CN103974603A - 一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，包括两个以上的用于存放安装电子信息设备的机柜本体以及与其中一个机柜本体连接的散热制冷单元；每个机柜本体包括正门和带有散热孔的机柜背门，与散热制冷单元连接的机柜本体的正门设有散热孔，其余机柜本体的正门为不通风的整板；所述散热制冷单元包括散热背板、设置在散热背板上的轴流风机、以及设置在散热背板和机柜正门之间的微通道换热器。由于每个散热制冷单元承担2～3个机柜本体的设备散热量，极大地降低了散热制冷单元的投资，与传统空调末端相比，不仅成本低于传统空调末端方式，而且其制冷效果、节能效果均大大超出传统空调方式。适用于单机架功率5kW以内的机房。

Description

一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜

技术领域

本发明涉及一种电子信息机房使用的微功耗散热机柜，尤其是中低功率密度的电子信息机房。

背景技术

随着社会经济的发展，信息化技术发展迅速，特别是随着大数据时代的来临，需要大量的信息化机房作为基础支撑。因此，无论是政府、通信运营商，还是互联网企业等都需要建设大量的电子信息机房。

机房中的电子信息设备承担着数据存储、计算等功能，为保证电子信息设备的正常运行，机房需要空调系统常年不间断制冷运行对机柜进行散热。目前，传统的电子信息机房制冷散热方式是通过冷冻水空调（水冷）或单元式精密空调（风冷）集中换热制取冷风后再送入机房进行风量分配进而对各个机柜内的设备进行散热冷却。

这种传统的空调制冷的方式，存在着空调风机能耗大；空调制冷效果不好；自然冷源利用率不高；易局部过热等诸多问题。为解决传统机房专用空调系统存在的以上问题，目前已有多种新技术方案，特别是将制冷单位布置于机房内区机柜背门处的微功耗散热机柜（每个机柜均配置散热单元），很好地解决了上述问题，但由于每个机柜均配置了散热单元，使得其投资与传统空调相比会有增加，相对更适用于高功率密度机房。

虽然随着电子信息技术的发展，单机柜设备功率有不断提高的趋势，但目前市场上大部分单机柜功率仍在5kW以内，为适应这部分单机柜功率不高的机房使用要求的基础上解决传统机房空调的问题，并进一步降低空调投资，亟需研发一种新的技术。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，包括两个以上的用于存放安装电子信息设备的机柜本体以及与其中一个机柜本体连接的散热制冷单元；每个机柜本体包括正门和带有散热孔的机柜背门，与散热制冷单元连接的机柜本体的正门设有散热孔，其余机柜本体的正门为不通风的整板；所述散热制冷单元包括散热背板、设置在散热背板上的轴流风机、以及设置在散热背板和机柜正门之间的微通道换热器。

本发明一个散热制冷单元承担2～3个左右机柜本体电子信息设备的散热量，散热制冷单元安装位于机柜背板位置，即电子信息设备的排风出口处，也就是每2～3个机柜的设备排风集中进入散热制冷单元换热。机柜本体内正门、背门以及本体之间的隔板上的通风孔，利于排风流通。每个散热单元的风扇风量和数量根据散热单元所承担的机柜数量、功率进行选型设计。装有散热制冷单元的机柜本体和未装散热制冷单元的机柜本体之间为孔板通风隔板，散热后温度上升后的热风可通过隔板进入散热制冷单元。未装散热制冷单元的机柜本体背门无孔板或封堵，热风不能透过，避免未装散热制冷单元的机柜本体的热风直接排入机房。

本发明中，所述机柜本体之间设置有带通风孔的隔板，所有机柜本体共同使用一个散热制冷单元。机柜本体为3个以上的情况下，散热制冷单元优选设置在中间机柜上。

本发明中，所述散热制冷单元设置有氟利昂管道接口和冷凝水排水接口，其中冷凝水排水接口位于散热制冷单元的下部，可将冷凝水排至机房外。

本发明中，散热制冷单元的微通道换热器内部充有氟利昂工质。气态氟利昂工质通过外系统的高温冷水换热后变为液态工质，在重力作用下流至微通道换热器，在微通道换热器内与设备的高温排风换热并气化回至外系统换热器，由此循环运行。其相应的压力及蒸发温度能满足机柜排风温度的散热制冷要求。

本发明中，所述微通道换热为两个以上，且相互独立工作。两块微通道换热器通过接口分别接入外系统两套系统的氟利昂-水换热器，避免了单点故障。

本发明所述的微功耗散热机柜是集电子信息设备存放安装、设备散热制冷于一体，同时与外系统具有换热接口的技术产品。所述的中低密度电子信息机房是指机柜本体存放安装的电子信息设备的单机架功率约在5kW以内的机房。

散热制冷单元安装位于一个机柜本体的正门上，接近热源，风机功率小，解决了传统空调方式风机能耗大的问题；电子信息设备排风温度高，高温排风不排入机房环境便直接进入散热制冷单元进行换热，可提高散热制冷单元微通道换热器内氟利昂工质的蒸发温度，从而提高外系统冷冻水温度进而提高冷水机组的制冷效率。另外，也提高了冷却塔供冷的自然冷源利用时间。

由于每个散热制冷单元承担2～3个机柜本体的设备散热量，极大地降低了散热制冷单元的投资，与传统空调末端相比，不仅成本低于传统空调末端方式，而且其制冷效果、节能效果均大大超出传统空调方式。适用于单机架功率5kW以内的机房。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例2的结构示意图。

