一种承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件的制作方法

1.本发明属于数据中心机房基础设施建设技术领域，更具体地，涉及一种承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件。


背景技术：

2.数据中心机房建设过程中，涉及到土建、制冷、电气、数据、综合布线等多个专业。
3.随着单机柜电功率需求从3-6kw，逐步升级到8kw及以上，配套的电气、制冷等设备尺寸占机房面积越来越大，投资强度也越来越高，配套设备所需面积、资金资源在数据中心中的占比越来越高，对与数据中心的建设者，需要各专业设备采用模块化设计，匹配需求建设。
4.建设周期要求也越来越短，原有建设模式为线性，工期前后持续120天左右，建成以后寻找合适客户使用机房。现有的业务模式多为根据客户需求定制数据中心，原有模式在当下使用，就有不匹配、更新改造难度较大等技术问题，造成改造周期更长，已经不适合当前客户需求响应速度。
5.因此，原有的数据中心机房基础设施建设模式已经不适合现在的数据中心建设，目前，新兴的电气、制冷、综合布线等专业模块化设计产品已经层出不穷，承载方式往往成为应用的弱点，因此设计了承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件，该金属框架结构件的应用，使得模块化设计更加便于应用，按需匹配资源得以实现，数据中心各专业可以并行施工，有效节约工期。
7.为了实现上述目的，本发明提供了一种承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件，包括：
8.平移轨道，所述平移轨道上活动设置有多个机柜箱，所述机柜箱内设置伸缩轨道和机柜框架，所述平移轨道与所述伸缩轨道的滑动方向互为垂直，所述机柜框架滑动设置所述伸缩轨道上；
9.蒸发冷却机构，所述蒸发冷却机构包括相互连通的气管和液管，所述气管设置在所述机柜箱的上方，所述液管设置在所述机柜箱的下方；
10.空调冷却机构，所述空调冷却机构与所述机柜箱的连通；
11.温度传感器，设置在所述机柜箱内；
12.控制单元，所述控制单元根据所述温度传感器采集的数据来控制所述蒸发冷却机构和所述空调冷却机构开启状态。
13.可选地，所述空调冷却机构包括：
14.空调机，所述空调机上分别设置有送风管和回风管，所述送风管和所述回风管沿着所述平移轨道的长度方向设置；
15.第一风管，一端与所述机柜箱的底部铰接连接，所述第一风管的另一端与所述送风管滑动连接，所述第一风管的另一端沿所述伸缩轨道的滑动方向进行滑动；
16.挡板，铰接与所述第一风管的另一端，所述挡板在自由状态下能够将所述第一风管与所述送风管阻断；
17.磁铁，设置在所述送风管的管壁上，所述第一风管的另一端靠近所述送风管的管壁时，所述磁铁能够通过磁力作用将所述挡板顶开从而使所述第一风管与所述送风管连通；
18.第二风管，所述第二风管为螺纹软管，将所述回风管与所述机柜箱的顶部连接。
19.可选地，所述送风管上开设有送风口，所述送风口的开设方向与所述伸缩轨道的滑动方向互为平行，所述送风口上活动设置有挡风板，所述第一风管的另一端贯穿于所述挡风板延伸至所述送风管内，所述机柜箱在平移轨道往复移动过程中，使得所述第一风管在向靠近所述送风管的管壁和远离所述送风管的管壁方向之间移动。
20.可选地，所述机柜框架的后部设置有混风室，所述混风室与所述第一风管和所述第二风管连接。
21.可选地，所述混风室的材质为冷轧钢板，所述冷轧钢板覆盖有隔温涂料。
22.可选地，所述机柜箱设置有手轮，所述机柜箱的底部设置有与所述平移轨道相配合的滑轮，所述手轮与所述滑轮传动连接，每个所述机柜箱能够在所述平移轨道单独滑动。
23.可选地，所述平移轨道的底部设置有多个调整螺栓。
24.可选地，所述平移轨道设置有两排，两排所述平移轨道上所述机柜箱背靠背设置，所述平移轨道上设置有立柱，两排所述平移轨道上的所述立柱通过横梁连接。
25.可选地，所述横梁上设置有母线槽和电缆盒。
26.可选地，所述液管在所述机柜箱上蛇形排列。
