CN212910586U - 制冷装置及机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷装置及机柜，该制冷装置设置于机柜，其包括冷却单元、送风管道以及回风管道。冷却单元设于机柜的底部，冷却单元设有冷却装置，冷却装置用于产生冷空气。送风管道位于机柜的一侧，送风管道连通于冷却单元和机柜，其用于将冷却单元产生的冷空气输送至机柜，以对机柜进行降温。冷空气与机柜换热后形成热空气。回风管道位于机柜的与送风管道相对的另一侧，回风管道连通于机柜和冷却单元，其用于将机柜处的热空气输送至冷却单元进行冷却。本实用新型的制冷装置，通过设于机柜底部的冷却单元对空气进行制冷，以实现直接对单个的机柜进行降温，能够有效减小冷损耗，提高冷量的利用率，从而能够降低制冷装置的能耗。

Description

制冷装置及机柜

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种制冷装置及机柜。

背景技术

目前，数据中心业务蓬勃发展，数据机房内机柜的功率越来越大，在运行过程中产生大量热量，因此需要通过制冷装置进行降温。

相关技术中，通过在机房内安装制冷装置从而对机房进行降温，距离制冷装置较近的机柜降温效果较好，距离制冷装置较远的机柜降温效果较差，为了满足全部机柜的降温需求，往往需要调低制冷装置的制冷温度，导致浪费较多的电能，使制冷装置的能耗较高。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种制冷装置及机柜，该制冷装置能够有效降低能耗。

为了实现上述目的，第一方面，本实用新型实施例公开了一种制冷装置，所述制冷装置应用于机柜，包括

冷却单元，所述冷却单元设于所述机柜的底部，所述冷却单元设有冷却装置，所述冷却装置用于对所述冷却装置周围的空气进行冷却以形成冷空气；

送风管道，所述送风管道位于所述机柜的一侧，所述送风管道连通于所述冷却单元和所述机柜，所述送风管道用于将所述冷却单元冷却得到的所述冷空气输送至所述机柜，以对所述机柜进行降温，所述冷空气与所述机柜换热后形成热空气；以及

回风管道，所述回风管道位于所述机柜的与所述送风管道相对的另一侧，所述回风管道连通于所述机柜和所述冷却单元，所述回风管道用于将所述机柜处的所述热空气输送至所述冷却单元进行冷却。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述冷却装置包括用于输送制冷剂的冷却器，所述冷却器用于与所述冷却器周围的空气换热以使空气变冷形成所述冷空气，所述冷空气通过所述送风管输送至所述机柜。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述冷却器采用逆流式盘管冷却器。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述冷却单元还设有风机，所述风机设于所述冷却装置与所述送风管道之间，所述风机用于将所述冷空气输送至所述送风管道。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述冷却单元还设有过滤装置，所述过滤装置设于所述冷却装置与所述回风管道之间，所述过滤装置用于对流入所述冷却单元的空气进行过滤。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述冷却单元设有多个导流装置，多个所述导流装置设于所述冷却单元与所述送风管道的连接处和/或所述冷却单元与所述回风管道的连接处。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述送风管道为微通道送风管道，所述回风管道为微通道回风管道。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述送风管道和所述回风管道为长条状管道，所述长条状管道包括四个侧壁，其中一侧壁朝向所述机柜设置并与所述机柜连通，另外三侧壁至少其一设有开口，所述开口设有可活动的盖体，所述盖体用于打开或关闭所述开口。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述冷却装置还包括温度探测装置，所述回风管道设有用于所述回风管道内的空气流量的回风流量控制阀；

所述温度探测装置设于所述机柜内，所述温度探测装置用于探测所述机柜内的气体温度；

所述回风流量控制阀设于所述回风管道，所述回风流量控制装置电连接于所述温度探测装置，所述回风流量控制阀用于根据所述温度探测装置探测的温度调节所述回风流量控制阀的开启度，以控制输送至所述冷却单元的空气的流量。

