CN111417292B - 一种适用于数据中心的新型行级冷板冷却系统及其成套装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统及其成套装置,包括新型行级冷板冷却系统、第一机柜、第二机柜、机柜送风孔板、机柜回风孔板、系统进风口、系统出风口、循环风扇、制冷剂冷凝单元、冷媒泵、分液器、集气器等。本发明利用新型行级冷板冷却系统,冷空气从新型行级冷板冷却系统进入到机柜中,对机柜各层的服务器行级冷却,温度升高后,进入新型行级冷板冷却系统中降温,冷空气重新进入机柜,对服务器行级冷却,形成换热循环。本发明通过特殊设计的T型管道结构实现对气流的均匀高效的冷却效果和降低能耗的目的。
Description
技术领域
本发明属于数据中心冷却的技术领域,具体来说,涉及一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统。
背景技术
随着移动数据、云计算和大数据业务的迅猛发展,数据机房内高热密度服务器的数量逐渐增多,传统的地板送风方式不仅不能满足高热密度数据机房的散热需求,而且不能对数据机房内的机柜进行针对性的散热,造成“局部热点”的问题。
为了应对房间级制冷系统配送冷风和排出废热方面所面临的挑战,紧靠热源的行级制冷方案应运而生,行级制冷技术将空调机组列入机柜行中,通常采用正面水平送风,背面回风的气流组织形式,主要有以下几个方面的优势:
a)空调机组紧靠热源设计,极大地缩短了送回风路径,减少了冷风与废热的混合,有利于实现冷量的最大化利用;另一方面可以有效降低送风过程中的风阻和压力,减少风机的功耗,达到节约能源、降低能耗的效果;b)具有较高的显热比,从而避免了空调内冷却盘管结露而造成的被动除湿,使冷量可以更多地用于冷却IT设备的显冷量;c)采用全新的水平送风方式,可以有效降低机柜正面的垂直温度梯度,减少局部热点的产生。
现有关于数据机房服务器机柜冷却的公开文献中,中国专利CN207573806U公开了一种数据机房机柜冷却系统,该专利将多个机柜的出风口与热交换箱体连接,机柜中的热空气通过输送单元汇总到热交换箱体内,与热交换箱内的蒸发器起到保护作用;该专利将多个机柜的热空气集中接触变成冷气流后排放到室内空气中,新的空气沿着机柜的进风口进入到机柜,从而降低了各个机柜中的温度,对机柜内的电子元件处理后再排放到室内空气中,室内空气再沿着机柜进风口对服务器进行冷却。这样的冷却方式只能对数据机房的热环境做出改善,但是对机柜中的服务器的冷却效率仍然不高,并且集中处理的热空气热量较大,需要消耗大量冷量。
针对上述问题,本发明公开了一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统及其成套装置,通过新型行级冷板冷却系统,对第一机柜和第二机柜中的服务器进行行级冷却,冷空气流经服务器温度升高后,经机柜回风孔板进入新型行级冷板冷却系统降温,空气温度降低后经由机柜送风孔板进入第一机柜和第二机柜,再次对第一机柜和第二机柜中的服务器进行降温,形成换热循环;本发明中的每块新型行级冷板中均采用T型制冷剂管道配置形式,不仅可以实现对气流的均匀高效的冷却效果,同时可有效地降低制冷剂的流动阻力,提高了新型行级冷板的冷却效率,降低了能源消耗。
发明内容
本发明公开了一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统及其成套装置,本发明的第一个目的是提供一种适用于数据中心机柜的新型行级冷板冷却系统,新型行级冷板冷却系统中的冷板通过采用T型制冷剂管道配置形式,改善冷板的冷却效果,降低冷板中制冷剂管道的流动阻力,提高冷板的冷却效率;本发明的第二个设计目的设计一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统及其成套装置。
为实现本发明的目的,本发明实施例采用以下技术方案:
