[发明专利]机柜的冷却装置及机柜

说明书

本发明公开了机柜的冷却装置及机柜，包括冷凝区和设置于机柜设备排风侧的散热区，冷凝区与散热区之间通过隔板隔开，冷凝区处于封闭空间；冷凝区内布满蓄冷介质，蓄冷介质插入有蓄冷管道和热管，热管具有冷凝段和散热段，冷凝段位于冷凝区，散热段位于散热区；冷凝段外部套设供制冷剂通过的换热管道；机柜，包括柜体以及设置于柜体设备排风口的冷却装置；冷却装置安装于柜体内部。本发明中的热管冷凝段为套管式换热器，采用制冷剂对冷凝段进行冷却，换热效率高；蓄冷介质与换热管道直接接触，一方面可实现保冷，另一方面在断电等意外发生时，可避免冷却立即失效，延长保冷时间，避免设备过热损坏。

技术领域

本发明涉及机柜散热领域，更具体的说，它涉及机柜的冷却装置及机柜。

背景技术

随着服务器及网络通信设备性能的提升，使得机柜内部发热元件的密度越来越高。如果电子元器件所散发的热量不能及时排出到机柜外部环境中，就会积聚在机柜内部，导致机柜内的IT设备发生故障，从而给系统和设备本身造成损失。现有冷却形式根据气流影响的范围可分为房间级、列间级和机柜级，但对于房间级的气流控制方式，以降低整个房间的温度为目的，而为消除局部热点，降低整个房间的温度将造成能源的浪费。为此可采用热管技术，针对机柜内IT设备进行冷却。但热管冷凝段的散热存在的技术问题是：冷凝段的热量交换是通过空气对流方式实现，换热效率低下，而且受机柜外部环境温度波动的影响较大。热管内的气态相变介质经过管道进入室外换热器散热，管路复杂，因气态介质的存在，对管道的压力及气密性均有较高要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合套管式热管和蓄冷介质的冷却装置，通过套管式热管与热气流进行换热，蓄冷介质对热管保温，具有提高换热效率并且实现保冷的作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：机柜的冷却装置，包括冷凝区和设置于机柜设备排风侧的散热区，冷凝区与散热区之间通过隔板隔开，冷凝区处于封闭空间；冷凝区内布满蓄冷介质，蓄冷介质插入有蓄冷管道和热管，热管具有冷凝段和散热段，冷凝段位于冷凝区，散热段位于散热区；冷凝段外部套设供制冷剂通过的换热管道。换热管道之间互相连通。

优选的，热管冷凝段与换热管道构成套管式热管。

优选的，封闭空间由围板、顶板和隔板构成；散热区具有热风进入的进风口，以及冷风流出的出风口。

优选的，冷凝区与散热区上下设置。

优选的，蓄冷管道向散热区延伸。

优选的，冷凝区包括换热区和蓄冷区，换热区位于冷凝区中部，蓄冷区沿换热区周边设置，热管位于换热区，蓄冷管道位于蓄冷区；或者热管和蓄冷管道交替布置。

优选的，热管与换热管道之间设有布满蓄冷材料的导热管道，蓄冷材料为基于石墨烯的复合相变材料。

优选的，蓄冷管道和换热管道的一端均与进液管连通，蓄冷管道和换热管道的另一端均与出液管连通。

优选的，进液管和出液管均从顶板伸出。

优选的，机柜，包括柜体以及设置于柜体设备排风口的冷却装置；冷却装置安装于柜体内部。

本发明相比现有技术优点在于：1、热管冷凝段为套管式换热器，内管为热管，内管中是相变物质，外管为换热管道，换热管道内为制冷剂，采用制冷剂对冷凝段进行冷却，换热效率高；蓄冷介质与换热管道直接接触，一方面可实现保冷，另一方面在断电等意外发生时，可避免冷却立即失效，延长保冷时间，避免设备过热损坏。

2、冷凝区中的蓄冷管道向散热区延伸，使机柜排出的热空气不仅经过热管散热段进行冷却，同时经过蓄冷管道进行冷却，使热空气得到多次冷却。

3、在热管与换热管道之间增加了内部布满蓄冷材料的导热管道，导热管道能多次保证蓄冷稳定；蓄冷材料为基于石墨烯的复合相变材料，石墨烯作为框架材料，导热性好，而且为固体，不易泄露。