货柜数据中心及其散热控制系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010265106.6

申请日:

2010.08.27

公开号:

CN102375515A

公开日:

2012.03.14

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

发明专利申请公开后的驳回IPC(主分类):G06F1/20申请公开日:20120314|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 1/20申请日:20100827|||公开

IPC分类号:

G06F1/20

主分类号:

G06F1/20

申请人:

鸿富锦精密工业(深圳)有限公司; 鸿海精密工业股份有限公司

发明人:

詹弘州

地址:

518109 广东省深圳市宝安区龙华镇油松第十工业区东环二路2号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种货柜数据中心,包括一可由交通工具运送的货柜及若干设于该货柜内的服务器系统,每一服务器系统两侧分别为热通道区域及冷通道区域,该冷通道区域底部设有若干向上吹冷空气的吹嘴,每一冷通道区域内的吹嘴分成若干排平行于冷通道区域两侧服务器系统进行设置,该货柜数据中心的散热控制系统控制吹出的冷空气的高度在该两侧服务器系统的中间位置处最高,并朝该两侧服务器系统的方向逐渐降低。该货柜数据中心应用其散热控制系统可有效控制散热并节省电能。

权利要求书

1: 一种货柜数据中心, 包括一可由交通工具运送的货柜及若干设于该货柜内的服务器 系统, 每一服务器系统两侧分别为热通道区域及冷通道区域, 该冷通道区域底部设有若干 向上吹冷空气的吹嘴, 其特征在于 : 每一冷通道区域内的吹嘴分成若干排平行于冷通道区 域两侧服务器系统进行设置, 且吹出的冷空气的高度控制在该两侧服务器系统的中间位置 处最高, 并朝该两侧服务器系统的方向逐渐降低。
2: 如权利要求 1 所述的货柜数据中心, 其特征在于 : 该吹嘴为一空心圆台, 该圆台较小 的圆孔为一出风口, 较大的圆孔为一进风口。
3: 如权利要求 2 所述的货柜数据中心, 其特征在于 : 该吹嘴吹出的冷空气的高度 h 根 2 据如下公式进行调整, h = (V1*A1/A2) /2g, 其中, V1 为冷空气流入该进风口前的速度, A1 为该进风口的面积, A2 为该出风口的面积, g 为重力加速度。
4: 一种散热控制系统, 用于给服务器系统进行散热, 该散热控制系统包括若干设于该 服务器系统一侧底部向上吹冷空气的吹嘴, 其特征在于 : 该吹嘴分成若干排平行于该服务 器系统设置, 且吹出的冷空气的高度相较于对应服务器系统由近至远呈向上的阶梯式排 布。
5: 如权利要求 4 所述的散热控制系统, 其特征在于 : 该吹嘴为一空心圆台, 该圆台较小 的圆孔为一出风口, 较大的圆孔为一进风口。
6: 如权利要求 5 所述的散热控制系统, 其特征在于 : 该吹嘴吹出的冷空气的高度 h 根 2 据如下公式进行调整, h = (V1*A1/A2) /2g, 其中, V1 为冷空气流入该进风口前的速度, A1 为该进风口的面积, A2 为该出风口的面积, g 为重力加速度。

说明书


货柜数据中心及其散热控制系统

    【技术领域】
     本发明涉及一种货柜数据中心及其散热控制系统。背景技术
     随着在线应用的发展, 对于数据中心的需求快速增长。数据中心是大型的集中运 算设施, 其通常包括大量服务器, 这些服务器放置于机架 (Rack) 中组成服务器系统, 由于 服务器系统较多且均设置于数据中心, 故数据中心整体的散热方案变得相当重要。现有一 种散热方法是在数据中心内机架制冷一侧 (cold aisle) 的底部设置网式地板, 在网式地板 底部吹冷空气, 通过网式地板上的吹嘴 (Nozzle) 向上吹冷空气至机架制冷一侧, 若吹出来 的冷空气高度很低的话则但机架上部的冷风要少于下部的冷风, 故机架上部的散热效果要 差于下部的散热效果, 若吹出来的冷空气高度很高的话则耗费的用于控制吹风的电能将会 很多, 不利于节能。发明内容
     鉴于以上内容, 有必要提供一种货柜数据中心及其散热控制系统, 通过该散热控 制系统可以有效改善货柜数据中心的散热效果且节省电能。
     一种货柜数据中心, 包括一可由交通工具运送的货柜及若干设于该货柜内的服务 器系统, 每一服务器系统两侧分别为热通道区域及冷通道区域, 该冷通道区域底部设有若 干向上吹冷空气的吹嘴, 每一冷通道区域内的吹嘴分成若干排平行于冷通道区域两侧服务 器系统进行设置, 且吹出的冷空气的高度控制在该两侧服务器系统的中间位置处最高, 并 朝该两侧服务器系统的方向逐渐降低。
     一种散热控制系统, 用于给服务器系统进行散热, 该散热控制系统包括若干设于 该服务器系统一侧底部向上吹冷空气的吹嘴, 该吹嘴分成若干排平行于该服务器系统设 置, 且吹出的冷空气的高度相较于对应服务器系统由近至远呈向上的阶梯式排布。
     相较现有技术, 本发明货柜数据中心通过该散热控制系统将服务器系统一侧底部 向上吹出的冷空气的高度控制为相较于对应服务器系统由近至远呈向上的阶梯式排布, 如 此, 可有效地对服务器系统上下部分的服务器进行散热, 同时也不会浪费用于控制吹风的 电能。 附图说明
     下面参照附图结合较佳实施方式对本发明作进一步详细描述 :
     图 1 为本发明货柜数据中心的较佳实施方式的示意图。
     图 2 为图 1 货柜数据中心的散热控制系统的局部示意图。
     图 3 为图 2 中吹嘴吹风时的示意图。
     主要元件符号说明
     货柜数据中心 1003102375515 A CN 102375522
     说明书10 20 30 31 32 40 502/3 页货柜 服务器系统 吹嘴 出风口 进风口 热通道区域 冷通道区域具体实施方式
     请参阅图 1, 本发明货柜数据中心 100 的较佳实施方式包括一可由交通工具运送 的货柜 10( 如集装箱 ) 及并排设置设于该货柜 10 内的若干服务器系统 20, 图中仅示意设置 两排服务器系统 20, 每排包括若干服务器系统 20, 具体设置可根据货柜 10 的实际大小来确 定。
     请参考图 2, 本发明货柜数据中心 100 中每一服务器系统 20 的两侧分别为热通道 区域 40( 空心箭头表示热风 ) 及冷通道区域 50( 实心箭头表示冷风 ), 其中, 该冷通道区域 50 的制冷方式是通过设置在货柜数据中心 100 底部的吹嘴 (Nozzle)30 向上吹冷空气来实 现的, 该吹嘴 30 形成一散热控制系统对该服务器系统 20 进行散热。该热通道区域 40 内热 风的排出方式为现有技术, 此处不再详细说明。 本实施方式中, 该吹嘴 30 分成若干排平行于该服务器系统 20 设置 ( 图 2 中仅示 意出六排, 每排仅用一个吹嘴示意 ), 且吹出的冷空气的高度相较于对应服务器系统 20 由 近至远呈向上的阶梯式排布, 即越靠近服务器系统 20 则吹出的冷空气的高度越低, 反之越 远离服务器系统 20 则吹出的冷空气的高度越高, 即在冷通道区域 50 内, 中间位置的冷空气 的高度最高, 靠近两服务器系统 20 部分的冷空气的高度最低。之所以将冷空气的高度按如 上方式进行控制, 是因为一般情况下该服务器系统 20 下方服务器的散热要求要高于上方 服务器的散热要求, 故经过上述对吹风高度的阶梯式排布设置, 可有效地对服务器系统 20 上下部分的服务器进行散热, 而不需要将所有吹嘴 30 吹出的冷空气的高度都设定为很高, 如此就不会浪费用于控制吹风的电能。
     请参考图 3, 为实现上述呈阶梯式的冷空气设置, 则需有效地控制吹嘴 30 吹出的 冷空气的高度。 本实施方式中, 该吹嘴 30 为一空心圆台, 该圆台较小的圆孔为一出风口 31, 较大的圆孔为一进风口 32。设冷空气流入该进风口 32 前的速度为 V1, 流出该出风口 31 后 的速度为 V2, 该进风口 32 的面积为 A1, 该出风口 31 的面积为 A2, 冷空气的质量为 m, 重力 加速度为 g, 冷空气吹出的高度为 h。有如下关系式 :
     A1*V1 = A2*V2
     1/2*m*V22 = m*g*h( 忽略摩擦损耗 )
     故可得出 :
     则有 : h = (V1*A1/A2)2/2g 所以, 如果 V1 为已设计好之初始速度, 则只要调整好 A1/A2 之比例关系, 即可控制冷空气达到想要吹出之高度 h, 非常方便。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102375515A43申请公布日20120314CN102375515ACN102375515A21申请号201010265106622申请日20100827G06F1/2020060171申请人鸿富锦精密工业(深圳)有限公司地址518109广东省深圳市宝安区龙华镇油松第十工业区东环二路2号申请人鸿海精密工业股份有限公司72发明人詹弘州54发明名称货柜数据中心及其散热控制系统57摘要一种货柜数据中心,包括一可由交通工具运送的货柜及若干设于该货柜内的服务器系统,每一服务器系统两侧分别为热通道区域及冷通道区域,该冷通道区域底部设有若干向上吹冷空气的吹嘴,每一冷通道区域内的吹嘴分。

2、成若干排平行于冷通道区域两侧服务器系统进行设置,该货柜数据中心的散热控制系统控制吹出的冷空气的高度在该两侧服务器系统的中间位置处最高,并朝该两侧服务器系统的方向逐渐降低。该货柜数据中心应用其散热控制系统可有效控制散热并节省电能。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102375522A1/1页21一种货柜数据中心,包括一可由交通工具运送的货柜及若干设于该货柜内的服务器系统,每一服务器系统两侧分别为热通道区域及冷通道区域,该冷通道区域底部设有若干向上吹冷空气的吹嘴,其特征在于每一冷通道区域内的吹嘴分成若干排平行于冷通道区域两侧服务器系统。

3、进行设置,且吹出的冷空气的高度控制在该两侧服务器系统的中间位置处最高,并朝该两侧服务器系统的方向逐渐降低。2如权利要求1所述的货柜数据中心,其特征在于该吹嘴为一空心圆台,该圆台较小的圆孔为一出风口,较大的圆孔为一进风口。3如权利要求2所述的货柜数据中心,其特征在于该吹嘴吹出的冷空气的高度H根据如下公式进行调整,HV1A1/A22/2G,其中,V1为冷空气流入该进风口前的速度,A1为该进风口的面积,A2为该出风口的面积,G为重力加速度。4一种散热控制系统,用于给服务器系统进行散热,该散热控制系统包括若干设于该服务器系统一侧底部向上吹冷空气的吹嘴,其特征在于该吹嘴分成若干排平行于该服务器系统设置,。

4、且吹出的冷空气的高度相较于对应服务器系统由近至远呈向上的阶梯式排布。5如权利要求4所述的散热控制系统,其特征在于该吹嘴为一空心圆台,该圆台较小的圆孔为一出风口,较大的圆孔为一进风口。6如权利要求5所述的散热控制系统,其特征在于该吹嘴吹出的冷空气的高度H根据如下公式进行调整,HV1A1/A22/2G,其中,V1为冷空气流入该进风口前的速度,A1为该进风口的面积,A2为该出风口的面积,G为重力加速度。权利要求书CN102375515ACN102375522A1/3页3货柜数据中心及其散热控制系统技术领域0001本发明涉及一种货柜数据中心及其散热控制系统。背景技术0002随着在线应用的发展,对于数据。

5、中心的需求快速增长。数据中心是大型的集中运算设施,其通常包括大量服务器,这些服务器放置于机架RACK中组成服务器系统,由于服务器系统较多且均设置于数据中心,故数据中心整体的散热方案变得相当重要。现有一种散热方法是在数据中心内机架制冷一侧COLDAISLE的底部设置网式地板,在网式地板底部吹冷空气,通过网式地板上的吹嘴NOZZLE向上吹冷空气至机架制冷一侧,若吹出来的冷空气高度很低的话则但机架上部的冷风要少于下部的冷风,故机架上部的散热效果要差于下部的散热效果,若吹出来的冷空气高度很高的话则耗费的用于控制吹风的电能将会很多,不利于节能。发明内容0003鉴于以上内容,有必要提供一种货柜数据中心及其。

6、散热控制系统,通过该散热控制系统可以有效改善货柜数据中心的散热效果且节省电能。0004一种货柜数据中心,包括一可由交通工具运送的货柜及若干设于该货柜内的服务器系统,每一服务器系统两侧分别为热通道区域及冷通道区域,该冷通道区域底部设有若干向上吹冷空气的吹嘴,每一冷通道区域内的吹嘴分成若干排平行于冷通道区域两侧服务器系统进行设置,且吹出的冷空气的高度控制在该两侧服务器系统的中间位置处最高,并朝该两侧服务器系统的方向逐渐降低。0005一种散热控制系统,用于给服务器系统进行散热,该散热控制系统包括若干设于该服务器系统一侧底部向上吹冷空气的吹嘴,该吹嘴分成若干排平行于该服务器系统设置,且吹出的冷空气的高。

7、度相较于对应服务器系统由近至远呈向上的阶梯式排布。0006相较现有技术,本发明货柜数据中心通过该散热控制系统将服务器系统一侧底部向上吹出的冷空气的高度控制为相较于对应服务器系统由近至远呈向上的阶梯式排布,如此,可有效地对服务器系统上下部分的服务器进行散热,同时也不会浪费用于控制吹风的电能。附图说明0007下面参照附图结合较佳实施方式对本发明作进一步详细描述0008图1为本发明货柜数据中心的较佳实施方式的示意图。0009图2为图1货柜数据中心的散热控制系统的局部示意图。0010图3为图2中吹嘴吹风时的示意图。0011主要元件符号说明0012货柜数据中心100说明书CN102375515ACN10。

8、2375522A2/3页40013货柜100014服务器系统200015吹嘴300016出风口310017进风口320018热通道区域400019冷通道区域50具体实施方式0020请参阅图1,本发明货柜数据中心100的较佳实施方式包括一可由交通工具运送的货柜10如集装箱及并排设置设于该货柜10内的若干服务器系统20,图中仅示意设置两排服务器系统20,每排包括若干服务器系统20,具体设置可根据货柜10的实际大小来确定。0021请参考图2,本发明货柜数据中心100中每一服务器系统20的两侧分别为热通道区域40空心箭头表示热风及冷通道区域50实心箭头表示冷风,其中,该冷通道区域50的制冷方式是通过设。

9、置在货柜数据中心100底部的吹嘴NOZZLE30向上吹冷空气来实现的,该吹嘴30形成一散热控制系统对该服务器系统20进行散热。该热通道区域40内热风的排出方式为现有技术,此处不再详细说明。0022本实施方式中,该吹嘴30分成若干排平行于该服务器系统20设置图2中仅示意出六排,每排仅用一个吹嘴示意,且吹出的冷空气的高度相较于对应服务器系统20由近至远呈向上的阶梯式排布,即越靠近服务器系统20则吹出的冷空气的高度越低,反之越远离服务器系统20则吹出的冷空气的高度越高,即在冷通道区域50内,中间位置的冷空气的高度最高,靠近两服务器系统20部分的冷空气的高度最低。之所以将冷空气的高度按如上方式进行控制。

10、,是因为一般情况下该服务器系统20下方服务器的散热要求要高于上方服务器的散热要求,故经过上述对吹风高度的阶梯式排布设置,可有效地对服务器系统20上下部分的服务器进行散热,而不需要将所有吹嘴30吹出的冷空气的高度都设定为很高,如此就不会浪费用于控制吹风的电能。0023请参考图3,为实现上述呈阶梯式的冷空气设置,则需有效地控制吹嘴30吹出的冷空气的高度。本实施方式中,该吹嘴30为一空心圆台,该圆台较小的圆孔为一出风口31,较大的圆孔为一进风口32。设冷空气流入该进风口32前的速度为V1,流出该出风口31后的速度为V2,该进风口32的面积为A1,该出风口31的面积为A2,冷空气的质量为M,重力加速度为G,冷空气吹出的高度为H。有如下关系式0024A1V1A2V200251/2MV22MGH忽略摩擦损耗0026故可得出00270028则有0029HV1A1/A22/2G0030所以,如果V1为已设计好之初始速度,则只要调整好A1/A2之比例关系,即可控制说明书CN102375515ACN102375522A3/3页5冷空气达到想要吹出之高度H,非常方便。说明书CN102375515ACN102375522A1/2页6图1说明书附图CN102375515ACN102375522A2/2页7图2图3说明书附图CN102375515A。

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