本发明公开了一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统及其成套装置,其特征在于,包括新型行级冷板冷却系统、第一机柜、第二机柜、机柜前门、机柜后门、机柜送风孔板、机柜回风孔板、系统进风口、系统出风口、系统前门、系统后门、循环风扇、制冷剂冷凝单元、冷媒泵、分液器、集气器;
实现本发明的第一个目的技术方案是新型行级冷板冷却系统中的新型行级冷板采用T型制冷剂管道配置形式,降低管道中的流动阻力,制冷剂通过管道上的喷嘴冲击新型行级冷板底面,提高新型冷板的制冷效果;
新型行级冷板冷却系统包括第一新型行级冷板、第二新型行级冷板、第三新型行级冷板、第四新型行级冷板、第一行级冷板保温层、第二行级冷板保温层、第三行级冷板保温层、第四行级冷板保温层、第一风道和第二风道;
第一新型行级冷板、第二新型行级冷板、第三新型行级冷板、第四新型行级冷板的尺寸均为1500mm高、500mm宽、20mm厚;
第一新型行级冷板、第二新型行级冷板、第三新型行级冷板、第四新型行级冷板内部均设置供液管和T型管道;
所述的供液管的直径为:0.04m~0.06m,T型管道的直径为:0.01m~0.06m;
T型管道有3级支路构成,第一级支路与第二级支路长度的比值、第二级支路与第三级支路长度的比值均为21/7,第一级支路与第二级支路管径的比值、第二级支路与第三级支路管径的比值均为23/7;
所述的T型管道,其特征在于,每一级支路上设置一定大小和数量的喷嘴,喷嘴与T型管道呈45°角倾斜布置,喷嘴的直径不低于0.1mm,喷嘴与行级冷板底面之间的距离是喷嘴直径的1~10倍,喷嘴之间的距离为喷嘴直径的1.8~300倍;
T型管道内制冷剂通过喷嘴喷射到新型行级冷板底面,实现冲击冷却,进而降低新型行级冷板底面温度。
所述的第一新型行级冷板、第二新型行级冷板、第三新型行级冷板、第四新型行级冷板的背面分别设置第一行级冷板保温层、第二行级冷板保温层、第三行级冷板保温层、第四行级冷板保温层;
第一新型行级冷板和第四新型行级冷板通过第一行级冷板保温层和第四行级冷板保温层分别与第一机柜和第二机柜的侧面连接,第二新型行级冷板和第三新型行级冷板通过第二行级冷板保温层和第三行级冷板保温层背面连接;
第一新型行级冷板正面和第二新型行级冷板正面相对,形成第一风道,第三新型行级冷板和第四新型行级冷板的正面相对,形成第二风道,第一新型行级冷板正面和第二新型行级冷板正面的距离、第三新型行级冷板和第四新型行级冷板正面的距离不低于30mm;
系统后门上安装循环风扇;
实现本发明的第二个目的技术方案是在将机柜中的热空气经过新型行级冷板冷却系统冷却降温后,冷空气重新进入到机柜中,对机柜里的服务器进行循环行级冷却;
作为优选例,所述的第一机柜和第二机柜的尺寸均为800mm长、600mm宽、1500mm高;第一机柜和第二机柜使用金属板对机柜分隔为n(n>1)层,用于放置服务器,第一机柜和第二机柜的右前侧和左前侧分别采用多孔板,作为机柜送风孔板,第一机柜和第二机柜的右后侧和左后侧分别采用多孔板,作为机柜回风孔板,机柜送风孔板和机柜回风孔板的尺寸宽为50mm,高为1500mm;
所述的机柜送风孔板和机柜回风孔板的开孔率的范围在40%~50%;
第一机柜与第二机柜的侧面之间保持不小于200mm的间距用于安装新型行级冷板冷却系统;
制冷剂冷凝单元的第一输出端连接第一管道的输入端,第一管道的输出端连接冷媒泵的输入端,冷媒泵的输出端连接第二管道的输入端,第二管道的输出端连接分液器的输入端,分液器的第一输出端连接第三管道的输入端,第三管道的输出端连接第一膨胀阀的输入端,第一膨胀阀的输出端连接第四管道的输入端,第四管道的输出端连接第一新型行级冷板中的供液管的输入端,第一新型行级冷板中的供液管的输出端连接第一新型行级冷板中的T型管道的输入端,第一新型行级冷板的空腔的输出端连接第五管道的输入端,第五管道的输出端连接集气器的第一输入端,集气器的输出端连接第六管道的输入端,第六管道的输出端连接制冷剂冷凝单元的第一输入端;
