CN104115579A - 冷却设备和冷却系统 - Google Patents

Abstract

冷却设备包括：N(N为2或更大的整数)个制冷剂储存单元，被设置在竖直方向上以储存制冷剂；冷凝单元，被设置在所述N个制冷剂储存单元的上方；蒸汽管，使流出所述N个制冷剂储存单元的气相制冷剂循环至冷凝单元；液体管，使流出冷凝单元的液相制冷剂循环至最上位置的制冷剂储存单元；和分离配管，使流出上制冷剂储存单元的液相制冷剂循环至下制冷剂储存单元。这里，液相制冷剂通过入口流入每个制冷剂储存单元，并从制冷剂储存单元经由在入口的下方形成的第一连接口流出。

Description

冷却设备和冷却系统

技术领域

本发明涉及冷却设备和冷却系统，并且更具体地涉及用于冷却来自多个热源的热的冷却设备和冷却系统。

背景技术

近年来，随着信息处理技术的进步和互联网环境的发展，所需的信息处理量已经增多。这种趋势伴有对数据中心业务的考虑，数据中心业务安装和运行设备诸如用于因特网的服务器设备、通信设备、固定电话或IP(互联网协议)电话。

在数据中心的服务器机房中安装许多电子装置诸如计算机。作为在服务器机房中安装电子装置的方法，一种使用机架安装方法的方法是主流。机架安装方法是一种通过在机架上堆叠根据JIS(日本工业标准)或EIA(美国电子工业联盟)标准化的扁平电子装置的安装方法。

为了确保服务器机房内的空间足够，期望在机架上安装尽可能多的电子装置。因而，期望降低每个电子装置的高度。电子装置，诸如被称为机架安装服务器的1U(单元)服务器或刀片式服务器的高度通常约为40毫米。为了冷却从机架安装服务器排出的热，必需同时冷却具有不同高度的多个堆叠热源。

例如，在专利文献1中公开了一种冷却从机架安装服务器排出的热的技术。专利文献1公开了一种通过使用沸腾冷却方法，冷却被布置在两层，即上层和下层的相应服务器机房中的具有不同高度的服务器的技术。在被安装在上层和下层的服务器机房中的服务器中的每一个服务器的出口附近，布置蒸发器和温度传感器。在每个蒸发器中蒸发的制冷剂在被设置在服务器机房的外侧的冷凝器中冷却，从而冷凝，然后再次流入蒸发器。

在专利文献1的冷却设备中，在每个温度传感器所测量的测量温度已经被输入控制器后，控制器基于测量温度，来控制被设置在每个蒸发单元中的流量调节阀的开口。因此，能够向具有不同高度的上层和下层的每个蒸发器，供应用于将排气空气温度设置为相同的适当流量的制冷剂。结果，能够将从服务器机房排出到蒸发器的排气空气温度调节为适合使服务器运行的温度环境，并且能够抑制制冷剂流量短缺所导致的冷却性能下降。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本待决专利特开2010-190553(0039段)。

发明内容

技术问题

然而，专利文献1的冷却设备具有包括复杂结构的问题，这是因为必需布置温度传感器、基于温度传感器测量的温度控制的流量调节阀和用于控制流量调节阀的控制器，从而向不同高度的蒸发器供应适当流量的制冷剂。

本发明的目标在于提供一种能够解决上述问题的冷却设备和冷却系统。

问题的解决方案

根据本发明的冷却设备包括：N(N是2或更大的整数)个制冷剂储存单元，所述N个制冷剂储存单元被设置在竖直方向上，且被构造成储存制冷剂；冷凝单元，所述冷凝单元被设置在所述N个制冷剂储存单元的上方；蒸汽管，所述蒸汽管用于使流出所述N个制冷剂储存单元的气相制冷剂循环至所述冷凝单元；液体管，所述液体管用于使流出所述冷凝单元的液相制冷剂循环至最上的制冷剂储存单元；和分离配管，所述分离配管用于使流出上制冷剂储存单元的液相制冷剂循环至下制冷剂储存单元，其中所述液相制冷剂经由入口流入每个制冷剂储存单元，并从所述制冷剂储存单元经由在所述入口的下方形成的第一连接口流出。

根据本发明的冷却系统包括壳体、电子装置、用于安装所述电子装置的多级安装架以及上述冷却设备，其中所述蒸发单元和所述电子装置被设置在所述安装架上，以彼此面对，并且所述冷凝单元被设置在所述壳体的外侧。

发明的效果

根据本发明的冷却设备和冷却系统，能够易于用简单结构冷却被布置在多级处的电子装置。

附图说明

图1是例示根据本发明第一例证性实施例的冷却设备构造的剖视图；

图2是例示根据本发明第二例证性实施例的冷却设备构造的剖视图；

图3是例示根据本发明第二例证性实施例的冷却设备的操作的剖视图；

图4是例示根据本发明第三例证性实施例的冷却设备构造的剖视图；

图5是例示根据本发明第四例证性实施例的冷却设备构造的剖视图；

图6是例示根据本发明第五例证性实施例的冷却设备构造的剖视图；

图7是例示根据本发明第六例证性实施例的冷却设备构造的剖视图；

图8是例示根据本发明第七例证性实施例的冷却设备构造的剖视图；

图9是例示根据本发明第七例证性实施例的冷却设备构造的剖视图；

图10是例示根据本发明第七例证性实施例的冷却设备的合流单元的构造的剖视图；

图11是例示根据本发明第七例证性实施例的冷却设备的合流单元的构造的剖视图；

图12是例示根据本发明第七例证性实施例的冷却设备的合流单元的操作的剖视图；

图13是例示根据本发明第七例证性实施例的冷却设备的比较实例的构造的剖视图；并且

图14是例示根据本发明第八例证性实施例的冷却设备构造的剖视图。

具体实施方式

(第一例证性实施例)

将参考附图详细地描述第一例证性实施例。图1是例示根据该实施例的冷却设备20的剖视图。如图1中所示，根据该实施例的各个冷却设备20被布置成相应于沿着竖直方向堆叠的多个电子装置，并且冷却设备20包括制冷剂储存单元10、冷凝单元2、蒸汽管4、液体管5和分离配管8。冷凝单元2被设置在制冷剂储存单元10的上方。

具有用于储存制冷剂的结构的每个制冷剂储存单元10都包括入口6、第一连接口7a和出口9。每个制冷剂储存单元10都经由通过气相制冷剂流经的出口9和蒸汽管4，而被连接至冷凝单元2。

