CN219999874U - 换热设备、集装箱换热设备以及数据中心 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种换热设备、集装箱换热设备以及数据中心，其中，换热设备包括：管路模块，用于输入和/或输出冷却工质；换热模块，用于通过气态介质和/或液态介质对所述冷却工质进行冷却。根据本申请的技术，不仅能够提高对计算设备进行冷却的稳定性，还有利于实现节能减排，提升环保效益。

Description

换热设备、集装箱换热设备以及数据中心

本申请要求于2023年5月17日提交中国专利局、申请号为202321202028.4、名称为“换热设备、集装箱换热设备以及数据中心”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

本申请要求于2023年5月17日提交中国专利局、申请号为202310558901.1、名称为“换热设备、集装箱换热设备以及数据中心”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及计算设备技术领域，尤其涉及一种换热设备、集装箱换热设备以及数据中心。

背景技术

随着数据中心的快速发展，数据中心在不同区域、不同环境的部署越来越广泛。相关技术中，数据中心通常采用水冷冷机、风冷冷机、干冷器或者冷却塔的散热方案，由于前述散热方案的适用场景较为单一，无法满足各种环境工况下不同的制冷散热需求，因此需要针对部署区域或者部署环境单独定制散热方案，导致数据中心的部署范围受到限制，对于不同地区、环境的兼容性较差。

实用新型内容

本申请实施例提供一种换热设备、集装箱换热设备以及数据中心，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供一种换热设备，包括：管路模块，用于输入和/或输出冷却工质；换热模块，用于通过气态介质和/或液态介质对冷却工质进行冷却。

在一种实施方式中，所述管路模块包括输入管路和输出管路，所述输入管路用于输入待冷却的冷却工质，所述输出管路用于输出冷却后的冷却工质。

在一种实施方式中，所述管路模块包括连接管路，所述连接管路用于使所述冷却工质流经所述换热模块进行气态介质冷却和/或液态介质冷却。

在一种实施方式中，所述换热模块包括第一换热模块，所述第一换热模块的输入端和输出端分别与所述管路模块连通，用于通过气态介质对所述冷却工质进行冷却。

在一种实施方式中，所述换热模块包括第二换热模块，所述第二换热模块的输入端和输出端分别与所述管路模块连通，用于通过液态介质对所述冷却工质进行冷却。

在一种实施方式中，还包括：框体，所述换热模块和所述管路模块布置于所述框体内。

在一种实施方式中，所述换热设备包括第一换热设备和第二换热设备，所述换热设备还包括：控制装置，用于根据室外环境温度，控制所述管路模块以使所述冷却工质流经所述第一换热模块和所述第二换热模块中的至少一个，使得气态介质和/或液态介质对所述冷却工质进行冷却。

在一种实施方式中，所述管路模块包括输入管路、输出管路以及连接管路，所述连接管路连接于所述输入管路和所述输出管路之间，所述连接管路用于使所述冷却工质流经所述换热模块进行气态介质冷却和/或液态介质冷却。

在一种实施方式中，所述换热模块包括第一换热模块和第二换热模块，所述管路模块包括连接管路，所述连接管路用于使所述冷却工质流经所述第一换热模块和所述第二换热模块进行气态介质冷却和/或液态介质冷却。

在一种实施方式中，所述连接管路包括中间管路，所述中间管路的输入端和输出端分别与输入管路和输出管路连通。

在一种实施方式中，所述连接管路包括第一进液管路和第一出液管路，所述第一进液管路连通于第一换热模块的输入端和所述中间管路之间，所述第一出液管路连通于所述第一换热模块的输出端和所述中间管路之间。

在一种实施方式中，所述连接管路包括第二进液管路和第二出液管路，所述第二进液管路连通于第二换热模块的输入端和所述中间管路之间，所述第二出液管路连通于所述第二换热模块的输出端和所述中间管路之间。

在一种实施方式中，还包括阀组件，所述阀组件用于限定冷却工质进入第一进液管路、第一出液管路和/或冷却工质进入第二进液管路和第二出液管路。

在一种实施方式中，所述阀组件包括：第一阀组件，包括第一进液阀、第一出液阀和第一通断阀，所述第一进液阀设于所述第一进液管路，所述第一出液阀设于所述第一出液管路，所述第一通断阀设于所述中间管路；第二阀组件，包括第二进液阀、第二出液阀和第二通断阀，所述第二进液阀设于所述第二进液管路，所述第二出液阀设于所述第二出液管路，所述第二通断阀设于所述中间管路。

在一种实施方式中，所述第一换热模块包括换热盘管，所述换热盘管用于供冷却工质流动，以使所述冷却工质与所述气态介质发生热交换。

在一种实施方式中，所述第二换热模块包括压缩机、换热单元以及循环管路，所述循环管路用于供所述液态介质在所述压缩机和所述换热单元之间循环流动，且所述液态介质与所述冷却工质在所述换热单元发生热交换。