分液器的第二输出端连接第七管道的输入端,第七管道的输出端连接第二膨胀阀的输入端,第二膨胀阀的输出端连接第八管道的输入端,第八管道的输出端连接第二新型行级冷板中的供液管的输入端,第二新型行级冷板中的供液管的输出端连接第二新型行级冷板中的T型管道的输入端,第二新型行级冷板的空腔的输出端连接第九管道的输入端,第九管道的输出端连接集气器的第二输入端;
分液器的第三输出端连接第十管道的输入端,第十管道的输出端连接第三膨胀阀的输入端,第三膨胀阀的输出端连接第十一管道的输入端,第十一管道的输出端连接第三新型行级冷板中的供液管的输入端,第三新型行级冷板中的供液管的输出端连接第三新型行级冷板中的T型管道的输入端,第三新型行级冷板的空腔输出端连接第十二管道的输入端,第十二管道的输出端连接集气器的第三输入端;
分液器的第四输出端连接第十三管道的输入端,第十三管道的输出端连接第四膨胀阀的输入端,第四膨胀阀的输出端连接第十四管道的输入端,第十四管道的输出端连接第四新型行级冷板中的供液管的输入端,第四新型行级冷板中的供液管的输出端连接第四新型行级冷板中的T型管道的输入端,第四新型行级冷板的空腔的输出端连接第十五管道的输入端,第十五管道的输出端连接集气器的第四输入端;
第十六管道的输出端连接制冷剂冷凝单元的第二输入端,制冷剂冷凝单元的第二输出端连接第十七管道的输入端;
第十六管道为冷却水进水管,第十七管道为冷却水出水管。
空气在新型行级冷板冷却系统及其成套装置的循环流程:新型行级冷板冷却系统内的冷空气在压力作用下,沿着机柜进风孔板进入到机柜中,对机柜中的服务器进行行级冷却,冷空气吸收热量,温度升高,沿着机柜回风孔板排出机柜,热空气在压力作用下,沿着系统进风口进入到新型行级冷板冷却系统的第一风道和第二风道中,与新型行级冷板冷却系统进行换热,热空气吸收冷量变为冷空气,沿着系统出风口在循环风扇的作用下,重新对机柜中的服务器进行循环行级冷却。
与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:本发明中新型行级冷板冷却系统中的新型行级冷板里的制冷剂管道采用T型管路布置方式,通过合理设置管道的长度和管径,有效地降低了管道的流动阻力,进而降低制冷剂的输送功耗,提高了冷却效率;本发明中T型管路布置结合冲击冷却的方式,可以使得对新型行级冷板的冷却效果更加均匀;本发明中分别对机柜中每层服务器进行行级冷却,缩短了气流路径的长度,更加具有针对性,解决了机柜局部温度偏高的问题;本发明中将机柜中的空气进行封闭地循环冷却,既改善了数据机房的热环境,又有效地减少了能源消耗。
附图说明
图1是一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统及其成套装置示意图。
图2是新型行级冷板冷却系统及机柜的主视图。
图3是新型行级冷板的尺寸图。
图4是T型管道示意图。
图5是新型行级冷板冷却系统示意图。
图6是机柜送(回)风孔板尺寸图。
图1-图6中的标号名称:新型行级冷板冷却系统1、第一机柜2、第二机柜3、机柜前门4、机柜后门5、机柜送风孔板6、机柜回风孔板7、系统出风口8、系统进风口9、系统前门10、系统后门11、循环风扇12、制冷剂冷凝单元13、冷媒泵14、分液器15、集气器16、供液管GY、第一新型行级冷板101、第二新型行级冷板102、第三新型行级冷板103、第四新型行级冷板104、第一行级冷板保温层1011、第二行级冷板保温层1021、第三行级冷板保温层1031、第四行级冷板保温层1041、第一风道FD1、第二风道FD2、T型管道T1、喷嘴P1、供液管GY、新型行级冷板底面LD、新型行级冷板的空腔Q1、第一管道G1、第二管道G2、第三管道G3、第四管道G4、第五管道G5、第六管道G6、第七管道G7、第八管道G8、第九管道G9、第十管道G10、第十一管道G11、第十二管道G12、第十三管道G13、第十四管道G14、第十五管道G15、第十六管道G16、第十七管道G17、第一膨胀阀F1、第二膨胀阀F2、第三膨胀阀F3、第四膨胀阀F4。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明实施例的技术方案进行详细说明。