被设置在最上部处的制冷剂储存单元10通过液相制冷剂流经的入口6和液体管5而被连接至冷凝单元2，并且通过第一连接口7a和分离配管8而被连接至位于下方的另一制冷剂储存单元10。

另一方面，被设置在不同于最上部的部分处的制冷剂储存单元10通过液相制冷剂流经的入口6和分离配管8而被连接至位于上方的另一制冷剂储存单元10，并且通过第一连接口7a和分离配管8而被连接至位于下方的另一制冷剂储存单元10。

在制冷剂储存单元10中，第一连接口7a被设置地低于出口9和入口6两者。在图1中，被设置在最下部处的制冷剂储存单元10的第一连接口7a闭合。

根据由此构造的冷却设备20，通过吸收电子装置产生的热而在每个制冷剂储存单元10中蒸发的制冷剂蒸汽流出出口9，并且通过蒸汽管4流入冷凝单元2。

在冷凝单元2中，已经流入冷凝单元2的制冷剂蒸汽被冷却，并且冷凝，从而液化，并且然后液化制冷剂从入口6，通过液体管5流入最上的制冷剂储存单元10。对于已经流入最上的制冷剂储存单元10的液化制冷剂，液体表面大于第一连接口7a，这是因为第一连接口7a被设置在出口9和入口6的下方。因而，液化制冷剂从第一连接口7a流出，并且通过分离配管8流入下制冷剂储存单元10。然后，在竖直方向上堆叠的多个制冷剂储存单元10中的每一个都被液化制冷剂填充，高达通过第一连接口7a的布置位置限定的位置。

因而，根据该实施例的冷却设备20能够易于以简单结构，冷却被布置在多级处的电子装置。

(第二例证性实施例)

将描述第二例证性实施例。图2是例示根据该实施例的冷却设备20的剖视图。如图2中所示，根据该实施例的冷却设备20包括：被布置成与在竖直方向上堆叠的多个电子装置对应的蒸发单元1和分离罐3(3a和3b)；冷凝单元2；蒸汽管4；液体管5；和分离配管8。在图2中，电子装置由虚线指示。

每个蒸发单元1都具有密封结构，并且在其中储存制冷剂。在该实施例中，作为专用制冷剂，使用HFC(氢氟烃)和HFE(氢氟醚)，然而，制冷剂不限于此。当蒸发单元1接收从相应的电子装置排出的热时，被储存在蒸发单元1中的制冷剂沸腾蒸发，并且制冷剂蒸汽从出口9流出。

为了将在蒸发单元1中蒸发的制冷剂蒸汽输送至冷凝单元2，优选地，将出口9设置在蒸发单元1的上部处。在该实施例中，出口9被设置在蒸发单元1的顶表面处。在下蒸发单元1中沸腾的制冷剂蒸汽与在上蒸发单元1中沸腾的制冷剂蒸汽合流，从而被输送至冷凝单元2。

为金属壳体的冷凝单元2冷却流入的制冷剂蒸汽。被设置在蒸发单元1的上方的冷凝单元2包括被连接至蒸汽管4的连接口和被连接至液体管5的连接口。冷凝单元2的被连接至液体管5的连接口位于被连接至蒸发管4的连接口的下方。冷凝单元2的材料不限于金属，只要该材料具有高导热性。

蒸发管4将蒸发单元1与冷凝单元2连接，以将在每个蒸发单元1中蒸发的制冷剂蒸汽输送至冷凝单元2。

液体管5将冷凝单元2与分离罐3连接，以将在冷凝单元2中冷凝的液化制冷剂输送至分离罐3。

每个分离罐3都被设置在基本等于被设置在竖直方向上的蒸发单元1的相应蒸发单元1的高度处，即在水平方向上面对相应的蒸发单元1的位置处。优选地，分离罐3的下表面部分和相应蒸发单元1的下表面部分被布置在相同高度处。下文中，当区别描述被设置在竖直方向上的分离罐3时，上分离罐将被称为分离罐3a，并且下分离罐将被称为分离罐3b。上分离罐3a包括入口6、第一连接口7a和第二连接口7b，而下分离罐3b包括入口6和第二连接口7b。

上分离罐3a的入口6被连接至液体管5，以输送在冷凝单元2中液化的制冷剂。下分离罐3b的入口6被连接至分离配管8，以输送从上分离罐3流出的制冷剂。换句话说，入口6被连接至液体管5以输送在冷凝单元2中液化的制冷剂，或入口6被连接至分离配管8以输送从上分离罐3流出的制冷剂。在该实施例中，入口6被布置在每个分离罐3的上部上。然而不限于此，并且入口可被布置在侧表面上。

被安装在处于低于入口6的位置处的分离罐3的侧表面上的第一连接口7a，通过分离配管8而被连接至下分离罐3b的入口6。

因而，当液体表面达到第一连接口7a的高度时，已经流入分离罐3中的制冷剂从第一连接口7a流出，并且通过分离配管8流入下分离罐3。换句话说，在冷凝单元2中冷凝的液化制冷剂从入口6通过液体管5，流入最上的分离罐3a。从上分离罐3a的第一连接口7a流出的液化制冷剂从入口6通过分离配管8，流入分离罐3b，而非最上的分离罐。

被连接至相应的蒸发单元1的每个第二连接口7b都允许已经流入分离罐3的制冷剂流入蒸发单元1。因此，制冷剂的气液界面的高度在蒸发单元1和分离罐3中相同。在该实施例中，分离罐3和蒸发单元1通过第二连接口7b，经由配管彼此连接，然而，布置不限于此。分离罐3、第二连接口7b和蒸发单元1可由相同材料制成，并且与第一实施例中所述的图1相同，分离罐3的第二连接口7b和蒸发器1可一体形成。

分离罐3允许已经从冷凝单元2或上分离罐3a流入的制冷剂通过第二连接口7b流入蒸发单元1，并且也通过第一连接口7a流入下分离罐3b。

第一连接口7a被设置在与第二连接口7b一样高，或者高于第二连接口7b的位置处。优选地，入口6被设置在高于第一连接口7a和第二连接口7b的位置处。换句话说，在竖直方向上，从上方以入口6、第一连接口7a和第二连接口7b的这种顺序布置。

此外，第一连接口7a位于出口9和入口6的下方。换句话说，优选地，第一连接口7a的下端被布置在与第二连接口7b的下端一样高，或者高于第二连接口7b的下端的位置处。优选地，第一连接口7a的上端被布置在与第二连接口7b的上端一样高，或者高于第二连接口7b的上端的位置处。

