CN211240602U - 一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，用于与机柜组成一个相对封闭的气流循环系统，该设备包括：冷凝器散热及新风增强通道，气流内循环通道、气流外循环通道，气流切换阀门，新风控制阀门。本实用新型其既具有冷凝器冷却功能，又兼具新风冷却功能的多功能冷却设备，将会大大简化模块化机房机柜的设计，降低整个系统的生产成本，也同时降低了能源消耗。

Description

一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备

技术领域

本实用新型主要涉及数据中心空调技术领域，具体是一种应用于网络机柜的基于一体空调的双冷源网络机柜散热设备。

背景技术

随着大数据时代的来临，各种数据中心已经成为各行各业举足轻重的经济基础设施，在人们工作生活中的重要性也越来越凸显。与此同时，数据中心的规模正向着两极化发展：大型数据中心的规模越来越大；而小、微型数据中心及网络节点机房的规模则越来越小。为了满足终端业务的环境与即时性需求，小、微型数据中心或网络节点机房甚至必须要在一些极端的环境下搭建，比如：户外、楼层的弱电井、街边的营业厅、写字楼里的某个办公场所等等。目前，在这些应用场景中，较常采用的方案是配置密闭防尘型机柜系统。但由于机柜封闭，当空调压缩机等强制冷却系统因故停止运行时，机柜内部由UPS供电的设备产生的热量将无法正常排出柜外。针对这种情况，当前采用的应对方案主要有：在机柜上添加应急通风门、在机柜上加装柜门紧急弹开装置等；可是，这些方案不仅增加了系统的生产成本，当柜外环境温度较低时，不能充分利用境温冷源为机柜内部降温，导致系统能耗无谓的增加，不符合国家节能减排政策。

实用新型内容

为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种双冷源网络机柜增强新风散热设备，其既具有增强新风冷却功能，又兼具冷凝器冷却功能的多功能冷却设备，将会大大简化机柜的设计，降低整个系统的生产成本，也同时降低了能源消耗。

本实用新型的技术方案如下：

一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，用于与机柜组成一个相对封闭的气流循环系统，该设备包括：

强制冷却通道，所述强制冷却通道内设有压缩机强制制冷系统的制冷侧，即蒸发器、循环风机；与机柜内部连通的回风口，所述循环风机的风机回风口产生的负压可将机柜内部的热空气从回风口吸入，经过循环风机排风口送入气流切换通道；

气流切换通道，所述气流切换通道进气端与强制冷却通道连通，气流切换通道具有两个可切换气流出口：内部接口、新风排热口，通道内设有由控制系统控制的气流切换阀门，使进入气流切换通道的气流在内部接口和新风排热口间选择其一排出；

新风控制通道，新风控制通道通过内部接口与气流切换通道连接，所述新风控制通道具有与机柜内部连通的送风口、用于引入系统外部低温气流的新风入口及新风控制阀门；

强制散热通道，所述强制散热通道设有用于引入系统外部气流的散热进风口、冷凝排热口，以及通用的压缩机强制制冷系统的散热侧：即压缩机、冷凝器、减压装置、连接铜管；

所述气流切换通道的新风排热口连接强制散热通道。

所述气流切换阀门用于在内部接口和新风排热口之间切换，使其中一个口封闭的同时另一个口打开，所述新风控制阀门用于控制新风入口的开闭。

所述阀门组件还包括牵引机构，所述牵引机构同时控制所述气流切换阀门以及新风控制阀门动作。

所述气流切换阀门连接有第一阀门转轴、第一阀门复位拉簧以及第一拉簧支架，所述气流切换阀门通过第一阀门转轴实现翻转运动，所述第一阀门复位拉簧两端分别与第一拉簧支架以及气流切换阀门连接，所述第一阀门复位拉簧朝向气流切换阀门将新风排热口封闭的方向施力。

新风控制阀门连接第二阀门转轴、第二阀门复位扭簧，所述新风控制阀门通过第二阀门转轴实现翻转运动，所述第二阀门复位扭簧朝向新风控制阀门将新风入口封闭的方向施力。

所述牵引机构包括阀门牵引器，所述阀门牵引器通过牵引绳及滑轮连接所述气流切换阀门以及新风控制阀门。

所述新风入口外侧设有新风过滤网。

所述气流切换通道、新风控制通道的低温部位采用物理保温隔热。

所述气流切换阀门及新风控制阀门翻转运动由双向电机驱动。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型与机柜组成一个相对封闭的气流循环系统，本实用新型的冷凝器强制循环冷却与新风冷却共用一个循环风机、控制系统及部分气流通道，本实用新型在环境温度较低时实现新风冷却功能，冷空气由系统外部经过滤后引入，在机柜内部吸热后再自系统内部排出至柜外；在环境温度较高时，空气流在机柜系统内部循环，无需过滤，循环气流则由冷凝器冷却。

