后门换热器和冷却单元制造技术

技术编号:8027768 阅读:196 留言:0更新日期:2012-12-03 01:21
一种双相冷却剂后门换热器。还有使用双相冷却剂所经过的换热器来冷却经过发热设备的空气的方法。还有冷却单元,包括第一通道,在该单元被使用时,冷却剂流体经过第一通道;和第二通道,在该单元被使用时,冷却剂流体经过第二通道;第一通道的一部分和第二通道的一部分彼此热耦合,以便构成该单元的换热器。在该单元被使用时,经过第二通道的冷却剂流体流到待冷却的空间中的至少一个换热器。在该单元被使用时,第二通道中的冷却剂流体至少部分为气态。该单元的换热器由冷凝器构成。该单元还包括连接成监控第二通道中的压力的至少一个压力传感器和连接成能够调整第一通道中的冷却剂流体的参数的参数调整器。在该单元被使用时,至少一个换热器中的冷却剂流体处于双相状态。该单元还包括处理器,处理器连接成接收来自至少一个压力传感器的信号并向参数调整器发出信号以调整第一通道中的冷却剂流体的参数。在该单元被使用时,这改变了第二通道中的压力,由此控制至少一个换热器中的冷却剂的温度。还有冷却空间的方法,包括在该单元被使用时,使冷却剂流体经过第一通道,并使冷却剂经过第二通道,第一通道的一部分和第二通道的一部分彼此热耦合,以便构成换热器。经过第二通道的冷却剂流体流到待冷却的空间中的至少一个换热器。第二通道中的冷却剂流体至少部分为气态,并且由第一通道的一部分和第二通道的一部分构成的换热器形成冷凝器,至少一个换热器中的冷却剂流体处于双相状态。改变第一通道中的冷却剂流体的参数,以改变第二通道中的冷却剂流体的压力,由此控制至少一个换热器中的冷却剂的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】后门换热器和冷却单元
技术介绍
数据中心通过周边冷却器冷却,其中,气液换热器位于房间的外周,空气从数据中心的内部被泵出,然后向下通过紧贴在数据中心的地板之下的气液换热器,接着从该处向上通过地板材料的通风孔进入刀片式机架列之间的过道。这些过道中的冷空气以对流的方式经过刀片之间,随后穿出到机架列的另一侧,进入暖过道。暖过道中的暖空气经过与机架上方的空气对流,沿天花板,然后再次向下通过周边冷却器的气液换热器。为了使刀片高效操作,该循环持续进行,从而使中心的温度保持在可接受的低水平。随着刀片的操作能力增加,数据中心内的空气的冷却量也期望、甚至必须有所增力口。简单地增加周边冷却器的冷却能力并非必须的选择,因为这样会受到冷却量的限制。该问题通过在机架的后面(在该处空气流出机架)附接气水换热器而得以解决。这种换热器称作后门换热器。其采用水作为冷却介质,因为与其他冷却剂相比,水具有较高的比热。被 供应到后门换热器的水的温度大约处于被视为标准室温的温度,或者稍低一点,通常处于18°C至22°C的范围。这仍然是有效的,因为离开刀片的气温更高,大概处于从35°C至45°C的范围。所用的水太靠近电子设备可能产生短路的风险并损害到设备。但由于没有其它具有充足比热的安全的冷却介质,所以造成了问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种改善方法。因此,本专利技术的第一方案涉及一种双相冷却剂的后门换热器。由于这种换热器中的有效冷却剂是双相的,也就是说部分气态和部分液态,冷却剂的液态与气态之间转变的潜热被用来补偿冷却剂在其液态下的较低比热。优选地,双相后门换热器具有多个冷却剂引导环,每个冷却剂引导环的一端连接到公共入口或上游集管,另一端连接到公共出口或下游集管。这在门的整个范围提供全面的冷却。优选地,集管是细长圆柱形,出口集管的直径大于入口集管的直径,以容纳在环与公共入口集管之间的连接处生成双相冷却剂。更优选地,出口集管的内径与入口集管的内径的比率在I. I到I. 5的范围中,例如约I. 3,如果冷却剂是R134a制冷剂(1,1,1,2_四氟乙烷),该值尤为合适。优选地,在环的连接到入口集管的的端部设有相应的孔口。这可用来确保环中的冷却剂是双相的。有利地,环大体水平延伸。这样与刀片的水平取向相匹配。集管优选大体竖向延伸,并且如果门的一侧铰接到大体竖向的铰链,则集管优选在门的铰链侧,以减少门被打开或关闭时它的移动量。这样有利于集管连接到冷却剂回路。有利地,集管的各个端部设有相应的快速接头(quick release connectors),例如卡口接头(bayonet connectors)。本专利技术扩展到借助于双相冷却剂所经过的换热器来冷却离开刀片式机架的空气的方法。有利地,冷却剂的沸点接近正常室温,例如在15°C到25°C的范围中。这样有利于形成双相。例如,冷却剂可包括R134a制冷剂(1,1,1,2_四氟乙烷)。