图1所示的第一机柜2和第二机柜3为机柜俯视图;
如图1所示,本发明实施例的一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于该装置包括新型行级冷板冷却系统1、第一机柜2、第二机柜3、机柜前门4、机柜后门5、机柜送风孔板6、机柜回风孔板7、新型行级冷板冷却系统出风口8、新型行级冷板冷却系统进风口9、新型行级冷板冷却系统前门10、新型行级冷板冷却系统后门11、循环风扇12、制冷剂冷凝单元13、冷媒泵14、分液器15、集气器16;
新型行级冷板冷却系统1包括第一新型行级冷板101、第二新型行级冷板102、第三新型行级冷板103、第四新型行级冷板104;
第一新型行级冷板101、第二新型行级冷板102、第三新型行级冷板103、第四新型行级冷板104的尺寸均为1500mm高、500mm宽、20mm厚;
第一新型行级冷板101、第二新型行级冷板102、第三新型行级冷板103、第四新型行级冷板104内部均设置供液管GY和T型管道T1;
所述的供液管GY的直径为:0.04m~0.06m,T型管道T1的直径为:0.01m~0.06m;
T型管道T1由3级支路构成,第一级支路与第二级支路长度的比值、第二级支路与第三级支路长度的比值均为21/7,第一级支路与第二级支路管径的比值、第二级支路与第三级支路管径的比值均为23/7;
所述的T型管道T1,其特征在于,每一级支路上设置一定大小和数量的喷嘴P1,喷嘴P1与T型管道T1呈45°角倾斜布置,喷嘴P1的直径不低于0.1mm,喷嘴P1与行级冷板底面LD之间的距离是喷嘴P1直径的1~10倍,喷嘴P1之间的距离为喷嘴P1直径的1.8~300倍;
T型管道T1内制冷剂通过喷嘴P1喷射到冷板底面LD,实现冲击冷却,进而降低冷板底面LD温度。
第一新型行级冷板101、第二新型行级冷板102、第三新型行级冷板103、第四新型行级冷板104的背面分别设置第一行级冷板保温层1011、第二行级冷板保温层1021、第三行级冷板保温层1031、第四行级冷板保温层1041;
第一新型行级冷板101和第四新型行级冷板104通过第一行级冷板保温层1011和第四行级冷板保温层1041分别与第一机柜2和第二机柜3的侧面连接,第二新型行级冷板102和第三新型行级冷板103通过第二行级冷板保温层1021和第三行级冷板保温层1031背面连接;
第一新型行级冷板101正面和第二新型行级冷板102正面相对,形成第一风道FD1,第三新型行级冷板103和第四新型行级冷板104的正面相对,形成第二风道FD2,第一新型行级冷板101正面和第二新型行级冷板102正面的距离、第三新型行级冷板103和第四新型行级冷板104正面的距离不低于30mm;
系统后门11安装循环风扇12;
作为优选例,所述的第一机柜2和第二机柜3的尺寸均为800mm长、600mm宽、1500mm高;使用金属板将机柜分隔为n(n>1)层,用于放置服务器;第一机柜2和第二机柜3的右前侧和左前侧分别采用多孔板,作为机柜送风孔板6,第一机柜2和第二机柜3的右后侧和左后侧分别采用多孔板,作为机柜回风孔板7;机柜送风孔板6和机柜回风孔板7的尺寸宽为50mm,高为1500mm;
所述的机柜送风孔板6和机柜回风孔板7的开孔率的范围在40%~50%;
第一机柜2与第二机柜3的侧面之间保持不小于200mm的间距用于安装新型行级冷板冷却系统1;
为确保该装置稳定运行,管道连接十分重要:制冷剂冷凝单元13的第一输出端连接第一管道G1的输入端,第一管道G1的输出端连接冷媒泵14的输入端,冷媒泵14的输出端连接第二管道G2的输入端,第二管道G2的输出端连接分液器15的输入端,分液器15的第一输出端连接第三管道G3的输入端,第三管道G3的输出端连接第一膨胀阀F1的输入端,第一膨胀阀F1的输出端连接第四管道G4的输入端,第四管道G4的输出端连接第一新型行级冷板101中的供液管GY的输入端,第一新型行级冷板101中的供液管GY的输出端连接第一新型行级冷板101中的T型管道T1的输入端,第一新型行级冷板101的空腔Q1的输出端连接第五管道G5的输入端,第五管道G5的输出端连接集气器16的第一输入端,集气器16的输出端连接第六管道G6的输入端,第六管道G6的输出端连接制冷剂冷凝单元13的第一输入端;
