制冷劑分配裝置和冷卻設(shè)備的制造方法
【專利摘要】為了將制冷劑均勻地分配到多段的受熱裝置并且節(jié)省空間，制冷劑分配裝置分配從上游供應(yīng)的制冷劑，且具有：主體部，該主體部具有側(cè)壁部、上面部和下面部；上游管，該上游管設(shè)置在上面部上以便與主體部的內(nèi)部連通；下游管，該下游管設(shè)置為經(jīng)由設(shè)置在下面部中的下面孔被部分地插入主體部的內(nèi)部的狀態(tài)；分支流管，該分支流管被設(shè)置在側(cè)壁部或下面部中以便與主體部的內(nèi)部連通；和設(shè)置在上游管和下游管之間的制冷劑變向裝置。
【專利說明】
制冷劑分配裝置和冷卻設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于冷卻電子器械排熱的冷卻設(shè)備中的制冷劑分配裝置，并且涉及一種冷卻設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息社會的發(fā)展，已經(jīng)預(yù)計近幾年的信息量將大幅增加。由于這種增加的信息，已經(jīng)有必要安裝許多電子器械，諸如具有高信息處理能力的服務(wù)器。通常，具有高信息處理能力的電子器械是高電力消耗的。另外，由于由電子器械消耗的大部分電力變成了熱，安裝具有高信息處理能力的電子器械導(dǎo)致周圍溫度由于其排熱而升高。具體地，在安裝有大量諸如服務(wù)器的電子器械的數(shù)據(jù)中心中，從電子器械排放大量熱，并且為了維護(hù)電子器械的功能需要將這些熱冷卻。因此，需要大量空調(diào)電力。結(jié)果，需要一種通過吸收電子器械的熱并且將其輸送到其它一些地方來降低空調(diào)負(fù)荷的方法。
[0003]作為用于吸收電子器械的熱的方法，已經(jīng)想出了一種利用制冷劑的相變而非使用栗來使制冷劑循環(huán)從而吸收電子器械的熱的裝置。因為不需要原動力來循環(huán)制冷劑，所以該方法非常經(jīng)濟(jì)。另外，當(dāng)具有絕緣性質(zhì)的制冷劑用作內(nèi)部制冷劑時，即使內(nèi)部制冷劑由于某些部分的損壞而泄漏，對電子器械的影響也非常小。因此，利用制冷劑相變的裝置對于在不允許停機(jī)的數(shù)據(jù)中心中吸收諸如服務(wù)器的電子器械的排熱來說是非常有效的裝置。
[0004]將使用圖1和圖2簡單地描述利用制冷劑的相變的吸熱裝置。圖1是用于吸收電子器械6的排熱的冷卻設(shè)備的示意圖，并且圖2是附接至收納電子器械6的機(jī)架5的冷卻設(shè)備的簡圖。
[0005]吸收電子器械6的排熱的受熱器I被安裝在收納有許多電子器械6的機(jī)架5的排放側(cè)。放熱器2被安裝在受熱器I上方，并且受熱器I和放熱器2通過兩根管彼此連通，即氣相制冷劑從中通過的氣相管3和液相制冷劑從中通過的液相管4。制冷劑被密封在內(nèi)部，并且外部熱被接收在受熱器I中，并且液相制冷劑沸騰以導(dǎo)致到氣相制冷劑的相位改變。改變相位的氣相制冷劑借助浮力通過氣相管3移動至放熱器2，其熱被諸如風(fēng)扇和水冷器的冷卻器帶走，并且其被液化并且將其相位改變?yōu)橐合嘀评鋭Ｒ合嘀评鋭┙柚亓νㄟ^液相管4降下并且流回到受熱器I中。
[0006]關(guān)于諸如服務(wù)器的電子器械6安裝在其中的機(jī)架5，通常在數(shù)據(jù)中心等中使用的機(jī)架尺寸為約2m高。當(dāng)圖2中示出的系統(tǒng)應(yīng)用于這種尺寸的機(jī)架時，存在制冷劑由于液相制冷劑的自重而積聚在下部并且制冷劑無法被供應(yīng)到位于上側(cè)的受熱器I的問題。
[0007]為了解決該問題，在專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中公開了一種技術(shù)，其中受熱器被劃分成多件以使其具有在上下方向上的多段，并且多個制冷劑分配裝置被設(shè)置在其中各液相管分支到多個受熱器中的各受熱器的部分處。
[0008]在該技術(shù)中，液相制冷劑流動到制冷劑分配裝置中，并且通過設(shè)置在其下部的管，液相制冷劑被供應(yīng)到每個受熱器。當(dāng)制冷劑被充分供應(yīng)到每個受熱器時，在相關(guān)制冷劑分配裝置內(nèi)部引起溢出，并且溢出的制冷劑經(jīng)過設(shè)置在裝置側(cè)面中并且引向下方液相管的管，并且流向用于將制冷劑供應(yīng)至下一個受熱器的制冷劑分配裝置。通過該結(jié)構(gòu)，能夠等同地將制冷劑供應(yīng)至每個受熱器，因此不使機(jī)架的上部的吸熱性能劣化。
