制冷剂分配装置和冷却设备的制造方法
【专利摘要】为了将制冷剂均匀地分配到多段的受热装置并且节省空间，制冷剂分配装置分配从上游供应的制冷剂，且具有：主体部，该主体部具有侧壁部、上面部和下面部；上游管，该上游管设置在上面部上以便与主体部的内部连通；下游管，该下游管设置为经由设置在下面部中的下面孔被部分地插入主体部的内部的状态；分支流管，该分支流管被设置在侧壁部或下面部中以便与主体部的内部连通；和设置在上游管和下游管之间的制冷剂变向装置。
【专利说明】
制冷剂分配装置和冷却设备
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于冷却电子器械排热的冷却设备中的制冷剂分配装置，并且涉及一种冷却设备。
【背景技术】
[0002]随着信息社会的发展，已经预计近几年的信息量将大幅增加。由于这种增加的信息，已经有必要安装许多电子器械，诸如具有高信息处理能力的服务器。通常，具有高信息处理能力的电子器械是高电力消耗的。另外，由于由电子器械消耗的大部分电力变成了热，安装具有高信息处理能力的电子器械导致周围温度由于其排热而升高。具体地，在安装有大量诸如服务器的电子器械的数据中心中，从电子器械排放大量热，并且为了维护电子器械的功能需要将这些热冷却。因此，需要大量空调电力。结果，需要一种通过吸收电子器械的热并且将其输送到其它一些地方来降低空调负荷的方法。
[0003]作为用于吸收电子器械的热的方法，已经想出了一种利用制冷剂的相变而非使用栗来使制冷剂循环从而吸收电子器械的热的装置。因为不需要原动力来循环制冷剂，所以该方法非常经济。另外，当具有绝缘性质的制冷剂用作内部制冷剂时，即使内部制冷剂由于某些部分的损坏而泄漏，对电子器械的影响也非常小。因此，利用制冷剂相变的装置对于在不允许停机的数据中心中吸收诸如服务器的电子器械的排热来说是非常有效的装置。
[0004]将使用图1和图2简单地描述利用制冷剂的相变的吸热装置。图1是用于吸收电子器械6的排热的冷却设备的示意图，并且图2是附接至收纳电子器械6的机架5的冷却设备的简图。
[0005]吸收电子器械6的排热的受热器I被安装在收纳有许多电子器械6的机架5的排放侧。放热器2被安装在受热器I上方，并且受热器I和放热器2通过两根管彼此连通，即气相制冷剂从中通过的气相管3和液相制冷剂从中通过的液相管4。制冷剂被密封在内部，并且外部热被接收在受热器I中，并且液相制冷剂沸腾以导致到气相制冷剂的相位改变。改变相位的气相制冷剂借助浮力通过气相管3移动至放热器2，其热被诸如风扇和水冷器的冷却器带走，并且其被液化并且将其相位改变为液相制冷剂。液相制冷剂借助重力通过液相管4降下并且流回到受热器I中。
[0006]关于诸如服务器的电子器械6安装在其中的机架5，通常在数据中心等中使用的机架尺寸为约2m高。当图2中示出的系统应用于这种尺寸的机架时，存在制冷剂由于液相制冷剂的自重而积聚在下部并且制冷剂无法被供应到位于上侧的受热器I的问题。
[0007]为了解决该问题，在专利文献I和专利文献2中公开了一种技术，其中受热器被划分成多件以使其具有在上下方向上的多段，并且多个制冷剂分配装置被设置在其中各液相管分支到多个受热器中的各受热器的部分处。
[0008]在该技术中，液相制冷剂流动到制冷剂分配装置中，并且通过设置在其下部的管，液相制冷剂被供应到每个受热器。当制冷剂被充分供应到每个受热器时，在相关制冷剂分配装置内部引起溢出，并且溢出的制冷剂经过设置在装置侧面中并且引向下方液相管的管，并且流向用于将制冷剂供应至下一个受热器的制冷剂分配装置。通过该结构，能够等同地将制冷剂供应至每个受热器，因此不使机架的上部的吸热性能劣化。
[0009]引用列表
[0010]专利文献
[0011][PTL1]日本专利申请公开号1994-195130
[0012][PTL2]日本专利申请公开号1993-312361
【发明内容】
