[发明专利]一种带空调末端的自循环冷却数据机柜

说明书

技术领域

本发明涉及数据机柜的冷却技术，尤其是一种带空调末端自循环冷却系统的数据机柜。

背景技术

现有的IDC大型数据机房用数据机柜，主要用于安装服务器、显示器、UPS等19″标准设备及非19″标准设备。服务器机柜通过组合安装面板、插件、插箱、电子元件、器件等部件，使其构成一个整体的安装箱。服务器机柜由框架和盖板或门组成，一般具有长方体外形，落地放置。它为电子设备正常工作提供相适应的环境和安全防护、正常使用的种种条件。由于数据机柜内服务器等各种设备具有高发热量的特点，为使其正常工作，必须对机柜内的IT设备进行通风降温，使之具有安全使用或运行相适应的环境。

通用采用的降温方式为常规的冷却降温。常规的冷却降温方式又分为风冷系统和液冷系统两大类。风冷系统是调节后的低温冷却空气被送到机架或机柜的进风口，通过对流以冷却机架内电子设备等各种部件，并排出的热量。液冷系统是将冷却处理后的液体(如水等，温度通常在露点以上)引导到真正的产热部件，然后通过换热器将部件排出的热量传送到机架外的冷却末端的装置；液冷系统造价大，应用范围受到的限制较多。目前普遍使用的冷却系统为风冷系统。

现有风冷系统具有以下几种类型：1、面向机房形式的制冷系统，通过整个机房内空气循环进行冷却降温。它由一台或多台空调组成，各空调均没有通风管道、风门调节器、通风口或其它风量控制装置。虽然任何一台空调都可以完全不受约束地给机房提供冷风，但是它们只有非常有限的能力来控制出风或不出风，或者说是通过地板提升系统或顶棚送气回路来调节的。该风冷系统只能对整个机房进行宏观地温度控制，根据机房内检测的室温进行宏观调节，不能对机房机柜内的局部温度进行调节、控制，至使数据机柜内的温度大于室内温度，从而影响数据机柜内部件或设备的正常工作。2、面向机房形式的制冷加就地分布式冷却系统。它除有一台或多台空调集中向机房送风外，另外再在机柜附近设多组冷却装置以对机柜进行就地冷却。这种风冷系统由于采用集中送风形式很难对机房内各机柜进行均匀地降温，只有通过在机柜附近加设冷却装置才能有效地保证各机柜正常工作的环境。这样，由于采用双冷却系统不但增加冷却系统的成本，而且对机房的空间有一定的限制，如机房内数据机柜不能排列太多等等。3、面向排列形式的制冷系统即机柜冷热通道式布局的风冷系统：该风冷系统可以和成排的机架设备离得更近，每一排设备就好像是有了专用的空调一样。与面向机房形式的制冷系统相比，通过将空调放置在IT机架之间，或者放在冷却通道上方，气流的通路会变得更短，风向也更加容易确定。气流的冷却能力更加容易预测，也就更容易达到更高的功率密度。但是，这种风冷系统对机房内特定的机柜无法进行针对性的风量调节或温度控制，以保证特定机柜中各部件工作所必需的环境或条件。4、在面向机架形式的制冷系统即机柜级热交换风冷系统：该风冷系统中CRAC(计算机机房空调)单元对每个IT机架而言都是专用的。其气流的通路甚至比面向排列形式的制冷系统更短，而且气流完全不受机房本身结构的限制。这种制冷系统可以使机架的功率密度高达50kW，而且具有针对特定冷却容量进行调节的灵活性。目前采用的机柜级热交换风冷系统主要是通过立柜式空调器与数据机柜耦合在一起的结构形式；该结构形式除具有体积庞大、占据过多的机房空间、并使机房建筑的利用率降低等缺陷外；而在机柜平行按排或列进行布局时，其立柜式空调器背向另一机柜，将给相邻机柜带来大量热量，从而影响相邻机柜的温度；另外，该立柜式空调器与机柜完全耦合在一起，维修十分不便。

发明内容

本发明主要解决并克服现有应用于数据机柜或机房中的风冷系统对数据机柜所带来的一系列缺陷：冷却效果差、冷却目标物不明确、增大机柜体积和重量、立柜式空调器对相邻机柜造成环境温度的干扰、不利于维修等等；进而提供一种冷却系统与数据机柜耦合在一起且可对数据机柜进行内循环冷却降温的数据机柜，即提供一种带空调末端的自循环冷却数据机柜。

本发明的带空调末端的自循环冷却数据机柜是通过以下方式来实现的：一种带空调末端的自循环冷却数据机柜，包括有数据机柜，并进一步包括有循环冷却装置，通过循环冷却装置以对数据机柜进行内循环冷却；该循环冷却装置与数据机柜呈层叠状地耦合在一起，它包括有空调末端装置、送风机和回风机；该送风机的出风口和回风机的进风口与数据机柜内部相通；送风机的进风口和回风机的出风口分别处于空调末端装置的两侧；空气经空调末端装置进行热冷交换后，由送风机将冷风送至数据机柜内，数据机柜内空气经冷热交换后由回风机将热空气抽至空调末端装置进行再冷却，以此内循环冷却数据机柜。