CN105555106A - 用于机柜的冷却装置和机柜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于机柜的冷却装置和机柜。所述方法的一具体实施方式包括：换热盘管，设于机柜的出风侧；供液管，联通冷却器的输出口与所述换热盘管的输入口，用于将所述冷却器输出的冷却液传输至所述换热盘管；回液管，联通所述换热盘管的输出口与所述冷却器的输入口，用于将所述换热盘管输出的冷却液回流至所述冷却器；所述冷却器，用于将所述回液管回流的冷却液冷却后向所述供液管输出；风扇，设于换热盘管的出风侧，用于沿出风方向形成气流；风扇控制板，沿气流方向设置，用于控制所述风扇动作以形成所述气流。该实施方式缩短了冷却空气的循环路径，提高了机柜和机房的散热效率。

Description

用于机柜的冷却装置和机柜

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，本申请涉及计算机技术领域，具体涉及计算机数据中心领域，尤其涉及用于机柜的冷却装置和机柜。

背景技术

随着云计算机数据中心的发展，需要采用冷却方式对数据中心机房内的高发热量设备进行降温处理。

目前的冷却方式，空气先在机房的风机盘管冷却后通过较长的路径进入机柜，吸收机柜产生的热量后再经过较长的路径进入风机盘管，并使用冷机或冷却塔冷却风机盘管，将热量排放至外部环境。

然而，上述的冷却方式由于冷空气的循环路径过长，机柜及机房的散热效率较差。

发明内容

本申请的目的在于提出一种改进的用于机柜的冷却装置和机柜，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种用于机柜的冷却装置，包括：换热盘管，设于机柜的出风侧；供液管，联通冷却器的输出口与所述换热盘管的输入口，用于将所述冷却器输出的冷却液传输至所述换热盘管；回液管，联通所述换热盘管的输出口与所述冷却器的输入口，用于将所述换热盘管输出的冷却液回流至所述冷却器；所述冷却器，用于将所述回液管回流的冷却液冷却后向所述供液管输出；风扇，设于换热盘管的出风侧，用于沿出风方向形成气流；风扇控制板，沿气流方向设置，用于控制所述风扇动作以形成所述气流。

第二方面，本申请提供了一种机柜，包括如上所述的换热盘管。

本申请提供的用于机柜的冷却装置和机柜，通过在机柜的出风侧设置换热盘管，以及换热盘管通过供液管、回液管连接冷却器，又在换热盘管的出风侧设置风扇以加速空气流动，并将风扇控制板沿气流方向设置以减少冷空气流动阻力，并将风扇、风扇控制板以及换热盘管设置于框体内，从而在机柜的出风侧冷却空气，使得冷却后的空气可以就近进入机柜的进风侧，缩短了冷却空气的循环路径，从而提高了机柜和机房的散热效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本申请实施例的用于数据中心机柜的冷却装置的一个示例性结构图；

图2是根据本申请实施例的用于数据中心机柜的冷却装置的机柜侧设备的一个示例性结构图；

图3是根据本申请实施例的风扇盘管组件的一个示例性结构图；

图4是根据本申请实施例的风扇盘管组件与一部分供液管及一部分回液管分别通过软管联通的示意图；

图5是根据本申请实施例的用于机柜的冷却装置的冷却路径的示意图。

附图标记：110-换热盘管；111-换热盘管的进水口；112-换热盘管的出水口；120-供液管；121-一部分供液管；130-回液管；131-一部分回液管；140-冷却器；150-风扇；160-风扇控制板；170-框体；180-软管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请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相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，图1示出了根据本申请实施例的数据中心机柜的冷却装置的示例性结构图。

如图1所示，数据中心机柜的冷却装置可以包括但不限于换热盘管、供液管、回液管、冷却器风扇和风扇控制板。

换热盘管110，设于机柜的出风侧。

换热盘管是一种盘绕的管道单元，具有良好的热传导性能，管道的管壁作为热传导介质，可以使得管道外空气中的热量传导至管道内的冷却液，从而吸收冷却管道外热空气中的热量以冷却空气。

换热盘管的排列方式，可以基于机柜中或由机柜组成的机柜列中的散热源的排列方式、散热功率以及换热盘管的冷却功率确定。例如，当换热盘管的冷却功率较大、可以满足一个机柜或多个机柜中所有散热源的散热功率时，可以为一个机柜或多个机柜设置一个换热盘管；当换热盘管的冷却功率较小且机柜内各个热源的散热功率较高时，也可以为机柜内的散热源(例如服务器)一一设置换热盘管。

