CN117296461A - 一种间接蒸发冷却系统及换热组件 - Google Patents

一种间接蒸发冷却系统及换热组件 Download PDF

Info

Publication number
CN117296461A
CN117296461A CN202280033849.1A CN202280033849A CN117296461A CN 117296461 A CN117296461 A CN 117296461A CN 202280033849 A CN202280033849 A CN 202280033849A CN 117296461 A CN117296461 A CN 117296461A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
machine room
heat exchange
channel
duct
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280033849.1A
Other languages
English (en)
Inventor
宋金良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Digital Power Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Publication of CN117296461A publication Critical patent/CN117296461A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20745Forced ventilation of a gaseous coolant within rooms for removing heat from cabinets, e.g. by air conditioning device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/04Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/08Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/208Liquid cooling with phase change
    • H05K7/20827Liquid cooling with phase change within rooms for removing heat from cabinets, e.g. air conditioning devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2130/00Control inputs relating to environmental factors not covered by group F24F2110/00
    • F24F2130/30Artificial light

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

一种间接蒸发冷却系统及换热组件,不需要在系统与机房之间设置用于机房内空气流通的管道,占据较少的空间,利于提升机房的空间。系统包括箱体(100)、室内风通道和室外风通道。室内风通道与机房连通可以用于机房内的空气流通。室外风通道与机房外部连通,可以用于机房外的空气流通。机房外的空气的温度低于机房内的空气的温度,室内风通道与室外风通道热交换,可实现对机房内的空气降温。其中,室内风通道的进风口(K1)和出风口(K2)设置在箱体(100)的第一侧(100A)上;第一侧(100A)用于与机房墙壁贴合;室外风通道的进风口(M1)设置在箱体(100)除第一侧(100A)之外的其它侧,室外风通道的出风口(M2)设置在箱体(100)除第一侧(100A)之外的其它侧。

Description

一种间接蒸发冷却系统及换热组件
技术领域
本申请涉及机械设计领域,尤其设计一种间接蒸发冷却系统及换热组件。
背景技术
数据中心的机房多采用间接蒸发冷却系统降低数据中心内部温度。间接蒸发冷却系统最关键的部分是换热芯体,通常也称为换热器。换热器内部空气走向以及流道分布结构会影响数据中心的回风口和排风口的位置。
如图1A所示,现有间接蒸发冷却系统可以包括换热器、蒸发器、冷凝器、压缩机等组件。换热器的第一表面(A1)设置有回风口,通过回风管道与机房连通。换热器上,与第一表面(A1)相对的第二表面(A2)设置有送风口,通过送风管道与机房连通。机房内部的空气,通过回风口进入换热器进行热交换后,由送风口流出。换热器上与第一表面(A1)的邻接的第三表面(B1)设置有新风口。与第三表面(B1)相对的第四表面(B2)设置有排风口。机房外部的空气可以通过新风口进入换热器,并由排风口流出。
现有换热器中,机房内部风的流道与机房外部风的流道呈“十”字型,采用换热器也被称为十字交叉空空换热器。如图1B所示,现有间接蒸发冷却系统需要额外设置回风管道和送风管道,需要占据空间较大,导致数据中心的机房可使用空间减少。
发明内容
本申请提供一种间接蒸发冷却系统及换热组件,不需要在系统与机房之间设置用于机房内空气流通的管道,占据较少的空间,利于提升机房的空间。
第一方面,本申请实施例提供一种间接蒸发冷却系统,可以用于为机房散热。所述系统包括箱体、室内风通道和室外风通道。所述室内风通道与机房连通可以用于所述机房内的空气流通。所述室外风通道与所述机房外部连通,可以用于所述机房外的空气流通。所述机房外的空气的温度低于所述机房内的空气的温度,所述室内风通道与所述室外风通道热交换,可实现对机房内的空气降温。其中,所述室内风通道的进风口和出风口设置在所述箱体的第一侧上;所述第一侧用于与所述机房墙壁贴合;所述室外风通道的进风口设置在所述箱体除所述第一侧之外的其它侧,所述室外风通道的出风口设置在所述箱体除所述第一侧之外的其它侧。
本申请实施例中,间接蒸发冷却系统的室内风通道与机房内部连通,间接蒸发冷却系统的室内风通道可指在系统内部,机房内的空气流动的空间。室内风通道也可称为室内风路。室外风通道与机房外部连通,室外风通道可指在系统内部,机房外的空气流动的空间。室外风通道也可称为室外风路。室内风通道的进风口和出风口均设置在箱体的第一侧,箱体的第一侧与机房墙壁贴合,可使机房内的空气经由室内风通道的进风口进入间接蒸发冷却系统,并经由室内风通道的出风口流回机房内。而室外风通道的进风口和排风口均不设置在箱体的第一侧上。这样的设计中,不需要在机房与间接蒸发冷却系统之间的位置设置用于机房内空气流通的管道,如送风管道、回风管道等,也不需要在机房与间接蒸发冷却系统之间的位置为室外风通道预留出空间。可以看出,间接蒸发冷却系统可以直接与机房墙壁贴合,占据较少的空间,可以提升机房的可使用空间。
该系统包括换热组件,所述换热组件具有壳体、第一风道和第二风道。所述第一风道的进风侧与出风侧分别设置在所述壳体相邻的两个表面上,所述第二风道的进风侧与出风侧分别设置在所述壳体相邻的两个表面上,并且所述第一风道的进风侧和所述第二风道的进风侧分别设置在所述壳体相对的两个表面上,所述第一风道的出风侧和所述第二风道的出风侧分别设置在所述壳体相对的两个表面上。其中,所述第一风道设置在所述室内风通道内,所述机房内的空气从所述第一风道的进风侧进入,并从所述第一风道的出风侧排出。所述第二风道设置在所述室外风通道内,所述机房外的空气从所述第二风道的进风侧进入,并从所述第二风道的出风侧排出。
本申请实施例中,第一风道在室内风通道内,第一风道的进风侧和出风侧在换热组件壳体相邻的两个表面上。第二风道在室外风通道内,第二风道的进风侧和出风侧在该壳体相邻的两个表面上。并且第二风道的进风口和第一风道的进风口所在表面相对,第二风道的出风口和第一风道的出风口所在表面相对。这样的设计,可以在换热组件内部增加机房内空气与机房外空气热交换接触空间,提高换热效率。
一种可能的设计中,所述室外风通道的进风口设置在所述箱体的第二侧,所述第二侧与所述第一侧相对,所述室外风通道的出风口设置在所述箱体的第三侧,所述第三侧为与所述第一侧相连,且靠近所述室内风通道的进风口。这样的设计中,室外风通道的进风口和出风口均不在箱体的第一侧,不需要在机房与间接蒸发冷却系统之间的位置为室外风通道预留出空间。间接蒸发冷却系统可以直接与机房墙壁贴合,占据较少的空间,可以提升机房的可使用空间。
一种可能的设计中,所述系统还包括机械蒸发冷却组件;所述机械蒸发冷却组件包括蒸发器和冷凝器,所述蒸发器与所述冷凝器连通。所述蒸发器设置于所述室内风通道内,且所述蒸发器位于所述换热组件与所述箱体的第四侧之间,所述第四侧与所述第三侧相对。所述冷凝器设置在所述换热组件与所述第三侧之间。所述冷凝器可以设置在间接蒸发系统箱体内部的任意一个位置。这样的设计中,机械蒸发冷却组件中蒸发器可以对室内风通道内的空气进行散热,使得整个系统具有较高的散热效率。
一种可能的设计中,所述蒸发器的出口与所述冷凝器的入口之间设置有压缩机。
一种可能的设计中,所述蒸发器的入口与所述冷凝器的出口之间设置有第一循环泵。其中,第一循环泵具体可以选择氟泵,以降低系统能耗。
一种可能的设计中,所述冷凝器避让所述室内外风通道。示例性的,冷凝器可以避让第二风道的出风侧,即冷凝器与机房外空气的流通路径互不干涉,冷凝器不会增大系统的风阻,机房外空气的流通不会受到干涉,可以与机房内空气实现良好的热交换。
一种可能的设计中,所述蒸发器在所述箱体的第一侧的投影与所述室内风通道的出风口在所述箱体的第一侧的投影不重叠。示例性的,蒸发器可以避让室内风通道的出风口,降低系统的风阻,利于机房内空气的热交换。
一种可能的设计中,所述系统还包括储液箱和喷雾组件,所述喷雾组件设置于所述室外风通道的进风口处,所述储液箱与所述喷雾组件连通以为所述喷淋喷雾供液。这样的设计中,喷雾组件可以用于为进入系统的机房外的风降温,提升系统的换热效率。
一种可能的设计中,所述系统还包括喷淋组件,所述喷淋组件设置于所述室外风通道的出风口处,所述系统中的储液箱与所述喷淋组件连通以为所述喷淋组件供液。这样的设计中,喷淋组件可以用于为机房外的风降温,提升系统的换热效率。
一种可能的设计中,所述系统还包括第一风扇组件。所述第一风扇组件可以设置在所述室内风通道内,用于驱动所述机房内的空气流动。示例性的,所述第一风扇组件可以位于换热组件中的所述第一风道的出风侧。
一种可能的设计中,所述系统还包括第二风扇组件。所述第二风扇组件可以设置在所述室外风通道的出风口处,用于驱动所述机房外的空气流动。示例性的,所述第二风扇组件可以设置在箱体内部,如所述第二风道的出风侧,或者所述第二风扇组件可以设置在箱体的外部。
第二方面,本申请实施例提供一种换热组件,可以包括壳体以及设置在所述壳体内的第一风道和第二风道。其中,所述第一风道的两个开口分别设置在所述壳体的第一表面和与所述第一表面相邻的第二表面上。所述第二风道的两个开口分别设置在所述壳体的第三表面和第四表面上,所述第三表面与所述第一表面相对,所述第四表面与所述第二表面相对。这样的设计,可以在换热组件内部增加机房内空气与机房外空气热交换接触空间,提高换热效率。