27.本发明提供了一种承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件，其有益效果在于：该框架结构件通过平移轨道能够平移机柜箱，在检修时能够留有足够的空间，并且通过伸缩轨道能够使机柜框架从机柜箱内抽出，使机柜箱内的安装方式更加灵活，另外，采用控制单元和温度传感器的配合，来调整蒸发冷却机构和空调冷却机构的开启状态，使得机柜箱内温度更加符合机房运行要求。
28.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
29.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
30.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件的示意图。
31.图2示出了根据本发明的一个实施例的空调冷却机构的结构示意图。
32.图3示出了根据本发明的一个实施例的机柜箱的内部结构图。
33.图4示出了根据本发明的一个实施例的蒸发冷却机构的结构示意图。
34.图5示出了根据本发明的一个实施例的机柜箱处于工作状态的结构示意图。
35.图6示出了根据本发明的一个实施例的机柜箱处于另一种工作状态的结构示意图。
36.图7示出了根据本发明的一个实施例的机柜箱处于检修状态的结构示意图
37.图8示出了根据本发明的一个实施例的一种承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件的俯视图。
38.附图标记说明：
39.1、平移轨道；2、机柜箱；3、伸缩轨道；4、机柜框架；5、气管；6、液管；7、空调机；8、送风管；9、回风管；10、第一风管；11、挡板；12、磁铁；13、第二风管；14、送风口；15、挡风板；16、混风室；17、手轮；18、调整螺栓；19、立柱；20、横梁。
具体实施方式
40.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
41.本发明提供了一种承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件，包括：
42.平移轨道，平移轨道上活动设置有多个机柜箱，机柜箱内设置伸缩轨道和机柜框架，平移轨道与伸缩轨道的滑动方向互为垂直，机柜框架滑动设置伸缩轨道上；
43.蒸发冷却机构，蒸发冷却机构包括相互连通的气管和液管，气管设置在机柜箱的上方，液管设置在机柜箱的下方；
44.空调冷却机构，空调冷却机构与机柜箱的连通；
45.温度传感器，设置在机柜箱内；
46.控制单元，控制单元根据温度传感器采集的数据来控制蒸发冷却机构和空调冷却机构开启状态。
47.具体的，该金属框架结构件根据设计需要，将一定数量的机柜箱安装在平移轨道上，然后再将机柜框架从机柜箱内抽出，这样就能实现机柜箱内部设备的安装，采用这种模块化的结构，可以适应线性布置的机房基础设施的施工；控制单元根据温度传感器对机柜箱内部温度的采集，来控制蒸发冷却机构和空调冷却机构的开启状态，当蒸发冷却机构能够将机柜箱内温度降低至工作所需温度时，就可以关闭空调冷却机构，当蒸发冷却机构无法满足机柜箱的降温需求时，可以使空调冷却机构和蒸发冷却机构配合使用；从而使该金属框架结构既能在施工操作方便，节约工期，还能在后续使用过程中，保证机房的正常平稳运行。
48.蒸发冷却机构通过上部的气管与外界环境进行换热，气管发热后实现液化，再通过自身重力流入液管，在机柜箱的后部进行循环换热，液管吸收冷凝水管释放的热量，再次被汽化后向上运动进入气管，而冷凝水管对机柜箱内设备进行降温冷却，保证数据中心机房的设备运行稳定。当外界环境温度较高，无法快速将气管内热量进行吸收时，蒸发冷却机构对于机柜箱的冷却效果变差，就需要启动空调冷却机构，两个冷却机构配合冷却，保证数据中心机房正常运行。
49.可选地，空调冷却机构包括：
50.空调机，空调机上分别设置有送风管和回风管，送风管和回风管沿着平移轨道的长度方向设置；
51.第一风管，一端与机柜箱的底部铰接连接，第一风管的另一端与送风管滑动连接，第一风管的另一端沿伸缩轨道的滑动方向进行滑动；
52.挡板，铰接与第一风管的另一端，挡板在自由状态下能够将第一风管与送风管阻断；