[0013]技术问题
[0014]然而，在专利文献I和专利文献2中描述的冷却设备的制冷剂分支装置具有以下问题。
[0015]用于收纳电子器械的许多机架被构造为使得它们能够收纳宽度为19英寸(约483mm)的电子器械，因此机架本身的宽度尺寸将会是约600-700mm。为了在已经给定宽度的条件下提高吸热性能，必须增大受热器的区域。
[0016]在专利文献I中，公开了一种制冷剂分配装置，其中随着罐中制冷剂液体的液位的升高，布置在罐中的浮力构件也升高并且管中的阀机构闭合，因此控制液面。由于需要设置浮力构件，制冷剂分配装置是大的，并且因此受热器变小而无法获得足够的受热面积。因此，不能够保证足够的吸热性能。
[0017]在专利文献2中，当流向下方制冷剂分配装置的下游液相管被设置在制冷剂分配装置的侧面中时，必需设置管的弯曲部分。因此，管与宽度的比例变大，无法获得受热器的足够受热面积。因此，不能保证足够的吸热性能。即使上游液相管和下游液相管被布置成使得其轴线呈一直线从而减小管铺设空间并且由此增大受热面积，液相制冷剂在向下降下时被强制直接流到下游液相管中。因此，液相制冷剂不能被充分供应到受热器，并且无法获得足够的吸热性能。
[0018]本发明的目的是将制冷剂等同地供应至多段的受热器，并且提供节省空间的制冷剂分配装置和节省空间的冷却设备。
[0019]问题解决方案
[0020]为了将制冷剂等同地供应至多段的受热器同时节省空间，根据本发明的分配从上游供应的制冷剂的制冷剂分配装置包括:主体，所述主体包括侧壁部、上面部和下面部；上游管，所述上游管以与主体的内部连通的方式被设置在上面部上;下游管，所述下游管被设置为经由设置在下面部中的下面孔部被部分地插入主体内部的状态;支路管，所述支路管以与主体的内部连通的方式被设置在侧壁部或下面部上;和被设置在上游管和下游管之间的制冷剂变向装置。
[0021]发明的有利效果
[0022]根据本发明，制冷剂被等同地供应到多段的受热器，并且能够实现空间节省。
【附图说明】
[0023]图1是吸收电子器械的排热的装置的示意图。
[0024]图2是吸收电子器械的排热的装置和机架的安装图。
[0025]图3是本发明的第一示例性实施例的冷却设备的示意图。
[0026]图4是本发明的第一示例性实施例的制冷剂分配装置的剖面图。
[0027]图5是从图4中的A观察的剖面图。
[0028]图6是本发明的第一示例性实施例的制冷剂分配装置的操作图。
[0029]图7是第二示例性实施例的制冷剂分配装置的剖面图。
[0030]图8是从图7中的B观察的剖面图。
[0031 ]图9是第三示例性实施例的制冷剂分配装置的剖面图。
[0032]图10是从图9中的C观察的剖面图。
[0033]图11是第四示例性实施例的制冷剂分配装置的剖面图。
[0034]图12是从图11中的D观察的剖面图。
[0035]图13是第五示例性实施例的制冷剂分配装置的剖面图。
[0036]图14是从图13中的E观察的剖面图。
[0037]图15是第六示例性实施例的制冷剂分配装置的剖面图。
【具体实施方式】
[0038]在下文中，将参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。然而，尽管在下面描述的示例性实施例中作出了实现本发明的在技术上期望的限制，但是本发明的范围不局限于以下所述。
[0039](第一示例性实施例)
[0040]将详细描述该示例性实施例。图3示出了冷却设备的概略图，所述冷却设备包括该示例性实施例的制冷剂分配装置。
[0041 ]在该示例性实施例的冷却设备中，受热器I被布置在收纳体的侧面(排放侧)，其中许多诸如服务器的排放高发热量的电子器械被布置在所述收纳体中，并且通过管与受热器I连通的放热器2被布置在收纳体上方。具体地，冷却设备具有如下结构，其中收纳体和受热器I被安装在建筑物内，放热器2被安装在建筑物外部，并且受热器I和放热器2通过两个管彼此连通。
