电子设备收纳装置以及电子设备冷却系统制造方法及图纸

蒸汽管(103)连接多个热量接收部分(102)中的每个和散热部分(200)。液体管(104)连接多个热量接收部分(102)中的每个和散热部分(200)。旁通管(105)将蒸汽管(103)与液体管(104)连接。阀(106)打开和关闭旁通管(105)的管流动路径。第一连接部分(107)连接蒸汽管(103)与旁通管(105)。第二连接部分(108)连接液体管(104)与旁通管(105)。此外，第一连接部分(107)布置在比第二连接部分(108)高的位置处。因此，能够在短时间内有效地传送制冷剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电子设备收纳装置以及电子设备冷却系统，并且涉及例如用于冷却容纳在机架中的电子设备的技术。
技术介绍
近年来，随着互联网服务的发展，数据中心的角色增强，执行信息处理的服务器与网络设备被聚集在数据中心中。而且，随着由数据中心处理的信息量增加，由数据中心消耗的电量增加。特别地，电子设备容纳在数据中心中，并且用于冷却电子设备的空调设备消耗由数据中心消耗的总电量的一大部分。在电子设备中，使用了包括发热元件的多个电子部件，诸如中央处理单元(CPU)、多芯片模块(MCM)等。这种空调设备消耗由数据中心消耗的总电量的大约一半。因此，要求减少在数据中心中空调使用的电量。为此目的，已经尝试了如下方法，即在不使用空调设备的情况下，从用于容纳电子设备的电子设备收纳装置的机架主体排放的热量被直接传输至建筑物的外部并被排放至外部空气。通过采取这种方法，可减少在数据中心中空调使用的电量。而且，除了通过泵循环从外部供应的冷水的方法以外，利用制冷剂的相位变化现象的方法作为用于将从电子设备收纳装置的机架主体排放的热量传输至构建物外部的方法也是已知的。在利用制冷剂的相位变化现象的方法中，通过重复蒸发现象以及冷凝现象来使制冷剂循环(这种重复运动也被称为蒸发-冷凝循环)，其中在制冷剂的相位从液体变成蒸汽时发生蒸发现象，在制冷剂的相位从蒸汽变成液体时发生冷凝现象。在利用制冷剂的相位变化现象的方法中，在不使用外部驱动力(诸如，泵等)的情况下自然地循环制冷剂，并且由于利用了潜热，所以可以实现大量热传递。因此，预计有助于减少在数据中心中空调使用的电量。例如在专利文献1中公开了利用制冷剂的相位变化现象的上述方法(其也被称为制冷剂自然循环冷却方法)。在专利文献1中公开的制冷剂自然循环冷却方法中，从安装在服务器机架26中的电子设备排放的热量经由制冷剂被传输至安装在机架后表面上的蒸发器34。当制冷剂的相位从液体变成蒸汽时，从电子设备排放且传输至蒸发器34的热量被作为蒸发热量消耗，并且该热量被传输至位于建筑物外部的冷却塔38和76。因此，可降低服务器机房的温度。而且，柔性蒸汽管78和柔性液体管80被连接至蒸发器34。蒸汽管78被设置用于传输蒸汽。液体管80被设置用于传输液体。引文列表专利文献专利文献1日本专利申请特许公开第2011-165707号
技术实现思路
技术问题然而，在专利文献1中描述的技术中，在搬运或运输制冷剂自然循环冷却系统之后，或者为了维护工作等在执行了排空蒸发器34中的空气的过程之后，制冷剂自然循环冷却系统在该冷却系统的操作的初始阶段具有如下问题。第一个问题在于，在冷却系统的操作的初始阶段，冷却性能降低。即，在专利文献1中描述的技术中，当安装在服务器机架26的后表面上的蒸发器34接收从电子设备排放的热量时，制冷剂的相位从液体变成蒸汽，并且蒸汽(汽相制冷剂)通过蒸汽管78流动到冷却塔38和76。而且，当汽相制冷剂在冷却塔38和76中冷却时，制冷剂变成制冷剂液体(液相制冷剂)，并且液相制冷剂从冷却塔38和76通过液体管80再次流回到蒸发器34。这里假定蒸发器34包括布置在服务器机架26的后表面上的多个热量接收部分(未示出)。在这个操作状态下，制冷剂液体被均匀地分配至多个热量接收部分。多个热量接收部分可在竖直(上下)方向上从服务器机架26的整个后表面接收从电子设备排放的热量。因此，从电子设备排放的大量热量可被传输至冷却塔38和76。然而，当通过制冷剂的相位变化实现制冷剂的自然循环时，必须排空冷却系统中的空气并使其处于饱和蒸汽压力环境下。为了这个目的，在将制冷剂倒入冷却系统中之后，通过使用真空泵(未示出)来执行排空冷却系统中的空气的过程。在这种情况下，倒入冷却系统中的制冷剂在吸入方向上与冷却系统中的空气一起流动通过蒸汽管78。由于这个原因，在执行了排空冷却系统中的空气的过程之后的操作冷却系统的初始状态下，在多个热量接收部分之间大量制冷剂液体积聚在竖直方向上位于服务器机架26的下部中的热量接收部分中。当冷却系统处于这种状态下时，过量的制冷剂液体积聚在位于服务器机架26的竖直下部中的热量接收部分中。