一种采用顶装空调模块的箱式数据中心制造技术

本发明专利技术公开了一种采用顶装空调模块的箱式数据中心，该箱式数据中心包括一封闭的IT设备机舱（1）和一内设能够独立运行的、完整的空调制冷系统（24）的顶装空调模块（2），顶装空调模块（2）对应放置在IT设备机舱（1）的顶部且两者通过紧固件（4）固定连接，所述顶装空调模块（2）底部的冷气流送风口（21）、热气流回风口（22）分别与IT设备机舱（1）顶部的冷气流进风口（1011）、热气流出风口（1012）对应设置，所述IT设备机舱（1）和顶装空调模块（2）的电力供应电缆、通讯电缆分别与位于IT设备机舱（1）端侧的电力和通讯接线箱（1015）相连接。本发明专利技术的设备能够标准化、模块化、现场快速安装。

A box data center with top mounted air conditioning module

【技术实现步骤摘要】
一种采用顶装空调模块的箱式数据中心
本专利技术涉及数据中心
，具体地说是一种低成本、标准化、模块化、便于快速部署和现场快速安装的采用顶装空调模块的箱式数据中心。
技术介绍
现代社会越来越依赖数据和网络，数据和网络已经如同空气、水、电力、燃气等一样，成为我们日常生活不可缺少的一部分。云计算、物联网、边缘计算等，所有海量一般的数据和信息，都离不开数据中心的存储和处理。传统土建机房式的数据中心，具有规划建设周期长、建造成本高、电能利用率低等不足，以下几个原因使得传统的土建式的数据中心无法满足现有的需要：1）、经济发达的东部城市是土地成本高昂，能源供应紧张，在拥挤的东部城市建设数据中心会带来较高的营运成本，因此，数据中心建设在中国能源主产地和人口稀少的西部地区，可以大大降低数据中心的建设费用和运行成本。而如果将数据中心进一步建设在空旷的原野，还可以大量利用环境低温资源和太阳能、风能，更加进一步降低运行费用。但在远离城市的地方进行大规模的土建作业，人力成本高，还可能会破坏自然环境。2）、电子领域大约每3-5年就会出现新一代的技术，传统的数据中心建设模式，需要花上1-2年的时间进行规划和建设，而等数据中心建设完成后，当初设计规划时先进的技术，到投入使用的时候已经是技术生命的中期了。3）、开放的全球经济合作，使得资源、技术和货物的流通更加密切，在这样的背景之下，拥有电子信息技术和产业优势的国家，会通过技术与设备的输出，帮助基础设施薄弱的国家在当地建立数据中心和通讯设施，以消除发展中国家的贫困和提高信息化水平。而在遥远的异国他乡，传统的盖房子建桥梁那样的方式建设数据中心，建设成本与建设周期远远不能满足需要。4）、突发的自然灾害或事件，可能会导致受灾地区的通讯交通和信息传输陷入瘫痪，此时需要一种能够在短时间内快速恢复灾区通讯和信息传输的手段。5）、对于已经建成和投入运行的现有的数据中心，业务的扩展，并且电能供应具有一定的余量，可以利用富余的电能供应潜能来扩展现有的业务。现有的一些类型箱式集装箱数据中心存在以下不足或缺陷：1）、现有类型的箱式数据中心，空调制冷机组都分为室内机组和室外机组，其中室内机组安装于IT设备机舱内，而室外机组安装于IT设备机舱以外的其它地方，这样，在设备的安装使用现场就需要对分别位于IT设备机舱内外的空调室内机组和空调室外机组进行制冷管道和电气连接，因此而增加了现场安装的工作量，延长了数据中心的现场建设安装时间；2）、由于存在空调室内机组和室外机组之间的连接管道，这部分现场安装的管道，可能会由于现场安装检测条件或安装人员的操作技能不足而存在潜在的安装缺陷，导致数据中心可靠性的降低；3）、由于安装于IT设备机舱内的空调室内机组占用了一部分机舱内空间，从而减少了可安装IT设备的数量，无法达到高密度部署的目的，为了部署相同数量的IT设备就要增加IT机箱的数量，导致投资的增加和电能利用率的下降；4）、IT设备机舱内的室内空调机组由于和每个IT设备机柜排之间存在送风距离不同的差异，会导致IT设备机舱内的温度不均匀，尤其在高密度部署的情况下，极容易产生局部过热，影响IT设备的可靠性和正常运行；5）、由于空调室内机组安装于IT设备机舱内，维修人员需要进入IT设备箱内才能对空调室内机组进行维修或维护保养，这样会对数据中心的安全性带来不利的影响。综上所述，故需要一种低成本、能在最短的时间内快速部署的数据中心。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种低成本、标准化、模块化、便于快速部署和现场快速安装的采用顶装空调模块的箱式数据中心。