CN210016808U - 一种换热机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种换热机柜，涉及换热装置技术领域，用于解决现有技术中制冷设备不能较好的与后期网络扩容后的通信设备形成良好的匹配而导致出现局部过温、以及能耗过高的问题。本实用新型的换热机柜包括柜体、多个换热装置和多个控制件，所述柜体内设有多个隔间，所述隔间与至少一个所述换热装置对应，且每个所述隔间对应的所述换热装置与至少一个所述控制件连接，所述控制件用于控制所述换热装置的开闭。

Description

一种换热机柜

技术领域

本实用新型涉及换热装置技术领域，尤其涉及一种换热机柜。

背景技术

随着数据时代的到来，数据中心建设得到了飞速发展，数据机房制冷技术也随之不断的进行技术创新。现有单通信机柜的功率密度从1～2kw发展到现在10～20kw或20kw以上，通信机柜内的电子设备运行过程中产生的热量也越来也高。

因数据机房制冷系统不同于其它空调制冷应用场景，需要具有很高的可靠性等级要求，一旦制冷系统瘫痪，而引起设备宕机，出现网络故障，将直接造成较大的经济损失。针对数据机房高功率密度的特点，现有应用于数据机房的制冷系统采用了以下制冷技术：冷热通道隔离技术、列间空调、背板空调、液冷技术等。这些制冷技术在数据机房中得到了规模化应用，可较好的适应了机房当前的建设需求，但在实际的应用过程中，能耗问题依然突出；并且后期随着网络需求扩容，制冷设备不能较好的与后期网络扩容后的通信设备形成良好匹配，容易出现气流组织、冷量不足等问题，从而导致出现局部过温的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种换热机柜，用于解决现有技术中制冷设备不能较好的与后期网络扩容后的通信设备形成良好的匹配而导致出现局部过温、以及能耗过高的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种换热机柜，包括柜体、多个换热装置和多个控制件，所述柜体内设有多个隔间，所述隔间与至少一个所述换热装置对应，且每个所述隔间对应的所述换热装置与至少一个所述控制件连接，所述控制件用于控制所述换热装置的开闭。

可选地，所述换热装置为换热盘管，不同隔间对应的所述换热盘管相互并联，所述控制件为安装在所述换热盘管上的控制阀，所述控制阀用于控制所述换热盘管内制冷剂的连通状态。

可选地，所述控制阀为流量调节阀。

可选地，还包括多个风机，每个所述隔间与至少一个所述风机对应，所述风机用于将所述隔间内的空气导至所述换热装置处。

可选地，还包括用于安装多个所述换热装置的第一固定架、以及用于安装多个所述风机的第二固定架，所述第一固定架和所述第二固定架均设置在所述隔间的开口一侧、且与所述柜体可旋转连接。

可选地，所述第一固定架和所述第二固定架位于所述隔间的开口同一侧。

可选地，所述第一固定架位于所述第二固定架与所述柜体之间。

可选地，所述换热盘管采用“田”字形盘绕。

可选地，所述第一固定架与所述第二固定架之间、以及所述第一固定架与所述柜体之间均设有密封件。

可选地，还包括两个集流管、以及位于两个所述集流管之间的换热器，多个所述换热盘管的两端分别与两个所述集流管连接，所述换热器用于与水系统换热。

本实用新型提供的换热机柜，以换热机柜应用于通信领域为例，将多个服务器分别设置在不同隔间内，通过控制件可将放置有服务器的隔间对应的换热装置打开，将空置隔间对应的换热装置关闭，不仅可减少能耗，而且若后期随着网络需求扩容，即服务器增多，可将增设的服务器放置在空置的隔间内，并通过控制件将隔间对应的换热装置打开，即可适应扩容后服务器的制冷需要。因此，本实用新型实施例的换热机柜能够与后期网络扩容后的通信设备形成良好匹配，避免出现气流组织、冷量不足而导致的局部过温问题，且能耗较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例换热机柜的结构示意图；

图2为本实用新型实施例换热机柜中第一固定架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例换热机柜中集流管和控制件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例换热机柜中第二固定架的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参照图1～3，本实用新型实施例的换热机柜包括柜体1、多个换热装置2以及多个控制件3，柜体1内设有多个隔间101，隔间101与至少一个换热装置2对应，且每个隔间101对应的换热装置2与至少一个控制件3连接，控制件3用于控制换热装置2的打开或关闭。