[0042]在该示例性实施例中，假设用于布置电子器械的收纳体是19英寸的机架，该机架用于收纳许多诸如服务器和网络装置的电子器械。例如，19英寸的机架可以是JIS标准(日本工业标准)的机架，或者可以是EIA标准(电子工业联盟标准)的机架。虽然在该示例性实施例采用19英寸的机架，但机架不限于此，只要它是类似的即可。
[0043]多个受热器I被(多段地)安装在排放侧，并且在机架的高度方向上排列。通过使内部液相制冷剂沸腾并且使其相位改变为气相制冷剂，受热器I吸收电子器械的排热。
[0044]每个受热器I包括内部具有中空形状的管道、布置在筒形管上的鳍9以及布置在这些的顶部和底部上的集流管7和8。在上集流管7的侧面，受热器I与气相支路管11连通，气相支路管11与气相管3连通，而气相制冷剂从气相管3通过。也就是说，经由各个与各受热器I连通的气相支路管U，气相管3与各受热器I连通。类似地，在下集流管8的侧面，受热器I与液相支路管12连通，该液相支路管12与制冷剂分配装置10的支路开口连通，并且因此供应液相制冷剂。
[0045]气相管3具有歧管形状，从每个受热器I通过气相支路管11流出的气相制冷剂在该气相管3中汇合。气相管3延伸至安装在受热器I上方的放热器2，并且与放热器2连通。同时，期望的是，气相管3具有比液相管4大的直径，因为气相制冷剂的体积是液相制冷剂的约几百倍。从与每个受热器I连通的每个气相支路管11至与放热器2连通的气相管3的管可以被称为第一管。在该情形中，第一管在多个位置处分支以与每个受热器I连通。
[0046]放热器2辐射的热由气相制冷剂输送。在本发明中，可以通过气相制冷剂和水之间的热交换执行放热，或者可以通过空气和气相制冷剂之间的热交换执行放热。当与水热交换时，热水通过冷却器或冷却塔冷却，并且通过栗等循环。当与空气热交换时，通过风扇等将热空气送至放热器2，并且已经与气相制冷剂执行热交换的空气被排出至与机架所安装的空间分离的空间。冷却的气相制冷剂被冷凝，并且将其相位改变至液相制冷剂。
[0047]液相制冷剂从中通过流回的液相管4安装成与在机架的排放侧的气相管3相对，并且制冷剂分配装置10被设置在液相管4分支到每个受热器I的各个部分处，并且适当量的液相制冷剂经由液相支路管12被供应至每个受热器I。多个制冷剂分配装置10经由液相管4在上下方向上串联。各制冷剂分配装置10经由液相支路管12与各受热器I连通，液相支路管12与各受热器I连通。处于液相管4的底端的制冷剂分配装置10将全部液相制冷剂供应至处于下端的受热器I，而不将其灌注到下部。从与放热器2连通的液相管4至与各受热器I连通的液相支路管12的管可以被称为第二管。在该情形中，第二管在多个部分处分支以与每个受热器I连通，并且制冷剂分配装置10被安装在各个分支部中。
[0048]制冷剂被封闭在这些装置中，并且此后，通过抽真空等使装置减压并且将装置制成气密。
[0049]关于制冷剂，考虑到用于电子器械，使用具有绝缘特性的制冷剂。具体地，使用HFC(氢氟烃)和HFE(氢氟醚)，但材料不局限于这些。
[0050]接着，通过使用图4和图5，将详细地描述以上提及的示例性实施例的制冷剂分配装置10。图4是制冷剂分配装置10的剖面图，并且图5从图4中指示的点A观察的剖面图。
[0051]制冷剂分配装置10通过分支外壁14的侧壁部、上面部和下面部形成其主体。上面孔部21设置在上面部中，并且该上面孔部21接合到上游液相管4的上游液相管口 17，上游液相管4是在上游方向上延伸的上游管。上游液相管4可以具有与上面部一体的形状。作为下游管的制冷剂引入管13形成为使得其一部分插入主体内部，并且该制冷剂引入管13经由设置在下面部中的下面孔部22在下游方向上延伸。制冷剂引入管口 18a设置在制冷剂引入管13的端部处。液相支路管12接合到设置在侧壁部的侧壁孔部23。液相支路管12可以具有与侧壁部一体的形状。液相支路管12可以接入到下面部，因为它仅需要被设置在比制冷剂引入管口 18a的高度低的位置处。作为制冷剂变向装置的变向板15被设置在制冷剂引入管口18a和上游液相管口 17之间。