[0009]引用列表
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011][PTL1]日本專利申請公開號1994-195130
[0012][PTL2]日本專利申請公開號1993-312361

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]技術(shù)問題
[0014]然而，在專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中描述的冷卻設(shè)備的制冷劑分支裝置具有以下問題。
[0015]用于收納電子器械的許多機(jī)架被構(gòu)造為使得它們能夠收納寬度為19英寸(約483mm)的電子器械，因此機(jī)架本身的寬度尺寸將會是約600-700mm。為了在已經(jīng)給定寬度的條件下提高吸熱性能，必須增大受熱器的區(qū)域。
[0016]在專利文獻(xiàn)I中，公開了一種制冷劑分配裝置，其中隨著罐中制冷劑液體的液位的升高，布置在罐中的浮力構(gòu)件也升高并且管中的閥機(jī)構(gòu)閉合，因此控制液面。由于需要設(shè)置浮力構(gòu)件，制冷劑分配裝置是大的，并且因此受熱器變小而無法獲得足夠的受熱面積。因此，不能夠保證足夠的吸熱性能。
[0017]在專利文獻(xiàn)2中，當(dāng)流向下方制冷劑分配裝置的下游液相管被設(shè)置在制冷劑分配裝置的側(cè)面中時，必需設(shè)置管的彎曲部分。因此，管與寬度的比例變大，無法獲得受熱器的足夠受熱面積。因此，不能保證足夠的吸熱性能。即使上游液相管和下游液相管被布置成使得其軸線呈一直線從而減小管鋪設(shè)空間并且由此增大受熱面積，液相制冷劑在向下降下時被強制直接流到下游液相管中。因此，液相制冷劑不能被充分供應(yīng)到受熱器，并且無法獲得足夠的吸熱性能。
[0018]本發(fā)明的目的是將制冷劑等同地供應(yīng)至多段的受熱器，并且提供節(jié)省空間的制冷劑分配裝置和節(jié)省空間的冷卻設(shè)備。
[0019]問題解決方案
[0020]為了將制冷劑等同地供應(yīng)至多段的受熱器同時節(jié)省空間，根據(jù)本發(fā)明的分配從上游供應(yīng)的制冷劑的制冷劑分配裝置包括:主體，所述主體包括側(cè)壁部、上面部和下面部；上游管，所述上游管以與主體的內(nèi)部連通的方式被設(shè)置在上面部上;下游管，所述下游管被設(shè)置為經(jīng)由設(shè)置在下面部中的下面孔部被部分地插入主體內(nèi)部的狀態(tài);支路管，所述支路管以與主體的內(nèi)部連通的方式被設(shè)置在側(cè)壁部或下面部上;和被設(shè)置在上游管和下游管之間的制冷劑變向裝置。
[0021]發(fā)明的有利效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，制冷劑被等同地供應(yīng)到多段的受熱器，并且能夠?qū)崿F(xiàn)空間節(jié)省。
【附圖說明】
[0023]圖1是吸收電子器械的排熱的裝置的示意圖。
[0024]圖2是吸收電子器械的排熱的裝置和機(jī)架的安裝圖。
[0025]圖3是本發(fā)明的第一示例性實施例的冷卻設(shè)備的示意圖。
[0026]圖4是本發(fā)明的第一示例性實施例的制冷劑分配裝置的剖面圖。
[0027]圖5是從圖4中的A觀察的剖面圖。
[0028]圖6是本發(fā)明的第一示例性實施例的制冷劑分配裝置的操作圖。
[0029]圖7是第二示例性實施例的制冷劑分配裝置的剖面圖。
[0030]圖8是從圖7中的B觀察的剖面圖。
[0031 ]圖9是第三示例性實施例的制冷劑分配裝置的剖面圖。
[0032]圖10是從圖9中的C觀察的剖面圖。
[0033]圖11是第四示例性實施例的制冷劑分配裝置的剖面圖。
[0034]圖12是從圖11中的D觀察的剖面圖。
[0035]圖13是第五示例性實施例的制冷劑分配裝置的剖面圖。
[0036]圖14是從圖13中的E觀察的剖面圖。
[0037]圖15是第六示例性實施例的制冷劑分配裝置的剖面圖。
【具體實施方式】
[0038]在下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，盡管在下面描述的示例性實施例中作出了實現(xiàn)本發(fā)明的在技術(shù)上期望的限制，但是本發(fā)明的范圍不局限于以下所述。
[0039](第一示例性實施例)
[0040]將詳細(xì)描述該示例性實施例。圖3示出了冷卻設(shè)備的概略圖，所述冷卻設(shè)備包括該示例性實施例的制冷劑分配裝置。