附图说明
图1A和1B为现有间接蒸发冷却系统的结构示意图;
图2A为本申请实施例提供的一种间接蒸发冷却系统的结构示意图;
图2B为图2A中A1-A1所在平面的剖面结构示意图;
图3A为一种换热组件在第一方向的轴测图;
图3B为图3A中A2-A2所在平面上第一风道和第二风道内部空气流向示意图;
图3C为一种换热组件在第二方向的轴测图;
图4为换热组件的第一风道板和第二风道板的结构示意图;
图5A为一种换热组件在图2B中的位置示意图;
图5B本申请实施例提供的另一种间接蒸发冷却系统的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的又一种间接蒸发冷却系统的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的又一种间接蒸发冷却系统的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的又一种间接蒸发冷却系统的结构示意图;
图9为一种间接蒸发冷却系统应用场景示意图。
具体实施方式
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例提供一种可以应用于机房内空气降温的间接蒸发冷却系统。该间接蒸发冷却系统可以不需要设置额外室内风的回风管道和送风管道,并且间接蒸发冷却系统占据较少的空间,有利于提升机房空间。为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
图2A为一种间接蒸发冷却系统的立体结构示意图。间接蒸发冷却系统可以用于为机房内空气降温。在一些应用场景中,机房可以是数据中心的机房。间接蒸发冷却系统可以将机房内温度较高的空气降温后再送回机房内,实现机房室内空气降温。本申请实施例提供的间接蒸发冷却系统可以包括箱体100,其中,箱体100的第一侧100A与机房墙壁贴合。间接蒸发冷却系统的室内风通道的进风口K1和排风口K2可以设置在箱体100的第一侧100A。间接蒸发冷却系统的室外风通道的进风口M1和排风口M2,均不设置在箱体100的第一侧100A上。室外风通道的进风口M1和排风口M2可以设置在箱体100的除了第一侧100A之外的其它侧。这样的设计中,间接蒸发冷却系统直接与机房的墙壁贴合,不需要在系统与机房之间设置用于机房内空气流通的管道,因而间接蒸发冷却系统占据较少的空间,利于提升机房的空间。
一些应用场景中,请继续参见图2A,室外风通道的进风口M1可以设置在箱体100的第二侧上100B,第二侧100B与第一侧100A相对。可选的,室外风通道的排风口M2可以设置在箱体100的第三侧100C上,第三侧面100C与第一侧面100A相连,其中第三侧面100C靠近室内风通道的进风口K1,且远离出风口K2。
本申请实施例中,间接蒸发冷却系统的室内风通道与机房内部连通,间接蒸发冷却系统的室内风通道可指在系统内部,机房内的空气流动的空间。室内风通道也可称为室内风路。室外风通道与机房外部连通,室外风通道可指在系统内部,机房外的空气流动的空间。室外风通道也可称为室外风路。
图2B为图2A中S1-S1所在平面的剖面结构示意图。间接蒸发冷却系统中,室内风通道用于机房内的空气流通,便于介绍,本申请将在间接蒸发冷却系统内部机房内的空气流动路线B1表征室内风通道,下文中记为室内风通道B1。类似地,间接蒸发冷却系统中,室外风通道也可以称为新风通道,用于机房外的空气流通,便于介绍,本申请将在间接蒸发冷却系统内部机房外的空气流动路线B2表征室外风通道,下文中记为室外风通道B2。
室内风通道B1具有进风口K1以及出风口K2,机房内的空气可以经过进风口K1进入室内风通道B1,并经过出风口K2排出至机房内。室外风通道B2用于机房外的空气流通,机房外的空气的温度低于机房内的空气。该室外风通道B2与室内风通道B1交汇,机房内的空气和机房外的空气可以在室外风通道B2与室内风通道B1的交汇处进行冷热交换,具体是机房外空气带走机房内空气的热量,实现机房内空气的冷却降温。
一种可能的场景中,箱体100的第一侧具有板状结构。机房墙壁上设置有与进风口K1配合的开口,以及与排风口K2的开口。则箱体100的第一侧100A的板与机房墙壁贴合,在箱体100的第一侧100A的板上设置有进风口K1和排风口K2,可以分别与机房墙壁上的开口相匹配。另一种可能的场景中,箱体100的第一侧100A没有板状结构,或者说箱体100的第一侧100A没有设置板状结构,箱体100的第一侧100A直接贴合在机房墙壁上,将墙壁上的开口均朝向箱体100的内部,并作为室内风通道B1的进风口K1和排风口K2。
前述间接蒸发冷却系统可以包括换热组件200,如图2B中阴影部分示出的组件。换热组件200即可以用于机房内空气流通,还可以用机房外空气流通,并且机房内空气的流通与机房外空气的流通相隔离,仅实现热量传递。具体的,当机房内空气和机房外空气同时在换热组件200内流通,机房内空气的热量可以传递到机房外空气,机房外空气带走机房内空气的热量,实现对机房内空气的冷却降温。
本申请实施例还提供一种换热组件200,换热组件可以具有壳体、第一风道以及第二风道。第一风道设置在室内风通道B1内,可以用于机房内的空气流通,机房内的空气从第一风道的进风侧进入,并从第一风道的出风侧排出。第二风道可以设置在室外风通道B2内,可以用于机房外的空气流通,机房外的空气从第二风道的进风侧进入,并从第二风道的出风侧排出。