[0052]将在下面详细地描述该示例性实施例。
[0053]该示例性实施例的制冷剂分配装置10与上游的液相管4连通，并且通过内部的制冷剂引入管13与下游的液相管4连通。此外，处于分支外壁14的下部的贮藏部16与连接各受热器I的液相支路管12连通。在内部，变向板15a起到制冷剂变向装置的作用，用于将从上游液相管4降下的液相制冷剂流的方向改变至朝向分支外壁14的方向，其中分支外壁14被设置在上游液相管4和制冷剂引入管13之间。
[0054]分支外壁14是制冷剂分配装置10的外壁，具有比液相管4的直径大的尺寸。尽管形状可以是圆柱体或者矩形平行六面体，但是考虑到制造，优选地是圆柱体。当分支外壁14太小时，制冷剂引入管13和位于分支外壁14中的贮藏部16变小，并且在从上游降下大流量的情形中，将立即出现溢出并且制冷剂不能被适当地供应至受热器I。另外，液相制冷剂通过贮藏部16的压力损失增大，供应到受热器I的制冷剂量变小。
[0055]相反，当分支外壁14太大时，液相制冷剂溢出需要很长时间，并且液相制冷剂不能以适当定时被供应到处于下部的受热器I。此外，当分支外壁14太大时，需要大的空间，并且因此在示例性实施例的冷却设备被安装在机架等中的情形中，必须缩小受热器1，从而导致吸热性能的劣化。
[0056]因此，期望分支外壁14的直径在不堵塞到液相支路管12的流动的范围内是小的。具体地，期望的是，分支外壁14的尺寸是液相管4的直径的1.2至5倍大。也就是说，主体的横截面面积可以比液相管4的横截面面积与制冷剂引入管13的横截面面积之和小。
[0057]分支外壁14的在液相制冷剂的降下方向上的长度被设定为，使得能够容纳制冷剂引入管13，并且可以适当地保持在变向板15a、上游液相管口和制冷剂引入管口 18a之间的间隔。
[0058]在分支外壁14内部，具有突出在中央部中的形状的制冷剂引入管13被布置成，使得制冷剂引入管13和上游液相管4形成一直线。考虑制冷剂引入管13与液相管4连接，期望的是，制冷剂引入管13的直径与液相管4的直径相同。当制冷剂引入管口 18a的位置太高时，存储在贮藏部16中的液相制冷剂的液面变成受热器I的气相支路管11的位置。在该状态下，液相制冷剂通过受热器I的气相支路管11流动到气相管3中，并且扰乱气相制冷剂的上升流，从而使吸热性能劣化。
[0059]相反，当制冷剂引入管口18a的位置太低时，无法在贮藏部16中积聚足够的液相制冷剂，也不能向受热器I供应足够的液相制冷剂。因此，制冷剂引入管口 18a的位置被固定在液相制冷剂不流入气相管中的位置处，并且同时，能够在贮藏部16中存储足够高度的液相制冷剂。具体地，期望的是制冷剂引入管口 I8a的位置位于液相支路管12的上表面上方，并且位于与相关的制冷剂分配装置10连接的受热器I的气相支路管11的下表面下方。
[0060]变向板15a的位置和尺寸设置成，使得从上游液相管4降下的液相制冷剂不直接从制冷剂引入管口 18a灌注到制冷剂引入管13中。具体地，变向板15a设置在上游液相管口 17和制冷剂引入管口 18a之间，且具有与制冷剂引入管13的直径大致相同的尺寸。变向板15a的形状可以是圆形或者矩形。当变向板15a的位置过于接近上游液相管4一侧时，从上游液相管4降下的液相制冷剂流被扰乱，并且由于劣化的循环导致吸热性能的降低。相反，当变向板15a的位置过于接近制冷剂引入管13时，从贮藏部16溢出到制冷剂引入管13中的液相制冷剂流被阻碍，这同样使循环劣化，从而导致吸热性能的降低。