本实用新型提供的换热机柜，以换热机柜应用于通信领域为例，将多个服务器分别设置在不同隔间101内，通过控制件3可将放置有服务器的隔间101对应的换热装置2打开，将空置隔间101对应的换热装置2关闭，不仅可减少能耗，而且若后期随着网络需求扩容，即服务器增多，可将增设的服务器放置在空置的隔间101内，并通过控制件3将隔间101对应的换热装置2打开，即可适应扩容后服务器的制冷需要。因此，本实用新型实施例的换热机柜能够与后期网络扩容后的通信设备形成良好匹配，避免出现气流组织、冷量不足而导致的局部过温问题，且能耗较低。

为了表述方便，在下述说明中均以换热机柜内的电子设备为服务器，换热装置进行制冷为例：

可选地，上述换热装置2可为电子散热器，也可为内部有制冷剂的换热盘管。考虑到电子散热器的制冷能耗较高，因此，本实用新型实施例中换热机柜的换热装置2为换热盘管，不同隔间101对应的换热盘管相互并联，即不同隔间101对应的换热盘管相互独立，控制件3为安装在换热盘管上的控制阀，控制阀用于控制换热盘管内制冷剂的连通状态，当关闭任一控制阀时，只会关闭相应隔间101对应的换热盘管，而不会影响到其他隔间101对应的换热盘管的通断。此外，换热盘管内通入制冷剂，不仅能耗较低，而且在应用于通信机房时，也可符合“水不进机房”的原则。

上述控制阀可为仅可控制制冷剂通断的阀门，也可为流量调节阀。因后者不仅可实现换热盘管的通道通断，而且若换热机柜内放置有不同功耗的服务器，可通过流量调节阀增加功耗较高的服务器所在隔间对应的换热盘管的制冷剂流量，减小功耗较高的服务器所在隔间对应的换热盘管的制冷剂流量，以适用隔间101内放置不同功耗的服务器的场合，实现了制冷系统个性化调节，能耗较低，且应用范围较广。因此，本实用新型实施例的控制件3为流量调节阀。具体地，该控制件3安装在换热盘管的供液支管处。

当服务器的能耗过大时，仅靠增加制冷剂的流量无法满足服务器的散热需求。因此，本实用新型实施例换热机柜还包括多个风机，每个隔间101与至少一个风机4对应，风机4可将隔间101内的空气导至换热装置2处，风速较高，提高了服务器的散热速度。可选地，多个风机可相互独立控制，也可通过同时控制，即多个风机同时开启，同时关闭。

进一步地，本实用新型实施例的换热机柜还包括第一固定架5和第二固定架6，其中，多个换热装置2安装在第一固定架5上，多个风机4安装在第二固定架6上，第一固定架5和第二固定架6均设置在隔间101的开口一侧、且第一固定架5、第二固定架6与柜体1均可旋转连接，如图1～4所示，在需要放置或取出服务器时，可将第一固定架5和第二固定架6打开，从而便于换热机柜内服务器的上下架以及接线，方便按需扩容。

换热机柜的柜体1上连接有柜门7，柜门7与隔间101的开口一侧相对。可选地，第一固定架5和第二固定架6可均设置在隔间101的开口另一侧，即第一固定架5、第二固定架6与柜门7相对设置，第一固定架5和第二固定架6也可分别设置在隔间101的开口两侧，即其中一个固定架与柜门7在同一侧。因换热装置2通常位于服务器的出风侧，前者风机4距离换热装置2较近，风量较大，风速较快，散热较快；而后者风机4会受到服务器自身的阻挡，导致风量较小，风速较慢，散热效率较低。因此，本实用新型实施例中换热机柜的第一固定架5和第二固定架6位于隔间101的开口同一侧，且与柜门7相对。在安装服务器时，服务器的出风口可靠近第一固定架5和第二固定架6放置，从而利于换热。

可选地，第一固定架5位于第二固定架6与柜体1之间，或者第二固定架6位于第一固定架5与柜体1之间。前者换热装置2靠近服务器，后者风机4靠近服务器，在散热能力要求较低时，不需开启风机4，仅通过控制件3开启换热装置2即可满足换热需求，相对于后者，前者换热装置2靠近服务器，换热效果较好。因此，优选地，本实用新型实施例将第一固定架5设置在第二固定架6与柜体1之间，换热效果较好；并且换热装置2靠近服务器的出风口，风机4的进风口靠近换热装置2。

进一步地，每个隔间101对应的风机4可为一个，也可为多个。本实用新型实施例中每个隔间101对应2台风机4，2台风机4水平排布，可适用于功耗较大的服务器，而且若一个风机4损坏，另一个风机可作为备用风机使用，从而保证散热的可靠性。具体地，上述风机4为EC无级调速风机(EC的全称为Electrical Commutation，电子换向)。

