本發(fā)明涉及機柜散熱裝置，具體涉及一種機柜頂置式換熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子設(shè)備的發(fā)展，數(shù)據(jù)機房內(nèi)機柜服務(wù)器功率密度以及數(shù)量的逐漸增多，其散熱量也以驚人的速度增長，因此，以電子設(shè)備為主要設(shè)備的機柜的散熱系統(tǒng)尤為重要；在現(xiàn)有技術(shù)中，通過在機柜的外側(cè)安裝散熱風(fēng)扇來進行散熱處理，以及在機房內(nèi)安裝空調(diào)來降低溫度達到散熱的目的，但仍然存在很多問題：
1、在機柜的外側(cè)安裝散熱風(fēng)扇進行散熱處理，難以將機柜內(nèi)的熱量完全帶走，導(dǎo)致機柜里的電子設(shè)備容易出現(xiàn)故障，使用壽命降低；
2、在機房內(nèi)安裝空調(diào)只能降低室內(nèi)溫度，不能夠從電子設(shè)備的內(nèi)部帶走熱量，散熱效果差，并且空調(diào)能耗非常高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機柜頂置式換熱裝置，該裝置將高效換熱熱管、翅片式液冷換熱器以及散熱風(fēng)機結(jié)合在一起，使得機柜內(nèi)部的熱空氣得到充分的散失，降低了機柜空調(diào)冷負(fù)荷，節(jié)省能源消耗，并且對機柜的散熱速度快。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種機柜頂置式換熱裝置，包括設(shè)置于機柜頂部的頂部下隔板、頂部上隔板、頂部翅片式液冷換熱器以及若干個頂部風(fēng)機，其中，所述頂部下隔板和頂部上隔板上均設(shè)有通風(fēng)孔；所述頂部翅片式液冷換熱器和頂部風(fēng)機設(shè)置于頂部下隔板和頂部上隔板之間，其中，頂部翅片式液冷換熱器設(shè)置于頂部下隔板上，所述頂部風(fēng)機設(shè)置于頂部翅片式液冷換熱器的上部。
上述一種機柜頂置式換熱裝置的工作原理是：
機柜里的電子設(shè)備長時間工作后，機柜里存在很多熱量；通過設(shè)置于機柜頂部的頂部風(fēng)機將機柜內(nèi)部的熱空氣通過機柜底部孔板引入頂部翅片式液冷換熱器，頂部翅片式液冷換熱器將熱空氣熱量帶走，降低所通過的空氣溫度，從而降低了排入機房內(nèi)部的熱量。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述頂部翅片式液冷換熱器由換熱盤管、翅片、管道、流量調(diào)節(jié)器、水泵以及冷卻塔組成。上述結(jié)構(gòu)的頂部翅片式液冷換熱器中，利用翅片吸收空氣中的熱量，并傳遞給換熱盤管內(nèi)的冷卻液，由冷卻液將熱量輸送至冷卻塔進行熱交換，實現(xiàn)對機柜的散熱。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述頂部風(fēng)機為多個，且分成列設(shè)置在頂部翅片式液冷換熱器的上部和頂部上隔板之間。通過多個頂部風(fēng)機，提高散熱的效率。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，還包括設(shè)置在機柜中部的抽屜隔板式熱管散熱裝置，該抽屜隔板式熱管散熱裝置包括機柜隔板組件、翅片式液冷換熱器、呈l型的導(dǎo)熱熱管以及背側(cè)風(fēng)機；其中，所述機柜隔板組件包括上水平隔板、下水平隔板、內(nèi)垂直隔板和外垂直隔板，所述上水平隔板、下水平隔板、內(nèi)垂直隔板以及外垂直隔板上均設(shè)有通風(fēng)孔；所述上水平隔板和下水平隔板設(shè)置在機柜內(nèi)部中間，且上水平隔板和下水平隔板之間設(shè)有用于安裝導(dǎo)熱熱管和翅片式液冷換熱器的安裝空間；所述內(nèi)垂直隔板和外垂直隔板設(shè)置在機柜的背側(cè)；所述導(dǎo)熱熱管的水平段設(shè)置于安裝空間中并與上水平隔板的下面貼合；所述導(dǎo)熱熱管的水平段的下面與下水平隔板的上面之間設(shè)有水平放置的翅片式液冷換熱器；所述導(dǎo)熱熱管的垂直段與所述內(nèi)垂直隔板貼合；所述導(dǎo)熱熱管的垂直段的外側(cè)設(shè)有與其緊密接觸的垂直放置的翅片式液冷換熱器；所述垂直放置的翅片式液冷換熱器的外側(cè)與外垂直隔板之間的空間形成垂直的通風(fēng)通道；所述背側(cè)風(fēng)機設(shè)置在通風(fēng)通道內(nèi)。
上述抽屜隔板式熱管散熱裝置的工作原理是：
安裝在機柜中間的導(dǎo)熱熱管的水平段通過上水平隔板將熱量吸收到熱管內(nèi)；由于導(dǎo)熱熱管的水平段的下面與下水平隔板的上面之間設(shè)有水平放置的翅片式液冷換熱器，因此水平放置的翅片式液冷換熱器除了吸收機柜中空氣中的熱量以及下水平隔板傳遞過來的熱量外，導(dǎo)熱熱管的水平段的熱量也傳送到該翅片式液冷換熱器的翅片上；由于導(dǎo)熱熱管的水平段中的熱量并不能全部傳導(dǎo)到水平放置的翅片式液冷換熱器中，因此，導(dǎo)熱熱管的水平段中剩余的熱量就會傳導(dǎo)到垂直段中，與導(dǎo)熱熱管的垂直段相接觸的垂直放置的翅片式液冷換熱器會吸收垂直段的一部分熱量以及機柜中的熱量；此時，通過外部冷卻液輸送系統(tǒng)將冷卻介質(zhì)輸送到翅片式液冷換熱器的液冷管中，冷卻介質(zhì)經(jīng)過垂直放置的翅片式液冷換熱器的液冷管后再經(jīng)過水平放置的翅片式液冷換熱器的液冷管，最終流出到外部冷卻液輸送系統(tǒng)，從而將機柜中傳導(dǎo)到翅片的熱量帶出機柜；在冷卻介質(zhì)輸送的過程中，設(shè)置在機柜的側(cè)通風(fēng)通道內(nèi)的背側(cè)風(fēng)機工作，將導(dǎo)熱熱管的垂直段和垂直放置的翅片式液冷換熱器的熱量進行風(fēng)冷，進一步加快散熱。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其中，所述上水平隔板和內(nèi)垂直隔板在端部相互連接，所述下水平隔板和外垂直隔板在端部相互連接，所述上水平隔板和下水平隔板之間通過第一端部連接板連接在一起，所述內(nèi)垂直隔板和外垂直隔板通過第二端部連接板連接在一起；所述垂直放置的翅片式液冷換熱器的外側(cè)還設(shè)有中間垂直隔板，所述背側(cè)風(fēng)機設(shè)置于中間垂直隔板和外垂直隔板之間。這樣上水平隔板、第一端部連接板、下水平隔板、外垂直隔板、第二端部連接板和內(nèi)垂直隔板依次相連接構(gòu)成整個散熱裝置的框架，從而更便于整個散熱裝置以嵌入的方式安裝到機柜中；另外，通過設(shè)置所述中間垂直隔板，便于背側(cè)風(fēng)機以及垂直放置的翅片式液冷換熱器的安裝固定。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，所述機柜中設(shè)有由角鋼制成的支撐導(dǎo)軌，所述下水平隔板支承在支撐導(dǎo)軌上。通過該結(jié)構(gòu)，整個散熱裝置的框架可以支承在所述支撐導(dǎo)軌上，整個散熱裝置像抽屜一樣裝入到機柜中，安裝相當(dāng)方便。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，背側(cè)風(fēng)機在豎直方向上分為兩排，每排包括多個沿水平方向排列的背側(cè)風(fēng)機；另外，在內(nèi)垂直隔板和外垂直隔板的上端設(shè)有頂端風(fēng)機。