供液管120，联通冷却器的输出口与换热盘管的输入口，用于将冷却器输出的冷却液传输至换热盘管；回液管130，联通换热盘管的输出口与冷却器的输入口，用于将换热盘管输出的冷却液回流至冷却器。

本申请中，换热盘管与供液管以及回液管之间的联通方式，可以为现有的或未来发展的技术中的各种联通方式，本申请对此不做限定。例如，供液管和回液管可以按照用户的生产需求设置于任意位置；换热盘管与供液管和回液管之间的联接可以为活动联接以便插拔和维护等。这里的供液管是指联通冷却器的输出口与换热盘管的输入口的管道；回液管是指联通换热盘管的输出口与冷却器的输入口的管道。

冷却器140，用于将回液管回流的冷却液冷却后向供液管输出。可以为现有技术或未来发展的冷却设备中的任意一种，例如，冷却器可以为将机械或其他器具在工作过程中产生的热量及时转移以避免影响其正常工作的散热器，备选地或附加地，冷却器还可以为将热流体的部分热量传递给冷却介质的设备的换热器等，本申请对此不作限定。

冷却液是在冷却装置中不断循环以实现制冷的液态冷却介质，例如冷却油或冷却水等。冷却液可以在换热盘管110内吸收热空气的热量，在冷却器中将热量传递给周围的冷却介质从而实现自身的冷却。

风扇150可以设于换热盘管的出风侧，用于抽出空气形成气流。风扇控制板160，可以沿气流方向设置，用于控制风扇动作以形成气流。

上述换热盘管与机柜中的服务器节点之间、换热盘管与散热风扇之间可以留有气流空腔，以便空气流动，从而提高冷却效率。

在一些可选的实现方式中，一部分供液管联通另一部分供液管处设有接口以及阀门；以及一部分回液管联通另一部分回液管处设有接口以及阀门。

在一些可选的实现方式中，换热盘管的进水口与一部分供液管通过快速接头联通；以及换热盘管的出水口与一部分回液管通过快速接头联通。

在一些可选的实现方式中，换热盘管的进水口与一部分供液管通过软管联通；以及换热盘管的出水口与一部分回液管通过软管联通。

在一些可选的实现方式中，上述的供液管中可以设有为冷却液的输送提供动力的流量分配器。

在一些可选地实现方式中，冷却器可以包括：换热器，用于联通供液管以输出冷却液、联通回液管以输入冷却液；以及用于提供冷却介质冷却换热器中的冷却液的制冷机、冷却塔中的一种或两种。

本申请上述实施例在机柜的出风侧冷却空气，使得冷却后的空气可以就近进入机柜的进风侧，缩短了冷却空气的循环路径，从而提高了机柜和机房的散热效率。

以下参考图2，图2示出了用于数据中心机柜的冷却装置的机柜侧设备的一种示例性结构图。应当理解，该结构图可以为图1的一种可选实现方式。

如图2所示，用于数据中心机柜的冷却装置的机柜侧设备可以包括：换热盘管110、一部分供液管120、一部分回液管130、风扇150和风扇控制板160。

在这里，换热盘管110设于机柜的出风侧，风扇150设于换热盘管的出风侧，用于沿出风方向形成气流，风扇控制板160沿气流方向设置，用于控制风扇动作以形成气流，一部分供液管121和一部分回液管131设于机柜上，以便工厂模块化生产。

应当理解，图2中示出的一部分供液管和一部分回液管仅为机柜侧的供液管和回液管，除此之外，供液管还包括用于联通一部分供液管与冷却器的另一部分供液管(图中未示出)，回液管还包括用于联通一部分回液管与冷却器的另一部分回液管(图中未示出)。

在这里，可选地，换热盘管110、风扇150和风扇控制板160可以设置于框体内，框体连接机柜的框架。其中，框体为连接机柜的框架并固定换热盘管、风扇和风扇控制板的装置，其外形和结构并无特殊限定，可根据用户需要设置。

在这里，可选地，换热盘管110、风扇150、风扇控制板160和框体170组成风扇盘管组件；风扇盘管组件与机柜中的服务器节点一一对应设置。需要注意的是，风扇盘管组件的数量的确定，可以根据机柜中散热源的数量、散热功率以及换热盘管的冷却功率确定。

以下参考图3对风扇盘管组件进行描述，图3示出了根据本申请实施例的风扇盘管组件的一个示例性结构图。

如图3所示，风扇盘管组件包括：换热盘管110、风扇150、风扇控制板160和框体170。

在图3中，换热盘管110设于框体170的上、中两层支架之间；风扇控制板160设置于框体170的底层支架上，由于风扇控制板160沿风扇的送风方向设置，因此减少了冷空气流动的阻力；而风扇150设置于换热盘管110的出风侧，以加速循环经换热盘管110冷却的空气。

应当理解，图3中示出的框体的结构和外形仅为示例性的，可以根据换热盘管、风扇和风扇控制板的设置方式而确定，例如，当风扇控制板集成于风扇底座时，上述框体的中层支架可以取消，换热盘管直接设置于框体的底层支架上即可；又或者，为了防止风扇控制板的温度过高，上述框体的中层支架可以延伸，并将风扇设置于中层支架上，此时中层支架与底层支架之间形成风扇控制板专用的散热通道。

请参考图4，图4示例性的示出了设于风扇150之后的换热盘管的进水口111通过软管180联通一部分供液管121，换热盘管的出水口112通过软管180联通一部分回液管131。

在这里，可选地，软管180可以为带有快速接头的软管。

以下参考图5，图5示出了根据本申请实施例中的用于机柜的冷却装置的冷却路径的示意图。

如图5所示，冷空气从机柜进风口进入服务器节点，吸收服务器节点内部元器件产生的热量，使服务器得以稳定运行。之后，加热后的空气进入水冷换热盘管110，与流入盘管内部的冷水进行热交换，再次冷却为冷空气并经风扇150加速后返回机柜的进风口，因此冷却路径极短，机柜中的热量被冷冻水吸收带走，可有效的减少冷量损失，提升机房的散热能力。

本申请还提供了一种机柜，包括机柜本体和上述的换热盘管，应当理解，上述针对换热盘管的描述也适用于本机柜中的换热盘管，在此不再赘述。

在上述机柜的一些实现方式中，当一部分供液管和一部分回液管设于机柜上时，机柜还包括：部分供液管和部分回液管。同理，上述针对供液管和回液管的描述也适用于本机柜中的部分供液管和部分回液管，在此不再赘述。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (13)

1.一种用于机柜的冷却装置，其特征在于，包括：

换热盘管，设于机柜的出风侧；

供液管，联通冷却器的输出口与所述换热盘管的输入口，用于将所述冷却器输出的冷却液传输至所述换热盘管；

回液管，联通所述换热盘管的输出口与所述冷却器的输入口，用于将所述换热盘管输出的冷却液回流至所述冷却器；

所述冷却器，用于将所述回液管回流的冷却液冷却后向所述供液管输出；

风扇，设于换热盘管的出风侧，用于沿出风方向形成气流；

风扇控制板，沿气流方向设置，用于控制所述风扇动作以形成所述气流。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，

所述换热盘管、所述风扇和所述风扇控制板设置于框体内，所述框体连接所述机柜的框架。

3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述换热盘管、所述风扇、所述风扇控制板和所述框体组成风扇盘管组件；

所述风扇盘管组件与所述机柜中的服务器节点一一对应设置。

4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，一部分所述供液管和一部分所述回液管设于所述机柜上。

5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，

所述一部分所述供液管联通另一部分所述供液管处设有接口以及阀门；以及

所述一部分所述回液管联通另一部分所述回液管处设有接口以及阀门。

6.根据权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述换热盘管的进水口与所述一部分所述供液管通过快速接头联通；以及

所述换热盘管的出水口与所述一部分所述回液管通过快速接头联通。

7.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述换热盘管的进水口与所述一部分所述供液管通过软管联通；以及

所述换热盘管的出水口与所述一部分所述回液管通过软管联通。

8.根据权利要求3-7任意一项所述的冷却装置，其特征在于，所述风扇盘管组件的数量根据机柜中散热源的数量、散热功率以及所述换热盘管的冷却功率确定。

9.根据权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却器包括：

换热器，用于联通所述供液管以输出冷却液、联通所述回液管以输入冷却液；以及

制冷机和/或冷却塔，用于提供冷却介质冷却所述换热器中的冷却液。

10.根据权利要求9所述的冷却装置，其特征在于，所述供液管中设有为所述冷却液的输送提供动力的流量分配器。

11.根据权利要求10所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却液为冷却水。

12.一种机柜，其特征在于，包括机柜本体和如权利要求1-11中任意一项所述的换热盘管。

13.根据权利要求12所述的机柜，其特征在于，当所述一部分所述供液管和所述一部分所述回液管设于所述机柜上时，所述机柜还包括：所述一部分所述供液管和所述一部分所述回液管。