[0041 ]在該示例性實施例的冷卻設(shè)備中，受熱器I被布置在收納體的側(cè)面(排放側(cè))，其中許多諸如服務(wù)器的排放高發(fā)熱量的電子器械被布置在所述收納體中，并且通過管與受熱器I連通的放熱器2被布置在收納體上方。具體地，冷卻設(shè)備具有如下結(jié)構(gòu)，其中收納體和受熱器I被安裝在建筑物內(nèi)，放熱器2被安裝在建筑物外部，并且受熱器I和放熱器2通過兩個管彼此連通。
[0042]在該示例性實施例中，假設(shè)用于布置電子器械的收納體是19英寸的機(jī)架，該機(jī)架用于收納許多諸如服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)裝置的電子器械。例如，19英寸的機(jī)架可以是JIS標(biāo)準(zhǔn)(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))的機(jī)架，或者可以是EIA標(biāo)準(zhǔn)(電子工業(yè)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn))的機(jī)架。雖然在該示例性實施例采用19英寸的機(jī)架，但機(jī)架不限于此，只要它是類似的即可。
[0043]多個受熱器I被(多段地)安裝在排放側(cè)，并且在機(jī)架的高度方向上排列。通過使內(nèi)部液相制冷劑沸騰并且使其相位改變?yōu)闅庀嘀评鋭?，受熱器I吸收電子器械的排熱。
[0044]每個受熱器I包括內(nèi)部具有中空形狀的管道、布置在筒形管上的鰭9以及布置在這些的頂部和底部上的集流管7和8。在上集流管7的側(cè)面，受熱器I與氣相支路管11連通，氣相支路管11與氣相管3連通，而氣相制冷劑從氣相管3通過。也就是說，經(jīng)由各個與各受熱器I連通的氣相支路管U，氣相管3與各受熱器I連通。類似地，在下集流管8的側(cè)面，受熱器I與液相支路管12連通，該液相支路管12與制冷劑分配裝置10的支路開口連通，并且因此供應(yīng)液相制冷劑。
[0045]氣相管3具有歧管形狀，從每個受熱器I通過氣相支路管11流出的氣相制冷劑在該氣相管3中匯合。氣相管3延伸至安裝在受熱器I上方的放熱器2，并且與放熱器2連通。同時，期望的是，氣相管3具有比液相管4大的直徑，因為氣相制冷劑的體積是液相制冷劑的約幾百倍。從與每個受熱器I連通的每個氣相支路管11至與放熱器2連通的氣相管3的管可以被稱為第一管。在該情形中，第一管在多個位置處分支以與每個受熱器I連通。
[0046]放熱器2輻射的熱由氣相制冷劑輸送。在本發(fā)明中，可以通過氣相制冷劑和水之間的熱交換執(zhí)行放熱，或者可以通過空氣和氣相制冷劑之間的熱交換執(zhí)行放熱。當(dāng)與水熱交換時，熱水通過冷卻器或冷卻塔冷卻，并且通過栗等循環(huán)。當(dāng)與空氣熱交換時，通過風(fēng)扇等將熱空氣送至放熱器2，并且已經(jīng)與氣相制冷劑執(zhí)行熱交換的空氣被排出至與機(jī)架所安裝的空間分離的空間。冷卻的氣相制冷劑被冷凝，并且將其相位改變至液相制冷劑。
[0047]液相制冷劑從中通過流回的液相管4安裝成與在機(jī)架的排放側(cè)的氣相管3相對，并且制冷劑分配裝置10被設(shè)置在液相管4分支到每個受熱器I的各個部分處，并且適當(dāng)量的液相制冷劑經(jīng)由液相支路管12被供應(yīng)至每個受熱器I。多個制冷劑分配裝置10經(jīng)由液相管4在上下方向上串聯(lián)。各制冷劑分配裝置10經(jīng)由液相支路管12與各受熱器I連通，液相支路管12與各受熱器I連通。處于液相管4的底端的制冷劑分配裝置10將全部液相制冷劑供應(yīng)至處于下端的受熱器I，而不將其灌注到下部。從與放熱器2連通的液相管4至與各受熱器I連通的液相支路管12的管可以被稱為第二管。在該情形中，第二管在多個部分處分支以與每個受熱器I連通，并且制冷劑分配裝置10被安裝在各個分支部中。
[0048]制冷劑被封閉在這些裝置中，并且此后，通過抽真空等使裝置減壓并且將裝置制成氣密。
[0049]關(guān)于制冷劑，考慮到用于電子器械，使用具有絕緣特性的制冷劑。具體地，使用HFC(氫氟烴)和HFE(氫氟醚)，但材料不局限于這些。
[0050]接著，通過使用圖4和圖5，將詳細(xì)地描述以上提及的示例性實施例的制冷劑分配裝置10。圖4是制冷劑分配裝置10的剖面圖，并且圖5從圖4中指示的點A觀察的剖面圖。
[0051]制冷劑分配裝置10通過分支外壁14的側(cè)壁部、上面部和下面部形成其主體。上面孔部21設(shè)置在上面部中，并且該上面孔部21接合到上游液相管4的上游液相管口 17，上游液相管4是在上游方向上延伸的上游管。上游液相管4可以具有與上面部一體的形狀。作為下游管的制冷劑引入管13形成為使得其一部分插入主體內(nèi)部，并且該制冷劑引入管13經(jīng)由設(shè)置在下面部中的下面孔部22在下游方向上延伸。制冷劑引入管口 18a設(shè)置在制冷劑引入管13的端部處。液相支路管12接合到設(shè)置在側(cè)壁部的側(cè)壁孔部23。液相支路管12可以具有與側(cè)壁部一體的形狀。液相支路管12可以接入到下面部，因為它僅需要被設(shè)置在比制冷劑引入管口 18a的高度低的位置處。作為制冷劑變向裝置的變向板15被設(shè)置在制冷劑引入管口18a和上游液相管口 17之間。
[0052]將在下面詳細(xì)地描述該示例性實施例。
[0053]該示例性實施例的制冷劑分配裝置10與上游的液相管4連通，并且通過內(nèi)部的制冷劑引入管13與下游的液相管4連通。此外，處于分支外壁14的下部的貯藏部16與連接各受熱器I的液相支路管12連通。在內(nèi)部，變向板15a起到制冷劑變向裝置的作用，用于將從上游液相管4降下的液相制冷劑流的方向改變至朝向分支外壁14的方向，其中分支外壁14被設(shè)置在上游液相管4和制冷劑引入管13之間。
[0054]分支外壁14是制冷劑分配裝置10的外壁，具有比液相管4的直徑大的尺寸。盡管形狀可以是圓柱體或者矩形平行六面體，但是考慮到制造，優(yōu)選地是圓柱體。當(dāng)分支外壁14太小時，制冷劑引入管13和位于分支外壁14中的貯藏部16變小，并且在從上游降下大流量的情形中，將立即出現(xiàn)溢出并且制冷劑不能被適當(dāng)?shù)毓?yīng)至受熱器I。另外，液相制冷劑通過貯藏部16的壓力損失增大，供應(yīng)到受熱器I的制冷劑量變小。
[0055]相反，當(dāng)分支外壁14太大時，液相制冷劑溢出需要很長時間，并且液相制冷劑不能以適當(dāng)定時被供應(yīng)到處于下部的受熱器I。此外，當(dāng)分支外壁14太大時，需要大的空間，并且因此在示例性實施例的冷卻設(shè)備被安裝在機(jī)架等中的情形中，必須縮小受熱器1，從而導(dǎo)致吸熱性能的劣化。
[0056]因此，期望分支外壁14的直徑在不堵塞到液相支路管12的流動的范圍內(nèi)是小的。具體地，期望的是，分支外壁14的尺寸是液相管4的直徑的1.2至5倍大。也就是說，主體的橫截面面積可以比液相管4的橫截面面積與制冷劑引入管13的橫截面面積之和小。
[0057]分支外壁14的在液相制冷劑的降下方向上的長度被設(shè)定為，使得能夠容納制冷劑引入管13，并且可以適當(dāng)?shù)乇３衷谧兿虬?5a、上游液相管口和制冷劑引入管口 18a之間的間隔。
[0058]在分支外壁14內(nèi)部，具有突出在中央部中的形狀的制冷劑引入管13被布置成，使得制冷劑引入管13和上游液相管4形成一直線?？紤]制冷劑引入管13與液相管4連接，期望的是，制冷劑引入管13的直徑與液相管4的直徑相同。當(dāng)制冷劑引入管口 18a的位置太高時，存儲在貯藏部16中的液相制冷劑的液面變成受熱器I的氣相支路管11的位置。在該狀態(tài)下，液相制冷劑通過受熱器I的氣相支路管11流動到氣相管3中，并且擾亂氣相制冷劑的上升流，從而使吸熱性能劣化。
[0059]相反，當(dāng)制冷劑引入管口18a的位置太低時，無法在貯藏部16中積聚足夠的液相制冷劑，也不能向受熱器I供應(yīng)足夠的液相制冷劑。因此，制冷劑引入管口 18a的位置被固定在液相制冷劑不流入氣相管中的位置處，并且同時，能夠在貯藏部16中存儲足夠高度的液相制冷劑。具體地，期望的是制冷劑引入管口 I8a的位置位于液相支路管12的上表面上方，并且位于與相關(guān)的制冷劑分配裝置10連接的受熱器I的氣相支路管11的下表面下方。
[0060]變向板15a的位置和尺寸設(shè)置成，使得從上游液相管4降下的液相制冷劑不直接從制冷劑引入管口 18a灌注到制冷劑引入管13中。具體地，變向板15a設(shè)置在上游液相管口 17和制冷劑引入管口 18a之間，且具有與制冷劑引入管13的直徑大致相同的尺寸。變向板15a的形狀可以是圓形或者矩形。當(dāng)變向板15a的位置過于接近上游液相管4一側(cè)時，從上游液相管4降下的液相制冷劑流被擾亂，并且由于劣化的循環(huán)導(dǎo)致吸熱性能的降低。相反，當(dāng)變向板15a的位置過于接近制冷劑引入管13時，從貯藏部16溢出到制冷劑引入管13中的液相制冷劑流被阻礙，這同樣使循環(huán)劣化，從而導(dǎo)致吸熱性能的降低。
