CN219368108U - 箱式冷却装置及冷却系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及散热冷却设备技术领域，公开了一种箱式冷却装置及冷却系统，该箱式冷却装置包括：箱体，箱体上设置有多个安装位，箱体内设置有供液主管道和回液主管道，箱体上还开设有多处通风口；至少一个冷却模组，可拆卸设置于其中一个安装位上，冷却模组具有输入连接管和输出连接管，输入连接管与供液主管道可拆卸连接，输出连接管与回液主管道可拆卸连接；冷却模组用于接收供液主管道输入的第一流体，并将吸入的气体与第一流体进行换热，再将第二流体输送至回液主管道，第二流体是由第一流体与流经的气体换热后形成的。通过上述方式，本申请实施例能够根据散热容量需求灵活地调整和配置冷却模组的数量，实现制冷量灵活配置。

Description

箱式冷却装置及冷却系统

技术领域

本申请实施例涉及散热冷却设备技术领域，具体涉及一种箱式冷却装置及冷却系统。

背景技术

现有的冷却系统一般通过空调设备内的冷冻水与室内空气进行换热，以对室内空气进行降温，冷冻水与室内空气换热升温后，再通过制冷设备内的制冷剂与冷却水换热来对冷却水降温，制冷剂与冷却水换热升温后，会通过冷却液与制冷剂换热以降低制冷剂的温度，最后室外冷却塔利用外界低温的环境空气与冷却液进行换热，实现对冷却液的降温。

以应用于数据中心的冷却系统为例，不同的数据中心，其占地面积以及热负荷体(例如需要进行散热的服务器或其他IT设备)的数量存在差异，并且同一数据中心，在不同时间节点进行工作的热负荷体的数量也会有所差异。而现有的冷却系统在配置好之后，其散热效率已经固定，因此无法针对性地调整散热的效率。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种箱式冷却装置及冷却系统，基于模块化结构设计，能够根据散热容量灵活地调整和配置冷却模组的数量，实现制冷量灵活配置。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种箱式冷却装置，包括：箱体，箱体上设置有多个安装位，箱体内设置有供液主管道和回液主管道，箱体上还开设有多处通风口；至少一个冷却模组，至少一个冷却模组可拆卸设置于其中一个安装位上，冷却模组具有输入连接管和输出连接管，输入连接管与供液主管道可拆卸连接，输出连接管与回液主管道可拆卸连接；冷却模组用于将箱体外部的气体由至少一处通风口吸入，并由至少另一处通风口排出；冷却模组用于通过输入连接管接收供液主管道输入的第一流体，并将吸入的气体与第一流体进行换热，再通过输出连接管将第二流体输送至回液主管道，第二流体是由第一流体与流经的气体换热后形成的。

本申请实施例提供的箱式冷却装置通过在箱体上模块化地设置多个安装位，使得可以灵活地配置不同数量的冷却模组，并且通过供液主管道与输入连接管以及回液主管道与输出连接管之间的可拆卸连接方式，使得冷却模组可以便捷地在箱体上进行安装布置，进而实现对散热效率的灵活调整。

在一种可选的方式中，安装位包括第一安装位和第二安装位；冷却模组包括：风机，可拆卸设置于第一安装位上，风机用于将箱体外部的气体由至少一处通风口吸入，并由至少另一处通风口排出；换热盘管，可拆卸设置于第二安装位上，换热盘管分别与输入连接管和输出连接管连通，换热盘管用于通过输入连接管接收供液主管道输入的第一流体，并使第一流体和吸入的气体之间进行换热，再通过输出连接管将第二流体输送至回液主管道。通过设置多个模块化的第一安装位来安装风机，设置多个模块化的第二安装位来安装换热盘管，可以单独实现风机数量和换热盘管数量的灵活配置，从而可以更加针对性进行部署，例如箱体上某一出风区域朝向的热负荷体所需散热要求较高时，可以在该箱体的该区域处设置更多的风机和换热盘管，而其他散热要求较低的区域则可以设置较少的风机和换热盘管，从而在满足散热需求的同时兼顾成本。