53.磁铁，设置在送风管的管壁上，第一风管的另一端靠近送风管的管壁时，磁铁能够通过磁力作用将挡板顶开从而使第一风管与送风管连通；
54.第二风管，第二风管为螺纹软管，将回风管与机柜箱的顶部连接。
55.具体的，空调冷却机构在机柜箱进行冷却降温时，空调机的冷风依次通过送风管和第一风管进入机柜箱内，冷风吸收机柜箱中设备散发的热量后，转换为热风并向上运动，最后通过第二风管和回风管返回空调机，从而形成了空调冷却循环；送风管和回风管都设置在机柜箱的后部，由于第二风管为螺纹软管，无论机柜箱在平移轨道如何移动，都能保证机柜箱内的热风排入到空调机内，而第一风管为硬质材料，当机柜箱带动第一风管与送风管形成一定夹角时，由于机柜箱对第一风管的拉扯，使得第一风管的端头靠向送风管的管壁，这样就使管壁上磁铁将挡板顶开，保证第一风管处于连通状态，空调冷却机构能够正常的对机柜箱进行冷却降温；当机柜箱带动第一风管与送风管形成互为垂直关系时，使得第一风管的端头处于送风管的中部，管壁上的磁铁不再对挡板施加磁力作用，挡板在铰链的带动下，将第一风管进行阻挡封闭，空调机的冷风无法对机柜箱进行冷却降温；第一风管中挡板的设置，就能使数据中心机房在运行时，可以单独对某个机柜箱进行单独检修，只需要通过机柜箱带动第一风管与送风管保持垂直关系，就不需要关闭空调机，就能实现需要检修的机柜箱与送风管断开。另外，机柜箱内设备正常运行时，各个机柜箱相互靠拢，机柜箱背部的第一风管与送风管都是形成一定夹角，并且每个机柜箱上的第一风管相互平行，再对其中一个机柜箱进行检修时，需要将机柜箱的两侧腾出足够大的空间，两侧的机柜箱都需要向两边分开，与此同时被检修的机柜箱带动第一风管与送风管处于互为垂直状态，在保证检修空间的同时还能不影响空调冷却机构的正常运行。
56.可选地，送风管上开设有送风口，送风口的开设方向与伸缩轨道的滑动方向互为平行，送风口上活动设置有挡风板，第一风管的另一端贯穿于挡风板延伸至送风管内，机柜箱在平移轨道往复移动过程中，使得第一风管在向靠近送风管的管壁和远离送风管的管壁方向之间移动。
57.具体的，当机柜箱在平移轨道上来回移动时，还带动第一风管的另一端在送风口上移动，由于送风口上设置有挡风板，送风管只能通过第一风管来进行排风；当机柜箱在平移轨道上移动时，只要机柜箱与送风口处于面对面对应时，第一风管才能处于送风口离送风管的管壁最远端，这样挡风板不受到磁铁的磁力作用，将第一风管进行封闭；由于第一风管为固定长度，当机柜箱在平移轨道上移动至极限位置时，第一风管处于送风口离送风管的管壁最近端，这样挡风板受到磁力作用，挡板被顶开，第一风管保持打开状态，通过第一风管的开闭状态的位置关系，正好与机柜箱维修时两侧需要腾出空间相对应，无需其他动作来对空调冷却机构继续操作，也不用关闭空调机，在检修一个机柜箱时，影响其他机柜箱内工作温度；这样为了检修而移动机柜箱的过程中，就能实现第一风管的切断，避免空调机
冷风的浪费。
58.可选地，机柜框架的后部设置有混风室，混风室与第一风管和第二风管连接。
59.具体的，混风室将第一风管和第二风管连通，使机柜箱后部的风力负压均衡，以解决机柜箱内垂直方向上不同高度局部热点的现象。
60.可选地，混风室的材质为冷轧钢板，冷轧钢板覆盖有隔温涂料。
61.具体的，混风室安装在机柜箱上，材质为冷轧钢板，表面进行隔温喷涂处理，在进行该金属框架结构件施工时可以同步安装。
62.可选地，机柜箱设置有手轮，机柜箱的底部设置有与平移轨道相配合的滑轮，手轮与滑轮传动连接，每个机柜箱能够在平移轨道单独滑动。
63.具体的，平移轨道上所有机柜箱可以采用密集柜的形式，这样每个机柜箱能够灵活移动，但移动的距离只是两侧机柜箱的宽度距离，这样机柜箱后部的线束不会太长太乱，还能保证机柜箱的灵活性；需要搭建好的金属框架结构件不能满足后续设备的增加数量时，可以将平移轨道进行延长，然后再添加对应数量的机柜箱，再后续施工过程中，无需停止原有机房设备的正常运行，只要统一进行一次连通即可，就可以与原有金属框架结构件享有同一个的空调冷却机构，无需增加冷却机构的占用空间。
64.可选地，平移轨道的底部设置有多个调整螺栓。
