CN108744851A - 一种用于大数据中心风冷的气水分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于大数据中心风冷的气水分离装置，属于气水分离装置技术领域，用于解决现有的进入到大数据中心的冷空气中含水量较高的问题。本发明包括罐体，罐体的中段设置冷却腔，冷却腔下方设置有第一排水装置，进气口连接有多个进气管，进气管的另一端贯穿冷却腔，每一进气管内壁均设置有若干第一导流片，冷却腔设置有通风管，通风管内壁的一侧设置多个沿竖直方向倾斜有第二导流片，通风管内壁的另一侧设置有第三导流片，第二导流片与第三导流片的一端均与通风管内壁连接且另一端均悬空错位设置，每一个第二导流片低端上表面连接导水管，每一通风管配设有合流管，每一合流管均连接有第二排水装置。

Description

一种用于大数据中心风冷的气水分离装置
技术领域
本发明涉及气水分离装置技术领域，更具体的是涉及一种用于大数据中心风冷的气水分离装置。
背景技术
大数据中心集中存放有大量的计算机，计算机在高速运转过程中将会产生大量热量，如果不能及时对计算机进行散热，轻则导致计算机运行速度变慢，重则会烧坏计算机主板等硬件设施，带来不可估量的损失，因此往往需要通过风冷的方式，带走大数据中心的热量，但是大数据中心的电脑都较为精密，需要对空气中的湿度有一定的要求，如果空气中含有大量水分，在风冷的过程中，冷空气将通过计算机内部，冷空气中的水分如果附着在计算机内部，大量水分的持续附着将会锈蚀电脑，降低电脑的使用寿命，并且水分进入到主板中时，甚至可能引起电路短路等不良影响。现有的气水分离通常直接采用固体干燥剂进行脱水，但是固体干燥剂在脱水过程中容易达到饱和状态，需要频繁更换固体干燥剂，脱水不彻底，亟需一种用于大数据中心风冷的气水分离装置将气水进行充分的分离，保证进入到大数据中心的冷却空气中不含有水。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有的进入到大数据中心的冷空气中含水量较高的问题，本发明提供一种用于大数据中心风冷的气水分离装置，其目的是通过挡板对冷空气中的水进行冷凝倒流，气体从上端逸出，液体从下端排除，达到气水分离的效果。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
本发明的用于大数据中心风冷的气水分离装置，包括罐体，所述罐体的侧壁设置有进气口，所述罐体的上端设置有出气管，其特征在于，所述罐体的中段设置冷却腔，所述冷却腔下方设置有第一排水装置，所述进气口连接有多个进气管，所述进气管的另一端贯穿冷却腔，每一进气管内壁均设置有若干沿气流方向倾斜的第一导流片，所述冷却腔设置有贯通冷却腔上端与下端的通风管，所述通风管内壁的一侧设置多个沿竖直方向倾斜有第二导流片，所述通风管内壁的另一侧设置有位于每一个第二导流片上方并与第二导流片相互平行的第三导流片，所述第二导流片与第三导流片的一端均与通风管内壁连接，所述第二导流片与第三导流片的另一端均悬空并错位设置，每一个第二导流片低端上表面连接导水管，每一通风管配设有合流管，与同一通风管相互连通的导水管均与合流管相互连通，每一合流管均连接有第二排水装置。
优选的，所述第二排水装置包括与合流管相互连通的环形管，所述环形管下端连接有导流管，所述导流管连接有第二排水管，导流管与第二排水管之间设置有水平位置低于导流管与第二排水管的压力腔，所述排水管设置有自动排水装置，采用该技术方案后，将通风管内收集的水进行集中收集，持续脱水过程中在对压力腔内的水产生压力，迫使盖板向上移动，进而使压力腔内的水排出到第二排水管内。
优选的，所述自动排水装置包括设置有压力腔与第二排水管的连接口的盖板，所述盖板上端设置有定位杆，所述第二排水管设置有固定块，所述固定块开设有与定位杆相互适配的滑槽采用该技术方案后，压力腔内的对盖板产生一个向上的力，使压力腔内的水通过盖板与第二排水管之间的间隙进入到第二排水管，但是第二排水管内的不能通过盖板进入到压力腔内，防止水回流。
