TW201309178A - 電子設備的冷卻系統 - Google Patents

Abstract

一種電子設備的冷卻系統，包括一第一熱交換器、一第二熱交換器、一第三熱交換器、一第一冷媒管、一循環泵及一第二冷媒管，第一冷媒管及第二冷媒管內設有可流經第一熱交換器及第二熱交換器的冷媒，第一熱交換器設置於電子設備內以吸收電子設備產生的熱量，液化氣體經過第三熱交換器預熱後流經第二熱交換器以吸收流經第二熱交換器的冷媒的熱量而冷卻冷媒，該循環泵為冷媒的傳輸提供動力。

Description

電子設備的冷卻系統

本發明涉及一種電子設備的冷卻系統。

目前隨著數據中心的發展趨向靈活化，數據中心的散熱設計方式也日趨靈活化，數據中心往往需要相當大的電力去冷卻發熱源。常見的散熱方式是在數據中心內部設置空調，雖然空調可以提供較低的冷氣給數據中心進行散熱，但空調不利於節能減排。

鑒於以上內容，有必要提供一種能有效節能的電子設備的冷卻系統。

一種電子設備的冷卻系統，包括一第一熱交換器、一第二熱交換器、一第三熱交換器、一第一冷媒管、一循環泵及一第二冷媒管，第一冷媒管及第二冷媒管內設有可流經第一熱交換器及第二熱交換器的冷媒，第一熱交換器設置於電子設備內以吸收電子設備產生的熱量，液化氣體經過第三熱交換器預熱後流經第二熱交換器以吸收流經第二熱交換器的冷媒的熱量而冷卻冷媒，該循環泵為冷媒的傳輸提供動力。

本發明電子設備的冷卻系統藉由流經第一熱交換器的冷媒吸收電子設備產生的熱量，第三熱交換器將液化氣體預熱後傳輸到第二熱交換器，第二熱交換器利用液化氣體吸收流經第二熱交換器的冷媒的熱量以冷卻該冷媒，如此，在氣化液化氣體的同時冷卻電子設備，符合當今社會節能減排的需求。

請參閱圖1，本發明電子設備10的冷卻系統的較佳實施方式包括一第一熱交換器20、一第一冷媒管30、一循環泵31、一第二冷媒管40、一第二熱交換器50以及一第三熱交換器60。第一熱交換器20、第一冷媒管30、循環泵31、第二冷媒管40及第二熱交換器50依次相連以形成一循環系統。第一冷媒管30及第二冷媒管40內設有可流經第一熱交換器20及第二熱交換器50的冷媒。

電子設備10可為貨櫃型數據中心（container data center, 簡稱CDC）、大型的機櫃或其他大型的發熱器件，其在工作過程中會產生持續的、大量的熱量。本發明實施方式中，電子設備10為貨櫃型數據中心。

第一熱交換器20置於電子設備10內用來吸收電子設備10產生的熱量。

第二熱交換器50利用液化氣體51氣化吸熱以吸收流經第二熱交換器50的冷媒的熱量以冷卻該冷媒。本實施方式中，該液化氣體51先流經第三熱交換器60經海水預熱後流經第二熱交換器50。

第一冷媒管30置於第一熱交換器20與第二熱交換器50之間用於將經第二熱交換器50冷卻後的冷媒傳輸到第一熱交換器20。

第二冷媒管40置於第一熱交換器20與第二熱交換器50之間用於將吸收第一熱交換器20的熱量的冷媒傳輸到第二熱交換器50進行冷卻。

循環泵31設置於第一冷媒管30與第二熱交換器50之間。該循環泵31用於為第一熱交換器20與第二熱交換器50之間的冷媒的傳輸提供動力。本實施方式中，循環泵31將經第二熱交換器50冷卻後的冷媒泵入第一熱交換器20中。顯而易見地，在其他實施方式中，該循環泵31亦可設置於第二冷媒管40與第二熱交換器50之間，用於將經過第一熱交換器20的冷媒泵入第二熱交換器50中。

該循環泵31將經第二熱交換器50冷卻的冷媒泵入第一冷媒管30並進入第一熱交換器20，冷媒流經第一熱交換器20以吸收第一熱交換器20的熱量再流入第二熱交換器50進行冷卻，如此循環往復，從而降低電子設備10的溫度，確保電子設備10內各元件的工作性能不受溫度的影響。

在本實施方式中，液化氣體51為液化天然氣。習知技術中，天然氣田生產的天然氣，需要先經淨化處理，再經一連串超低溫予以液化，使其變為液化天然氣，以便於儲存及運輸。而用戶端使用液化天然氣時需將液化天然氣進行氣化，而在此過程中，會吸收大量的熱。液化氣體51也可以是其他需要氣化後使用的液態氣體，比如液氮等。