65.具体的，平移轨道底部设置了调整螺栓，这样可以对机柜箱的整体高度进行调节，可根据机房地面找平高度现场灵活调整，机房机电施工阶段不需要二次找平。
66.可选地，平移轨道设置有两排，两排平移轨道上机柜箱背靠背设置，平移轨道上设置有立柱，两排平移轨道上的立柱通过横梁连接。
67.可选地，横梁上设置有母线槽和电缆盒。
68.具体的，可以将两排平行轨道设置成一个区域，机柜箱分别设置在两排平行轨道上，并将两排机柜箱背靠背设置，将机柜箱的后部的空间采用横梁加以固定，保证散热空间，加快空气流动，方便冷量扩散于整个机房；而母线槽和电缆盒设置在横梁上，满足机房设备的走线设置。
69.可选地，液管在机柜箱上蛇形排列。
70.实施例
71.如图1至图2所示，本发明提供了一种承载数据中心机房基础设施用金属框架结构件，包括：
72.平移轨道1，平移轨道1上活动设置有多个机柜箱2，机柜箱2内设置有伸缩轨道3和机柜框架4，平移轨道1与伸缩轨道3的滑动方向互为垂直，机柜框架4滑动设置伸缩轨道3上；
73.蒸发冷却机构，蒸发冷却机构包括相互连通的气管5和液管6，气管5设置在机柜箱2的上方，液管6设置在机柜箱2的下方；
74.空调冷却机构，空调冷却机构与机柜箱2的连通；
75.温度传感器，设置在机柜箱2内；
76.控制单元，控制单元根据温度传感器采集的数据来控制蒸发冷却机构和空调冷却机构开启状态。
77.在本实施例中，所述空调冷却机构包括：
78.空调机7，空调机7上分别设置有送风管8和回风管9，送风管8和回风管9沿着平移轨道1的长度方向设置；
79.第一风管10，一端与机柜箱2的底部铰接连接，第一风管10的另一端与送风管8滑动连接，第一风管10的另一端沿伸缩轨道3的滑动方向进行滑动；
80.挡板11，铰接与第一风管10的另一端，挡板11在自由状态下能够将第一风管10与送风管8阻断；
81.磁铁12，设置在送风管8的内壁上，第一风管10的另一端靠近送风管8的管壁时，磁铁12能够通过磁力作用将挡板11顶开从而使第一风管10与送风管8连通；
82.第二风管13，第二风管13为螺纹软管，将回风管9与机柜箱2的顶部连接。
83.在本实施例中，送风管8上开设有送风口14，送风口14的开设方向与伸缩轨道3的滑动方向互为平行，送风口14上活动设置有挡风板15，第一风管10的另一端贯穿于挡风板15延伸至送风管8内，机柜箱2在平移轨道1往复移动过程中，使得第一风管10在向靠近送风管8的管壁和远离送风管8的管壁方向之间移动。
84.在本实施例中，机柜框架4的后部设置有混风室16，混风室16与第一风管10和第二风管13连接。
85.在本实施例中，混风室16的材质为冷轧钢板，冷轧钢板覆盖有隔温涂料。
86.在本实施例中，机柜箱2设置有手轮17，机柜箱2的底部设置有与平移轨道1相配合的滑轮，手轮17与滑轮传动连接，每个机柜箱2能够在平移轨道1单独滑动。
87.在本实施例中，平移轨道1的底部设置有多个调整螺栓18。
88.在本实施例中，平移轨道1设置有两排，两排平移轨道1上机柜箱2背靠背设置，平移轨道1上设置有立柱19，两排平移轨道1上的立柱19通过横梁20连接。
89.在本实施例中，横梁20上设置有母线槽和电缆盒。
90.在本实施例中，液管6在机柜箱2的底部蛇形排列。
91.综上，该金属框架结构件根据机房的需要进行安装，将确定一定数量的机柜箱2，再截取一定长度的平移轨道1，将多个平移轨道1以两个一组进行平行放置，在两个平移轨道1之间搭建送风管8和回风管9，再将机柜箱2背对背放置，将每个机柜箱2的第一风管10和第二风管分别进行连接，而机柜箱2与蒸发冷却机构集成一体，最后将机柜箱2内部设备安装完毕；在设备开始运行后，多个机柜箱2紧密靠拢在平移轨道1的一端，这样第一风管10就与送风管8形成一定角度，只要对空调机7进行控制，就能实现空调冷却机构对机柜箱2的冷却功能，当某个机柜箱需要检修时，检修的机柜箱调整至与送风口14正对的位置，而两侧的机柜箱分别靠向平移轨道1的两端，这样在给检修的机柜箱调整检修空间时，就同时实现这个机柜箱的送风管8的关闭，并且其他机柜箱还能保持正常的空调冷却，这样该金属框架结构件施工简单且维修方便。
92.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。