[發明專利]管道結構、使用管道結構的冷卻裝置及制冷劑蒸氣輸送方法

有效

• 申請號: 201480062251.0
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN105723167B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 千葉正樹;吉川實;小路口曉;稻葉賢一;松永有仁;佐藤正典;保坂忠男;中村安仁
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社;NEC平臺株式會社
• 主分類號: F25B41/00
• 分類號: F25B41/00;F16L23/02;H05K7/20
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 梁曉廣,關兆輝

技術領域

本發明涉及用于半導體裝置、電子裝置等的冷卻裝置的管道結構，具體地涉及一種管道結構、包括該管道結構的冷卻裝置以及輸送制冷劑蒸氣的方法，其用于采用蒸發冷卻系統的冷卻裝置，其中通過制冷劑的蒸發和冷凝循環進行熱輸送和熱輻射。

背景技術

近年來，隨著信息處理技術的改進和網絡環境的進化，所需的信息處理量越來越大。為了處理巨量的數據，已經在多個區域建立并運行數據中心(DC)。數據中心(DC)定義為服務器和數據通信裝置在其中安裝并運行的專用設施。為了穩定地操作這種數據中心(DC)，必須保持設施內服務器機房中恒定的溫度和濕度。這造成如果服務器的發熱量增加則空調的能耗顯著增大的問題。

為了解決上述問題，一直在研發降低空調能耗的技術，且專利文獻1中描述了技術的實例。專利文獻1中描述的相關冷卻單元具有冷卻單元可附連到服務器機架的后門的結構。相關冷卻單元由輻射單元、風機單元和框架單元組成，輻射單元移除從后表面排出的熱空氣的熱量，風機單元中布置有強制排出熱空氣的風機，框架單元將這些單元組裝成一體。一體構造的所述冷卻單元構成機架的后門。

圖6示出包括在相關冷卻單元的輻射單元內的管總成的構造。管總成500包括橫向管510和一組縱向管521和522，橫向管510側向蜿蜒布置成具有多個曲折形狀，一組縱向管521和522縱向布置并連接到橫向管510。縱向管521和522分別連接到一組下部管531、532和上部管541、542，以使制冷劑循環。

下部管531、縱向管521、以及上部管541構成流入管，以在熱吸收之前使制冷劑沿由箭頭C1指示的方向流動。下部管532、縱向管522、以及上部管542構成流出管，以在熱吸收之后使制冷劑沿由箭頭C2指示的方向流動。下部管531和532的另一端通過軟管連接到放置在室外的熱交換器。形成了使制冷劑循環的冷卻系統，其中已吸收熱量并流回流出管的下部管532的制冷劑流出到熱交換器。此時，采取驅動泵以強制使制冷劑循環。

這樣，管總成500具有橫向管510的總結構，且橫向管510的功能帶來冷卻效果。橫向管510是多個橫向管組511、512至51n的集合，其中具有三個曲折的蜿蜒管道結構是成對的，例如如圖6所示。形成了管總成500的構架，以沿縱向管521和522從頂部向底部布置多個橫向管組511至51n，并將每個橫向管組的管端焊接到各縱向管。

據說，根據相關冷卻單元，這種構造能夠形成具有增強冷卻效率的冷卻系統。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請公開第2010-041007號(第[0017]至[0043]段以及圖3)

發明內容

技術問題

如上所述，專利文獻1中描述的相關冷卻單元具有其中冷卻單元可附連到服務器機架的后門的結構。因為用于電子裝置的機架、諸如服務器機架的一些后門在高度上等于或大于2米，所以冷卻單元尺寸增加。

另一方面，在相關冷卻單元的輻射器單元中，通過將多個橫向管組的管端焊接和連接到縱向管而形成管總成。因而，如果冷卻單元尺寸增加，則制冷劑流過的每個管(制冷劑管道)的連接點增加，且連接部分內制冷劑蒸氣的壓力損失也增加。結果，當在相關冷卻單元中采用管總成(管道結構)時，在大型冷卻單元中存在冷卻能力降低的問題。

在采用專利文獻1中描述的相關冷卻單元和熱交換器的冷卻系統中，采取驅動泵以強制使制冷劑循環。但是，在該情況下，存在冷卻系統的能耗增加的問題。

因此，在使用附連到電子裝置的機架后門的冷卻裝置的情況下，如果包括管道結構的冷卻裝置尺寸增大，則存在難以在不造成能耗增加的情況下避免冷卻能力減小的問題。

本發明的目的是提供一種管道結構，包括管道結構的冷卻裝置以及用于輸送制冷劑蒸氣的方法，以解決如果包括管道結構的冷卻裝置尺寸增加則難以在不造成能耗增加的情況下避免冷卻能力減小的問題。

解決問題的方案

根據本發明示例方面的管道結構包括：管狀部分，所述管狀部分包括制冷劑流過的第一流動通道和圍繞第一流動通道的殼體區域；引入部分，所述引入部分構成殼體區域的一部分，并包括連接到第一流動通道的第二流動通道；以及連接部，在所述引入部分的兩個端部中，所述連接部位于在與第二流動通道連接到第一流動通道的一側上的端部相背的一側上的端部處。

根據本發明的示例方面用于輸送制冷劑的方法包括：使第一制冷劑沿第一方向流動；使第二制冷劑沿不同于第一方向的第二方向流動；以及使第一制冷劑和第二制冷劑匯合，使得第一方向與第二方向之間在同一平面上的角度可以是銳角。