具有至少一个IT机架或开关柜壳体和至少一个冷却设备的开关柜装置以及相应的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种开关柜装置，具有至少一个IT机架或开关柜壳体(1)和至少一个冷却设备(2)，该冷却设备具有用于利用冷却空气来冷却容纳在所述IT机架或开关柜壳体(1)中的组件(4)的空气

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有至少一个IT机架或开关柜壳体和至少一个冷却设备的开关柜装置以及相应的方法


[0001]本专利技术基于一种开关柜装置，其具有至少一个IT机架或开关柜壳体和至少一个冷却设备，该冷却设备具有用于利用冷却空气来冷却容纳在IT机架或开关柜壳体中的组件的空气
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液体
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热交换器，其中，空气
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液体
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热交换器具有用于冷却液体的第一供给管线和用于加热液体的第一回路管线。这种开关柜装置例如从DE 10 2015 101 022B3中已知。

技术介绍

[0002]布置在开关柜壳体或IT机架中的组件通常具有与构造方式非常相关的功率损耗以及相应地因组件而明显不同的冷却能力要求。另一方面，在普通开关柜装置中，独立于组件利用相同温度的冷却空气提供冷却能力，该冷却空气围绕需要冷却的组件流动。因此，冷却空气温度及其流速总是以这样一种方式设定，即可以为具有最高冷却能力要求的组件提供足够的冷却能力。然而，相反，这会导致冷却需求较小的组件被过度冷却，因此开关柜装置的整体冷却方案是低能效的。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术的目的是，进一步改进上述类型的开关柜装置，从而可以对同一开关柜装置的具有不同冷却能力要求的组件进行节能冷却。
[0004]该目的通过一种具有权利要求1的特征的开关柜装置来实现。从属权利要求均涉及本专利技术的有利实施方式。
[0005]据此规定，冷却设备具有液
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液
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热交换器，在其第二供给管线上连接了空气
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液体
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热交换器的第一回路管线。
[0006]因此，本专利技术的构思在于，除了标准的空气
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液体
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热传递之外，还借助附加的液
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液
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热交换器在两种液体之间提供第二热传递。由于液体相比于空气具有更好的导热性，因此可以提供冷却液体，用于冷却需要较高冷却能力的组件。此外，与空气相比，液体的提高的导热性可以实现，为了对组件进行液体冷却，把液体的供应温度选择得高于冷却空气的温度，因此从空气
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液体
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热交换器的回路管线中流出的加热的液体仍然足以，在馈入到液
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液
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热交换器的供给管线中时对第二液体提供充分冷却，用于直接冷却组件。因此，根据本专利技术的开关柜装置能够实现冷却到至少两个不同的温度水平，即其一为，从空气
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液体
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热交换器流出的冷却空气的温度水平，另一为，由液
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液
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热交换器提供的冷却液体的温度水平，其中，由液
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液
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热交换器提供的冷却液体可以比冷却空气明显更热，例如至少高20K。
[0007]根据本专利技术的原理可以任意调整。代替液
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液
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热交换器，可以由空气
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液体
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热交换器的回路管线对多个液
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液
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热交换器进行馈送。通过适当地选择用于直接冷却组件的第二液体，通过适当地选择流经液
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液
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热交换器的相应液体的流速，并且必要时通过另外改变操作参数，可以调节分别提供的第二液体的温度，从而可以为根据本专利技术原理的开关柜装置提供大量不同的冷却液体供应温度，用于直接冷却需要冷却的具有不同冷却能力需求
的组件。
[0008]空气
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液体
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热交换器可以是第一冷却回路的组成部分，并且液
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液
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热交换器可以是与第一冷却回路分开的第二冷却回路的组成部分。第一和/或第二冷却回路可以具有至少一种冷却剂或制冷剂或另一种冷却介质，其至少部分地为液体，并且在相应的回路中循环。这两种冷却介质可以尤其在它们的冷凝温度方面有所不同，在该冷凝温度下，它们从至少部分气相转变为液相。
[0009]被引导通过空气
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液体
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热交换器的液体可以是水，或者是具有大部分水的液体。
[0010]被引导通过液
‑
液
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热交换器的两种液体中的第一液体，在标准条件下可以具有比被引导通过液
‑
液
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热交换器的第二液体的沸点低的沸点，在第二液体的沸点以下优选至少20K，特别优选至少30K，更特别优选至少40K。
[0011]被引导通过液
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液
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热交换器的两种液体中的第二种，可以是或具有全氟化的化合物，优选由乙基异丙基酮衍生的化合物，特别优选全氟(2
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甲基
‑3‑
戊酮)、C6F
12
O。
[0012]被引导通过液
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液
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热交换器的两种液体中的第二种，可以从液
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液
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热交换器的第三回路管线引入到引导液体的热导体中，用于传导冷却。
[0013]被引导通过液
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液
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热交换器的两种液体中的第二种，可以从引导液体的热导体引入到液
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液
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热交换器的第三供给管线中。
[0014]液
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液
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热交换器可以是热管的或分配管的冷却区。液
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液