本专利技术的目的是通过以下技术方案解决的：一种采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：该箱式数据中心包括一封闭的IT设备机舱和一顶装空调模块，IT设备机舱能够将IT设备及相关的保障设备集成在一个便于运输的封闭的箱体内且顶装空调模块内设能够独立运行的、完整的空调制冷系统，顶装空调模块对应放置在IT设备机舱的顶部且两者通过紧固件固定连接，所述顶装空调模块底部的冷气流送风口与IT设备机舱顶部的冷气流进风口对应设置且IT设备机舱顶部的热气流出风口与顶装空调模块底部的热气流回风口对应设置；所述IT设备机舱和顶装空调模块的电力供应电缆、通讯电缆分别与位于IT设备机舱端侧的电力和通讯接线箱相连接。所述的IT设备机舱和顶装空调模块之间设有用于防雨、防水并能对气流密封的密封垫。所述的IT设备机舱包括一个四周和底部能够完全封闭的机舱箱，机舱箱内设置的IT设备机柜排、冷热气流分区隔墙和内部冷热分区通道门将机舱箱的内腔分隔为顶装空调模块送入冷气流的冷气流区和作为IT设备排热空间的热气流区，在冷气流区所在的机舱箱的顶部设有一个或多个用于送入冷气流的冷气流进风口、在热气流区所在的机舱箱的顶部设有一个或多个用于将热气流排出的热气流出风口。所述的IT设备机柜排邻近冷热气流分区隔墙的端侧设有位于冷气流区内的IT设备配电柜、环控柜以及能够从IT设备机舱的外部打开的电力和通讯接线箱，且环控柜、电力和通讯接线箱的旁侧设有位于热气流区的气体灭火消防柜；所述IT设备机柜排、IT设备配电柜、环控柜的顶部设有铺设电力供应电缆、通讯电缆的电缆桥架。所述冷气流进风口和热气流出风口的顶部皆对应设置有防火阀。所述防火阀的下方分别安装有对应冷气流进风口的冷气流进风格栅和对应热气流出风口的热气流出风格栅，且在热气流出风格栅的背面安装有空气过滤网。所述机舱箱的两端分别设有设备进出门和人员进出门，在机舱箱的两侧面分别设有靠近设备进出门所在端侧的火灾紧急逃生门。所述机舱箱的两端分别设置有爬梯，爬梯用于维修人员攀登到顶装空调模块的维修平台上。所述顶装空调模块的内部设有一台或多台送风机，送风机能够将将热气流从IT设备机舱吸入顶装空调模块，热气流经顶装空调模块中的空调制冷系统制冷降温冷却变成冷气流后，重新送入IT设备机舱内，形成空气循环。所述的顶装空调模块内具有至少两组空调制冷系统。所述空调制冷系统中的翅片式蒸发器沿空气流方向串联排布，使得空气流会通过全部空调制冷系统的所有翅片式蒸发器。所述的空调制冷系统包括制冷压缩机、翅片式冷凝器和对应的冷凝器风机、回热器、制冷剂干燥过滤器、膨胀阀、制冷剂储液器、制冷泵、翅片式蒸发器以及连接用的制冷剂管道，其中制冷压缩机的排气出口通过制冷剂管道与翅片式冷凝器的进入口相连、翅片式冷凝器的出口通过制冷剂管道与回热器的第一流路进入口相连、回热器的第一流路出口通过制冷剂管道与制冷剂干燥过滤器的进入口相连、制冷剂干燥过滤器的出口通过制冷剂管道与膨胀阀的进入口相连、膨胀阀的出口通过制冷剂管道与制冷剂储液器的第一进入口相连、储液器的第二出口通过制冷剂管道与制冷泵的进入口相连、制冷泵的出口通过制冷剂管道与翅片式蒸发器的进入口相连，翅片式蒸发器的出口通过制冷剂管道与制冷压缩机的吸气口相连。所述制冷剂储液器的第四出口与回热器的第二流路进入口相连，回热器的第二流路出口与回热器单向阀的进入口相连、回热器单向阀的出口连接在翅片式蒸发器出口的制冷剂管道上。所述制冷压缩机的排气出口的制冷剂管道上设有压缩机排气单向阀、所述制冷压缩机的吸气口的制冷剂管道上设有压缩机吸气关断电磁阀，且压缩机排气单向阀的出口侧的制冷剂管道上和压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：该箱式数据中心包括一封闭的IT设备机舱（1）和一顶装空调模块（2），IT设备机舱（1）能够将IT设备及相关的保障设备集成在一个便于运输的封闭的箱体内且顶装空调模块（2）内设能够独立运行的、完整的空调制冷系统（24），顶装空调模块（2）对应放置在IT设备机舱（1）的顶部且两者通过紧固件（4）固定连接，所述顶装空调模块（2）底部的冷气流送风口（21）与IT设备机舱（1）顶部的冷气流进风口（1011）对应设置且IT设备机舱（1）顶部的热气流出风口（1012）与顶装空调模块（2）底部的热气流回风口（22）对应设置；所述IT设备机舱（1）和顶装空调模块（2）的电力供应电缆、通讯电缆分别与位于IT设备机舱（1）端侧的电力和通讯接线箱（1015）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：该箱式数据中心包括一封闭的IT设备机舱（1）和一顶装空调模块（2），IT设备机舱（1）能够将IT设备及相关的保障设备集成在一个便于运输的封闭的箱体内且顶装空调模块（2）内设能够独立运行的、完整的空调制冷系统（24），顶装空调模块（2）对应放置在IT设备机舱（1）的顶部且两者通过紧固件（4）固定连接，所述顶装空调模块（2）底部的冷气流送风口（21）与IT设备机舱（1）顶部的冷气流进风口（1011）对应设置且IT设备机舱（1）顶部的热气流出风口（1012）与顶装空调模块（2）底部的热气流回风口（22）对应设置；所述IT设备机舱（1）和顶装空调模块（2）的电力供应电缆、通讯电缆分别与位于IT设备机舱（1）端侧的电力和通讯接线箱（1015）相连接。