用于机房的通风量调节装置和系统的制作方法

1.本技术涉及机房能效技术领域，可用于金融领域，尤其涉及一种用于机房的通风量调节装置和系统。


背景技术：

2.数据中心机房通常采用上回风下送风的空调制冷模式，通风量的多少与空气压力有关，在空调通风口附近的区域受到的空气压力较大，因此通风量较大换热好，离空调通风口越远的地方受到的空气压力较小，因此通风量较小换热差，目前所有通风口的出风量均相同，无法针对性的进行调节，会造成机房内冷量浪费或制冷效果不佳的情况，影响机房的pue(power usage effectiveness，电源使用效率)值。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
4.为此，本技术的一个目的在于提出一种用于机房的通风量调节装置，对机柜300的主要散热区域可进行针对性的通风调节，以降低pue值；
5.本技术的另一个目的在于提出一种用于机房的通风量调节系统，包括上述的通风量调节装置。
6.为了达到上述目的，本技术第一方面提供了用于机房的通风量调节装置，所述通风量调节装置与空调设备的出风管连通，包括：壳体，所述壳体包括顶板以及固定在所述顶板两侧的侧板，所述顶板的宽度方向上间隔设置有多个第一通风口，所述侧板向下延伸，以与所述顶板构造成向下的敞开口；滑动组件，所述滑动组件设置在所述顶板的下侧，以封堵所述敞开口，其中，所述滑动组件可相对于所述侧板滑动，以打开或封闭所述第一通风口。
7.根据本技术的用于机房的通风量调节装置，由于第一通风口的大小可调节，可根据需求调整通风量调节装置的通风量，使得机房环境温度得到较好的调整，减少了电能浪费和冷量浪费的情况，提高了机房能效，达到节能目的。
8.进一步地，所述侧板上设置有导向结构，所述导向结构在所述第一通风口的排列方向上延伸，所述导向结构与所述滑动组件的至少部分配合，以使所述滑动组件可相对于所述侧板滑动。
9.进一步地，所述导向结构构造为导向孔，所述导向孔的长轴延伸方向与所述第一通风口的排列方向一致。
10.进一步地，所述滑动组件，包括：通风板，所述通风板上设置有与每个所述第一通风口对应的第二通风口，相邻的两个所述第二通风口的间距大于或等于所述第一通风口的宽度；凸起，所述凸起固定在所述通风板的侧面，所述凸起与所述导向孔配合，以使所述通风板沿所述第一通风口的排列方向滑动。
11.进一步地，所述凸起构造为滑轮，所述滑轮设置有多个，多个所述滑轮在所述第一通风口的排列方向上排布。
12.进一步地，还包括：驱动组件，所述驱动组件设置在所述滑动组件的下侧且与一个所述侧板固定，以驱动所述滑动组件沿所述第一通风口的排列方向滑动。
13.进一步地，所述驱动组件包括：电机；第一齿轮，所述第一齿轮套设在所述电机的输出轴上；第一齿条，所述第一齿条设置在所述滑动组件的下侧，且在所述第一通风口的排列方向上延伸，所述第一齿条与所述第一齿轮咬合。
14.进一步地，还包括：测量组件，所述测量组件与所述驱动组件在所述顶板的长度方向上对称设置且固定在另一个所述侧板上，以发出所述滑动组件的位置信号。
15.进一步地，所述测量组件包括：编码器；第二齿轮，所述第二齿轮套设在所述编码器的输出轴上；第二齿条，所述第二齿条设置在所述滑动组件的下侧，且在所述第一通风口的排列方向上延伸，所述第二齿条与所述第二齿轮咬合。
16.进一步地，所述第一齿条和所述第二齿条的长度至少大于所述第一通风口的宽度。
17.本技术第二方面提供了用于机房的通风量调节系统，包括：多个所述的通风量调节装置；控制中心，所述控制中心与每个所述通风量调节装置电连接，以分别控制每个所述通风量调节装置打开或封闭第一通风口。
18.进一步地，还包括：温度检测单元，所述温度检测单元与所述控制中心电连接，以接收的所述温度检测单元传输的温度数据。
19.进一步地，所述温度检测单元设置有多个，在每个所述通风量调节装置的周围均设置有所述温度检测单元，以对应检测所述通风量调节装置周围的温度数据。
20.进一步地，还包括：多个空调设备，多个所述空调设备与所述控制中心电连接，所述控制中心根据每个所述第一通风口的开启状态和其对应的所述温度数据控制所述空调设备的开启数量。
21.本技术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，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
22.通过下文中参照附图对本公开所作的描述，本公开的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本公开有全面的理解。
23.图1是根据本技术实施例中传统的数据中心机房布局示意图；
