CN111669934A - 机柜以及机柜的温度控制方法 - Google Patents

机柜以及机柜的温度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种机柜以及机柜的温度控制方法，该机柜包括：柜体，柜体具有散热入口、散热出口以及冷却通道，冷却通道分别与散热入口和散热出口连通；冷却组件，设置在柜体上，且冷却组件分别位于散热入口以及散热出口处；风扇，设置在机柜上，风扇用于驱动冷却介质由散热入口向散热出口流动。通过本申请提供的技术方案，能够解决现有技术中机柜冷却效果差的问题。

Description

机柜以及机柜的温度控制方法
技术领域
本发明涉及机柜技术领域，具体而言，涉及一种机柜以及机柜的温度控制方法。
背景技术
目前，机柜的体积越来越小，但是其功率以及设备的放置密度却越来越大。在现有技术中，为对25Kw及以上功率的机柜进行散热降温，通常采用在机柜的一侧安装冷却组件对机柜进行冷却的方式。但是，采用现有技术中的冷却方式，由于仅在机柜的一侧安装冷却组件，机柜的换热面积较小，存在冷却效果差的问题。
发明内容
本发明提供一种机柜以及机柜的温度控制方法，以解决现有技术中机柜冷却效果差的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种机柜，机柜包括：柜体，柜体具有散热入口、散热出口以及冷却通道，冷却通道分别与散热入口和散热出口连通；冷却组件，设置在柜体上，且冷却组件分别位于散热入口以及散热出口处；风扇，设置在机柜上，风扇用于驱动冷却介质由散热入口向散热出口流动。
进一步地，柜体包括放置腔和两个冷却腔，两个冷却腔分别设置在放置腔的两侧，放置腔分别与两个冷却腔连通，每个冷却腔内均设置有冷却组件，其中一个冷却腔的侧壁上设置有散热入口，另一个冷却腔的侧壁上设置有散热出口。
进一步地，冷却组件包括：蒸发器，设置在冷却腔内；凝水盘，设置在冷却腔内，且位于蒸发器下方，凝水盘用于收集蒸发器凝结的冷凝水。
进一步地，冷却组件包括多个蒸发器，同一冷却腔内的多个蒸发器沿冷却介质的流动方向间隔设置。
进一步地，凝水盘倾斜设置在冷却腔内，凝水盘具有相对设置的第一端和第二端，第一端的高度高于第二端的高度，凝水盘的排水口设置在凝水盘的第二端。
进一步地，机柜还包括排水管，排水管与凝水盘的排水口连通。
进一步地，机柜还包括：温度传感器，设置在机柜内，温度传感器用于检测机柜内的温度；控制器，控制器分别与温度传感器以及风扇电连接，控制器根据温度传感器检测的温度控制风扇的转速。
进一步地，机柜包括多个风扇，多个风扇分别设置在两个冷却腔内。
根据本发明的另一方面，提供了一种机柜的温度控制方法，温度控制方法应用上述提供的机柜，温度控制方法包括：在机柜的散热入口和散热出口处均设置冷却组件；冷却介质具有第一温度，通过冷却组件和风扇配合以对散热入口处的冷却介质进行降温以使冷却介质达到第二温度，冷却介质进入机柜进行换热以达到第三温度，通过冷却组件和风扇配合以使散热出口处的冷却组件对达到第三温度的冷却介质进行降温以达到第四温度，达到第四温度的冷却介质由散热出口排出；其中，第一温度高于第二温度，第三温度高于第二温度，第三温度高于第四温度。
进一步地，通过冷却组件和风扇对冷却介质降温包括通过控制风扇转速以对冷却介质进行降温。
应用本发明的技术方案，该机柜包括柜体、冷却组件以及风扇。通过将冷却组件分别设置在柜体的散热入口以及散热出口处，相比于现有技术中在机柜的一侧设置冷却组件的方式，可以提升装置的换热面积，从而提升对装置的冷却效果。并且，通过风扇驱动冷却介质由散热入口向散热出口流动，可以加快换热效率，进一步提升对机柜的冷却效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例提供的机柜结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、柜体；11、放置腔；12、冷却腔；
20、冷却组件；21、蒸发器；22、凝水盘；
30、风扇。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种机柜，机柜包括柜体10、冷却组件20以及风扇30。其中，柜体10具有散热入口、散热出口以及冷却通道，冷却通道分别与散热入口和散热出口连通。具体的，冷却组件20设置在柜体10上，且冷却组件20分别位于散热入口以及散热出口处，以提升装置的换热面积。风扇30设置在机柜上，风扇30用于驱动冷却介质由散热入口向散热出口流动，以对冷却介质在冷却通道内移动时提供动力，从而可以提升装置的换热效率。
