CN220528422U - 一种液冷集装箱温度调节设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液冷集装箱温度调节设备，包括：箱体，箱体内可容置设备器件，且箱体被配置为闭合时处于密封状态；设备冷却装置，设置于箱体内，设备冷却装置通过管路与箱体外的冷源装置连通，冷源装置被配置为提供低温的冷却液，设备冷却装置被配置为与设备器件进行热交换；气体冷却装置，设置于箱体内，气体冷却装置包括换热器和通风组件，换热器通过管路与冷源装置连通，换热器被配置为与箱体内的气体进行热交换，通风组件被配置为给箱体内的气体内循环提供动力。本实用新型提供的液冷集装箱温度调节设备通过冷却液实现对箱体内气体及设备器件的降温，不需要与箱体的外部进行气体交换，可有效减少灰尘或盐雾进入集装箱内部。

Description

一种液冷集装箱温度调节设备

技术领域

本实用新型涉及空调设备技术领域，更具体地说，涉及一种液冷集装箱温度调节设备。

背景技术

相关技术中，集装箱内设有储能电池或服务器，且储能电池或服务器使用过程会发热，需要给集装箱内空气降温，以保障设备器件的可靠运行。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

目前，集装箱散热会采用直通风方式，即在集装箱的侧面安装大风机结构，对于风沙较大及沿海地区，灰尘容易进入到集装箱内部，导致影响集装箱内部器件间表面的接触紧密度，且沿海地区的气候盐雾较高，盐雾容易进入到集装箱内部，导致集装箱内部设备材质容易被腐蚀，从而影响到设备的使用寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种液冷集装箱温度调节设备，用于改善现有技术中存在的灰尘或盐雾容易进入集装箱内部的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种液冷集装箱温度调节设备，包括：

箱体，所述箱体内可容置设备器件，且所述箱体被配置为闭合时处于密封状态；

设备冷却装置，设置于所述箱体内，所述设备冷却装置通过管路与所述箱体外的冷源装置连通，所述冷源装置被配置为提供低温的冷却液，所述设备冷却装置被配置为与所述设备器件进行热交换；

气体冷却装置，设置于所述箱体内，所述气体冷却装置包括换热器和通风组件，所述换热器通过管路与所述冷源装置连通，所述换热器被配置为与所述箱体内的气体进行热交换，所述通风组件被配置为给所述箱体内的气体内循环提供动力。

可选地，所述气体冷却装置设置于所述箱体内的顶部，所述气体冷却装置还包括壳体，所述换热器和通风组件设置于所述壳体内，所述壳体的侧面设置有进风口，所述壳体的底面设置有出风口。

可选地，所述通风组件包括换热风扇，所述换热风扇安装于所述壳体的底面；

和/或，所述壳体的至少一个侧面设置有进风网。

可选地，所述换热器设置有排水管，所述排水管的端部伸出所述箱体，用于排出所述换热器表面的冷凝水。

可选地，所述设备冷却装置包括依次连接的第一连接管、主水泵、主管路、第二连接管，所述第一连接管和所述第二连接管均通过管路与所述冷源装置连通，所述主管路还与所述设备器件的散热模块连接，以供冷却液流入所述散热模组以及供冷却液流回流至所述主管路；

所述箱体上设置有第一通孔、第二通孔、穿过所述第一通孔连接所述冷源装置的出水端的进水管路以及穿过所述第二通孔连接所述冷源装置的回水端的出水管路，所述第一连接管和所述换热器的进水端均与所述进水管路连通，所述第二连接管和所述换热器的出水端均与所述出水管路连通。

可选地，所述进水管路的外周设置有用于密封所述第一通孔的第一密封件，所述出水管路的外周设置有用于密封所述第二通孔的第二密封件。

可选地，所述设备冷却装置还包括设置于所述箱体内的膨胀罐，所述膨胀罐连接于所述主水泵与所述主管路之间，以使所述主管路内的压力维持在预设范围内。

可选地，所述设备冷却装置还包括水箱、与所述水箱连通的补水泵以及控制阀，所述控制阀用于控制所述水箱、所述补水泵所在管路的通断，所述补水泵被配置为将所述水箱内的液体抽取至所述主管路。