图3A为示例性的示出换热组件200在第一方向的轴测图。其中,第一方向为图2B中箭头P1所示出的方向。换热组件200包括壳体200A、第一风道201、以及第二风道(图3A中未示出)。图3A中示出的换热组件200具有多个第一风道201和多个第二风道。第一风道201的进风侧201A与出风侧201B分别设置在壳体200A相邻的两个表面上。例如,图3A中示出的换热组件200中,第一风道201的进风侧201A设置在壳体200A的第一表面200A1。壳体200A的第一表面200A1上可以有第一开口200B1,第一开口200B1与第一风道201的进风侧201A连通。空气可以经由第一风道201的进风侧201A进入第一风道201内部。
第一风道201的出风侧201B设置在壳体200A的第二表面200A2上。第二表面200A2上可以有第二开关200B2。第二开口B2与第一风道201的出风侧201B连通。第一风道201内部空气可以经由第一风道201的出风侧201B流出。
图3B为图3A中S2-S2所在平面上第一风道201和第二风道202内部空气流向。第一风道201的内部空气流向B1-201和第二风道202的内部空气流向B2-202,分别呈“L”型。换热组件200也可以称为L型逆流空空换热器。
图3C为图3A所示的换热组件200在第二方向的轴测图,其中,第二方向为图2B中箭头P2所示出的方向。请参见图3B,换热组件200的第二风道202的进风侧202A与出风侧202B分别设置在壳体200A相邻的两个表面上。例如,第二风道202的进风侧202A设置在壳体的第三表面200A3,第三表面200A3与第一表面200A1相对。壳体200A的第三表面200A3上具有第三开口200B3,第三开口200B3与第二风道202的进风侧202A连通。空气可以经由第二风道202的出风侧202B流出。
第二风道202的出风侧202B与设置在壳体的第四表面200A4,第四表面200A4与第二表面200A2相对。壳体200A的第四表面200A4上具有第四开口200B4,第四开口200B4与第二风道200的出风侧202B连通。第二风道202内部空气可以经由第二风道202的出风侧202B流出。
换热组件200的芯体可以包括多个层叠放置的风道板。各风道板的结构可以相同,相邻的两个风道板分别形成的风路方向不同。换热组件200中可以包括至少两个风道板。图4示出图3A和图3C中所示的换热组件200中芯体中的相邻的两个风道板的结构示意图。相邻的两个风道板包括第一风道板和第二风道板。第一风道板用于形成上述示例中的第一风道,第二风道板用于形成上述示例中的第二风道。
请结合图4和图3A,第一风道板可以包括板体301,板体301的第一侧301A和第二侧301B,可以分别作为第一风道201的进风侧201A和出风侧201B。其中,板体301的第一侧301A和第二侧301B是板体301相邻的两侧。板体301的第一侧301A的对侧设置有第一阻挡部302,以及第二侧301B的对侧设置有第二阻挡部303。第一阻挡部302和第二阻挡部303用于改变空气流动方向,可使空气经由板体301的第一侧301A进入后,由第二侧301B流出。
可选的,第一风道板的板体301上还可以设置至少一个第一分隔部304,可以减少空气流通对第一阻挡部302和第二阻挡部303的压力。需说明的是,图4中示出的第一分隔部304用于举例说明,不作为第一分隔部304的形状的具体限定。在实际应用场景中,第一分隔部304还可以采用其它形状。
请结合图4和图3C,第二风道板可以包括板体401,板体401的第一侧401A和第二侧401B,可以分别作为第二风道202的进风侧202A和出风侧202B。其中,板体401的第一侧401A和第二侧402B是板体401相邻的两侧。板体401的第一侧401A的对侧设置有第三阻挡部402,以及第二侧401B的对侧设置有第四阻挡部403。第三阻挡部402和第四阻挡部403用于改变空气流动方向,可使空气经由板体401的第一侧401A进入后,由第二侧401B流出。
可选的,第二风道板的板体401上还可以设置至少一个第二分隔部404,可以减少空气流通对第三阻挡部402和第四阻挡部403的压力。需说明的是,图4中示出的第二分隔部404用于举例说明,不作为第二分隔部404的形状的具体限定。在实际应用场景中,第二分隔部404还可以采用其它形状。
在间接蒸发冷却系统中,换热组件200的第二风道202的进风侧202A可以与室外风通道B2的进风口M1连通,第二风道202的出风侧202B可以与室外风通道B2的出风口M2连通。机房外的空气可以通过室外风通道B2的进风口M1进入换热组件的第二风道202,经过第二风道202后,经由室外风通道B2的出风口M2流出。
换热组件200的壳体200A的第三表面200A3可以与箱体100的第二侧100B的内壁平行。一个示例中,图5A示出一种换热组件200在图2B示出的间接蒸发冷却系统中的位置示意图。换热组件200的壳体200A的第三表面200A3可以贴合箱体100的第二侧100B的内壁。
换热组件200的壳体200A的第一表面200A1可以贴合箱体100的第一侧100A的内壁,或者贴合机房墙体。换热组件200的壳体200A的第二表面200A2与箱体100的第四侧100D可以形成第一通道,并且该第一通道与室内风通道B1的出风口K2连通。机房内空气经过室内风通道B1的进风口K1进入换热组件的第一风道201,经过第一风道201后,经由该第一通道从室内风通道B1的出风口K2流出。
另一个示例中,图5B示出另一种换热组件200在图2B示出的间接蒸发冷却系统中的位置示意图。图5B中换热组件200的壳体200A的第三表面200A3可以与箱体100的第二侧100B的内壁平行,壳体200A的第三表面200A3与箱体100的第二侧100B的内壁之间可以存在空隙。