2、本实用新型的强制冷却通道的设计能够极大的提高本设备的散热效果，使得本设备可应用于网络机柜的基于一体空调的结构中。

3、本实用新型能够解决公知技术中存在的不足，很好地解决了小、微型模块化数据中心网络机柜冷凝器散热、新风排热及应急排热的问题；同时，通过合理的内外循环切换，能够降低无谓的系统能耗，做到节能减排，不会因冷凝器因故停止制冷时，机柜内设备因温度过高而导致柜内设备损坏。

4、本实用新型所设计的气流阀门切换组件，结构简单，成本低廉，且运行稳定能够灵活切换对应接口的开闭；通过设置的过滤网保证引入外界气流时不会带入杂物，通过设置的保温隔热层能够确保气流切换通道、新风控制通道的外侧不至因低温结露后影响使用，通过设置的接水盘以及冷凝水导出口能够将冷凝器凝结的冷凝水导出系统外部，避免影响系统的正常运行。

附图说明

附图1为本实用新型原理结构示意图。

附图2为图1中A-A部分剖视图。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1所示，为本实用新型提供的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备。本设备可置于网络机柜的上部、下部或四周，与机柜空间共同构成气流内循环系统和气流外循环系统。

该设备包括：

强制冷却通道2，所述强制冷却通道2内设有与机柜内部连通的回风口1、蒸发器3、循环风机4，其中循环风机4具有循环风机回风口4-1、循环风机转叶4-2和循环风机排风口4-3，循环风机回风口4-1产生的负压可将机柜内部的热空气从回风口1吸入本强制冷却通道2，通过循环风机排风口4-3送入气流切换通道5；气流切换通道5具有内部接口6和新风排热口9；所述新风控制通道7具有用于与机柜内部连通的送风口8、用于引入系统外部气流的新风入口10，新风控制通道7通过内部接口6与气流切换通道5连通；强制散热通道19始终工作于外循环模式，散热气流经散热进风口20、散热风机18、冷凝器22、冷凝排热口21排出，压缩机23，所述压缩机23用于使制冷剂强制循环而使蒸发器3冷却，所述散热进风口20、冷凝器22、冷凝排热口21用于将制冷剂释放出的热量排出，所述强制散热通道19通过新风排热口9与气流切换通道5连通；阀门组件，所述阀门组件用于控制新风排热口9、内部接口6、新风入口10的开闭。

在实用新型的上述结构中，所述阀门组件包括气流切换阀门12以及新风控制阀门13，所述气流切换阀门12用于在内部接口6和新风排热口9之间切换，使其中一个口封闭的同时另一个口打开，即使内部接口6封闭时，使新风排热口9打开，使内部接口6打开时，使新风排热口9封闭，所述新风控制阀门13用于控制新风入口10的开闭。具体的，本实用新型的阀门组件还包括牵引机构，所述牵引机构可以同时控制所述气流切换阀门12以及新风控制阀13门动作。

本实用新型所提供的气流切换阀门12具体结构为：其连接有第一阀门转轴12-1、第一阀门复位拉簧12-2以及第一拉簧支架12-3，气流切换阀门12通过第一阀门转轴12-1实现翻转运动，第一阀门复位拉簧12-2两端分别与第一拉簧支架12-3以及气流切换阀门12连接，该第一阀门复位拉簧12-2朝向气流切换阀门12将新风排热口9封闭的方向施力。新风控制阀门13的具体结构为：其连接第二阀门转轴13-1、第二阀门复位扭簧13-2，所述新风控制阀门13通过第二阀门转轴13-1实现翻转运动，所述第二阀门复位扭簧13-2朝向新风控制阀门13将新风入口10封闭的方向施力。本实用新型的牵引机构包括阀门牵引器14，所述阀门牵引器14通过牵引绳及滑轮连接所述气流切换阀门12以及新风控制阀门13。

本实用新型的散热设备具有内循环模式和外循环模式。

其中内循环模式各部件的工作状态：“压缩机23”启动，“蒸发器3”处在低温状态，“循环风机4”和“散热风机18”运转，“蒸发器3”吸收的热量经“压缩机23”推动制冷剂循环输送至“冷凝器22”，“散热进风口20”吸入的室外空气流经“冷凝器22”加热后从“排热口21”排出，从而带走制冷剂放出的热量。此时，“阀门牵引器14”处在释放状态，“气流切换阀门12”在“第一阀门复位拉簧12-2”拉力作用下复位阻断“新风排热口9”，“内部接口6”畅通，“新风控制阀门13”在“第二阀门复位扭簧13-2”扭力作用下复位阻断“新风入口10”。此时，本实用新型与机柜组成一个相对封闭的内部气流循环系统，其气流工作流程是：“循环风机回风口4-1”产生的负压将机柜内部的热空气从回风口1吸入“强制冷却通道2”，热空气经过“蒸发器3”冷却后由“循环风机4”加压，加压后的冷气流由“循环风机排风口4-3”送至“气流切换通道5”，冷气流经过“内部接口6”进入“新风控制通道7”，压力较高的冷气流从“送风口8”送入网络机柜内部，从而达到给柜内设备散热的目的；“第一隔热层16、第二隔热层16-1、第三隔热层16-2”确保“气流切换通道5”、“新风控制通道7”的外侧不致因低温结露；“蒸发器3”上凝结的冷凝水落入“接水盘17”，由“冷凝水导出口17-1”导出。