此外，第一固定架5、第二固定架6均可通过铰链与柜体1可旋转连接。参照图1，第一固定架5与柜体1的铰接轴、第二固定架6与柜体1的铰接轴均位于柜体1背面的左侧或右侧，也可第一固定架5与柜体1的铰接轴位于柜体1背面的左侧，第二固定架6与柜体1的铰接轴位于柜体1背面的右侧。

进一步地，换热盘管的盘绕方式有多种，如换热盘管水平往复盘绕，或者采用“田”字形盘绕。本实用新型实施例中换热盘管采用“田”字形盘绕，其换热面积较大，换热效果较好。

此外，本实用新型实施例的第一固定架5与第二固定架6之间设有密封件，第一固定架5与柜体1之间也设有密封件，通过密封件实现两者间的无缝闭合，防止气流从第一固定架5与第二固定架6之间的间隙、或第一固定架5与柜体1之间的间隙直接吹出，影响换热装置2的换热效果。具体地，上述密封件可为橡胶件或毛毡。

换热机柜还包括两个集流管8、以及位于两个集流管8之间的换热器，多个换热盘管的两端分别与两个集流管8连接，换热器用于与水系统换热，从换热盘管出来的气态制冷剂在换热器内与水系统换热后液化，换热后水系统的水温度提高，可以作为其他需热水设备使用。进一步地，换热盘管的进口位于换热盘管的出口下方，即对于换热机柜在制冷时，图2和图3中左侧的集流管内的制冷剂主要为液态，右侧的集流管内的制冷剂主要为气态。此外，为了保证安全，在应用该换热机柜时，需对换热回路进行严密的压力和泄露实验，以防止制冷剂泄露。

进一步地，若换热盘管与换热器的连接管道较长，制冷剂在连接管道需要克服较大的阻力，使得制冷剂的压力较低。因此，本实用新型实施例换热机柜还包括增压泵，通过增压泵提高制冷剂的压力，从而保证换热管道内的制冷剂压力较高。

需要说明的是：本实用新型的换热机柜可在数据机房、通信机房等应用场景采用，换热装置2不会对换热机柜内电子设备部署产生影响；并且对于老旧机房空调系统的冗余不足，采用该换热机柜机械进行制冷，可实现电子设备就近制冷，有效避免换热机柜内电子设备局部过温的风险，解决了单机柜高功率密度散热不良的问题，且对旧机房改造较方便，能够营造良好的机房环境。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种换热机柜，其特征在于，包括柜体、多个换热装置和多个控制件，所述柜体内设有多个隔间，所述隔间与至少一个所述换热装置对应，且每个所述隔间对应的所述换热装置与至少一个所述控制件连接，所述控制件用于控制所述换热装置的开闭。

2.根据权利要求1所述的换热机柜，其特征在于，所述换热装置为换热盘管，不同隔间对应的所述换热盘管相互并联，所述控制件为安装在所述换热盘管上的控制阀，所述控制阀用于控制所述换热盘管内制冷剂的连通状态。

3.根据权利要求2所述的换热机柜，其特征在于，所述控制阀为流量调节阀。

4.根据权利要求1所述的换热机柜，其特征在于，还包括多个风机，每个所述隔间与至少一个所述风机对应，所述风机用于将所述隔间内的空气导至所述换热装置处。

5.根据权利要求4所述的换热机柜，其特征在于，还包括用于安装多个所述换热装置的第一固定架、以及用于安装多个所述风机的第二固定架，所述第一固定架和所述第二固定架均设置在所述隔间的开口一侧、且与所述柜体可旋转连接。

6.根据权利要求5所述的换热机柜，其特征在于，所述第一固定架和所述第二固定架位于所述隔间的开口同一侧。

7.根据权利要求6所述的换热机柜，其特征在于，所述第一固定架位于所述第二固定架与所述柜体之间。

8.根据权利要求2所述的换热机柜，其特征在于，所述换热盘管采用“田”字形盘绕。

9.根据权利要求7所述的换热机柜，其特征在于，所述第一固定架与所述第二固定架之间、以及所述第一固定架与所述柜体之间均设有密封件。

10.根据权利要求2所述的换热机柜，其特征在于，还包括两个集流管、以及位于两个所述集流管之间的换热器，多个所述换热盘管的两端分别与两个所述集流管连接，所述换热器用于与水系统换热。

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