用于数据中心机柜的冷却装置、机柜和冷却系统的制作方法_2

文档序号:9730914阅读:来源:国知局
却功率较大、可以满足一个机柜或多个机柜中所有散热源的散热功率时,可以为一个机柜或多个机柜设置一个末端散热盘管;当末端散热盘管的冷却功率较小且机柜内各个热源的散热功率较高时,也可以为机柜内的散热源(例如服务器)一一设置末端散热盘管。
[0035]进一步参考图2和图3,图2和图3分别示出了根据本申请的设于机柜中散热源出风侧的末端散热盘管的一个实施例的侧视图和正视图。
[0036]如图2所示,在本实施例中,末端散热盘管110设置于机柜中除顶部的交换机和中部的机柜电源模块之外的四层热源(例如服务器)的散热风扇的出风侧,从而通过散热风扇151的运行,将机柜150内热源产生的热量沿虚线箭头所示的气流方向输送至末端散热盘管110进行冷却,从而得到冷却后的空气再次参与室内冷却空气的循环。其中,从上往下第一层的散热风扇151与其出风侧的末端散热盘管110的集成面设置A-A剖面。
[0037]如图3所示,图3中呈现了从上往下第一层的散热风扇151与其出风侧的末端散热盘管110的集成面的A-A剖视图,示出了第一层末端散热盘管110之后的第一层散热风扇151,并且示出了分别设于机柜150的第二层至第四层散热风扇151的出风侧的第二层至第四层末端散热盘管110,从而通过散热风扇151的运行,将机柜150内热源产生的热量输送至末端散热盘管进行冷却,从而得到冷却后的空气参与室内冷却空气的循环。
[0038]可以理解,上述图2和图3中所示的情形仅为针对本申请的举例说明,并不构成对本申请的限定。例如,图中末端散热盘管的排列方式还可以为多个横向或竖向设置的散热风扇设置一个末端散热盘管;末端散热盘管的数量可以减少为按单行或多行(也可以为单列或多列)散热风扇设置末端散热盘管的数量;热源在机柜中的设置位置可以按照用户需求设置;以及机柜中所包括的组件也可以按照用户使用机柜的需求设置。
[0039]上述的末端散热盘管110,与供液管130和排气管140之间的联接方式可以为现有的或未来发展的技术中的各种联接方式,本申请对此不做限定。例如,末端散热盘管110与供液管130和排气管140之间的联接可以均为活动联接,从而便于插拔和维护。
[0040]可以理解,上述图1和图3中还示例性的示出了当末端散热盘管为多个时,供液管和排气管可以分别包括与散热盘管一一对应的分管路:单个末端散热盘管的输入管分别联通供液管的一个分管路131,单个末端散热盘管的输出管分别联通排气管的一个分管路141。
[0041]可以理解,除上述图1和图2中示出的冷却装置包括多个末端散热盘管的方式之夕卜,该冷却装置也可以仅包括单个功率足够的末端散热盘管,而此时用于联通冷却器的供液管和排气管直接联通该单个末端散热盘管即可。
[0042]上述的设于机柜的出风侧的末端散热盘管110,可以提高与机柜的贴合度并改善机柜的散热效果。在一些实现方式中,末端散热盘管还可以集成于机柜的散热风扇的出风侦U,从而使得末端散热盘管与机柜之间的结构更为紧凑,更加靠近热源,从而提高冷却效率。
[0043]上述的末端散热盘管110中循环的制冷剂,又称为制冷工质,是在冷却装置中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质,在末端散热盘管110内吸收被冷却介质热空气的热量而汽化,在冷却器120中将热量传递给周围空气或水而冷凝。在这里,制冷剂可以是常温常压为气态,无水浸风险的制冷剂。例如,制冷剂可以为含氟制冷剂二氟一氯甲烷R22; I,1,1,2_四氟乙烷R134a;以及混合制冷剂R410a等。
[0044]返回图1,上述的冷却装置中的冷却器120,是用于冷却气态制冷剂的冷却设备,可以为现有技术或未来发展的技术中的任意一种冷却设备,例如,冷却器120可以为将机械或其他器具在工作过程中产生的热量及时转移以避免影响其正常工作的散热器121,备选地或附加地,冷却器120还可以为将热流体的部分热量传递给冷流体的设备的换热器122等,本申请对此不作限定。在实际的应用中,冷却器的数量和冷却功率,可以根据需要冷却的机柜的数量以及散热量来确定。示例性的,如图1所示,在一些情形下,环境温度有时温度较低可以直接用于冷却制冷剂,有时温度较高无法直接用于冷却制冷剂,此时冷却器可以同时包括散热器(例如室外散热器)和换热器(例如氟-水换热器)。在另一些情形下(图1中未示出),环境温度一直较低,可以直接用于冷却制冷剂,此时可以仅采用散热器作为冷却器。在第三种情形下(图1中未示出),环境温度一直较高无法使用散热器冷却制冷剂,此时可以仅采用换热器作为冷却器。
[0045]上述的冷却器120,用于将回流的气态制冷剂冷却为液态制冷剂并输出液态制冷剂,其设置的位置可以为高于末端散热盘管预设高度处,以确保冷却器与末端散热盘管可以保持一定的高度差,从而使制冷剂遵循重力热管原理循环,无需额外驱动力,大大的减少制冷剂循环的能耗。
[0046]在一些实现方式中,当冷却器120包括散热器121时,冷却装置还可以包括:用于散热器的风扇,用于形成气流以加速散热器表面的空气流通;备选地或附加地,还可以包括喷淋组件,用于喷淋散热器以将制冷剂冷却至液态。
[0047]在一些实现方式中,当冷却器120包括换热器122时,上述换热器中用于冷却制冷剂的冷流体可以为水。
[0048]上述的供液管130,用于联通多个末端散热盘管与冷却器以向末端散热盘管输入液态制冷剂。
[0049]供液管130的输入口用于联通冷却器120的输出口,供液管130的输出口用于联通末端散热盘管的输入口,从而将冷却器120冷却的液态制冷剂输送至末端散热盘管。
[0050]可选地,上述供液管的一部分可以集成于机柜的框架上,以便工厂模块化生产;备选地或附加地,上述供液管的另一部分预设于机柜所处的机房中,以便在机柜进场前提前安装,缩短交付时间。当供液管的一部分集成于机柜的框架上,并且供液管的另一部分预设于机柜所处的机房中时,供液管的另一部分至少预留与供液管的一部分的接口,其中,供液管的另一部分预留的接口的位置基于预设的机柜的排列位置以及集成于框架上的供液管的位置确定。
[0051]在一些实现方式中,当冷却器120包括散热器121和换热器122时,供液管130可以包括:用于分别联通散热器和换热器的供液支管132,每一个供液支管上设有用于供液的电动阀门。在这里,可以通过控制供液支管中的电动阀门开闭,从而方便的控制供液管120联通散热器或换热器。
[0052]为了方便供液管各段的快速联通,供液管中各段之间的接口可以通过快速接头连接。
[0053]排气管140,用于联通多个末端散热盘管与冷却器以向冷却器回流气态制冷剂。
[0054]在本实施例中,排气管140的输入口用于联通末端散热盘管的输出口,供液管130的输出口用于联通冷却器120的输入口,从而将末端散热盘管中吸收热量后的气态制冷剂输送至冷却器120进行冷却。
[0055]可选地,排气管的一部分可以集成于机柜150的框架上,以便工厂模块化生产;备选地或附加地,排气管的另一部分预设于机柜150所处的机房中,以便在机柜进场前提前安装,缩短交付时间。当排气管的一部分集成于机柜的框架上,并且排气管的另一部分预设于机柜所处的机房中时,排气管的另一部分至少预留与排气管的一部分的接口,其中,排气管的另一部分预留的接口的位置基于预设的机柜的排列位置以及集成于框架上的排气管的位置确定。
[0056]在一些实现方式中,当冷却器120包括散热器121和换热器122时,排气管140可以包括:用于分别联通散热器和换热器的排气支管142,每一个排气支管上设有用于排气的电动阀门。在这里,可以通过控制排气支管中的电动阀门开闭,从而方便的控制排气管140联通散热器或换热器
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