外循环模式各部件的工作状态：“压缩机23”停止工作，“蒸发器3”停止制冷，“循环风机4”和“散热风机18”运转，“阀门牵引器14”动作，“第一牵引绳14-1”被部分卷入“阀门牵引器14”而缩短，“第二牵引绳14-5”跟随“第一牵引绳14-1”动作，“气流切换阀门12”被牵引动作而阻断“内部接口6”，“新风排热口9”畅通，“新风控制阀门13”被牵引动作而开启，“新风入口10”畅通。

外循环模式的工作流程：“循环风机回风口4-1”产生的负压将机柜内部的热空气从“回风口1”吸入“强制散热通道2”，此时“蒸发器3”未工作，热气流经过“蒸发器3”后由“循环风机4”加压，加压后的热气流由“循环风机排风口4-3”送至“气流切换通道5”，而“内部接口6”已被“气流切换阀门12”阻断，压力较高的热气流从“新风排热口9”排入强制散热通道19，而后在散热风机18再次加压下，经“冷凝器22”，由“排热口21”排出系统外部；而另一方面，“循环风机回风口4-1”产生的负压通过“强制冷却通道2”、“回风口1”使机柜内部气压降低，从而使与机柜相接的“送风口8”、“新风控制通道7”气压降低，导致系统外部的低温空气经由“新风过滤网11”、“新风入口10”、进入“新风控制通道7”，由“送风口8”进入机柜内部，从而达到给柜内设备散热的目的。

本实用新型既具有新风冷却功能，又兼具冷凝器冷却功能的多功能冷却设备，将会大大简化机柜的设计，降低整个系统的生产成本，也同时降低了能源消耗。

Claims (10)

1.一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，用于与机柜组成一个相对封闭的气流循环系统，其特征在于，该设备包括：

强制冷却通道，所述强制冷却通道内设有压缩机强制制冷系统的制冷侧，即蒸发器、循环风机；与机柜内部连通的回风口，所述循环风机的风机回风口产生的负压可将机柜内部的热空气从回风口吸入，经过循环风机排风口送入气流切换通道；

气流切换通道，所述气流切换通道进气端与强制冷却通道连通，气流切换通道具有两个可切换气流出口：内部接口、新风排热口，通道内设有由控制系统控制的气流切换阀门，使进入气流切换通道的气流在内部接口和新风排热口间选择其一排出；

新风控制通道，新风控制通道通过内部接口与气流切换通道连接，所述新风控制通道具有与机柜内部连通的送风口、用于引入系统外部低温气流的新风入口及新风控制阀门；

强制散热通道，所述强制散热通道设有用于引入系统外部气流的散热进风口、冷凝排热口，以及通用的压缩机强制制冷系统的散热侧：即压缩机、冷凝器、减压装置、连接铜管。

2.如权利要求1所述的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，其特征在于，所述气流切换通道的新风排热口连接强制散热通道。

3.如权利要求1所述的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，其特征在于，所述气流切换阀门用于在内部接口和新风排热口之间切换，使其中一个口封闭的同时另一个口打开，所述新风控制阀门用于控制新风入口的开闭。

4.如权利要求3所述的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，其特征在于，所述散热设备还包括牵引机构，所述牵引机构同时控制所述气流切换阀门以及新风控制阀门动作。

5.如权利要求4所述的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，其特征在于，所述气流切换阀门连接有第一阀门转轴、第一阀门复位拉簧以及第一拉簧支架，所述气流切换阀门通过第一阀门转轴实现翻转运动，所述第一阀门复位拉簧两端分别与第一拉簧支架以及气流切换阀门连接，所述第一阀门复位拉簧朝向气流切换阀门将新风排热口封闭的方向施力。

6.如权利要求5所述的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，其特征在于，新风控制阀门连接第二阀门转轴、第二阀门复位扭簧，所述新风控制阀门通过第二阀门转轴实现翻转运动，所述第二阀门复位扭簧朝向新风控制阀门将新风入口封闭的方向施力。

7.如权利要求6所述的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，其特征在于，所述牵引机构包括阀门牵引器，所述阀门牵引器通过牵引绳及滑轮连接所述气流切换阀门以及新风控制阀门。

8.如权利要求1所述的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，其特征在于，所述新风入口外侧设有新风过滤网。

9.如权利要求1所述的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，其特征在于，所述气流切换通道、新风控制通道的低温部位采用物理保温隔热。

10.如权利要求1所述的一种无冷凝水溢出的双冷源网络机柜散热设备，其特征在于，所述气流切换阀门及新风控制阀门翻转运动由双向电机驱动。

Images