然后，将参考图3描述根据该实施例的冷却设备20的操作。蒸发单元1由具有高导热性的材料制成，并且蒸发单元1被设置在能够接收从电子装置排出的热的位置处。因此，通过蒸发单元1，将电子装置排出的热引导至储存在蒸发单元1中的制冷剂。

制冷剂接收电子装置产生的热，从而沸腾。通过使被设置在每个蒸发单元1的密封空间中的制冷剂沸腾产生的气相制冷剂蒸汽，通过由于气液密度差产生的浮力，从出口9流出，从而通过蒸发管4输送至冷凝单元2。

通过布置未示出的散热片等而具有大表面积的结构的冷凝单元2高效地与外部空气交换热。冷凝单元2通过与外部空气交换热，辐射蒸汽管4输送的制冷剂蒸汽的热。

通过辐射在冷凝单元2中的热，被输送至冷凝单元2的气相制冷剂被冷却，且被冷凝，从而液化。在冷凝单元2处液化的制冷剂由于重力，通过液体管5流入分离罐3中，并且通过第二连接口7b再次流入蒸发单元1。

将讨论下列情况，其中在不布置任何第一连接口7a或任何分离配管8的情况下，通过公共液体管，使在冷凝单元处液化的制冷剂流入蒸发单元。在该情况下，在冷凝单元处液化的制冷剂首先由于重力作用，通过公共液体管保留在最下的蒸发单元(分离罐)中，并且然后，继而以制冷剂填充上蒸发单元(分离罐)。

当蒸发单元中的制冷剂由于来自电子装置的热而沸腾时，液化制冷剂减少，同时气相制冷剂蒸汽增多。制冷剂蒸汽通过由于气液密度的差导致的浮力向上移动。此时，通过上述构造，已经在最下的蒸发单元中储存了足够量的制冷剂，同时已经在上蒸发单元中储存了用于冷却的必需量的制冷剂。结果，能够冷却下电子装置，同时，可不冷却上电子装置。

因而，根据该实施例的冷却设备20具有第一连接口7a和分离配管8，从而允许液化制冷剂首先流入最上的分离罐3a，并且然后允许制冷剂继而从最上的分离罐3a流动至下分离罐3b。换句话说，当液化制冷剂的液体表面超过分离罐3a和3b中的第一连接口7a的高度时，液化制冷剂通过分离配管8进一步流动至下分离罐3b。因而，液化制冷剂被分布至所述多个分离罐3，而不被储存在任何超过第一连接口7a的高度的分离罐3中，且不停留在任何一个分离罐3中。

因而，通过布置第一连接口7a和分离配管8并且根据第一连接口7a所布置的高度适当地设置制冷剂的量，根据该实施例的冷却设备20能够冷却下电子装置和上电子装置两者。

在该实施例中，第二连接口7b被设置在与分离罐3的第一连接口7a一样高，或者低于第一连接口7a的位置处，并且分离罐3和蒸发单元1彼此分离，从而通过第二连接口7b连接。通过这种结构，蒸发单元1中的制冷剂的气液界面高于第二连接口7b，并且可能减小沸腾，从而在蒸发单元1中蒸发的制冷剂蒸汽所在的空间。制冷剂蒸汽所在的空间减小提高了由于气液密度差产生的浮力，并且因此，制冷剂蒸汽从出口9平稳地流出。

在该实施例中，在竖直方向上布置两个电子装置和两个蒸发单元1，然而，本发明不限于此。能够在竖直方向上布置三个或更多个电子装置和三个或更多个蒸发单元1。当在竖直方向上布置三个或更多个电子装置和蒸发单元1时，在中间分离罐3b中液化的制冷剂的液体表面升高至第一连接口7a的高度。因此，溢流制冷剂进一步通过分离配管8流入下分离罐3，并且通过第二连接口7b流入蒸发单元1。

因而，在根据该实施例的冷却设备20中，上蒸发单元1和下蒸发单元1允许下列量的制冷剂流入内侧，即液体表面达到分离罐3的第一连接口7a的高度。结果，抑制被储存在上蒸发单元1中的制冷剂的量，使该量不小于被储存在下蒸发单元1中的制冷剂的量，并且能够均匀地冷却在竖直方向上被布置在多级处的电子装置。

因而，根据该实施例的冷却设备20能够易于通过包括分离配管8和具有在竖直方向上高度不同的第一连接口7a和第二连接口7b的分离罐3的简单结构使被布置在所述多级处的电子装置冷却。

(第三例证性实施例)

将描述第三例证性实施例。图4是例示根据该实施例的冷却设备20的剖视图。根据该实施例的冷却设备20被构造成，各个蒸发单元1被连接至单独独立的蒸汽管4。其它结构和连接关系都与第一实施例的结构和连接关系相同或类似，并且冷却设备20包括蒸发单元1、冷凝单元2、分离罐3、蒸汽管4和液体管5。

每个蒸发单元1都具有密封结构，并且在其中储存制冷剂。蒸发单元1包括出口9，出口9被连接至相应的蒸汽管4，以将通过接收电子装置排出的热而沸腾的气相制冷剂输送至冷凝单元2。冷凝单元2被连接至液体管5，以将通过与外部空气交换热进行液化而冷凝的制冷剂输送至分离罐3。每个分离罐3的高度都基本等于相应的蒸发单元1的高度，并且包括入口6、第一连接口7a和第二连接口7b。

每个分离罐3都被布置在水平方向上面对相应的蒸发单元1的位置处。最上的分离罐3的入口6被连接至液体管5，以输送在冷凝单元2处液化的制冷剂。除了最上的分离罐3之外，每个分离罐3的入口6都被连接至分离配管8，以输送从位于上部的分离罐3流出的制冷剂。

第一连接口7a通过分离配管8，连接至位于下部的分离罐的入口6。

被连接至蒸发单元1的第二连接口7b允许被储存在分离罐3中的液化制冷剂流入蒸发单元1中。蒸发单元1和分离罐3之间的连接可与蒸发单元1和分离罐3集成，而不布置任何第二分离口7b。

第二连接口7b被设置在分离罐3上，处于与第一连接口7a一样高，或者低于第一连接口7a的位置处。第一连接口7a被设置地低于出口9和入口6。换句话说，在竖直方向上，以入口6、第一连接口7a和第二连接口7b的这种顺序，将其设置在分离罐3上。