[0061]因此，變向板15a的位置被設(shè)置成不阻礙從上游液相管4降下的液相制冷劑流和從貯藏部16至制冷劑引入管13的流。具體地，期望的是，以變向板15a和上游管口之間的高度和變向板15a的周長形成的面積等于或大于制冷劑引入管13的橫截面面積。還期望的是，以變向板15a和制冷劑吸入管口 18a之間的高度和變向板15a的周長形成的面積等于或大于制冷劑引入管13的橫截面面積
[0062]關(guān)于變向板15a的固定方法，將變向板15a的一部分與分支外壁14接觸，并且將該部分通過熔焊、釬焊等方法固定到分支外壁14。在此情形中，可以在從變向板15a延伸至分支外壁14的部分中設(shè)置孔，并且通過螺釘?shù)葋砉潭?。變向?5a可以具有與主體一體的結(jié)構(gòu)。
[0063]期望的是，與液相支路管12連通的開口被設(shè)置在貯藏部16的下部中。通過這樣設(shè)置，由于貯藏部16具有積聚池和高度，增大了將制冷劑推出到液相支路管12的力，并且因此能夠?qū)⒏罅康囊合嘀评鋭┕?yīng)至受熱器I。
[0064]在上述示例性實施例中，由諸如鋁和不銹鋼的金屬制成分支外壁14、上游液相管4和制冷劑引入管13。關(guān)于變向板15a，對其具體材料沒有限制，只要其具有預(yù)定耐熱性即可。
[0065]接著，將參考圖6描述該示例性實施例的制冷劑分配裝置10的操作圖。
[0066]通過其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制冷劑分配裝置10使液相制冷劑降下至處于下方位置的制冷劑分配裝置10，同時將適量的液相制冷劑分配至與其連接的受熱器I。已經(jīng)流回到每個受熱器I中的液相制冷劑通過接收電子器械的排熱而再次沸騰，并且通過變成氣相制冷劑吸熱，并且通過氣相制冷劑移動，進(jìn)行到放熱器2的熱輸送。
[0067]在制冷劑分配裝置10中，已經(jīng)從上游液相管4降下的液相制冷劑首先碰到變向板15a，并且由此，其降下方向被改變，結(jié)果，液相制冷劑不是直接進(jìn)入制冷劑引入管13而是存儲在周圍的貯藏部16中。液相支路管12與貯藏部16連通，并且貯藏部16中的液相制冷劑通過液相制冷劑分配裝置10流回到受熱器I。存儲在貯藏部16中的液相制冷劑一直接觸制冷劑引入管13，并且使制冷劑引入管13處于與液相制冷劑的溫度幾乎相同的溫度。
[0068]當(dāng)從上游液相管4降下的液相制冷劑超過貯藏部16的容量時，貯藏部16的液相制冷劑溢出，并且通過制冷劑引入管口 18a流動到制冷劑引入管13中。此時，因為制冷劑引入管13—直處于與貯藏部16中的液相制冷劑溫度相同的溫度，即使外部比電子器械的排熱熱，也不存在制冷劑沸騰并且擾亂溢出和流進(jìn)的液相制冷劑流的情況。
[0069]同時，與制冷劑引入管13連接的液相管4因與外部空氣接觸而變熱是可能的。然而，液相制冷劑在其在制冷劑引入管13中降下時將具有一定流速，因此即使液相制冷劑接觸已經(jīng)變熱的液相管4，并且即使在液相管4中存在沸騰，但液相制冷劑也能夠因其具有一定流速而克服該情形并且降下。
[0070]已經(jīng)從制冷劑引入管13降下的制冷劑經(jīng)過液相管4，并且將液相制冷劑供應(yīng)至下一個制冷劑分配裝置10，或者在末端情形下供應(yīng)至下一個受熱器I。
[0071]根據(jù)該示例性實施例，通過在上游液相管4和制冷劑引入管13之間設(shè)置變向板15a，液相制冷劑能夠被分配到下部的制冷劑分配裝置10，同時通過與貯藏部16連通的液相支路管12將液相制冷劑供應(yīng)至受熱器I。進(jìn)一步，因為上游液相管4和制冷劑引入管13能夠被直線布置，所以能夠大大減少安裝空間。因此，在框架安裝或者其中安裝空間有限的情形中，能夠?qū)⑹軣崞鱅的面積制成為最大程度地大，因此能夠改進(jìn)吸熱性能。
[0072]另外，通過將制冷劑引入管部分地插入到主體部分的內(nèi)部，存儲在制冷劑分配裝置10的貯藏部16中的液相制冷劑將一直接觸制冷劑引入管13，并且因此制冷劑引入管13能夠被保持在與液相制冷劑的溫度相同的溫度。因此，當(dāng)存儲中貯藏部16中的液相制冷劑溢出并且液相制冷劑流動到制冷劑引入管13中時，不存在液相制冷劑沸騰并且阻礙液相制冷劑流注入的情形。因此，能夠有效地將制冷劑分配至每個受熱器I并且使其循環(huán)，并且因此不存在吸熱性能劣化的情況。此外，因為液相制冷劑具有一定的流速，即使它與已經(jīng)變熱的液相管4接觸并且沸騰，也能夠克服該情形并且降下。
[0073](第二示例性實施例)