24.图2是根据本技术实施例中顶板的结构示意图；
25.图3是根据本技术实施例中通风量调节装置的结构示意图；
26.图4是根据本技术实施例中滑动组件的结构示意图；
27.图5是根据本技术实施例中通风量调节装置的透视图一；
28.图6是根据本技术实施例中通风量调节装置的透视图二；
29.图7是根据本技术实施例中通风量调节系统的结构示意图。
30.需要注意的是，为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，结构或区域的尺寸可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。
31.附图标记：
32.通风量调节装置100，
33.壳体10，顶板11，侧板12，
34.第一通风口101，导向孔102，
35.滑动组件20，
36.通风板21，凸起22，肋23，
37.第二通风口201，
38.驱动组件30，
39.电机的输出轴31，第一齿轮32，第一齿条33，
40.测量组件40，
41.编码器的输出轴41，第二齿轮42，第二齿条43，
42.空调设备200，机柜300，
43.通风量调节系统1000。
具体实施方式
44.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
45.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本领域普通技术人员所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
46.在本文中，除非另有特别说明，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等方向性术语用于表示基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开，而不是指示或暗示所指的装置、元件或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作。需要理解的是，当被描述对象的绝对位置改变后，则它们表示的相对位置关系也可能相应地改变。因此，这些方向性术语不能理解为对本公开的限制。
47.pue值是评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与it负载使用的能源之比，pue值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高。目前传统的数据中心机房，pue值往往在2-3之间，为了提高绿色化程度，提出了模块化机房的理念，但其的可扩展性和可塑性无法跟传统机房相比。因此，本技术是在传统数据中心机房的基础上做的改进。
48.根据传统数据中心机房的统计数据显示，空调用电量一般占机房总功耗的40％-60％左右，降低空调的耗电量可以有效降低机房的pue值。
49.传统的数据中心机房布局如图1所示，图中展示的是上回风下送风的空调制冷模式，空调设备将冷气送到地板下面，冷气从通风地板流出并流向机房的每个区域，经过热传递后，热空气通过机房的吊顶再回到空调。对于传统的数据中心机房内的通风地板，其通风口不具备调节的功能，因此无法调整通风量。主机散热区域的位置与通风口的距离对制冷效果有直接的影响，会造成机房内冷量浪费或制冷效果不佳的情况，从而影响机房的pue
值。
50.本技术提供了一种用于机房的通风量调节装置100，安装在地面上，作为通风地板使用。需要注意的是，通风量调节装置100的尺寸与普通地板的尺寸一样，例如，采用通用的600
×
600尺寸，以便于与机房静电地板兼容安装。
51.通风量调节装置100可调节冷气的通风量，具体是通过对第一通风口101的调整，减小或增大第一通风口101的面积，从而起到调整通风量的作用。
52.下面参照图2-图6描述根据本技术实施例的通风量调节装置100。
53.根据本技术的一个实施例，通风量调节装置100，包括：壳体10和滑动组件20。
54.空调设备200设置在地板上，空调设备的出风管(未示出)与通风量调节装置100连通，地板上摆放有多个机柜300，出风管的冷气由通风量调节装置100送出，对地板上的机柜300进行降温。
55.壳体10包括顶板11以及固定在顶板11两侧的侧板12，顶板11的宽度方向上间隔设置有多个第一通风口101，侧板12向下延伸，以与顶板11构造成向下的敞开口。