通過設(shè)置多個背側(cè)風(fēng)機和頂端風(fēng)機，有利于提高散熱效率。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，所述通風(fēng)通道的進風(fēng)口同時與室內(nèi)和室外連通，根據(jù)不同的季節(jié)而采用室內(nèi)或室外空氣進行冷卻。具體地，通過機柜的冷卻空氣在夏季采用室內(nèi)空氣，過渡季節(jié)則采用室外溫度較低的空氣過濾除濕后進入機柜，并將機柜散熱帶出機房。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，所述通風(fēng)通道的排風(fēng)口通過排風(fēng)管道連接到機房外部。這樣當(dāng)排風(fēng)溫度較高時直接將排風(fēng)通過獨立的排風(fēng)管道排到機房外部，避免機房內(nèi)空氣溫度過高。
本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，所述導(dǎo)熱熱管為扁平熱管，該扁平熱管的水平段和垂直段分別通過焊接的方式與上水平隔板和內(nèi)垂直隔板連接在一起。扁平熱管具有寬闊的表面與水平隔板和內(nèi)垂直隔板進行接觸，從而提高散熱效率，提高了系統(tǒng)的整體熱能利用效率，同時扁平熱管的結(jié)構(gòu)也適應(yīng)機柜中狹窄扁平的空間。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：
1、將機柜頂部與換熱元件有機一體化，拓展了機柜的功能。
2、利用翅片式液冷換熱器、風(fēng)機和風(fēng)道等形成液冷換熱單元，可有效提高機柜散熱量。
3、利用液體對機柜內(nèi)部熱量進行散失，提高了冷卻效率。
4、該裝置可與機柜液冷系統(tǒng)或送排風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合，拓展其測試應(yīng)用范圍。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種機柜頂置式換熱裝置的正面剖視圖。
圖2為本發(fā)明一種機柜頂置式換熱裝置的俯視圖。
圖3為本發(fā)明中抽屜隔板式熱管散熱裝置的正面剖視圖。
圖4為本發(fā)明中抽屜隔板式熱管散熱裝置的右視圖。
圖5為圖3中翅片式液冷換熱器的俯視圖。
圖6為本發(fā)明一種機柜頂置式換熱裝置和抽屜隔板式熱管散熱裝置同時安裝在機柜中的正面剖視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步描述，但本發(fā)明的實施方式不僅限于此。
參見圖1-圖2，一種機柜頂置式換熱裝置，包括設(shè)置于機柜14頂部的頂部下隔板2、頂部上隔板1、頂部翅片式液冷換熱器4以及若干個頂部風(fēng)機3，其中，所述頂部下隔板2和頂部上隔板1上均設(shè)有通風(fēng)孔8；所述頂部翅片式液冷換熱器4和頂部風(fēng)機3設(shè)置于頂部下隔板2和頂部上隔板1之間，其中，頂部翅片式液冷換熱器4設(shè)置于頂部下隔板2上，所述頂部風(fēng)機3設(shè)置于頂部翅片式液冷換熱器4的上部。
參見圖1-圖2，所述頂部翅片式液冷換熱器4由換熱盤管、翅片、管道、流量調(diào)節(jié)器、水泵以及冷卻塔組成。上述結(jié)構(gòu)的頂部翅片式液冷換熱器4中，利用翅片吸收空氣中的熱量，并傳遞給換熱盤管內(nèi)的冷卻液，由冷卻液將熱量輸送至冷卻塔進行熱交換，實現(xiàn)對機柜14的散熱。