[0074]將參考圖7和圖8描述第二示例性實施例。圖7是該實施例的制冷劑分配裝置10的剖面圖，并且圖8是從圖7中示出的點B觀察的剖面圖。
[0075]因為該示例性實施例中的冷卻設(shè)備是與第一示例性實施例中描述的制冷劑分配裝置10在結(jié)構(gòu)上的唯一不同之處，所以將省略關(guān)于其它部件的描述。
[0076]該示例性實施例和第一示例性實施例之間的差異在于變向板15b的結(jié)構(gòu)。具體地，變向板15b被布置成使得來自上游的液相制冷劑經(jīng)由變向板15b流動到貯藏部16中，其中變向板15b相對于上游液相管4和制冷劑引入管13的流動方向傾斜。為了通過變向板15b使從上游液相管降下的液相制冷劑流與從貯藏部16流到制冷劑引入管13中的液相制冷劑流彼此不干涉，變向板15b需要傾斜成使得在變向板15b和制冷劑引入管口 18a之間的最近距離和它們之間的最遠(yuǎn)距離足夠大。具體地，期望的是，使變向板15b傾斜的傾斜角度是相對于上游液相管4和制冷劑引入管13的流方向成30至85°。
[0077]在該示例性實施例中，不必要將傾斜角度固定以使變向板15b傾斜，它可以是可變結(jié)構(gòu)。在該情形中，可以手動地改變傾斜角度，或者可以通過自動控制改變傾斜角度。
[0078]在該示例性實施例中，當(dāng)已經(jīng)從上游降下的液相制冷劑碰到變向板15b并且改變流的方向時，改變流方向時的損失是小的，因為變向板15b向引導(dǎo)至貯藏部16的方向傾斜。另外，因為變向板15b是傾斜的，所以在制冷劑引入管13和變向板15b之間的距離在某些部分是小的，并且在與前述部分相反的部分是大的。在其中變向板15b和制冷劑引入管13之間的距離較小的部分中，從貯藏部16溢出的液相制冷劑難以流到制冷劑引入管13中，并且因此液相制冷劑在位于相反側(cè)的部分中溢出，并且流到制冷劑引入管13中。
[0079]另外，由于變向板15b的角度，其中變向板15b和引入管之間的距離小的部分將成為其中來自上游的液相制冷劑容易流入的部分。因此，能夠?qū)⑵渲幸合嘀评鋭纳嫌瘟魅氲膮^(qū)域和其中液相制冷劑溢出且流到制冷劑引入管13中的區(qū)域分開。這樣，從上游降下的液相制冷劑與溢出且流到制冷劑引入管13中的液相制冷劑彼此不干涉。因此，通過該示例性實施例的結(jié)構(gòu)，能夠使得制冷劑分配裝置10中的流動更為有效，并且能夠進(jìn)一步改進(jìn)吸熱性能。
[0080](第三示例性實施例)
[0081]將參考圖9和圖10描述第三示例性實施例。圖9是制冷劑分配裝置的剖面圖，并且圖1O是從圖9中所示的點C觀察的剖面圖。
[0082]該示例性實施例的冷卻設(shè)備是與在第一示例性實施例中描述的制冷劑分配裝置10在結(jié)構(gòu)上的唯一不同之處，并且將省略關(guān)于其它部件的描述。
[0083]該示例性實施例和第一示例性實施例之間的差異在于變向板15c的結(jié)構(gòu)。具體地，變向板15c近似具有與制冷劑引入管13的橫截面形狀相同的形狀(應(yīng)僅大致相同的形狀)，并且被直接設(shè)置在制冷劑引入管13的上端以形成一體形狀。也就是說，提供了一種結(jié)構(gòu)，其中變向板15c覆蓋被設(shè)置在第一示例性實施例的制冷劑引入管13的頂端部中的制冷劑引入管口 18a。而且，使溢出的液相制冷劑流入的開口 18b被設(shè)置在制冷劑引入管13的上端側(cè)面中。
[0084]當(dāng)變向板15c被制成一體形狀使得制冷劑引入管的上端就像本示例性實施例那樣被封閉時，變向板15c和制冷劑引入管13能夠作為單個部件操作，并且大大地改進(jìn)了制冷劑分配裝置10的組裝簡易性。
[0085]因此，通過采用該示例性實施例的結(jié)構(gòu)，能夠在獲得第一示例性實施例的制冷劑分配的效果同時，提高制冷劑分配裝置10的可制造性。
[0086](第四示例性實施例)
[0087]將參考圖11和圖12描述第四示例性實施例。圖11是制冷劑分配裝置的剖面圖，并且圖12是從圖11中示出的點D觀察的剖面圖。
[0088]該示例性實施例的冷卻設(shè)備是與在第一示例性實施例中描述的制冷劑分配裝置10在結(jié)構(gòu)上的唯一不同之處，并且將省略關(guān)于其它部件的描述。
[0089]該示例性實施例和第一示例性實施例之間的差異在于變向板15d的結(jié)構(gòu)。具體地，變向板15d在其中央部具有小開口 19，并且使得從上游降下的液相制冷劑中的部分制冷劑在不被變向板15d改變其流動的情況下降下至引入管13。當(dāng)該開口 19大時，從上游降下的液相制冷劑中的大多數(shù)流到制冷劑引入管13中，并且不能在貯藏部16中存儲足夠的液相制冷劑，因此不能將足夠的制冷劑供應(yīng)到所連接的受熱器I。因此，期望的是，開口 19具有為制冷劑引入管13的直徑的約5 %至5 O %的尺寸。