分液器15的第二输出端连接第七管道G7的输入端,第七管道G7的输出端连接第二膨胀阀F2的输入端,第二膨胀阀F2的输出端连接第八管道G8的输入端,第八管道G8的输出端连接第二新型行级冷板102中的供液管GY的输入端,第二新型行级冷板102中的供液管GY的输出端连接第二新型行级冷板102中的T型管道T1的输入端,第二新型行级冷板102的空腔Q1的输出端连接第九管道G9的输入端,第九管道G9的输出端连接集气器16的第二输入端;
分液器15的第三输出端连接第十管道G10的输入端,第十管道G10的输出端连接第三膨胀阀F3的输入端,第三膨胀阀F3的输出端连接第十一管道G11的输入端,第十一管道G11的输出端连接第三新型行级冷板103中的供液管GY的输入端,第三新型行级冷板103中的供液管GY的输出端连接第三新型行级冷板103中的T型管道T1的输入端,第三新型行级冷板103的空腔Q1输出端连接第十二管道G12的输入端,第十二管道G12的输出端连接集气器16的第三输入端;
分液器15的第四输出端连接第十三管道G13的输入端,第十三管道G13的输出端连接第四膨胀阀F4的输入端,第四膨胀阀F4的输出端连接第十四管道G14的输入端,第十四管道G14的输出端连接第四新型行级冷板104中的供液管GY的输入端,第四新型行级冷板104中的供液管GY的输出端连接第四新型行级冷板104中的T型管道T1的输入端,第四新型行级冷板104的空腔Q1的输出端连接第十五管道G15的输入端,第十五管道G15的输出端连接集气器16的第四输入端;
第十六管道G16的输出端连接制冷剂冷凝单元13的第二输入端,制冷剂冷凝单元13的第二输出端连接第十七管道G17的输入端;
第十六管道G16为冷却水进水管,第十七管道G17为冷却水出水管。
所述的液态制冷剂可以是HFE7000、FC-72、FC40和R134a等的一种;
所述的冷却水可以由冷却塔、地下水或者自来水的供给。
制冷剂在新型行级冷板冷却系统中工质循环过程:低温高压的液态制冷剂从制冷剂制冷单元13中流出,沿着第一管道G1进入到冷媒泵14,在冷媒泵14的作用下经第二管道G2进入到分液器15中,再从分液器15的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端分别流过第一膨胀阀F1、第二膨胀阀F2、第三膨胀阀F3、第四膨胀阀F4,在节流作用下,低温高压的液态制冷剂变为低温低压的液态制冷剂后分别流入到第一新型行级冷板101中的T型管道T1、第二新型行级冷板102中的T型管道T1、第三新型行级冷板103中的T型管道T1、第四新型行级冷板104中的T型管道T1中,低温低压的液态制冷剂沿着T型管道T1上开设的喷嘴P1对第一新型行级冷板101中的冷板底面LD、第二新型行级冷板102中的冷板底面LD、第三新型行级冷板103中的行级冷板底面LD、第四新型行级冷板104中的行级冷板底面LD进行冲击冷却,低温低压的液态制冷剂吸收第一风道FD1和第二风道FD2中高温空气的热量后变为高压饱和的制冷剂蒸汽,高压饱和的气态制冷剂分别沿着第五管道G5、第九管道G9、第十二管道G12、第十五管道G15流出第一新型行级冷板101、第二新型行级冷板102、第三新型行级冷板103、第四新型行级冷板104,并由集气器16的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端进入到集气器16,流过集气器16的高压饱和的气态制冷剂经过集气器16的输出端并沿着第六管道G6和制冷剂冷凝单元13的第一输入端进入到制冷剂冷凝单元13;
冷却水经由第十六管道G16由制冷剂冷凝单元13的第二输入端流进制冷剂冷凝单元13,与制冷剂冷凝单元13中的高压饱和气态制冷剂进行热量交换,冷却水吸收热量温度升高,经由制冷剂冷凝单元13的第二输出端流出制冷剂冷凝单元13;