优选的，所述第一排水装置包括外形呈漏斗形的收集槽，所述收集槽的下端设置有第一排水管，所述第一排水管的下端与压力腔相互连通，所述第一排水管内设置有单向阀，采用该技术方案后，使收集槽内的水能通过第二排水管进入到压力腔内，但是压力腔内的水以及气体不能通过第一排气管进入到收集槽内，保持压力腔内的压强。
优选的，所述单向阀包括设置在第一排水管内的连接管，所述连接管下端连接有水平管，所述水平管的两端均铰接有挡板，所述水平管的下端设有弧形凹槽，所述挡板设置有与弧形凹槽相互适配的弧形凸块，采用该技术方案后，使收集槽内的水能通过第二排水管进入到压力腔内，但是压力腔内的水以及气体不能通过第一排气管进入到收集槽内，保持压力腔内的压强。
优选的，所述压力腔连接有平衡管，所述平衡管位于第一排水管与第二排水管之间，所述平衡管的上端位于收集槽的上段，采用该技术方案后，将跟随水进入到压力腔的气体通过平衡管排出到收集槽内进行循环脱水，同时，平衡管的高度高，保证了压力腔内的水进行水封时压力腔内的压力稳定。
优选的，所述通风管倾斜设置，所述第二导流片设置在沿通风管倾斜方向的一侧，采用该技术方案后，通过增加通风管的长度，进而增加气体与通风管的接触时间与接触面积，使气体脱水更彻底。
优选的，所述冷却腔的一侧设置有进风扇，所述冷却腔的另一侧设置有排风扇，采用该技术方案后，保持冷却腔内的空气流动，使气体中的水经过第一导流片、第二导流片、第三导流片、以及多个通风管的内壁时，将空气中的水冷凝，实现水与气体的分离。
优选的，所述出气管配设有固体干燥剂，进一步将气体中残留的水分进行吸附，保证从出气管排出的气体的干燥度。
本发明的工作原理及工作过程为:
本发明用于进入到大数据中心的冷空气的气水分离，为使描述清楚，首先以气体的运动路径作一个说明，然后以分离出的液体为线索做一个说明；①、在罐体的中段设置有冷却腔，冷却腔的一侧设置有进风扇，冷却箱的另一侧设置有排风扇，使冷却腔的空气流通；含水量较多的冷空气从进气口进入到进气管内，在进气管内设置有若干个第一导流片，第一导流片的一端与进气管内壁相连接，第一刀流片的另一端悬空并沿冷空气运动方向倾斜设置，增加气体与导流板的接触面积，又由于进风扇与排风扇的作用，使冷却腔的温度降低，空气中的水冷凝到第一导流片上，在持续通入气体的过程中，第一导流片上的液体汇聚向下流动，流入到收集槽内；从进气管逸出的气体进入到通风管内，气体在通风管内向上移动，通风管倾斜设置在冷却通道内，通风管贯穿冷却管的上端与下端，通分管内设置有第二导流片与第三导流片，第二导流片一端倾斜设置在沿通风管倾斜方向的内壁上，第二导流片的另一端悬空设置，第三导流片的一端倾斜设置在远离通风管倾斜方向的内壁上，第三导流片的另一端同样悬空设置并且与第二导流片的悬空端错位设置，第二导流片与第三导流片相互平行，相邻第二导流片之间设置有第三导流片，相邻的第二导流片与第三导流片之间形成通风道，在第二导流片与内壁接触处连接有导水管，第二导流片上表面收集的水，以及第三导流片下表面收集的水均进入到导水管内，在竖直方向设置有多个导水管，同一通风管连接的导水管均与合流管相互连通，多个合流管的下端与环形管相互连通，气体在通风管内移动过程中，气体中的水冷凝到第二导流板、第三导流板以及通风管内壁，水进入到环形管中的过程中，一部分的气体也会进入到环形管中，进入到冷却腔上端的空气再通过固体干燥剂的进一步干燥后从出气管排出到用户或收集装置；②、本发明分离的水通过两个部分进行收集后排出到罐体外，一是外形呈漏斗形的收集槽收集的水，即是从进气管内排出的水，以及通风管内的少部分水，水进入到收集槽下端的第一排水管内，然后通过连接管进入到水平管中，水平管中的水蓄积，然后将设置在水平管两端的挡板挤压开，从挡板与水平管之间的间隙进入到压力腔内，挡板与水平管分别设置有弧形凸块与弧形凹槽，当不需要从第一排水管排水时，避免压力腔内的水从水平管进入到收集槽内，实现水以及气体能从收集槽内进入到压力腔，而压力腔内的水和气体不能通过第一连接管进入到收集槽内；脱水过过程中的另一部分水从环形管内进入到导流管内，然后进入到压力腔内，在通过第二排水管排出到罐体外，部分冷空气会跟随会进入到压力腔内，然后通过平衡管排出到收集槽内，在持续脱水的过程中，压力腔内的水不断蓄积，将平衡管的下端管口堵塞，然后通过水压迫使压力腔与第二排水管连接处的盖板向上移动，然后水从盖板与第二排水关的间隙进入到第二排水管，并且盖板上端连接有定位杆，定位杆配设有定位杆上下滑动的滑槽，使压力腔内的水能通过盖板进入到第二排水管，而第二排水管内的水不能进入到压力腔内，实现压力腔内的水蓄积到一定程度后就自动排水，需要说明的是盖板的材质采用轻质材料。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的进气管通风管巧妙设置的第一导流片、第二导流片和第三导流片，增加气体与第一导流片、第二导流片和第三导流片的接触面积，实现对气体中水分进行冷凝吸附，使气体中的水与气体充分分离。