[0090]根據(jù)該示例性實施例，已經(jīng)從上游液相管4降下的液相制冷劑通過接觸變向板15d而改變其流動方向，并且流動到貯藏部16中。然而，在此情形下，就像第一、第二和第三示例性實施例那樣，當(dāng)從上游降下的全部液相制冷劑由變向板灌注到貯藏部16中時，制冷劑不能被供應(yīng)到位于下部的受熱器I，直至制冷劑從貯藏部16溢出。當(dāng)在操作開始時沒多久就需要本發(fā)明的冷卻設(shè)備也吸收機(jī)架下部中的電子器械的排熱時，本示例性實施例是有效的。也就是說，通過在變向板的中央部的一部分中設(shè)置小開口 19，能夠在貯藏部16溢出之前將液相制冷劑供應(yīng)至下一個制冷劑分配裝10置，并且制冷劑還能夠在早期階段被逐漸地供應(yīng)到下部的受熱器I。
[0091](第五示例性實施例)
[0092]將參考圖13和圖14描述第五示例性實施例。圖13是制冷劑分配裝置的剖面圖，并且圖14是從圖13中所示的點E觀察的剖面圖。
[0093]該示例性實施例的冷卻設(shè)備是與在第一示例性實施例中描述的制冷劑分配裝置10在結(jié)構(gòu)上的唯一不同之處，并且因此將省略關(guān)于其它部分的描述。
[0094]該示例性實施例和第一示例性實施例之間的差異在于變向板15e的結(jié)構(gòu)。具體地，變向板15e具有與由分支外壁14形成的主體的內(nèi)橫截面形狀相同的形狀。換言之，在該示例性實施例中，主體具有按照分支外壁14的圓形橫截面形狀，因此變向板15e具有與其相同的形狀，即圓盤狀。變向板15e布置為使得分支外壁14的內(nèi)壁與變向板15e的整個周邊部彼此接觸。就像第一示例性實施例那樣，變向板15e被設(shè)置在上游液相管口 17和制冷劑弓I入管口18a之間。
[0095]在變向板15e的結(jié)構(gòu)中，多個小開口20被設(shè)置在其周邊部中，并且從上游降下的液相制冷劑在其流動改變后被降下。
[0096]根據(jù)該示例性實施例，變向板15e的固定變得容易，并且大大地改進(jìn)了制冷劑分配裝置10的組裝簡易性。
[0097]因此，通過采用該示例性實施例的結(jié)構(gòu)，能夠在獲得第一示例性實施例的制冷劑分配的同時，提高制冷劑分配裝置10的可制造性。
[0098]同時，盡管在該示例性實施例中變向板15e的形狀為圓盤狀，但變向板15e的形狀將是與分支外壁14形成的主體的橫截面形狀相對應(yīng)的形狀，諸如矩形。
[0099](第六示例性實施例)
[0100]將參考圖15描述第六示例性實施例。圖15是制冷劑分配裝置的剖面圖。
[0101]該示例性實施例的冷卻設(shè)備是與在第五示例性實施例中描述的制冷劑分配裝置10在結(jié)構(gòu)上的唯一不同之處，并且因此將省略關(guān)于其它部分的描述。
[0102]該示例性實施例和第五示例性實施例之間的差異在于變向板15e的安裝位置。變向板15e的作為單體的結(jié)構(gòu)與第五示例性實施例的變向板15e的結(jié)構(gòu)并無不同。
[0103]不同點在于變向板15e封閉制冷劑引入管13的上端，并且在制冷劑引入管13的上端的側(cè)面中設(shè)置開口 18b，溢出的液相制冷劑流到該開口 18b中。
[0104]根據(jù)該示例性實施例，就像第五示例性實施例那樣，變向板15e的固定變得容易，并且大大地改進(jìn)了制冷劑分配裝置10的組裝簡易性。
[0105]因此，通過采用該示例性實施例的結(jié)構(gòu)，能夠在獲得第一示例性實施例的制冷劑分配的同時，提高制冷劑分配裝置10的制造性。
[0106]在上文所描述的示例性實施例中，所有的描述均是以變向板作為制冷劑變向裝置的實例來進(jìn)行，但是制冷劑變向裝置不局限于平板狀。關(guān)于其它形狀，制冷劑變向裝置可以是半球形、屋頂形或者具有網(wǎng)狀周邊部的形狀。具體地，在半球形或者屋頂形的情形中，在向上方向上凸出的形狀是理想的。
[0107]如上，已經(jīng)以上述示例性實施例作為示例性情況描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不局限于以上提及的示例性實施例。也就是說，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的各種方面能夠適用于本發(fā)明。