在一种可选的方式中，箱体的第一侧面的外侧设置有多个隔板，多个隔板之间形成第一安装位；第一侧面的内壁设置有第二安装位，第一安装位和第二安装位沿与第一侧面相垂直的方向一一相对设置。多个隔板之间形成第一安装位后，隔板可以对第一安装位上安装的风机起到良好的保护作用。通过将第一安装位和第二安装位沿与第一侧面相垂直的方向一一相对设置，使得一个第一安装位上的风机与一个第二安装位上的换热盘管形成一个模块化的冷却模组，在工作过程中可以确保流经换热盘管的气体更加充分，保证换热效率。

在一种可选的方式中，隔板背离第一侧面的一侧设置有风孔结构。通过在隔板背离第一侧面的一侧设置风孔结构，可以防止因人员误触风机而产生安全隐患。

在一种可选的方式中，至少一处通风口开设于箱体的第一侧面上；至少一处通风口开设于箱体上与第一侧面相对的第二侧面上；和/或，至少一处通风口开设于箱体的顶面上。在第一侧面开设通风口，并在第二侧面和顶面中的至少一个上开设通风口，使得气体可以由箱体外部进入箱体内并吸入至冷却模组换热后排出。当在第二侧面和顶面均开设通风口时，可以调整通风口进风方式，以及风速和噪音水平。

在一种可选的方式中，冷却模组的数量为多个，多个冷却模组的输入连接管并联于供液主管道，多个冷却模组的输出连接管并联于回液主管道。通过设置多个冷却模组，可以充分提高散热效率，而将多个输入连接管并联于供液主管道，将多个输出连接管并联于回液主管道，可以确保每个冷却模组均可以独立进行拆装，多个冷却模组之间互不影响，并且每个冷却模组各自单独与气体进行换热，保证换热充分有效。

在一种可选的方式中，供液主管道和回液主管道的数量均为两个，两个供液主管道互为冗余，两个回液主管道互为冗余。通过设置两个互为冗余的供液主管道以及两个互为冗余的回液主管道，使得当主用的供液主管道或主用的回液主管道出现封堵或漏液等故障时，可以采用备用的供液主管道或备用的回液主管道进行供液或回液，从而在对主用管道进行维护时，箱式冷却装置可以正常工作运行。

在一种可选的方式中，冷却模组的风机既可以正向驱动也可以反向驱动，箱体在通风口处设置有风阀。通过改变冷却模组的驱动方向，使得箱式冷却装置可以向不同的方向吹风，进而在不同场景或条件下，实现对不同区域的散热，而通风口处的风阀则可以控制气体的流量，实现对散热效率的调节。

在一种可选的方式中，箱体的至少一侧开设有维护门。在箱体的至少一侧开设维护门后，方便技术人员由维护门进入箱体内部对箱体内的设备进行维护、检修和更换等操作。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种冷却系统，包括：热负荷体；至少一个如上任一项中的箱式冷却装置，冷却模组内的第一流体用于与气体进行换热，以对气体进行降温，箱体的至少一处通风口向热负荷体提供冷量，使得由至少一处通风口输出的经过降温后的气体吹向热负荷体；制冷装置，分别与供液主管道和回液主管道连接，用于接收由回液主管道输送的第二流体并对其进行降温，将由第二流体降温后形成的第一流体输送至供液主管道。

根据本申请实施例的另一个方面，提供一种冷却系统，包括：热负荷体；空调设备，具有低温流体输入管道和高温流体输出管道，空调设备用于通过低温流体与散热气体进行换热以对散热气体进行降温，并向热负荷体吹送降温后的散热气体，低温流体与散热气体换热后变为高温流体；制冷装置，包括：第一换热组件，分别与高温流体输出管道和低温流体输入管道连接，用于接收由高温流体输出管道输送的高温流体，并通过低压液态制冷剂与高温流体进行换热，以对高温流体降温，使高温流体变为低温流体并输送至低温流体输入管道中，低压液态制冷剂与高温流体换热后变为低压气态制冷剂；加压组件，与第一换热组件连接，用于对低压气态制冷剂进行加压做功使其变为高温高压气态制冷剂；第二换热组件，与加压组件连接，用于通过第二流体与高温高压气态制冷剂进行换热，使高温高压气态制冷剂降温冷凝变为高压液态制冷剂，第二流体与高温高压气态制冷剂进行换热后形成第一流体；减压组件，分别与第二换热组件和第一换热组件连接，用于对高压液态制冷剂进行减压，使高压液态制冷剂变为低压液态制冷剂，并将低压液态制冷剂输送至第一换热组件中；至少一个如上任一项中的箱式冷却装置，供液主管道和回液主管道均与第二换热组件连接，供液主管道用于接收由第二换热组件输送的第一流体，冷却模组内的第一流体用于与气体进行换热，以使第一流体降温形成第二流体，回液主管道用于将第二流体输送至第二换热组件中，以供第二流体与高温高压气态制冷剂进行换热。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的箱式冷却装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的箱式冷却装置中箱体内部管道的连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的箱式冷却装置另一视角的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的箱式冷却装置的部分结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的箱式冷却装置的另一部分结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的箱式冷却装置另一视角的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的冷却系统的结构示意图；