參見圖1-圖2，所述頂部風(fēng)機3為多個，且分成列設(shè)置在頂部翅片式液冷換熱器4的上部和頂部上隔板1之間。通過多個頂部風(fēng)機3，提高散熱的效率。
參見圖3-圖6，還包括設(shè)置在機柜14中部的抽屜隔板式熱管散熱裝置，該抽屜隔板式熱管散熱裝置包括機柜隔板組件、翅片式液冷換熱器9(型號：fp-51型，規(guī)格：580×200×65)、呈l型的導(dǎo)熱熱管10(型號：amec-mhp-3060a-150a散熱管，規(guī)格：3.0mm厚×40mm寬，垂直導(dǎo)熱功率：185w)以及功率為64w，額定風(fēng)量為680m3/h的軸流冷卻背側(cè)風(fēng)機13；其中，所述機柜隔板組件包括上水平隔板15、下水平隔板16、內(nèi)豎直隔板17和外垂直隔板18，所述上水平隔板15、下水平隔板16、內(nèi)垂直隔板17以及外垂直隔板18上均設(shè)有通風(fēng)孔8；所述上水平隔板15和下水平隔板16設(shè)置在機柜14內(nèi)部中間，且上水平隔板15和下水平隔板16之間設(shè)有用于安裝導(dǎo)熱熱管10和翅片式液冷換熱器9的安裝空間；所述內(nèi)垂直隔板17和外垂直隔板18設(shè)置在機柜14的背側(cè)；所述導(dǎo)熱熱管10的水平段10-1設(shè)置于安裝空間中并與上水平隔板15的下面貼合；所述導(dǎo)熱熱管10的水平段10-1的下面與下水平隔板16的上面之間設(shè)有水平放置的翅片式液冷換熱器9-1；所述導(dǎo)熱熱管10的垂直段10-2與所述內(nèi)垂直隔板17貼合；所述導(dǎo)熱熱管10的垂直段10-2的外側(cè)設(shè)有與其緊密接觸的垂直放置的翅片式液冷換熱器9-2；所述垂直放置的翅片式液冷換熱器9-2的外側(cè)與外垂直隔板18之間的空間形成垂直的通風(fēng)通道；所述背側(cè)風(fēng)機13設(shè)置在通風(fēng)通道內(nèi)。
參見圖3-圖6，上述抽屜隔板式熱管散熱裝置的工作原理是：
安裝在機柜14中間的導(dǎo)熱熱管10的水平段10-1通過上水平隔板15將熱量吸收到熱管內(nèi)；由于導(dǎo)熱熱管10的水平段10-1的下面與下水平隔板16的上面之間設(shè)有水平放置的翅片式液冷換熱器9-1，因此水平放置的翅片式液冷換熱器9-1除了吸收機柜14中空氣中的熱量以及下水平隔板16傳遞過來的熱量外，導(dǎo)熱熱管10的水平段10-1的熱量也傳送到該翅片式液冷換熱器9的翅片上；由于導(dǎo)熱熱管10的水平段10-1中的熱量并不能全部傳導(dǎo)到水平放置的翅片式液冷換熱器9-1中，因此，導(dǎo)熱熱管10的水平段10-1中剩余的熱量就會傳導(dǎo)到垂直段10-2中，與導(dǎo)熱熱管10的垂直段10-2相接觸的垂直放置的翅片式液冷換熱器9-2會吸收垂直段10-2的一部分熱量以及機柜14中的熱量；此時，通過外部冷卻液輸送系統(tǒng)將冷卻介質(zhì)輸送到翅片式液冷換熱器9的液冷管9-3中，冷卻介質(zhì)經(jīng)過垂直放置的翅片式液冷換熱器9-2的液冷管9-3后再經(jīng)過水平放置的翅片式液冷換熱器9-1的液冷管9-3，最終流出到外部冷卻液輸送系統(tǒng)，從而將機柜14中傳導(dǎo)到翅片的熱量帶出機柜14；在冷卻介質(zhì)輸送的過程中，設(shè)置在機柜14的側(cè)通風(fēng)通道內(nèi)的背側(cè)風(fēng)機13工作，將導(dǎo)熱熱管10的垂直段10-2和垂直放置的翅片式液冷換熱器9-2的熱量進行風(fēng)冷，進一步加快散熱。
參見圖3-圖6，所述上水平隔板15和內(nèi)垂直隔板17在端部相互連接，所述下水平隔板16和外垂直隔板18在端部相互連接，所述上水平隔板15和下水平隔板16之間通過第一端部連接板5連接在一起，所述內(nèi)垂直隔板17和外垂直隔板18通過第二端部連接板6連接在一起；所述垂直放置的翅片式液冷換熱器9—2的外側(cè)還設(shè)有中間垂直隔板7，所述背側(cè)風(fēng)機13設(shè)置于中間垂直隔板7和外垂直隔板18之間。這樣上水平隔板15、第一端部連接板5、下水平隔板16、外垂直隔板18、第二端部連接板6和內(nèi)垂直隔板17依次相連接構(gòu)成整個散熱裝置的框架，從而更便于整個散熱裝置以嵌入的方式安裝到機柜14中；另外，通過設(shè)置所述中間垂直隔板7，便于背側(cè)風(fēng)機13以及垂直放置的翅片式液冷換熱器9-2的安裝固定。
參見圖3-圖6，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，所述機柜14中設(shè)有由角鋼制成的支撐導(dǎo)軌12，所述下水平隔板16支承在支撐導(dǎo)軌12上。通過該結(jié)構(gòu)，整個散熱裝置的框架可以支承在所述支撐導(dǎo)軌12上，整個散熱裝置像抽屜一樣裝入到機柜14中，安裝相當(dāng)方便。
參見圖3-圖6，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，背側(cè)風(fēng)機13在豎直方向上分為兩排，每排包括多個沿水平方向排列的背側(cè)風(fēng)機13；另外，在內(nèi)垂直隔板17和外垂直隔板18的上端設(shè)有頂端風(fēng)機11。通過設(shè)置多個背側(cè)風(fēng)機13和頂端風(fēng)機11，有利于提高散熱效率。
參見圖3-圖6，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，所述通風(fēng)通道的進風(fēng)口同時與室內(nèi)和室外連通，根據(jù)不同的季節(jié)而采用室內(nèi)或室外空氣進行冷卻。具體地，通過機柜14的冷卻空氣在夏季采用室內(nèi)空氣，過渡季節(jié)則采用室外溫度較低的空氣過濾除濕后進入機柜14，并將機柜14散熱帶出機房。
參見圖3-圖6，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，所述通風(fēng)通道的排風(fēng)口通過排風(fēng)管道連接到機房外部。這樣當(dāng)排風(fēng)溫度較高時直接將排風(fēng)通過獨立的排風(fēng)管道排到機房外部，避免機房內(nèi)空氣溫度過高。
參見圖3-圖6，在抽屜隔板式熱管散熱裝置中，所述導(dǎo)熱熱管10為扁平熱管，該扁平熱管的水平段10-1和垂直段10-2分別通過焊接的方式與上水平隔板15和內(nèi)垂直隔板17連接在一起。扁平熱管具有寬闊的表面與水平隔板和內(nèi)垂直隔板17進行接觸，從而提高散熱效率，提高了系統(tǒng)的整體熱能利用效率，同時扁平熱管的結(jié)構(gòu)也適應(yīng)機柜14中狹窄扁平的空間。
本實施方式的一種機柜14頂置式換熱裝置的工作原理是：
機柜14里的電子設(shè)備長時間工作后，機柜14里存在很多熱量；通過設(shè)置于機柜14頂部的頂部風(fēng)機3將機柜14內(nèi)部的熱空氣通過機柜14底部孔板引入頂部翅片式液冷換熱器4，頂部翅片式液冷換熱器4將熱空氣熱量帶走，降低所通過的空氣溫度，從而降低了排入機房內(nèi)部的熱量。
上述為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述內(nèi)容的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。