可选地，所述主管路包括多个支路，对任一所述设备器件，至少存在一个所述主管路的支路与其相邻或贴合。

可选地，所述箱体内为密封空间，且所述箱体的侧面设置有至少一个可开合的密封门。

本实用新型提供的液冷集装箱温度调节设备具有以下有益效果：本实用新型提供的液冷集装箱温度调节设备在具体使用的过程中不需要与箱体的外部进行气体交换，通过冷却液实现对箱体内气体及设备器件的降温，有利于实现集装箱的密封，可减少灰尘或盐雾进入集装箱内部。因此，本实用新型提供的液冷集装箱温度调节设备能够改善现有技术中存在的灰尘或盐雾容易进入集装箱内部的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的液冷集装箱温度调节设备的具体实施例的结构示意图；

图2为图1中液冷集装箱温度调节设备去除箱体后的结构示意图；

图3为设备冷却装置的结构示意图；

图4为气体冷却装置的结构示意图；

图5为气体冷却装置中换热器及相关结构的示意图。

图1-图5中：

1为箱体、2为设备冷却装置、3为电源控制柜、4为泵站变频控制柜、5为主管路、6为气体冷却装置、7为电池组或服务器、8为集装箱侧门、9为集装箱后门、10为安装架、11为冷塔变频控制柜、12为膨胀罐、13为主水泵、14为水箱、15为第一连接管、16为第二连接管、17为泵站安装架、18为主设备进水接口、19为主设备出水接口、20为补水泵、21为换热器进水管、22为换热器出水管、23为换热器排水管、24为换热风扇、25为换热器、26为壳体、27为换热器出水集口、28为换热器进水集口、29为换热器排水集口、30为进风网、31为设备器件、32为通风组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

相关技术中，集装箱内设有储能电池或服务器，且储能电池或服务器使用过程会发热，需要给集装箱内空气降温，以保障设备器件的可靠运行。

目前，集装箱散热一般会采用顶置式空调安装及侧面空调安装散热结构的方式，此结构形式需不定期对空调进行维护，应用于常年风沙较大的地区时，极易把空调外循环风口堵住，使空调制冷能力下降，从而影响到集装箱内部设备的正常运行；或者，采用直通风方式，即在集装箱的侧面安装大风机结构，对于风沙较大及沿海地区，灰尘容易进入到集装箱内部，导致影响集装箱内部器件间表面的接触紧密度，且沿海地区的气候盐雾较高，盐雾容易进入到集装箱内部，导致集装箱内部设备材质容易被腐蚀，从而影响到设备的使用寿命。

为改善上述存在的问题，本实用新型的核心是提供一种液冷集装箱温度调节设备，通过设备冷却装置对箱体内的设备器件进行降温冷却，同时通过气体冷却装置对箱体内的气体进行降温冷却，且设备冷却装置和气体冷却装置均通过冷却液进行热交换，避免了集装箱进、出气孔的设置，有利于实现集装箱的密封，可减少灰尘或盐雾进入集装箱内部。

请参考图1-图5。

本具体实施例公开了一种液冷集装箱温度调节设备，包括：

箱体1，箱体1内可容置设备器件31，一般地，箱体1内容置多个设备器件31，且箱体1被配置为闭合时处于密封状态，即在箱体1闭合时，箱体1内的气体不与外界气体进行交换。

设备冷却装置2，设置于箱体1内，设备冷却装置2通过管路与箱体1外的冷源装置(附图未示出)连通，冷源装置被配置为提供低温的冷却液，设备冷却装置2被配置为与设备器件31进行热交换。具体的，设备冷却装置2包括依次连接的第一连接管15、主水泵13、主管路5、第二连接管16，第一连接管15和第二连接管16均通过管路连接于箱体1外的冷源装置，主管路5还与设备器件31的散热模块连接，以供冷却液流入散热模组以及供冷却液流回流至主管路5，冷源装置提供的冷却液依次流经第一连接管15、主水泵13、主管路5、设备器件31的散热模块、主管路5、第二连接管16，冷却液可从第二连接管16回流至冷源装置，从而基于上述散热模组与相应设备器件31之间的热交换，以及基于冷却液与散热模组之间的热交换，实现带走设备器件31的热量。可以理解的是，设备器件31的散热模块可以是冷板式液冷散热结构，也可以是浸没式液冷散热结构，具体实现可参考现有技术，在此不做赘述以及限定。