一些应用场景中,请继续参见图5B,间接生发冷却系统可以包括挡板R,挡板R设置在换热组件200的壳体200A的第三表面200A3与箱体100的第二侧100B的内壁之间。该挡板R用于隔离机房外的空气和机房内的空气。该挡板、换热组件200的壳体200A的第二表面200A2以及箱体100的第四侧100D可以向形成第一通道,可使机房内的空气经过第一通道后,从室内风通道B1的出风口K2流出。
基于上述任意一个示例提供的间接蒸发冷却系统,间接蒸发冷却系统中,前述箱体的第二侧上可以设置有混合回路进风口。如图6所示,箱体100的第二侧100B上设置混合回路进风口Q1。该混合回路进风口在箱体100的第二侧100B上。图6中与前述图2B中相同之处,可以参见前述图2B的相关介绍,此处不再赘述。这样的设计中,机房外的空气可以通过混合回路进风口Q1进入第一通道,在第一通道内机房外的空气和机房内的空气直接接触,发生热交换,热交换后的空气经由室内风通道B1的出风口K2流出。可选地,混合回路进风口Q1处设有进风阀,用于调整进入第一通道的机房外空气的风量。
基于上述任意一个示例提供的间接蒸发冷却系统,间接蒸发系统还可以包括机械蒸发冷却组件。机械蒸发冷却组件可以用于对机房内的空气降温,例如通过气-液状态转换吸收机房内空气的热量。示例性的,如图7所示,机房蒸发冷却组件可以包括冷凝器500A和蒸发器500B,蒸发器500B与冷凝器500A连通。图7中与前述图2B中相同之处,可以参见前述图5B的相关介绍,此处不再赘述。
蒸发器500B设置在室内风通道B2内。蒸发器500B可以位于换热组件200与箱体100的第四侧100D之间,或者说,蒸发器500B可以设置在前述第一通道内,可以吸收机房内空气的热量。可选的,蒸发器500B设置在第一通道内,且蒸发器500B沿着第一方向(由箱体100的第二侧100B指向箱体100的第一侧100A的方向)的投影,与室内风通道B1的出风口K2部分重叠或者完全重叠。或者,蒸发器500B可以避让室内风通道B1,如蒸发器500B设置在第一通道内,且蒸发器500B在箱体100的第一侧100A侧的投影,与出风口K2在箱体100的第一侧100A的投影不重叠,可减少蒸发器500B对机房内空气流动的阻碍。
蒸发器500B内的液态制冷剂吸收机房内空气的热量后气化为气态制冷剂并转移到冷凝器500A中,冷凝器500A用于将气态制冷剂冷凝成液态制冷剂再次回到蒸发器500B,通过气-液状态转换吸收机房内空气的热量。冷凝器500A可以设置在换热组件200与箱体100的第三侧100C之间。可选的,冷凝器500A沿着第二方向(由箱体100的第四侧100D指向箱体100的第三侧100C的方向)的投影,与室外风通道B2的出风口M2部分重叠或者完全重叠。或者,冷凝器500A可以避让室外风通道B2,冷凝器500A沿着第二方向的投影与室外风通道B2的出风口M2不重叠,降低机房外空气流出换热组件200的第二风道202的阻力。
请再参见图7,为了实现蒸发器500B与冷凝器500A之间的气液流通,蒸发器500B向冷凝器500A输送气态制冷剂的路径上设置有压缩机500C。具体地,压缩机500C设置于蒸发器500B的出口与冷凝器500A的入口之间。压缩机500C吸入蒸发器500B内的气态制冷剂,对气态制冷剂进行压缩,增加气体的压强后送入冷凝器500A。此处的压缩机500C具体可以为气悬浮压缩机或普通的压缩机,能够为机械蒸发冷却组件中的气态制冷剂提供压缩功能。其中压缩机500C可以为无油压缩机,能够提高系统的可靠性。
如图7所示,冷凝器500A将气态制冷剂冷凝成为液态制冷剂,并再次送回蒸发器500B。在冷凝器500A向蒸发器500B输送液态制冷剂的路径上设置有第一循环泵500D。具体地,第一循环泵500D设置于蒸发器500B的入口与冷凝器500A的出口之间。此处的第一循环泵500D选用氟泵,具体可以为无油润滑的液浮氟泵或普通氟泵。第一循环泵500D选用氟泵,能够减小整个系统的能耗,进而可以提升机械蒸发冷却组件的全工况能效。
一种可能的设计中,基于上述任意一个示例提供的间接蒸发冷却系统,请继续参考图7,间接蒸发冷却系统还可以包括第一风扇组件601,第一风扇组件601设置在室内风通道内,用于驱动机房内空气流动。示例性的,第一风扇组件601可以设置在换热组件200的第一风道201的出风侧201B处,或者第一风扇组件601设置在第一风道201的出风侧201B与箱体100的第四侧100D之间。可选的,间接蒸发冷却系统还可以包括第二风扇组件602,用于驱动机房外空气流动。第二风扇组件602可以设置在室外风通道的出风口M2处。
一种可能的设计中,基于上述任意一个示例提供的间接蒸发冷却系统,间接蒸发冷却系统还可以包括储液箱,可以存储液体。一个实施例中,储液箱可以设置在换热组件与箱体的第三侧之间。可选的,储液箱可以避让室内外回路,减少机房外空气流通阻力。另一个实施例中,请参见图8,储液箱700可以设置在换热组件200与箱体100的第四侧100D之间。可选的,储液箱700可以避让室内风通道,减少机房内空气流通阻力。图8中与前述图2B中相同之处,可以参见前述图7的相关介绍,此处不再赘述。
请继续参见图8,间接蒸发冷却系统还可以包括喷雾组件701,所述喷雾组件701具体设置与室外风通道B2的进风口M1处。示例性的,如图8所示,喷雾组件701室外风通道B2的进风口M1处和换热组件200的第二风道202的进风侧202A之间。在喷淋组件701的进液口与储液箱700的出液口之间设置有水泵702。喷雾组件701与储液箱700连通,间接蒸发冷却系统中的储液箱700可以为喷雾组件701供液。喷雾组件701可以为进入第二风道202的机房外的空气进行喷雾降温,有利于挺高机房外空气与机房内空气之间的热交换效果。可选地,喷雾组件700可以包括喷雾喷淋器件或者湿膜喷淋器件。
