【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据中心，尤其是涉及一种气液换热设备及数据中心制冷系统。
技术介绍
1、数据中心，也称互联网数据中心（internet data center，idc），是集中管理（包括存储、处理和分发）数据的设施。从硬件方面看，数据中心就是一个内部设有大量服务器的超大号机房。这些服务器工作时所产生的热能会使数据中心内温度升高，这不仅会恶化数据中心运维人员在数据中心室内的工作环境，更重要的是会影响服务器元器件的正常工作，降低服务器的计算效率，所以数据中心都配有制冷系统，如风冷系统、液冷系统。其中液冷系统是以低温的液冷介质直接喷淋或浸泡服务器来降低服务器温度的制冷系统。液冷方案具有能耗低、降温效果好、噪声低等优点，具有广阔的发展前景，是未来数据中心制冷的主流趋势。不过液冷方案仅适用于对设备的直接降温，数据中心室内的环境温度还是要依靠空调等风冷设备来调节，空调不仅部署成本高，而且能耗高所以导致使用成本也高。
2、基于此，现在亟需提供一种新的制冷方案，以降低数据中心制冷系统的成本。
技术实现思路
1、为了降低数据中心环境制冷的能耗与成本，本申请实施例提供一种气液换热设备及数据中心制冷系统。
2、第一方面，本申请提供一种气液换热设备，包括导热本体，所述导热本体内部中空形成介质腔，所述介质腔具有介质入口与介质出口，所述介质入口被配置为与冷介质管道连通，所述介质出口被配置为与热介质管道连通，所述冷介质管道输送的冷介质流入所述介质腔，在所述介质腔中同所述气液换热设备外的热空气换
3、所述导热本体上面积最大的两个表面分别为第一表面、与所述第一表面相对的第二表面，且所述第一表面与所述第二表面中的至少一个被配置为朝向风机的风口；所述导热本体上还设有若干贯穿通道，所述贯穿通道可供所述第一表面所在第一侧的空气流动至所述第二表面所在的第二侧。
4、通过采用上述技术方案，提供一种可以设置在数据中心室内的气液换热设备，该气液换热设备的导热本体内部中空形成介质腔，冷介质管道输送的冷介质通过介质腔的介质入口流入介质腔，在介质腔内与气液换热设备外部的热空气换热，实现对空气的降温。换热过程中冷介质吸热，温度上升变成热介质，然后通过介质出口流入热介质管道，沿着热介质管道被输送回介质冷却设备进行冷却后重新变为冷介质，随后再流入冷介质管道进行循环。同时与气液换热设备配合的风机可以增强气液换热设备周围冷空气与远处热空气的对流。气液换热设备结合风机可以起到制冷空调的作用，不过相较于制冷空调压缩机工作的高功耗，气液换热设备直接以冷介质管道输送的冷介质作为冷源，能够显著降低制冷功耗，降低数据中心环境制冷的经济成本。进一步地，第一表面与第二表面是导热本体上最大的两个表面，是空气与介质换热的两个主要表面，风机的风口朝向第一表面与第二表面中的一个，能够使得热空气更多地流向导热本体，冷空气更快地从导热本体附近流走，提升了换热效率。同时贯穿通道的设置不仅可以让导热本体两侧的空气对流，而且空气在贯穿通道内流动时，还可以充分地与导热本体进行换热，这进一步增强了气液换热的效率与充分程度，提升了基于气液换热设备所实现的制冷系统的制冷效果。
5、可选地，所述贯穿通道在所述第一表面、所述第二表面的通道口分别为第一通道口、第二通道口；所述贯穿通道的内壁上设有螺旋导风槽，所述螺旋导风槽沿着所述贯穿通道的内壁从所述第一通道口螺旋且连续地延伸至所述第二通道口。
6、通过采用上述技术方案，在贯穿通道的通道壁上设置螺旋导风槽，螺旋导风凹槽对流入贯穿通道的空气具有导流作用，其能够引导空气在贯穿通道内沿着螺旋路径流动，这样可以延长空气在贯穿通道内的流动路径，延长空气在贯穿通道内的停留时间，也即延长空气与介质的换热时间，从而增强气液换热的充分性，提升基于气液换热设备实现的制冷系统的制冷效果。
7、可选地，所述第一表面与所述第二表面平行，所述贯穿通道的轴线与所述第一表面倾斜相交，且所述第二通道口在所述第一表面上的正投影与所述第一通道口部分重叠，所述正投影为沿着垂直于投影面的投影线在所述投影面上的投影。
