JP2021501951A - 冷却キャビネットおよび冷却システム - Google Patents
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Abstract
冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。前記冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体と、第1の分流アセンブリと、第2の分流アセンブリとを備え、前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための第1の分流入口および前記冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、前記第1の分流アセンブリは前記第1の分流入口と連通して設けられ、前記第1の分流アセンブリは前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するための第2の分流出口が設けられ、前記第2の分流アセンブリは前記第1の分流出口と連通して設けられ、前記第2の分流アセンブリは前記被冷却機器を通して流れる前記冷媒を導入するための第2の分流入口が設けられている。
Description
本明細書は、冷却装置の技術分野に関し、特に冷却キャビネットおよび冷却システムに関する。
本出願は「冷却キャビネットおよび冷却システム」と題され、2017年11月3日に出願された中国特許出願番号201711073039.6の優先権を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
クラウド演算技術(すなわち大規模分散システム技術)の急速な発展に伴い、サーバーの演算性能に対する要件はますます高くなっている。サーバーの性能は向上しているが、電力消費は急速に増加しており、キャビネットの電力消費は指数関数的に増加している。データはデータセンターのキャビネットの電力密度が過去10年間で約15倍に増加したことを示している。従来、キャビネットの消費電力は一般的に1.5kW〜2kWだった。しかしながら一部のキャビネットは部分的に20kW〜30kWに達している。
現在、通常データセンター内のサーバーは空調および空冷の方法を採用しており、これは、大量のエネルギー、スペース、およびコストを消費し、その消費量は増加している。しかしながら電力密度の着実な増加に伴い多くのデータセンターが設ける冷却能力は現在限界に近づいており、電力密度の急速な増加というこの傾向は悪影響を及ぼすであろう。したがって従来の空調および空冷の方法ではデータセンター内のサーバーの冷却需要を満たすことができなかった。
本明細書はデータセンター内のサーバーの冷却効率を向上させるための冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。
本明細書の実施形態の第1の態様によれば、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットが提供され、冷却キャビネットはキャビネット本体、第1の分流アセンブリおよび第2の分流アセンブリを含み、
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、第1の分流アセンブリは第1の分流入口と連通して設けられており、第1の分流アセンブリにはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第2の分流出口が設けられ、第2の分流アセンブリは第1の分流出口と連通して設けられ、第2の分流アセンブリには被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するための第2の分流入口が設けられている。
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、第1の分流アセンブリは第1の分流入口と連通して設けられており、第1の分流アセンブリにはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第2の分流出口が設けられ、第2の分流アセンブリは第1の分流出口と連通して設けられ、第2の分流アセンブリには被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するための第2の分流入口が設けられている。
さらに、第1の分流入口は第1の分流出口の上方に設置され、第1の分流アセンブリは被冷却機器の上部に設置され、第2の分流アセンブリは被冷却機器の下部に設置される。
さらに、第1の分流入口は第1の分流出口の下方に設置され、第1の分流アセンブリは被冷却機器の下部に設置され、第2の分流アセンブリは被冷却機器の上部に設置される。
さらに、第1の分流アセンブリはループ管部分およびループ管部分と連通して設けられた第1の分流部分を含み、第1の分流部分は第1の分流入口と連通して設けられ、ループ管部分および第1の分流部分の少なくとも1つには、第2の分流出口が設けられている。
さらに、ループ管部分は長方形のループ管構造であり、および互いに連通し、また筐体内へ接続されている2つの第1の管体および2つの第2の管体を含み、第1の分流部分は、いずれかの第1の管体と連通して設けられ、第1の管体、第2の管体、および第1の分流部分の少なくとも1つには、第2の分流出口が設けられている。
さらに、2つの第1の分流入口があり、これはキャビネット本体の2つの側にそれぞれ配置され、一対一で対応する2つの第1の管体と連通する2つの第1の分流部分がある。
さらに、2つの第1の管体のそれぞれは隣接する第2の管体の少なくとも1つと一体的に形成される。
さらに、複数の第2の分流出口があり、これは、第1の管体、第2の管体、および第1の分流部分の少なくとも1つの側壁に均一に配列される。
さらに、第2の分流アセンブリは菅列部分および菅列部分と連通して設けられた第2の分流部分を含み、第2の分流部分は第1の分流出口と連通して設けられ、菅列部分は第2の分流入口が設けられている。
さらに、菅列部分は長方形の菅列構造であり、および2つの第3の管体と2つの第3の管体の間に接続されている複数の第4の管体を含み、複数の第4の管体は2つの第3の管体と連通して設けられ、第2の分流部分は、いずれかの第3の管体と連通して設けられ、第4の管体は第2の分流入口が設けられている。
さらに、2つの第1の分流出口があり、これはキャビネット本体の2つの側にそれぞれ配置され、一対一で対応する2つの第3の管体と連通する2つの第2の分流部分がある。
さらに、複数の第4の管体は互い違いに配列された2つのグループを含み、第4の管体の1つのグループおよび第3の管体の一方は一体的に形成され、第4の管体のその他のグループおよび第3の管体の他方は一体的に形成される。
さらに、複数の第2の分流入口があり、これは第4の管体の上部に均一に配列される。
本明細書の実施形態の第2の態様によれば、冷却キャビネットおよび熱交換機器を含む冷却システムが提供され、冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、またキャビネット本体、キャビネット本体内に配置された第1の分流アセンブリ、および第2の分流アセンブリを含み、第1の分流アセンブリおよび第2の分流アセンブリはそれぞれ被冷却機器の2つの側に設置され、
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は、冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、第1の分流アセンブリは第1の分流入口と連通して設けられ、第1の分流アセンブリはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第2の分流出口が設けられ、第2の分流アセンブリは第1の分流出口と連通して設けられ、第2の分流アセンブリは被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するための第2の分流入口が設けられ、
熱交換機器の一端部はキャビネット本体と連通して設けられ、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられている。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は、冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、第1の分流アセンブリは第1の分流入口と連通して設けられ、第1の分流アセンブリはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第2の分流出口が設けられ、第2の分流アセンブリは第1の分流出口と連通して設けられ、第2の分流アセンブリは被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するための第2の分流入口が設けられ、
熱交換機器の一端部はキャビネット本体と連通して設けられ、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられている。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
本明細書の実施形態の第3の態様によれば、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットが提供される。冷却キャビネットはキャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられ、キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための分流入口および冷媒を排出するための分流出口が設けられ、
分流アセンブリは分流入口と連通して設けられ、複数の分流開口部はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と連通して設けられ、複数の分流開口部は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成される。
分流アセンブリは分流入口と連通して設けられ、複数の分流開口部はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と連通して設けられ、複数の分流開口部は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成される。
さらに、分流アセンブリはループ管部分およびループ管部分と連通して設けられた第1の分流部分を含み、第1の分流部分は第1の分流入口と連通して設けられ、ループ管部分および第1の分流部分の少なくとも1つには複数の分流開口部が設けられている。
さらに、ループ管部分は長方形のループ管構造であり、および互いに連通しまた筐体内へ接続されている2つの第1の管体および2つの第2の管体を含み、第1の分流部分はいずれかの第1の管体と連通して設けられ、第1の管体、第2の管体、および第1の分流部分の少なくとも2つには複数の分流開口部が設けられている。
さらに、分流アセンブリは菅列部分および菅列部分と連通して設けられた第2の分流部分を含み、第2の分流部分は分流出口と連通して設けられ、菅列部分には複数の分流開口部が設けられている。
さらに、菅列部分は長方形の菅列構造であり、2つの第3の管体と2つの第3の管体の間に接続されている複数の第4の管体を含み、複数の第4の管体は2つの第3の管体と連通して設けられ、第2の分流部分はいずれかの第3の管体と連通して設けられ、第4の管体は複数の分流開口部が設けられている。
本明細書の実施形態の第4の態様によれば、冷却キャビネットおよび熱交換機器を含む冷却システムが提供され、冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられ、
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、
分流アセンブリは分流入口と連通して設けられ、複数の分流開口部はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と連通して設けられ、複数の分流開口部は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成され、
熱交換機器の一端部はキャビネット本体と連通して設けられ、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられている。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、
分流アセンブリは分流入口と連通して設けられ、複数の分流開口部はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と連通して設けられ、複数の分流開口部は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成され、
熱交換機器の一端部はキャビネット本体と連通して設けられ、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられている。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
上記の技術的解決策から分かるように、本明細書の冷却キャビネットでは、第1の分流アセンブリおよび第2の分流アセンブリを被冷却機器の2つの反対側に配列することにより、被冷却機器を通して流れる冷媒の流動領域は直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小であり、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。複数の分流開口部は分流アセンブリに個別に分散されて配置されるため、分流アセンブリはキャビネット本体の分流入口と連通して設けられ、このようにして冷媒を導入し得る。個別に分散された複数の分流開口部は多数の異なる方向からキャビネット本体に出入りする冷媒の流れを作り冷媒間の温度差を減らし、したがって冷媒の流れおよび温度をより一定にし、高い効率的な冷却を達成することができる。冷却システムは冷媒を駆動し熱交換機器を通して冷却キャビネット内を循環させ被冷却機器の熱を奪い、熱交換機器を通して外部液体供給機器により熱交換し、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、再び冷却キャビネット内を循環し被冷却機器を冷却し、このようにして被冷却機器を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
本明細書では、例示的な実施形態を詳細に説明し、その例を図面に示す。以下の説明が図面を参照するとき、別段の指示がない限り、異なる図面の同じ番号は同じまたは同様の要素を指す。以下の例示的な実施形態で説明される実装は本明細書と一致する全ての実装を表すものではない。代わりにそれらは本明細書の添付の特許請求の範囲に詳述されるように、いくつかの態様と一致する機器および方法の単なる例である。
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本明細書を限定することを意図するものではない。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される単数形「a」、「said(前記)」、および「the(前記)」も文脈で他の意味が明示的に示されていない限り複数形を含むことも意図される。本明細書で使用される「and/or(および/または)」という用語は1つまたは複数の関連する列挙された項目の任意または全ての可能な組み合わせを指し包含することも理解されたい。
本明細書では、「first(第1の)」、「second(第2の)」、「third(第3の)」などの用語を使用して様々なタイプの情報を説明し得るが、そのような情報は、これらの用語に限定されないことを理解されたい。これらの用語は同じタイプの情報を互いに区別するためにのみ使用される。例えば、本明細書の範囲から逸脱することなく第1の情報を第2の情報と呼んでもよい。同様に第2の情報を第1の情報と呼んでもよい。文脈によって、例えば本明細書で使用される「if(もし〜ならば)」という単語は、「at the time of(の際に)」、または「when(場合)」、または「in response to a determination(決定に応答して)」と解釈し得る。
本明細書は、データセンター内のサーバーの冷却効率を向上するための冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。以下、本明細書の冷却キャビネットおよび冷却システムについて図面を参照して詳細を説明する。矛盾がない場合、以下の実施形態および実装における特徴は互いに組み合わせ得る。
実施形態1
図1から図4を参照すると、本明細書の実施形態は被冷却機器900を冷却するための単相浸液冷却技術を採用した冷却キャビネット1を提供する。被冷却機器900はデータセンター内のサーバーであってもよく、または冷却の必要な他の発熱機器であってもよい。冷却キャビネット1は、キャビネット本体10、第1の分流アセンブリ20、および第2の分流アセンブリ30を含む。キャビネット本体10は被冷却機器900を少なくとも部分的に浸すための非伝導性冷媒を含み得る、またキャビネット本体10は冷媒を導入するための第1の分流入口101および冷媒を排出するための第1の分流出口102が設けられている。第1の分流アセンブリ20は第1の分流入口101と連通して設けられ、また第1の分流アセンブリ20は冷媒をキャビネット本体10内へ排出するための第2の分流出口200が設けられ、被冷却機器900を通して流れた後、冷媒は被冷却機器900を冷却することができる。第2の分流アセンブリ30は第1の分流出口102と連通して設けられ、また第2の分流アセンブリ30は被冷却機器900を通して流れる冷媒を導入するための第2の分流入口300が設けられている。任意選択で第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は両方ともキャビネット本体10内に配置され、第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は、それぞれ被冷却機器の2つの側に設置される。図示の例では、第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は、それぞれ垂直方向内の被冷却機器の2つの側に設置され、そのため、垂直方向内の冷媒の流動領域は直線経路であり、冷媒が横方向内に移動するときに重力によって余分なエネルギー消費を回避することができる。冷媒は被冷却機器900を完全に浸してもよく、または被冷却機器900を部分的に浸してもよく、これらは実際の要求に応じて設定され得る、ということに留意すべきである。冷媒は、気体媒体、液体媒体、または固液混合媒体でもよく、これらもまた実際の要求に応じて設定され得る。この実施形態では、冷媒は被冷却機器900を完全に浸し、また冷媒は液体3M電子フッ素化液体である。冷媒は第1の分流アセンブリ20を通りキャビネット本体10内へ排出され、被冷却機器900を通り流れる冷媒は第2の分流アセンブリ30を通りキャビネット本体10の外へ排出される。しかしながら、その他の実施形態では第1の分流アセンブリ20は第1の分流出口102と連通して設けられ、第2の分流アセンブリ30は第1の分流入口101と連通して設けられることもまた実現可能である。この設定は冷媒を第2の分流アセンブリ30を通してキャビネット本体10内へ導入し、被冷却機器900を通り流れる冷媒を第1の分流アセンブリ20を通してキャビネット本体10の外へ排出することに相当する。
図1から図4を参照すると、本明細書の実施形態は被冷却機器900を冷却するための単相浸液冷却技術を採用した冷却キャビネット1を提供する。被冷却機器900はデータセンター内のサーバーであってもよく、または冷却の必要な他の発熱機器であってもよい。冷却キャビネット1は、キャビネット本体10、第1の分流アセンブリ20、および第2の分流アセンブリ30を含む。キャビネット本体10は被冷却機器900を少なくとも部分的に浸すための非伝導性冷媒を含み得る、またキャビネット本体10は冷媒を導入するための第1の分流入口101および冷媒を排出するための第1の分流出口102が設けられている。第1の分流アセンブリ20は第1の分流入口101と連通して設けられ、また第1の分流アセンブリ20は冷媒をキャビネット本体10内へ排出するための第2の分流出口200が設けられ、被冷却機器900を通して流れた後、冷媒は被冷却機器900を冷却することができる。第2の分流アセンブリ30は第1の分流出口102と連通して設けられ、また第2の分流アセンブリ30は被冷却機器900を通して流れる冷媒を導入するための第2の分流入口300が設けられている。任意選択で第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は両方ともキャビネット本体10内に配置され、第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は、それぞれ被冷却機器の2つの側に設置される。図示の例では、第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は、それぞれ垂直方向内の被冷却機器の2つの側に設置され、そのため、垂直方向内の冷媒の流動領域は直線経路であり、冷媒が横方向内に移動するときに重力によって余分なエネルギー消費を回避することができる。冷媒は被冷却機器900を完全に浸してもよく、または被冷却機器900を部分的に浸してもよく、これらは実際の要求に応じて設定され得る、ということに留意すべきである。冷媒は、気体媒体、液体媒体、または固液混合媒体でもよく、これらもまた実際の要求に応じて設定され得る。この実施形態では、冷媒は被冷却機器900を完全に浸し、また冷媒は液体3M電子フッ素化液体である。冷媒は第1の分流アセンブリ20を通りキャビネット本体10内へ排出され、被冷却機器900を通り流れる冷媒は第2の分流アセンブリ30を通りキャビネット本体10の外へ排出される。しかしながら、その他の実施形態では第1の分流アセンブリ20は第1の分流出口102と連通して設けられ、第2の分流アセンブリ30は第1の分流入口101と連通して設けられることもまた実現可能である。この設定は冷媒を第2の分流アセンブリ30を通してキャビネット本体10内へ導入し、被冷却機器900を通り流れる冷媒を第1の分流アセンブリ20を通してキャビネット本体10の外へ排出することに相当する。
上記の技術的解決策から分かるように、本明細書の冷却キャビネット1では冷媒はキャビネット本体10の第1の分流入口101からキャビネット本体10へ入り、次いで第1の分流アセンブリ20の第2の分流出口200を通り被冷却機器900へ排出され、被冷却機器900を通り流れる冷媒は、被冷却機器900の熱を奪い、次いで第2の分流アセンブリ30の第2の分流入口300を通り第2の分流アセンブリ30へ入り、最終的にキャビネット本体10の第1の分流出口102を通りキャビネット本体10の外へ排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30を被冷却機器900の2つの反対側に配列することにより、被冷却機器900を通して流れる冷媒の流動領域は直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小であり、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体は完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって最適な冷却効果を達成することができる。
図1に示すように、任意の実装ではカバー100は留め具を通してキャビネット本体10の上部に取外し可能に配置される。被冷却機器900がキャビネット本体10内に位置する必要がある場合、留め具は外され、カバー100は開かれ、次いで被冷却機器900はキャビネット本体10内に位置することができる。被冷却機器900がキャビネット本体10内に位置した後、カバー100は閉じられキャビネット本体10を密封する。
図2および3を参照すると、任意の実装では第1の分流入口101は第1の分流出口102の上方に設置される。よって第1の分流アセンブリ20は被冷却機器900の上部に設置され、第2の分流アセンブリ30は被冷却機器900の下部に設置される。しかしながら、その他の任意の実装では第1の分流入口101は第1の分流出口102の下方に設置され得る。よって第1の分流アセンブリ20は被冷却機器900の下部に設置され、第2の分流アセンブリ30は被冷却機器900の上部に設置される。被冷却機器900を通して流れる冷媒の流動領域は上部から下部へまたは下部から上部へ一直線に直線経路を有し得て、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小である。
図4を参照すると、任意の実装では第1の分流アセンブリ20は、ループ管部分210およびループ管部分210と連通して設けられた第1の分流部分220を含み、第1の分流部分220は第1の分流入口101と連通して設けられ、ループ管部分210および第1の分流部分220の少なくとも1つには、第2の分流出口200が設けられている。この実施形態ではループ管部分210および第1の分流部分220の両方には、第2の分流出口200が設けられている。キャビネット本体10の第1の分流入口101から第1の分流アセンブリ20へ入った後、冷媒はループ管部分210および第1の分流部分220内に配置された第2の分流出口200を通りキャビネット本体10内へ排出され、次いで被冷却機器900を通り流れ被冷却機器900を冷却する。
さらに、ループ管部分210のループ構造は被冷却機器900の断面構造に対応し得て、そのため、第1の分流アセンブリ20の外に流れる冷媒は被冷却機器900の周辺に沿って流れ高い冷却効率を達成することができる。例えば、被冷却機器900の断面構造は長方形であり、ループ管部分210は断面構造に対応する長方形のループ管構造である。しかしながら、被冷却機器900の断面構造は、また他の形状でもあり得て、ループ管部分210のループ構造が断面構造に対応している必要がある。
任意の実装では、被冷却機器900の断面構造は長方形であり、ループ管部分210は断面構造に対応する長方形のループ管構造である。ループ管部分210は、互いに連通しおよび筐体内に接続されている2つの第1の管体211および2つの第2の管体212を含み、第1の分流部分220は第1の管体211のいずれかと連通して設けられ、第1の管体211、第2の管体212、および第1の分流部分220の少なくとも1つには側壁内に第2の分流出口200が設けられる。この実施形態では第1の管体211の内壁、第1の管体212、および第1の分流部分220には全て第2の分流出口200が設けられている。キャビネット本体10の第1の分流入口101から第1の分流アセンブリ20へ入った後、冷媒は、第1の管体211、第2の管体212、および第1の分流部分220内に配置された第2の分流出口200を通り、キャビネット本体10内へ排出され、次いで被冷却機器900を通り流れ被冷却機器900を冷却する。
任意の実装では、キャビネット本体10の2つの側にそれぞれ配置された2つの第1の分流入口101がある。それに応じて一対一で対応する2つの第1の管体211と連通する2つの第1の分流部分220がある。このように冷媒の循環速度が増加でき、さらに被冷却機器900の冷却効率が向上できる。
任意の実装では第1の管体211の長さは第2の管体212の長さより短く、補強輪213は第1の管体211に取り付けられ、複数の補強輪213は間隔を空けて第2の管体212に取り付けられ、これは第1の分流アセンブリ20の構造強度を高めることができる。さらに、2つの第1の管体211のそれぞれは隣接する第2の管体212少なくとも1つと一体的に形成される。すなわち2つの第1の管体211のそれぞれは2つの第2の管体212の対応する1つと一体的に形成され得る、または2つの第1の管体211および2つの第2の管体212はそれぞれ一体的に形成され、第1の分流アセンブリ20の構造強度をさらに高めることができる。本明細書で使用される「a plurality of(複数の)」という用語は2つ以上を指す、ということに留意すべきである。
任意の実装では、第2の分流アセンブリ30は菅列部分310および菅列部分310と連通して設けられた第2の分流部分320を含み、第2の分流部分320は第1の分流出口102と連通して設けられ、菅列部分310は第2の分流入口300が設けられている。被冷却機器900を通して流れる冷媒は被冷却機器900の熱を奪い、次いで菅列部分310に配置された第2の分流入口300を通り第2の分流アセンブリ30に入り、最終的にキャビネット本体10の第1の分流出口102を通りキャビネット本体10の外へ排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。
さらに、菅列部分310の菅列構造は被冷却機器900の断面構造に対応し得る、そのため、被冷却機器900を通して流れる冷媒は第2の分流アセンブリ30内へ可能な限り流れ、次いでキャビネット本体10の第1の分流出口102から排出され、したがって冷媒の循環速度を増加することができる。例えば、被冷却機器900の断面構造は長方形であり、菅列部分310の菅列構造は断面構造に対応する長方形の菅列構造である。しかしながら被冷却機器900の断面構造は、その他の形状でもよく、また断面構造に対応する菅列部分310の菅列構造の必要がある。
任意の実装では、被冷却機器900の断面構造は長方形であり、また菅列部分310は断面構造に対応する長方形の菅列構造である。菅列部分310は2つの第3の管体311と2つの第3の管体311の間に接続された複数の第4の管体312を含む。複数の第4の管体312は全て、2つの第3の管体311と連通して設けられている。第2の分流部分320は第3の管体311のいずれか一つと連通して設けられ、第2の分流入口300は第4の管体312の上部に配置される。被冷却機器900を通して流れる冷媒は被冷却機器900の熱を奪い、次いで第2の分流アセンブリ30第4の管体312に配置された第2の分流入口300を通り入り、最終的にキャビネット本体10の外へキャビネット本体10の第1の分流出口102を通り排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。
任意の実装ではキャビネット本体10の2つの側にそれぞれ配置された2つの第1の分流出口102がある。それに応じて一対一で対応する2つの第3の管体311と連通する2つの第2の分流部分320がある。このように冷媒の循環速度が増加でき、さらに被冷却機器900の冷却効率が向上できる。
任意の実装では第3の管体311の長さは第4の管体312の長さよりも短く、補強輪313は第3の管体311に取り付けられ、これは第2の分流アセンブリ30の構造強度を高めることができる。任意選択で複数の第4の管体312は互い違いに配列された2つのグループを含む。第4の管体312の1つのグループおよび第3の管体311の1つは一体的に形成され、第4の管体312の他のグループおよび他の第3の管体311は一体的に設けられ、すなわち複数の第4の管体312および2つの第3の管体311は2つの熊手の統合構造に形成され、これは第2の分流アセンブリ30の構造強度をさらに高めることができる。
任意の実装では、複数の第2の分流出口200があり、複数の第2の分流出口200は第1の分流アセンブリ20の第1の管体211、第2の管体212、および第1の分流部分220の少なくとも1つに均一に配列される。図示の実施形態では第1の分流アセンブリ20の第1の管体211、第2の管体212、および第1の分流部分220の内壁には全て複数の均一に配列された第2の分流出口200が設けられている。複数の第2の分流入口300があり、複数の第2の分流入口300は第2の分流アセンブリ30の第4の管体312の上部に均一に配列されている。このように冷媒は被冷却機器900を通してより均一に流れ得て、これは冷却効率の向上に有益である。
第1の分流入口101が第1の分流出口102の上方に設置され、第1の分流アセンブリ20が被冷却機器900の上部に設置され、および第2の分流アセンブリ30が被冷却機器900の下部に設置される例を示す図3〜5を参照し、本明細書の冷却キャビネット1の動作原理について説明する。本明細書の冷却キャビネット1は被冷却機器900を据付けるための複数の差込部品190が設けられ、被冷却機器900はそれぞれシートタイプ構造であり、これらの差込部品190を1つずつ差し込み得る。キャビネット本体10の第1の分流入口101から第1の分流アセンブリ20へ入った後、冷媒80は第1の分流アセンブリ20の第2の分流出口200を通りキャビネット本体10内へ排出され、次いで被冷却機器900を通り流下し、被冷却機器900を通り流れる冷媒80は被冷却機器900の熱を奪い、次いで第2の分流アセンブリ30の第2の分流入口300を通り第2の分流アセンブリ30に入り、最終的にキャビネット本体10の第1の分流出口102を通りキャビネット本体10の外へ排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。図中の点線矢印は高温の液体流体の状態での冷媒の流れ方向を示し、実線矢印は低温の液体流体の状態での冷媒の流れ方向を示す。第1の分流アセンブリ20を被冷却機器900の上部に配列するおよび第2の分流アセンブリ30を被冷却機器900の下部に配列することにより、被冷却機器900を通り流れる冷媒80の流動領域は上部から下部への直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小であり、液体を駆動するために必要なエネルギー消費は、それに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体は完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって最適な冷却効果を達成することができる。
第1の分流入口101が第1の分流出口102の下方に設置され、第1の分流アセンブリ20が被冷却機器900の下部に設置され、および第2の分流アセンブリ30が被冷却機器900の上部に設置される例を示す図6を参照し本明細書の冷却キャビネット1の動作原理について説明する。本明細書の冷却キャビネット1は被冷却機器900を据付けるための複数の差込部品190が設けられ、被冷却機器900はそれぞれシートタイプ構造であり、これらの差込部品190は1つずつ差し込まれ得る。キャビネット本体10の第1の分流入口101から第1の分流アセンブリ20へ入った後、冷媒80は第1の分流アセンブリ20の第2の分流出口200を通りキャビネット本体10内へ排出され、次いで被冷却機器900を通り流上し、被冷却機器900を通り流れる冷媒80は被冷却機器900の熱を奪い、次いで第2の分流アセンブリ30の第2の分流入口300を通り第2の分流アセンブリ30内へ入り、最終的にキャビネット本体10の第1の分流出口102を通りキャビネット本体10の外へ排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。図中の点線矢印は高温の液体流体の状態での冷媒の流れ方向を示し、実線矢印は低温の液体流体の状態での冷媒の流れ方向を示す。第1の分流アセンブリ20を被冷却機器900の下部に配列する、および第2の分流アセンブリ30を被冷却機器900の上部に配列することにより、被冷却機器900を通り流れる冷媒80の流動領域は下部から上部への直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小であり、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体は完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって最適な冷却効果を達成することができる。
実施形態2
本明細書の実施形態は、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットさらに提供する。冷却キャビネットはキャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられている。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられている。分流アセンブリは分流入口と連通して設けられ、複数の分流開口部はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と連通して設けられ、複数の分流開口部は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成される。
本明細書の実施形態は、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットさらに提供する。冷却キャビネットはキャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられている。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられている。分流アセンブリは分流入口と連通して設けられ、複数の分流開口部はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と連通して設けられ、複数の分流開口部は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成される。
上記の技術的解決策から分かるように、本明細書の冷却キャビネットでは、複数の分流開口部は分流アセンブリに個別に分散されて配置されるため、分流アセンブリはキャビネット本体の分流入口と連通して設けられ、このようにして冷媒を導入し得る。分流アセンブリは、またキャビネット本体の分流出口と連通して設けられ、冷媒を排出し得る。しかしながら本明細書の開示する配列に関係なく個別に分散された複数の分流開口部は多数の異なる方向からキャビネット本体に出入りする冷媒の流れを作り、冷媒間の温度差を減らし、したがって冷媒の流れおよび温度をより一定にし、高い効率的な冷却を達成することができる。
分流アセンブリが分流入口と連通して設けられると、分流アセンブリは実施形態1で説明した第1の分流アセンブリとして機能し、分流開口部は実施形態1で説明した第2の分流出口として機能し、この場合、分流アセンブリの構造については実施形態1の第1の分流アセンブリの説明を参照し得る、ということに留意すべきである。分流アセンブリが分流出口と連通して設けられると、分流アセンブリは実施形態1で説明した第2の分流アセンブリとして機能し、分流開口部は実施形態1で説明した第2の分流入口として機能し、この場合、分流アセンブリの構造については実施形態1の第2の分流アセンブリの説明を参照し得る。
実施形態3
本明細書の実施形態は、上記実施形態1または実施形態2で説明した冷却キャビネットおよび冷却キャビネットと接続する熱交換機器を含む冷却システムをさらに提供する。上記実施形態1および2の冷却キャビネットにおける説明は本明細書の冷却システムにもまた適用可能である、ということに留意すべきである。実施形態1で説明した冷却システムを例として本明細書の冷却システムを説明する。
本明細書の実施形態は、上記実施形態1または実施形態2で説明した冷却キャビネットおよび冷却キャビネットと接続する熱交換機器を含む冷却システムをさらに提供する。上記実施形態1および2の冷却キャビネットにおける説明は本明細書の冷却システムにもまた適用可能である、ということに留意すべきである。実施形態1で説明した冷却システムを例として本明細書の冷却システムを説明する。
図7を参照すると、本明細書の冷却システム2は実施形態1で説明した冷却キャビネット1および冷却キャビネット1と接続する熱交換機器3を含む。熱交換機器3の一端部は冷却キャビネット1のキャビネット本体10と連通して設けられ、熱交換機器3の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられている。熱交換機器3は冷媒を駆動し冷却キャビネット1のキャビネット本体10内を循環させ、冷媒により熱交換するように構成されている。
上記の技術的解決策から分かるように、本明細書の冷却システム2は冷媒を駆動し熱交換機器3を通して冷却キャビネット1を循環させ被冷却機器900の熱を奪い、熱交換機器3を通して外部液体供給機器により熱交換し、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、再び冷却キャビネット1内を循環し被冷却機器900を冷却し、このようにして被冷却機器900を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
任意の実施形態では、熱交換機器3は熱交換器40およびポンプ50を含む。熱交換器40は第1の循環ループを通して冷却キャビネット1と接続され、第2の循環ループを通して外部液体供給機器と接続する。第1の循環ループは第1の導管510および第2の導管520を含み、第2の循環ループは第3の導管530および第4の導管540を含む。第1の導管510は冷却キャビネット1の第1の分流入口101と連通して設けられており、第2の導管520は冷却キャビネット1の第1の分流出口102と連通して設けられており、第3の導管530および第4の導管540は外部液体供給機器と連通して設けられている。本明細書の冷却システム2が稼働中の場合、ポンプ50は冷媒を駆動し第1の循環ループを通して冷却キャビネット1内を循環させ、冷媒は冷却キャビネット1内の循環を通して被冷却機器900の熱を奪い、熱交換機器3の熱交換器40へ入る。外部液体供給機器は第2の循環ループ内で冷却水を循環させることができ、被冷却機器900の熱を運ぶ冷却システムは外部液体供給機器により供給された冷却水により熱交換器40内で熱交換し、冷却システムにより運ばれた熱を排出し得る、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、再び冷却キャビネット1内を循環し被冷却機器900を冷却し、このようにして被冷却機器900を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
当業者は本明細書を検討し本明細書に開示される本発明を実施した後、本明細書の他の実装解決策を容易に思いつくであろう。本明細書は本明細書のあらゆる変形、使用、または適合を網羅することを意図している。これらの修正、使用、または適合は本明細書の一般原則に従い、本明細書に開示されていない技術分野における一般的な一般知識または従来の技術的手段を含む。本明細書および実施形態は単なる例示と見なされ、本明細書の真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲によって示される。
用語「comprises(備える)」、「comprising(備えること)」、またはその任意の他の変形は一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または機器がそれらの要素を含むだけでなく明示的に列挙されていない他の要素も含むように非排他的な包含を網羅することを意図し、またはプロセス、方法、製品、または機器の固有の要素もまた含まれる。さらに制限がない場合、「including a/an...(a/an...を含む)」という文で定義された要素は、その要素を含むプロセス、方法、製品、または機器が他の同一の要素をさらに含むことを除外しない。
上述の実施形態は本明細書の好ましい実施形態にすぎず、本明細書を限定することを意図するものではない。本明細書の精神および原理の範囲内で行われる変更、同等の置換、改良などは本明細書の範囲に含まれるものとする。
本明細書は、冷却装置の技術分野に関し、特に冷却キャビネットおよび冷却システムに関する。
本出願は「冷却キャビネットおよび冷却システム」と題され、2017年11月3日に出願された中国特許出願番号201711073039.6の優先権を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
クラウド演算技術(例えば大規模分散システム技術)の急速な発展に伴い、サーバーの演算性能に対する要件は高くなっている。サーバーの性能の向上に合わせて、電力消費もまた指数関数的速度で急速に増加しており、データはデータセンターのサーバーごとの電力消費が過去10年間で約15倍に増加したことを示している。従来、サーバーの消費電力は一般的に1.5kW〜2kWだった。しかしながら一部の現代のサーバーの電力消費は20kW〜30kWに達している。
現在、通常データセンター内のサーバーは空調および空冷を使用して冷却され、これは、大量のエネルギー、スペース、およびコストを消費し、非常に消費量は増加している。しかしながらユニットごとの電力消費の着実な増加に伴い多くのデータセンターが設ける冷却能力は現在それらの限界に近づいており、そのため電力密度の増加というこの傾向は悪影響を及ぼすであろう。したがって従来の空調および空冷ではデータセンター内のサーバーの冷却需要を満たすことができなかった。
本開示はデータセンター内のサーバーの冷却効率を向上させるための冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。
本開示の実施形態の第1の態様によれば、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットは、冷却キャビネットはキャビネット本体、第1の分流アセンブリおよび第2の分流アセンブリを含む。
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口を有する。第1の分流アセンブリは第1の分流入口と結合しており、第1の分流アセンブリはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第2の分流出口を有する。第2の分流アセンブリは第1の分流出口と結合し、第2の分流アセンブリは被冷却機器を通して冷媒を導入するための第2の分流入口を有する。
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口を有する。第1の分流アセンブリは第1の分流入口と結合しており、第1の分流アセンブリはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第2の分流出口を有する。第2の分流アセンブリは第1の分流出口と結合し、第2の分流アセンブリは被冷却機器を通して冷媒を導入するための第2の分流入口を有する。
さらに、第1の分流入口は第1の分流出口の上方に設置され、第1の分流アセンブリは被冷却機器の上部に設置され、第2の分流アセンブリは被冷却機器の下部に設置される。
さらに、第1の分流入口は第1の分流出口の下方に設置され、第1の分流アセンブリは被冷却機器の下部に設置され、第2の分流アセンブリは被冷却機器の上部に設置される。
さらに、第1の分流アセンブリはループ管部分およびループ管部分と結合した第1の分流部分を含む。第1の分流部分は第1の分流入口と結合し、ループ管部分および第1の分流部分の少なくとも1つは、第2の分流出口を有する。
さらに、ループ管部分は長方形のループ管構造であり、および互いに結合し、また筐体内へ接続されている2つの第1の管体および2つの第2の管体を含む。第1の分流部分は、いずれかの第1の管体と結合し、第1の管体、第2の管体、および第1の分流部分の少なくとも1つは、第2の分流出口を有している。
さらに、2つの第1の分流入口があり、これはキャビネット本体の2つの側にそれぞれ配置され、一対一で対応する2つの第1の管体と連通する2つの第1の分流部分がある。
さらに、2つの第1の管体のそれぞれは隣接する第2の管体の少なくとも1つと一体式である。
さらに、複数の第2の分流出口があり、これは、第1の管体、第2の管体、および第1の分流部分の少なくとも1つの側壁に一様に配列される。
さらに、第2の分流アセンブリは菅列部分および菅列部分と結合した第2の分流部分を含み、第2の分流部分は第1の分流出口と結合し、菅列部分は第2の分流入口を有している。
さらに、菅列部分は長方形の菅列構造であり、および2つの第3の管体と2つの第3の管体の間に接続されている複数の第4の管体を含む。第4の管体は2つの第3の管体と結合している。第2の分流部分は、いずれかの第3の管体と結合し、第4の管体は第2の分流入口を有している。
さらに、2つの第1の分流出口があり、これはキャビネット本体の2つの側にそれぞれ配置され、一対一で対応する2つの第3の管体と結合する2つの第2の分流部分がある。
さらに、第4の管体は互い違いに配列された2つのグループを含む。第4の管体の1つのグループおよび第3の管体の一方は一体式であり、第4の管体のその他のグループおよび第3の管体の他方は一体式である。
さらに、複数の第2の分流入口があり、これは第4の管体の上部に一様に配列される。
本開示の実施形態の第2の態様によれば、冷却システムは冷却キャビネットおよび熱交換機器を含む。冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、またキャビネット本体、キャビネット本体内に配置された第1の分流アセンブリ、および第2の分流アセンブリを含む。第1の分流アセンブリおよび第2の分流アセンブリはそれぞれ被冷却機器の2つの側に設置される。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は、冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口を有している。第1の分流アセンブリは第1の分流入口と結合し、第1の分流アセンブリはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第2の分流出口を有している。第2の分流アセンブリは第1の分流出口と結合し、第2の分流アセンブリは被冷却機器を通して冷媒を導入するための第2の分流入口を有している。熱交換機器の一端部はキャビネット本体と結合し、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と結合している。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
本開示の実施形態の第3の態様によれば、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットは、キャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含む。分流アセンブリは複数の分流出口を有している。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための分流入口および冷媒を排出するための分流出口を有している。分流アセンブリは分流入口と結合しており、複数の分流出口はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成されている。あるいは分流アセンブリは分流出口と結合しており、分流出口は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成される。
さらに、分流アセンブリはループ管部分およびループ管部分と結合した第1の分流部分を含む。第1の分流部分は第1の分流入口と結合して、ループ管部分および第1の分流部分の少なくとも1つは分流出口を有している。
さらに、ループ管部分は長方形のループ管構造であり、および互いに結合しまた筐体と接続されている2つの第1の管体および2つの第2の管体を含む。第1の分流部分はいずれかの第1の管体と結合しており、第1の管体、第2の管体、および第1の分流部分の少なくとも2つは分流出口を有している。
さらに、分流アセンブリは菅列部分および菅列部分と結合した第2の分流部分を含む。第2の分流部分は分流出口と結合し、菅列部分は分流出口を有している。
さらに、菅列部分は長方形の菅列構造であり、2つの第3の管体と2つの第3の管体の間に接続されている複数の第4の管体を含む。複数の第4の管体は2つの第3の管体と結合している。第2の分流部分はいずれかの第3の管体と結合しており、第4の管体は分流出口を有している。
本開示の実施形態の第4の態様によれば、冷却システムは冷却キャビネットおよび熱交換機器を含む。冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流出口を有している。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口を有している。分流アセンブリは分流入口と結合しており、分流出口はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成される。あるいは分流アセンブリは分流出口と結合しており、分流出口は被冷却機器を通して冷媒を導入するように構成さている。熱交換機器の一端部はキャビネット本体と結合しており、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と結合している。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
上記の技術的解決策から分かるように、本開示の冷却キャビネットでは、第1の分流アセンブリおよび第2の分流アセンブリを被冷却機器の2つの反対側に配列することにより、被冷却機器を通る冷媒の流動領域は直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少し、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。分流出口は分流アセンブリに分散されるので、分流アセンブリはキャビネット本体の分流入口と結合して、このようにして冷媒を導入し得る。分流出口は異なる方向からキャビネット本体に出入りする冷媒の流れを作り冷媒間の温度差を減らし、したがって冷媒の流れおよび温度をより一定にし、高い冷却効率を達成することができる。冷却システムは冷媒を駆動し熱交換機器を通して冷却キャビネット内を循環させ被冷却機器から熱を移動し、熱交換機器を通して外部液体供給機器により熱交換し、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、次いで再び冷却キャビネット内へ戻り循環し被冷却機器を冷却し、このようにして被冷却機器を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
本明細書では、実施形態を詳細に説明し、その例を図面に示す。以下の説明が図面を参照するとき、別段の指示がない限り、異なる図面の同じ番号は同じまたは同様の要素を指す。以下の実施形態で説明される実装は本開示と一致する全ての実装を表すものではない。代わりにそれらは本開示の添付の特許請求の範囲に詳述されるように、いくつかの態様と一致する機器および方法の単なる例である。
本開示で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本明細書を限定することを意図するものではない。本開示および添付の特許請求の範囲で使用される単数形「a」、「said(前記)」、および「the(前記)」も他の意味が明示的に示されていない限り複数形を含むことも意図される。本明細書で使用される「and/or(および/または)」という用語は1つまたは複数の関連する列挙された項目の任意または全ての可能な組み合わせを指し包含する。
本開示では、「first(第1の)」、「second(第2の)」、「third(第3の)」などの用語を使用して様々なタイプの情報を説明し得るが、そのような情報は、これらの用語に限定されない。これらの用語は文脈により同じタイプの情報を互いに区別するためにのみ使用される。例えば、文脈により本開示の範囲から逸脱することなく第1の情報を第2の情報と呼んでもよい。同様に第2の情報を第1の情報と呼んでもよい。また、例えば本明細書で使用される「if(もし〜ならば)」という単語は、「at the time of(の際に)」、または「when(場合)」、または「in response to a determination(決定に応答して)」と解釈し得る。
本開示は、データセンター内のサーバーの冷却効率を向上するための冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。以下、本開示の冷却キャビネットおよび冷却システムについて図面を参照して詳細を説明する。以下の実施形態および実装における特徴は互いに組み合わせ得る。
実施形態1
図1から図4を参照すると、本開示の実施形態は被冷却機器900を冷却するための単相浸液冷却技術を実装した冷却キャビネット1を提供する。被冷却機器900はデータセンター内のサーバーであってもよく、またはそれは冷却の必要な他の型式の発熱機器であってもよい。冷却キャビネット1は、キャビネット本体10、第1の分流アセンブリ20、および第2の分流アセンブリ30を含む。キャビネット本体10は被冷却機器900を少なくとも部分的に浸すための非伝導性冷媒を含み得る、またキャビネット本体10は冷媒を導入するための第1の分流入口101および冷媒を排出するための第1の分流出口102を有している。第1の分流アセンブリ20は第1の分流入口101と連通(結合)状態にあり、また第1の分流アセンブリ20は冷媒をキャビネット本体10内へ排出するための第2の分流出口200を有し、被冷却機器900を通して流れることにより、冷媒は被冷却機器900を冷却することができる。第2の分流アセンブリ30は第1の分流出口102と連通(結合)状態にあり、また第2の分流アセンブリ30は被冷却機器900を通して流れる冷媒を導入するための第2の分流入口300を有している。任意選択で第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は両方ともキャビネット本体10内に配置され、第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は、それぞれ被冷却機器の2つの側に設置される。図1から4の例では、第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は、それぞれ垂直方向内の被冷却機器の2つの側に設置され、そのため、垂直方向内の冷媒の流動領域は直線経路であり、冷媒が横方向内に移動するときに重力によって余分なエネルギー消費を回避することができる。冷媒は被冷却機器900を完全に浸してもよく、または被冷却機器900を部分的に浸してもよく、これらは実際の要求による。冷媒は、気体媒体、液体媒体、または固液混合媒体でもよく、これらもまた実際の要求による。この実施形態では、冷媒は被冷却機器900を完全に浸し、また冷媒は液体電子フッ素化液体である。冷媒は第1の分流アセンブリ20を通りキャビネット本体10内へ排出され、被冷却機器900を通り流れる冷媒は第2の分流アセンブリ30を通りキャビネット本体10の外へ排出される。しかしながら、その他の実施形態では第1の分流アセンブリ20は第1の分流出口102と結合しており、第2の分流アセンブリ30は第1の分流入口101と結合している。これらの実施形態では、冷媒は第2の分流アセンブリ30を通してキャビネット本体10内へ導入することができ、被冷却機器900を通り流れる冷媒は第1の分流アセンブリ20を通してキャビネット本体10の外へ排出することができる。
図1から図4を参照すると、本開示の実施形態は被冷却機器900を冷却するための単相浸液冷却技術を実装した冷却キャビネット1を提供する。被冷却機器900はデータセンター内のサーバーであってもよく、またはそれは冷却の必要な他の型式の発熱機器であってもよい。冷却キャビネット1は、キャビネット本体10、第1の分流アセンブリ20、および第2の分流アセンブリ30を含む。キャビネット本体10は被冷却機器900を少なくとも部分的に浸すための非伝導性冷媒を含み得る、またキャビネット本体10は冷媒を導入するための第1の分流入口101および冷媒を排出するための第1の分流出口102を有している。第1の分流アセンブリ20は第1の分流入口101と連通(結合)状態にあり、また第1の分流アセンブリ20は冷媒をキャビネット本体10内へ排出するための第2の分流出口200を有し、被冷却機器900を通して流れることにより、冷媒は被冷却機器900を冷却することができる。第2の分流アセンブリ30は第1の分流出口102と連通(結合)状態にあり、また第2の分流アセンブリ30は被冷却機器900を通して流れる冷媒を導入するための第2の分流入口300を有している。任意選択で第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は両方ともキャビネット本体10内に配置され、第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は、それぞれ被冷却機器の2つの側に設置される。図1から4の例では、第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30は、それぞれ垂直方向内の被冷却機器の2つの側に設置され、そのため、垂直方向内の冷媒の流動領域は直線経路であり、冷媒が横方向内に移動するときに重力によって余分なエネルギー消費を回避することができる。冷媒は被冷却機器900を完全に浸してもよく、または被冷却機器900を部分的に浸してもよく、これらは実際の要求による。冷媒は、気体媒体、液体媒体、または固液混合媒体でもよく、これらもまた実際の要求による。この実施形態では、冷媒は被冷却機器900を完全に浸し、また冷媒は液体電子フッ素化液体である。冷媒は第1の分流アセンブリ20を通りキャビネット本体10内へ排出され、被冷却機器900を通り流れる冷媒は第2の分流アセンブリ30を通りキャビネット本体10の外へ排出される。しかしながら、その他の実施形態では第1の分流アセンブリ20は第1の分流出口102と結合しており、第2の分流アセンブリ30は第1の分流入口101と結合している。これらの実施形態では、冷媒は第2の分流アセンブリ30を通してキャビネット本体10内へ導入することができ、被冷却機器900を通り流れる冷媒は第1の分流アセンブリ20を通してキャビネット本体10の外へ排出することができる。
上記の技術的解決策から分かるように、本開示の冷却キャビネット1では冷媒はキャビネット本体10の第1の分流入口101からキャビネット本体10へ入り、次いで第1の分流アセンブリ20の第2の分流出口200を通り被冷却機器900へ排出され、被冷却機器900を通り流れる冷媒は、被冷却機器900から熱を移動し、次いで第2の分流アセンブリ30の第2の分流入口300を通り第2の分流アセンブリ30へ入り、最終的にキャビネット本体10の第1の分流出口102を通りキャビネット本体10の外へ排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。第1の分流アセンブリ20および第2の分流アセンブリ30を被冷却機器900の2つの反対側に配列することにより、被冷却機器900を通して流れる冷媒の流動領域は直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少し、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体はお互いから完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって冷却効果を向上することができる。
図1に示すように、任意の実装ではカバー100は留め具を使用してキャビネット本体10の上部に取外し可能に配置される。被冷却機器900がキャビネット本体10内に位置する場合、留め具は外され、カバー100は開かれ、次いで被冷却機器900はキャビネット本体10内に位置することができる。被冷却機器900がキャビネット本体10内に位置した後、カバー100は閉じられキャビネット本体10を密封する。
図2および3を参照すると、任意の実装では第1の分流入口101は第1の分流出口102の上方に設置される。よって第1の分流アセンブリ20は被冷却機器900の上部に設置され、第2の分流アセンブリ30は被冷却機器900の下部に設置される。しかしながら、その他の任意の実装では第1の分流入口101は第1の分流出口102の下方に設置される。よって第1の分流アセンブリ20は被冷却機器900の下部に設置され、第2の分流アセンブリ30は被冷却機器900の上部に設置される。このようにして、被冷却機器900を通して流れる冷媒の流動領域は上部から下部へまたは下部から上部へ一直線に直線経路を有すことができ、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少する。
図4を参照すると、任意の実装では第1の分流アセンブリ20は、ループ管部分210およびループ管部分210と結合した第1の分流部分220を含む。第1の分流部分220は第1の分流入口101と結合しており、ループ管部分210および第1の分流部分220の少なくとも1つは、第2の分流出口200を有している。この実施形態ではループ管部分210および第1の分流部分220の両方ともが、第2の分流出口200を有している。キャビネット本体10の第1の分流入口101から第1の分流アセンブリ20へ入った後、冷媒は第2の分流出口200(ループ管部分210内に配置された)および第1の分流部分220を通りキャビネット本体10内へ排出され、次いで被冷却機器900を通り流れ被冷却機器900を冷却する。
さらに、ループ管部分210のループ構造は被冷却機器900に対応(例えば形状に)し得て、(例えば被冷却機器900の断面構造に)そのため、第1の分流アセンブリ20の外に流れる冷媒は被冷却機器900の周辺に沿って流れより一層高い冷却効率を達成することができる。例えば、被冷却機器900の断面構造は長方形であり、ループ管部分210は断面構造に対応する形状の長方形のループ管構造である。しかしながら、被冷却機器900の断面構造は、他の形状を有し得て、ループ管部分210のループ構造が異なる形状の断面構造に対応することができる。
上記のような、任意の実装では、被冷却機器900の断面構造は長方形であり、ループ管部分210は被冷却機器900の断面構造に対応する長方形のループ管構造である。ループ管部分210は、互いに連通し(互いに結合し)および筐体を形成する方法で接続されている2つの第1の管体211および2つの第2の管体212を含む。第1の分流部分220は第1の管体211のいずれかと結合しており、第1の管体211、第2の管体212、および第1の分流部分220の少なくとも1つは側壁内に第2の分流出口200を有している。この実施形態では第1の管体211の内壁、第1の管体212、および第1の分流部分220には全て第2の分流出口200が設けられている。キャビネット本体10の第1の分流入口101から第1の分流アセンブリ20へ入った後、冷媒は、第1の管体211、第2の管体212、および第1の分流部分220内に配置された第2の分流出口200を通り、キャビネット本体10内へ排出され、次いで被冷却機器900を通り流れ被冷却機器900を冷却する。
任意の実装では、キャビネット本体10の2つの側にそれぞれ配置された2つの第1の分流入口101がある。それに応じて一対一で対応する2つの第1の管体211と連通する2つの第1の分流部分220がある。このように冷媒の循環速度が増加でき、さらに被冷却機器900の冷却効率が向上できる。
任意の実装では第1の管体211の長さは第2の管体212の長さより短い。補強輪213は第1の管体211に取り付けられ、いくつかの補強輪213は間隔を空けて第2の管体212に取り付けられ、これは第1の分流アセンブリ20の構造強度を高めることができる。さらに、2つの第1の管体211のそれぞれは隣接する第2の管体212少なくとも1つと一体式である。すなわち2つの第1の管体211のそれぞれは2つの第2の管体212の対応する1つと一体式であり得る、または2つの第1の管体211および2つの第2の管体212はそれぞれ一体式で、第1の分流アセンブリ20の構造強度をさらに高めることができる。本明細書で使用される「a plurality of(複数の)」という用語は2つ以上を指す。
任意の実装では、第2の分流アセンブリ30は菅列部分310および菅列部分310結合した第2の分流部分320を含む。第2の分流部分320は第1の分流出口102と結合しており、菅列部分310は第2の分流入口300を有している。被冷却機器900を通して流れる冷媒は被冷却機器900から熱を移動し、次いで菅列部分310に配置された第2の分流入口300を通り第2の分流アセンブリ30に入り、最終的にキャビネット本体10の第1の分流出口102を通りキャビネット本体10の外へ排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。
さらに、菅列部分310の菅列構造は被冷却機器900の断面構造に対応(例えば形状に)し得る、そのため、被冷却機器900を通して流れる冷媒は第2の分流アセンブリ30内へ可能な範囲で流れることができ、次いでキャビネット本体10の第1の分流出口102から排出され、したがって冷媒の循環速度を増加する。例えば、被冷却機器900の断面構造形状は長方形であり、菅列部分310の菅列構造形状は被冷却機器900の断面構造に対応する長方形の菅列構造である。しかしながら被冷却機器900の断面構造は、その他の形状を有し得て、また菅列部分310の菅列構造形状は異なる形状の断面構造に対応できる。
任意の実装では、上記のような、被冷却機器900の断面構造は長方形であり、また菅列部分310は断面構造形状に対応する長方形の菅列構造である。菅列部分310は2つの第3の管体311と2つの第3の管体311の間に接続された複数の第4の管体312を含む。第4の管体312は全て、2つの第3の管体311と互いに結合している。第2の分流部分320は第3の管体311のいずれか一つと結合しており、第2の分流入口300は第4の管体312の上部に配置される。被冷却機器900を通して流れる冷媒は被冷却機器900から熱を移動し、次いで第2の分流アセンブリ30第4の管体312に配置された第2の分流入口300を通り入り、最終的にキャビネット本体10の外へキャビネット本体10の第1の分流出口102を通り排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。
任意の実装ではキャビネット本体10の2つの側にそれぞれ配置された2つの第1の分流出口102がある。それに応じて一対一で対応する2つの第3の管体311と連通する2つの第2の分流部分320がある。このように冷媒の循環速度が増加でき、さらに被冷却機器900の冷却効率が向上できる。
任意の実装では第3の管体311の長さは第4の管体312の長さよりも短く、補強輪313は第3の管体311に取り付けられ、これは第2の分流アセンブリ30の構造強度を高めることができる。任意選択で第4の管体312は互い違いに配列された2つのグループを含む。第4の管体312の1つのグループおよび第3の管体311の1つは一体式であり、第4の管体312の他のグループおよび他の第3の管体311は一体式であり、すなわち第4の管体312および2つの第3の管体311は2つの統合された熊手様構造の統合構造に形成され、これは第2の分流アセンブリ30の構造強度をさらに高めることができる。
任意の実装では、いくつかの第2の分流出口200があり、第2の分流出口200は第1の分流アセンブリ20の第1の管体211、第2の管体212、および第1の分流部分220の少なくとも1つに一様に配列される。図示の実施形態では第1の分流アセンブリ20の第1の管体211、第2の管体212、および第1の分流部分220の内壁は第2の分流出口200に一様に配列されている。複数の第2の分流入口300があり、第2の分流入口300は第2の分流アセンブリ30の第4の管体312の上部に一様に配列されている。このように冷媒は被冷却機器900を通してより一様に流れ得て、これは冷却効率の向上に有益である。
本開示の冷却キャビネット1の稼動について図3〜5を参照し説明し、これらは第1の分流入口101が第1の分流出口102の上方に設置され、第1の分流アセンブリ20が被冷却機器900の上部に設置され、および第2の分流アセンブリ30が被冷却機器900の下部に設置される例を示す。本開示の冷却キャビネット1は被冷却機器900を据付けるように構成され複数の差込部品190を有し、被冷却機器900はそれぞれ差込部品190を差し込み得るシートタイプ構造であり得る。キャビネット本体10の第1の分流入口101から第1の分流アセンブリ20へ入った後、冷媒80は第1の分流アセンブリ20の第2の分流出口200を通りキャビネット本体10内へ排出され、次いで被冷却機器900を通り流下する。被冷却機器900を通り流れる冷媒80は被冷却機器900から熱を移動し、次いで第2の分流アセンブリ30の第2の分流入口300を通り第2の分流アセンブリ30に入り、最終的にキャビネット本体10の第1の分流出口102を通りキャビネット本体10の外へ排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。図5から6内の点線矢印は高温の液体(流体)の冷媒の流れ方向を示し、実線矢印は低温の液体(流体)の冷媒の流れ方向を示す。第1の分流アセンブリ20を被冷却機器900の上部に配列するおよび第2の分流アセンブリ30を被冷却機器900の下部に配列することにより、被冷却機器900を通り流れる冷媒80の流動領域は上部から下部への直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少し、液体を駆動するために必要なエネルギー消費は、それに応じて大幅に減少し、したがってエネルギー消費は減少する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体はお互いから完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって冷却効果を向上することができる。
図6を参照し本開示の冷却キャビネット1の動作原理について説明する、これらは第1の分流入口101が第1の分流出口102の下方に設置され、第1の分流アセンブリ20が被冷却機器900の下部に設置され、および第2の分流アセンブリ30が被冷却機器900の上部に設置される例を示す。本開示の冷却キャビネット1は被冷却機器900を据付けるための複数の差込部品190を有する。被冷却機器900はそれぞれ差込部品190が差し込めるシートタイプ構造であり得る。キャビネット本体10の第1の分流入口101から第1の分流アセンブリ20へ入った後、冷媒80は第1の分流アセンブリ20の第2の分流出口200を通りキャビネット本体10内へ排出され、次いで被冷却機器900を通り流上する。被冷却機器900を通り流れる冷媒80は被冷却機器900から熱を移動し、次いで第2の分流アセンブリ30の第2の分流入口300を通り第2の分流アセンブリ30内へ入り、最終的にキャビネット本体10の第1の分流出口102を通りキャビネット本体10の外へ排出される。このように被冷却機器900の熱を放散する目的が達成される。図5から6内の点線矢印は高温の液体(流体)の冷媒の流れ方向を示し、実線矢印は低温の液体(流体)の冷媒の流れ方向を示す。第1の分流アセンブリ20を被冷却機器900の下部に配列する、および第2の分流アセンブリ30を被冷却機器900の上部に配列することにより、被冷却機器900を通り流れる冷媒80の流動領域は下部から上部への直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少し、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体はお互いから完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって冷却効果を向上することができる。
実施形態2
本開示の実施形態は、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットさらに提供する。冷却キャビネットはキャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流出口を有している。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口を有している。分流アセンブリは分流入口と結合しており、分流出口はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と結合しており、分流出口は被冷却機器を通して冷媒を導入するように構成される。
本開示の実施形態は、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットさらに提供する。冷却キャビネットはキャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流出口を有している。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第1の分流入口および冷媒を排出するための第1の分流出口を有している。分流アセンブリは分流入口と結合しており、分流出口はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と結合しており、分流出口は被冷却機器を通して冷媒を導入するように構成される。
上記の技術的解決策から分かるように、本開示の冷却キャビネットでは、複数の分流出口は分流アセンブリに配置および分散されるため、分流アセンブリはキャビネット本体の分流入口と結合しており、このようにして冷媒を導入し得る。分流アセンブリは、またキャビネット本体の分流出口と結合しており、冷媒を排出し得る。しかしながら本開示の配列にかかわらず、分流出口は異なる方向からキャビネット本体に出入りする冷媒の流れを作り、冷媒間の温度差を減らし、したがって冷媒の流れおよび温度をより一定にし、高い冷却効率を達成することができる。
分流アセンブリが分流入口と結合しており、分流アセンブリは実施形態1で説明した第1の分流アセンブリとして機能し、分流出口は実施形態1で説明した第2の分流出口として機能し、この場合、分流アセンブリの構造については実施形態1の第1の分流アセンブリの説明を参照し得る。分流アセンブリが分流出口と結合すると、分流アセンブリは実施形態1で説明した第2の分流アセンブリとして機能し、分流出口は実施形態1で説明した第2の分流入口として機能し、この場合、分流アセンブリの構造については実施形態1の第2の分流アセンブリの説明を参照し得る。
実施形態3
本開示の実施形態は、上記実施形態1または実施形態2で説明した冷却キャビネットを含み、冷却キャビネットと接続する熱交換機器もまた含む冷却システムをさらに提供する。上記実施形態1および2の冷却キャビネットにおける説明は本実施形態の冷却システムにもまた適用可能である。実施形態1で説明した冷却システムを例として本実施形態の冷却システムを説明する。
本開示の実施形態は、上記実施形態1または実施形態2で説明した冷却キャビネットを含み、冷却キャビネットと接続する熱交換機器もまた含む冷却システムをさらに提供する。上記実施形態1および2の冷却キャビネットにおける説明は本実施形態の冷却システムにもまた適用可能である。実施形態1で説明した冷却システムを例として本実施形態の冷却システムを説明する。
図7を参照すると、本実施形態の冷却システム2は実施形態1で説明した冷却キャビネット1および冷却キャビネット1と接続する熱交換機器3を含む。熱交換機器3の一端部は冷却キャビネット1のキャビネット本体10と結合しており、熱交換機器3の他端部は外部液体供給機器と結合している(不図示)。熱交換機器3は冷媒を駆動し冷却キャビネット1のキャビネット本体10内を循環させ、冷媒により熱交換するように構成されている。
上記の技術的解決策から分かるように、本実施形態の冷却システム2は冷媒を駆動し熱交換機器3を通して冷却キャビネット1を循環させ被冷却機器900から熱を移動し、熱交換機器3を通して外部液体供給機器により熱交換し、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、次いで再び冷却キャビネット1内を循環し被冷却機器900を冷却し、このようにして被冷却機器900を循環的(周期的)および連続的に冷却する目的を達成する。
任意の実施形態では、熱交換機器3は熱交換器40およびポンプ50を含む。熱交換器40は第1の循環ループを通して冷却キャビネット1と接続され、第2の循環ループを通して外部液体供給機器と接続する。第1の循環ループは第1の導管510および第2の導管520を含み、第2の循環ループは第3の導管530および第4の導管540を含む。第1の導管510は冷却キャビネット1の第1の分流入口101と結合しており、第2の導管520は冷却キャビネット1の第1の分流出口102と結合しており、第3の導管530および第4の導管540は外部液体供給機器と結合している。本開示の冷却システム2が稼働中の場合、ポンプ50は冷媒を駆動し第1の循環ループを通して冷却キャビネット1内を循環させ、冷媒は冷却キャビネット1内の循環を通して被冷却機器900から熱を移動し、熱交換機器3の熱交換器40へ入る。外部液体供給機器は第2の循環ループ内で冷却水を循環させることができ、被冷却機器900から熱を運ぶ冷却システムは外部液体供給機器により供給された冷却水により熱交換器40内で熱交換し、冷却システムにより運ばれた熱を排出し得る、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、次いで再び冷却キャビネット1内を循環し被冷却機器900を冷却し、このようにして被冷却機器900を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
当業者は本開示を検討し本明細書に開示される本発明を実施した後、本開示の他の実装解決策を容易に思いつくであろう。本開示は本開示のあらゆる変形、使用、または適合を網羅することを意図している。これらの修正、使用、または適合は本開示の一般原則に従い、本開示に開示されていない技術分野における一般的な一般知識または従来の技術的手段を含む。本開示および実施形態は単なる例と見なされ、本開示の真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲によって示される。
用語「comprises(備える)」、「comprising(備えること)」、またはその任意の他の変形は一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または機器がそれらの要素を含むだけでなく明示的に列挙されていない他の要素も含むように非排他的な包含を網羅することを意図し、またはプロセス、方法、製品、または機器の固有の要素もまた含まれる。さらに制限がない場合、「including a/an...(a/an...を含む)」という文で定義された要素は、その要素を含むプロセス、方法、製品、または機器が他の同一の要素をさらに含むことを除外しない。
上述の実施形態は本開示の実施形態にすぎず、本開示を限定することを意図するものではない。本開示の精神および原理の範囲内で行われる変更、同等の置換、改良などは本開示の範囲に含まれるものとする。
Claims (20)
- 被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットであって、前記冷却キャビネットは、キャビネット本体、第1の分流アセンブリ、および第2の分流アセンブリを備え、
前記キャビネット本体は、前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための第1の分流入口および前記冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、前記第1の分流アセンブリは前記第1の分流入口と連通して設けられ、前記第1の分流アセンブリは前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するための第2の分流出口が設けられ、前記第2の分流アセンブリは前記第1の分流出口と連通して設けられ、前記第2の分流アセンブリは前記被冷却機器を通して流れる前記冷媒を導入するための第2の分流入口が設けられている、冷却キャビネット。 - 前記第1の分流入口は前記第1の分流出口の上方に設置され、前記第1の分流アセンブリは前記被冷却機器の上部に設置され、前記第2の分流アセンブリは前記被冷却機器の下部に設置される、請求項1に記載の冷却キャビネット。
- 前記第1の分流入口は前記第1の分流出口の下方に設置され、前記第1の分流アセンブリは前記被冷却機器の下部に設置され、前記第2の分流アセンブリは前記被冷却機器の上部に設置される、請求項1に記載の冷却キャビネット。
- 前記第1の分流アセンブリはループ管部分および前記ループ管部分と連通して設けられた第1の分流部分を備え、前記第1の分流部分は前記第1の分流入口と連通して設けられ、前記ループ管部分および前記第1の分流部分の少なくとも1つには前記第2の分流出口が設けられている、請求項2に記載の冷却キャビネット。
- 前記ループ管部分は長方形のループ管構造であり、互いに連通し筐体内と接続されている2つの第1の管体および2つの第2の管体を備え、前記第1の分流部分は、いずれかの前記第1の管体と連通して設けられ、前記第1の管体、前記第2の管体、および前記第1の分流部分の少なくとも1つには前記第2の分流出口が設けられている、請求項4に記載の冷却キャビネット。
- 2つの第1の分流入口があり、これは前記キャビネット本体の2つの側にそれぞれ配置され、前記2つの第1の管体に一対一対応で連通する2つの第1の分流部分がある、請求項5に記載の冷却キャビネット。
- 前記2つの第1の管体のそれぞれは少なくとも1つの隣接する前記第2の管体と一体的に形成される、請求項5に記載の冷却キャビネット。
- 複数の第2の分流出口があり、これは前記第1の管体、前記第2の管体、および前記第1の分流部分の少なくとも1の側壁に均一に配列される、請求項5に記載の冷却キャビネット。
- 前記第2の分流アセンブリは菅列部分および前記菅列部分と連通して設けられた第2の分流部分を備え、前記第2の分流部分は前記第1の分流出口と連通して設けられ、前記菅列部分は前記第2の分流入口が設けられる、請求項2に記載の冷却キャビネット。
- 前記菅列部分は長方形の菅列構造であり、2つの第3の管体と2つの前記第3の管体の間に接続される複数の第4の管体を備え、複数の前記第4の管体は2つの前記第3の管体と連通して設けられ、前記第2の分流部分は前記第3の管体のいずれかと連通して設けられ、前記第4の管体は前記第2の分流入口が設けられている、請求項9に記載の冷却キャビネット。
- 2つの第1の分流出口があり、これは前記キャビネット本体の2つの側にそれぞれ配置され、一対一対応で2つの前記第3の管体と連通する2つの第2の分流部分がある、請求項10に記載の冷却キャビネット。
- 複数の前記第4の管体は互い違いに配列された2つのグループを含み、前記第4の管体の1つのグループおよび前記第3の管体の一方は一体的に形成され、前記第4の管体のその他のグループおよび第3の管体の他方は一体的に形成される、請求項10に記載の冷却キャビネット。
- 複数の前記第2の分流入口があり、前記第4の管体の上部に均一に配列される、請求項10に記載の冷却キャビネット。
- 冷却キャビネットおよび熱交換機器を備えた冷却システムであって、前記冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体、前記キャビネット本体内に配置された第1の分流アセンブリ、および前記キャビネット本体内に配置された第2の分流アセンブリを備え、前記第1の分流アセンブリおよび前記第2の分流アセンブリは、それぞれ前記被冷却機器の2つの側に設置され、
前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための第1の分流入口および前記冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、前記第1の分流アセンブリは前記第1の分流入口と連通して設けられ、前記第1の分流アセンブリは前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するための第2の分流出口が設けられ、前記第2の分流アセンブリは前記第1の分流出口と連通して設けられ、前記第2の分流アセンブリは前記被冷却機器を通り流れる前記冷媒を導入するための第2の分流入口が設けられており、
前記熱交換機器の一端部は前記キャビネット本体と連通して設けられ、前記熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられ、前記熱交換機器は前記冷媒を駆動し前記キャビネット本体内を循環させ前記冷媒により熱交換をするように構成された、冷却システム。 - 被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットであって、前記冷却キャビネットはキャビネット本体および前記キャビネット本体に配置された分流アセンブリを備え、前記分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられ、前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための分流入口および前記冷媒を排出するための分流出口が設けられ、
前記分流アセンブリは前記分流入口と連通して設けられ、複数の前記分流開口部は前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するように構成され、または前記分流アセンブリは前記分流出口と連通して設けられ、複数の前記分流開口部は前記被冷却機器を通して流れる前記冷媒を導入するように構成される、冷却キャビネット。 - 前記分流アセンブリはループ管部分および前記ループ管部分と連通して設けられた第1の分流部分を備え、前記第1の分流部分は第1の分流入口と連通して設けられ、前記ループ管部分および前記第1の分流部分の少なくとも1つには複数の前記分流開口部が設けられている、請求項15に記載の冷却キャビネット。
- 前記ループ管部分は長方形のループ管構造であり、互いに連通し筐体内と接続されている2つの第1の管体および2つの第2の管体を備え、前記第1の分流部分はいずれかの前記第1の管体と連通して設けられ、前記第1の管体、前記第2の管体、および前記第1の分流部分の少なくとも2つには複数の前記分流開口部が設けられている、請求項16に記載の冷却キャビネット。
- 前記分流アセンブリは菅列部分および前記菅列部分と連通して設けられた第2の分流部分を備え、前記第2の分流部分は前記分流出口と連通して設けられ、前記菅列部分は複数の前記分流開口部が設けられている、請求項15に記載の冷却キャビネット。
- 前記菅列部分は長方形の菅列構造であり、2つの第3の管体と2つの前記第3の管体の間に接続される複数の第4の管体を備え、複数の前記第4の管体は2つの前記第3の管体と連通して設けられ、前記第2の分流部分は前記第3の管体のいずれかと連通して設けられ、前記第4の管体には複数の前記分流開口部が設けられている、請求項18に記載の冷却キャビネット。
- 冷却キャビネットおよび熱交換機器を備えた冷却システムであって、前記冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体および前記キャビネット本体に配置された分流アセンブリを備え、前記分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられ、
前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための第1の分流入口および前記冷媒を排出するための第1の分流出口が設けられ、
前記分流アセンブリは前記分流入口と連通して設けられ、複数の前記分流開口部は前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するように構成され、または前記分流アセンブリは前記分流出口と連通して設けられ、複数の前記分流開口部は前記被冷却機器を通して流れる前記冷媒を導入するように構成され、
前記熱交換機器の一端部は前記キャビネット本体と連通して設けられ、前記熱交換機器の他端部は外部液体供給機器がと連通して設けられ、前記熱交換機器は前記冷媒を駆動し前記キャビネット本体内を循環させ前記冷媒により熱交換をするように構成された、冷却システム。
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