可选的,本申请实施例所提供的间接蒸发冷却系统还设置有喷淋组件703,喷淋组件703具体设置于室外风通道B2的排风口M2处,例如第二风道202的出风侧202B。喷淋组件703与储液箱700连通,储液箱700可以为喷淋组件703供液。喷淋组件703可以为第二风道202内的空气进行喷淋降温,有利于提高机房外空气与机房内空气之间的冷热交换效果。可选地,喷淋组件703可以包括淋水喷淋器件。
基于图8所示的间接蒸发冷却系统,下面对本申请实施例所提供的间接蒸发冷却系统工作原理进行介绍。在实际应用中,间接蒸发冷却系统具有多种工作模式。间接蒸发冷却系统的各工作模式,可以根据实际应用场景的温度进行合理选择。下面对间接蒸发系统的各工作模式进行介绍,其中,各工作模式相应的运行温度范围,用于举例参考,并不做为对工作模式对应运行温度范围的具体限定。
间接蒸发冷却系统可以具有空空换热模式。在空空换热模式下,启动室外风通道,将机房外空气抽取到换热组件200,机房外空气在换热组件200的第二风道202内流通。第二风道202内的机房外空气与第一风道201内的机房内空气在换热组件200内发生气-气冷热交换,实现对机房内空气的冷却降温。在该空空换热模式下,机房内空气相当于同时经过换热组件200和机械制冷组件,但是仅在换热组件200处换热降温。可选的,当室外温度(相当于机房外空气温度)低于第一温度,该间接蒸发冷却系统可以被配置为空空换热模式。示例性的,第一温度可以为15℃。
间接蒸发冷却系统可以具有全新风自然冷却模式。在全新风自然冷却模式下,开启混合回路进风口,机房外空气经由混合回路进风口进入前述第一通道(换热组件200的)。在第一通道内,机房外空气与机房内空气直接混合,实现对机房内空气的冷却降温。在该全新风自然冷却模式下,机房内空气经由换热组件的第一风道进入第一通道内,仅在第一通道内降温。可选的,当室内温度大于第一温度,且小于第二温度时,该间接蒸发冷却系统可以被配置为全新风自然冷却模式。示例性的,第一温度可以为15℃,第二温度可以为27℃。
间接蒸发冷却系统可以具有第一混合模式。第一混合模式为组合式空空换热+机械制冷补冷模式。在该第一混合模式下,启动室外风通道,将机房外空气抽取到换热组件200,机房外空气在换热组件200的第二风道202内流通。第二风道202内的机房外空气与第一风道201内的机房内空气在换热组件200内发生气-气冷热交换,实现对机房内空气的冷却降温。同时,启动蒸发器500B、冷凝器500A和压缩机500C。压缩机500C工作,将蒸发器500B气化的冷剂传输到冷凝器500A的输入口。蒸发器500B吸收机房内空气的热量将制冷剂气化并转移到冷凝器500A放热冷凝为液态,实现对机房内空气的冷却降温。在该第一混合模式下,机房的机房内空气相当于同时经过换热组件200和蒸发器500B,且同时换热组件200处换热降温和蒸发器500B处散热降温。可选的,当室内温度大于第一温度,该间接蒸发冷却系统可以被配置为第一混合模式。示例性的,第一温度可以为15℃。
间接蒸发冷却系统可以具有第二混合模式。第二混合模式为组合式空空换热+氟泵模式。在该第二混合模式下,启动室外风通道,将机房外空气抽取到换热组件200,机房外空气在换热组件200的第二风道202内流通。第二风道202内的机房外空气与第一风道201内的机房内空气在换热组件200内发生气-气冷热交换,实现对机房内空气的冷却降温。同时,启动蒸发器500B、冷凝器500A和氟泵。氟泵工作时,可以将冷凝器500A输出液态制冷剂送回到蒸发器500B的输入口。蒸发器500B吸收机房内空气的热量将制冷剂气化并转移到冷凝器500A放热冷凝为液态,实现对机房内空气的冷却降温。在该第二混合模式下,机房的机房内空气相当于同时经过换热组件200和蒸发器500B,且同时换热组件200处换热降温和蒸发器500B处散热降温。可选的,当室内温度大于第一温度,且小于第二温度,该间接蒸发冷却系统可以被配置为第二混合模式。示例性的,第一温度可以为5℃,第二温度可以为20℃。相比于第一混合模式,第二混合模式具有更少的系统能耗。
间接蒸发冷却系统可以具有第三混合模式。第三混合模式为组合式空空换热+喷雾模式。在该第三混合模式下,启动室外风通道,将机房外空气抽取到换热组件200,机房外空气在换热组件200的第二风道202内流通。第二风道202内的机房外空气与第一风道201内的机房内空气在换热组件200内发生气-气冷热交换,实现对机房内空气的冷却降温。同时,启动喷雾组件,喷雾组件可以对抽取到换热组件中的室外风进行喷雾操作,降低进入换热组件的第二风道的机房外空气的温度,可以提高换热组件内机房外空气与机房内空气的换热效率。可选的,当室内温度大于第一温度,且小于第二温度,该间接蒸发冷却系统可以被配置为第三混合模式。示例性的,第一温度可以为15℃,第二温度可以为18℃。
间接蒸发冷却系统可以具有第四混合模式。第四混合模式为组合式空空换热+喷淋模式。在该第四混合模式下,启动室外风通道,将机房外空气抽取到换热组件200,机房外空气在换热组件200的第二风道202内流通。第二风道202内的机房外空气与第一风道201内的机房内空气在换热组件200内发生气-气冷热交换,实现对机房内空气的冷却降温。同时,启动喷淋组件,喷淋组件可以对换热组件中的室外风进行喷淋操作,降低换热组件的第二风道内的机房外空气的温度,可以提高换热组件内机房外空气与机房内空气的换热效率。可选的,当室内温度大于第一温度,该间接蒸发冷却系统可以被配置为第四混合模式。示例性的,第一温度可以为18℃。