56.可以认为壳体10呈u型，壳体10的敞开口向下，出风管可从敞开口流入通风量调节装置100。壳体10包括顶板11和在顶板11左右两侧的侧板12，顶板11如图2所示，可与地面平齐可作为地板使用，顶板11上有多个第一通风口101，多个第一通风口101在顶板11的宽度方向上排列，第一通风口101可将流入通风量调节装置100的冷气排出，以向机房内排放冷气，降低机房内的温度。
57.滑动组件20设置在顶板11的下侧，以封堵敞开口。滑动组件20可将出风管流入通风量调节装置100的唯一通道封堵，控制散发的冷气量。
58.具体的，滑动组件20可相对于侧板12滑动，以打开或封闭第一通风口101。壳体10作为地板安装固定在地面上，滑动组件20可相对于侧板12滑动，在滑动组件20滑动过程中可打开或封闭第一通风口101，即控制第一通风口101的开度。由于第一通风口101作为向机房排出冷气的通道，第一通风口101的开度影响冷气的排出量，在滑动组件20的作用下，控制第一通风口101的开度即可认为对通风量的控制。
59.根据本技术的用于机房的通风量调节装置100，由于第一通风口101的大小可调节，可根据需求调整通风量调节装置100的通风量，使得机房环境温度得到较好的调整，减少了电能浪费和冷量浪费的情况，提高了机房能效，达到节能目的。
60.根据本技术的一个实施例，侧板12上设置有导向结构，导向结构在第一通风口101的排列方向上延伸，导向结构与滑动组件20的至少部分配合，以使滑动组件20可相对于侧板12滑动。
61.导向结构具有导向功能，安装在导向结构上的滑动组件20可以沿着导向结构的延伸方向滑动，即沿着第一通风口101的排列方向上滑动，在滑动组件20滑动的过程中，可以对第一通风口101的开度进行调节，以控制通风量。
62.在一个实施例中，导向结构可以构造为滑轨和滑块的配合模式。滑轨固定设置在侧板12上并在第一通风口101的排列方向上延伸，滑动组件20的至少部分作为滑块，滑块与滑轨配合，且可在滑轨上滑动。
63.在另一个实施例中，导向结构构造为导向孔102，导向孔102的长轴延伸方向与第一通风口101的排列方向一致，滑动组件20的至少部分作为滑块，滑块与导向孔102配合，且
可沿导向孔102的长轴滑动。
64.根据本技术的一个实施例，滑动组件20，包括：通风板21和凸起22。
65.具体的，通风板21上设置有与每个第一通风口101对应的第二通风口201，相邻的两个第二通风口201的间距大于或等于第一通风口101的宽度；凸起22固定在通风板21的侧面，凸起22与导向孔102配合，以使通风板21沿第一通风口101的排列方向滑动。
66.滑动组件20如图4所示，通风板21上开设有第二通风口201，其开孔位置和尺寸与顶板11上第一通风口101的位置和尺寸一致，形成一一对应。在从完全封闭状态到完全打开状态的滑动过程中，第二通风口201从与第一通风口101错开、到与第一通风口101部分正对、再到与第一通风口101完全正对，冷风需穿过第二通风口201和第一通风口101排出到机房内，通过此方式调整第一通风口101的通风量。一一对应的目的是使每个第一通风口101均可实现通风，以最大限度达到通风量调节装置100的通风量。
67.其中，为了实现滑动，在通风板21的两侧设置有多个凸起22，可与导向孔102配合使通风板21沿第一通风口101的排列方向滑动，封堵第一通风口101。
68.当然，第一通风口101并不是只有完全封闭和完全打开两个状态，在通风板21滑动过程中，存在第一通风口101半开启的状态，也就是存在完全打开和完全封闭之间的过度状态。而为了满足在滑动组件20滑动的过程中，两个相邻的第二通风口201之间的肋23可以完全封堵第一通风口101，将相邻的两个第二通风口201的间距a(肋23的宽度a)设置成大于或等于第一通风口101的宽度b，使通风板21具有可以完全封堵住第一通风口101的能力。
69.根据本技术的一个实施例，凸起22构造为滑轮，滑轮设置有多个，多个滑轮在第一通风口101的排列方向上排布。
70.凸起22结构为滑轮可以减小摩擦力，从滑动摩擦变为滚动摩擦，更易滑动。
71.根据本技术的一个实施例，通风量调节装置100还包括：驱动组件，驱动组件设置在滑动组件20的下侧且与一个侧板12固定，以驱动滑动组件20沿第一通风口101的排列方向滑动。
72.如图3所示，驱动组件设置在滑动组件20的下侧，并固定在其中的一个侧板12上，驱动组件30可以给滑动组件20提供动力，使滑动组件20沿第一通风口101的排列方向滑动。
73.根据本技术的一个实施例，驱动组件包括：电机、第一齿轮32和第一齿条33。
74.具体的，第一齿轮32套设在电机的输出轴31上，第一齿条33设置在滑动组件20的下侧，且在第一通风口101的排列方向上延伸，第一齿条33与第一齿轮32咬合。
75.如图5所示，在滑动组件20的下侧固定有第一齿条33，第一齿条33的延伸方向与滑动组件20的滑动方向相同，第一齿轮32套设在电机的输出轴31上并与第一齿条33咬合。在电机运转时，电机的输出轴31会顺时针或逆时针转动，套在电机的输出轴31上的第一齿轮32会跟随一同运动，在运动过程中与第一齿条33配合，滑动组件20发生前后滑动。其中，第一齿轮32在第一齿条33的一端时，第一通风口101完全封闭，第一齿轮32在第一齿条33的另一端时，第一通风口101完全打开。
76.例如，第一齿轮32在第一齿条33的一端，在电机的输出轴31顺时针旋转时，第一齿轮32对第一齿条33有向后的力，滑动组件20向后滑动，逐渐打开第一通风口101，直至走到第一齿条33的另一端，第一通风口101完全打开；第一齿轮32在第一齿条33的另一端，在电机的输出轴31逆时针旋转时，第一齿轮32对第一齿条33有向前的力，滑动组件20向前滑动，
逐渐关闭第一通风口101，直至走到第一齿条33的一端，第一通风口101完全关闭。
77.根据本技术的一个实施例，通风量调节装置100还包括：测量组件40，测量组件40与驱动组件在顶板11的长度方向上对称设置且固定在另一个侧板12上，以发出滑动组件20的位置信号。
78.测量组件40可以测量出滑动组件20滑动的位移，也就是可以根据滑动组件20的位移得到滑动组件20目前的位置信息，测量组件40与驱动组件30对称设置，在驱动组件30工作时，测量组件40可以实时记录位移，以转换成位置信息数据。
79.当然，驱动组件30和测量组件40可以设置在一侧，即设置在同一个侧板12上，也可以达到同样的目的效果。
80.在一个实施例中，如图3所示，测量组件40设置在滑动组件20的下侧，并固定在另一个侧板12上，在滑动组件20发生位移后，可以将位移转换成位置信息数据，位置信息数据与第一通风口101的开度相对应，进而得到目前的通风量。
81.根据本技术的一个实施例，测量组件40包括：编码器、第二齿轮42和第二齿条43。
82.具体的，第二齿轮42套设在编码器的输出轴41上；第二齿条43设置在滑动组件20的下侧，且在第一通风口101的排列方向上延伸，第二齿条43与第二齿轮42咬合。
83.如图6所示，在滑动组件20的下侧固定有第二齿条43，第二齿条43的延伸方向与滑动组件20的滑动方向相同，第二齿轮42套设在编码器的输出轴41上并与第二齿条43咬合。在滑动组件20发生位移时，第二齿条43驱动第二齿轮42发生旋转，编码器的输出轴41会随着第二齿轮42一同旋转，根据第二齿轮42旋转过的周数或第二齿轮42与第二齿条43啮合时经过的齿数，换算成滑动组件20的位置，在第二齿轮42不再转动时发出目前的位置信号。
84.根据本技术的一个实施例，为了可得到更准确的通风量，第一齿条33和第二齿条43完全相同，且第一齿轮32和第二齿轮42完全相同。
85.根据本技术的一个实施例，第一齿条33和第二齿条43的长度至少大于第一通风口101的宽度。
86.在第一齿条33和第二齿条43的长度都大于第一通风口101的宽度时，才能满足在滑动组件20滑动过程中，至少有一次将第一通风口101完全封闭的情况，且可以完整传递滑动组件20的位置信息。当然，若第一齿条33和第二齿条43足够长，会出现多次将第一通风口101完全封闭的情况。
87.根据本技术实施例中的用于机房的通风量调节系统1000，包括：多个的通风量调节装置100和控制中心。其中，控制中心与每个通风量调节装置100电连接，以分别控制每个通风量调节装置100打开或封闭第一通风口101。
88.由于机房占地面积很大，在通常情况下会设置多个通风量调节装置100，每个通风量调节装置100均与控制中心电连接，控制中心可以根据需求一起控制或分别控制每个通风量调节装置100的第一通风口101，达到精准控制每个通风量调节装置100的通风量的效果。
89.根据本技术的一个实施例，通风量调节系统1000还包括：温度检测单元，温度检测单元与控制中心电连接，以接收的温度检测单元传输的温度数据。
90.温度检测单元可以检测周围环境的温度，例如温度器，在与控制中心电连接后，温度检测单元将温度数据传送给控制中心，控制中心根据测得的温度调整第一通风口101的
通风量，以控制机房内的温度。
91.进一步地，温度检测单元设置有多个，在每个通风量调节装置100的周围均设置有温度检测单元，以对应检测通风量调节装置100周围的温度数据。
92.为了有效控制机房内的温度，将机房划分为多个区域，在每个区域内至少安装一个温度检测单元和一个通风量调节装置100。
