一种利用热管原理的数据中心机房机柜热平衡调节器的制作方法

1.本实用新型属于机房制冷领域，具体是一种利用热管原理的数据中心机房机柜热平衡调节器。


背景技术：

2.数据机房在运行过程中，it设备会释放出大量热量，数据机房常采用列间空调制冷，通过封闭冷(热)通道实现冷热气流隔离。列间空调机组贴近热源，提高了回风温度，制冷效率提高，广泛应用于数据中心(idc)、模块化数据中心等高热密度机房。
3.冷、热通道受到气流组织的影响，存在冷、热通道温度分布不均匀的问题。温度分布不均匀，空调处于高速运转，对数据机房内的空调系统进行优化，减少能耗，确保数据机房稳定运行十分重要。热管是一种依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件，近年来，热管技术广泛运用于数据中心空调制冷。因此，热管技术在数据中心机房空调制冷方面有很好的应用前景。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用热管原理的数据中心机房机柜热平衡调节器，可通过热管盘管冷却机柜内部分热空气，通过温度控制避免通道内局部高温现象。
5.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
6.一种利用热管原理的数据中心机房机柜热平衡调节器，包括水氟换热器、冷媒循环管和热管盘管；所述的热管盘管安装在机柜的通风口处，所述的冷媒循环管连接在水氟换热器和热管盘管之间；所述机柜的通风口处，还设有离心式循环风机，热管盘管设置于离心式循环风机进风口的下侧。通过离心式循环风机将局部高温问题的机柜内热风经过降温排至机柜背面的热通道内。冷媒循环管内设有相变冷媒，依靠自身内部工作液体相变来实现传热。
7.具体地，所述的冷媒循环管包括冷媒循环液管和冷媒循环气管；所述机柜为一组，每个机柜内对应设置有一个热管盘管和离心式循环风机；
8.每个机柜内的热管盘管依次并联在冷媒循环液管和冷媒循环气管之间；冷媒循环液管将来自水氟换热器中的液态相变冷媒送至各机柜内的热管盘管内，机柜内的热空气经离心式循环风机引至热管盘管处进行换热降温，同时热管盘管内的液态相变冷媒吸热后变为气态，经冷媒循环气管送入水氟换热器中重新液化为液态相变冷媒。离心式循环风机进气口吸入机柜内的过热空气，通过热管盘管降温，离心式循环风机排气口排至热通道，降低热通道局部环境的温度，有效解决数据机房局部高温问题。离心式循环风机可增加机柜的循环风量，数据中心机房机柜热平衡调节器可作为辅助冷源，解决数据机房短时间冷量不足问题。
9.优选地，所述的冷媒循环液管位于水氟换热器的一端高于位于热管盘管一端，液
态相变冷媒利用重力从水氟换热器一端，流至各机柜的热管盘管内，有利于冷媒在冷媒循环管内流动，带走机柜热量。
10.优选地，机柜的通风口位于机柜背面顶部；所述热管盘管倾斜设置在该通风口处，同一机柜内热管盘管两端，连接冷媒循环气管的一端高于连接冷媒循环液管的一端。热通道上方为机房环境中最热的位置，且易产生气流不畅问题。离心式循环风机排气口设置于热通道上方，可充分调节热通道上方的气流组织，避免局部通风不畅造成的高温现象。
11.进一步地，每个热管盘管与冷媒循环液管和冷媒循环气管连接端，均设有铜球阀。铜球阀设置于冷媒循环管的气管和液管上，可实现部分热管盘管与水氟换热器间氟系统的隔离，可在线维护。
12.更进一步地，所述机柜还设有温度传感器和控制单元；所述的温度传感器位于机柜背面的回风侧顶部，所述控制单元和温度传感器以及离心式循环风机信号连接。控制单元、温度传感器以及离心式循环风机之间采用本领域常规的电路连接，同时还包括为上述部件供电的电源。
13.有益效果：
14.本实用新型利用热管原理的数据中心机房机柜热平衡调节器，包括一个水氟换热器、安装在机柜背面顶部的热管盘管、连接在水氟换热器和热管盘管之间的冷媒循环管、离心式循环风机、安装在冷媒循环管上的铜球阀。采用回风温度传感器获得每机柜背部热通道的温度检测值；当检测温度高于控制器中的设定值时，则启动离心式循环风机运行，当检测温度低于控制器中的设定值时，则停止风机运行。离心式循环风机旁通一部分机柜内排风，可充分调节热通道上方的气流组织，避免局部通风不畅造成的高温现象。同时，数据中心机房机柜热平衡调节器可作为辅助冷源，解决数据机房短时间冷量不足问题。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
16.图1是该数据中心机房机柜热平衡调节器的整体结构示意图。
17.图2是单个机柜侧局部放大示意图。
18.其中，各附图标记分别代表：1水氟换热器；2冷媒循环管；21冷媒循环液管；22冷媒循环气管；离心式循环风机；5热管盘管；6机柜；7控制单元。
具体实施方式
19.根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。
20.说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
21.如图1和图2所示，该利用热管原理的数据中心机房机柜热平衡调节器包括水氟换热器1、冷媒循环管2和热管盘管5；所述的热管盘管5安装在机柜6的通风口处，所述的冷媒循环管2连接在水氟换热器1和热管盘管5之间；所述机柜6的通风口处，还设有离心式循环风机4，热管盘管5设置于离心式循环风机4进风口的下侧。通过离心式循环风机将局部高温问题的机柜内热风经过降温排至机柜背面的热通道内。冷媒循环管内设有相变冷媒，依靠自身内部工作液体相变来实现传热。
22.冷媒循环管2包括冷媒循环液管21和冷媒循环气管22；所述机柜6为一组，每个机柜6内对应设置有一个热管盘管5和离心式循环风机4；
23.每个机柜6内的热管盘管5依次并联在冷媒循环液管21和冷媒循环气管22之间；冷媒循环液管21将来自水氟换热器1中的液态相变冷媒送至各机柜6内的热管盘管5内，机柜6内的热空气经离心式循环风机4引至热管盘管5处进行换热降温，同时热管盘管5内的液态相变冷媒吸热后变为气态，经冷媒循环气管22送入水氟换热器1中重新液化为液态相变冷媒。离心式循环风机进气口吸入机柜内的过热空气，通过热管盘管降温，离心式循环风机排气口排至热通道，降低热通道局部环境的温度，有效解决数据机房局部高温问题。离心式循环风机可增加机柜的循环风量，数据中心机房机柜热平衡调节器可作为辅助冷源，解决数据机房短时间冷量不足问题。
24.冷媒循环液管21位于水氟换热器1的一端高于位于热管盘管5一端，液态相变冷媒利用重力从水氟换热器1一端，流至各机柜的热管盘管5内，有利于冷媒在冷媒循环管内流动，带走机柜热量。
25.机柜6的通风口位于机柜背面顶部；所述热管盘管5倾斜设置在该通风口处，同一机柜内热管盘管5两端，连接冷媒循环气管22的一端高于连接冷媒循环液管21的一端。热通道上方为机房环境中最热的位置，且易产生气流不畅问题。离心式循环风机排气口设置于热通道上方，可充分调节热通道上方的气流组织，避免局部通风不畅造成的高温现象。
26.每个热管盘管5与冷媒循环液管21和冷媒循环气管22连接端，均设有铜球阀3。铜球阀设置于冷媒循环管的气管和液管上，可实现部分热管盘管与水氟换热器间氟系统的隔离，可在线维护。
27.机柜6还设有温度传感器和控制单元7；所述的温度传感器位于机柜背面的回风侧顶部，所述控制单元7和温度传感器以及离心式循环风机4信号连接。控制单元7、温度传感器以及离心式循环风机4之间采用本领域常规的电路连接，同时还包括为上述部件供电的电源。
28.使用时，采用温度传感器获得每机柜背部热通道的温度检测值；当检测温度高于控制单元7的设定值时，则启动离心式循环风机运行，当检测温度低于控制单元7中的设定值时，则停止风机运行。离心式循环风机4排气口设置于热通道上方，可充分调节热通道上方的气流组织，避免局部通风不畅造成的高温现象。数据中心机房内冷量不足时可作为辅助冷源，解决数据机房短时间冷量不足问题。本装置可广泛用于列间空调机房，调节冷、热通道局部高温或温度分布不均的问题，不占用机房面积，不影响原空调系统制冷。
29.本实用新型提供了一种利用热管原理的数据中心机房机柜热平衡调节器的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，
还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。