[发明专利]用于对搁架进行自主冷却的冷却装置

说明书

本申请提供了一种用于对容纳有部件和风扇的搁架进行自主冷却的冷却装置，冷却装置包括闭合环路和敞开环路。在闭合环路中使用液体冷却以将热从部件的生热单元传递至液‑液热交换器的初级侧部。敞开环路中使用气‑液冷却单元以吸收通过风扇从搁架排出的热。来自冷供给管线的液体首先在气‑液冷却单元中被加热到一定程度，然后到达液‑液热交换器的次级侧部。初级侧部比次级侧部热，热从液‑液热交换器的初级侧部传递至次级侧部。液体以较高的温度从次级侧部排出至热返回管线。

技术领域

本技术涉及用于电子设备的冷却技术。特别地，公开了一种用于对搁架进行自主冷却的冷却装置。

背景技术

电子设备例如服务器、存储库、计算机盘等通常被分组在设备搁架中。大型数据中心和其他大型计算设施可以包括对成千上万个服务器进行支撑的成千上万个搁架。

搁架——包括安装在搁架的背板中的设备——会消耗大量电力并产生大量的热。在这种搁架中，冷却需求是重要的。某些电子设备比如处理器会产生如此多的热以至于它们在缺乏冷却的情况下可能会在几秒钟内失效。

风扇通常安装在设备搁架内，以向搁架安装式设备提供强制通风冷却。该解决方案仅将搁架内产生的热中的一些热转移至数据中心的一般环境。气-液热交换器——类似于散热器的翅片管热交换器——可以安装至搁架，以吸收该被转移的热中的一些热并将其输送至位于数据中心外部的另外的冷却设备、例如冷却塔。例如，图1是服务器搁架的高度示意性立体图，服务器搁架上安装了三(3)个气-液热交换器。服务器搁架10容纳产生大量热的多个服务器(未示出)。多个风扇12(示出了六个风扇但对本公开不进行限制)沿安装在服务器搁架10的背板20后面的三(3)个气-液热交换器14的方向排出来自服务器搁架10的被加热的空气。在图1上，气-液热交换器14以透明形式示出以便使风扇12是可见的。气-液热交换器14接收来自冷液体管线16的冷液体、例如水，并且使被加热的液体返回至热液体管线18。穿过气-液热交换器14的气流被略微冷却以使数据中心的环境温度保持在合理水平。

图2是单流式气-液热交换器的示意图。单流式气-液热交换器100包括框架102和连续的内部导管104。连续的内部导管104在一个端部处连接至液体入口106，而在相反端部处连接至液体出口108。液体入口106能够连接至供给管线比如冷液体管线16以用于接收冷液体、例如水。液体出口108能够连接至返回管线比如热液体管线18以用于使在操作中已吸收了来自穿过框架102的气流的热的液体返回。连续的内部导管104形成了在框架102内延伸的多个互连的平行部段110。

液体入口106连接至第一互连的平行部段110。除了最后一个互连的平行部段110之外，每个互连的平行部段110经由连续的内部导管104的大致U形部段112连接至下一个互连的平行部段110。最后一个互连的平行部段110连接至液体出口108。在液体入口106处接收的液体沿由各个箭头所示的方向在连续的内部导管104内流动，直到到达液体出口108为止。来自流过单流式气-液热交换器100的框架102的空气的热至少部分地被流过连续的内部导管104的液体吸收。

单流式气-液热交换器100是薄的，尤其在与服务器搁架10的厚度相比的情况下是薄的。由于单流式气-液热交换器100的薄型，单流式气-液热交换器100几乎没有增加服务器搁架10在数据中心中的总的空间占用。单流式气-液热交换器100的薄型还允许其通过使用铰接件(未示出)安装在服务器搁架10上，使得单流式气-液热交换器100可以像打开门时那样移到一边以提供通向设置在搁架10的背板20中的部件的通路。

框架102占据单流式气-液热交换器100的总宽度的大部分，这是因为连续的内部导管104的仅大致U形部段112在框架102的每一侧突出。因此，单流式气-液热交换器100提供了较宽的表面，该表面可以被从服务器搁架10排出的空气的流穿过。