图8为图7提供的冷却系统的变型结构示意图；

图9为图7提供的冷却系统的变型结构示意图；

图10为本实用新型另一实施例提供的冷却系统的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

100、箱式冷却装置；110、箱体；111、安装位；1111、第一安装位；11111、滑轨；1112、第二安装位；112、供液主管道；113、回液主管道；114、通风口；115、第一侧面；116、隔板；117、风孔结构；118、第二侧面；119、顶面；120、冷却模组；121、输入连接管；122、输出连接管；123、风机；1231、支架；124、换热盘管；130、维护门；

200、冷却系统；210、热负荷体；220、制冷装置；

300、冷却系统；310、热负荷体；320、空调设备；321、低温流体输入管道；322、高温流体输出管道；330、制冷装置；331、第一换热组件；332、加压组件；333、第二换热组件；334、减压组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“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：存在A，同时存在A和B，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。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在例如数据中心等对散热要求较高的领域当中，散热区域的面积以及热负荷体的数量不同时，所需的散热效率也有所不同。而目前的冷却系统在配置好之后，其散热效率已经固定，因此无法灵活地进行配置调整。

基于此，本申请基于模块化结构设计，在将箱式冷却装置中的箱体布置于散热区域后，可以根据散热需求在箱体上灵活地配置合适数量的冷却模组，从而在满足散热要求的同时，不会造成设备成本的浪费。

本申请实施例提供的箱式冷却装置包括但不限于用于数据中心、作业厂房等。

具体请参阅图1及图2，图1中示出了本申请实施例提供的箱式冷却装置的立体结构示意图，图2中示出箱体内冷却模组与主管道的连接结构示意图。如图1中所示，箱式冷却装置100包括箱体110和至少一个冷却模组120。箱体110上设置有多个安装位111，箱体110内设置有供液主管道112和回液主管道113，箱体110上还开设有多出通风口114。至少一个冷却模组120可拆卸设置于其中一个安装位111上。如图2中所示，冷却模组120具有输入连接管121和输出连接管122，输入连接管121与供液主管道112可拆卸连接，输出连接管122与回液主管道113可拆卸连接。冷却模组120用于将箱体110外部的气体由至少一处通风口114吸入，并由至少另外一处通风口114排出。冷却模组120用于通过输入连接管121接收供液主管道112输入的第一流体，并将吸入的气体与第一流体进行换热，再通过输出连接管122将第二流体输送至回液主管道113，第二流体是由第一流体与流经的气体换热后形成的。

箱体110为箱式冷却装置100的主体部件，箱体110用于放置在散热区域的地面或安装平台上。箱体110优选采用长方体结构，从而对于需要较高散热效率的大型数据中心或厂房而言，可以通过将箱体110堆叠起来以提升散热容量，同时还可以减少占地面积。

冷却模组120为实现散热的主要部件，在一些实施例中，箱体110上的安装位111可以为插槽、放置平台等，冷却模组120可以直接采用现有数据中心领域用的列间空调，多个安装位111使得可以模块化地配置列间空调的数量，具体地，可以根据散热需求在相应数量的安装位111上插置或放置列间空调，以实现对散热效率的灵活调整。列间空调也叫行间空调或行间制冷机组，列间空调主要有风冷、水冷和冷冻水等冷凝形式，可根据机房实际情况进行使用，并且列间空调非常适用于封闭冷热通道的场合。

冷却模组120的输入连接管121与供液主管道112之间以及输出连接管122与回液主管道113之间可以通过螺纹连接、法兰连接、卡箍连接等方式实现可拆卸连接固定。相应地，供液主管道112和回液主管道113在设计时需要预留进行可拆卸连接的管口。