第二方面，本实用新型还公开了一种机柜，所述机柜包括如上述第一方面所述的制冷装置，所述机柜的底部设置有支架，所述支架上设置有容置腔，所述冷却装置设置于所述容置腔。

相较于现有技术，本实用新型实施例的有益效果是：

采用本实施例提供的一种制冷装置及机柜，该制冷装置的冷却单元、送风管道以及回风管道设于机柜的侧部，能够直接对机房内单个的机柜进行降温，从而能够提高降温效率，降低制冷装置的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本实施例提供的机柜的主视图；

图2是本实施例提供的制冷装置的主视图；

图3是本实施例提供的制冷装置的回风管道的结构示意图；

图4是本实施例的机柜的结构框图；

图5是本实施例制冷装置的冷却单元的主视图。

图标：1、制冷装置；11、冷却单元；111、冷却器；1111、入口；1112、出口；1113、进液管；1114、回液管；1115、温度计；1116、压力表；112、风机；113、过滤装置；114、导流装置；12、送风管道；13、回风管道；131、第二侧壁；132、第四侧壁；14、回风流量控制阀；15、温度探测装置；2、机柜；21、微通道；22、支架；a、送风管道内空气流向；b、回风管道内空气流量。

具体实施方式

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面将结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

请一并参阅图1至图2，其中，图1是本实施例公开的机柜的主视图，图2是本实施例公开的制冷装置的主视图。如图1和图2所示，实施例的机柜2包括制冷装置1，制冷装置1包括冷却单元11、送风管道12以及回风管道13。冷却单元11设于机柜2的底部，冷却单元11设有冷却装置，冷却装置用于对冷却装置周围的空气进行冷却以形成冷空气。送风管道12位于机柜2的一侧，送风管道12连通于冷却单元11和机柜2，送风管道12用于将冷却单元11冷却得到的冷空气输送至机柜2，以对机柜2进行降温，冷空气与机柜2换热后形成热空气。回风管道13位于机柜2的与送风管道12相对的另一侧，回风管道13连通于机柜2和冷却单元11，回风管道13用于将机柜2处的热空气输送至冷却单元11进行冷却。

可以理解的是，机柜2可以是服务器机柜、网络机柜或者控制台机柜等。本实施例中的机柜2为用于服务器的服务器机柜，服务器机柜一般放置于机房内。

本实用新型实施例的制冷装置1，通过冷却单元11对空气进行制冷，制冷后的空气通过设于机柜2侧边的送风管道12输送至机柜2内，从而直接对单个的机柜2进行降温，而非对整个机房进行降温，能够有效减小冷损耗，提高冷量的利用率，从而能够降低制冷装置1的能耗。

一些实施例中，机柜2的底部设置有支架22，支架22上设置有容置腔，冷却装置设置于容置腔。通过在机柜2的底部设置有支架22，便于将制冷装置1的冷却单元11安装于该机柜2的底部。

一些实施例中，支架22可以为板式支架、也可以为U型框式支架，示例性地，支架22可以采用框式支架。支架22可以为木质支架或者金属支架，优选地，支架22为金属支架，且为钢制支架。

可以理解的是，机柜2一般为棱柱状柜体，因此，送风管道12、回风管道13均可以为长条状管道，长条状管道包括四个侧壁，其中一个侧壁朝向机柜2设置并与机柜2连通，采用长条状管道的送风管道12和回风管道13，与机柜2的形状相匹配，便于组装至机柜2。在一些实施例中，送风管道12和回风管道13也可以为圆柱状管道，本实施例对此不作具体限定。在本实施例中，以送风管道12和回风管道13均为长条状管道为例进行说明。

一些实施例中，送风管道12的宽度和机柜的与送风管道12连接的一侧的宽度相匹配，回风管道13的宽度与和机柜2的与回风管道连接的一侧的宽度相匹配，送风管道12和回风管道13的长度与机柜2的长度相匹配，从而使送风管道12和回风管道13具有更大的布设面积，且其设于机柜2时，能够使机柜2的外观具有一致性。可以理解的是，另一些实施例中，送风管道12和回风管道13的长度可以小于与机柜2的长度，送风管道12和回风管道13的宽度可以小于机柜2的宽度。