在根据该实施例的冷却设备20中，竖直方向上布置的蒸发单元1被单独地连接至独立的蒸汽管4。多个蒸汽管4连接至一个公共冷凝单元2。换句话说，如图4中所示，上蒸发单元1、中间蒸发单元1和下蒸发单元1通过不同的蒸汽管4连接至冷凝单元2。

在由此构造的冷却设备20中，被储存在蒸发单元1中的制冷剂接收从电子装置排出的热，从而沸腾。借助于由于气液密度差产生的浮力，使制冷剂沸腾所产生的制冷剂蒸汽通过蒸发管4而被输送至冷凝单元2。冷凝单元2与外部空气交换热，从而辐射从蒸汽管4输送的制冷剂蒸汽的热，并且制冷剂被冷凝。然后，通过液体管5，将在冷凝单元2处液化的制冷剂输送至分离罐3。

被输送至分离罐3的制冷剂通过第二连接口7b，回流至在水平方向上相对设置的蒸发单元1。当在冷凝单元2处液化的制冷剂被输送至分离罐3，并且被储存在分离罐3和蒸发单元1中的制冷剂的液体表面达到第一连接口7a的高度时，溢流制冷剂通过分离配管8流出至下分离罐3。

类似地，下分离罐3允许制冷剂流入相应的蒸发单元1。当被储存在分离罐3和蒸发单元1中的制冷剂的液体表面达到第一连接口7a的高度时，制冷剂还通过分离配管8流出至下分离罐3。

在根据该实施例的冷却设备20中，在竖直方向上布置三个电子装置和三个蒸发单元1。然而，本发明不限于此。能够在竖直方向上布置两个或四个或更多个电子装置以及两个或四个或更多个蒸发单元1。

然后，将描述根据该实施例的冷却设备20的动作和效果。在该实施例中，被布置在竖直方向上的多个蒸发单元1被单独地连接至蒸汽管4。多个蒸汽管4被连接至公共冷凝单元2。在该情况下，与多个蒸发单元1通过一个公共蒸汽管4连接至冷凝单元2的情况相比，能够使流经蒸汽管4的气相制冷剂的流速更低。

将参考图4具体描述该效果。在图4中所示的结构中，在三个蒸发单元1中蒸发的蒸汽通过三个蒸汽管4单独地连接至冷凝单元2。因而，例如与在三个蒸发单元1中蒸发的蒸汽流经一个共用蒸汽管4，从而被输送至冷凝单元2的情况相比，流经每个蒸汽管4的气相制冷剂的量更小，并且气相制冷剂的流速更低。结果，流经蒸汽管4的气相制冷剂的压力损失降低，使得制冷剂的沸点降低，并且能够提高蒸发单元1或冷凝单元2中的热交换性能。

(第四例证性实施例)

将描述第四例证性实施例。图5是例示根据该实施例的冷却设备20的剖视图。根据该实施例的冷却设备20被构造成，在竖直方向上布置的各个蒸发单元1通过蒸汽管4连接至独立的冷凝单元2。其它结构和连接关系都与第一实施例中的结构和连接关系相同或类似，并且因此将省略详细说明。在图5中，在竖直方向上布置三个电子装置和三个蒸发单元1，然而，本发明不限于此。能够在竖直方向上布置两个或四个或更多个电子装置以及两个或四个或更多个蒸发单元1。

根据该实施例的冷却设备20具有与独立布置的蒸发单元1数目一样的数目的冷凝单元2，并且被布置在竖直方向上的蒸发单元1通过相应的蒸汽管4，单独地连接至相应的冷凝单元2。冷凝单元2通过液体管5，单独地连接至相应的分离罐3。换句话说，上蒸发单元1、中间蒸发单元1和下蒸发单元1通过相应的蒸汽管4单独地连接至三个独立的冷凝单元2。所有的冷凝单元2都被布置在蒸发单元1和分离罐3的上方。

然后，将描述因此构造的冷却设备20的动作和效果。在根据该实施例的冷却设备20中，独立地布置与蒸发单元1的数目相同的数目的冷凝单元2，并且冷凝单元2通过蒸汽管4单独地连接至蒸发单元1。在该情况下，能够提高已经流入冷凝单元2中的制冷剂和外部空气之间的热交换性能，并且能够提高冷却性能。

更特别地，当被单独地连接至多个蒸发单元1的多个蒸汽管4被连接至一个大冷凝单元2时，已经流入冷凝单元2的气相制冷剂不能充分地扩散至冷凝单元2的所有区域。换句话说，已经流入冷凝单元2的气相制冷剂可能仅在冷凝单元2的中央处，受到与外部空气的充分热交换。

另一方面，在该实施例中，独立的布置与蒸发单元1的数目相同的数目的冷凝单元2，并且多个冷凝单元2通过多个蒸汽管4单独的连接至蒸发单元1。通过这种结构，已经流入冷凝单元2中的气相制冷剂扩散至冷凝单元2中的所有区域，这是因为每个冷凝单元2都被再分为小体积。结果，能够通过使用冷凝单元2冷却气相制冷剂，并且能够提高冷凝单元2中的冷却性能。

(第五例证性实施例)

将描述第五例证性实施例。图6是例示根据该实施例的冷却设备20的剖视图。在根据该实施例的冷却设备20中，入口6、第一连接口7a和第二连接口7b被布置在每个分离罐3的同一侧表面上。其它结构和连接关系都与第一实施例中的结构和连接关系相同或类似，并且因此将省略详细说明。在图6中，在竖直方向上布置三个电子装置和三个蒸发单元1，然而，本发明不限于此。能够在竖直方向上布置两个或四个或更多个电子装置以及两个或四个或更多个蒸发单元1。

在根据该实施例的冷却设备20中，如图6中所示，入口6、第一连接口7a和第二连接口7b被布置在每个分离罐3的同一侧表面上。此外，在根据该实施例的冷却设备20中，入口6、第一连接口7a和第二连接口7b被布置在与蒸发单元1面对的分离罐3的侧表面上。

然后，将描述因此构造的冷却设备20的动作和效果。在根据该实施例的冷却设备20中，如图6中所示，每个蒸发单元1都在同一侧表面上包括入口6、第一连接口7a和第二连接口7b。因此，喷嘴能够被设置在一个侧表面上，并且能够降低冷却设备20的尺寸和高度。换句话说，当入口6被布置在分离罐3的侧表面(面对蒸发单元1的表面)上时，与入口6被设置在分离罐3的顶表面上的情况相比，能够降低冷却设备20的高度。当被布置在分离罐3的侧表面上的第一连接口7a和第二连接口7b被布置在分离罐3的在与蒸发单元1面对的一侧的侧表面上时，第一连接口7a、第二连接口7b、液体管5和分离配管8能够被容纳在蒸发单元1和分离罐3之间，并且能够小型化冷却设备20。