应用本实施例提供的机柜，该机柜包括柜体10、冷却组件20以及风扇30。通过在柜体10的散热入口和散热出口处均设置冷却组件20，利用两个冷却组件20同时进行换热，可以提升装置的换热面积，并利用风扇30驱动冷却介质由散热入口向散热出口流动，可以加快换热效率，进而可以提升装置的冷却效果。利用本申请提供的装置，不仅对进入机柜的空气进行冷却，而且还对由机柜内向外部排出的空气进行冷却降温，如此可以降低机柜向环境排热的影响。
具体的，柜体10包括放置腔11和两个冷却腔12，两个冷却腔12分别设置在放置腔11的两侧，放置腔11分别与两个冷却腔12连通。在本实施例中，每个冷却腔12内均设置有冷却组件20，其中一个冷却腔12的侧壁上设置有散热入口，另一个冷却腔12的侧壁上设置有散热出口，冷却通道设置在放置腔11内。
具体的，冷却组件20包括蒸发器21和凝水盘22。其中，蒸发器21和凝水盘22均设置在冷却腔12内，且凝水盘22位于蒸发器21下方，凝水盘22用于收集蒸发器21凝结的冷凝水，如此可以避免冷凝水对装置的电路系统造成损坏或对装置造成腐蚀，以提升装置的可靠性。
具体的，冷却组件20包括多个蒸发器21，且同一冷却腔12内的多个蒸发器21沿冷却介质的流动方向间隔设置。在本实施例中，每个冷却组件20包括两个蒸发器21，通过在同一冷却腔12内设置两个蒸发器21，在进一步提高装置换热面积的同时还可以提高装置的可靠性，当其中一个蒸发器21出现故障时，另一个蒸发器21可以正常运行。具体的，通入多个蒸发器的冷媒管路可以进行串联，也可以进行并联，为保证换热效果可采取并联方式进行连接。
在本实施例中，凝水盘22倾斜设置在冷却腔12内，凝水盘22具有相对设置的第一端和第二端，且第一端的高度高于第二端的高度，以使凝水盘内的冷凝水可以在自身重力的作用下顺利地汇聚到第二端。并且，将凝水盘22的排水口设置在凝水盘22的第二端，可以保证冷凝水的顺利排出。
具体的，机柜还包括排水管，排水管与凝水盘22的排水口连通，以使凝水盘22内聚集到第二端的冷凝水可以通过排水管排出。
在本实施例中，机柜还包括温度传感器和控制器。其中，温度传感器设置在机柜内，温度传感器用于检测机柜内的温度，控制器分别与温度传感器以及风扇30电连接。通过温度传感器检测机柜内的温度，并利用控制器根据温度传感器检测的温度控制风扇30的转速，以调节机柜的进风量以及出风量，进而可以灵活地对进风温度和出风温度进行调节。在本实施例中，为了进一步提高降温效果，也可利用控制器控制蒸发器工作。
具体的，机柜包括多个风扇30，多个风扇30分别设置在两个冷却腔12内。在本实施例中，其中一个冷却腔12的侧壁上设置有8个散热入口，另一个冷却腔12的侧壁上设置有8个散热出口，散热入口以及散热出口均在冷却腔12的侧壁上间隔且均匀排布，且多个风扇30与散热入口或散热出口一一对应设置。
具体的，机柜还包括罩盖，罩盖设置在柜体上，且罩盖盖设在多个风扇30上。当需要对风扇30进行维护时，无需对装置的其他部件进行拆卸，只要将罩盖打开就可以实现对风扇30的维护，如此设置可以方便操作。
具体的，机柜还包括排水主管，多个机柜上的排水管分别与排水主管连通，以方便对冷凝水进行统一管理。
本发明又一实施例提供了一种机柜的温度控制方法，该温度控制方法应用上述提供的机柜，温度控制方法包括：在机柜的散热入口和散热出口处均设置冷却组件20，其中，冷却介质具有第一温度，通过冷却组件20和风扇30配合以对散热入口处的冷却介质进行降温以使冷却介质达到第二温度，冷却介质进入机柜进行换热以达到第三温度，通过冷却组件20和风扇30配合以使散热出口处的冷却组件20对达到第三温度的冷却介质进行降温以达到第四温度，达到第四温度的冷却介质由散热出口排出。其中，第一温度高于第二温度，第三温度高于第二温度，第三温度高于第四温度。
具体的，为保证冷却组件20的运行效率，通常将冷却介质的第一温度控制在26℃～32℃之间。并且，在利用冷却组件20和风扇30配合以对散热入口处的冷却介质进行降温以使冷却介质达到第二温度时，为保证机柜的正常运行，第二温度一般控制在18℃～27℃之间。由于冷却介质在机柜内对机柜进行换热后，冷却介质的温度会发生上升，但是第三温度一般不超过45℃。具体的，在本实施例中，第一温度与第四温度相同。利用本申请提供的方法，不仅对进入机柜的空气进行冷却，而且还对由机柜内向外部排出的空气进行冷却降温，如此可以降低机柜向环境排热的影响。
具体的，通过冷却组件20和风扇30对冷却介质降温包括通过控制风扇30转速以对冷却介质进行降温。