[0108]本申請權(quán)利要求基于2013年12月13日提交的日本專利申請2013-257936的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將其公開作為整體并入本文。
[0109]附圖標(biāo)記列表
[0110]I受熱器
[0111]2放熱器
[0112]3氣相管
[0113]4液相管
[0114]5 機(jī)架
[0115]6電子器械
[0116]10制冷劑分配裝置
[0117]11氣相支路管
[0118]12液相支路管
[0119]13制冷劑引入管
[0120]14分支外壁
[0121]15變向板
[0122]16貯藏部
[0123]17上游液相管口
[0124]18制冷劑引入管口
[0125]19,20設(shè)置在變向板的一部分中的開口
【主權(quán)項】
1.一種制冷劑分配裝置，所述制冷劑分配裝置分配從上游供應(yīng)的制冷劑，所述制冷劑分配裝置包括: 主體，所述主體包括側(cè)壁部、上面部和下面部； 上游管，所述上游管以與所述主體的內(nèi)部連通的方式被設(shè)置在所述上面部上； 下游管，所述下游管被設(shè)置為經(jīng)由設(shè)置在所述下面部中的下面孔部被部分地插入所述主體的內(nèi)部的狀態(tài)； 支路管，所述支路管以與所述主體的內(nèi)部連通的方式被設(shè)置在所述側(cè)壁部或下面部上;和 制冷劑變向裝置，所述制冷劑變向裝置設(shè)置在所述上游管和所述下游管之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑分配裝置，其中所述制冷劑變向裝置被設(shè)置成使得從所述上游管降下到所述主體的內(nèi)部的制冷劑流入到與所述下游管的區(qū)域不同的區(qū)域中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制冷劑分配裝置，其中所述制冷劑變向裝置是改變降下到所述主體的內(nèi)部中的制冷劑流的方向的變向板。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷劑分配裝置，其中所述變向板被安裝在所述下游管的上端上，并且制冷劑流入開口被設(shè)置在所述下游管的側(cè)面中。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制冷劑分配裝置，其中所述變向板的形狀與所述下游管的橫截面形狀大體相同，或者所述變向板的形狀比所述下游管的所述橫截面形狀大并且比所述主體的內(nèi)橫截面形狀小。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷劑分配裝置，其中開口被設(shè)置在所述變向板的一部分中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷劑分配裝置，其中所述開口被設(shè)置在所述變向板的中央部中。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷劑分配裝置，其中所述變向板的形狀與所述主體的內(nèi)橫截面形狀大體相同，并且多個所述開口被設(shè)置在所述變向板的周邊部中。9.一種冷卻設(shè)備，包括: 多個受熱器，所述多個受熱器被設(shè)置在收納電子器械的收納體的側(cè)面； 放熱器，所述放熱器被設(shè)置在所述收納體的外部； 第一管，所述第一管使所述多個受熱器與所述放熱器彼此連通； 第二管，所述第二管使所述放熱器與所述多個受熱器彼此連通;和 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的制冷劑分配裝置，所述制冷劑分配裝置被設(shè)置在所述第二管至所述多個受熱器的各個分支部中。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻設(shè)備，其中所述多個制冷劑分配裝置在上下方向上串聯(lián)連接，并且所述多個制冷劑分配裝置中的每一個將已經(jīng)從位于上游的制冷劑分配裝置供應(yīng)的制冷劑供應(yīng)到與該制冷劑分配裝置連接的受熱器，并且供應(yīng)到位于下游的制冷劑分配裝置。
【文檔編號】F28D15/02GK105829822SQ201480068292
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月5日
【發(fā)明人】松永有仁, 千葉正樹, 吉川實, 保坂忠男, 藤井俊輔, 小路口曉, 稻葉賢, 稻葉賢一, 佐藤正典
【申請人】日本電氣株式會社, Nec平臺株式會社