空调承重地台和it机柜之间连接有第一冷风通道密封板，两排所述空调承重地台、it机柜和第一冷风通道密封板之间围成所述冷风通道。左右两排空调承重地台的出风面是相通的，配合第一冷风通道密封板，对于空调承重地台来说，两排it柜之间可形成共有的送风静压腔，静压腔可稳定气流、减少气流振动等，使气流组织效果更理想。同时当其中一个空调承重地台发生故障时，其余的空调承重地台则可提速运行，弥补故障空调承重地台损失的风量和冷量，保证数据中心机房运行可靠性。

作为该it机柜冷却结构的另一种实施方式，包括单排设置的所述空调承重地台，所述空调承重地台和所述it机柜的前面板前端围设有第二冷风通道密封板，所述空调承重地台、it机柜和第二冷风通道密封板之间围成所述冷风通道。

所述it机柜的底板上开有第二通风孔，所述地台支架后端设有地台背面板，所述第二通风孔将所述it机柜内部与所述地台支架内部连通形成所述热风通道。此时对于空调承重地台来说，所述it机柜内形成独立的进风静压腔。静压腔可稳定气流、减少气流振动等，使气流组织效果更理想。

所述it机柜的背面板上开有多个第三通风孔，所述地台背面板开有第四通风孔，it机柜内的热风通过所述第二通风孔和第三通风孔流出it机柜外界再流向地台支架内。此时对于空调承重地台来说，所述it机柜内以及机柜安装的室内形成共有的进风静压腔。静压腔可稳定气流、减少气流振动等，使气流组织效果更理想。进一步的，该it机柜冷却结构还包括中空承重地台，所述中空承重地台包括地台支架，所述中空承重地台上安装有所述it机柜；所述中空承重地台和所述空调承重地台并排连接。中空承重地台相对于空调承重地台，其内部没有设置空调系统，但其同样能够支撑it机柜。使用中空承重地台与空调承重地台配合使用，使用时将中空承重地台与空调承重地台并排连接在一起，其上端安装it机柜，以此可利用一套带有空调系统的空调承重地台为更多的it机柜提供冷却，具体设置的中空承重地台的数量，可根据实际应用的it机柜的散热量选择。

三、一种冷却it机柜的方法，包括以下步骤：

送风机将冷风室内的冷风抽送至冷风通道内，冷风通道内的冷风经过所述冷风通道进入it机柜内，冷风带走it机柜内的热量并变成热风，热风经过所述热风通道进入到地台支架内，在送风机的作用下，地台支架内的空气经过冷却装置流入冷风室内形成冷风。利用it机柜下方的冷源直接近距离为it机柜提供冷风，大大缩短送风距离和降低冷风在输送过程中的冷量衰减，以达到最佳的节能运行效果及最高的项目建设性。

进一步的，在该冷却it机柜的方法中，可根据it机柜的发热量选择是否设置中空承重地台以及设置中空承重地台的数量，所述中空承重地台与空调承重地台并排连接。

本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种it机柜空调承重地台、冷却结构及冷却方法，可用于互联网数据中心机房内it机柜的散热冷却，利用本发明，可大大缩短送风距离和降低冷风在输送过程中的冷量衰减，降低能耗，且合理利用it机柜下方的地台支架内的空间，结构紧凑，不会占用机房内放置机柜的面积。

附图说明

图1为本发明的空调承重地台的结构示意图；

图2为本发明的空调承重地台的结构示意图；

图3为本发明的两模中空承重地台的结构示意图；

图4为实施方式2a的it机柜冷却结构的结构示意图之一；

图5为实施方式2a的it机柜冷却结构的结构示意图之二；

图6为实施方式2b的it机柜冷却结构的结构示意图；

图7为本发明的一模中空承重地台的结构示意图；

图8为本发明的中空承重地台与空调承重地台连接的结构示意图；

图9为实施例2中的“2+0”基本组合方案的结构示意图；

图10为实施例2中的“2+1”基本组合方案的结构示意图；

图11为实施例2中的“2+2”基本组合方案的结构示意图；

图12为实施例2中的“2+3”基本组合方案的结构示意图；

图13为实施例2中的“2+4”基本组合方案的结构示意图。

图中具体结构说明：1地台支架、11上层框架、12下层框架、121地台底板、13支撑柱、14地台背面板、141第四通风孔、15中隔板、16冷却仓、17送风仓、18地台连接头、19调平地脚、2冷风室、21冷却装置、22送风机、23封板、24空气过滤器、25冷媒出管、26冷媒进管、3it机柜、31前面板、311第一通风孔、32底板、321第二通风孔、33背面板、331第三通风孔、4冷风通道、41第一冷风通道密封板、42第二冷风通道密封板、5热风通道。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

