用于冷却网络机柜的热交换器和方法技术

本发明专利技术涉及用于水冷网络机柜的热交换器（２），并且涉及用于冷却网络机柜，具体地服务器机柜的方法。热交换器是空气－水热交换器，其以冗余形式被构建，并且确保防漏布置和网络机柜中的冷却。热交换器具有两个热交换器元件，其具有分开的冷却水连接（１３、１４），两个热交换器元件被布置成伴随形成空间（５），用于从机柜内部供应废气。隔板（１０）以可调节的形式被布置在空间中，并且在故障的情况下，例如热交换器元件或冷却回路故障时，借助隔板被空气动力地阻塞相对应的热交换器元件。全部废气在完好的热交换器元件中冷却并且被供应到机柜内部，使得不必要中断操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
的热交换器，和根据权利要求19的前序部分的用于冷却网络机柜的方 法。
技术介绍
.已知的用于液体冷却网络机柜的热交换器为空气-液体热交换器， 具体地为空气-水热交换器，其适于从网络机柜，特别是服务器机柜去 除高功率损耗。在DE 20 2004 006 552 U和WO 2005/104 642 Al和KN(JRR AG 的因特网条目"CoolTherm"屮，已知液体冷却的服务器机柜，其在较 低区域并且因此在重叠的服务器下方具有空气-水热交换器。热量交换 器被连接到建筑的冷水供应源，初始水温度为大约12° C并且总的废 热经El」冷却水路被排出到外部而不损害空调。机柜中的空气在闭合的 回路中流动，并且有利地，穿过所有服务器有相等长度的流动路径。 冷却空气在温度20至25。 C在前部由服务器风扇从热交换器吸出，并 且以增加的温度在背而被去除。废气被吸入到服务器后部，并且借助 风扇被强制流过机柜的后门中的废气管道向下进入热交换器。在底部具有空气-水热交换器的已知的CoolTherm服务器机柜确保 每一个机柜大于4至6 kW的高冷却性能，以使可以互连方式在计算中 心等地安装高功率服务器并且可建立具有非常高的组装密度的服务器 机柜。对高利用率或容错计算中心的服务器机柜的需求增加，以冗余地 设讨浙有功能上关键的组件。在CoolTherm服务器机柜的情况下，风扇被例如提供具有n+l冗 余。作为纯粹被动的组件的空气-水热交换器公认地具有相对少的故障 的可能性。然而，没有]00%故障安全性。RTTAL的液体冷却包(LCP) (RITTAL因特网条目，产品目录 HB31/系统空调)允许在热交换器方形成冗余。LCP包括冷却架，其位 于服务器机柜的侧面或也可位于两个服务器机柜之间并且可接收高达 三个或甚至四个重叠安装的空气-水热交换器冷却模块。在两个服务器 机柜之间具有LCP的吋，在每个情况下，对于右和左侧服务器机柜的 每一个情况， 一个侧而LCP和屮心LCP组成冗余。作为侧向布置热交换器模块或冷却架的结果，所述冷却系统具有 更大的泄漏的危险，并且也导致更大的空问要求，并且由于更大的宽 度，其不能满足计算中心中的杉L柜行的参考网格。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发一种空气-液体热交换器，其被冗余地建造并 且确保在网络机柜屮，具体地在服务器机柜中的紧凑的友好组装和友 好维护，以及防漏地布置。同吋，冗余热交换器必须与迄今在CoolTherm 服务器机柜屮使用的冇效的空气-液体热交换器相兼容。通过用于冷却 网络机柜，只休为服务器机柜的方法，借助冗余地建造的空气-水热交 换器，可确保在故障吋的全部冷却性能而不用中断操作。从设备的观点，通过权利要求1的特性实现了本专利技术的该目的。 从方法的观点，通过权利要求19的特性实现了本专利技术的该H的。适当 的和有利的改进出现在从属权利耍求和关于附图的特定说明中。本专利技术的基本思路是通过在热交换器壳体中的两个热交换器元件 的适当布置而实现兼容和冗余，并且提供具有分开的冷却水连接的两 个独立的热交换器元件。以下为有利的，即，例如可被构建为独立的 管状/翼状块的两个热交换器元件可在每种情况下可拆卸地连接到冷水 网络或总管或二次冷却器的分开的管路的前向和返回处。根据本专利技术，隔板可调节地置于通过热交换器元件彼此间以一定 角度布置而形成的热交换器的空气进入侧开口空间中。此隔板可从两 个热交换器元件受到将被冷却的废气的作用且优选地为中心位置的位 置转动到阻塞位置。在每种情况下阻塞位置引起两个热交换器元件中 的--个被盖住，并且因此导致废气供应的空气动力地阻塞，结果，在 每种情况下，另一个热交换器元件受到全部废气流的作用。