(第六例证性实施例)

将描述第六例证性实施例。图7是例示根据该实施例的冷却系统30的剖视图。根据该实施例的冷却系统30包括冷却设备20、机架11、电子装置12和服务器机房13。与第二实施例中所述的冷却设备20相同或类似的冷却设备20包括蒸发单元1、冷凝单元2、分离罐3、蒸汽管4和液体管5。不存在对每个蒸发单元1和相应的分离罐3之间的连接方法的限制，只要它们被连接在第一连接口7a的下方。在图7中，蒸发单元1和分离罐3之间的连接部分被例示为第二连接口7b。

冷却系统30包括服务器机房13中的多个机架11。在图7中，在服务器机房13中安装了两个机架，然而，本发明不限于此。冷却设备20的蒸发单元1和分离罐3被布置在容纳电子装置12的机架11中，并且冷却设备20的冷凝单元2被布置在服务器机房13的外侧。

每个机架11都包括壳体14和用于安装电子装置12的多个安装架15。蒸发单元1、分离罐3和电子装置12被布置在多个安装架15中的每个安装架上。蒸发单元1被设置在基本与电子装置12的高度相等的高度处，即，处于在水平方向上面对电子装置12的位置处。每个蒸发单元1和冷凝单元2都通过蒸汽管4彼此连接，并且冷凝罐2和分离罐3通过液体管5彼此连接。

在每个安装架15上安装有用于冷却从电子装置12排出的热的吹风机16。电子装置12被布置在每个安装架15上，从而能够通过蒸发单元1将吹风机16送出的空气从壳体14排出。吹风机16可被布置在电子装置12内。

虽然图7中未示出，但是壳体14包括：通孔，通孔被形成为插入蒸汽管4和液体管5；和多个排放孔，所述多个排放孔被形成为将电子装置12排出的空气排放至壳体14外部。

通过通孔插入蒸汽管4和液体管5，以允许制冷剂在被布置在壳体14内的每个蒸发单元1以及被布置在壳体14外部的冷凝单元2之间流动。壳体14包括排放孔，由此，能够将吹风机16送出以冷却电子装置12的空气排放至机架11外部。

在由此构造的冷却系统30中，当被布置在服务器机房13中的多个机架11操作时，被布置在机架11的安装架15上的电子装置12也开始操作。当电子装置12继续操作时，内部电子器件等产生热。机架11内的温度升高提高了电子装置12故障的可能性。因而，被布置在每个安装架15中的吹风机16吹送空气，由此抑制机架11内的温度升高。

然而，电子装置12排出的空气具有高温，这是因为空气捕捉来自电子器件的热，同时，服务器机房13具有下列结构，该结构通常具有密封性，以防止灰尘导致电子装置12故障。因此，高温空气填充服务器机房13，从而升高服务器机房13内的温度。服务器机房13中的温度升高导致电子装置12故障。因而，优选地，通过使用空调等，降低服务器机房13中的温度。然而，这需要电功率。

因此，在根据该实施例的冷却系统30中，蒸发单元1被布置在安装架15上，机架11的电子器件12被布置在安装架15上，并且通过储存在蒸发单元1中的制冷剂，从电子装置12排出的空气吸收热。当从电子装置12排出的高温空气的热被制冷剂捕捉时，该高温空气就被冷却。

另一方面，通过蒸汽管4，将通过在蒸发单元1中吸收热而蒸发的制冷剂输送至安装在机架11的外侧的冷凝单元2。通过与服务器机房13外的空气热交换，冷却被输送至冷凝单元2的冷却剂蒸汽，从而冷凝。被冷凝的制冷剂通过重力，经由被布置在竖直方向上的各个分离罐3，回流至蒸发单元1。然后，制冷剂通过再次由蒸发单元1中的加热元件产生的热而沸腾，由此使得能够连续地执行冷却循环。

换句话说，根据该实施例的冷却系统30能够在不使用任何空调的情况下，防止由电子装置12排出的高温空气导致的服务器机房13内的温度升高。

关于制冷剂循环，使用通过使制冷剂沸腾和冷凝产生的气液密度差，这可消除通过安装马达或泵，使制冷剂循环的需要。换句话说，能够在不需要电功率的情况下，使制冷剂循环，同时防止服务器机房13内的温度变高。结果，能够在冷却系统30中实现功率节省和抑制成本升高。

在根据该实施例的冷却系统30中，包括在第二实施例中所述的冷却设备20。特别地，冷却系统20包括分离配管8和分离罐3，每个分离罐3都包括在竖直方向上处于不同高度的第一连接口7a和第二连接口7b。将被冷却从而在冷凝单元2中液化的制冷剂继而从最上的分离罐3向下流动至下分离罐3，并且该制冷剂从每个分离罐3流动至所连接的蒸发单元1。结果，能够在不需要在上蒸发单元1和下蒸发单元1中储存不同的制冷剂量的情况下，均匀地冷却在竖直方向上被布置在多级处的电子装置。

因而，在根据该实施例的冷却系统30中，能够易于通过下列简单结构，冷却被布置在多级处的电子装置，在该结构中，冷却设备20包括分离配管8和分离罐3，每个分离罐3都包括在竖直方向上处于不同高度的第一连接口7a和第二连接口7b。

(第七例证性实施例)

将描述第七例证性实施例。图8是例示根据该实施例的冷却设备20的构造的剖视图。如图8中所示，根据该实施例的冷却设备20被布置成相应于在竖直方向上堆叠的多个电子装置，并且冷却设备20包括蒸发单元1、冷凝单元2、分离罐3、蒸汽管4和液体管5。

在根据该实施例的冷却设备20中，在竖直方向上布置三个或更多个蒸发单元1和三个或更多个电子装置。从各个蒸发单元1的出口9延伸的蒸汽管4在合流单元17处合流在一起，从而连接至冷凝单元2。其它结构和连接关系都与第二实施例中的结构和连接关系相同或类似。

参考图9、10和11，将参考从各个蒸发单元1延伸的蒸汽管4的合流单元17。图9是例示根据该实施例的冷却设备20的构造的剖视图。图10和11是每幅都例示根据该实施例的冷却设备20的合流单元的构造的剖视图。

如图9中所示，合流单元17被安装在竖直方向上高于最上出口9的位置处。从最上蒸发单元1的出口9延伸的蒸汽管4a和被连接至其它蒸发单元1的蒸汽管4b在合流单元17处连接在一起。此外，蒸汽管4c连接合流单元17和冷凝单元2。

如图10中所示，从各个出口9延伸的蒸汽管4a和4b被连接至合流单元17。处于连接部分处的蒸汽管4a和4b在合流单元17中部分突出，从而连接。蒸汽管4a的在竖直方向上被连接至最上出口9的连接端被连接至下列部分，即，当在合流单元17中产生液体，或者当液体从连接合流单元17和冷凝单元2的蒸汽管4c流动到合流单元17中时，液体趋向于停留在该部分中。图10例示了下列情况，其中合流单元17被布置成在水平方向上倾斜。在该情况下，液体趋向于停留的部分是竖直方向上的最下部，即图中的合流单元17的左部分，并且蒸汽管4a被连接至该位置。

另一方面，如图11的(a)中所示，合流单元17能够被基本沿水平方向设置，并且能够在被连接至除了在竖直方向上最上的蒸发单元之外的蒸发单元的蒸汽管4b的周围设置隔间18。在该情况下，液体趋向于停留的部分是不设置合流单元17的隔间18的两端(左部分17a和右部分17b)。在图11的(a)中，左部分17a和蒸汽管4a相连接。

如图11的(b)中所示，该图是沿图11的(a)中所示的线Z-Z'截取的剖视图，隔间18被形成为不覆盖蒸汽管4b的上部的结构，从而蒸汽能够通过。隔间18被形成为使得：在合流单元17处冷凝的冷凝液体19通过蒸汽管4a循环，而没有冷凝液体19流经蒸汽管4b。在该情况下，蒸汽管4b可不突出到合流单元17中。在图11的(c)中例示了当蒸汽管4b不突出时，沿图11的(a)中所示的线X-X'截取的剖视图。

在由此构造的冷却设备20中，被储存在每个均具有密封结构的蒸发单元1中的制冷剂通过接收电子装置排出的热而沸腾，并且由于气液密度差产生的浮力，通过沸腾产生的制冷剂蒸汽通过蒸汽管4a和4b流入合流单元17，并通过蒸汽管4c流出到冷凝单元2。当合流单元17被设置在蒸发单元1和冷凝单元2之间，并且各个蒸汽管被连接至合流单元17时，在到达合流单元17之前冷凝的制冷剂平稳地减少，至每个蒸发单元1。

将讨论与蒸汽管在各个蒸发单元1的高度处合流的情况的比较。在图13中，当制冷剂蒸汽在蒸汽到达冷凝单元2之前冷凝时，所冷凝的大部分制冷剂都由于重力，流入竖直方向上的最下蒸发单元1。当液化制冷剂在蒸发单元1中停留地超过必需时，制冷剂气泡的增长就被重量抑制，因此使蒸发性能退化。根据该实施例的冷却设备20能够通过下列方式防止蒸发性能的退化，即布置合流单元17，以防止液化制冷剂在特定蒸发单元1中停留超过必需。

在合流单元17处合流的制冷剂蒸汽通过如图12的(a)中例示的压力梯度，流入蒸汽管4c。图12是例示根据该实施例的冷却设备20的合流单元17的操作的剖视图。在合流单元17中或者在合流单元17和冷凝单元2之间冷凝的制冷剂的冷凝液体19，在合流单元17中作为冷凝液体19停留。保留在合流单元17中的冷凝液体19能够经由蒸汽管4a回流至竖直方向上的最上蒸发单元1。即使制冷剂的量增大，竖直方向上的最上蒸发单元1也能够使制冷剂通过分离罐3和分离配管8回流至下分离罐3和蒸发单元1。因而，能够通过在每个蒸发单元1中维持适当液体量的制冷剂，防止蒸发性能的退化。

上述冷却设备20能够应用于根据第六实施例的冷却系统30。

(第八例证性实施例)

将描述第八例证性实施例。图14是例示根据该实施例的冷却设备20的构造的剖视图。如图14中所示，根据该实施例的冷却设备20被布置成相应于在竖直方向上堆叠的多个电子装置，并且包括关于所述多个电子装置的多个蒸发单元1、冷凝单元2、分离罐3、蒸汽管4和液体管5。

该实施例的特征在于，包括被连接至冷凝单元2的多个液体管5。例如，在该实施例中，设置用于一个冷凝单元2和九个分离罐3(蒸发单元1)的三个液体管5a、5b和5c。三个液体管5a、5b和5c中的每个具有被连接至冷凝单元2的一端和被连接至每个不同分离罐3的入口6的另一端。

在图14中，液体管5a被连接至竖直方向上最上的分离罐3的入口6，液体管5b被从最上罐连接至第四分离罐3的入口6，并且液体管5c被从最上罐连接至第七分离罐3的入口6。

如图14中所示，连接至每个液体管5的最下级上的分离罐3的(即从最上罐起的第三和第六分离罐3的)分离配管8被连接至直接下方的分离罐3的(即液体管5所连接至的第四和第七分离罐3的)每个液体管5。

在例证性实施例中，液体管5的数目是3，然而不限于此，并且液体管5的数目可以是例如与分离罐3(蒸发单元1)的数目相等的9。在该情况下，液体管5中的每一个都被连接至分离罐3的入口6。

由此构造的冷却设备20的操作如下。由于气液密度差产生的浮力，在蒸发单元1中气化的气相制冷剂的蒸汽流径蒸汽管4，进入冷凝单元2。然后，气相制冷剂在冷凝单元2中冷却，从而成为冷凝液体。

在图14中，制冷剂的冷凝液体首先流入最靠近蒸汽管4(位于右边)的液体管5a，从而供应给被布置给最上蒸发器1的分离罐3。通过第二连接口7b，将已经流入最上的分离罐3中的冷凝液体供应给蒸发器1，从而在蒸发器1中再次气化。在冷凝液体的液面高度已经达到第二连接口7a后，就通过分离配管8，将冷凝液体供应给下分离罐3。此外，当冷凝液体的液面高度达到下分离罐3中的第二连接口7a时，冷凝液体就被供应给再下分离罐3。

然后，在冷凝器2中，还未流出至液体管5a的冷凝液体继而流入位于冷凝器2中央处的液体管5b。已经流入液体管5b中的冷凝液体被从最上处供应给第四分离罐3，并与冷凝液体已经流入液体管5a的情况一样被供应给蒸发器1和下分离罐3。

此外，在冷凝器2中，还未流出至液体管5b的冷凝液体被从离蒸汽管4(位于左侧)最远的液体管5c，供应给第七分离罐3。已经被供应给第七分离罐3的冷凝液体也受到上述循环过程。

因而，在根据该实施例的冷却设备20中，通过包括多个液体管5，在冷凝器2中冷却的制冷剂的冷凝液体被基本同时，经过多个液体管5供应给多个分离罐3。冷凝液体能够被迅速地供应给下分离罐3。因而，在下蒸发器1中，能够防止干涸现象，其中不会由于缺乏制冷剂供应而发生沸腾。

能够在下面的补充说明中指出上述实施例的一些或所有部分。然而，本发明不限于这些补充说明。

[附记1]

一种冷却设备，包括：储存制冷剂的第一蒸发单元；冷凝气相制冷剂的冷凝单元；和第一分离罐，液相制冷剂被注入所述第一分离罐，其中所述第一分离罐包括被连接至所述第一蒸发单元的第二连接口以及被布置在与所述第二连接口一样高或比所述第二连接口高的位置处的第一连接口，并且所述冷凝单元被连接至所述第一蒸发单元和所述第一分离罐。

[附记2]

根据附记所述的冷却设备，进一步包括被设置在所述第一分离罐的下方的第二分离罐以及被设置在所述第一蒸发单元的下方的第二蒸发单元，其中所述第一分离罐经由所述第一分离罐的所述第一连接口连接至所述第二分离罐，所述第二分离罐经由所述第二分离罐的第二连接口连接至所述第二蒸发单元，并且所述第二蒸发单元被连接至所述冷凝单元。

[附记3]

根据附记1或2所述的冷却设备，进一步包括被设置在所述第二分离罐的下方的第三分离罐以及被设置在所述第二蒸发单元的下方的第三蒸发单元，其中所述第二分离罐包括被布置在与所述第二分离罐的所述第二连接口一样高或比所述第二连接口高的位置处的第一连接口，所述第二分离罐经由所述第二分离罐的所述第一连接口连接至所述第三分离罐，所述第三分离罐经由所述第三分离罐的第二连接口连接至所述第三蒸发单元，并且所述第三蒸发单元被连接至所述冷凝单元。

[附记4]

根据附记1至3中任一项所述的冷却设备，其中所述第一连接口的下端被布置在与所述第二连接口的下端一样高或比所述第二连接口的下端高的位置处；并且所述第一连接口的上端被布置在与所述第二连接口的上端一样高或比所述第二连接口的上端高的位置处。

[附记5]

根据附记1至4中任一项所述的冷却设备，其中所述分离罐和所述蒸发单元被设置成在水平方向上彼此面对。

[附记6]

根据附记1至5中任一项所述的冷却设备，其中所述冷凝单元被设置在所述分离罐和所述蒸发单元的上方。

[附记7]

根据附记1至6中任一项所述的冷却设备，其中设置多组所述分离罐和所述蒸发单元，所述多组被在竖直方向上排列，最上的分离罐的入口经由液体管连接至所述冷凝单元，除了所述最上的分离罐之外的每个分离罐的入口经由分离配管连接至上分离罐的所述第一连接口，并且所述蒸发单元经由蒸汽管连接至所述冷凝单元。

[附记8]

根据附记1至7中任一项所述的冷却设备，其中所述蒸发单元经由单独独立的蒸汽管连接至所述冷凝单元。

[附记9]

根据附记1至8中任一项所述的冷却设备，进一步包括多个冷凝单元，其中所述蒸发单元经由所述蒸汽管单独连接至所述多个冷凝单元。

[附记10]

根据附记1至9中任一项所述的冷却设备，其中所述第二连接口经由配管连接至所述蒸发单元。

[附记11]

根据附记1至9中任一项所述的冷却设备，其中所述第二连接口与所述蒸发单元一体形成。

[附记12]

根据附记7所述的冷却设备，其中所述入口、所述第一连接口和所述第二连接口被设置在所述分离罐的同一侧表面上。

[附记13]

根据附记12所述的冷却设备，其中所述入口、所述第一连接口和所述第二连接口被布置在所述分离罐的与所述蒸发单元面对的侧表面上。

[附记14]

根据附记1至13中任一项所述的冷却系统，包括机架，所述机架包括壳体、电子装置和用于安装所述电子装置的多级安装架，其中所述蒸发单元和所述电子装置被设置在所述安装架上，以彼此面对，并且所述冷凝单元被设置在所述壳体的外侧。

[附记15]

根据附记14所述的冷却系统，其中所述壳体包括用于插入所述蒸汽管和所述液体管的通孔和用于将从所述电子装置送出的空气排出至外部的多个排放孔。

[附记16]

一种冷却设备，包括储存制冷剂的多个制冷剂储存单元和被设置在所述制冷剂储存单元的上方的冷凝单元，其中所述多个制冷剂储存单元中的第一制冷剂储存单元包括出口、入口和第一连接口，被连接至所述冷凝单元以使气相制冷剂循环的蒸汽管被连接至所述出口，所述入口被连接至液体管或第一分离配管，所述液体管被连接至所述冷凝单元以使液相制冷剂循环，所述第一分离配管被连接至位于所述第一制冷剂储存单元的上方的第二制冷剂储存单元，所述第一连接口用于将所连接的第二分离配管连接至位于所述第一制冷剂储存单元的竖直下方的第三制冷剂储存单元，并且所述第一连接口位于所述出口和所述入口的竖直下方。

[附记17]

根据附记16所述的冷却设备，其中所述制冷剂储存单元中的每一个包括蒸发单元和分离罐，所述蒸发单元包括所述出口，所述分离罐包括所述入口和所述第一连接口，并且所述蒸发单元和所述分离罐经由连接在所述第一连接口的下方的第二连接口彼此连通。

[附记18]

根据附记16或17所述的冷却设备，进一步包括被设置在所述多个制冷剂储存单元中的位于竖直方向上的最上部处的最上的制冷剂储存单元和所述冷凝单元之间的合流单元，其中所述合流单元被连接至与所述多个制冷剂储存单元连接的所述蒸汽管，且被连接至所述冷凝单元。

[附记19]

根据附记18所述的冷却设备，其中所述合流单元被设置成在水平方向上倾斜，并且被连接至所述最上的制冷剂储存单元的所述蒸汽管在任何其它蒸汽管的竖直下方的位置处连接至所述合流单元。

[附记20]

根据附记18所述的冷却设备，其中所述合流单元包括隔间，其中所述隔间被设置在除了被连接至所述最上的制冷剂储存单元的所述蒸汽管之外的其它蒸汽管连接至的所述连接口的周围。

[附记21]

根据附记1或16所述的冷却系统，其中设置多组分离罐和蒸发单元，所述多组被在竖直方向上排列，从所述冷凝单元起设置数目与所述蒸发器的相同或更少的多个液体管，所述多个液体管连接至所述多组中的所述分离罐的入口，且连接至所述分离罐的所述第一连接口以及被安装在所述分离罐的下方的分离罐的入口，并且所述液体管和来自所述第一连接口的所述分离配管彼此连接。

本发明不限于上述例证性实施例，并且在本发明中包括在不偏离本发明的要点的范围内作出的设计变化等。本申请要求基于2012年2月14日提交的日本专利申请特愿2012-029603以及2012年11月1日提交的日本专利申请特愿2012-241992的优先权，其公开内容在此通过引用以其整体并入。

工业实用性

本发明能够广泛地应用于下列冷却设备，该冷却设备冷却在竖直方向上布置在多级处的发热构件。

附图标记列表

1   蒸发单元

2   冷凝单元

3   分离罐

4   蒸汽管

5   液体管

6   入口

7a  第一连接口

7b  第二连接口

8   分离配管

9   出口

10  制冷剂储存单元

11  机架

12  电子装置

13  服务器机房

14  壳体

15  安装架

16  吹风机

17  合流单元

18  隔间

19  冷凝液体

20  冷却设备

30  冷却系统

Claims (19)

1.一种冷却设备，包括：

N(N是2或更大的整数)个制冷剂储存单元，所述N个制冷剂储存单元被设置在竖直方向上，且被构造成储存制冷剂；

冷凝单元，所述冷凝单元被设置在所述N个制冷剂储存单元的上方；

蒸汽管，所述蒸汽管用于使流出所述N个制冷剂储存单元的气相制冷剂循环至所述冷凝单元；

液体管，所述液体管用于使流出所述冷凝单元的液相制冷剂循环至最上的制冷剂储存单元；和

分离配管，所述分离配管用于使流出上制冷剂储存单元的液相制冷剂循环至下制冷剂储存单元，

其中所述液相制冷剂经由入口流入每个制冷剂储存单元，并从所述制冷剂储存单元经由在所述入口的下方形成的第一连接口流出。

2.根据权利要求1所述的冷却设备，其中

所述气相制冷剂从所述制冷剂储存单元经由出口流出至所述冷凝单元；并且

所述第一连接口被形成在所述出口的下方。

3.根据权利要求1或2所述的冷却设备，其中

所述N个制冷剂储存单元中的每个制冷剂储存单元包括被连接至所述液体管或所述分离配管的分离罐以及被连接至所述蒸汽管的蒸发单元；并且

所述分离罐和所述蒸发单元经由在所述第一连接口的下方形成的第二连接口彼此连接。

4.根据权利要求3所述的冷却设备，其中所述分离罐和所述蒸发单元被设置成在水平方向上彼此面对。

5.根据权利要求3或4所述的冷却设备，其中所述分离罐和所述蒸发单元经由配管彼此连接。

6.根据权利要求3或4所述的冷却设备，其中所述分离罐、所述蒸发单元和包括所述第二连接口的连接单元一体形成。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的冷却设备，其中所述入口、所述第一连接口和所述第二连接口被形成在所述分离罐的同一侧表面上。

8.根据权利要求7所述的冷却设备，其中所述入口、所述第一连接口和所述第二连接口被设置在所述分离罐的与所述蒸发单元面对的侧表面上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却设备，其中

所述第一连接口的下端被设定在与所述第二连接口的下端一样高或比所述第二连接口的下端高的位置处；并且

所述第一连接口的上端被设定在与所述第二连接口的上端一样高或比所述第二连接口的上端高的位置处。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的冷却设备，其中最下制冷剂储存单元的第一连接口被封闭。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的冷却设备，其中所述蒸汽管的数目是N，并且N个蒸汽管被布置成将对应的制冷剂储存单元连接至所述冷凝单元。

12.根据权利要求11所述的冷却设备，其中所述冷凝单元的数目是N，并且N个冷凝单元被布置成经由对应的蒸汽管连接至所述对应的制冷剂储存单元。

13.根据权利要求1至10中任一项所述的冷却设备，进一步包括：合流单元，所述合流单元被设置在所述最上的制冷剂储存单元和所述冷凝单元之间，并且所述合流单元被连接至第一蒸汽管，所述第一蒸汽管被连接至所述最上的制冷剂储存单元；N-1个第二蒸汽管，所述N-1个第二蒸汽管被连接至除了所述最上的制冷剂储存单元之外的所述制冷剂储存单元；和第三蒸汽管，所述第三蒸汽管被连接至所述冷凝单元，其中

所述第一蒸汽管的连接口位于所述N-1个第二蒸汽管的连接口的下方；并且

所述第三蒸汽管的连接口位于所述N-1个第二蒸汽管的所述连接口的上方。

14.根据权利要求13所述的冷却设备，其中所述合流单元在水平方向上倾斜。

15.根据权利要求13所述的冷却设备，其中所述合流单元包括在所述N-1个第二蒸汽管的所述连接口的周围设置的隔间。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的冷却设备，其中

设置n(2≤n≤N)个液体管；

所述n个液体管中的一个用于使流出所述冷凝单元的所述液相制冷剂循环至所述最上的制冷剂储存单元；并且

其余n-1个液体管被连接至代替所述分离配管的n-1个制冷剂储存单元，并且所述其余n-1个液体管用于使流出所述冷凝单元的所述液相制冷剂循环至所连接的n-1个制冷剂储存单元。

17.根据权利要求16所述的冷却设备，其中所述其余n-1个液体管被连接至位于直接上方的制冷剂储存单元的分离配管。

18.一种冷却系统，包括：

壳体；

电子装置；

用于安装所述电子装置的多级安装架；和

根据权利要求1至17中任一项所述的冷却设备，其中

所述蒸发单元和所述电子装置被设置在所述安装架上，以彼此面对，并且

所述冷凝单元被设置在所述壳体的外侧。

19.根据权利要求18所述的冷却系统，其中所述壳体包括用于插入所述蒸汽管和所述液体管的通孔和用于将从所述电子装置送出的空气排出至外部的多个排放孔。