一种浸没式冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及冷却装置技术领域，具体涉及一种浸没式冷却装置。


背景技术：

2.对于很多设备特别是电子设备都需要进行冷却，以使得这些设备能够长时间工作，像数据机房内的电子设备常采用浸没式冷却方式。在这种冷却方式中，多采用干冷器/闭式冷却塔再外机继续制冷补充冷量实现系统持续制冷，以完成对电子设备的冷却。采用这样的冷却方式的冷却效果很大程度会随外部环境条件(指相对于冷却装置而言的外部环境条件)变化而变化，冷却效果不稳定，且需要依靠二维机械制冷补充冷量方式来维持持续的冷却。而机械制冷的能耗高，且系统复杂和造价相对更高。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型的目的提供一种浸没式冷却装置，其能够解决需依靠额外机械制冷且制冷效果持续不稳定的问题。
4.实现本实用新型的目的的技术方案为：一种浸没式冷却装置，包括换热器、冷却机柜和冷却塔，以及安装在冷却塔上的第一排风扇、冷却盘管、预冷盘管、第一进风口，冷却机柜内填充有冷却液，冷却液用于冷却浸没在其中的目标冷却物，
5.第一排风扇用于将从第一进风口进入的空气依次经过预冷盘管和冷却盘管后排出，
6.还包括冷却水循环管路和冷却液循环管路，冷却水循环管路上安装有冷却水循环泵，冷却液循环管路上安装有冷却液循环泵，
7.冷却盘管的出水口与冷却水循环泵所在冷却水循环管路上的一端连通，冷却盘管的进水口与预冷盘管的一端连通，预冷盘管的另一端与冷却水循环管路的另一端连通，
8.冷却水循环管路与换热器的第一交换端连通，使得第一交换端、预冷盘管、冷却盘管和冷却水循环管路依次连通构成第一密闭循环管路，换热器的第二交换端与冷却液循环管路连通，
9.换热器的第二交换端与冷却液循环管路连通，冷却液循环管路与冷却机柜的内部连通，使得冷却机柜、冷却液循环管路和第二交换端依次连通构成第二密闭循环管路，
10.换热器通过第一交换端和第二交换端完成通过冷却水对冷却液进行降温。
11.进一步地，第一排风扇固定安装在冷却塔的顶端且位于冷却盘管的正上方，第一进风口位于冷却塔上端的一内侧壁上且正对于预冷盘管，冷却盘管靠近第一排风扇，预冷盘管靠近第一进风口。
12.进一步地，冷却盘管水平横向地层绕在冷却塔内，预冷盘管竖直地层绕在冷却塔内，冷却盘管和/或预冷盘管包括若干层绕层，以增加冷却水流经预冷盘管和预冷盘管的总路径。
13.进一步地，还包括水箱、喷淋水泵和布水器，布水器固定安装在冷却塔顶端的内壁
下方，且位于冷却盘管的正上方，布水器远离水箱的一端包括若干个喷水嘴，布水器的另一端与位于水箱内的喷淋水泵连接，水箱固定安装在冷却塔内的底部。
14.进一步地，各个喷水嘴等间距设置。
15.进一步地，布水器的另一端通过管道与喷淋水泵连接。
16.进一步地，还包括第二排风扇和第二进风口，第二进风口固定安装在与第一进风口同一内侧壁上，第二进风口位于第一进风口下端，第二排风扇位于相对于第二进风口的内侧壁上。
17.进一步地，靠近第二进风口的一侧还包括过滤板，过滤板竖直地固定安装在水箱上，过滤板用于过滤从第二第二进风口进入的异物。
18.进一步地，还包括高压微雾器，高压微雾器安装在介于预冷盘管和第一进风口之间的位置处，用于通过喷出的水雾依次流经预冷盘管和冷却盘管，且同步在蒸发作用下带走热量，从而进一步降低预冷盘管和冷却盘管内冷却水的温度。
19.进一步地，还包括填料，填料设置在冷却盘管和水箱之间的位置处，用于防止从冷却盘管及冷却盘管上方掉落的异物落入水箱内。
20.本实用新型的有益效果为：本实用新型通过预冷盘管与冷却盘管配合获得更低的出水温度，无需机械补充冷量即可实现持续制冷，冷却效果稳定，冷却效果良好。
附图说明