如图3所示，当送风管道12和回风管道13均为长条状管道时，送风管道12和回风管道13均包括四个侧壁，该四个侧壁分别为：与机柜2连通的第一侧壁，与第一侧壁相邻的第二侧壁131和第三侧壁，以及，与第一侧壁相对的第四侧壁132。

一种可选的实施方式中，送风管道12和回风管道13的未与机柜2连通的三个侧壁(第二侧壁131、第三侧壁和第四侧壁132)至少其一设有开口，开口设有可活动的盖体，盖体用于打开或关闭开口。当需要对送风管道12或者回风管道13进行检修或者安装时，可以打开盖体，对其进行检修或者安装，从而便于操作。示例性地，送风管道12和回风管道13的未与机柜2连通的另外三个侧壁均设有开口。

可以理解的是，在另一些实施例中，当送风管道12和回风管道13为圆柱状管道时，圆柱状管道的柱面可以设有一个或者多个开口，以便于检修和安装。可选地，开口的大小可以根据实际需要进行设计。

另一种可选的实施方式中，第二侧壁131、第三侧壁和第四侧壁132均可以作为盖板，当转动其中一个侧壁时，在该侧壁处形成开口以用于检修。本实施例以该种方式进行说明。具体地，第一侧壁、第二侧壁131、第三侧壁以及第四侧壁132中的相邻的两个侧壁可转动连接，当转动其中一个侧壁时，能够打开该侧壁，即该侧壁的位置处形成开口，可以由该开口对其内部结构进行检修或者组装。当再次转动该侧壁以使其盖合于开口时，那么，该侧壁为开口的盖体。也就是说，第二侧壁131、第三侧壁以及第四侧壁132均可以打开以形成开口，第二侧壁131、第三侧壁以及第四侧壁132均可以为盖体。

其中，第一侧壁、第二侧壁131、第三侧壁以及第四侧壁132中的相邻的两个侧壁可转动连接方式可以为轴接或者铰链连接。当需要在其中一个侧壁形成开口时，可以拔掉该侧壁的一端的连接处的轴，然后绕另一端进行转动，从而在该侧壁形成开口。

示例性地，当需要在第二侧壁131处伸入至送风管道12或者回风管道13的内部进行检修时，拔掉第二侧壁131与第四侧壁132连接处的转轴，从而使第二侧壁131以第一侧壁为轴进行转动，第二侧壁131的另一端自第四侧壁132的连接处移开，从而形成开口，以进行检修。当然，也可以使第二侧壁131以第四侧壁132为轴进行转动，第二侧壁131的另一端自第一侧壁移开，从而形成开口。

一些实施例中，送风管道12为微通道送风管道，回风管道13为微通道回风管道，也就是说，长条状的送风管道12和回风管道13内设有若干个微通道，采用该种方式，具有体积小、换热系数大、换热效率高的优点，具有更高的能效，而且具有优良的耐压性能。

可选地，机柜2内可以包含若干个微通道21，若干个微通道21将机柜2划分为多个部分，送风管道12的若干个微通道的出风口分别与机柜2内的若干个微通道21的进风口对应连通，机柜2内的若干个微通道21的出风口分别与回风管道13的若干个微通道的进风口对应连通，从而分别为机柜2的各个部分进行制冷。采用该种方式，可以避免冷空气在机柜2内分布不均匀导致机柜2内制冷不均匀的情况，此外，还可以通过控制每个微通道21的空气流量以控制机柜2的各个部分的制冷量，从而实现精准制冷。