8、通过采用上述技术方案，贯穿通道倾斜贯穿导热本体，相较于贯穿通道垂直贯穿导热本体的情况，倾斜贯穿的贯穿通道具有更长的通道长度，这样可以增加空气在贯穿通道内的停留时间，从而通过增加换热时间提升换热充分性与换热效果。另外，第一通道口与第二通道口在第一表面上的正投影至少部分重叠，这样可以使得空气更容易流入贯穿通道内，进而增强第一侧与第二侧空气的流动性。
9、可选地，所述贯穿通道的轴线穿过所述介质腔，且所述贯穿通道的外壁为弧面外壁，所述弧面外壁上与所述介质入口距离最近的一点为最近切点，所述弧面外壁过所述最近切点的切面为最近切面，所述介质入口与所述弧面外壁分别位于所述最近切面的两侧。
10、通过采用上述技术方案，贯穿通道的弧面外壁位于介质腔内，同时介质入口与贯穿通道的外壁分别位于弧面的最近切面的两侧，这样弧面外壁的弯曲不会形成蓄留介质的低洼，可以防止自介质入口流入的介质停留在低洼中不能流出的问题，减少了介质腔中的死角，提升了介质在介质腔中的流动性。更重要的是，从介质入口流入的介质冲击在贯穿通道的弧面外壁上，其原本的流动路径被改变，这样可以在介质腔中形成湍流，防止介质腔中心的介质未能充分换热就直接流出的问题，提升了介质换热的充分性与换热效果。
11、可选地，所述导热本体的表面设有多个导热凸起，且所述导热凸起在所述导热本体各区域中分布的密集程度同所述区域与所述介质入口间的距离呈负相关关系。
12、通过采用上述技术方案，在导热本体上还设置有多个导热凸起，导热凸起伸入到空气中，能够能广泛地吸收空气中的热能并传导至介质腔中，增强了导热本体的导热的效果，进而增强了气液换热设备的换热效果，提升了数据中心制冷系统的制冷效果。
13、可选地，所述气液换热设备还包括设置于所述介质腔内的导流换向件，所述导流换向件具有固定于所述介质腔的内壁的冲击面板；所述冲击面板的至少部分边缘同所述介质腔的内壁间存在间隙，且所述冲击面板被配置为改变自所述介质入口流入的所述介质的流动路径。
14、通过采用上述技术方案，在气液换热设备的介质腔内还设置有导流换向件，介质入口处流入的介质冲击在冲击面板上，原本的流动路径被改变，因此通过导流换向件可以在介质腔中形成湍流，防止介质腔中心的介质在未能与外部重庆充分换热的情况下就直接流出的问题，提升了介质换热的充分性与换热效果。
15、可选地，所述导流换向件还包括固定支架，与所述介质腔的内壁无接触的所述冲击面板通过所述固定支架固定于所述介质腔的内壁，且所述冲击面板为弧形面板，所述弧形面板向着所述介质出口所在的一侧弯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气液换热设备，其特征在于，包括导热本体，所述导热本体内部中空形成介质腔，所述介质腔具有介质入口与介质出口，所述介质入口被配置为与冷介质管道连通，所述介质出口被配置为与热介质管道连通，所述冷介质管道输送的冷介质流入所述介质腔，在所述介质腔中同所述气液换热设备外的热空气换热，换热后形成的热介质通过所述介质出口流入所述热介质管道；所述冷介质管道的入口与所述热介质管道的出口分别同介质冷却设备连通，所述介质冷却设备被配置为对所述热介质管道输送回的热介质进行冷却处理，并向所述冷介质管道输送冷却得到的所述冷介质；
2.如权利要求1所述的气液换热设备，其特征在于，所述贯穿通道在所述第一表面、所述第二表面的通道口分别为第一通道口、第二通道口；所述贯穿通道的内壁上设有螺旋导风槽，所述螺旋导风槽沿着所述贯穿通道的内壁从所述第一通道口螺旋且连续地延伸至所述第二通道口。
3.如权利要求2所述的气液换热设备，其特征在于，所述第一表面与所述第二表面平行，所述贯穿通道的轴线与所述第一表面倾斜相交，且所述第二通道口在所述第一表面上的正投影与所述第一通道口部分重叠，所述正投影为沿着垂
4.如权利要求1所述的气液换热设备，其特征在于，所述贯穿通道的轴线穿过所述介质腔，且所述贯穿通道的外壁为弧面外壁，所述弧面外壁上与所述介质入口距离最近的一点为最近切点，所述弧面外壁过所述最近切点的切面为最近切面，所述介质入口与所述弧面外壁分别位于所述最近切面的两侧。
5.如权利要求1所述的气液换热设备，其特征在于，所述导热本体的表面设有多个导热凸起，且所述导热凸起在所述导热本体各区域中分布的密集程度同所述区域与所述介质入口间的距离呈负相关关系。