间接蒸发冷却系统可以具有第五混合模式。第五混合模式为组合式空空换热+喷淋+机械制冷补冷模式。在该第五混合模式下,启动室外风通道,将机房外空气抽取到换热组件200,机房外空气在换热组件200的第二风道202内流通。第二风道202内的机房外空气与第一风道201内的机房内空气在换热组件200内发生气-气冷热交换,实现对机房内空气的冷却降温。同时,启动喷淋组件,喷淋组件可以对换热组件中的室外风进行喷淋操作,降低换热组件的第二风道内的机房外空气的温度,可以提高换热组件内机房外空气与机房内空气的换热效率。同时,启动蒸发器500B、冷凝器500A和压缩机500C。压缩机500C工作,将蒸发器500B气化的冷剂传输到冷凝器500A的输入口。蒸发器500B吸收机房内空气的热量将制冷剂气化并转移到冷凝器500A放热冷凝为液态,实现对机房内空气的冷却降温。在该第五混合模式下,机房的机房内空气相当于同时经过换热组件200和蒸发器500B,且同时换热组件200处换热降温和蒸发器500B处散热降温。可选的,当室内温度大于第一温度,并且湿球温度大于目标湿球温度时,该间接蒸发冷却系统可以被配置为第五混合模式。示例性的,第一温度可以为22℃,目标湿球温度可以为19℃。
一种可能的应用场景中,图9中示出一种间接蒸发冷却系统应用场景示意图。如图9所示,多个间接蒸发冷却系统可以用于为机房调节温度。各间接蒸发冷却系统可以采用本申请实施例提供的任意一种间接蒸发冷却系统的结构。一个示例中,各间接蒸发冷却系统可以独立工作。另一个示例中,多个间接蒸发冷却系统可以协同工作。又一个示例中,各间接蒸发冷却系统可以独立工作,也可以与其它间接蒸发冷却系统工作。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种间接蒸发冷却系统,其特征在于,所述系统包括箱体、室内风通道和室外风通道;所述室内风通道与机房连通,用于所述机房内的空气流通;所述室外风通道与所述机房外部连通,用于所述机房外的空气流通;所述机房外的空气的温度低于所述机房内的空气的温度,所述室内风通道与所述室外风通道热交换;
其中,所述室内风通道的进风口和出风口设置在所述箱体的第一侧上;所述第一侧用于与所述机房墙壁贴合;所述室外风通道的进风口设置在所述箱体除所述第一侧之外的其它侧,所述室外风通道的出风口设置在所述箱体除所述第一侧之外的其它侧。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统包括换热组件,所述换热组件具有壳体、第一风道和第二风道;
所述第一风道的进风侧与出风侧分别设置在所述壳体相邻的两个表面上,所述第二风道的进风侧与出风侧分别设置在所述壳体相邻的两个表面上,并且所述第一风道的进风侧和所述第二风道的进风侧分别设置在所述壳体相对的两个表面上,所述第一风道的出风侧和所述第二风道的出风侧分别设置在所述壳体相对的两个表面上;
其中,所述第一风道设置在所述室内风通道内,所述机房内的空气从所述第一风道的进风侧进入,并从所述第一风道的出风侧排出;
所述第二风道设置在所述室外风通道内,所述机房外的空气从所述第二风道的进风侧进入,并从所述第二风道的出风侧排出。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述室外风通道的进风口设置在所述箱体的第二侧,所述第二侧与所述第一侧相对,所述室外风通道的出风口设置在所述箱体的第三侧,所述第三侧与所述第一侧相连,且靠近所述室内风通道的进风口。
4.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统包括机械蒸发冷却组件;所述机械蒸发冷却组件包括蒸发器和冷凝器,所述蒸发器与所述冷凝器连通;
所述蒸发器设置于所述室内风通道内,且所述蒸发器位于所述换热组件与所述箱体的第四侧之间,所述第四侧与所述第三侧相对;
所述冷凝器设置在所述换热组件与所述第三侧之间。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述蒸发器的出口与所述冷凝器的入口之间设置有压缩机。
6.如权利要求4或5所述的系统,其特征在于,所述蒸发器的入口与所述冷凝器的出口之间设置有第一循环泵。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述第一循环泵为氟泵。
8.如权利要求4-7任一所述的系统,其特征在于,所述冷凝器避让所述室内外风通道。
9.如权利要求4-8任一所述的系统,其特征在于,所述蒸发器在所述箱体的第一侧的投影与所述室内风通道的出风口在所述箱体的第一侧的投影不重叠。
10.如权利要求1-9任一所述的系统,其特征在于,所述系统包括储液箱和喷雾组件,所述喷雾组件设置于所述室外风通道的进风口处,所述储液箱与所述喷雾组件连通以为所述喷淋喷雾供液。
11.如权利要求2-10任一所述的系统,其特征在于,所述系统还包括喷淋组件,所述喷淋组件设置于所述室外风通道的出风口处,所述系统中的储液箱与所述喷淋组件连通以为所述喷淋组件供液。
12.如权利要求2-11任一所述的系统,其特征在于,所述系统还包括第一风扇组件;
所述第一风扇组件设置在所述室内风通道内,用于驱动所述机房内的空气流动。
13.如权利要求2-12任一所述的系统,其特征在于,所述系统还包括第二风扇组件;
所述第二风扇组件设置在所述室外风通道的出风口处,用于驱动所述机房外的空气流动。
14.一种换热组件,其特征在于,包括壳体以及设置在所述壳体内的第一风道和第二风道;
其中,所述第一风道的两个开口分别设置在所述壳体的第一表面和与所述第一表面相邻的第二表面上;