参照图1-3，一种it机柜空调承重地台，包括地台支架1，所述地台支架1内设有冷风室2，所述冷风室2的进风端设有冷却装置21，出风端设有送风机22。利用带有空调的it机柜空调承重地台，可将it机柜安装在空调承重地台上，空调系统安装在地台支架内，不会占用机房内放置机柜的面积，利用该空调系统，可直接近距离将冷却风输送到安装在其上端的it机柜内为该it机柜进行冷却，近距离输送冷风，输送过程冷量损耗小，能耗低。

具体的，在该it机柜空调承重地台中，所述地台支架1为两模地台支架，既所述地台支架1顶部可安装两个it机柜；所述地台支架1内包括有冷却仓16和送风仓17，所述冷却仓16和所述送风仓17之间设有中隔板15；所述冷却仓16内设有左右对称设置的两个所述冷却装置21，两个所述冷却装置21之间还连接有封板23，所述冷却装置21、封板23和所述中隔板15之间围成所述冷风室2；所述中隔板15上设有所述送风机22。以冷却装置21、封板23和中隔板15围成一个空间独立的冷风室2，空气的进出只能通过冷却装置21和送风机22的位置进出，在送风机22的带动下，冷风室2外界的气体经过冷却装置21被吸进冷风室2内，经过冷却装置2时气体被降温变成冷风，送风机22将冷风室2内的冷风带出输送给it机柜，供it机柜散热。本实施例利用地台支架内部空间设置冷风室2，结构紧凑，不会占用过多的空间，且该结构气密性好，能够保证冷源能够被有效利用，减少冷源散失。

进一步的，在该it机柜空调承重地台中，所述地台支架1包括上层框架11和下层框架12，所述上层框架11和所述下层框架12之间连接有支撑柱13，下层框架12内设有地台底板121，地台支架1的背面设有地台背面板14，在下层框架12下端设有可调节高度的调平地脚19，便于对地台支架1的高度进行调整。地台支架1具备承载满载服务器的it机柜重量的强度，地台支架1的左右两侧为通风型，当需要将多个地台支架1连接时，可满足多个地台之间的空气流通，同时便于更新循环的空气。

进一步的，在该it机柜空调承重地台中，所述冷却装置21为表冷器，两个所述表冷器围成v字形状设置在所述冷却仓16内；所述表冷器的进风面设有空气过滤器24。两片表冷器可通过螺纹或其它活接方式与冷媒进管26和冷媒出管25软连接，冷媒进管26和冷媒出管25和设置在地台背面板14的外壁上，表冷器进风面上设有所述空气过滤器24。设置空气过滤器24能够对冷却的空气进行过滤，保证冷却空气的洁净。进一步的，在表冷器与中隔板15之间设置有集水槽，负责收集表冷器的冷凝水，并设有水位开关检测集水槽的液位，当液位达到一定高度时，自动打开冷凝水提升泵，通过水管将冷凝水排出空调承重地台外。

其中，表冷器的冷源形式可以为水冷或风冷冷冻水系统、vrv多联机系统等机械制冷冷源，也可以为氟泵热管系统、水源系统、地源系统等自然制冷冷源，也可以为自然制冷冷源与机械制冷双模供冷系统。

实施例2

参照图4-13，一种it机柜冷却结构，包括应用实施例1中的it机柜空调承重地台和it机柜3，所述it机柜3安装于所述空调承重地台上；所述it机柜3的前面板31上开有多个第一通风孔311，所述it机柜3和所述地台支架前方形成有封闭的冷风通道4，所述it机柜3和所述地台支架之间形成有热风通道5；所述送风机22将冷风送入所述冷风通道4内，冷风通道4内的冷风通过所述第一通风孔311进入所述it机柜3内；所述it机柜33的底板32上开有第二通风孔321，所述第二通风孔321将所述ti机柜3内部与所述地台支架1内部连通形成所述热风通道5。将it机柜3安装到空调承重地台上后，利用在it机柜3的底板32上开设的第二通风孔321将it机柜3内部与冷风室2外界连通，便于it机柜3内的气体回流到冷风室2外界补充气体；在it机柜3前端设置封闭的冷风通道4，便于让冷风室2内的冷风通过冷风通道4顺利进入it机柜3内，同时避免冷风流失浪费，冷风进入it机柜3内部后带走其热量，并从it机柜3底部流回冷风室2外，以此实现空气循环。该循环过程气流流动为单向流动，冷却效果好，冷源流失少。利用安装在空调承重地台内的空调系统为近距离直接为it机柜供冷，无需远距离输送，冷源损耗小，且结构紧凑，不会过多占用it机柜的安装面积。

进一步的，参照图5，作为一种补充的实施方案，当it机柜发热量较大时，冷却其所需的风量则会加大，此时出风量加大，出风口的过风面积则需加大，受限于底板32上的第二通风孔321的过风面积，此时出风面积会存在不足的情况。为了解决此问题，可在it机柜3的背面板33上开设第三通风孔331以便于热风快速排出。此时，为了保证冷风室2外界的空气能够得到迅速补充，可在地台背面板14上开第四通风孔141加大过风面积，或直接撤掉地台背面板14。

对于ti机柜的排布设置形成所述冷风通道4，作为可实施的方式，本实施例提供两种实施方式，但本发明的保护范围并不限于以下实施方式，具体如实施方式2a-2b：

实施方式2a

本实施方式中，参照图4-5，该it机柜冷却结构包括双排相向设置的所述空调承重地台，每一所述空调承重地台上分别安装有所述it机柜3，两排所述空调承重地台的送风机22相向设置，两排所述it机柜3的前面板31相向设置，两排所述空调承重地台和it机柜3之间连接有第一冷风通道密封板41，两排所述空调承重地台、it机柜3和第一冷风通道密封板41之间围成所述冷风通道4。左右两排空调承重地台的出风面是相通的，配合第一冷风通道密封板41，两排it柜3之间可形成共有的送风静压腔，静压腔可稳定气流、减少气流振动等，使气流组织效果更理想。同时当其中一个空调承重地台发生故障时，其余的空调承重地台则可提速运行，弥补故障空调承重地台损失的风量和冷量，保证数据中心机房运行可靠性。

实施例2b

本实施方式中，参照图6，该it机柜冷却结构包括单排设置的所述空调承重地台，所述空调承重地台和所述it机柜3的前面板31前端围设有第二冷风通道密封板42，所述空调承重地台、it机柜3和第二冷风通道密封板42之间围成所述冷风通道4。

为了针对适配不同发热量的it机柜，充分利用空调承重地台中空调系统的制冷量，本实施例中还包括有中空承重地台，参照图3，该中空承重地台相对于实施例1中的空调承重地台，其内部不设置空调系统，但其同样能够支撑it机柜。使用中空承重地台与空调承重地台配合使用，使用时将中空承重地台与空调承重地台并排连接在一起，其上端安装it机柜，以此可利用一套带有空调系统的空调承重地台为更多的it机柜提供冷却，具体设置的中空承重地台的数量，可根据实际应用的it机柜的散热量选择。具体的，为了便于将相邻的中空承重地台或空调承重地台紧固在一起，参照图7-8，在地台支架2的前后端分别设置伸出地台支架2端面的地台连接头18，地台连接头18上开有通孔，连接时，通过连接螺栓穿过通孔，将相邻的地台支架2紧固连接。

进一步的，为了适应不同发热量的it机柜的应用组合，相对于能安装两个it机柜的两模地台支架，即两模中空承重地台，本实施例还包括有一模地台支架，即为一模中空承重地台，参照图7，该一模中空承重地台上可安装一台it机柜3。

参照图9-13的承重地台单元的组合方案，根据it机柜3的发热量灵活组合，使得组合后的承重地台的供冷量与it机柜3发热量相匹配。在空调承重地台额定供冷量一定的前提下，当it机柜的发热量较大时，则匹配的it机柜3数量小，当it机柜3的发热量较小时，则匹配的it机柜3数量多，若匹配的it机柜数量大于空调承重地台所能承载的it机柜数量，则用一模中空承重地台、两模中空承重地台补充。根据实际应用可分为但不限于以下几种基本组合方案，现场可按基本组合方案阵列布置：

参照图9采用“2+0”基本组合方案，一个空调承重地台直接匹配两个it机柜，适用于it机柜高发热量的应用场合。

参照图10采用“2+1”基本组合方案，一个空调承重地台、一个一模中空地台匹配三个it机柜，适用于it机柜中高发热量的应用场合。

参照图11采用“2+2”基本组合方案，一个空调承重地台、两个一模中空地台匹配四个it机柜，适用于it机柜中发热量的应用场合。

参照图12采用“2+3”基本组合方案，一个空调承重地台、一个一模中空地台、一个两模中空地台匹配五个it机柜，适用于it机柜中低发热量的应用场合。

参照图13采用“2+4”基本组合方案，一个空调承重地台、两个两模中空地台匹配六个it机柜，适用于it机柜低发热量的应用场合。

空调承重地台与空调承重地台、空调承重地台与中空地台之间可以通过连接件实现并排拼接，形成一个整体。

实施例3

本实施例提供一种冷却it机柜的方法，包括以下步骤：

送风机将冷风室内的冷风抽送至冷风通道内，冷风通道内的冷风通过机柜前面板上的第一通风孔进入it机柜内，冷风带走it机柜内的热量并变成热风，热风通过it机柜底板上的第二通风孔进入到地台支架内，在送风机的作用下，地台支架内的空气经过冷却装置流入冷风室内形成冷风。利用it机柜下方的冷源直接近距离为it机柜提供冷风，大大缩短送风距离和降低冷风在输送过程中的冷量衰减，以达到最佳的节能运行效果及最高的项目建设性。

进一步的，在该冷却it机柜的方法中，可根据it机柜的发热量选择是否设置中空承重地台以及设置中空承重地台的数量，所述中空承重地台与空调承重地台并排连接。利用空调承重地台和中空承重地台组合使用，按it机柜发热量灵活匹配，能够保证空调系统被充分利用，提高利用率。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即但凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。