21.图1是本实用新型的结构示意图；
22.其中，1-第一排风扇、2-布水器、3-冷却盘管、4-预冷盘管、5-冷却水循环管路、6-冷却水循环泵、7-换热器、8-冷却液循环管路、9-冷却液、10-目标冷却物、11-冷却机柜、12-冷却液循环泵、13-第一进风口、14-高压微雾器、15-第二进风口、16-过滤板、17-喷淋水泵、18-填料、19-水箱、20-第二风扇、21-冷却塔。
具体实施方式
23.下面，结合附图以及具体实施方案，对本实用新型做进一步描述。
24.如图1所示，一种浸没式冷却装置，包括冷却塔21、换热器7和冷却机柜11，以及安装在冷却塔21上的第一排风扇1、冷却盘管3、预冷盘管4、第一进风口13、高压微雾器14、第二进风口15、过滤板16、水箱19、喷淋水泵17、填料18、第二排风扇20和布水器2，位于冷却机柜11内的冷却液9。还包括冷却水循环管路5和冷却液循环管路8，冷却水循环管路5上安装有冷却水循环泵6，冷却液循环管路8上安装有冷却液循环泵12。
25.第一排风扇1固定安装在冷却塔21的顶端，用于将从第一进风口13进入的空气依次经预冷盘管4和冷却盘管3后排出，以将冷却盘管3及周围的热量带出，降低冷却盘管3及周围的温度。其中，第一进风口13位于冷却塔21上端的一内侧壁上且正对于预冷盘管4，冷却盘管3水平横向地层绕在冷却塔21内，冷却盘管3包括若干层绕层，以增加冷却水流经冷却盘管3的路径。冷却塔21顶端的内壁下方固定安装有布水器2，布水器2远离水箱19的一端包括若干个喷水嘴，各个喷水嘴等间距设置，布水器2通过管道与位于水箱19内的喷淋水泵17连接，水箱19固定安装在冷却塔21的底部，喷淋水泵17用于将水箱19内的水通过管道输送至喷水嘴，从而经过喷水嘴将水喷洒出。冷却盘管3固定在冷却塔21内部且位于布水器2
的正下方，以使得布水器2的喷水嘴喷洒出的水正好落入冷却盘管3上，从而对冷却盘管3进行降温。冷却盘管3的出水口与冷却水循环泵6所在冷却水循环管路5上的一端连通，冷却盘管3的进水口与预冷盘管4的一端连通，预冷盘管4的另一端与冷却水循环管路5的另一端连通。预冷盘管4位于冷却盘管3的一端且靠近第一进风口13。其中，预冷盘管4竖直地层绕在冷却塔21内，包括若干层绕层，以增加冷却水流经预冷盘管4的路径。
26.所述高压微雾器14安装在介于预冷盘管4和第一进风口13之间的位置处，用于喷出水雾，水雾依次流经预冷盘管4和冷却盘管3，同步地，在蒸发作用下能够带走热量，从而进一步降低预冷盘管4和冷却盘管3内冷却水的温度。
27.冷却水循环管路5与换热器7的第一交换端连通，使得第一交换端、预冷盘管4、冷却盘管3和冷却水循环管路5依次连通构成一个密闭循环管路。也即是在冷却水循环泵6作用下，从冷却盘管3出来的水进入冷却水循环管路5，然后从冷却水循环管路5流入至第一交换端，冷却水再从第一交换端流出后进入预冷盘管4，预冷盘管4再次将冷却水流回至冷泉盘管，完成冷却水一个完整的流动路径过程，依次循环下去，使得冷却水不断持续地流动并经过冷却盘管3和预冷盘管4可以进行降温。换热器7的第二交换端与冷却液循环管路8连通，冷却液循环管路8与冷却机柜11的内部连通，使得冷却机柜11、冷却液循环管路8和第二交换端依次连通构成第二密闭循环管路。也即是，冷却液9从第二交换端流出后进入冷却液循环管路8，然后从冷却液循环管路8排出至冷却机柜11内部，完成对冷泉机柜内部浸没在冷却液9中的目标冷却物10的冷却后再次流入至冷却液循环管路8，然后从冷却液循环管路8再次流入至第二交换端，从而完成冷却液9一个完整的流动路径过程，依次循环下去，使得冷却液9不断持续地流动并可以持续地对目标冷却物10进行降温。换热器7通过第一交换端和第二交换实现将第一交换端的冷却低温与第二交换端的高温进行交换，从而达到由冷却水循环管输送过来的冷量降低冷却液循环管路8内的冷却液9的温度，从而降低由于目标冷却物10工作而升高冷却液9的温度。冷却液循环管路8的进水口与冷却机柜11内部连通，从而使得分布在冷却机柜11内部的冷却液9能够通过进水口进入冷却液循环管路8，冷却液循环管路8的出水口上安装有冷却液循环泵12，冷却液循环泵12用于将冷却液循环管路8内的冷却液9经冷却后再次回流至冷却机柜11内部，达到冷却液9循环使用的同时，能够将高温的冷却液9进行降温，达到冷却效果。冷却机柜11内设置有用于盛放目标冷却物10的若干凹槽，冷却液9环绕各个凹槽以对目标冷却物10进行冷却，目标冷却物10通常为电子设备。
28.其中，第一交换端和第二交换端为换热器7的内部结构件，实现热量交换而达到对其中一个交换端降温目的，第一交换端和第二交换端相互靠近且为管状部件。由于换热器7为现有技术，在此不赘述。
29.所述冷却塔21内部还固定安装有第二排风扇20，第二排风扇20位于相对于第一进风口13的内侧壁上，与第一进风口13同一内侧壁上还固定安装有第二进风口15，第二进风口15位于第一进风口13下端，靠近第二进风口15的一侧还设置有过滤板16，过滤板16竖直地固定安装在水箱19上，过滤板16用于过滤从第二进风口15进入的异物，以防止异物进入冷却塔21内部，例如防止大块的颗粒物或其他形状(例如棉絮状)且粒径较大的颗粒物进入冷却塔21内部，起到过滤效果。介于第二排风扇20和第二进风口15之间还设置有填料18，填料18可通过充填在填料箱内而安装在冷却塔21内部，填料箱固定安装在冷却塔21内部。填料18位于冷却盘管3的正下方，填料18用于过滤从冷却盘管3及冷却盘管3上方掉落的灰尘
等异物，防止这些异物直接落入水箱19内而污染水箱19内的水。
30.在一个可选的实施方式中，第一排风扇1和/或第二排风扇20和/或冷却水循环泵6和/或冷却液循环泵12和/或喷淋水泵17为变频设备。
31.工作原理：当外部环境条件温度不高(例如不超过40摄氏度)时，启动冷却水循环泵6，从而驱动冷却水在冷却盘管3和预冷盘管4之间的管道持续流动，启动第一排风扇1，从而使得外部空气经第一进风口13进入并依次经过预冷盘管4和冷却盘管3后从第一排风扇1所在位置排成，带出冷却盘管3和预冷盘管4上的热量，从而使得流入至换热器7的第一交换端的冷却水温度极低，从而对冷却液循环管路8内的冷却液9进行冷却，经冷却后的冷却液9再次流入冷却机柜11内对目标冷却物10进行冷却。在此冷却的整个过程中，不需要额外的机械补充冷量，能够持续稳定地进行冷却，且冷却效果持续稳定。而当外部环境条件温度较高(例如超过40摄氏度)，在上述基础上，再开启第二排风扇20、高压水雾器和布水器2，布水器2通过向冷却盘管3喷洒水滴，能够进一步降低冷却盘管3的温度，高压水雾器喷出的水雾经蒸发后，能够带走冷却盘管3上的一部分热量，第二排风扇20能够通过第二进风口15进入的空气再进一步降低冷却盘管3和预冷盘管4内的温度，最终使得进入换热器7内部的冷却水的温度再次降低，从而能够更进一步降低冷却液9的温度，适应外部更高气温的环境条件。
32.其中，外部环境温度是否过高可以通过人工判断，也可以通过温度传感器结合控制开关实现，温度传感器测量温度达到阈值后，则控制开关控制上述相应的设备部件开启，否则默认的这些部件不开启。由于温度传感器和控制开关均为现有技术且其不属于不申请的改进点，故不进行赘述。
33.本装置通过预冷盘管4与冷却盘管3配合获得更低的出水温度，无需机械补充冷量即可实现持续制冷，冷却效果稳定。
34.本说明书所公开的实施例只是对本实用新型单方面特征的一个例证，本实用新型的保护范围不限于此实施例，其他任何功能等效的实施例均落入本实用新型的保护范围内。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求保护范围之内。