6.如权利要求1至5任一项所述的气液换热设备，其特征在于，所述气液换热设备还包括设置于所述介质腔内的导流换向件，所述导流换向件具有固定于所述介质腔的内壁的冲击面板；所述冲击面板的至少部分边缘同所述介质腔的内壁间存在间隙，且所述冲击面板被配置为改变自所述介质入口流入的所述介质的流动路径。
7.如权利要求6所述的气液换热设备，其特征在于，所述导流换向件还包括固定支架，与所述介质腔的内壁无接触的所述冲击面板通过所述固定支架固定于所述介质腔的内壁，且所述冲击面板为弧形面板，所述弧形面板向着所述介质出口所在的一侧弯曲。
8.一种数据中心制冷系统，其特征在于，包括设于数据中心室内的风机、如权利要求1至7任一项所述的气液换热设备，设于所述数据中心室外的介质冷却设备，连通所述气液换热设备与所述介质冷却设备的冷介质管道，及连通所述气液换热设备与所述介质冷却设备的热介质管道；
9.如权利要求8所述的数据中心制冷系统，其特征在于，所述风机的风口朝向所述贯穿通道的通道口，且所述风机对应的气流方向与所述贯穿通道的轴线平行。
10.如权利要求8所述的数据中心制冷系统，其特征在于，所述数据中心制冷系统还包括控制台、设置于所述数据中心室内的温度传感器与液冷箱、设于所述介质入口与所述冷介质管道之间的第一阀门、设于所述介质出口与所述热介质管道之间的第二阀门；所述液冷箱分别与所述冷介质管道、所述热介质管道连通，所述介质冷却设备提供的所述冷介质通过所述冷介质管道进入所述液冷箱，吸收所述液冷箱中热源设备的热能并转换为热介质，所述热介质通过所述热介质管道被输送至所述介质冷却设备；所述控制台分别与所述温度传感器、所述第一阀门、所述第二阀门通信连接，所述控制台被配置为根据所述温度传感器所检测的室内温度分别控制所述第一阀门与所述第二阀门的状态。
...【技术特征摘要】
1.一种气液换热设备，其特征在于，包括导热本体，所述导热本体内部中空形成介质腔，所述介质腔具有介质入口与介质出口，所述介质入口被配置为与冷介质管道连通，所述介质出口被配置为与热介质管道连通，所述冷介质管道输送的冷介质流入所述介质腔，在所述介质腔中同所述气液换热设备外的热空气换热，换热后形成的热介质通过所述介质出口流入所述热介质管道；所述冷介质管道的入口与所述热介质管道的出口分别同介质冷却设备连通，所述介质冷却设备被配置为对所述热介质管道输送回的热介质进行冷却处理，并向所述冷介质管道输送冷却得到的所述冷介质；
2.如权利要求1所述的气液换热设备，其特征在于，所述贯穿通道在所述第一表面、所述第二表面的通道口分别为第一通道口、第二通道口；所述贯穿通道的内壁上设有螺旋导风槽，所述螺旋导风槽沿着所述贯穿通道的内壁从所述第一通道口螺旋且连续地延伸至所述第二通道口。
3.如权利要求2所述的气液换热设备，其特征在于，所述第一表面与所述第二表面平行，所述贯穿通道的轴线与所述第一表面倾斜相交，且所述第二通道口在所述第一表面上的正投影与所述第一通道口部分重叠，所述正投影为沿着垂直于投影面的投影线在所述投影面上的投影。
4.如权利要求1所述的气液换热设备，其特征在于，所述贯穿通道的轴线穿过所述介质腔，且所述贯穿通道的外壁为弧面外壁，所述弧面外壁上与所述介质入口距离最近的一点为最近切点，所述弧面外壁过所述最近切点的切面为最近切面，所述介质入口与所述弧面外壁分别位于所述最近切面的两侧。
5.如权利要求1所述的气液换热设备，其特征在于，所述导热本体的表面设有多个导热凸起，且所述导热凸起在所述导热本体各区域中分布的密集程度同所述区域与所述介质入口间的距离呈负相关关系。
6.如权利要求1至5任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文，李猛，宋俊峰，陈忠，何杜兵，刘旭升，陈俊志，胡大明，
申请(专利权)人：依米康科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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