第二熱交換器50內設有熱傳介質，熱傳介質用於吸收流經第二熱交換器50的冷媒的熱量。液化氣體51在第二熱交換器50中吸收熱傳介質的熱量氣化後，自液化氣體出口53排出。在本實施方式中，該熱傳介質為抗凍液。該抗凍液可以是酒精、乙二醇、丙二醇、甘油、氯化鈣溶液、氯化鎂溶液或者氯化鈉溶液等可以作為冷媒的物質。

由於海水溫度高於液化氣體51的溫度，利用海水流經第三熱交換器60對液化氣體51進行預熱，以使進入第二熱交換器50內的液化氣體51之溫度適合第二熱交換器50內的熱傳介質循環。第三熱交換器60連接一海水入口61及一海水出口63。海水自海水入口61進入第三熱交換器60將經過第三熱交換器60的液化氣體51加熱，加熱後的海水自海水出口63排出。液化氣體51經第三熱交換器60加熱後進入第二熱交換器50內。顯而易見的，第三熱交換器60也可以利用其他液體來加熱液化氣體51。

顯而易見的，如果經過海水預熱後的液化氣體51已經被氣化，第二熱交換器50內則不需設置熱傳介質，第二熱交換器50可選用殼管式熱交換器、板式熱交換器等直接利用流經的氣化後的液化氣體51吸收流經第二熱交換器50的冷媒的熱量。

本發明電子設備的冷卻系統藉由流經第一熱交換器20的冷媒吸收電子設備10產生的熱量，第三熱交換器60將液化氣體預熱後傳輸到第二熱交換器50，第二熱交換器50利用氣化液化氣體51吸收流經第二熱交換器50的冷媒的熱量以冷卻該冷媒，如此，在氣化液化氣體51的同時冷卻電子設備，符合當今社會節能減排的需求。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10．．．電子設備

20．．．第一熱交換器

30．．．第一冷媒管

31．．．循環泵

40．．．第二冷媒管

50．．．第二熱交換器

51．．．液化氣體

53．．．液化氣體出口

60．．．第三熱交換器

61．．．海水入口

63．．．海水出口

圖1為本發明電子設備的冷卻系統的較佳實施方式的結構示意圖。

10．．．電子設備

20．．．第一熱交換器

30．．．第一冷媒管

31．．．循環泵

40．．．第二冷媒管

50．．．第二熱交換器

51．．．液化氣體

53．．．液化氣體出口

60．．．第三熱交換器

61．．．海水入口

63．．．海水出口

Claims (12)

1. 一種電子設備的冷卻系統，包括一第一熱交換器、一第二熱交換器、一第三熱交換器、一第一冷媒管、一循環泵及一第二冷媒管，第一冷媒管及第二冷媒管內設有可流經第一熱交換器及第二熱交換器的冷媒，第一熱交換器設置於電子設備內以吸收電子設備產生的熱量，液化氣體經過第三熱交換器預熱後流經第二熱交換器以吸收流經第二熱交換器的冷媒的熱量而冷卻冷媒，該循環泵為冷媒的傳輸提供動力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子設備的冷卻系統，其中液化氣體為液化天然氣。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子設備的冷卻系統，其中液化氣體為液氮。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子設備的冷卻系統，其中第二熱交換器內設有熱傳介質用於冷卻流經第二熱交換器的冷媒。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電子設備的冷卻系統，其中第三熱交換器用於對液化氣體進行預加熱，以使進入第二熱交換器內的液化氣體之溫度適合第二熱交換器內的熱傳介質循環。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電子設備的冷卻系統，其中該熱傳介質為抗凍液。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電子設備的冷卻系統，其中該抗凍液是酒精、乙二醇、丙二醇、甘油、氯化鈣溶液、氯化鎂溶液或者氯化鈉溶液。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電子設備的冷卻系統，其中該電子設備為貨櫃型數據中心。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電子設備的冷卻系統，其中該電子設備為數據中心。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電子設備的冷卻系統，其中第三熱交換器是利用海水對液化氣體進行預熱。
11. 如申請專利範圍第1項所述之電子設備的冷卻系統，其中第一熱交換器、第一冷媒管、循環泵、第二冷媒管及第二熱交換器依次相連並位於同一循環系統。
12. 如申請專利範圍第1項所述之電子設備的冷卻系統，其中第二熱交換器係殼管式熱交換器或者板式熱交換器。