管道结构、使用管道结构的冷却装置及制冷剂蒸气输送方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于半导体装置、电子装置等的冷却装置的管道结构，具体地涉及一种管道结构、包括该管道结构的冷却装置以及输送制冷剂蒸气的方法，其用于采用蒸发冷却系统的冷却装置，其中通过制冷剂的蒸发和冷凝循环进行热输送和热辐射。
【背景技术】
[0002]近年来，随着信息处理技术的改进和网络环境的进化，所需的信息处理量越来越大。为了处理巨量的数据，已经在多个区域建立并运行数据中心(DC)。数据中心(DC)定义为服务器和数据通信装置在其中安装并运行的专用设施。为了稳定地操作这种数据中心(DC)，必须保持设施内服务器机房中恒定的温度和湿度。这造成如果服务器的发热量增加则空调的能耗显著增大的问题。
[0003]为了解决上述问题，一直在研发降低空调能耗的技术，且专利文献I中描述了技术的实例。专利文献I中描述的相关冷却单元具有冷却单元可附连到服务器机架的后门的结构。相关冷却单元由辐射单元、风机单元和框架单元组成，辐射单元移除从后表面排出的热空气的热量，风机单元中布置有强制排出热空气的风机，框架单元将这些单元组装成一体。一体构造的所述冷却单元构成机架的后门。
[0004]图6示出包括在相关冷却单元的福射单元内的管总成的构造。管总成500包括横向管510和一组纵向管521和522，横向管510侧向蜿蜒布置成具有多个曲折形状，一组纵向管521和522纵向布置并连接到横向管510。纵向管521和522分别连接到一组下部管531、532和上部管541、542，以使制冷剂循环。
[0005]下部管531、纵向管521、以及上部管541构成流入管，以在热吸收之前使制冷剂沿由箭头Cl指示的方向流动。下部管532、纵向管522、以及上部管542构成流出管，以在热吸收之后使制冷剂沿由箭头C2指示的方向流动。下部管531和532的另一端通过软管连接到放置在室外的热交换器。形成了使制冷剂循环的冷却系统，其中已吸收热量并流回流出管的下部管532的制冷剂流出到热交换器。此时，采取驱动栗以强制使制冷剂循环。
[0006]这样，管总成500具有横向管510的总结构，且横向管510的功能带来冷却效果。横向管510是多个横向管组511、512至51η的集合，其中具有三个曲折的蜿蜒管道结构是成对的，例如如图6所示。形成了管总成500的构架，以沿纵向管521和522从顶部向底部布置多个横向管组511至51η，并将每个横向管组的管端焊接到各纵向管。
[0007]据说，根据相关冷却单元，这种构造能够形成具有增强冷却效率的冷却系统。
[0008]引用列表
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本专利申请公开第2010-041007号(第
[0017]至
[0043]段以及图3)
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]如上所述，专利文献I中描述的相关冷却单元具有其中冷却单元可附连到服务器机架的后门的结构。因为用于电子装置的机架、诸如服务器机架的一些后门在高度上等于或大于2米，所以冷却单元尺寸增加。
[0013]另一方面，在相关冷却单元的辐射器单元中，通过将多个横向管组的管端焊接和连接到纵向管而形成管总成。因而，如果冷却单元尺寸增加，则制冷剂流过的每个管(制冷剂管道)的连接点增加，且连接部分内制冷剂蒸气的压力损失也增加。结果，当在相关冷却单元中采用管总成(管道结构)时，在大型冷却单元中存在冷却能力降低的问题。
[0014]在采用专利文献I中描述的相关冷却单元和热交换器的冷却系统中，采取驱动栗以强制使制冷剂循环。但是，在该情况下，存在冷却系统的能耗增加的问题。
[0015]因此，在使用附连到电子装置的机架后门的冷却装置的情况下，如果包括管道结构的冷却装置尺寸增大，则存在难以在不造成能耗增加的情况下避免冷却能力减小的问题。
[0016]本发明的目的是提供一种管道结构，包括管道结构的冷却装置以及用于输送制冷剂蒸气的方法，以解决如果包括管道结构的冷却装置尺寸增加则难以在不造成能耗增加的情况下避免冷却能力减小的问题。
[0017]解决问题的方案
[0018]根据本发明示例方面的管道结构包括:管状部分，所述管状部分包括制冷剂流过的第一流动通道和围绕第一流动通道的壳体区域；引入部分，所述引入部分构成壳体区域的一部分，并包括连接到第一流动通道的第二流动通道；以及连接部，在所述引入部分的两个端部中，所述连接部位于在与第二流动通道连接到第一流动通道的一侧上的端部相背的一侧上的端部处。
[0019]根据本发明的示例方面用于输送制冷剂的方法包括:使第一制冷剂沿第一方向流动;使第二制冷剂沿不同于第一方向的第二方向流动；以及使第一制冷剂和第二制冷剂汇合，使得第一方向与第二方向之间在同一平面上的角度可以是锐角。
[0020]本发明的有利效果
[0021]即使冷却装置尺寸增大，根据本发明的管道结构、包括管道结构的冷却装置、以及用于输送制冷剂蒸气的方法也能够在不造成能耗增加的情况下避免降低冷却能力。
【附图说明】
[0022]图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的管道结构的构造的剖视图。
[0023]图2是示出包括冷却装置的服务器模块的构造的示意图，所述冷却装置包括根据本发明的第二示例性实施例的管道结构。
[0024]图3是示出服务器机架的后视图的示意图，所述服务器机架容纳使用根据本发明的第二示例性实施例的管道结构的冷却装置。
[0025]图4是解释根据本发明的第二示例性实施例的管道结构的构造的剖视图。
[0026]图5是解释根据本发明的第二示例性实施例的管道结构的另一构造的剖视图。
[0027]图6是示出管总成的构造的后视图，所述管总成包括在相关冷却单元的辐射器单元内。
【具体实施方式】
[0028]下面将参照附图描述本发明的各示例性实施例。
[0029][第一示例性实施例]
[0030]图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的管道结构100的构造的剖视图。根据本示例性实施例的管道结构100包括管状部分110、引入部分120和连接部130。
[0031 ]管状部分110包括第一流动通道111和围绕第一流动通道111的壳体区域112，制冷剂流过第一流动通道111。引入部分120构成壳体区域112的一部分，并包括连接到第一流动通道111的第二流动通道121。在引入部分120的两个端部中，连接部130位于在与第二流动通道121连接到第一流动通道111的一侧上的端部相背的一侧上的端部。
[0032]根据本示例性实施例的管道结构100，流过第一通道111的制冷剂与通过第二流动通道121流到第一流动通道111中的制冷剂汇合，第二流动通道121被包括在构成壳体区域112的一部分的引入部分120内。因此，能够避免冷却能力的下降，因为可通过引入部分120控制汇合时的压力损失。也就是说，即使通过在管状部分110的多个位置处放置引入部分120扩大了冷却装置，也能够避免压力损失的增加，且因此不必要通过驱动栗等强制使制冷剂循环。结果，即使冷却装置尺寸增大，也能够在不造成能耗增加的情况下避免冷却能力的减小。
[0033]连接部130的外表面可以是平面，且连接部130可构造成具有密封结构。根据管道结构100的该构造使得能够以简单的结构将管道结构100连接到另一管道