如图3和4所示，一些实施例中，制冷装置1还包括温度探测装置15，回风管道13设有用于控制回风管道13内的空气流量的回风流量控制阀14。温度探测装置15设于机柜2内，温度探测装置15用于探测机柜2内的气体温度。回风流量控制阀14电连接于温度探测装置15，回风流量控制阀14用于根据温度探测装置15探测的温度调节回风流量控制阀14的开启度，以控制输送至冷却单元11的热空气的流量。通过温度探测装置15可以实时探测机柜2内的温度，当机柜2内的温度偏高时，可以通过增大回风流量控制阀14的开启度，从而增大输送至冷却单元11的热空气的流量，从而使冷却单元11产生更大流量的冷空气，为机柜2提供更多的冷量，以使机柜2达到制冷需求。反之亦然。

具体的，温度探测装置15设于机柜2的靠近回风管道13的一端，回风流量控制阀14设置于回风管道13的靠近机柜2的一端，从而更加准确地测量输入至回风管道13的空气的温度，并由此控制回风流量控制阀14的开启度，以准确控制输送至冷却单元11的热空气的流量。

可以理解的是，由于送风管道12、回风管道13以及机柜2内均包含若干个微通道21，因此，可以设置多个温度探测装置15以及多个回风流量控制阀14，多个温度探测装置15对应设置于多个机柜2的微通道21中，多个回风流量控制阀14设于多个回风管道13的微通道内，从而可以通过多个温度探测装置15和多个回风流量控制阀14对多个微通道21的温度进行检测并对应调节回风流量，以实现精准降温，从而能够对冷量进行合理利用，减少冷量的浪费，有利于降低制冷装置1的能耗。可以理解的是，温度探测装置15和回风流量控制阀14可以少于或等于回风管道13内的微通道21的数量。

另一些实施例中，送风管道12可以设置送风流量控制阀，该送风流量控制阀可以与温度探测装置15电连接，送风流量控制阀可以根据温度探测装置15检测的温度信号调节输送至机柜2中的冷风的流量，通过送风流量控制阀、温度探测装置15以及回风流量控制阀14之间的联动，实现机柜2的精准降温，实时控制机柜2的制冷量，合理利用冷量，减少冷量的浪费，有利于降低制冷装置1的能耗。

如图5所示，一些实施例中，冷却装置包括用于输送制冷剂的冷却器111，冷却器111用于与冷却器111周围的空气换热以使空气变冷形成冷空气，冷空气通过送风管输送至机柜2。冷却器111周围的空气与冷却器111内的制冷剂发生热交换，从而形成冷空气，采用制冷剂进行制冷，其具有制冷速度快、制冷剂可回收利用等优点。

可以理解的是，冷却器111具有入口1111和出口1112，入口1111可以连接于进液管1113道，用于输入制冷剂，出口1112可以连接于回液管1114，用于输出热交换后的制冷剂。可选地，制冷剂可以为水、氟利昂、氨液等，示例性地，制冷剂为水。

一些实施例中，进液管1113和回液管1114均可以设置有温度计1115以及压力表1116，以探测回液管1114的制冷剂的温度以及压力，进液管1113可以设置阀门，阀门可以根据温度探测装置15探测的温度值调节其开启度，比如，当回液管1114内的热交换后的制冷剂温度较高时，说明输入的制冷剂的量较少，因此，可以增大设于进液管1113的阀门的开启度，以增大输入冷却器111的制冷剂的流量，反之亦然。

可选地，冷却器111采用逆流式盘管冷却器，有利于提高制冷效率。逆流式盘管冷却器指的是，冷却器111内部设有微管道，微管道盘设于冷却器111内，微管道内的制冷剂在微管道内的流动方向与冷却器111周围的待冷却的空气的流动方向相反。

一些实施例中，冷却单元11还设有风机112，风机112设于冷却装置与送风管道12之间，风机112用于将冷空气输送至送风管道12。通过风机112能够快速将冷空气输送至送风管道12，以减少冷空气的冷量在输送过程中的消耗。

一些实施例中，冷却单元11还设有过滤装置113，过滤装置113设于冷却装置与回风管道13之间，过滤装置113用于对流入冷却单元11的空气进行过滤。具体地，过滤装置113可以为空气过滤器、板式过滤网以及袋式过滤网等，示例性地，过滤装置113可以采用空气过滤器，空气过滤器可以为初效过滤器、中效过滤器以及高效过滤器等，优选地，采用初效过滤器，其可以达到空气过滤的效果，而且，其成本较低。