2.根据权利要求1所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述的IT设备机舱（1）和顶装空调模块（2）之间设有用于防雨、防水并能对气流密封的密封垫（3）。3.根据权利要求1所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述的IT设备机舱（1）包括一个四周和底部能够完全封闭的机舱箱（101），机舱箱（101）内设置的IT设备机柜排（102）、冷热气流分区隔墙（107）和内部冷热分区通道门（108）将机舱箱（101）的内腔分隔为顶装空调模块（2）送入冷气流的冷气流区（109）和作为IT设备排热空间的热气流区（110），在冷气流区（109）所在的机舱箱（101）的顶部设有一个或多个用于送入冷气流的冷气流进风口（1011）、在热气流区（110）所在的机舱箱（101）的顶部设有一个或多个用于将热气流排出的热气流出风口（1012）。4.根据权利要求3所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述的IT设备机柜排（102）邻近冷热气流分区隔墙（107）的端侧设有位于冷气流区（109）内的IT设备配电柜（103）、环控柜（105）以及能够从IT设备机舱（1）的外部打开的电力和通讯接线箱（1015），且环控柜（105）、电力和通讯接线箱（1015）的旁侧设有位于热气流区（110）的气体灭火消防柜（104）；所述IT设备机柜排（102）、IT设备配电柜（103）、环控柜（105）的顶部设有铺设电力供应电缆、通讯电缆的电缆桥架（106）。5.根据权利要求3或4所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述冷气流进风口（1011）和热气流出风口（1012）的顶部皆对应设置有防火阀（111）。6.根据权利要求5所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述防火阀（111）的下方分别安装有对应冷气流进风口（1011）的冷气流进风格栅（1012）和对应热气流出风口（112）的热气流出风格栅（113），且在热气流出风格栅（113）的背面安装有空气过滤网（114）。7.根据权利要求3所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述机舱箱（101）的两端分别设有设备进出门（1013）和人员进出门（1014），在机舱箱（101）的两侧面分别设有靠近设备进出门（1013）所在端侧的火灾紧急逃生门（1016）。8.根据权利要求3所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述机舱箱（101）的两端分别设置有爬梯（1017），爬梯（1017）用于维修人员攀登到顶装空调模块（2）的维修平台（29）上。9.根据权利要求1所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述顶装空调模块（2）的内部设有一台或多台送风机（23），送风机（23）能够将将热气流从IT设备机舱（1）吸入顶装空调模块（2），热气流经顶装空调模块（2）中的空调制冷系统（24）制冷降温冷却变成冷气流后，重新送入IT设备机舱（1）内，形成空气循环。10.根据权利要求1所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述的顶装空调模块（2）内具有至少两组空调制冷系统（24）。11.根据权利要求1或10所述的采用顶装空调模块的箱式数据中心，其特征在于：所述空调制冷系统（24）中的翅片式蒸发器（243）沿空气流方向串联排布，使得空气流会通过全部空调制冷系...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，
申请(专利权)人：周伟，
类型：发明
国别省市：江苏,32