[发明专利]冷却系统

说明书

本发明申请是国际申请日为2012年4月16日、国际申请号为“PCT/US2012/033740”、国家申请号为“201280030187.9”、发明名称为“高效冷却系统”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年4月13日提交的美国发明专利申请No.13/446,374、于2011年4月19日提交的美国临时申请No.61/476,783以及于2011年8月26日提交的美国临时申请No.61/527,695的优先权。上述每个申请的全部内容通过引用结合在本文中。

技术领域

本公开涉及冷却系统，更加具体地涉及高效冷却系统。

背景技术

本部分提供与本公开内容相关的、但未必属于现有技术的背景信息。

冷却系统对其中流体要被冷却的许多不同应用具有适用性。冷却系统用于冷却气体（例如空气）以及液体（例如水）。两个常见的示例为建立数据中心气候控制系统和用于“舒适冷却”（即对人存在的空间例如办公室进行冷却）的HVAC（暖通空调）系统。

数据中心是包括电子设备（例如计算机服务器）的集合的房间。数据中心和包括在其中的设备通常具有最佳的环境操作条件，特别是温度和湿度。用于数据中心的冷却系统通常包括气候控制系统（其通常被实施为冷却系统的控制的一部分），以保持数据中心的合适的温度和湿度。

图1示出了具有气候控制系统102（还被称为冷却系统）的典型的数据中心100的示例。数据中心100示例性地利用了“热”和“冷”通道方法，在该方法中，对设备机架104进行设置以创建热通道106和冷通道108。数据中心100还被例示为具有在底层地板112之上的活动地板（raised floor）110的活动地板数据中心。活动地板110与底层地板112之间的空间提供了从气候控制系统102的机房空调（“CRAC”）116向上流经活动地板110进入数据中心100的、用于经调节的供应空气（有时被称为“冷”空气）的供应空气室114。经调节的供应空气然后流入设备机架104的前部，经过安装在设备机架中的设备（未示出）（在该处，其对设备进行冷却），然后热空气通过设备机架104的后部或机架104的顶部排出。在变型中，经调节的供应空气流入机架的底部然后从机架104的后部或机架104的顶部排出。

应当理解，数据中心100可以不具有活动地板110或室114。在这种情况下，CRAC116通过进气口（未示出）吸入来自数据中心的经加热的空气，对所述空气进行冷却，并将冷却后的空气从图1的室中所示的出气口117排回至数据中心。CRAC116例如可以沿电子设备的行列进行设置，可以被布置成其冷却空气供应面对相应的冷通道，或被沿数据中心的壁进行布置。

在图1所示的示例性数据中心100中，数据中心100具有吊顶天花板118，该吊顶天花板118与天花板120之间的空间提供了热空气室122，从设备机架104排出的热空气被吸入该热空气室并且经过该热空气室流回CRAC116。每个CRAC116的回气室（未示出）将该CRAC116耦接至室122。

CRAC116可以为冷却水CRAC或直膨式（DX）CRAC。CRAC116耦接至向CRAC116提供经冷却的液体的散热装置124。散热装置124是将来自CRAC116的回流流体的热传递至冷却器介质（例如外面的环境空气）的装置。散热装置124可以包括空气冷却热交换器或液体冷却热交换器。散热装置124还可以是制冷冷凝器系统，在这种情况下，向CRAC116提供制冷剂，CRAC116可以是具有制冷剂压缩机的相变制冷剂空调系统。每个CRAC116可以包括控制CRAC116的控制模块125。

一方面，CRAC116包括可变容量压缩机，并且可以例如包括用于CRAC116的每个DX冷却回路的可变容量压缩机。应当理解，通常CRAC116可以具有多个DX冷却回路。一方面，CRAC116包括容量调制型压缩机或4步半封闭式压缩机，例如可从Emerson Climate Technologies、Liebert Coproration或Carlyle division of United Technologies获得的压缩机。CRAC116还可以包括一个或更多个空气流动单元119，例如风扇或鼓风机。空气流动单元119可以设置在CRAC116中，或者附加地或可替换地，可以设置在供应空气室114中，如室中121处所示。空气流动单元119、121作为举例可以具有变速驱动器。