在一种实施方式中，所述第二换热模块还包括冷凝器、储液罐和膨胀阀，所述循环管路用于供所述液态介质在所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀阀、所述储液罐和所述换热单元之间循环流动。

在一种实施方式中，还包括：气态介质冷却模块，设于所述框体，用于对所述气态介质进行冷却，以及将冷却后的气态介质导流至所述换热模块。

在一种实施方式中，所述气态介质冷却模块包括湿帘、湿帘喷淋管以及湿帘水盘，所述湿帘具有连通所述换热设备内部和外部的导流孔，所述湿帘喷淋管用于向所述湿帘喷淋冷却水，所述湿帘水盘设于所述湿帘的下侧以承接所述冷却水。

在一种实施方式中，所述湿帘布置于所述框体的侧壁。

在一种实施方式中，所述气态介质冷却模块还包括：

风机组件，布置于所述框体的顶部，处于换热模块的上方。

在一种实施方式中，所述控制装置被配置为，若所述室外环境温度符合第一预设温度范围，则控制所述阀组件以使所述冷却工质流经所述第一换热模块。

在一种实施方式中，所述控制装置被配置为，若所述室外环境温度符合第二预设温度范围，则控制所述阀组件以使所述冷却工质流经所述第一换热模块，以及控制气态介质冷却模块开启。

在一种实施方式中，所述控制装置被配置为，若所述室外环境温度符合第三预设温度范围，则控制所述阀组件以使所述冷却工质依次流经所述第一换热模块和所述第二换热模块，以及控制气态介质冷却模块开启。

作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例还提供一种集装箱换热设备，包括：框架和安装于框架内的如本申请上述任一种实施方式的换热设备。

作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例还提供一种数据中心，包括：计算设备，包括多个服务器模组以及冷却装置，冷却装置通过冷却工质对多个服务器模组进行冷却；如权利要求本申请上述任一种实施方式的换热设备，换热设备的管路模块与冷却装置连通。

作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例还提供一种数据中心，包括：计算设备，计算设备包括多个服务器模组以及冷却装置，冷却装置通过冷却工质对多个服务器模组进行冷却；本申请上述实施例的集装箱换热设备，集装箱换热设备的管路模块与冷却装置连通。

在一种实施方式中，数据中心还包括集装箱体，用于安装计算设备。

根据本申请的技术方案，通过设置换热形式不同的第一换热模块和第二换热模块，且通过控制连接管路上的阀组件的开闭状态，能够实现换热设备的至少三种不同的换热模式，从而可以根据实际的换热需求(例如根据室外环境温度的不同或者计算设备运行情况的不同)对换热模式进行切换，实现对冷却工质不同程度的冷却，不仅能够提高对计算设备进行冷却的稳定性，还有利于实现节能减排，提升环保效益。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出根据本申请实施例的换热设备的工作原理示意图；

图2示出根据本申请实施例的换热设备的结构示意图；

图3示出根据本申请实施例的集装箱换热设备的结构示意图；

图4示出根据本申请实施例的数据中心的结构示意图。

附图标记说明：

换热设备1；

输入管路11；输出管路12；中间管路131；第一进液管路132；第一出液管路133；第二进液管路134；第二出液管路135；第一阀组件14；第一进液阀141；第一出液阀142；第一通断阀143；第二阀组件15；第二进液阀151；第二出液阀152；第二通断阀153；

第一换热模块20；换热盘管21；风机组件22；

第二换热模块30；冷凝器31；膨胀阀32；储液罐33；压缩机34；节流阀35；换热单元36；循环管路37；

气态介质冷却模块40；湿帘41；湿帘喷淋管42；湿帘水盘43；

框体50；

控制装置60；

集装箱换热设备2；框架201；

数据中心3；集装箱体301。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

下面参照图1和图2描述根据本申请实施例的换热设备1。

如图1所示，根据本申请实施例的换热设备1包括管路模块和换热模块。管路模块用于输入和/或输出冷却工质，换热模块用于通过气态介质和/或液态介质对所述冷却工质进行冷却。

在本申请实施例中，换热设备1可以用于数据中心，具体用于对数据中心的冷却装置的冷却工质进行换热，以将高温的冷却工质冷却为低温的冷却工质，从而使冷却装置通过低温的冷却工质对计算设备的服务器模组进行散热冷却。其中，冷却工质可以为任意类型的介质。在一个示例中，冷却装置可以采用浸没式液冷的冷却方式，冷却工质具体可以采用电子氟化液。

在本申请的其他示例中，冷却工质还可以采用冷却油。

在一个示例中，冷却工质具体可以采用GTL(Gas to Liquid，天然气合成)基础油。GTL基础油是以碳氢化合物为原料合成的基础油，GTL基础油饱和烃含量高，基本上不含氮和硫，无芳烃，100％为异构烷烃，氧化安定性、低温性能优异，挥发性低，粘度指数极高。由此，通过采用GTL基础油作为冷却工质，能够提升冷却工质在低温状态下的稳定性，从而提升冷却装置的工作可靠性。

在另一个示例中，冷却工质还可以采用变压器油(Transformer oil)。变压器油是石油的一种分馏产物，它的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃，芳香族不饱和烃等化合物。俗称方棚油，浅黄色透明液体，相对密度0.895。凝固点<-45℃。

变压器油是天然石油中经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油，是石油中的润滑油馏份经酸碱精制处理得到纯净稳定、粘度小、绝缘性好、冷却性好的液体天然碳氢化合物的混合物。通过采用变压器油作为冷却工质，同样能够提升冷却工质在低温状态下的稳定性，并且具备较好的绝缘性能，能够提升计算设备工作时的可靠性。

以上仅为示例，本申请对冷却工质的具体材料不做限定。

此外，在一些实施例中，服务器模组具有防水性，此种情况下，冷却工质还可以是水。例如，服务器模组的壳体具有防水性，电子器件把热量传导至壳体，水从壳体把热带走。

在一个示例中，管路模块可以包括输入管路11，输入管路11用于向换热设备1输送待冷却的冷却工质。可以理解的是，冷却装置通过冷却工质对计算设备的服务器模组进行冷却后，高温的冷却工质通过输入管路11流向至换热设备1，以在换热设备1进行冷却。

在另一个示例中，管路模块还可以包括输出管路12，换热设备1对冷却工质进行冷却后，冷却后的冷却工质通过输出管路12输送至计算设备的冷却装置，以使冷却装置通过低温的冷却工质对服务器模组进行冷却。

在再一个示例中，管路模块包括输入管路11和输出管路12，输入管路11用于输入待冷却的冷却工质，输出管路12用于输出冷却后的冷却工质。具体地，输入管路11连接于换热设备1的输入端和冷却装置的输出端，输出管路12连接于换热设备1的输出端和冷却装置的输入端。

此外，根据换热设备1和计算设备的数量的不同，输入管路11和输出管路12可以相应地设置为多组，本领域技术人员可以根据实际情况任意设置。

示例性地，管路模块的输入管路11的输入端和输出管路12的输出端，分别与冷却装置的输出端和输入端连接，以通过输入管路11的输入端接收冷却装置输出的高温冷却工质，然后通过换热模块对高温冷却工质换热后，通过输出管路12的输出端将低温冷却工质输送回冷却装置。其中，输入管路11的输入端以及输出管路12的输出端与冷却装置之间设有用于输送冷却工质的输送管路。

在一种实施方式中，管路模块还包括连接管路，连接管路连接于输入管路11和输出管路12之间，用于使冷却工质流经换热模块进行气态介质冷却和/或液态介质冷却。

在本申请实施例中，换热模块可以采用气态介质对冷却工质进行冷却，气态介质具体可以为空气。更为具体地，换热模块可以采用干冷器。换热模块还可以采用液态介质对冷却工质进行冷却，液态介质具体可以为冷却水或者氟化物。更为具体的，换热模块可以采用冷却塔，也可以采用压缩机制冷系统。

示例性地，连接管路连接于输入管路11的输入端以及输出管路12的输出端之间，并且流经换热模块，以将冷却工质输送至换热模块并从换热模块流出，换热模块利用液态介质和/或气态介质对冷却工质进行冷却。可以理解的是，换热模块的数量可以为一个或者多个，在换热模块的数量为多个的情况下，连接管路可以对多个换热模块进行串联，以使冷却工质可以依次流经多个换热模块进行多次冷却，还可以对多个换热模块进行并联，以使冷却工质分流为多个流路并可以同时流经多个换热模块。

在一种实施方式中，换热模块包括第一换热模块20，第一换热模块20的输入端和输出端分别与所述连接管路连通，用于通过气态介质对所述冷却工质进行冷却。

示例性地，第一换热模块20可以采用干冷器，气态介质可以为空气，具体通过空气与冷却工质进行热交换，以达到对冷却工质进行冷却的目的。

可选地，换热模块还包括第二换热模块30，第二换热模块30的输入端和输出端分别与连接管路连通，用于通过液态介质对冷却工质进行冷却。

示例性地，第二换热模块30可以采用压缩机系统，液态介质可以采用任意种类的液态冷媒，例如可以采用R22(二氟一氯甲烷)冷媒或者R-134a(四氟乙烷)等，具体通过液态冷媒与冷却工质进行热交换，以达到对冷却工质进行冷却的目的。

示例性地，第一换热模块20以及第二换热模块30的输入端和输出端分别与连接管路相连，且第一换热模块20和第二换热模块30可以分别邻近输入管路11的输入侧和输出侧设置。连接管路上设置的阀组件可以包括多个阀体，且多个阀体可以分别设置于第一换热模块20的输入端与连接管路之间、第一换热模块20的输出端与连接管路之间、第二换热模块30的输入端与连接管路之间、第二换热模块30的输出端与连接管路之间、连接管路的与第一换热模块20连通的两个节点之间以及连接管路的与第二换热模块30连通的两个节点之间。由此，通过控制多个阀体的开闭状态，可以实现冷却工质仅流经第一换热模块20，或者冷却工质仅流经第二换热模块30，再或者冷却工质依次流经第一换热模块20和第二换热模块30。

需要说明的是，第一换热模块20通过气态介质与冷却工质换热，换热效率相对较低，但是第一换热模块20的运行能耗也相对较低。第二换热模块30通过液态介质与冷却工质换热，换热效率较高，但是第二换热模块30的运行能耗也相对较高。

基于此，通过控制阀组件的开闭状态以使冷却工质路径第一换热模块20和第二换热模块30中的至少一个，能够实现换热设备1的至少三种换热模式，从而对冷却工质提供不同程度的冷却。

根据本申请实施例的换热设备1，通过设置换热形式不同的第一换热模块20和第二换热模块30，且通过控制连接管路上的阀组件的开闭状态，能够实现换热设备1的至少三种不同的换热模式，从而可以根据实际的换热需求(例如根据室外环境温度的不同或者计算设备运行情况的不同)对换热模式进行切换，实现对冷却工质不同程度的冷却，不仅能够提高对计算设备进行冷却的稳定性，还有利于实现节能减排，提升环保效益。

在一种实施方式中，如图1所示，连接管路包括中间管路131，中间管路131的输入端和输出端分别与输入管路11和输出管路12连通。中间管路131用于使所述冷却工质流经所述换热模块进行气态介质冷却和/或液态介质冷却。

可选地，连接管路还包括第一进液管路132和第一出液管路133，第一进液管路132连通于第一换热模块20的输入端和中间管路131之间，第一出液管路133连接于第一换热模块20的输出端和中间管路131之间。

进一步地，连接管路还包括第二进液管路134和第二出液管路135，第二进液管路134连通于第二换热模块30的输入端和中间管路131之间，第二出液管路135连通于第二换热模块30的输出端和中间管路131之间。

示例性地，第一进液管路132和第一出液管路133连接于中间管路131的邻近其输入端的一侧，第二进液管路134和第二出液管路135连接于中间管路131的邻近其输出端的一侧。

在本申请实施例中，在第一换热模块20单独工作的第一换热模式下，待冷却的冷却工质经输入管路11进入中间管路131，然后通过第一进液管路132进入第一换热模块20，经过第一换热模块20的换热后通过第一出液管路133回流至中间管路131。在第二换热模块30单独工作的第二换热模式下，待冷却的冷却工质经输入管路11进入中间管路131，然后通过第二进液管路134进入第二换热模块30，经过第二换热模块30的换热后通过第二出液管路135回流至中间管路131。在第一换热模块20和第二换热模块30共同工作的第三换热模式下，待冷却的冷却工质经第一换热模块20的换热后，通过第一出液管路133回流至中间管路131，在通过第二进液管路134进入第二换热模块30，经过第二换热模块30的换热，通过第二出液管路135回流至中间管路131，最后通过输出管路12输出至冷却装置。

在一种实施方式中，换热设备1还包括阀组件，阀组件用于限定冷却工质进入第一进液管路132、第一出液管路133和/或冷却工质进入第二进液管路134和第二出液管路135。

在本申请实施例中，阀组件包括多个阀体，多个阀体分别布置于第一管路组和第二管路组中的至少一组上，通过控制阀组件中各个阀体的开闭，能够实现冷却工质的导流或者截流。例如，第一进液管路132和第一出液管路133可以分别设有至少一个阀体；又例如，第一出液管路133和第二进液管路134可以分别设有至少一个阀体；再例如，第一进液管路132、第一出液管路133、第二进液管路134和第二出液管路135分别设有至少一个阀体。可选地，阀组件包括第一阀组件14和第二阀组件15。第一阀组件14包括第一进液阀141、第一出液阀142和第一通断阀143，第一进液阀141设于第一进液管路132，第一出液阀142设于第一出液管路133，第一通断阀143设于中间管路131。第二阀组件15包括第二进液阀151、第二出液阀152和第二通断阀153，第二进液阀151设于第二进液管路134，第二出液阀152设于第二出液管路135，第二通断阀153设于中间管路131。