当从服务器机架26到冷却塔38和76的传送距离很长时，该积聚的液体不能到达冷却塔36和78，并且在蒸汽管78中再次向下流动。在此时，向下流动的积聚液体与向上流动的蒸汽碰撞。因此，蒸汽的流动被阻塞，并由此降低了热量传输能力。而且，在冷却系统的操作的初始状态阶段，由于在布置于服务器机架26的竖直上部中的热量接收部分中不存在制冷剂，所以不发生制冷剂的相位变化。由于这个原因，服务器机架26的上部将从电子设备排放的热量直接排出到服务器机架26的外部。因此，降低了冷却系统的冷却性能。第二个问题在于，在冷却系统以最大散热率(在最大散热率时可传输最大量的热量)操作之前花费过多的时间。即，制冷剂液体通过液体管80从冷却塔38和76供应至蒸发器34。在蒸发器34中，制冷剂液体在服务器机架26的竖直方向上以从最上面的热量接收部分到最下面的热量接收部分的顺序供应至多个热量接收部分。因此，在冷却系统的操作的初始状态阶段时在位于服务器机架26的竖直下部中的热量接收部分中积聚的制冷剂经过一段时间被均匀地分配至多个热量接收部分。此时，多个热量接收部分可从服务器机架26在竖直(上下)方向上的整个后表面接收从电子设备排放的热量。结果，从电子设备排放的最大量的热量可被传输至冷却塔38和76。然而，由于在蒸汽管78中存在积聚的液体，所以向上流动的蒸汽的流动被积聚的液体阻塞。因此，制冷剂缓慢地循环并且在所有热量接收部分完全工作之前花费过多时间。鉴于上文提及的情况作出本专利技术，并且本专利技术的目的在于提供一种使制冷剂能够在短时间内有效地传输的技术。问题的解决方案本专利技术的电子设备收纳装置包括：机架，该机架容纳具有发热部件的电子设备；多个热量接收部分，该热量接收部分沿着竖直方向布置在机架的后表面上，并接收电子设备的热量；散热部分，该散热部分消散由多个热量接收部分中的每个接收的电子设备的热量；蒸汽管，该蒸汽管连接至多个热量接收部分中的每个；液体管，该液体管连接散热部分和多个热量接收部分中的每个；旁通管，该旁通管连接蒸汽管和液体管；阀，该阀打开和关闭旁通管的流动路径；第一连接部分，该第一连接部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备收纳装置，包括：机架，所述机架被构造成容纳具有发热部件的电子设备，多个热量接收部分，所述热量接收部分沿着竖直方向布置在所述机架的后表面上，并被构造成接收所述电子设备的热量，蒸汽管，所述蒸汽管被构造成连接散热部分和多个所述热量接收部分中的每个，所述散热部分用于消散由多个所述热量接收部分中的每个接收的所述电子设备的热量，液体管，所述液体管被构造成连接所述散热部分和多个所述热量接收部分中的每个，旁通管，所述旁通管被构造成连接所述蒸汽管和所述液体管，阀，所述阀被构造用于打开和关闭所述旁通管的流动路径，第一连接部分，所述第一连接部分被构造成连接所述蒸汽管和所述旁通管，以及第二连接部分，所述第二连接部分被构造成连接所述液体管和所述旁通管，其中所述第一连接部分被布置在比所述第二连接部分的位置高的位置处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.20 JP 2013-2399751.一种电子设备收纳装置，包括：
机架，所述机架被构造成容纳具有发热部件的电子设备，
多个热量接收部分，所述热量接收部分沿着竖直方向布置在所述
机架的后表面上，并被构造成接收所述电子设备的热量，
蒸汽管，所述蒸汽管被构造成连接散热部分和多个所述热量接收
部分中的每个，所述散热部分用于消散由多个所述热量接收部分中的
每个接收的所述电子设备的热量，
液体管，所述液体管被构造成连接所述散热部分和多个所述热量
接收部分中的每个，
旁通管，所述旁通管被构造成连接所述蒸汽管和所述液体管，
阀，所述阀被构造用于打开和关闭所述旁通管的流动路径，
第一连接部分，所述第一连接部分被构造成连接所述蒸汽管和所
述旁通管，以及
第二连接部分，所述第二连接部分被构造成连接所述液体管和所
述旁通管，其中
所述第一连接部分被布置在比所述第二连接部分的位置高的位置
处。
2.根据权利要求1所述的电子设备收纳装置，其中所述蒸汽管和
所述液体管分别具有布置在与竖直方向近似垂直的方向上的水平区
段，并且所述蒸汽管和所述液体管被布置成在近似竖直方向上在水平
区段的位于所述蒸汽管和所述液体管的热量接收部分侧的端部与所述
机架的顶边缘部分之间延伸，并且在所述水平区段的位于所述蒸汽管
和所述液体管的散热部分侧的端部与所述散热部分之间延伸，并且
所述旁通管在所述水平区段中连接所述蒸汽管和所述液体管。
3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉川实，稻叶贤一，佐藤正典，小路口晓，松永有仁，千叶正树，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP