一种数据中心机房散热装置的制作方法

本发明涉及散热装置领域，具体为一种数据中心机房散热装置。

背景技术：

1、数据中心作为海量数据的存储与处理中心，机房内部通常布置有大量服务器、机柜等电子设备，这些设备在长时间、高负荷运行过程中会产生大量热量，导致机房内部温度不断升高，若这些热量不能及时排出，机房内部温度过高，轻则影响电子设备的运行性能与稳定性，重则导致设备过热损坏甚至宕机停机，给数据中心的正常运行带来严重影响，因此，机房散热装置是保障数据中心安全稳定运行的重要组成部分，其通过将机房内部的热空气抽出并经降温处理后送回机房，或将机房内部的热空气直接排出并补充温度较低的外界空气，使机房内部始终维持在适宜的温度范围，从而保证机柜内各电子设备能够可靠、稳定、长期地运行，对维持数据中心整体运行效率与安全性具有重要意义。

2、现有的数据中心机房散热装置通常采用循环制冷方式，其主要包括风机、压缩机、冷凝器和膨胀阀等部件，风机将机房内部各处热空气抽出，热空气经冷凝器散热，再送回机房内部，从而实现机房内部空气的循环降温，同时，现有装置通常依靠温度探头对机房内部温度进行实时检测，并根据检测结果控制风机、压缩机等部件的启停或运行参数，以维持机房内部温度处于适宜的范围。

3、然而，现有的数据中心机房散热装置在使用过程中仍存在诸多不足：其一，回风温度升高但未被有效利用，单机柜功率突破30kw后，服务器出风温度普遍达到55~65℃，但传统散热装置仍按22℃送风、38℃回风设计，高达22k的大温差所蕴含的高品位热能直接被低级换热浪费，未能转化为自然冷却优势；其二，现有装置的降温方式较为单一，通常采用单级制冷或单级切换降温，常规氟泵自然冷系统面对60℃超高回风温度时，若室外温度不够低，压缩机仍需满负荷运行，未实现热量的梯级削减，在极端高温天气或外界环境温度较高时降温能力不足，难以将送入机房的空气稳定降温至目标温度；其三，高密度场景下风量匹配困难，单机柜需约5500~6500m³/h的风量，传统散热装置单台风量难以满足，需多台并联，容易导致气流组织紊乱，无法保证机房内部的散热效果，容易导致机柜内设备过热。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供一种数据中心机房散热装置，以解决现有数据中心机房散热装置能耗较高，降温效果较差的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数据中心机房散热装置，包括机房、出气管与冷气管，所述机房的顶面与底面分别连接有多根均匀排列的出气管与冷气管，所述冷气管的底面连接有布气室，所述出气管的顶面连接有第一散热机构，且第一散热机构的出气口连接有第一连接管，所述第一连接管的另一端连接有第二散热机构，所述第一连接管中间安装有第一压缩机，且第一连接管上位于第一压缩机和第二散热机构之间连接有膜式除湿机，所述第二散热机构的出口端连接有第一膨胀阀，且第一膨胀阀的出口端连接有电磁三通阀，所述电磁三通阀的两个出口分别连接有布气室与第三散热机构，所述第三散热机构的出口端与布气室连接，每根所述出气管侧面皆连接有废气管，且废气管之间相互连接共用一根出口，所述第一连接管的输入端连接有新风管，且新风管的输入端与废气管的出口平行接触，所述新风管与废气管的接触位置设置有换气机构，每根所述出气管与废气管的连接处和新风管内皆安装有电磁阀，且出气管外侧位于电磁阀的下方与机房的顶面之间设置有温度检测机构，用于控制电磁阀。

3、本发明进一步设置为，所述换气机构包括转筒、固定柱、隔门板、隔扇叶、传动齿轮、第一锥形齿轮、残缺伞齿轮、第二锥形齿轮、第三锥形齿轮、齿轮组与残缺直齿轮，所述废气管与新风管之间开设有通孔，所述废气管与新风管之间的通孔中间转动连接有转筒，且转筒的外壁转动连接有多组隔扇叶，所述废气管与新风管之间通孔的顶面与底面皆转动连接有一组与转筒配合的隔门板，每组所述隔门板远离转筒的一端皆连接有同组之间相互啮合的传动齿轮，每组所述隔扇叶位于转筒的内部皆连接有同组之间相互啮合的传动齿轮，所述转筒内部设置有一端与废气管和新风管连接的固定柱，且固定柱的另一端连接有残缺伞齿轮，每组所述隔扇叶最外侧的一根隔扇叶的转轴处皆设置有与残缺伞齿轮啮合的第一锥形齿轮，每组所述隔门板最外侧的一根隔门板的转轴处皆设置有第二锥形齿轮，且废气管外侧面转动连接有与第二锥形齿轮啮合的第三锥形齿轮，所述转筒的一端位于废气管外连接有残缺直齿轮，且废气管与新风管的外侧面设置有与第三锥形齿轮和残缺直齿轮配合的齿轮组。

4、本发明进一步设置为，所述换气机构还包括弹簧与卡块，所述新风管与转筒的管壁内皆滑动连接有多组分别与隔门板和隔扇叶配合的卡块，且每个卡块的尾端皆连接有弹簧，每组所述卡块皆呈十字形排列。

5、本发明进一步设置为，所述温度检测机构包括散热鳍片、膨胀气囊、常温膨胀囊、隔热板、感应开关与导向壳，每根所述出气管的一侧皆连接有膨胀气囊，且膨胀气囊的侧面连接有延伸进出气管的散热鳍片，所述机房的顶面设置有与所有膨胀气囊配合的常温膨胀囊，且膨胀气囊与常温膨胀囊外包裹设置有导向壳，每个所述膨胀气囊与常温膨胀囊之间皆设置有隔热板，所述导向壳的内壁设置有与隔热板配合的感应开关。

6、本发明进一步设置为，所述第一散热机构包括散热箱、通气管、散热风机、隔板与导热鳍片，所述出气管的顶面共同连接散热箱，且散热箱的内部横向设置有隔板，且隔板的三面与散热箱的内壁连接，所述散热箱上位于隔板的上方与下方皆设置有贯通散热箱的通气管，所述散热箱的内部设置有与通气管外壁连接的导热鳍片，所述散热箱的侧面安装有与通气管一端配合的散热风机。

7、本发明进一步设置为，所述第二散热机构包括喷淋箱、喷淋管、出水口与盘管，所述第一连接管的出口连接有盘管，且盘管外包裹设置有喷淋箱，所述喷淋箱的内部位于盘管的上方均匀设置有多根喷淋管，且喷淋箱的一侧底面连接有出水口。

8、本发明进一步设置为，所述第三散热机构包括冷却箱、细管、第二压缩机、第二膨胀阀、粗管与散热扇，所述电磁三通阀的一个出口连接有冷却箱，且冷却箱的出口端与布气室连接，所述冷却箱的内部盘旋设置有粗管，且粗管的两端分别连接有第二压缩机与第二膨胀阀，所述第二压缩机与第二膨胀阀的另一端之间连接有盘旋状的细管，所述冷却箱的侧面安装有朝向粗管的散热扇。

9、本发明进一步设置为，每根所述冷气管的出口处皆设置有管网，每根所述出气管的进口处皆安装有排风扇。

10、本发明进一步设置为，所述新风管中段设置有过滤箱，且过滤箱内可拆卸插设有多块过滤板。

11、综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

12、本发明通过采用分布式出气管抽取不同位置的热气，再根据不同位置热气的温度判断是否进入内循环，过高温度的热气直接排出更换外界温度低的空气，功耗更低；

13、本发明通过采用内部热气与外界空气温度控制气囊的膨胀进行对抗判断热气是否需要排出，无需采用温度探头检测并设置外界温度与内部温度对应曲线；

14、本发明通过采用多级降温措施与极端天气保护措施，保证机房内部的散热效果，第一级采用外界空气对流散热，先将空气初步降温至20~35摄氏度，再将空气压缩，进行水流喷淋散热后膨胀，使其降温至15摄氏度，若遇到极端高温天气，水流喷淋未将空气降温至15摄氏度，空气进入三级散热，采用压缩机加冷凝器进行最终降温。