需要说明的是，第一通断阀143设于中间管路131与第一进液管路132和第一出液管路133分别连接的两个连接节点之间。在第一进液阀141和第一出液阀142开启且第一通断阀143关闭的情况下，冷却工质从中间管路131进入第一换热模块20，经过换热后再回流至中间管路131。在第一进液阀141和第一出液阀142关闭且第一通断阀143开启的情况下，冷却工质全部不经过第一换热模块20。

第二通断阀153设于中间管路131与第二进液管路134和第二出液管路135分别连接的两个连接节点之间。在第二进液阀151和第二出液阀152开启且第二通断阀153关闭的情况下，冷却工质从中间管路131进入第二换热模块30，经过换热后再回流至中间管路131。在第二进液阀151和第二出液阀152关闭且第二通断阀153开启的情况下，冷却工质不经过第二换热模块30。

示例性地，换热设备1还包括控制装置60，用于控制第一阀组件14和第二阀组件15的开闭状态。在第一换热模式下，控制装置60控制第一进液阀141开启、第一出液阀142开启、第一通断阀143关闭、第二进液阀151关闭、第二出液阀152关闭以及第二通断阀153开启，以使待冷却的冷却工质仅经过第一换热模块20。在第二换热模式下，控制装置60控制第一进液阀141关闭、第一出液阀142关闭、第一通断阀143开启、第二进液阀151开启、第二出液阀152开启以及第二通断阀153关闭，以使待冷却的冷却工质仅经过第二换热模块30。在第二换热模式下，控制装置60控制第一进液阀141开启、第一出液阀142开启、第一通断阀143关闭、第二进液阀151开启、第二出液阀152开启以及第二通断阀153关闭，以使待冷却的冷却工质依次经过第一换热模块20和第二换热模块30。

根据上述实施方式，通过控制第一阀组件14和第二阀组件15的开闭状态，实现了三种换热模式的自动切换，无需人工调节。

在一种实施方式中，第一换热模块20包括换热盘管21，换热盘管21用于供冷却工质流动，以使冷却工质与气态介质发生热交换。

示例性地，第一换热模块20还包括风机组件22，风机组件22用于将气态介质从换热设备1的外部抽送至换热设备1的内部，且气态介质流经换热盘管21，以使气态介质与换热盘管21内的冷却工质发生热交换。

需要说明的是，本申请实施例对于换热盘管21的具体结构不作限定，本领域技术人员可以采用已知或者未来可知悉的任意结构。

通过上述实施方式，第一换热模块20能够利用自然风冷对冷却工质进行换热，从而降低第一换热模块20的工作能耗。

在一种实施方式中，第二换热模块30包括压缩机34、换热单元36以及循环管路37，循环管路37用于供液态介质在压缩机34和换热单元36之间循环流动，且液态介质与冷却工质在换热单元36发生热交换。

可选地，第二换热模块30包括冷凝器31、膨胀阀32、储液罐33、节流阀35、换热单元36、压缩机34以及循环管路37，循环管路37用于供液态介质在冷凝器31、膨胀阀32、储液罐33、节流阀35、换热单元36、压缩机34之间循环流动。

示例性地，在液态介质的循环流动方向上，冷凝器31、膨胀阀32、储液罐33、节流阀35、换热单元36、压缩机34通过循环管路37顺次连接。压缩机34用于将低温低压的气态介质压缩为高温高压的气相介质送入冷凝器31，膨胀阀32用于膨胀降压将中温高压的液态介质转换为低温低压的液态介质，储液罐33用于存储液态介质。换热单元36可以采用板式换热器，且板式换热器的内部设有第一换热流路和第二换热流路，其中，第一换热流路与循环管路37相连，第二换热流路与第二进液管路134和第二出液管路135相连。第一换热流路内的低温低压的气相介质与第二换热流路内的冷却工质在板式换热器内发生热交换，以对冷却工质进行冷却。

通过上述实施方式，显著提升了第二换热模块30对于冷却工质的换热效率，尤其在室外环境温度较高的条件下，可以显著提升对于冷却工质的冷却性能，从而确保计算设备的稳定运行。

在一种实施方式中，换热设备1包括至少两个相互独立的换热组件，每个换热组件分别包括管路模、第一换热模块20以及第二换热模块30。其中，不同的换热组件用于对不同种类的冷却工质分别进行冷却。

举例而言，换热设备1包括第一换热组件和第二换热组件，第一换热组件用于对第一计算设备的冷却装置所采用的第一冷却工质进行冷却，第二换热组件用于对第二计算设备的冷却装置所采用的第二冷却工质进行冷却。其中，第一计算设备的冷却装置所采用的冷却方式可以为水冷，第二计算设备的冷却装置所采用的冷却方式可以为浸没式液冷；相应地，第一冷却工质与第二冷却工质不同，例如，第一冷却工质可以为水，第二冷却工质可以为电子氟化液。

由此，换热设备1能够支持对不同种类的冷却工质同时进行换热，以满足采用不同冷却方式的冷却装置的工作需求。

在一种实施方式中，换热设备1还包括框体50，第一换热模块与第二换热模块布置于框体50内。

可选地，如图1和图2所示，换热设备1还包括安装于框体50的气态介质冷却模块40，气态介质冷却模块40用于对气态介质进行冷却，以及将冷却后的气态介质导流至第一换热模块20。

示例性地，换热设备1还包括框体50，管路模块、第一换热模块20以及第二换热模块30均安装于框体50的内部。其中，气态介质冷却模块40可以为一个或者多个，且分别设于框体50的侧壁，第一换热模块20的风机组件22可以设于框体50的顶部，由此，可以使气态介质冷却模块40将气态介质沿侧向从框体50的外部导入框体50的内部，并将换热后的其他介质向上导出至框体50的外部。

示例性地，气态介质冷却模块40的出风侧朝向第一换热模块20的换热盘管21设置，以使经过气态介质冷却模块40冷却后的气态介质与第一换热模块20的换热盘管21内的冷却工质进行热交换。此外，在本申请的其他示例中，气态介质冷却模块40的出风侧可以同时朝向第一换热模块20的换热盘管21以及第二换热模块30的换热单元36设置，以使低温的气态介质不仅用于第一换热模对冷却工质进行换热，还有利于提高第二换热模块30对冷却工质的换热效率。

可选地，气态介质冷却模块40包括湿帘41、湿帘喷淋管42以及湿帘水盘43，湿帘41具有连通换热设备1内部和外部的导流孔，湿帘喷淋管42用于向湿帘41喷淋冷却水，湿帘水盘43设于湿帘41的下侧以承接冷却水。

示例性地，湿帘41可以布置于框体的侧壁。湿帘41可以采用高分子的纸质材料制成，湿帘41上的多个导流孔形成蜂窝状结构。湿帘喷淋管42用于将冷却水均匀地喷淋在湿帘41上，以使换热设备1外部的空气在风机组件22的负压作用下通过湿帘41的导流孔进入换热设备1内部的过程中，与冷却水发生热交换，以达到对气态介质进行冷却的目的。

由此，通过对气态介质进行冷却，以使冷却后的气态介质供第一换热模块20对冷却工质进行冷却，进一步提高了第一换热模块20的换热效率。

可选地，气态介质冷却模块40还包括风机组件22，风机组件22布置于框体50的顶部，且处于第一换热模块20的上方。可以理解的是，外部的空气通过位于框体50侧壁的湿帘41进入后，流经第一换热模块23和第二换热模块30，再通过顶部的风机组件22排出，由此，空气在框体50内的流动能够尽可能多地经过内部的换热模块，从而进一步提高换热模块的冷却效率。

在一种实施方式中，换热设备1还包括控制装置60，用于根据室外环境温度，控制阀组件的开闭状态以使冷却工质流经第一换热模块20和第二换热模块30中的至少一个，以及控制气态介质冷却模块40的工作状态。

举例而言，控制装置60通过对阀组件开闭状态以及气态介质冷却模块40的工作状态的控制，能够实现换热设备1的多种换热模式，例如可以包括：第一换热模块20单独运行、第一换热模块20和气态介质冷却模块40共同运行、第二换热模块30单独运行、第一换热模块20和第二换热模块30共同运行以及第一换热模块20、第二换热模块30和气态介质冷却模块40共同运行。

可选地，控制装置60被配置为，若室外环境温度符合第一预设温度范围，则控制阀组件以使冷却工质流经第一换热模块20。

可选地，控制装置60被配置为，若室外环境温度符合第二预设温度范围，则控制阀组件以使冷却工质流经第一换热模块20，以及控制气态介质冷却模块40开启。

可选地，控制装置60被配置为，若室外环境温度符合第三预设温度范围，则控制阀组件以使冷却工质依次流经第一换热模块20和第二换热模块30，以及控制气态介质冷却模块40开启。

在本申请实施例中，第一预设温度范围的最大值小于或者等于第二预设温度的最小值，第二预设温度范围的最大值小于或者等于第三预设温度范围的最小值。对于第一预设温度范围、第二预设温度范围以及第三预设温度范围的具体数值范围，本领域技术人员可以根据换热设备1所处工作环境的平均温度、计算设备的发热量和制冷装置的制冷量需求等因素具体设定，本申请实施例对此不作具体限定。

在一个具体示例中，换热设备1还包括干湿球温度检测模块，用于实时检测室外环境温度。第一预设温度范围为小于或者等于35℃，在干湿球温度检测模块检测到室外环境温度小于或者等于35℃的情况下，控制装置60控制第一阀组件14的第一进液阀141开启、第一出液阀142开启、第一通断阀143关闭，第二阀组件15的第二进液阀151关闭、第二出液阀152关闭、第二通断阀153开启，以及控制气态介质冷却模块40关闭，以通过第一换热模块20单独对冷却工质进行冷却。第二预设温度范围为大于35℃且小于或者等于40℃，在干湿球温度检测模块检测到室外环境温度大于35℃且小于或者等于40℃的情况下，控制装置60控制第一阀组件14的第一进液阀141开启、第一出液阀142开启、第一通断阀143关闭，第二阀组件15的第二进液阀151关闭、第二出液阀152关闭、第二通断阀153开启，以及控制气态介质冷却模块40运行，以通过第一换热模块20和气态介质冷却模块40共同对冷却工质进行冷却。第二预设温度范围为大于40℃，在干湿球温度检测模块检测到室外环境温度大于40℃的情况下，控制装置60控制第一阀组件14的第一进液阀141开启、第一出液阀142开启、第一通断阀143关闭，第二阀组件15的第二进液阀151开启、第二出液阀152开启、第二通断阀153关闭，以及控制气态介质冷却模块40运行，以通过第一换热模块20、气态介质冷却模块40和第二换热模块30共同对冷却工质进行冷却。

通过上述实施方式，实现了根据室外环境温度的不同，自动控制第一换热模块20、第二换热模块30以及气态介质冷却模块40的工作状态，以实现为冷却工质提供不同程度的冷却能力，从而满足冷却装置对于制冷量的不同需求。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种集装箱换热设备2。如图3所示，集装箱换热设备2包括框架201和本申请上述实施例的换热设备1，其中，换热设备1安装于框架201内。

在本申请实施例中，框架201有多个梁体结构连接组成，以限定出用于安装换热设备1的开放式腔体。其中，换热设备的数量可以为一个或者多个，本申请实施例对此不做具体限定。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种数据中心，包括计算设备和本申请上述实施例的换热设备1。具体地，计算设备包括多个服务器模组以及冷却装置，冷却装置通过冷却工质对多个服务器模组进行冷却，换热设备1的管路模块与冷却装置连通。

可以理解的是，冷却装置通过冷却工质对计算设备的多个服务器模组进行散热冷却。冷却工质在冷却装置中与服务器模组进行换热后，高温的冷却工质进入换热设备1，经过换热设备1的换热形成低温的冷却工质，在回流至冷却装置，以此循环。

根据本申请实施例的数据中心，通过利用根据本申请上述实施例的换热设备1，提升了冷却装置的冷却性能，从而提高了计算设备的工作稳定性，还有利于实现数据中心的节能减排，提升环保效益。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种数据中心3。如图4所示，数据中心3包括计算设备和本申请上述实施例的集装箱换热设备2。具体地，计算设备包括多个服务器模组以及冷却装置，冷却装置通过冷却工质对多个服务器模组进行冷却。集装箱换热设备2的管路模块与冷却装置连通。

在一种实施方式中，还包括集装箱体301，用于安装计算设备。

示例性地，集装箱换热设备2的框架可拆卸地连接于集装箱体301的上侧，安装于框架内的换热设备与安装于集装箱体301内的计算设备的冷却装置之间通过管路模块连通。

上述实施例的数据中心的其他构成可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，需要理解的是，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的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，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；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (28)

1.一种换热设备，其特征在于，包括：

管路模块，用于输入和/或输出冷却工质；

换热模块，用于通过气态介质和/或液态介质对所述冷却工质进行冷却。

2.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述管路模块包括输入管路和输出管路，所述输入管路用于输入待冷却的冷却工质，所述输出管路用于输出冷却后的冷却工质。

3.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述管路模块包括连接管路，所述连接管路用于使所述冷却工质流经所述换热模块进行气态介质冷却和/或液态介质冷却。

4.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述换热模块包括第一换热模块，所述第一换热模块的输入端和输出端分别与所述管路模块连通，用于通过气态介质对所述冷却工质进行冷却。

5.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述换热模块包括第二换热模块，所述第二换热模块的输入端和输出端分别与所述管路模块连通，用于通过液态介质对所述冷却工质进行冷却。

6.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，还包括：

框体，所述换热模块和所述管路模块布置于所述框体内。

7.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述换热设备包括第一换热设备和第二换热设备，所述换热设备还包括：

控制装置，用于根据室外环境温度，控制所述管路模块以使所述冷却工质流经第一换热模块和第二换热模块中的至少一个，使得气态介质和/或液态介质对所述冷却工质进行冷却。

8.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述管路模块包括输入管路、输出管路以及连接管路，所述连接管路连接于所述输入管路和所述输出管路之间，所述连接管路用于使所述冷却工质流经所述换热模块进行气态介质冷却和/或液态介质冷却。

9.根据权利要求1所述的换热设备，其特征在于，所述换热模块包括第一换热模块和第二换热模块，所述管路模块包括连接管路，所述连接管路用于使所述冷却工质流经所述第一换热模块和所述第二换热模块进行气态介质冷却和/或液态介质冷却。

10.根据权利要求3所述的换热设备，其特征在于，所述连接管路包括中间管路，所述中间管路的输入端和输出端分别与输入管路和输出管路连通。

11.根据权利要求10所述的换热设备，其特征在于，所述连接管路包括第一进液管路和第一出液管路，所述第一进液管路连通于第一换热模块的输入端和所述中间管路之间，所述第一出液管路连通于所述第一换热模块的输出端和所述中间管路之间。

12.根据权利要求10所述的换热设备，其特征在于，所述连接管路包括第二进液管路和第二出液管路，所述第二进液管路连通于第二换热模块的输入端和所述中间管路之间，所述第二出液管路连通于所述第二换热模块的输出端和所述中间管路之间。

13.根据权利要求10所述的换热设备，其特征在于，还包括阀组件，所述阀组件用于限定冷却工质进入第一进液管路、第一出液管路和/或冷却工质进入第二进液管路和第二出液管路。

14.根据权利要求13所述的换热设备，其特征在于，所述阀组件包括：

第一阀组件，包括第一进液阀、第一出液阀和第一通断阀，所述第一进液阀设于所述第一进液管路，所述第一出液阀设于所述第一出液管路，所述第一通断阀设于所述中间管路；

第二阀组件，包括第二进液阀、第二出液阀和第二通断阀，所述第二进液阀设于所述第二进液管路，所述第二出液阀设于所述第二出液管路，所述第二通断阀设于所述中间管路。

15.根据权利要求4所述的换热设备，其特征在于，所述第一换热模块包括换热盘管，所述换热盘管用于供冷却工质流动，以使所述冷却工质与所述气态介质发生热交换。

16.根据权利要求5所述的换热设备，其特征在于，所述第二换热模块包括压缩机、换热单元以及循环管路，所述循环管路用于供所述液态介质在所述压缩机和所述换热单元之间循环流动，且所述液态介质与所述冷却工质在所述换热单元发生热交换。

17.根据权利要求16所述的换热设备，其特征在于，所述第二换热模块还包括冷凝器、储液罐和膨胀阀，所述循环管路用于供所述液态介质在所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀阀、所述储液罐和所述换热单元之间循环流动。

18.根据权利要求6所述的换热设备，其特征在于，还包括：

气态介质冷却模块，设于所述框体，用于对所述气态介质进行冷却，以及将冷却后的气态介质导流至所述换热模块。

19.根据权利要求18所述的换热设备，其特征在于，所述气态介质冷却模块包括湿帘、湿帘喷淋管以及湿帘水盘，所述湿帘具有连通所述换热设备内部和外部的导流孔，所述湿帘喷淋管用于向所述湿帘喷淋冷却水，所述湿帘水盘设于所述湿帘的下侧以承接所述冷却水。

20.根据权利要求19所述的换热设备，其特征在于，所述湿帘布置于所述框体的侧壁。

21.根据权利要求18所述的换热设备，其特征在于，所述气态介质冷却模块还包括：

风机组件，布置于所述框体的顶部，处于换热模块的上方。

22.根据权利要求7所述的换热设备，其特征在于，所述控制装置被配置为，若所述室外环境温度符合第一预设温度范围，则控制阀组件以使所述冷却工质流经所述第一换热模块。

23.根据权利要求7所述的换热设备，其特征在于，所述控制装置被配置为，若所述室外环境温度符合第二预设温度范围，则控制阀组件以使所述冷却工质流经所述第一换热模块，以及控制气态介质冷却模块开启。

24.根据权利要求7所述的换热设备，其特征在于，所述控制装置被配置为，若所述室外环境温度符合第三预设温度范围，则控制阀组件以使所述冷却工质依次流经所述第一换热模块和所述第二换热模块，以及控制气态介质冷却模块开启。

25.一种集装箱换热设备，其特征在于，包括：框架和安装于所述框架内的如权利要求1至24任一项所述的换热设备。

26.一种数据中心，其特征在于，包括：

计算设备，包括多个服务器模组以及冷却装置，所述冷却装置通过冷却工质对所述多个服务器模组进行冷却；

如权利要求1至24任一项所述的换热设备，所述换热设备的管路模块与所述冷却装置连通。

27.一种数据中心，其特征在于，包括：

计算设备，所述计算设备包括多个服务器模组以及冷却装置，所述冷却装置通过冷却工质对所述多个服务器模组进行冷却；

如权利要求25所述的集装箱换热设备，所述集装箱换热设备的管路模块与所述冷却装置连通。

28.根据权利要求27所述的数据中心，其特征在于，还包括集装箱体，用于安装所述计算设备。