CN104334001A - 一种机柜的冷却装置及机柜 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种机柜的冷却装置及机柜，所述冷却装置包括：多个纵向设置于机柜框架外侧的分布式冷却单元；分布式冷却单元包括：分布式冷却盘管和冷却盘管阀门组；冷却盘管阀门组的一端与分布式冷却盘管连接，另一端与冷冻水***连接，用于依据直接数字控制***输出的第一控制信号控制冷冻水***中冷冻水流向分布式冷却盘管的流速；其中，冷冻水***包括：冷冻水供水管和冷冻水回水管。通过本发明实施例公开的机柜的冷却装置及机柜，可以通过控制多个分布式冷却单元的开启、关闭，对机柜进行分布降温，相较于现有技术中对机柜整体进行降温，降低了降温能耗。

Description

一种机柜的冷却装置及机柜

技术领域

本发明实施例涉及降温技术领域，尤其涉及一种机柜的冷却装置及机柜。

背景技术

在互联网技术领域，机房是运行、存放和维护IT(Information Technology，信息技术)设备的地方。据统计，中国各种类型机房的保有量为60万～70万个。每年新增的机房有3万个左右，新增面积在800万平方米左右，并且还在以每年5％的速度增长。

机房中设置有众多的机柜，机柜内分层放置多个IT设备。IT设备在运行过程中释放大量热量，需要使用空调设备对机房和IT设备进行降温。

目前，以机房或者机柜为颗粒度选择空调设备的容量并布局空调设备的位置。例如在一个机柜外侧设置一个空调设备。但机柜的体积往往较大，放置的IT设备数量较多，并且IT设备的运行温度存在差异。靠近空调设备的IT设备降温效果较好，远离空调设备的IT设备的降温效果较差，降温效果不均匀。为达到全部IT设备的降温需求，往往需要调低空调设备的制冷温度，浪费较多的电能，机房的能耗较高。

发明内容

本发明实施例提供一种机柜的冷却装置及机柜，以实现机柜中的IT设备分区进行降温。

一方面，本发明实施例提供了一种机柜的冷却装置，包括：多个纵向设置于机柜框架外侧的分布式冷却单元；

所述分布式冷却单元包括：分布式冷却盘管和冷却盘管阀门组；

所述冷却盘管阀门组的一端与所述分布式冷却盘管连接，另一端与冷冻水***连接，用于依据直接数字控制***输出的第一控制信号控制所述冷冻水***中冷冻水流向所述分布式冷却盘管的流速；

其中，冷冻水***包括：冷冻水供水管和冷冻水回水管。

另一方面，本发明实施例提供了一种机柜，包括：机柜框架、位于所述机柜框架上方的机柜顶架、位于机柜框架外侧的上述任意一项机柜的冷却装置和设置于机柜框架内侧的设备支架，

所述设备支架，用于放置机房设备。

本发明实施例通过一种机柜的冷却装置及机柜，可以通过控制多个分布式冷却单元的开启、关闭，对机柜进行分布降温，相较于现有技术中对机柜整体进行降温，降低了降温能耗。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种机柜的冷却装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种冷却盘管阀门组的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种冷却盘管阀门组的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种机柜的冷却装置的结构示意图；

图5(a)为本发明实施例五提供了一种机柜的主视图；

图5(b)为本发明实施例五提供了一种机柜的侧视图。

为清楚起见，各个附图标记如下所示：

分布式冷却单元1、机柜框架2、机柜顶架3、冷却装置4、设备支架5、分布式冷却盘管11、冷却盘管阀门组12、冷冻水***13、分布式冷却风扇14、第一蝶阀121、第一变径管122、动态平衡阀123、第二变径管124、第二蝶阀125、第三蝶阀126、过滤器127、第四蝶阀128、冷冻水供水管131和冷冻水回水管132。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种机柜的冷却装置的结构示意图。

本发明实施例一提供的一种机柜的冷却装置，该装置可适用于对机柜及机柜中的IT(Information Technology，信息技术)设备进行降温的情况下，如图1所示，包括：多个纵向设置于机柜框架外侧的分布式冷却单元1，用于对机柜和设置于机柜内的IT设备(未示出)进行降温。可以满足实际降温需求，在机柜框架2外侧可以纵向排布多列分布式冷却单元，以实现IT设备在正常温度下运行，提高了机房的稳定性。