优选地,这一方法使用根据本专利技术所述的并如一个或多个前述段落中提出的换热器。本专利技术的第二方案涉及冷却单元,该冷却单元包括第一通道,在所述单元被使用时,冷却剂流体经过所述第一通道;和第二通道,在所述单元被使用时,冷却剂流体经过所述第二通道;所述第一通道的一部分和所述第二通道的一部分彼此热耦合,以便构成所述单元的换热器,在所述单元被使用时,经过所述第二通道的冷却剂流体流到待冷却的空间中的至少一个换热器,其中,在所述单元被使用时,所述第二通道中的冷却剂流体至少部分为气态,所述单元的换热器由冷凝器构成,而且其中,所述单元还包括连接成监控所述第二通道中的压力的至少一个压力传感器和连接成能够调整所述第一通道中的冷却剂流体的 参数的参数调整器,在所述单元被使用时,所述至少一个换热器中的冷却剂流体处于双相状态,所述单元还包括处理器,所述处理器连接成接收来自所述至少一个压力传感器的信号,并向所述参数调整器发出信号以调整所述第一通道中的冷却剂流体的参数,以便在所述单元被使用时,改变所述第二通道中的压力,由此控制所述至少一个换热器中的冷却剂的温度。所述至少一个换热器的下游集管中的压力与该端极为相关。该单元可还包括在该单元被使用时位于待冷却的空间中的一个或多个温度湿度传感器,所述一个或多个温度湿度传感器连接到所述处理器,并且其中处理器以这样的方式向参数调整器发出信号,该方式为使至少一个换热器中的冷却剂流体的温度保持在如一个或多个温度湿度传感器所指示的被冷却的空间中的空气的露点(dew point)之上。参数可以是通过所述第二通道的冷却剂的流量,参数调整器是变量控制阀或变量栗。该单元还可包括连接在所述第二通道中以从该通道中的冷却剂的液体分离气体的分尚器。分离器可连接成将冷却剂的气态部分输送到冷凝器,将冷却剂的液态部分输送到所述第二通道的绕过冷凝器的部分。该单元还可包括储存器,所述储存器连接到所述第二通道以保持所述第二通道中的冷却剂液体的储量。储存器可连接到所述第二通道的绕过冷凝器的那部分。本专利技术扩展到冷却装置,所述冷却装置包括前述段落中提出的这种冷却单元,冷却单元连接到这种所述至少一个换热器,使得所述第二通道的冷却剂经过所述至少一个换热器。所述至少一个换热器可以是根据本专利技术的第一方案的双相后门换热器。本专利技术的第二方案扩展到冷却空间的方法,包括在该单元被使用时,使冷却剂流体经过第一通道,并使冷却剂经过第二通道,所述第一通道的一部分和所述第二通道的一部分彼此热耦合,以便构成换热器,经过所述第二通道的冷却剂流体流到待冷却的空间中的至少一个换热器,其中,所述第二通道中的冷却剂流体至少部分为气态,并且由所述第一通道的一部分和所述第二通道的一部分构成的所述换热器形成冷凝器,所述至少一个换热器中的冷却剂流体处于双相状态,并且其中,改变所述第一通道中的冷却剂流体的参数,以改变所述第二通道中的冷却剂流体的压力,由此控制所述至少一个换热器中的冷却剂的温度。所述第二通道中的冷却剂可包括R134a制冷剂(1,1,1,2_四氟乙烷)。附图说明 现在将参照附图更详细地描述根据本专利技术制作的后门换热器和冷却单元的示例,其中图I示出的是从包括有后门换热器的数据中心的一侧及上侧观察的立体图,每一个后门换热器均实施的是本专利技术;图2示出的是图I所示的后门换热器之一的后视图;图3示出的是从图2所示的后门换热器的上方观察的俯视图;图4示出的是图2和图3所示的后门换热器的侧视图;图5示出的是从图2和图3所示的后门换热器的另一侧观察的视图;图6示出的是图5所示的门的相同侧在拆除门的一部分以露出换热器其它部分的状态下的视图;图7示出的是图I至图6所示的后门换热器的一部分的轴向剖视图;图8是实施本专利技术的第二方案的装置的电路和流体回路图;图9示出的是穿过图8所示的装置的分离器的示意性轴向剖视图;图10示出的是穿过使用中的图8所示装置的盘管(coil)的剖视图;以及图11示出的是解释性的曲线图。具体实施例方式图I示出的是设有连接成向周边冷却器120供应冷却水的制冷单元110的数据中心100。数据中心100设有几排刀片式机架140,刀片式机架140设有各自的后门换热器142。来自制冷器110的冷水通过供给管路143泵送到周边冷却器120,热水从周边冷却器120通过另一管路144返回制冷器110。周边冷却器120和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰夫·缪尔戴恩·迪代米奥蒂斯
申请(专利权)人:易通威廉姆斯集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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