在本实施例中，蒸发器21包括微通道蒸发器，由于微通道蒸发器具有较高的换热效率，因此可以进一步提高机柜的换热效率。
通过本实施例提供的装置，该装置具有如下优点：
(1)通过在机柜上设置两个冷却组件20，且每个冷却组件20包括两个蒸发器21，如此可以提升装置的换热面积，进而提升冷却效果。
(2)在机柜上设置多个风扇30，且多个风扇30与散热入口或散热出口一一对应设置，采用上述结构，可以提升装置的进风量以及出风量，进而可以提升装置的换热效率。
(3)通过采用在机柜上设置两个冷却组件20的方式，可以使两个冷却组件20相互作为备份，当其中一个冷却组件20出现损坏时，可以利用另一个冷却组件20对机柜进行冷却，如此可以提高装置的安全性。
(4)由于机柜仅通过散热入口和散热出口与外界连通，从而可以避免机柜外的冷却介质与机柜内的冷却介质对流，进而可以实现装置自身独立的制冷循环，降低机柜对外部环境的依赖性。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机柜，其特征在于，所述机柜包括：
柜体(10)，所述柜体(10)具有散热入口、散热出口以及冷却通道，所述冷却通道分别与所述散热入口和所述散热出口连通；
冷却组件(20)，设置在所述柜体(10)上，且所述冷却组件(20)分别位于所述散热入口以及所述散热出口处；
风扇(30)，设置在所述机柜上，所述风扇(30)用于驱动冷却介质由所述散热入口向所述散热出口流动。
2.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述柜体(10)包括放置腔(11)和两个冷却腔(12)，两个所述冷却腔(12)分别设置在所述放置腔(11)的两侧，所述放置腔(11)分别与两个所述冷却腔(12)连通，每个所述冷却腔(12)内均设置有所述冷却组件(20)，其中一个所述冷却腔(12)的侧壁上设置有所述散热入口，另一个所述冷却腔(12)的侧壁上设置有所述散热出口。
3.根据权利要求2所述的机柜，其特征在于，所述冷却组件(20)包括：
蒸发器(21)，设置在所述冷却腔(12)内；
凝水盘(22)，设置在所述冷却腔(12)内，且位于所述蒸发器(21)下方，所述凝水盘(22)用于收集所述蒸发器(21)凝结的冷凝水。
4.根据权利要求3所述的机柜，其特征在于，所述冷却组件(20)包括多个所述蒸发器(21)，同一所述冷却腔(12)内的多个所述蒸发器(21)沿所述冷却介质的流动方向间隔设置。
5.根据权利要求3所述的机柜，其特征在于，所述凝水盘(22)倾斜设置在所述冷却腔(12)内，所述凝水盘(22)具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端的高度高于所述第二端的高度，所述凝水盘(22)的排水口设置在所述凝水盘(22)的第二端。
6.根据权利要求5所述的机柜，其特征在于，所述机柜还包括排水管，所述排水管与所述凝水盘(22)的排水口连通。
7.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述机柜还包括：
温度传感器，设置在所述机柜内，所述温度传感器用于检测所述机柜内的温度；
控制器，所述控制器分别与所述温度传感器以及所述风扇(30)电连接，所述控制器根据所述温度传感器检测的温度控制所述风扇(30)的转速。
8.根据权利要求2所述的机柜，其特征在于，所述机柜包括多个所述风扇(30)，多个所述风扇(30)分别设置在两个所述冷却腔(12)内。
9.一种机柜的温度控制方法，其特征在于，所述温度控制方法应用权利要求1至8中任一项所述的机柜，所述温度控制方法包括：
在所述机柜的散热入口和散热出口处均设置冷却组件(20)；
所述冷却介质具有第一温度，通过所述冷却组件(20)和风扇(30)配合以对所述散热入口处的冷却介质进行降温以使所述冷却介质达到第二温度，所述冷却介质进入所述机柜进行换热以达到第三温度，通过冷却组件(20)和风扇(30)配合以使所述散热出口处的冷却组件(20)对达到第三温度的冷却介质进行降温以达到第四温度，达到第四温度的冷却介质由所述散热出口排出；
其中，所述第一温度高于所述第二温度，所述第三温度高于所述第二温度，所述第三温度高于所述第四温度。
10.根据权利要求9所述的温度控制方法，其特征在于，通过所述冷却组件(20)和所述风扇(30)对所述冷却介质降温包括通过控制所述风扇(30)转速以对所述冷却介质进行降温。
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