一些实施例中，冷却单元11设有多个导流装置114，多个导流装置114设于冷却单元11与送风管道12的连接处和/或冷却单元11与回风管道13的连接处。换言之，导流装置114设于冷却单元11与送风管道12的连接处，或者，导流装置114设于冷却单元11与回风管道13的连接处，或者，冷却单元11与送风装置的连接处以及冷却单元11与回风管道13的连接处均设有导流装置114。通过设置有导流装置114，能够防止空气在连接处产生涡流导致气流不畅，损失能量，产生噪音等问题。示例性地，导流装置114可以为导流叶片。

本实用新型实施例一的制冷装置1，该制冷装置1可以对机柜2进行直接制冷，从而精确控制机柜2的制冷温度，以合理利用冷却单元11的冷量，进而降低该制冷装置1的能耗。此外，该制冷装置1的送风管道12和回风管道13均具有微通道21，从而能提高制冷效率，进一步降低该制冷装置1的能耗。

以上对本实用新型实施例公开的一种制冷装置及机柜进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的制冷装置及机柜及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种制冷装置，其特征在于，所述制冷装置应用于机柜，包括

冷却单元，所述冷却单元设于所述机柜的底部，所述冷却单元设有冷却装置，所述冷却装置用于对所述冷却装置周围的空气进行冷却以形成冷空气；

送风管道，所述送风管道位于所述机柜的一侧，所述送风管道连通于所述冷却单元和所述机柜，所述送风管道用于将所述冷却单元冷却得到的所述冷空气输送至所述机柜，以对所述机柜进行降温，所述冷空气与所述机柜换热后形成热空气；以及

回风管道，所述回风管道位于所述机柜的与所述送风管道相对的另一侧，所述回风管道连通于所述机柜和所述冷却单元，所述回风管道用于将所述机柜处的所述热空气输送至所述冷却单元进行冷却。

2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述冷却装置包括用于输送制冷剂的冷却器，所述冷却器用于与所述冷却器周围的空气换热以使空气变冷形成所述冷空气，所述冷空气通过所述送风管输送至所述机柜。

3.根据权利要求2所述的制冷装置，其特征在于，所述冷却器为逆流式盘管冷却器。

4.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述冷却单元还设有风机，所述风机设于所述冷却装置与所述送风管道之间，所述风机用于将所述冷空气输送至所述送风管道。

5.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述冷却单元还设有过滤装置，所述过滤装置设于所述冷却装置与所述回风管道之间，所述过滤装置用于对流入所述冷却单元的空气进行过滤。

6.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述冷却单元设有多个导流装置，多个所述导流装置设于所述冷却单元与所述送风管道的连接处和/或所述冷却单元与所述回风管道的连接处。

7.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述送风管道为微通道送风管道，所述回风管道为微通道回风管道。

8.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述送风管道和所述回风管道为长条状管道，所述长条状管道包括四个侧壁，其中一侧壁朝向所述机柜设置并与所述机柜连通，另外三侧壁至少其一设有开口，所述开口设有可活动的盖体，所述盖体用于打开或关闭所述开口。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制冷装置，其特征在于，所述制冷装置还包括温度探测装置，所述回风管道设有用于控制所述回风管道内的空气流量的回风流量控制阀；

所述温度探测装置设于所述机柜内，所述温度探测装置用于探测所述机柜内的气体温度；

所述回风流量控制阀电连接于所述温度探测装置，所述回风流量控制阀用于根据所述温度探测装置探测的温度调节所述回风流量控制阀的开启度，以控制输送至所述冷却单元的空气的流量。

10.一种机柜，其特征在于，所述机柜包括如权利要求1-9中任一项所述的制冷装置，所述机柜的底部设置有支架，所述支架上设置有容置腔，所述冷却装置设置于所述容置腔。

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