[0061]因此，变向板15a的位置被设置成不阻碍从上游液相管4降下的液相制冷剂流和从贮藏部16至制冷剂引入管13的流。具体地，期望的是，以变向板15a和上游管口之间的高度和变向板15a的周长形成的面积等于或大于制冷剂引入管13的横截面面积。还期望的是，以变向板15a和制冷剂吸入管口 18a之间的高度和变向板15a的周长形成的面积等于或大于制冷剂引入管13的横截面面积
[0062]关于变向板15a的固定方法，将变向板15a的一部分与分支外壁14接触，并且将该部分通过熔焊、钎焊等方法固定到分支外壁14。在此情形中，可以在从变向板15a延伸至分支外壁14的部分中设置孔，并且通过螺钉等来固定。变向板15a可以具有与主体一体的结构。
[0063]期望的是，与液相支路管12连通的开口被设置在贮藏部16的下部中。通过这样设置，由于贮藏部16具有积聚池和高度，增大了将制冷剂推出到液相支路管12的力，并且因此能够将更大量的液相制冷剂供应至受热器I。
[0064]在上述示例性实施例中，由诸如铝和不锈钢的金属制成分支外壁14、上游液相管4和制冷剂引入管13。关于变向板15a，对其具体材料没有限制，只要其具有预定耐热性即可。
[0065]接着，将参考图6描述该示例性实施例的制冷剂分配装置10的操作图。
[0066]通过其内部结构，制冷剂分配装置10使液相制冷剂降下至处于下方位置的制冷剂分配装置10，同时将适量的液相制冷剂分配至与其连接的受热器I。已经流回到每个受热器I中的液相制冷剂通过接收电子器械的排热而再次沸腾，并且通过变成气相制冷剂吸热，并且通过气相制冷剂移动，进行到放热器2的热输送。
[0067]在制冷剂分配装置10中，已经从上游液相管4降下的液相制冷剂首先碰到变向板15a，并且由此，其降下方向被改变，结果，液相制冷剂不是直接进入制冷剂引入管13而是存储在周围的贮藏部16中。液相支路管12与贮藏部16连通，并且贮藏部16中的液相制冷剂通过液相制冷剂分配装置10流回到受热器I。存储在贮藏部16中的液相制冷剂一直接触制冷剂引入管13，并且使制冷剂引入管13处于与液相制冷剂的温度几乎相同的温度。
[0068]当从上游液相管4降下的液相制冷剂超过贮藏部16的容量时，贮藏部16的液相制冷剂溢出，并且通过制冷剂引入管口 18a流动到制冷剂引入管13中。此时，因为制冷剂引入管13—直处于与贮藏部16中的液相制冷剂温度相同的温度，即使外部比电子器械的排热热，也不存在制冷剂沸腾并且扰乱溢出和流进的液相制冷剂流的情况。
[0069]同时，与制冷剂引入管13连接的液相管4因与外部空气接触而变热是可能的。然而，液相制冷剂在其在制冷剂引入管13中降下时将具有一定流速，因此即使液相制冷剂接触已经变热的液相管4，并且即使在液相管4中存在沸腾，但液相制冷剂也能够因其具有一定流速而克服该情形并且降下。
[0070]已经从制冷剂引入管13降下的制冷剂经过液相管4，并且将液相制冷剂供应至下一个制冷剂分配装置10，或者在末端情形下供应至下一个受热器I。
[0071]根据该示例性实施例，通过在上游液相管4和制冷剂引入管13之间设置变向板15a，液相制冷剂能够被分配到下部的制冷剂分配装置10，同时通过与贮藏部16连通的液相支路管12将液相制冷剂供应至受热器I。进一步，因为上游液相管4和制冷剂引入管13能够被直线布置，所以能够大大减少安装空间。因此，在框架安装或者其中安装空间有限的情形中，能够将受热器I的面积制成为最大程度地大，因此能够改进吸热性能。
[0072]另外，通过将制冷剂引入管部分地插入到主体部分的内部，存储在制冷剂分配装置10的贮藏部16中的液相制冷剂将一直接触制冷剂引入管13，并且因此制冷剂引入管13能够被保持在与液相制冷剂的温度相同的温度。因此，当存储中贮藏部16中的液相制冷剂溢出并且液相制冷剂流动到制冷剂引入管13中时，不存在液相制冷剂沸腾并且阻碍液相制冷剂流注入的情形。因此，能够有效地将制冷剂分配至每个受热器I并且使其循环，并且因此不存在吸热性能劣化的情况。此外，因为液相制冷剂具有一定的流速，即使它与已经变热的液相管4接触并且沸腾，也能够克服该情形并且降下。