2、第一排水管下端设置有单向阀，使收集槽内的水能进入到压力腔内，而压力腔内的水不能通过第一排水管进入到收集槽内，同时保持压力腔内的气压稳定。
3、压力腔与第二排水管的连接处设置有盖板，压力腔内的水能通过盖板进入到第二排水管，而第二排水管内的水不会回流进压力腔。
4、气体跟随水进入到压力腔内，通过与压力腔相互连通的平衡管进入到收集槽内，在持续脱水的过后中，压力腔内的水不断蓄积，最后将平衡管的下端水封，压力腔内的水挤压盖板，迫使盖板向上移动，水从盖板与第二排水管之间的间隙进入到第二排水管内，当压力腔内的水排出到一定程度时，失去对盖板向上的力，将压力腔内与第二排水管连接通道关闭，实现压力腔内的水积蓄一定程度时自动排水。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是A处放大示意图；
图3是B出放大示意图；
附图标记：1-罐体，2-进气口，3-进气管，301-第一导流片，4-通风管，401-环形管，402-第二导流片，403-第三导流片，404-导水管，405-合流管，5-冷却腔，61-进风扇，62-排风扇，7-收集槽，8-第一排水管，9-连接管，10-水平管，11-挡板，12-导流管，13-压力腔，14-第二排水管，15-盖板，16-定位杆，17-固定块，18-滑槽，19-平衡管，20-出气管，21-固体干燥剂，22-单向阀。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明的用于大数据中心风冷的气水分离装置，包括罐体1，所述罐体1的侧壁设置有进气口2，所述罐体1的上端设置有出气管20，其特征在于，所述罐体1的中段设置冷却腔5，所述冷却腔5下方设置有第一排水装置，所述进气口2连接有多个进气管3，所述进气管3的另一端贯穿冷却腔5，每一进气管3内壁均设置有若干沿气流方向倾斜的第一导流片301，所述冷却腔5设置有贯通冷却腔5上端与下端的通风管4，所述通风管4内壁的一侧设置多个沿竖直方向倾斜有第二导流片402，所述通风管4内壁的另一侧设置有位于每一个第二导流片402上方并与第二导流片402相互平行的第三导流片403，所述第二导流片402与第三导流片403的一端均与通风管4内壁连接，所述第二导流片402与第三导流片403的另一端均悬空并错位设置，每一个第二导流片402低端上表面连接导水管404，每一通风管4配设有合流管405，与同一通风管4相互连通的导水管404均与合流管405相互连通，每一合流管405均连接有第二排水装置。
本发明作为进一步优选的，所述第二排水装置包括与合流管405相互连通的环形管401，所述环形管401下端连接有导流管12，所述导流管12连接有第二排水管14，导流管12与第二排水管14之间设置有水平位置低于导流管12与第二排水管14的压力腔13，所述排水管设置有自动排水装置。
本发明作为进一步优选的，所述自动排水装置包括设置在压力腔13与第二排水管14的连接口的盖板15，所述盖板15上端设置有定位杆16，所述第二排水管14设置有固定块17，所述固定块17开设有与定位杆16相互适配的滑槽18。
本发明作为进一步优选的，所述第一排水装置包括外形呈漏斗形的收集槽7，所述收集槽7的下端设置有第一排水管8，所述第一排水管8的下端与压力腔13相互连通，所述第一排水管8内设置有单向阀22。
本发明作为进一步优选的，所述单向阀22包括设置在第一排水管8内的连接管9，所述连接管9下端连接有水平管10，所述水平管10的两端均铰接有挡板11，所述水平管10的下端设有弧形凹槽，所述挡板11设置有与弧形凹槽相互适配的弧形凸块。