高压饱和气态制冷剂放出热量转变为低温高压液态制冷剂,经由制冷剂冷凝单元13的第一输出端流出制冷剂冷凝单元13,重新对新型行级冷板冷却系统1进行冷却,形成冷却循环。
空气在新型行级冷板冷却系统1中循环过程:新型行级冷板冷却系统1内的冷空气在压力作用下,沿着机柜送风孔板6进入到第一机柜2和第二机柜3中,分别对第一机柜2和第二机柜3中的服务器进行行级冷却,冷空气吸收热量,温度升高,沿着机柜回风孔板7排出第一机柜2和第二机柜3,热空气在压力作用下,沿着系统进风口9进入到新型行级冷板冷却系统1的第一风道FD1和第二风道FD2中,与新型行级冷板冷却系统1进行换热,热空气吸收冷量变为冷空气,沿着系统出风口8在循环风扇12的作用下,从机柜送风孔板6进入到第一机柜2和第二机柜3中,重新对第一机柜2和第二机柜3中的服务器进行循环行级冷却。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于,包括新型行级冷板冷却系统(1)、第一机柜(2)、第二机柜(3)、机柜前门(4)、机柜后门(5)、机柜送风孔板(6)、机柜回风孔板(7)、系统出风口(8)、系统进风口(9)、系统前门(10)、系统后门(11)、循环风扇(12)、制冷剂冷凝单元(13)、冷媒泵(14)、分液器(15)、集气器(16);
新型行级冷板冷却系统(1)包括第一新型行级冷板(101)、第二新型行级冷板(102)、第三新型行级冷板(103)、第四新型行级冷板(104)、第一行级冷板保温层(1011)、第二行级冷板保温层(1021)、第三行级冷板保温层(1031)、第四行级冷板保温层(1041)、第一风道(FD1)和第二风道(FD2);
第一新型行级冷板(101)、第二新型行级冷板(102)、第三新型行级冷板(103)、第四新型行级冷板(104)内部均设置供液管(GY)和T型管道(T1);
T型管道(T1)由3级支路构成,第一级支路与第二级支路长度的比值、第二级支路与第三级支路长度的比值均为21/7,第一级支路与第二级支路管径的比值、第二级支路与第三级支路管径的比值均为23/7;
所述的T型管道(T1),每一级支路上设置一定大小和数量的喷嘴(P1),喷嘴(P1)与T型管道(T1)呈45°角倾斜布置,喷嘴(P1)的直径不低于0.1mm,喷嘴(P1)与行级冷板底面(LD)之间的距离是喷嘴(P1)直径的1~10倍,喷嘴(P1)之间的距离为喷嘴(P1)直径的1.8~300倍;
T型管道(T1)内制冷剂通过喷嘴(P1)喷射到冷板底面(LD),实现冲击冷却,进而降低冷板底面(LD)温度。
2.按照权利要求1所述的一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于,所述的第一新型行级冷板(101)、第二新型行级冷板(102)、第三新型行级冷板(103)、第四新型行级冷板(104)的背面分别设置第一行级冷板保温层(1011)、第二行级冷板保温层(1021)、第三行级冷板保温层(1031)和第四行级冷板保温层(1041);
第一新型行级冷板(101)和第四新型行级冷板(104)通过第一行级冷板保温层(1011)和第四行级冷板保温层(1041)分别与第一机柜(2)和第二机柜(3)的侧面连接,第二新型行级冷板(102)和第三新型行级冷板(103)通过第二行级冷板保温层(1021)和第三行级冷板保温层(1031)背面连接;
第一新型行级冷板(101)正面和第二新型行级冷板(102)正面相对,形成第一风道(FD1),第三新型行级冷板(103)和第四新型行级冷板(104)的正面相对,形成第二风道(FD2),第一新型行级冷板(101)正面和第二新型行级冷板(102)正面的距离、第三新型行级冷板(103)和第四新型行级冷板(104)正面的距离均不低于30mm;
系统后门(11)上安装循环风扇(12)。