从方法的观点，在正常操作下，两个热交换器元件受到冷却液体 的作用，优选地，受到来自建筑总管的冷水或来自专用冷却水网络或 计算中心的总管的冷却水的作用，并且废气也受到耗散的热量的作用。 在正常操作下，可调节的隔板位于中心位置，并且经过空气进入侧流 进热交换器的废气流在两个热交换器元件上分配。流经两个热交换器 元件的空气作为冷却空气流从所述两个热交换器元件流出，进入空气 出口区域，并且被供应到将被冷却的服务器和/或类似的组件。在故障情况下，隔板被移动到阻塞位置。故障可为例如由于泄漏 或中断引起的热交换器元件的故障。另一种故障情况为在连接的热交 换器元件不再被供应冷水吋的冷却回路的故障。如果冷却回路发生故 障，则通过空气导流片的临吋的转动，全部废气流可通过连接到完好 冷却回路的热交换器元件。这样，服务器机柜可继续工作直到故障被 排除。仅需以以下方式转动空气导流片转动，即，确保空气动力地阻 塞冷水供应故障的热交换器元件的废气供应。先决条件为两个热交换在优选实施例中，两个热交换器元件具有平行六面体的结构，并 且被布置成使得空气进入侧空间在水平截面上为V形，并且使得空气 出口区域大体为W形。通常，位于服务器机柜中的例如在其底部的本 专利技术热交换器的热交换器壳体的空气进入侧位于机柜的后部，而热交 换器壳体的空气出口侧位于机柜前部区域。然而，空气从机柜后部通 过热交换器沿向前的方向流过。然而，也可能是包括机柜侧壁的回转 布置或更改90。的布置。适当地，位于空气进入侧空间中的可调节隔板为竖直的，并且尺 寸被设置成对应于等同建造的热交换器单元的竖直纵向侧，这些热交 换器单元限定大约V形状的空间并且如果必要将由隔板覆盖，从而确 保废气流的必要的"单侧"阻塞。有利地，隔板可围绕竖直枢轴被调节，竖直枢轴位于空间中但靠 近空气出口区域。适当地，枢轴位于实际上邻近两个热交换器元件的 竖直内边沿的区域中。如果两个热交换器元件在每种情况下放置在分开的、水平可调节 的支撑元件上，则具有相关热交换器元件的并且独立于其它支撑元件的每个支撑元件可从热交换器壳体抽出。在由于热交换器元件中的--个的问题而产生故障的情况下，例如在泄漏或中断发生时，有问题的 热交换器元件可在与冷却水系统分开后从热交换器壳体抽出，随后被 拆除并且修复或由新的元件更换。无需为此中断工作，并且一旦在隔 板转动后有问题的热交换器元件被覆盖，在第二、可工作的热交换器 元件去除从废气流散发的全部热量。适当地，由冷凝/泄漏水收集水箱形成热交换器壳体的下部，收集小到最小或实际上排除。如果隔板可被固定在实现正常位置的中心位置，并且可选地被固 定在两个可能的阻塞位置，这将为有利的。这确保不会无意地改变隔 板位贾。在释放紧固或锁定操作后，隔板可通过手或借助驱动器，例如气 压弹究或电机而从中心位置被调节并且被带到阻塞位置。在故障被排 除并且可以两个热交换器元件的操作再次执行正常操作吋，以相同方 式返回到屮心位置。适当地，在两个热交换器元件和它们的冷却水供应源的附近，冇 用于故障检测和ffl于发出故障或警告信号的传感器，具体为流量和泄的转动在警告信号后手动地或借助于驱动器进行。也可进行自动隔板 调节。如果可移动的隔板被转动并靠在一个热交换器元件上，并且通过 所述元件防止空气流动，使得全部气流被引导流过另一个热交换器元 刊:，对安装在机柜中的服务器、交换机等供应来自气流流经的热交换 器元件的冷却空气。为了保证均匀的服务器冷却空气供应，优选地为 可调节的并且采用片形式的空气导流元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水冷却网络机柜的热交换器，　具有壳体（６），其具有用于废气流的空气进入侧（７）和用于来自所述热交换器（２）的冷却空气的空气出口侧（８），其中布置着相互之间成一个角度并且伴随着形成空间（５）的两个热交换器元件（３、４），该空间（５）在所述空气进入侧开口，其特征在于　为了所述热交换器（２）的冗余构造，所述热交换器元件（３、４）具有分开的冷却水连接（１３、１４），　隔板（１０）位于所述两个热交换器元件（３、４）之间的所述空间（５）中，并且　所述隔板（１０）可从用于将所述废气流供应到所述两个热交换器元件（３、４）的位置调节到阻塞位置，用于空气动力地阻止所述两个热交换器元件（３、４）中的一个，且用于在每种情况下将所述废气流供应到另一个热交换器元件（４，３）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P科赫，
申请(专利权)人：克尼尔有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]