本发明作为进一步优选的，所述压力腔13连接有平衡管19，所述平衡管19位于第一排水管8与第二排水管14之间，所述平衡管19的上端位于收集槽7的上段。
本发明作为进一步优选的，所述通风管4倾斜设置，所述第二导流片402设置在沿通风管4倾斜方向的一侧。
本发明作为进一步优选的，所述冷却腔5的一侧设置有进风扇61，所述冷却腔5的另一侧设置有排风扇62。
本发明作为进一步优选的，所述出气管20配设有固体干燥剂21。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于大数据中心风冷的气水分离装置，包括罐体(1)，所述罐体(1)的侧壁设置有进气口(2)，所述罐体(1)的上端设置有出气管(20)，其特征在于，所述罐体(1)的中段设置冷却腔(5)，所述冷却腔(5)下方设置有第一排水装置，所述进气口(2)连接有进气管(3)，所述进气管(3)的另一端贯穿冷却腔(5)，每一进气管(3)内壁均设置有若干沿气流方向倾斜的第一导流片(301)，所述冷却腔(5)设置有贯通冷却腔(5)上端与下端的通风管(4)，所述通风管(4)内壁的一侧设置有多个沿竖直方向倾斜的第二导流片(402)，所述通风管(4)内壁的另一侧设置有位于每一个第二导流片(402)上方并与第二导流片(402)相互平行的第三导流片(403)，所述第二导流片(402)与第三导流片(403)的一端均与通风管(4)内壁连接，所述第二导流片(402)与第三导流片(403)的另一端均悬空并错位设置，每一个第二导流片(402)低端上表面连接导水管(404)，每一通风管(4)配设有合流管(405)，与同一通风管(4)相互连通的导水管(404)均与合流管(405)相互连通，每一合流管(405)均连接有第二排水装置。
2.根据权利要求1所述的用于大数据中心风冷的气水分离装置，其特征在于，所述第二排水装置包括与合流管(405)相互连通的环形管(401)，所述环形管(401)下端连接有导流管(12)，所述导流管(12)连接有第二排水管(14)，导流管(12)与第二排水管(14)之间设置有水平位置低于导流管(12)与第二排水管(14)的压力腔(13)，所述第二排水管(14)设置有自动排水装置。
3.根据权利要求2所述的用于大数据中心风冷的气水分离装置，其特征在于，所述自动排水装置包括设置在压力腔(13)与第二排水管(14)的连接口的盖板(15)，所述盖板(15)上端设置有定位杆(16)，所述第二排水管(14)设置有固定块(17)，所述固定块(17)开设有与定位杆(16)相互适配的滑槽(18)。
4.根据权利要求1所述的用于大数据中心风冷的气水分离装置，其特征在于，所述第一排水装置包括外形呈漏斗形的收集槽(7)，所述收集槽(7)的下端设置有第一排水管(8)，所述第一排水管(8)的下端与压力腔(13)相互连通，所述第一排水管(8)内设置有单向阀(22)。
5.根据权利要求4所述的用于大数据中心风冷的气水分离装置，其特征在于，所述单向阀(22)包括设置在第一排水管(8)内的连接管(9)，所述连接管(9)下端连接有水平管(10)，所述水平管(10)的两端均铰接有挡板(11)，所述水平管(10)的两端均设有弧形凹槽，所述挡板(11)设置有与弧形凹槽相互适配的弧形凸块。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的用于大数据中心风冷的气水分离装置，其特征在于，所述压力腔(13)连接有平衡管(19)，所述平衡管(19)位于第一排水管(8)与第二排水管(14)之间，所述平衡管(19)的上端位于收集槽(7)的上段。
7.根据权利要求1所述的用于大数据中心风冷的气水分离装置，其特征在于，所述通风管(4)倾斜设置，所述第二导流片(402)设置在沿通风管(4)倾斜方向的一侧。
8.根据权利要求1所述的用于大数据中心风冷的气水分离装置，其特征在于，所述冷却腔(5)的一侧设置有进风扇(61)，所述冷却腔(5)的另一侧设置有排风扇(62)。
9.根据权利要求1所述的用于大数据中心风冷的气水分离装置，其特征在于，所述出气管(20)配设有固体干燥剂(21)。
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