图3为实施例1中机柜本体的背门示意图。

图4为实施例1安装有散热制冷单元的机柜正门示意图。

图5为实施例1实施例1的侧面剖视图。

具体实施方式

本发明公开了一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，包括两个以上的用于存放安装电子信息设备的机柜本体以及与其中一个机柜本体连接的散热制冷单元；每个机柜本体包括正门和带有散热孔的机柜背门，与散热制冷单元连接的机柜本体的正门设有散热孔，其余机柜本体的正门为不通风的整板；所述散热制冷单元包括散热背板、设置在散热背板上的轴流风机、以及设置在散热背板和机柜正门之间的微通道换热器。所述机柜本体之间设置有带通风孔的隔板，所有机柜本体共同使用一个散热制冷单元。所述散热制冷单元设置有氟利昂管道接口和冷凝水排水接口，其中冷凝水排水接口位于散热制冷单元的下部。散热制冷单元的微通道换热器内部充有氟利昂工质。所述微通道换热为两个以上，且相互独立工作。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1～图5中各个附图标记对应含义如下：1：机柜本体；2：机柜背门；3：通风孔隔板；4：机柜本体正门；5：散热制冷单元；5-1：第一块微通道换热器；5-2：第二块微通道换热器；5-3：轴流风机；5-4：制冷散热单元的背门；5-5：氟利昂管道接口；5-6：冷凝水排水接口。

实施例1

本实施例公开了一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，其中图1为2个机柜本体和1个散热制冷单元组合方式，图3为机柜本体的背门示意图，其为孔板形式，用于进风。图4为安装有散热制冷单元的机柜正门示意图，其上安装有轴流风机，用于出风。

如图1所示，本实施例散热机柜由两个机柜本体1与安装在左侧机柜本体上的一个制冷散热单元5组合而成，具体如何组合应根据实际机柜本体安装的电子信息设备的功率及制冷散热单元的换热量确定。

每个机柜本体1包括正门4和带有散热孔的机柜背门2，与散热制冷单元连接的机柜本体的正门4设有散热孔，其余机柜本体的正门4为不通风的整板；所述散热制冷单元包括散热背板5-4、设置在散热背板上的轴流风机5-3、以及设置在散热背板和机柜正门之间的两个微通道换热器5-1、5-2，相互独立工作，微通道换热器内部充有氟利昂工质。所述机柜本体之间设置有带通风孔的隔板3，隔板上靠近正门3的部分设有通风孔，靠近背门2的部分不设置通风孔。所述散热制冷单元设置有氟利昂管道接口5-5和冷凝水排水接口5-6，其中冷凝水排水接口位于散热制冷单元的下部。

本实施例在电子信息设备运行过程中，设备散发大量的热量，在设备自有风机作用下，机房环境空气由机柜本体的背门2进入机柜，对设备散热后温度上升。同时，在散热制冷单元风机5-3的作用下，温度上升后的热空气进入散热制冷单元5内。对于不安装散热制冷单元的机柜本体正门4由于无孔板不透风，热空气通过带孔板的隔板3进入散热制冷单元。热风依次通过散热制冷单元的第一块微通道换热器5-1和第二块微通道换热器5-2，微通道换热器内的液态氟利昂工质吸收热风热量后蒸发并通过5-5的氟利昂管路接口连接外系统换热器，气态氟利昂工质在外系统换热器中进行冷凝又变为液态氟利昂工质并在重力作用下回至散热制冷单元的微通道散热器。而热风在经过第一块微通道换热器5-1和第二块微通道换热器5-2后，温度降低，在风机5-3作用下排至机房环境中，由此循环反复运行，设备热量便不断被排至机房外。热风在散热制冷单元换热过程中，可能有冷凝水产生，产生的冷凝水可通过下部的冷凝水排水口5-6排至排水管。

微通道换热器5-1和5-2为两块独立的换热器，通过氟利昂管道接口5-5连接外系统两个独立的氟利昂-水换热器，保证了任一换热器或管路出现问题时，散热制冷单元仍然能保证设备的散热。另外，氟利昂管道接口5-5的接口可设置在图5所示的散热制冷单元的上部，也可设置在散热制冷单元的下部。

本实施例机柜主要由用于存放安装电子信息设备的机柜本体、散热制冷单元以及与外系统的换热接口等组成，不仅具备存放、安装电子信息设备功能，同时具备对电子信息设备进行散热、制冷功能，将电子信息设备的热量最终通过氟利昂管路排至外接系统。

实施例2

本实施例中，图2为3个机柜本体和1个散热制冷单元的组合方式，散热制冷单元设置在中间的机柜本体的正门上，其余与实施例1相同。

本发明提供了一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，其特征在于，包括两个以上的用于存放安装电子信息设备的机柜本体以及与其中一个机柜本体连接的散热制冷单元；每个机柜本体包括正门和带有散热孔的机柜背门，与散热制冷单元连接的机柜本体的正门设有散热孔，其余机柜本体的正门为不通风的整板；所述散热制冷单元包括散热背板、设置在散热背板上的轴流风机、以及设置在散热背板和机柜正门之间的微通道换热器。

2.根据权利要求1所述的一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，其特征在于，所述机柜本体之间设置有带通风孔的隔板，所有机柜本体共同使用一个散热制冷单元。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，其特征在于，所述散热制冷单元设置有氟利昂管道接口和冷凝水排水接口，其中冷凝水排水接口位于散热制冷单元的下部。

4.根据权利要求3所述的一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，其特征在于，散热制冷单元的微通道换热器内部充有氟利昂工质。

5.根据权利要求4所述的一种用于中低功率密度电子信息机房的微功耗散热机柜，其特征在于，所述微通道换热为两个以上，且相互独立工作。