[0073](第二示例性实施例)
[0074]将参考图7和图8描述第二示例性实施例。图7是该实施例的制冷剂分配装置10的剖面图，并且图8是从图7中示出的点B观察的剖面图。
[0075]因为该示例性实施例中的冷却设备是与第一示例性实施例中描述的制冷剂分配装置10在结构上的唯一不同之处，所以将省略关于其它部件的描述。
[0076]该示例性实施例和第一示例性实施例之间的差异在于变向板15b的结构。具体地，变向板15b被布置成使得来自上游的液相制冷剂经由变向板15b流动到贮藏部16中，其中变向板15b相对于上游液相管4和制冷剂引入管13的流动方向倾斜。为了通过变向板15b使从上游液相管降下的液相制冷剂流与从贮藏部16流到制冷剂引入管13中的液相制冷剂流彼此不干涉，变向板15b需要倾斜成使得在变向板15b和制冷剂引入管口 18a之间的最近距离和它们之间的最远距离足够大。具体地，期望的是，使变向板15b倾斜的倾斜角度是相对于上游液相管4和制冷剂引入管13的流方向成30至85°。
[0077]在该示例性实施例中，不必要将倾斜角度固定以使变向板15b倾斜，它可以是可变结构。在该情形中，可以手动地改变倾斜角度，或者可以通过自动控制改变倾斜角度。
[0078]在该示例性实施例中，当已经从上游降下的液相制冷剂碰到变向板15b并且改变流的方向时，改变流方向时的损失是小的，因为变向板15b向引导至贮藏部16的方向倾斜。另外，因为变向板15b是倾斜的，所以在制冷剂引入管13和变向板15b之间的距离在某些部分是小的，并且在与前述部分相反的部分是大的。在其中变向板15b和制冷剂引入管13之间的距离较小的部分中，从贮藏部16溢出的液相制冷剂难以流到制冷剂引入管13中，并且因此液相制冷剂在位于相反侧的部分中溢出，并且流到制冷剂引入管13中。
[0079]另外，由于变向板15b的角度，其中变向板15b和引入管之间的距离小的部分将成为其中来自上游的液相制冷剂容易流入的部分。因此，能够将其中液相制冷剂从上游流入的区域和其中液相制冷剂溢出且流到制冷剂引入管13中的区域分开。这样，从上游降下的液相制冷剂与溢出且流到制冷剂引入管13中的液相制冷剂彼此不干涉。因此，通过该示例性实施例的结构，能够使得制冷剂分配装置10中的流动更为有效，并且能够进一步改进吸热性能。
[0080](第三示例性实施例)
[0081]将参考图9和图10描述第三示例性实施例。图9是制冷剂分配装置的剖面图，并且图1O是从图9中所示的点C观察的剖面图。
[0082]该示例性实施例的冷却设备是与在第一示例性实施例中描述的制冷剂分配装置10在结构上的唯一不同之处，并且将省略关于其它部件的描述。
[0083]该示例性实施例和第一示例性实施例之间的差异在于变向板15c的结构。具体地，变向板15c近似具有与制冷剂引入管13的横截面形状相同的形状(应仅大致相同的形状)，并且被直接设置在制冷剂引入管13的上端以形成一体形状。也就是说，提供了一种结构，其中变向板15c覆盖被设置在第一示例性实施例的制冷剂引入管13的顶端部中的制冷剂引入管口 18a。而且，使溢出的液相制冷剂流入的开口 18b被设置在制冷剂引入管13的上端侧面中。
[0084]当变向板15c被制成一体形状使得制冷剂引入管的上端就像本示例性实施例那样被封闭时，变向板15c和制冷剂引入管13能够作为单个部件操作，并且大大地改进了制冷剂分配装置10的组装简易性。
[0085]因此，通过采用该示例性实施例的结构，能够在获得第一示例性实施例的制冷剂分配的效果同时，提高制冷剂分配装置10的可制造性。
[0086](第四示例性实施例)
[0087]将参考图11和图12描述第四示例性实施例。图11是制冷剂分配装置的剖面图，并且图12是从图11中示出的点D观察的剖面图。
[0088]该示例性实施例的冷却设备是与在第一示例性实施例中描述的制冷剂分配装置10在结构上的唯一不同之处，并且将省略关于其它部件的描述。
[0089]该示例性实施例和第一示例性实施例之间的差异在于变向板15d的结构。具体地，变向板15d在其中央部具有小开口 19，并且使得从上游降下的液相制冷剂中的部分制冷剂在不被变向板15d改变其流动的情况下降下至引入管13。当该开口 19大时，从上游降下的液相制冷剂中的大多数流到制冷剂引入管13中，并且不能在贮藏部16中存储足够的液相制冷剂，因此不能将足够的制冷剂供应到所连接的受热器I。因此，期望的是，开口 19具有为制冷剂引入管13的直径的约5 %至5 O %的尺寸。
[0090]根据该示例性实施例，已经从上游液相管4降下的液相制冷剂通过接触变向板15d而改变其流动方向，并且流动到贮藏部16中。然而，在此情形下，就像第一、第二和第三示例性实施例那样，当从上游降下的全部液相制冷剂由变向板灌注到贮藏部16中时，制冷剂不能被供应到位于下部的受热器I，直至制冷剂从贮藏部16溢出。当在操作开始时没多久就需要本发明的冷却设备也吸收机架下部中的电子器械的排热时，本示例性实施例是有效的。也就是说，通过在变向板的中央部的一部分中设置小开口 19，能够在贮藏部16溢出之前将液相制冷剂供应至下一个制冷剂分配装10置，并且制冷剂还能够在早期阶段被逐渐地供应到下部的受热器I。
[0091](第五示例性实施例)
[0092]将参考图13和图14描述第五示例性实施例。图13是制冷剂分配装置的剖面图，并且图14是从图13中所示的点E观察的剖面图。
[0093]该示例性实施例的冷却设备是与在第一示例性实施例中描述的制冷剂分配装置10在结构上的唯一不同之处，并且因此将省略关于其它部分的描述。
[0094]该示例性实施例和第一示例性实施例之间的差异在于变向板15e的结构。具体地，变向板15e具有与由分支外壁14形成的主体的内横截面形状相同的形状。换言之，在该示例性实施例中，主体具有按照分支外壁14的圆形横截面形状，因此变向板15e具有与其相同的形状，即圆盘状。变向板15e布置为使得分支外壁14的内壁与变向板15e的整个周边部彼此接触。就像第一示例性实施例那样，变向板15e被设置在上游液相管口 17和制冷剂弓I入管口18a之间。
[0095]在变向板15e的结构中，多个小开口20被设置在其周边部中，并且从上游降下的液相制冷剂在其流动改变后被降下。
[0096]根据该示例性实施例，变向板15e的固定变得容易，并且大大地改进了制冷剂分配装置10的组装简易性。
[0097]因此，通过采用该示例性实施例的结构，能够在获得第一示例性实施例的制冷剂分配的同时，提高制冷剂分配装置10的可制造性。
[0098]同时，尽管在该示例性实施例中变向板15e的形状为圆盘状，但变向板15e的形状将是与分支外壁14形成的主体的横截面形状相对应的形状，诸如矩形。
[0099](第六示例性实施例)
[0100]将参考图15描述第六示例性实施例。图15是制冷剂分配装置的剖面图。
[0101]该示例性实施例的冷却设备是与在第五示例性实施例中描述的制冷剂分配装置10在结构上的唯一不同之处，并且因此将省略关于其它部分的描述。
[0102]该示例性实施例和第五示例性实施例之间的差异在于变向板15e的安装位置。变向板15e的作为单体的结构与第五示例性实施例的变向板15e的结构并无不同。
[0103]不同点在于变向板15e封闭制冷剂引入管13的上端，并且在制冷剂引入管13的上端的侧面中设置开口 18b，溢出的液相制冷剂流到该开口 18b中。
[0104]根据该示例性实施例，就像第五示例性实施例那样，变向板15e的固定变得容易，并且大大地改进了制冷剂分配装置10的组装简易性。
[0105]因此，通过采用该示例性实施例的结构，能够在获得第一示例性实施例的制冷剂分配的同时，提高制冷剂分配装置10的制造性。