93.在一个实施例中，机房处于常温或室温为最佳值，可将最佳值设置为机房温度的标准数值。在通风量调节系统1000工作时，各个区域的温度检测单元将测量的所在区域内的温度数据传送到控制中心，控制中心将温度数值与标准数值比较，然后根据温度数值与标准数值的差值，驱动温度数值来源区域内的通风量调节装置100上的步进电机，以调整第一通风口101通风量的大小。
94.需要注意的是，由于每个区域内的温度可能不同，因此控制中心在控制不同区域的通风量调节装置100时，是可以分别控制的。
95.例如，如图1所示，将机房分为a区、b区和c区，每个区域内均包括一个通风量调节装置100和一个温度检测单元，标准数值为25
°
。温度检测单元测得a区的温度为15
°
、b区的温度为25
°
、c区的温度为28
°
，控制中心在接收到各个区域的温度数据后，将各个区域的温度与标准数值25
°
比较，a区的温度比标准数值低、b区的温度与标准数值相同、c区的温度比标准数值高，因此控制中心向a区内的通风量调节装置100发送减小第一通风口101的指令、以及向c区内的通风量调节装置100发送增大第一通风口101的指令。
96.当然可以理解的是，由于在调整第一通风口101的通风量后，区域内的温度不可能瞬间升高或降低到某一个数值，因此可在测得数值后赋予一定的时间长度，也就是在测得区域内的温度高于或低于最佳值且持续一定时长后，控制中心再向通风量调节装置100发送指令，这样可以更高效地实现对机房内各个区域的温度控制。
97.需要注意的是，时长数值可在现场调试确定。
98.根据本技术的一个实施例，通风量调节系统1000还包括：多个空调设备200，多个空调设备200与控制中心电连接，控制中心根据每个第一通风口101的开启状态和其对应的温度数据控制空调设备200的开启数量。
99.控制中心可以对空调设备200的开启数量进行控制，在所有区域的通风量调节装置100的第一通风口101均完全封闭时，减少处于开启状态的空调设备200的数量，而在所有区域的通风量调节装置100的第一通风口101均完全打开时，开启机房内处于关闭状态的空调设备200。
100.当然，第一通风口101的开启状态是通过编码器确定的，编码器将通风量调节装置100的位数据值反馈到控制中心，控制中心根据通风量调节装置100的位移数据判断出第一通风口101是否已经处于完全封闭或完全开启状态，并在判断后对空调设备200的开启数量进行进一步地控制。
101.图7是根据本技术实施例中通风量调节系统1000的结构示意图，图中仅展示了一个温度器和一个通风量调节装置100的运行过程，具体过程如下。
102.控制中心获取温度器的温度数值后，与标准数值进行比较，当温度器的温度数值大于标准数值且超过一定时长后，控制中心驱动电机控制滑动组件20移动，增大一个第一通风口101的通风量，如果在调整后的一段时间后温度还大于标准数值，控制中心继续驱动
电机控制滑动组件20移动，增大第一通风口101的通风量，直至编码器反馈已达到最大开度。如果机房内全部通风量调节装置100中第一通风口101的开度均已达到最大，但机房的温度仍然大于标准数值且经过一定时长后，控制中心陆续开启处于关闭状态的空调设备200。
103.温度器获取的温度数值小于标准数值的过程与上述相同，在此不再赘述。
104.根据本技术实施例中的通风量调节系统1000，通风量调节装置100根据机房每个区域温度数据，综合调整每个区域的冷风量，将机房分成多个区域，每个区域安装温度传感器，采集每个区域温度器的温度数据，温度较高的区域，增加第一通风口101的开度，以便增加通风量；其他温度较低的区域适当减小第一通风口101的开度，从而减小通风量。在经过控制中心对通风量调节装置100、空调设备200的智能控制，使得机房环境温度得到较好的调整，也使机房内的回风温度更加精确，可更加精确地调整机房内空调设备200的运行状态和投入数量，从而节约电能投入，减少冷量浪费，提高制冷效果，提高机房能效。
105.需要注意的是，在通风量调节系统1000中包括多个温度器和多个通风量调节装置100时，可通过串并联的方式实现。
106.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实例”、“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技术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。
107.虽然根据本公开总体技术构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本公开总体技术构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本公开的范围以权利要求和它们的等同物限定。