[发明专利]一种嵌入式机柜空调制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及空调机组，具体涉及一种用于数据中心散热的嵌入式机柜空调制冷系统。

背景技术

随着当今数据计算技术的飞速发展，交换机、服务器等发热设备的发热量越来越大；另一方面，发热设备的小型化、机柜化；服务器的薄型化、刀片化也使得发热区域更为集中。在这种条件下，机房内的制冷系统承受着越来越大的考验。传统机房空调是上世纪60年代出现的技术，解决了当时程控交换机房的散热问题，单个机柜热功率小于4kW。但目前，该技术已经无法满足现代数据中心的需求，主要原因在于：（1）传统机房空调采用全区域制冷降温，冷量输送到房间内，然后冷空气经过与机柜的热交换，才能参与机柜内发热设备的换热，因而换热效率低，机房总体制冷效率低下，无法达到绿色数据中心的PUE值标准；（2）传统机房空调冷量密度过低，需要配备大量空调设备，用户一次投资过大；（3）由于机房空调采用全区域降温方式，即使大量增加机组，仍然无法满足中高密度机柜的制冷需求，容易出现局部过热问题，且局部过热问题通过盲目增加总冷负荷的方法难以解决；（4）几乎在所有传统机房，包括低密度的通讯交换机房，都会出现远端（远离机房空调一侧）的局部过热问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种嵌入式机柜空调制冷系统，以实现提高散热效率，有效解决高功率密度机柜散热量问题。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种嵌入式机柜空调制冷系统，由通过热交换机柜相连的间接制冷端和直接制冷端组成；所述的间接制冷端包括依次相连的冷水机组、储液罐和间接制冷端水泵，所述的直接制冷端包括相连的直接制冷端水泵和空调嵌入式机柜，间接制冷端水泵与直接制冷端水泵均与热交换机柜相通；在所述的热交换机柜内设有换热器、温度传感器和流量控制器。

所述的空调嵌入式机柜包括柜体、热交换器和风机；在柜体内设发热设备，在风机与热交换器均设在发热设备的周围，使空调嵌入式机柜工作时在柜体内形成冷却风循环通路。所述的风机设在发热设备的背部出风口处，热交换器设在发热设备的底部。所述的柜体为密封柜体。热交换器是由两块平板式蒸发器组成的一个A型换热器。平板式蒸发器可以为铝翅片铜管式蒸发器或微通道换热器。

在所述的直接制冷端系统内通入纯净水，温度控制在露点以上。

所述的换热器为板式换热器。

本发明的嵌入式机柜空调制冷系统是专门针对高发热电子设备领域应用而设计的，如解决刀片机柜、无线户外柜基站等散热问题。该嵌入式机柜冷却系统的核心原理为：冷却单元尽可能的紧靠发热设备（服务器等），做到送风效率最高；回风温度接近服务器出风温度，系统效率高于传统机房空调系统。

有益效果：与现有技术相比，本发明的嵌入式机柜空调制冷系统的主要优点包括：该嵌入式机柜空调制冷系统可以有效带走电气元件消耗电能发出的热量，能为各类机柜内部提供了理想的温湿度环境，同时隔离了外界环境中的灰尘、腐蚀性气体，延长电气元件的使用寿命，提高机器系统运行可靠性。特别适用于高发热机柜、通讯、通信设备、数据处理箱等，具有很好的实用性，能够产生很好的经济效益和社会效应。

附图说明

图1是嵌入式空调制冷系统的系统图；

图2是嵌入式空调机柜的简化示意图；

图3是嵌入式空调机柜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，嵌入式机柜空调制冷系统，主要由冷水机组1、储液罐2、间接制冷端水泵3、热交换机柜4、直接制冷端水泵5和空调嵌入式机柜6组成。冷水机组1、储液罐2和间接制冷端水泵3组成间接制冷端，用于产生冷冻水。间接制冷端配置冗余的间接制冷端水泵3，提高系统的可靠性；间接制冷端还配置储液罐2，以调节冷冻水流量。直接制冷端也配置冗余的直接制冷端水泵5，提高系统的可靠性。直接制冷端与间接制冷端通过热交换机柜4连接，直接制冷端通过热交换机柜4由间接制冷端获取冷量，热交换机柜4内配置板式换热器和流量控制器，控制直接制冷端内水的温度，使其温度高于露点温度。