气体冷却装置6，设置于箱体1内，气体冷却装置6包括换热器25和通风组件32，换热器25通过管路与冷源装置连通以构成循环回路，换热器25被配置为与箱体1内的气体进行热交换，通风组件32被配置为给箱体1内的气体内循环提供动力。

优选的，可以将气体冷却装置6设置于箱体1内的顶部，如此，可不用与设备器件31抢占安装空间，以提高空间利用率。

需要进行说明的是，本具体实施例中提到的设备器件31包括电源结构、服务器等，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。由于设备器件31在使用的过程中需要散热，一般情况下，本具体实施例提供的液冷集装箱温度调节设备用于冷却箱体1内的设备器件31，并使箱体1内温度降低。

具体的，如图3所示，液冷集装箱温度调节设备可以设置与第一连接管15连接的主设备进水接口18以及与第二连接管16连接的主设备出水接口19，主设备进水接口18的另一端连接主管路5，主设备出水接口19的另一端连接主管路5。

在使用本具体实施例提供的液冷集装箱温度调节设备的过程中，冷源装置提供的冷却液依次流经第一连接管15、主水泵13、主管路5、设备器件31的散热模块、主管路5、第二连接管16并回流至冷源装置，在流经主管路5的过程中，基于上述散热模组与相应设备器件31之间的热交换，以及基于冷却液与散热模组之间的热交换，冷却液流经主管路5的过程中与多个设备器件31进行热交换，带走多个设备器件31产生的热量，对设备器件31进行降温；同时，冷源装置提供的冷却液中有一部分会流经换热器25并回流至冷源装置，冷却液在流经换热器25的过程中与换热器25周围的气体进行热交换，使换热器25周围的气体的温度降低，通风组件32为箱体1内气体的内循环提供动力，可有效提高换热器25与周围气体的热交换效率，降低箱体1内气体温度，从而降低箱体1内温度。

相比于现有技术，本具体实施例提供的液冷集装箱温度调节设备在具体使用的过程中不需要与箱体1的外部进行气体交换，通过冷却液实现对箱体1内气体及设备器件31的冷却降温，有利于实现集装箱的密封，可有效减少灰尘或盐雾进入集装箱内部。因此，本实用新型提供的液冷集装箱温度调节设备能够改善现有技术中存在的灰尘或盐雾容易进入集装箱内部的问题。

在一具体实施例中，冷源装置可以采用冷塔(或称冷却塔)，冷塔分别与设备冷却装置2、气体冷却装置6连接并构成循环回路，如此，可通过冷塔持续提供低温的冷却液，以支撑设备冷却装置2、气体冷却装置6的持续运行。当然，在另一些实施例中，冷源装置还可以是其他能提供低温冷却液的结构，在此不做赘述及限定。

在一具体实施例中，气体冷却装置6包括壳体26，换热器25和通风组件32设置于壳体26内，壳体26的侧面设置有进风口，壳体26的底面设置有出风口，通风组件32包括换热风扇24，换热风扇24安装于壳体26的底面；和/或，壳体26的至少一个侧面设置有进风网30。

如图5所示，可以在壳体26的前后两侧设置进风网30，并设置多个换热风扇24与壳体26的底面。

在实际使用的过程中，换热器25设置于壳体26，为了使换热器25与壳体26充分接触，可以将壳体26包裹于换热器25的外部，或将换热器25弯曲设置。

如图5所示，壳体26设置有换热器出水集口27、换热器进水集口28、换热器排水集口29，如图4所示，液冷集装箱温度调节设备还设置有与换热器进水集口28连接的换热器进水管21、与换热器出水集口27连接的换热器出水管22以及与换热器排水集口29连接的换热器排水管23，在具体使用的过程中，箱体1外部的冷源装置提供的冷却液经换热器进水管21、换热器进水集口28进入换热器25，在换热器25内与换热器25周围的气体进行热交换，使换热器25周围的气体温度降低，吸收热量后的冷却液经换热器出水集口27、换热器出水管22回流至冷源装置；由于换热器25表面的温度较低，在换热器25表面水蒸气容易冷凝液化，换热器25表面液化后的液体经换热器排水集口29、换热器排水管23流出箱体1；在箱体1内，气体由进气网进入壳体26内接近换热器25，在与换热器25完成热交换后由壳体26的底面换热风扇24所在位置排出至箱体1内，使箱体1内温度降低，可起到辅助降温的效果。可以理解的是，可以在换热器进水管21设置泵，以此为流经换热器25的冷却液提供辅助的流动动力。

