CN214545254U - 一种机柜柔性定向吸热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机柜柔性定向吸热装置，包括机柜和换热器组件，换热器组件前端设置有至少两个风机组件，所述风机组件通过连接组件可移动设置；所述相邻风机组件模块之间设有隔板，所述隔板和每个风机组件相配合组成独立的进出风通道，所述温度传感器设置于机柜的内表面。本实用新型通过可调节的风机组件，根据机柜的进风及出风风道进行上下调节，对服务器进行冷却后再将热风导出；且相邻风机组之间设有隔板，对柜体内气流进行组织，使冷风贴近风道，减少冷量损失，节约能源。

Description

一种机柜柔性定向吸热装置

技术领域

本实用新型涉及暖通空调领域，尤其是涉及一种机柜柔性定向吸热装置。

背景技术

随着信息化社会的快速推进，人工智能、云计算和物联网等产业的崛起，国内大型数据中心的建设呈现快速增长的趋势。数据洪流带来了网络的快速发展，因此需要越来越多的服务器来处理数据和存储数据。这也使得数据中心的建设需求大量增加。

服务器机柜设备运行时发热量较大，为了设备的正常运行，需要对该设备进行降温，传统的降温方式主要采用压缩机制冷的空调系统，以调节机房所需合适的环境温度，其制冷方法是针对机房整体空间进行大面积的机房空间制冷，以整个机房或整列机柜配备一台或多台空调设备进行制冷，调节服务器所需的合适温度环境，由于服务器机柜柜内未采取有效的气流组织措施，大量低温冷空气未经过待冷却设备而直接通过闲置的设备安装位置或服务器单元的侧面通道逸出，冷却效果进一步恶化。而为了保障数据中心的正常运行，数据中心一般采取进一步加大机房空调机组配置、提高空调制冷量的方法，来维持数据中心空调效果，从而也带来了数据中心空调能耗居高不下的局面。

中国专利申请公开号CN212544344U 公开了一种分布式热通道封闭服务器机柜，该服务器连接固定部、热回风帽一起形成了一封闭热气输出通道，虽然该服务器机柜采取了的气流组织措施，实现了空气定向流动，但其依然不能解决各个服务器机柜间热点不均、数据中心空调能耗高的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能根据服务器的发热区域位置上下调节风机组件的位置，从而实现精确送风的机柜柔性定向吸热装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机柜柔性定向吸热装置，包括机柜和换热器组件，所述换热器组件前端设置有至少两个风机组件，所述风机组件通过连接组件可移动设置；所述相邻风机组件模块之间设有隔板，所述隔板和每个风机组件相配合组成独立的进出风通道，以将所述机柜内热空气抽入、经所述换热器热交换后再将冷空气排出至所述机柜内。

优选的，所述风机组件近柜体一侧设有出风风向控制装置。

优选的，所述出风风向控制装置为电控百叶，用于定向或扫风模式运行。

优选的，还包括设置在所述柜体内的控制模块，所述控制模块和风机组件、出风风向控制装置通信连接，控制模块包括电气接入组件、转换和设备控制器及组网模块，所述控制模块采用支持标准通信协议的工业级控制器，工业级控制器与上位机通信连接，用于实现远程管理。

优选的，所述连接组件为可调节的位置固定组件，位置固定组件通过螺丝或导轨进行上下位置调节和固定。

优选的，所述换热器组件包括相连通的蒸发段换热器和冷凝段换热器，所述冷凝段换热器位于所述蒸发段换热器的上部，所述风机组件设于蒸发段换热器的前端。所述热管蒸发器包括多段换热管，换热管内充填有制冷剂，还包括相变模块，所述的相变模块设置于换热管内，相变模块内填充有制冷剂。

优选的，所述蒸发段换热器的底端设有冷凝水接水盘。

优选的，所述蒸发段换热器包括热管蒸发器和传统空调蒸发器。

本实用新型的有益效果：

1.根据机柜内服务器的发热区域的位置灵活调节风机组件的位置，实现精确送风。

2.通过采取在相邻风机组件模块之间设有隔板，隔板和每个风机组件相配合组成独立的进出风通道，将机柜内热空气抽入、经所述换热器热交换后再将冷空气排出至所述机柜内，实现对数据中心气流组织及气流分配的合理化，实现对服务器机柜内气流的定向流动，实现每一组风机模块和服务器处于一个独立的气流循环，能够避免冷热风掺杂，提高冷却效果，且各个服务器机柜间热点均匀，达到节能降耗的目的。

附图说明

图1 为一种机柜柔性定向吸热装置前视图；

图2 为一种机柜柔性定向吸热装置右侧视图；

图中：1—发热元件；2—隔板；3—风槽；4—热管蒸发器；5—空调蒸发器；6—冷凝水盘；7—蒸发风扇。

具体实施方式

结合附图1和图2，对本实用新型的一种机柜柔性定向吸热装置的具体描述如下。应当理解的是，以下所述仅是本实用新型的示意性实施方式，并不对本实用新型构成任何特别限定。

本实用新型实施例提供了一种机柜柔性定向吸热装置，该装置包括机柜、温度传感器、换热器组件和控制模块，机柜内安装通信传输设备、IT设备、电源或电池等设备，例如BBU（基带处理单元）模块和电源模块，所述温度传感器设于机柜的内表面，不同发热元件1周围可以分别设置温度传感器，用于检测机柜内发热元件1的温度，控制模块的信号输入端与温度传感器的信号输出端相连，根据温度传感器的检测信号控制换热器组件的开启和关闭，换热器组件用于为柜内安装的各种发热元件进行换热。

在本实施例中，换热器组件为管壳换热器或平行流换热器，设于机柜侧面，包括相连通的蒸发段换热器和冷凝段换热器，冷凝段换热器位于所述蒸发段换热器的上部，可实现工质重力循环和自然冷却。

在本实施例中，蒸发段换热器装有上下位置可调节的至少两个风机组件模块，风机组件模块通过螺丝或导轨进行上下位置调节和固定。

蒸发段换热器包括热管蒸发器4和空调蒸发器5，且空调蒸发器5和热管蒸发器4前后并排设置，共用冷凝水盘7和风道；对应的，所述冷凝段换热器包括热管冷凝器和空调冷凝器。所述热管蒸发器和热管冷凝器为一层或一层以上的微通道换热器或翅片式换热器。热管蒸发器4包括多段依次首尾相连的换热管，换热管内充填有制冷剂，还包括相变模块，相变模块设置于换热管内，相变模块内填充有制冷剂，相变模块的数量与换热管的段数相同且分别设置于每一段换热管内，相变模块内填充的制冷剂的沸点和比热不低于换热管内制冷剂。

在工作状态下，热管蒸发器4内部的换热介质吸收服务器机柜的热量后，由液态蒸发为气态，经制冷剂管路上升流通至热管冷凝器，再由冷凝风机与服务器机柜外部的空气进行热交换，冷凝成液态，受重力作用经制冷剂管路重新回流至热管蒸发器4，重新进行换热蒸发；热管蒸发器4不具备吸热条件时，进入空调蒸发器5，然后先进入热管冷凝器，热管冷凝器不够时，再进入空调冷凝器内将热量散发到室外环境中，工质冷凝降温后进入蒸发器中，通过降低空气温度而完成一个循环。冷源采用热管和制冷结合的形式，可以实现自然冷源的充分利用，保证系统的稳定性，并且实现相互备份，提高系统的可靠性。

在本实施例中，所述蒸发段换热器内的制冷剂为氟利昂或非共沸混合工质，以提高系统的温度使用范围。蒸发段换热器上设有蒸发风扇7，蒸发段换热器蒸发时从周围温度吸收热量来降低周围的温度，蒸发风扇7将周围被冷却的空气吹向柜体内部达到降温的目的。

在本实施例中，蒸发段换热器靠近柜体一侧设有电控百叶，可以定向或在扫风模式运行。电控百叶和设置在柜体内的控制模块电连接，并受控于控制模块。控制模块包括电气接入组件、转换和设备控制器及组网模块，用于对风机组件的启停及出风风向控制装置的出风方向进行控制。

在本实施例中，机柜内发热元件1之间设有风槽3，风槽3槽道内设有隔板2，风机组件沿着换热器的高度设置，进行上下位置的调节，使冷风送入风槽3，隔板2和风槽3、风机组件相配合组成进出风通道，风机组件通过进出风通道将经过蒸发段换热器降温后的冷风送入机柜，吸收热量后通过吸风的风机组件将热风吸出，再经过降温后送至机柜前部空间。隔板2的设置使输入的冷风和输出的热风处于独立的进出风通道内，使每一组风机模块和一组发热元件1处于一个独立的气流循环，避免冷热风掺杂，提高冷却效果；也使室内、外空气隔绝循环，不会将室外的灰尘、潮湿等引入室内，保证了机房的洁净度。

以上仅是本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有前述各种技术特征的组合和变型，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，对本实用新型的改进、变型、等同替换，或者将本实用新型的结构或方法用于其它领域以取得同样的效果，都属于本实用新型包括的保护范围。

Claims (10)

1.一种机柜柔性定向吸热装置，包括机柜、温度传感器和换热器组件，其特征在于，所述换热器组件前端设置有至少两个风机组件，所述风机组件通过连接组件可移动设置；所述相邻风机组件之间设有隔板，所述隔板和每个风机组件相配合组成独立的进出风通道，所述温度传感器设置于机柜的内表面。

2.根据权利要求1所述的一种机柜柔性定向吸热装置，其特征在于，所述换热器组件包括相连通的蒸发段换热器和冷凝段换热器，所述冷凝段换热器位于所述蒸发段换热器的上部，所述风机组件设于蒸发段换热器的前端。

3.根据权利要求2所述的一种机柜柔性定向吸热装置，其特征在于，所述蒸发段换热器包括热管蒸发器和空调蒸发器。

4.根据权利要求3所述的一种机柜柔性定向吸热装置，其特征在于，所述热管蒸发器包括多段换热管，换热管内充填有制冷剂。

5.根据权利要求4所述的一种机柜柔性定向吸热装置，其特征在于，还包括相变模块，所述的相变模块设置于换热管内，相变模块内填充有制冷剂。

6.根据权利要求2所述的一种机柜柔性定向吸热装置，其特征在于，所述蒸发段换热器的底端设有冷凝水接水盘。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种机柜柔性定向吸热装置，其特征在于，所述风机组件近柜体一侧设有出风风向控制装置。

8.根据权利要求7所述的一种机柜柔性定向吸热装置，其特征在于，所述出风风向控制装置为电控百叶，用于定向或扫风模式运行。

9.根据权利要求7所述的一种机柜柔性定向吸热装置，其特征在于，还包括设置在所述柜体内的控制模块，所述控制模块和风机组件、温度传感器、出风风向控制装置电连接。

10.根据权利要求1~4任意一项所述的一种机柜柔性定向吸热装置，其特征在于，所述连接组件为可调节的位置固定组件，位置固定组件通过螺丝或导轨进行上下位置调节和固定。

Images