3.按照权利要求1所述的一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于,所述的第一机柜(2)和第二机柜(3)使用金属板对机柜分隔为n(n>1)层,用于放置服务器,第一机柜(2)和第二机柜(3)的右前侧和左前侧分别采用多孔板,作为机柜送风孔板(6),第一机柜(2)和第二机柜(3)的右后侧和左后侧分别采用多孔板,作为机柜回风孔板(7),机柜送风孔板(6)和机柜回风孔板(7)的尺寸宽为50mm,高为1500mm;
所述的机柜送风孔板(6)和机柜回风孔板(7),其开孔率的范围在40%~60%之间;
第一机柜(2)与第二机柜(3)的侧面之间保持不小于200mm的间距用于安装新型行级冷板冷却系统(1)。
4.按照权利要求1所述的一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于,制冷剂冷凝单元(13)的第一输出端连接第一管道(G1)的输入端,第一管道(G1)的输出端连接冷媒泵(14)的输入端,冷媒泵(14)的输出端连接第二管道(G2)的输入端,第二管道(G2)的输出端连接分液器(15)的输入端,分液器(15)的第一输出端连接第三管道(G3)的输入端,第三管道(G3)的输出端连接第一膨胀阀(F1)的输入端,第一膨胀阀(F1)的输出端连接第四管道(G4)的输入端,第四管道(G4)的输出端连接第一新型行级冷板(101)中的供液管(GY)的输入端,第一新型行级冷板(101)中的供液管(GY)的输出端连接第一新型行级冷板(101)中的T型管道(T1)的输入端,第一新型行级冷板(101)中的空腔(Q1)的输出端连接第五管道(G5)的输入端,第五管道(G5)的输出端连接集气器(16)的第一输入端,集气器(16)的输出端连接第六管道(G6)的输入端,第六管道(G6)的输出端连接制冷剂冷凝单元(13)的第一输入端;
分液器(15)的第二输出端连接第七管道(G7)的输入端,第七管道(G7)的输出端连接第二膨胀阀(F2)的输入端,第二膨胀阀(F2)的输出端连接第八管道(G8)的输入端,第八管道(G8)的输出端连接第二新型行级冷板(102)中的供液管(GY)的输入端,第二新型行级冷板(102)中的供液管(GY)的输出端连接第二新型行级冷板(102)中的T型管道(T1)的输入端,第二新型行级冷板(102)中的空腔(Q1)的输出端连接第九管道(G9)的输入端,第九管道(G9)的输出端连接集气器(16)的第二输入端;
分液器(15)的第三输出端连接第十管道(G10)的输入端,第十管道(G10)的输出端连接第三膨胀阀(F3)的输入端,第三膨胀阀(F3)的输出端连接第十一管道(G11)的输入端,第十一管道(G11)的输出端连接第三新型行级冷板(103)中的供液管(GY)的输入端,第三新型行级冷板(103)中的供液管(GY)的输出端连接第三新型行级冷板(103)中的T型管道(T1)的输入端,第三新型行级冷板(103)中的空腔(Q1)输出端连接第十二管道(G12)的输入端,第十二管道(G12)的输出端连接集气器(16)的第三输入端;
分液器(15)的第四输出端连接第十三管道(G13)的输入端,第十三管道(G13)的输出端连接第四膨胀阀(F4)的输入端,第四膨胀阀(F4)的输出端连接第十四管道(G14)的输入端,第十四管道(G14)的输出端连接第四新型行级冷板(104)中的供液管(GY)的输入端,第四新型行级冷板(104)中的供液管(GY)的输出端连接第四新型行级冷板(104)中的T型管道(T1)的输入端,第四新型行级冷板(104)中的空腔(Q1)的输出端连接第十五管道(G15)的输入端,第十五管道(G15)的输出端连接集气器(16)的第四输入端;
第十六管道(G16)的输出端连接制冷剂冷凝单元(13)的第二输入端,制冷剂冷凝单元(13)的第二输出端连接第十七管道(G17)的输入端;
第十六管道(G16)为冷却水进水管,第十七管道(G17)为冷却水出水管。
5.按照权利要求4所述的一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于,所述的第一膨胀阀(F1)、第二膨胀阀(F2)、第三膨胀阀(F3)、第四膨胀阀(F4)可以是电子膨胀阀和热力膨胀阀的一种。