在一具体实施例中，可以在箱体1上设置第一通孔、第二通孔、穿过第一通孔连接冷源装置的出水端的进水管路以及穿过第二通孔连接冷源装置的回水端的出水管路，第一连接管15和换热器25的进水端均与进水管路连通，第二连接管16和换热器25的出水端均与出水管路连通。

优选的，可以仅设置一个出水管路和一个进水管路，使第一连接管15和换热器25的进水端均连接于进水管路，第二连接管16和换热器25的出水端均连接于出水管路，并使换热器25与设备冷却装置2中第一连接管15、主水泵13、主管路5、第二连接管16所形成的管路并联连接；减少箱体1上的开孔数量，有利于实现箱体1的密封设置。

具体的，可以在进水管路的外周设置用于密封第一通孔的第一密封件，在出水管路的外周设置用于密封第二通孔的第二密封件。

如图3所示，设备冷却装置2还包括设置于箱体1内的膨胀罐12，膨胀罐12连接于第一连接管15、主水泵13、主管路5、第二连接管16连接形成的循环回路，具体的，膨胀罐12连接于主水泵13与主管路5之间，膨胀罐12充设有稳压气体，以使主管路5内的压力维持在预设范围内。

在具体使用的过程中，第一连接管15、主水泵13、主管路5、第二连接管16以及箱体1外部的冷源装置形成循环回路，当循环回路内的压力损失时，膨胀罐12内的气体自动膨胀，将膨胀罐12内的冷却液压入第一连接管15、主水泵13、主管路5、第二连接管16以及箱体1外部的冷源装置形成的循环回路，当第一连接管15、主水泵13、主管路5、第二连接管16以及箱体1外部的冷源装置形成的循环回路内压力升高时，循环回路内的冷却液进入膨胀罐12，保持循环回路的管路内的压力一直维持在预设范围内，膨胀罐12的底部接口通过软管与主管路5的出水端相连。

设备冷却装置2还包括水箱14、与水箱14连接的补水泵20以及控制阀，控制阀用于控制水箱14、补水泵20所在管路的通断，补水泵20被配置为将水箱14内的液体抽取至主管路5。

水箱14、与水箱14连接的补水泵20以及控制阀组成补液***，用于向第一连接管15、主水泵13、主管路5、第二连接管16以及箱体1外部的冷源装置形成的循环回路内补充液体，以使循环回路稳定运行。

如图3所示，设备冷却装置2中设置有泵站安装架17，水箱14、补水泵20、主水泵13、泵站变频控制柜4等均设置于泵站安装架17，泵站变频控制柜4可设置为PLC控制器，并在箱体1内设置多个用于检测温度、湿度等相关数据的传感器，泵站变频控制柜4可实现各个传感器的自动监控，控制各个机电单元的正常运行，并且通过通讯将监测信息传递到客户端监测***，给冷塔控制柜提供电源和控制信号支持。

优选的，可以在主管路5设置多个支路，对任一设备器件31，至少存在一个主管路5的支路与其相邻或贴合，以实现对所有设备器件31的降温。根据不同设备器件31工作过程中散热能力的不同，可以根据需要设置于设备器件31接触的主管路5的面积或支路数量，具体根据实际情况确定。

在一具体实施例中，箱体1内为密封空间，且箱体1的侧面设置有至少一个可开合的密封门；如图1所示，箱体1的一侧设置有集装箱侧门8，箱体1的后端设置有集装箱后门9。集装箱侧门8、集装箱后门9关闭状态下，箱体1内处于密封状态。