在本发明实施例一中，分布式冷却单元1包括：分布式冷却盘管11和冷却盘管阀门组12。其中，冷却盘管阀门组12的一端与分布式冷却盘管11连接，另一端与冷冻水***13连接，用于依据直接数字控制(Direct Digit Control，DDC)***(未示出)输出的第一控制信号控制冷冻水***13中冷冻水流向分布式冷却盘管11的流速。

其中，冷冻水***13包括：冷冻水供水管131和冷冻水回水管132。冷冻水供水管131和冷冻水回水管132中的冷冻水可以是自然制冷或人工制冷的冷冻水。自然制冷的冷冻水的制备过程可以是：使用水泵汲取江、河、湖泊中的水，并对汲取到的水进行沉淀、消毒、过滤等处理，制备生成自然制冷的冷冻水。人工制冷的冷冻水可以是由制冷压缩机或冷却塔制备生成。

为降低冷冻水的用量，本发明提供一优选实施例，可以将冷冻水回水管132中的冷冻水进行人工制冷或自然制冷后，重新输送至冷冻水供水管131，使其得到重复利用，节省用水量。

在本发明实施例一中，分布式冷却盘管11中包括循环水管，与冷冻水供水管131和冷冻水回水管132分别连通；IT设备产生的热量和冷冻水在分布式冷却盘管11中发生热交换，使得冷冻水对IT设备进行降温。

需要进行说明的是，直接数字控制***用于，接收计算机或处理器检测到的温度，再根据预先设定的温度输出第一控制信号给冷却盘管阀门组12，控制冷却盘管阀门组12的开度，从而控制冷冻水***13中冷冻水流向分布式冷却盘管11的流速。第一控制信号可以包括输出增大冷却盘管阀门组的开度的控制信号和缩小冷却盘管阀门组的开度的控制信息；例如，当检测到的温度高于预先设定的温度时，输出增大冷却盘管阀门组的开度的控制信号，冷冻水流量增加；当检测到的温度低于预先设定的温度时，输出缩小冷却盘管阀门组的开度的控制信号，冷冻水流量减少。

通过本发明实施例一公开的一种机柜的冷却装置，可以通过控制多个分布式冷却单元的开启、关闭，对机柜进行分布降温，相较于现有技术中对机柜整体进行降温，降低了降温能耗。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种冷却盘管阀门组的结构示意图。

本发明实施例二提供了一种冷却盘管阀门组，如图2所示,包括：冷却盘管阀门组12包括：与循环水管的出水端连接的第一蝶阀121、与冷冻水回水管132连接的第二蝶阀125；第一蝶阀121和第二蝶阀125之间依次设置第一变径管122、动态平衡阀123和第二变径管124。

其中，动态平衡阀113接收直接数字控制***发送的第一控制信号，控制自身的开度，从而冷冻水流向分布式冷却盘管11的流速。

在本发明实施例二中，直接数字控制***接收计算机或处理器检测到的温度参数，再根据设定温度值和温度控制算法进行计算，然后输出第一控制信号给动态平衡阀113，控制动态平衡阀113的开度，从而控制冷冻水***13中冷冻水流向分布式冷却盘管11的流速。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种冷却盘管阀门组的结构示意图。

在本发明实施例二的基础上，本发明实施例三提供了一种冷却盘管阀门组，如图3所示,冷却盘管阀门组12包括：第一蝶阀121、第一变径管122、动态平衡阀123、第二变径管124和第二蝶阀125，还包括：

与冷冻水供水管连接的第三蝶阀126、与循环水管的进水端连接的第四蝶阀128、连接于第三蝶阀126和第四蝶阀128之间的过滤器127。

在本发明实施例三中，过滤器127可以将冷冻水中的杂质滤除，防止杂质堵塞循环水管，造成冷冻水循环不畅；或锈蚀循环水管，造成冷冻水泄漏。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种机柜的冷却装置的结构示意图。

为加快热交换的速度，提高冷却装置的降温效果，分布式冷却单元还包括：分布式冷却风扇14，用于将待降温的空气吹向分布式冷却盘管11，并依据直接数字控制***输出的第二控制信号，控制转速。