[0106]在上文所描述的示例性实施例中，所有的描述均是以变向板作为制冷剂变向装置的实例来进行，但是制冷剂变向装置不局限于平板状。关于其它形状，制冷剂变向装置可以是半球形、屋顶形或者具有网状周边部的形状。具体地，在半球形或者屋顶形的情形中，在向上方向上凸出的形状是理想的。
[0107]如上，已经以上述示例性实施例作为示例性情况描述了本发明。然而，本发明不局限于以上提及的示例性实施例。也就是说，在本发明的范围内，本领域技术人员能够想到的各种方面能够适用于本发明。
[0108]本申请权利要求基于2013年12月13日提交的日本专利申请2013-257936的优先权，在此通过引用将其公开作为整体并入本文。
[0109]附图标记列表
[0110]I受热器
[0111]2放热器
[0112]3气相管
[0113]4液相管
[0114]5 机架
[0115]6电子器械
[0116]10制冷剂分配装置
[0117]11气相支路管
[0118]12液相支路管
[0119]13制冷剂引入管
[0120]14分支外壁
[0121]15变向板
[0122]16贮藏部
[0123]17上游液相管口
[0124]18制冷剂引入管口
[0125]19,20设置在变向板的一部分中的开口
【主权项】
1.一种制冷剂分配装置，所述制冷剂分配装置分配从上游供应的制冷剂，所述制冷剂分配装置包括: 主体，所述主体包括侧壁部、上面部和下面部； 上游管，所述上游管以与所述主体的内部连通的方式被设置在所述上面部上； 下游管，所述下游管被设置为经由设置在所述下面部中的下面孔部被部分地插入所述主体的内部的状态； 支路管，所述支路管以与所述主体的内部连通的方式被设置在所述侧壁部或下面部上;和 制冷剂变向装置，所述制冷剂变向装置设置在所述上游管和所述下游管之间。2.根据权利要求1所述的制冷剂分配装置，其中所述制冷剂变向装置被设置成使得从所述上游管降下到所述主体的内部的制冷剂流入到与所述下游管的区域不同的区域中。3.根据权利要求1或2所述的制冷剂分配装置，其中所述制冷剂变向装置是改变降下到所述主体的内部中的制冷剂流的方向的变向板。4.根据权利要求3所述的制冷剂分配装置，其中所述变向板被安装在所述下游管的上端上，并且制冷剂流入开口被设置在所述下游管的侧面中。5.根据权利要求3或4所述的制冷剂分配装置，其中所述变向板的形状与所述下游管的横截面形状大体相同，或者所述变向板的形状比所述下游管的所述横截面形状大并且比所述主体的内横截面形状小。6.根据权利要求3所述的制冷剂分配装置，其中开口被设置在所述变向板的一部分中。7.根据权利要求6所述的制冷剂分配装置，其中所述开口被设置在所述变向板的中央部中。8.根据权利要求6所述的制冷剂分配装置，其中所述变向板的形状与所述主体的内横截面形状大体相同，并且多个所述开口被设置在所述变向板的周边部中。9.一种冷却设备，包括: 多个受热器，所述多个受热器被设置在收纳电子器械的收纳体的侧面； 放热器，所述放热器被设置在所述收纳体的外部； 第一管，所述第一管使所述多个受热器与所述放热器彼此连通； 第二管，所述第二管使所述放热器与所述多个受热器彼此连通;和 根据权利要求1至8中任一项所述的制冷剂分配装置，所述制冷剂分配装置被设置在所述第二管至所述多个受热器的各个分支部中。10.根据权利要求9所述的冷却设备，其中所述多个制冷剂分配装置在上下方向上串联连接，并且所述多个制冷剂分配装置中的每一个将已经从位于上游的制冷剂分配装置供应的制冷剂供应到与该制冷剂分配装置连接的受热器，并且供应到位于下游的制冷剂分配装置。
【文档编号】F28D15/02GK105829822SQ201480068292
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月5日
【发明人】松永有仁, 千叶正树, 吉川实, 保坂忠男, 藤井俊辅, 小路口晓, 稻叶贤, 稻叶贤一, 佐藤正典
【申请人】日本电气株式会社, Nec平台株式会社