冷却模组120包含两种散热方式，一种为箱式冷却装置100用作散热系统的制冷末端，通常部署在室内，供液主管道112通过输入连接管121向冷却模组120提供低温的第一流体，低温的第一流体与冷却模组120的吸入的环境气体进行换热，使环境气体温度下降并提供给热负荷体进行风冷散热，而换热后第一流体升温形成第二流体，并由输出连接管122输送至回液主管道113；另一种为箱式冷却装置100用作散热系统的散热设备，通常部署在室外，供液主管道112通过输入连接管121向冷却模组120提供高温的第一流体(例如可以是高温的冷却液)，高温的第一流体与冷却模组120吸入的环境气体进行换热，使得第一流体的温度下降形成第二流体，并由输出连接管122输送至回液主管道113中。

需要说明的是，上述的高温和低温没有绝对的温度参数限制，仅为换热时第一流体与气体之间的相对温度，也即在换热时，高温的会进行放热，低温的会进行吸热，以此形成二者之间的换热。第一流体与第二流体均可以是单相流体或双相流体。

由上述内容可知，本申请提供的箱式冷却装置100具有良好的工程应用场景兼容性，并且在具体的散热系统应用当中，箱式冷却装置100可以仅用作制冷末端或散热设备中的一种，也可以制冷末端和散热设备均采用该箱式冷却装置100。

本申请实施例提供的箱式冷却装置100通过在箱体110上模块化地设置多个安装位111，使得可以灵活地配置不同数量的冷却模组120，并且通过供液主管道112与输入连接管121以及回液主管道113与输出连接管122之间的可拆卸连接方式，使得冷却模组120可以便捷地在箱体110上进行安装布置，进而实现对散热效率的灵活调整。

目前的冷却系统当中，作为制冷末端的空调设备和作为散热设备的冷却塔之间在结构形状以及体积上存在较大差异，一般作为散热设备的冷却塔体积较大，无法布置于室内进行散热，作为制冷末端的空调设备体积较小，无法满足高效率的冷却。而本申请实施例提供的箱式冷却装置100采用模块化设计，在应用于散热设备时，不仅可以配置更多的冷却模组120，还可以通过将多个箱体110排列、堆叠以满足散热设备的冷却需求，在应用于制冷末端时，则可以在满足散热需求的基础上相应减少冷却模组的配置数量，从而控制整体成本。

对于冷却模组的具体结构及其安装方式，本申请进一步提出一种实施方式，请继续参阅图2，并进一步结合图3，图3中示出了箱式冷却装置另一视角的结构。如图中所示，安装位111包括第一安装位1111和第二安装位1112。冷却模组120包括风机123和换热盘管124。风机123可拆卸设置于第一安装位1111，风机123用于将箱体110外部的气体由至少一处通风口114吸入，并由至少另一处通风口114排出。换热盘管124可拆卸设置于第二安装位1112上，换热盘管124分别与输入连接管121和输出连接管122连通，换热盘管124用于通过输入连接管121接收供液主管道112输入的第一流体，并使第一流体和吸入的气体进行换热，再通过输出连接管122将第二流体输送至回液主管道113。

风机123用于驱动环境气体流动，并且气体在经过换热盘管124时，与换热盘管124内由输入连接管121输入的第一流体因温差而发生热传递，以进行换热，第一流体换热后形成第二流体并由输出连接管122输送至回液主管道113。

可以理解的是，第一安装位1111可以位于箱体110的外侧，也可以位于箱体110的内侧，相应地，风机123既可以安装于箱体110外侧，也可以安装于箱体110内侧，第二安装位1112同理，即换热盘管124既可以安装于箱体110外侧，也可以安装于箱体110内侧。并且沿气体流动的方向，风机123既可以位于换热盘管124的上游，也可以位于换热盘管124的下游，只要保证风机123可以带动气体流动并经过换热盘管124即可。

具体地，第一安装位1111可以为放置平台，从而使风机123可以直接可拆取地放置于第一安装位1111上。在另外一些实施例中，风机123也可以通过螺纹紧固件、卡接件、吊挂件等可拆卸安装于第一安装位1111上。换热盘管124的可拆卸安装方式同理，例如插接、卡接、螺纹连接、吊挂等，此处不多赘述。

在图4所示的具体实施例中，第一安装位1111上设置有滑轨11111，风机123通过底部支架1231上的紧固件滑入滑轨11111内后，将紧固件拧紧，便完成了风机123在第一安装位1111上的装配固定，整个过程方便快捷。

需要说明的是，在具体应用过程当中，风机123的配置数量可以与换热盘管124的配置数量相等，也可以不等，二者各自的配置数量可根据实际散热要求灵活调整。

一些实施例中，箱式冷却装置100用作散热设备时，换热盘管124的上方还可以设置喷头，喷头用于向换热盘管外壁喷淋冷却水，冷却水与换热盘管124内的高温第一流体进行换热，以降低换热盘管124内第一流体的温度。进一步地，换热盘管124的下方还可以设置储水盘，储水盘用于收集经过换热盘管124后滴下的水，以便于后续循环利用。

通过设置多个模块化的第一安装位1111来安装风机123，设置多个模块化的第二安装位1112来安装换热盘管124，可以单独实现风机123数量和换热盘管124数量的灵活配置，从而可以更加针对性进行部署，例如箱体110上某一出风区域朝向的热负荷体所需散热要求较高时，可以在该箱体110的该区域处设置更多的风机123和换热盘管124，而其他散热要求较低的区域则可以设置较少的风机123和换热盘管124，从而在满足散热需求的同时兼顾成本。

关于第一安装位1111和第二安装位1112的具体结构，本申请进一步提出一种实施方式，请参阅图5，图中示出了箱式冷却装置的部分结构。如图中所示，箱体110的第一侧面115的外侧设置有多个隔板116，多个隔板116之间形成第一安装位1111。第一侧面115的内壁设置有第二安装位1112，第一安装位1111和第二安装位1112沿与第一侧面115相垂直的方向(图中箭头a所示方向)一一相对设置。

多个隔板116之间形成第一安装位1111后，隔板116可以对第一安装位1111上安装的风机123起到良好的保护作用。通过将第一安装位1111和第二安装位1112沿与第一侧面115相垂直的方向一一相对设置，使得一个第一安装位1111上的风机123与一个第二安装位1112上的换热盘管124形成一个模块化的冷却模组120，在工作过程中可以确保流经换热盘管124的气体更加充分，保证换热效率。

为了提升箱式冷却装置100作业的安全性，本申请进一步提出一种实施方式，具体请继续参阅图5，如图中所示，隔板116背离第一侧面115的一侧设置有风孔结构117。

风孔结构117可以为格栅、百叶等，起到防护和导风的作用。通过在隔板116背离第一侧面115的一侧设置风孔结构117，可以防止因人员误触风机而产生安全隐患。

关于通风口114的位置，本申请提出一种实施方式，具体请再次参阅图3，如图中所示，至少一处通风口114开设于箱体110的第一侧面115上。至少一处通风口114开设于箱体110与第一侧面115相对的第二侧面118上；和/或，至少一处通风口114开设于箱体110的顶面119上。

需要说明的是，第一侧面115可以整面开设一处大面积的通风口114，也可以在整面上开设多处小面积的通风口114。第二侧面118及顶面119同理，可以是一处大面积的通风口114，也可以是如图3中所示小面积的多处通风口114。

除第一侧面115上的通风口114以外，可以仅在第二侧面118开设通风口114，也可以仅在顶面119开设通风口114，当然也可以如图3中所示在第二侧面118和顶面119同时开设通风口114。

在第一侧面115开设通风口114，并在第二侧面118和顶面119中的至少一个上开设通风口114，使得气体可以由箱体110外部进入箱体110内并吸入至冷却模组120换热后排出。当在第二侧面118和顶面119均开设通风口114时，可以调整通风口进风方式，以及风速和噪音水平。

为了便于冷却模组120的模块化安装，本申请提出一种实施方式，具体请再次参阅图2，如图中所示，冷却模组120的数量为多个，多个冷却模组120的输入连接管121并联于供液主管道112，多个冷却模组120的输出连接管122并联于回液主管道113。

通过设置多个冷却模组120，可以充分提高散热效率，而将多个输入连接管121并联于供液主管道112，将多个输出连接管122并联于回液主管道113，可以确保每个冷却模组120均可以独立进行拆装，多个冷却模组120之间互不影响，并且每个冷却模组120各自单独与气体进行换热，保证换热充分有效。

为了提高箱式冷却装置100的应急能力，本申请提出一种实施方式，具体地，供液主管道112和回液主管道113的数量均为两个，两个供液主管道112互为冗余，两个回液主管道113互为冗余。

通过设置两个互为冗余的供液主管道112以及两个互为冗余的回液主管道113，使得当主用的供液主管道112或主用的回液主管道113出现封堵或漏液等故障时，可以采用备用的供液主管道112或备用的回液主管道113进行供液或回液，从而在对主用管道进行维护时，箱式冷却装置100可以正常工作运行。

为了便于对气体的流动方向以及流量大小进行调整，本申请提出一种实施方式，具体地，冷却模组120的风机既可以正向驱动也可以反向驱动，箱体110在通风口114处设置有风阀。

冷却模组120内部可以设置轴流风机，通过控制轴流风机正转或反转，实现对气体正向流动的或反向流动的驱动。风阀例如可以是设置于通风口114处的可自动开合以及改变开口面积的百叶窗。

通过改变冷却模组120的驱动方向，使得箱式冷却装置100可以向不同的方向吹风，进而在不同场景或条件下，实现对不同区域的散热，而通风口114处的风阀则可以控制气体的流量，实现对散热效率的调节。

为了便于对箱体110内的设备进行人工维护，本申请还提出一种实施方式，具体请参阅图6，图中示出了箱式冷却装置的立体结构。如图中所示，箱体110的至少一侧开设有维护门130。

在箱体110的至少一侧开设维护门130后，方便技术人员由维护门130进入箱体110内部对箱体110内的设备进行维护、检修和更换等操作。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供一种冷却系统，该冷却系统当中，箱式冷却装置应用于制冷末端，具体请参阅图7，图中示出了冷却系统的结构。如图中所示，冷却系统200包括热负荷体210、制冷装置220和至少一个上述任一实施例中的箱式冷却装置100。冷却模组120内的第一流体用于与气体进行换热，以对气体进行降温，箱体110的至少一处通风口114向热负荷体210提供冷量，使得由至少一处通风口114输出的经过降温后气体吹向热负荷体210。制冷装置220分别与供液主管道112和回液主管道113连接，用于接收由回液主管道113输送的第二流体并对其进行降温，将由第二流体降温后形成的第一流体输送至供液主管道112。

在图7所示的具体实施例中，箭头所示方向表示气体的流动方向，环境气体经过冷却模组120时，与冷却模组120内的第一流体进行换热，气体的温度有所下降，降温后的气体输送至热负荷体210(例如可以是数据中心的服务器等IT设备)对其进行风冷散热，在气体吸收了热负荷体210产生的热量后，气体由顶部回流至箱式冷却装置100当中再次与冷却模组120内的第一流体进行换热，依次形成对热负荷体210的循环散热。而第一流体与气体换热后升温形成第二流体，第二流体由回液主管道113流入制冷装置当中进行制冷降温，降温后形成的第一流体再由供液主管道112输送至冷却模组120当中，以此形成循环。

需要说明的是，图7中仅为一种示例，在其他实施例当中，热负荷体210的底部可以设置回流通道，气体可以通过热负荷体210底部的回流通道回流并再次进入箱体110当中。

在图8所示的冷却系统200当中，箱式冷却装置100也可以直接吸入室外的新风气体，新风气体在冷却模组120处换热并吸收热负荷体210热量之后，直接由机房顶部的排风口排出至室外。

在图9所示的冷却系统200当中，箱式冷却装置100同时吸入室外的较低温气体以及回流的较高温气体进行混合，再经过冷却模组120进行换热并输送至热负荷体210进行制冷，经过热负荷体210换热后的一部分气体直接排出到外界环境当中，另一部分气体则回流至箱式冷却装置100当中。在具体应用场景下，如图9中所示，室外气体的温度约为10℃，回流气体的温度约为35℃，二者被箱式冷却装置100吸入混合并与冷却模组120换热后，气体的温度大约为24℃，最后吹向热负荷体210对齐进行降温后，温度再次达到35℃左右，并且一部分发生回流，一部分直接排出室外。

可以理解的是，根据机房或其他应用场景下散热要求的不同，可以配置不同数量的箱式冷却装置100，并且每个箱式冷却装置100上可以配置不同数量的冷却模组120，以实现对散热效率的灵活调整。具体地，当需要配置多个箱式冷却装置100时，多个箱式冷却装置100既可以采用水平排列的方式，也可以采用竖直堆叠的方式，竖直堆叠的方式可以在提升散热效率的同时，还可以减小占地面积。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供一种冷却系统，该冷却系统当中，箱式冷却装置应用于散热设备。具体请参阅图10，图中示出了冷却系统的结构。如图中所示，冷却系统300包括热负荷体310、空调设备320、制冷装置330和至少一个上述任一实施例中的箱式冷却装置100。

空调设备320具有低温流体输入管道321和高温流体输出管道322，空调设备320用于通过低温流体与散热气体进行换热以对散热气体进行降温，并向热负荷体310输送降温后的气体进行散热，低温流体与散热气体换热后变为高温流体。

制冷装置330包括第一换热组件331、加压组件332、第二换热组件333和减压组件334。第一换热组件331分别与高温流体输出管道322和低温流体输入管道321连接，用于接收由高温流体输出管道322输送的高温流体，并通过低压液态制冷剂与高温流体进行换热，以对高温流体降温，使高温流体变为低温流体并输送至低温流体输入管道321中，低压液态制冷剂与高温流体换热后变为低压气态制冷剂。加压组件332与第一换热组件331连接，用于对低压气态制冷剂进行加压做功使其变为高温高压气态制冷剂。第二换热组件333与加压组件332连接，用于通过第二流体与高温高压气态制冷剂进行换热，使高温高压气态制冷剂降温冷凝变为高压液态制冷剂，第二流体与高温高压气态制冷剂进行换热后形成第一流体。减压组件334分别与第二换热组件333和第一换热组件331连接，用于对高压液态制冷剂进行减压，使高压液态制冷剂变为低压液态制冷剂，并将低压液态制冷剂输送至第一换热组件331中。

箱式冷却装置100中，供液主管道112和回液主管道113均与第二换热组件333连接，供液主管道112用于接收由第二换热组件333输送的第一流体，冷却模组120内的第一流体用于与气体进行换热，以使第一流体降温形成第二流体，回液主管道113用于将第二流体输送至第二换热组件333中，以供第二流体与高温高压气态制冷剂进行换热。

具体地，制冷装置330可以为水冷冷机，第一换热组件331可以为蒸发器，第二换热组件333可以为冷凝器，加压组件332可以为压缩机，减压组件334可以为膨胀阀，流体及气体在管路内的流动可以通过泵来驱动。

一般情况下，冷却系统中作为散热设备的冷却塔需要较高的散热性能，在本申请实施例提供的冷却系统300当中，想要更高的散热性能，不仅可以在箱体110上配置更多数量的冷却模组120，还可以通过排列、堆叠等方式布置更多的箱式冷却装置100，从而可以充分提高散热设备的散热性能，满足例如机房等特定场景下的散热需求。

需要说明的是，在该冷却系统300当中，空调设备320可以采用现有的空调设备，也可以为本申请上述实施例中提供的箱式冷却装置100，即在一些实施例中，冷却系统300当中的制冷末端和散热设备均为箱式冷却装置100，在该实施例中，基于箱式冷却装置100中冷却模组120模块化布置方式，可以同时灵活调整制冷末端及散热设备的散热性能，使冷却系统300可以兼容不同应用场景下的散热要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种箱式冷却装置，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体上设置有多个安装位，所述箱体内设置有供液主管道和回液主管道，所述箱体上还开设有多处通风口；

至少一个冷却模组，至少一个所述冷却模组可拆卸设置于其中一个所述安装位上，所述冷却模组具有输入连接管和输出连接管，所述输入连接管与所述供液主管道可拆卸连接，所述输出连接管与所述回液主管道可拆卸连接；所述冷却模组用于将所述箱体外部的气体由至少一处所述通风口吸入，并由至少另一处所述通风口排出；所述冷却模组用于通过所述输入连接管接收所述供液主管道输入的第一流体，并将吸入的所述气体与所述第一流体进行换热，再通过所述输出连接管将第二流体输送至所述回液主管道，所述第二流体是由所述第一流体与流经的所述气体换热后形成的。

2.根据权利要求1所述的箱式冷却装置，其特征在于，所述安装位包括第一安装位和第二安装位；

所述冷却模组包括：

风机，可拆卸设置于所述第一安装位上，所述风机用于将所述箱体外部的气体由至少一处所述通风口吸入，并由至少另一处所述通风口排出；

换热盘管，可拆卸设置于所述第二安装位上，所述换热盘管分别与所述输入连接管和所述输出连接管连通，所述换热盘管用于通过所述输入连接管接收所述供液主管道输入的第一流体，并使所述第一流体和吸入的所述气体之间进行换热，再通过所述输出连接管将所述第二流体输送至所述回液主管道。

3.根据权利要求2所述的箱式冷却装置，其特征在于，所述箱体的第一侧面的外侧设置有多个隔板，多个所述隔板之间形成所述第一安装位；

所述第一侧面的内壁设置有所述第二安装位，所述第一安装位和所述第二安装位沿与所述第一侧面相垂直的方向一一相对设置。

4.根据权利要求3所述的箱式冷却装置，其特征在于，所述隔板背离所述第一侧面的一侧设置有风孔结构。

5.根据权利要求1所述的箱式冷却装置，其特征在于，至少一处所述通风口开设于所述箱体的第一侧面上；

至少一处所述通风口开设于所述箱体上与所述第一侧面相对的第二侧面上；和/或，至少一处所述通风口开设于所述箱体的顶面上。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的箱式冷却装置，其特征在于，所述冷却模组的数量为多个，多个所述冷却模组的所述输入连接管并联于所述供液主管道，多个所述冷却模组的所述输出连接管并联于所述回液主管道。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的箱式冷却装置，其特征在于，所述供液主管道和所述回液主管道的数量均为两个，两个所述供液主管道互为冗余，两个所述回液主管道互为冗余。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的箱式冷却装置，其特征在于，所述冷却模组的风机既可以正向驱动也可以反向驱动，所述箱体在所述通风口处设置有风阀。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的箱式冷却装置，其特征在于，所述箱体的至少一侧开设有维护门。

10.一种冷却系统，其特征在于，包括：

热负荷体；

至少一个如权利要求1-8中任一项所述的箱式冷却装置，所述冷却模组内的所述第一流体用于与所述气体进行换热，以对所述气体进行降温，所述箱体的至少一处所述通风口向所述热负荷体提供冷量，使得由至少一处所述通风口输出的经过降温后的所述气体吹向所述热负荷体；

制冷装置，分别与所述供液主管道和所述回液主管道连接，用于接收由所述回液主管道输送的所述第二流体并对其进行降温，将由所述第二流体降温后形成的所述第一流体输送至所述供液主管道。

11.一种冷却系统，其特征在于，包括：

热负荷体；

空调设备，具有低温流体输入管道和高温流体输出管道，所述空调设备用于通过低温流体与散热气体进行换热以对所述散热气体进行降温，并向所述热负荷体吹送降温后的所述散热气体，所述低温流体与所述散热气体换热后变为高温流体；

制冷装置，包括：

第一换热组件，分别与所述高温流体输出管道和所述低温流体输入管道连接，用于接收由所述高温流体输出管道输送的所述高温流体，并通过低压液态制冷剂与所述高温流体进行换热，以对所述高温流体降温，使所述高温流体变为所述低温流体并输送至所述低温流体输入管道中，所述低压液态制冷剂与所述高温流体换热后变为低压气态制冷剂；

加压组件，与所述第一换热组件连接，用于对所述低压气态制冷剂进行加压做功使其变为高温高压气态制冷剂；

第二换热组件，与所述加压组件连接，用于通过所述第二流体与所述高温高压气态制冷剂进行换热，使所述高温高压气态制冷剂降温冷凝变为高压液态制冷剂，所述第二流体与所述高温高压气态制冷剂进行换热后形成所述第一流体；

减压组件，分别与所述第二换热组件和所述第一换热组件连接，用于对所述高压液态制冷剂进行减压，使所述高压液态制冷剂变为所述低压液态制冷剂，并将所述低压液态制冷剂输送至所述第一换热组件中；

至少一个如权利要求1-8中任一项所述的箱式冷却装置，所述供液主管道和所述回液主管道均与所述第二换热组件连接，所述供液主管道用于接收由所述第二换热组件输送的所述第一流体，所述冷却模组内的所述第一流体用于与所述气体进行换热，以使所述第一流体降温形成所述第二流体，所述回液主管道用于将所述第二流体输送至所述第二换热组件中，以供所述第二流体与所述高温高压气态制冷剂进行换热。