箱体1可以是集装箱，也可以是其它满足要求的箱体1结构。

如图1、2所示，液冷集装箱温度调节设备包括设置于箱体1内的电源控制柜3、电池组或服务器7、冷塔变频控制柜11，其中，电池组或服务器7设置于箱体1内的安装架10；电源控制柜3主要负责给高性能算力单元供电、网络连接、总电能状态检测、电流汇总及输出等；冷塔变频控制柜11主要负责控制冷塔风机和喷淋泵的运行，并连接各个传感器信号并传递给主控制柜控制单元。

本申请文件中提到的第一通孔和第二通孔中的“第一”、“第二”仅仅是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本实用新型所提供的液冷集装箱温度调节设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，包括：

箱体(1)，所述箱体(1)内可容置设备器件(31)，且所述箱体(1)被配置为闭合时处于密封状态；

设备冷却装置(2)，设置于所述箱体(1)内，所述设备冷却装置(2)通过管路与所述箱体(1)外的冷源装置连通，所述冷源装置被配置为提供低温的冷却液，所述设备冷却装置(2)被配置为与所述设备器件(31)进行热交换；

气体冷却装置(6)，设置于所述箱体(1)内，所述气体冷却装置(6)包括换热器(25)和通风组件(32)，所述换热器(25)通过管路与所述冷源装置连通，所述换热器(25)被配置为与所述箱体(1)内的气体进行热交换，所述通风组件(32)被配置为给所述箱体(1)内的气体内循环提供动力。

2.根据权利要求1所述的液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，所述气体冷却装置(6)设置于所述箱体(1)内的顶部，所述气体冷却装置(6)还包括壳体(26)，所述换热器(25)和通风组件(32)设置于所述壳体(26)内，所述壳体(26)的侧面设置有进风口，所述壳体(26)的底面设置有出风口。

3.根据权利要求2所述的液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，所述通风组件(32)包括换热风扇(24)，所述换热风扇(24)安装于所述壳体(26)的底面；

和/或，所述壳体(26)的至少一个侧面设置有进风网(30)。

4.根据权利要求2所述的液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，所述换热器(25)设置有排水管，所述排水管的端部伸出所述箱体(1)，用于排出所述换热器(25)表面的冷凝水。

5.根据权利要求1所述的液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，所述设备冷却装置(2)包括依次连接的第一连接管(15)、主水泵(13)、主管路(5)、第二连接管(16)，所述第一连接管(15)和所述第二连接管(16)均通过管路与所述冷源装置连通，所述主管路(5)还与所述设备器件(31)的散热模块连接，以供冷却液流入所述散热模块以及供冷却液流回流至所述主管路(5)；

所述箱体(1)上设置有第一通孔、第二通孔、穿过所述第一通孔连接所述冷源装置的出水端的进水管路以及穿过所述第二通孔连接所述冷源装置的回水端的出水管路，所述第一连接管(15)和所述换热器(25)的进水端均与所述进水管路连通，所述第二连接管(16)和所述换热器(25)的出水端均与所述出水管路连通。

6.根据权利要求5所述的液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，所述进水管路的外周设置有用于密封所述第一通孔的第一密封件，所述出水管路的外周设置有用于密封所述第二通孔的第二密封件。

7.根据权利要求5所述的液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，所述设备冷却装置(2)还包括设置于所述箱体(1)内的膨胀罐(12)，所述膨胀罐(12)连接于所述主水泵(13)与所述主管路(5)之间，以使所述主管路(5)内的压力维持在预设范围内。

8.根据权利要求7所述的液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，所述设备冷却装置(2)还包括水箱(14)、与所述水箱(14)连通的补水泵(20)以及控制阀，所述控制阀用于控制所述水箱(14)、所述补水泵(20)所在管路的通断，所述补水泵(20)被配置为将所述水箱(14)内的液体抽取至所述主管路(5)。

9.根据权利要求7所述的液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，所述主管路(5)包括多个支路，对任一所述设备器件(31)，至少存在一个所述主管路(5)的支路与其相邻或贴合。

10.根据权利要求1-9任一项所述的液冷集装箱温度调节设备，其特征在于，所述箱体(1)设置有至少一个可开合的密封门。