6.按照权利要求1或权利要求4所述的一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于,低温高压的液态制冷剂从制冷剂冷凝 单元(13)中流出,沿着第一管道(G1)进入到冷媒泵(14),在冷媒泵(14)的作用下经第二管道(G2)进入到分液器(15)中,再从分液器(15)的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端分别流过第一膨胀阀(F1)、第二膨胀阀(F2)、第三膨胀阀(F3)、第四膨胀阀(F4),在节流作用下,低温高压的液态制冷剂变为低温低压的液态制冷剂后分别流入到第一新型行级冷板(101)中的T型管道(T1)、第二新型行级冷板(102)中的T型管道(T1)、第三新型行级冷板(103)中的T型管道(T1)、第四新型行级冷板(104)中的T型管道(T1)中,低温低压的液态制冷剂沿着T型管道(T1)上开设的喷嘴(P1)对第一新型行级冷板(101)中的冷板底面(LD)、第二新型行级冷板(102)中的冷板底面(LD)、第三新型行级冷板(103)中的行级冷板底面(LD)、第四新型行级冷板(104)中的行级冷板底面(LD)进行冲击冷却,低温低压的液态制冷剂吸收第一风道(FD1)和第二风道(FD2)中高温空气的热量后变为高压饱和的制冷剂蒸汽,高压饱和的气态制冷剂分别沿着第五管道(G5)、第九管道(G9)、第十二管道(G12)、第十五管道(G15)流出第一新型行级冷板(101)、第二新型行级冷板(102)、第三新型行级冷板(103)、第四新型行级冷板(104),并由集气器(16)的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端进入到集气器(16),流过集气器(16)的高压饱和的气态制冷剂经过集气器(16)的输出端并沿着第六管道(G6)和制冷剂冷凝单元(13)的第一输入端进入到制冷剂冷凝单元(13);
冷却水经由第十六管道(G16)由制冷剂冷凝单元(13)的第二输入端流进制冷剂冷凝单元(13),与制冷剂冷凝单元(13)中的高压饱和气态制冷剂进行热量交换,冷却水吸收热量温度升高,经由制冷剂冷凝单元(13)的第二输出端流出制冷剂冷凝单元(13);
高压饱和气态制冷剂放出热量转变为低温高压液态制冷剂,经由制冷剂冷凝单元(13)的第一输出端流出制冷剂冷凝单元(13),重新对新型行级冷板冷却系统(1)进行冷却,形成冷却循环。
7.按照权利要求1或权利要求4所述的一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于,新型行级冷板冷却系统(1)内的冷空气在压力作用下,沿着机柜送风孔板(6)进入到第一机柜(2)和第二机柜(3)中,分别对第一机柜(2)和第二机柜(3)中的服务器进行行级冷却,冷空气吸收热量,温度升高,沿着机柜回风孔板(7)排出第一机柜(2)和第二机柜(3),热空气在压力作用下,沿着系统进风口(9)进入到新型行级冷板冷却系统(1)的第一风道(FD1)和第二风道(FD2)中,与新型行级冷板冷却系统(1)进行换热,热空气吸收冷量变为冷空气,沿着系统出风口(8)在循环风扇(12)的作用下,从机柜送风孔板进入到第一机柜(2)和第二机柜(3)中,重新对第一机柜(2)和第二机柜(3)中的服务器进行循环行级冷却。
8.按照权利要求1或权利要求4所述的一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于所述的制冷剂可以是HFE7000、FC-72、FC40、R134a的一种。
9.按照权利要求6所述的一种用于数据中心的新型行级冷板冷却系统,其特征在于所述的冷却水可以由冷却塔、地下水或者自来水的供给。
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