所述第二风道的两个开口分别设置在所述壳体的第三表面和第四表面上,所述第三表面与所述第一表面相对,所述第四表面与所述第二表面相对。
CN202280033849.1A 2022-07-14 2022-07-14 一种间接蒸发冷却系统及换热组件 Pending CN117296461A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2022/105797 WO2024011532A1 (zh) 2022-07-14 2022-07-14 一种间接蒸发冷却系统及换热组件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117296461A true CN117296461A (zh) 2023-12-26

Family

ID=89241210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280033849.1A Pending CN117296461A (zh) 2022-07-14 2022-07-14 一种间接蒸发冷却系统及换热组件

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN117296461A (zh)
WO (1) WO2024011532A1 (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6612365B1 (en) * 1999-09-17 2003-09-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Heating-element accommodating-box cooling apparatus and method of controlling the same
KR20020001137A (ko) * 2000-06-26 2002-01-09 손재익 환기 및 자동습도조절 장치
JP2002162082A (ja) * 2000-11-28 2002-06-07 Mitsubishi Electric Corp 熱交換冷却装置
JP2002333219A (ja) * 2001-05-14 2002-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷却装置
CN101551141A (zh) * 2009-04-22 2009-10-07 广东美的电器股份有限公司 用于机房的空气处理装置
CN201615582U (zh) * 2010-02-11 2010-10-27 华北电力大学(保定) 一种通信基站用一体式节能型空调机组
CN201858738U (zh) * 2010-11-10 2011-06-08 广东省建筑科学研究院 一种通信基站用翅片换热器
CN103615775A (zh) * 2013-11-25 2014-03-05 新疆绿色使者干空气能源有限公司 多工况间壁式空气处理装置及其空气处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024011532A1 (zh) 2024-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190226767A1 (en) Machine temperature control device
US20240349447A1 (en) Cooling system, cabinet, and data center
CN112146211A (zh) 一种水冷三模式机房空调
US20240300292A1 (en) Heat exchanger, vehicle-mounted heat management system, and electric vehicle
CN114554792A (zh) 机房冷却系统和数据中心
WO2023226977A1 (zh) 换热设备及换热系统
CN218986288U (zh) 热管理模块及具有其的车辆
CN117296461A (zh) 一种间接蒸发冷却系统及换热组件
CN116247332A (zh) 一种风冷循环储能系统
CN216481351U (zh) 一种制冷系统
WO2022110745A1 (zh) 散热系统、热管理设备及其工作方法
CN114245679A (zh) 空调器及其控制方法
KR20180018093A (ko) 공기조화장치의 실외기
CN214627781U (zh) 散热箱体及箱式数据中心
CN217559993U (zh) 间接蒸发冷却系统
CN220843853U (zh) 一种集装箱用空调及集装箱
CN218163401U (zh) 结合露点间接蒸发蓄冷的数据中心用空调系统
CN219999848U (zh) 一种冷却机组
CN221448913U (zh) 间接蒸发冷却机组及数据中心
US20240263853A1 (en) Integrated refrigeration apparatus
CN219876615U (zh) 一种散热装置及数据中心冷却系统
CN221448968U (zh) 一种配有多个内机的空调系统
CN210425749U (zh) 柜式冷水机组
CN221531951U (zh) 冷却系统及数据中心
CN221575911U (zh) 制冷设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination