RU175378U1

RU175378U1 - AIR COOLER

Info

Publication number: RU175378U1
Application number: RU2017123160U
Authority: RU
Inventors: Сергей Альбертович Ашлапов
Original assignee: Сергей Альбертович Ашлапов
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2017-12-01

Abstract

Воздухоохладитель предназначен для использования в составе кондиционерных систем для охлаждения воздуха в центрах обработки данных и серверных. Воздухоохладитель содержит металлический корпус (1) в виде прямоугольного параллелепипеда с входным отверстием и выходным отверстием с установленным в нем вентилятором (2). Внутри корпуса (1) закреплен трубчатый испаритель (3) из оребренных труб. Размеры корпуса (1) составляют: высота - 460 мм, ширина - 440 мм и длина - 670 мм. Повышение эффективности работы воздухоохладителя достигнуто за счет выполнения корпуса воздухоохладителя в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего высоту 440-480 мм, ширину 430-450 мм и длину 600-750 мм. 3 ил.The air cooler is designed for use as part of air conditioning systems for cooling air in data centers and server rooms. The air cooler contains a metal casing (1) in the form of a rectangular parallelepiped with an inlet and an outlet with a fan installed in it (2). A tubular evaporator (3) of finned tubes is fixed inside the housing (1). The dimensions of the housing (1) are: height - 460 mm, width - 440 mm and length - 670 mm. Improving the efficiency of the air cooler is achieved by making the air cooler body in the form of a rectangular parallelepiped having a height of 440-480 mm, a width of 430-450 mm and a length of 600-750 mm. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к холодильной технике, в частности к теплообменным аппаратам для охлаждения воздуха, и может быть использована в составе кондиционерных систем, предназначенных для охлаждения воздуха в центрах обработки данных, серверных и тому подобных помещениях для размещения вычислительного оборудования.The utility model relates to refrigeration, in particular to heat exchangers for cooling air, and can be used as part of air conditioning systems designed for cooling air in data centers, server rooms and the like for the placement of computing equipment.

Для охлаждения воздуха в серверных и центрах обработки данных (ЦОД) широко применяются отдельно стоящие прецизионные шкафные кондиционеры, описанные, например, в статье "Система охлаждения для небольших ЦОД", опубликованной в журнале "Журнал сетевых решений/LAN" №5 за 2010 год. Такие кондиционеры, осуществляющие подачу холодного воздуха в охлаждаемое помещение и отвод горячего воздуха в кондиционер для охлаждения, состоят из воздухоохладителя, компрессорно-ресиверного агрегата и конденсатора.For cooling air in server and data processing centers (DPCs), freestanding precision cabinet air conditioners are widely used, as described, for example, in the article “The cooling system for small data centers” published in the journal “Network Solutions Log / LAN” No. 5 for 2010. Such air conditioners, which supply cold air to the room to be cooled and remove hot air to the air conditioner for cooling, consist of an air cooler, a compressor-receiver unit and a condenser.

Однако такие устройства для охлаждения являются недостаточно эффективными из-за удаленности воздухоохладителей от оборудования, от которого необходимо осуществлять отвод тепла.However, such cooling devices are not sufficiently effective due to the remoteness of the air coolers from the equipment from which heat must be removed.

Конструкции воздухоохладителей, используемых в системах кондиционирования серверных и ЦОД и называемых сухими непосредственного испарения, описаны в книге Розенфельда Л.М., Ткачева А.Г. «Холодильные машины и аппараты», выпущенной издательством «Госторгиздат», М., 1960 г. стр. 493-495.The designs of air coolers used in server and data center air conditioning systems and called dry direct evaporation are described in the book of L. M. Rosenfeld and A. G. Tkachev "Refrigerators and apparatus", published by the publishing house "Gostorgizdat", M., 1960, pp. 493-495.

Известный воздухоохладитель содержит металлический корпус с входным и выходным отверстиями, трубчатый испаритель из гладких или оребренных труб, расположенный внутри корпуса, и осевой вентилятор, причем трубы испарителя закреплены в корпусе таким образом, чтобы воздух, продуваемый внутри корпуса вентилятором, протекал перпендикулярно трубам.The known air cooler comprises a metal casing with inlet and outlet openings, a tubular evaporator made of smooth or finned tubes located inside the casing, and an axial fan, the evaporator tubes being fixed in the casing so that the air blown inside the casing by the fan flows perpendicular to the pipes.

Недостатком описанного выше воздухоохладителя является недостаточная эффективность работы его в составе устройства кондиционирования серверных и ЦОД, построенных на основе шкафов и стоек типоразмера по ГОСТ Р МЭК 60917-2-1-2011, что обусловлено невозможностью монтажа воздухоохладителя в места непосредственной близости от тепловой нагрузки.The disadvantage of the air cooler described above is its insufficient efficiency as part of a server and data center air conditioning device based on cabinets and racks of standard size in accordance with GOST R IEC 60917-2-1-2011, which is due to the impossibility of installing the air cooler in places close to heat load.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности работы воздухоохладителя в составе устройства кондиционирования.The objective of the claimed utility model is to increase the efficiency of the air cooler as part of an air conditioning device.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является обеспечение возможности монтажа воздухоохладителя в места непосредственной близости от тепловой нагрузки.The technical result that allows us to solve this problem is to provide the possibility of installing the air cooler in places close to heat load.

Указанный результат достигается тем, что в воздухоохладителе, содержащем металлический корпус с входным отверстием и выходным отверстием с вентилятором, трубчатый испаритель из оребренных труб, закрепленный внутри корпуса, согласно полезной модели, корпус воздухоохладителя выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего высоту 440-480 мм, ширину 430-450 мм и длину 600-750 мм.The specified result is achieved by the fact that in the air cooler containing a metal housing with an inlet and an outlet with a fan, a tubular evaporator of finned tubes fixed inside the housing, according to a utility model, the air cooler body is made in the form of a rectangular parallelepiped having a height of 440-480 mm, 430-450 mm wide and 600-750 mm long.

Выполнение корпуса воздухоохладителя в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего высоту 440-480 мм, ширину 430-450 мм и длину 600-750 мм позволяет монтировать воздухоохладитель в шкафы и стойки типоразмера по ГОСТ Р МЭК 60917-2-1-2011 «Модульный принцип построения базовых несущих конструкций для электронного оборудования. Часть 2. Секционный стандарт. Координационные размеры интерфейса для несущих конструкций с шагом 25 мм. Раздел 1. Детальный стандарт. Размеры шкафов и стоек», то есть размещать воздухоохладитель в места непосредственной близости от тепловой нагрузки, тем самым эффективнее отводить тепло и подавать холодный воздух в места потребления, что дает возможность повысить эффективность работы воздухоохладителя в составе устройства кондиционирования. Все это в конечном счете дает возможность повысить эффективность работы всей системы кондиционирования серверных помещений и центров обработки данных.The implementation of the body of the air cooler in the form of a rectangular parallelepiped having a height of 440-480 mm, a width of 430-450 mm and a length of 600-750 mm allows you to mount the air cooler in cabinets and racks of standard size according to GOST R IEC 60917-2-1-2011 “The modular principle of constructing basic supporting structures for electronic equipment. Part 2. Sectional standard. Coordination dimensions of the interface for load-bearing structures with a pitch of 25 mm. Section 1. Detailed standard. Dimensions of cabinets and racks ”, that is, to place the air cooler in places close to heat load, thereby it is more efficient to remove heat and supply cold air to places of consumption, which makes it possible to increase the efficiency of the air cooler as part of the air conditioning device. All this ultimately makes it possible to increase the efficiency of the entire air conditioning system of server rooms and data centers.

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемой полезной модели новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.The proposed set of essential features informs the claimed utility model of new properties that allow us to solve the problem.

Заявляемый воздухоохладитель обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что корпус воздухоохладителя выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, имеющего высоту 440-480 мм, ширину 430-450 мм и длину 600-750 мм.The inventive air cooler has a novelty compared to the prototype, differing from it in that the air cooler body is made in the form of a rectangular parallelepiped having a height of 440-480 mm, a width of 430-450 mm and a length of 600-750 mm.

Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в холодильной технике, в частности в теплообменных аппаратах для охлаждения воздуха, и может быть использована в составе кондиционерных систем, предназначенных для охлаждения воздуха в центрах обработки данных, серверных и тому подобных помещениях для размещения вычислительного оборудования, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive utility model can be widely used in refrigeration, in particular in heat exchangers for air cooling, and can be used as part of air conditioning systems designed for air cooling in data centers, server rooms and similar premises for the placement of computing equipment, so it meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемый воздухоохладитель иллюстрируется чертежами, где представлены на:The inventive air cooler is illustrated by drawings, which are presented on:

Фиг. 1. Вид воздухоохладителя со стороны вентилятора. Фиг. 2. Вид воздухоохладителя в разрезе. Фиг. 3. Пример реализации системы охлаждения ЦОД с использованием заявляемых воздухоохладителей.FIG. 1. View of the air cooler from the fan side. FIG. 2. Sectional view of the air cooler. FIG. 3. An example implementation of a data center cooling system using the inventive air coolers.

Воздухоохладитель, представленный на чертежах (см. Фиг. 1, 2), содержит металлический корпус 1 в виде прямоугольного параллелепипеда с входным отверстием и выходным отверстием с установленным в нем вентилятором 2. Внутри корпуса 1 закреплен трубчатый испаритель 3 из оребренных труб. Размеры корпуса 1 составляют: высота - 460 мм, ширина - 440 мм и длина - 670 мм.The air cooler shown in the drawings (see Fig. 1, 2) contains a metal casing 1 in the form of a rectangular parallelepiped with an inlet and an outlet with a fan 2 installed in it. Inside the casing 1, a tubular evaporator 3 of finned tubes is fixed. Case dimensions 1 are: height - 460 mm, width - 440 mm and length - 670 mm.

Форма и размеры корпуса 1 воздухоохладителя позволяют монтировать его непосредственно в шкаф на стойку 4 типоразмера по ГОСТ Р МЭК 60917-2-1-2011 для электронного оборудования в непосредственной близости с блоками, которые необходимо охлаждать (см. Фиг. 3), причем отклонения габаритных размеров корпуса 1 в указанных в формуле полезной модели интервалах дают возможность монтировать воздухоохладитель на стойках шкафов разных типоразмеров, приведенных в названном ГОСТе. Воздухоохладители 5 связаны с компрессорно-ресиверным агрегатом 6 и конденсатором 7.The shape and dimensions of the air cooler body 1 allow it to be mounted directly in a cabinet on a rack 4 of standard size according to GOST R IEC 60917-2-1-2011 for electronic equipment in close proximity to the units that need to be cooled (see Fig. 3), and the deviations of the overall the dimensions of the housing 1 in the intervals indicated in the formula of the utility model make it possible to mount the air cooler on the racks of cabinets of different standard sizes given in the aforementioned GOST. Air coolers 5 are connected with a compressor-receiver unit 6 and a condenser 7.

Работа воздухоохладителя происходит следующим образом.The operation of the air cooler is as follows.

Включают вентилятор 2, смонтированный на валу электродвигателя (на чертежах не показан). Вентилятор 2, вращаясь, прогоняет нагретый воздух через трубчатый испаритель 3 из оребренных труб, закрепленный внутри корпуса 1. При этом хладагент, проходящий по трубам испарителя 3, кипит, отбирая тепло у проходящего воздуха, нагретого электронным оборудованием. Охлажденный воздух возвращается в окружающее пространство к блокам электронного оборудования, смонтированным на стойке 4 шкафа, тем самым снижая расходы на доставку холодного воздуха в места потребления.Turn on the fan 2 mounted on the motor shaft (not shown in the drawings). The fan 2, rotating, drives the heated air through a tubular evaporator 3 from the finned tubes fixed inside the housing 1. At the same time, the refrigerant passing through the pipes of the evaporator 3 boils, taking heat from the passing air heated by electronic equipment. Cooled air returns to the environment to the electronic equipment units mounted on the rack 4 of the cabinet, thereby reducing the cost of delivering cold air to places of consumption.

Хладагент от воздухоохладителя 5 в газообразном состоянии поступает на сжатие в компрессорно-ресиверный агрегат 6, затем конденсируется в конденсаторе 7, отдавая тепло в окружающую среду. Затем хладагент в виде парожидкостной смеси опять возвращают в воздухоохладитель 5 для охлаждения проходящего через него воздуха.The refrigerant from the air cooler 5 in a gaseous state is compressed into a compressor-receiver unit 6, then it condenses in a condenser 7, transferring heat to the environment. Then the refrigerant in the form of a vapor-liquid mixture is again returned to the air cooler 5 to cool the air passing through it.

Заявляемый воздухоохладитель по сравнению с прототипом более эффективен в работе за счет обеспечения возможности его монтажа в места непосредственной близости от тепловой нагрузки.The inventive air cooler in comparison with the prototype is more efficient in operation due to the possibility of its installation in places close to heat load.

Кроме того, конструкция заявляемого воздухоохладителя позволяет группу таких воздухоохладителей подключить к единой компрессорной станции, повысив энергоэффективность такой системы, в сравнении с шкафными кондиционерами, и снизить материалоемкость оборудования серверных и ЦОД.In addition, the design of the inventive air cooler allows a group of such air coolers to be connected to a single compressor station, increasing the energy efficiency of such a system in comparison with cabinet air conditioners, and reducing the material consumption of server and data center equipment.

Claims

An air cooler comprising a metal casing with an inlet and an outlet with a fan, a finned tube evaporator mounted inside the casing, characterized in that the air cooler casing is made in the form of a rectangular parallelepiped having a height of 440-480 mm, a width of 430-450 mm and a length 600-750 mm.