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热交换器可以一体地构造，或者由多个串联或并联地流体连接的液
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液
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热交换器构成。
[0015]热管或分配管可以具有下降管和上升管，它们被设计为彼此流体分离的竖直管线，或者在热管或分配管的最下部区域中通过虹吸管和/或冷却液收集容器彼此流体连接。液体冷却剂可以通过泵从冷却剂收集容器引入到热导体的供给管线中，用于对半导体部件进行传导冷却。
[0016]热管或分配管可以具有下降管，从液
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液
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热交换器冷却的第二液体被引入该下降管中。
[0017]热管或分配管可以具有上升管，加热的第二液体被引入到该上升管中。
[0018]从再冷却器，例如从冰机，冷却的液体可以通过用于冷却液体的第一供给管线被引入空气
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液体
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热交换器中。
[0019]冷却的液体可以作为来自液
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液
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热交换器的加热液体被引入到再冷却器中。
[0020]冷却设备可以是排列在一系列IT机架或开关柜壳体中的冷却设备，通过其后侧或前侧，热空气从热通道被吸入，并作为冷空气沿着与后侧或前侧相对的一侧被吹出到冷通道中。
[0021]冷却设备可以容纳在开关柜壳体内，并且具有侧向的冷却空气出口和同侧开口的暖空气入口，在它们之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种开关柜装置，具有至少一个IT机架或开关柜壳体(1)和至少一个冷却设备(2)，该冷却设备具有用于利用冷却空气来冷却容纳在所述IT机架或开关柜壳体(1)中的组件(4)的第一空气
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液体
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热交换器(3)，其中，所述第一空气
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液体
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热交换器(3)具有用于冷却液体的第一供给管线(5)和用于加热液体的第一回路管线(6)，其特征在于，所述冷却设备(2)具有液
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液
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热交换器(7)，在其第二供给管线(8)上连接了所述第一空气
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液体
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热交换器(3)的第一回路管线(6)。2.根据权利要求1所述的开关柜装置，其中，所述第一空气
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液体
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热交换器(3)是第一冷却回路的组成部分，并且所述液
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液
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热交换器(7)是与所述第一冷却回路分开的第二冷却回路的组成部分。3.根据权利要求1或2所述的开关柜装置，其中，被引导通过所述第一空气
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液体
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热交换器(3)的液体是水，或者是具有大部分水的液体。4.根据前述权利要求中任一项所述的开关柜装置，其中，被引导通过所述液
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液
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热交换器(7)的两种液体中的第一液体，在标准条件下具有比被引导通过所述液
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液
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热交换器(7)的第二液体的沸点低的沸点，在所述第二液体的沸点以下优选至少20K，特别优选至少30K，更特别优选至少40K。5.根据权利要求4所述的开关柜装置，其中，被引导通过所述液
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液
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热交换器(7)的两种液体中的第一液体，是或具有全氟化的化合物，优选由乙基异丙基酮衍生的化合物，特别优选全氟(2
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甲基
‑3‑
戊酮)、C6F
12
O。6.根据权利要求4或5所述的开关柜装置，其中，被引导通过所述液
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液
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热交换器(7)的两种液体中的第一液体，从所述液
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液
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热交换器(7)的第三回路管线(9)引入到引导液体的热导体(10)中，用于传导冷却。7.根据权利要求6所述的开关柜装置，其中，被引导通过所述液
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液
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热交换器(7)的两种液体中的第一液体，从引导液体的所述热导体(10)引入到所述液
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液
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热交换器(7)的第三供给管线(11)中。8.根据前述权利要求中任一项所述的开关柜装置，其中，所述液
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液
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热交换器(7)是热管(12)或分配管的冷却区。9.根据权利要求8所述的开关柜装置，其中，所述热管(12)或分配管具有下降管(13)和上升管(14)，它们被设计为彼此流体分离的竖直管线，或者在所述热管的最下部区域中通过虹吸管彼此流体连接。10.根据权利要求8或9所述的开关柜装置，其中，所述热管(12)具有下降管(13)，从所述液
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液
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热交换器(7)冷却的第一液体被引入该下降管中。11.根据权利要求8至10中任一项所述的开关柜装置，其中，所述热管(12)具有上升管(14)，加热的第一液体被引入到该上升管中。12.根据前述权利要求中任一项所述的开关柜装置，其中，从再冷却器(15)例如冰机，冷却的液体通过用于冷却液体的所述第一供给管线(5)被引入所述空气
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液体
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热交换器中(3)。13.根据权利要求12所述的开关柜装置，其中，所述冷却的液体作为加热的液体从所述液
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液
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热交换器(7)引入到所述再冷却器(15)中。14.根据前述权利要求中任一项所述的开关柜装置，其中，所述冷却设备(2)是排列在
一系列IT机架或开关柜壳体(1)中的冷却设备(2)，通过其后侧或前侧，热空气从热通道被吸入，并作为冷空气沿着与所述后侧或前侧相对的一侧被吹出到冷通道中。15.根据前述权利要求中任一项所述的开关柜装置，其中，所述第一回路的所述空气
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液体
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热交换器(3)和所述第二回路的所述液
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液
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热交换器(7)容纳在所述IT机架或所述开关柜壳体(1)的后门或前门(20)中，其中，所述空气
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液体

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克，
申请(专利权)人：里塔尔有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：