在本发明实施例四中直接数字控制***，接收计算机或处理器检测到的温度，再根据预先设定的设定温度值输出第二控制信号给分布式冷却风扇14，分布式冷却风扇14接收第二控制信号，控制自身转速，从而可以控制将需要待降温空气吹向分布式冷却盘管11的速度，提高热交换速度。第二控制信号可以包括加快分布式冷却风扇转速信号和减缓分布式冷却风扇转速信号；例如，当检测到的温度高于预先设定的温度时，输出加快分布式冷却风扇转速信号，分布式冷却风扇转速加快；当检测到的温度低于预先设定的温度时，输出减缓分布式冷却风扇转速的信号，冷冻水流量减少。

为进一步提高降温效果，机柜框架2可以是镂空式，分布式冷却风扇14嵌设于机柜框架2上。

本发明实施例四提供一优选实施方式，分布式冷却单元还包括：设置于机柜框架2外侧上的外边框13，该外边框13用于封装分布式冷却风扇14和分布式冷却盘管11。具体的，外边框的高度尺寸可以是8U、12U和20U，也可以根据实际情况进行调整。

通过本发明实施例四提供的一种机柜的冷却装置，相对于上述实施例增设了分布式冷却风扇，将控制将待降温空气吹向分布式冷却盘管的速度，调节热交换的速度。

在上述任一实施例中，冷冻水***和冷却盘管阀门组纵向设置于机柜框架外侧。

实施例五

图5(a)为本发明实施例五提供了一种机柜的主视图；

图5(b)为本发明实施例五提供了一种机柜的侧视图。

本发明实施例五提供了一种机柜，如图5(a)和图5(b)所示，该机柜包括：机柜框架2、位于机柜框架2上方的机柜顶架3、位于机柜框架3外侧的如上述任一实施例提供的机柜的冷却装置4和设置于机柜框架4内侧的设备支架5。设备支架5，用于放置机房设备。

本发明实施例五提供的一种机柜，通过控制冷却装置中的多个分布式冷却单元的开启、关闭，对机柜进行分布降温，相较于现有技术中对机柜整体进行降温，降低了降温能耗。

请注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种机柜的冷却装置，其特征在于，包括：多个纵向设置于机柜框架外侧的分布式冷却单元；

所述分布式冷却单元包括：分布式冷却盘管和冷却盘管阀门组；

所述冷却盘管阀门组的一端与所述分布式冷却盘管连接，另一端与冷冻水***连接，用于依据直接数字控制***输出的第一控制信号控制所述冷冻水***中冷冻水流向所述分布式冷却盘管的流速；

其中，冷冻水***包括：冷冻水供水管和冷冻水回水管。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分布式冷却盘管中包括循环水管，与所述冷冻水供水管和所述冷冻水回水管分别连通。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述冷却盘管阀门组包括：

与所述循环水管的出水端连接的第一蝶阀、与所述冷冻水回水管连接的第二蝶阀；

所述第一蝶阀和所述第二蝶阀之间依次设置第一变径管、动态平衡阀和第二变径管。

4.根据权利要求书3所述的装置，其他特征在于，所述冷却盘管阀门组还包括：

与所述冷冻水供水管连接的第三蝶阀、与所述循环水管的进水端连接的第四蝶阀、连接于所述第三蝶阀和所述第四蝶阀之间的过滤器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分布式冷却单元还包括：分布式冷却风扇，用于将待降温的空气吹向所述分布式冷却盘管，并依据所述直接数字控制***输出的第二控制信号，控制转速。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分布式冷却风扇嵌设于机柜框架上。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分布式冷却单元还包括：设置于所述机柜框架外侧上的外边框，

所述外边框，用于封装分布式冷却风扇和分布式冷却盘管。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述外边框的高度尺寸包括8U、12U和20U。

9.根据权利要求1-8中任一所述的装置，其特征在于，所述冷冻水***和所述冷却盘管阀门组纵向设置于所述机柜框架外侧。

10.一种机柜，其特征在于，包括：机柜框架、位于所述机柜框架上方的机柜顶架、位于机柜框架外侧的如权利要求1-9任意一项所述的机柜的冷却装置和设置于机柜框架内侧的设备支架，

所述设备支架，用于放置机房设备。