管道結(jié)構(gòu)、使用管道結(jié)構(gòu)的冷卻裝置及制冷劑蒸氣輸送方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于半導(dǎo)體裝置、電子裝置等的冷卻裝置的管道結(jié)構(gòu)，具體地涉及一種管道結(jié)構(gòu)、包括該管道結(jié)構(gòu)的冷卻裝置以及輸送制冷劑蒸氣的方法，其用于采用蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的冷卻裝置，其中通過制冷劑的蒸發(fā)和冷凝循環(huán)進(jìn)行熱輸送和熱輻射。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著信息處理技術(shù)的改進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的進(jìn)化，所需的信息處理量越來越大。為了處理巨量的數(shù)據(jù)，已經(jīng)在多個(gè)區(qū)域建立并運(yùn)行數(shù)據(jù)中心(DC)。數(shù)據(jù)中心(DC)定義為服務(wù)器和數(shù)據(jù)通信裝置在其中安裝并運(yùn)行的專用設(shè)施。為了穩(wěn)定地操作這種數(shù)據(jù)中心(DC)，必須保持設(shè)施內(nèi)服務(wù)器機(jī)房中恒定的溫度和濕度。這造成如果服務(wù)器的發(fā)熱量增加則空調(diào)的能耗顯著增大的問題。
[0003]為了解決上述問題，一直在研發(fā)降低空調(diào)能耗的技術(shù)，且專利文獻(xiàn)I中描述了技術(shù)的實(shí)例。專利文獻(xiàn)I中描述的相關(guān)冷卻單元具有冷卻單元可附連到服務(wù)器機(jī)架的后門的結(jié)構(gòu)。相關(guān)冷卻單元由輻射單元、風(fēng)機(jī)單元和框架單元組成，輻射單元移除從后表面排出的熱空氣的熱量，風(fēng)機(jī)單元中布置有強(qiáng)制排出熱空氣的風(fēng)機(jī)，框架單元將這些單元組裝成一體。一體構(gòu)造的所述冷卻單元構(gòu)成機(jī)架的后門。
[0004]圖6示出包括在相關(guān)冷卻單元的福射單元內(nèi)的管總成的構(gòu)造。管總成500包括橫向管510和一組縱向管521和522，橫向管510側(cè)向蜿蜒布置成具有多個(gè)曲折形狀，一組縱向管521和522縱向布置并連接到橫向管510?？v向管521和522分別連接到一組下部管531、532和上部管541、542，以使制冷劑循環(huán)。
[0005]下部管531、縱向管521、以及上部管541構(gòu)成流入管，以在熱吸收之前使制冷劑沿由箭頭Cl指示的方向流動(dòng)。下部管532、縱向管522、以及上部管542構(gòu)成流出管，以在熱吸收之后使制冷劑沿由箭頭C2指示的方向流動(dòng)。下部管531和532的另一端通過軟管連接到放置在室外的熱交換器。形成了使制冷劑循環(huán)的冷卻系統(tǒng)，其中已吸收熱量并流回流出管的下部管532的制冷劑流出到熱交換器。此時(shí)，采取驅(qū)動(dòng)栗以強(qiáng)制使制冷劑循環(huán)。
[0006]這樣，管總成500具有橫向管510的總結(jié)構(gòu)，且橫向管510的功能帶來冷卻效果。橫向管510是多個(gè)橫向管組511、512至51η的集合，其中具有三個(gè)曲折的蜿蜒管道結(jié)構(gòu)是成對的，例如如圖6所示。形成了管總成500的構(gòu)架，以沿縱向管521和522從頂部向底部布置多個(gè)橫向管組511至51η，并將每個(gè)橫向管組的管端焊接到各縱向管。
[0007]據(jù)說，根據(jù)相關(guān)冷卻單元，這種構(gòu)造能夠形成具有增強(qiáng)冷卻效率的冷卻系統(tǒng)。
[0008]引用列表
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本專利申請公開第2010-041007號(第
[0017]至
[0043]段以及圖3)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問題
[0012]如上所述，專利文獻(xiàn)I中描述的相關(guān)冷卻單元具有其中冷卻單元可附連到服務(wù)器機(jī)架的后門的結(jié)構(gòu)。因?yàn)橛糜陔娮友b置的機(jī)架、諸如服務(wù)器機(jī)架的一些后門在高度上等于或大于2米，所以冷卻單元尺寸增加。
[0013]另一方面，在相關(guān)冷卻單元的輻射器單元中，通過將多個(gè)橫向管組的管端焊接和連接到縱向管而形成管總成。因而，如果冷卻單元尺寸增加，則制冷劑流過的每個(gè)管(制冷劑管道)的連接點(diǎn)增加，且連接部分內(nèi)制冷劑蒸氣的壓力損失也增加。結(jié)果，當(dāng)在相關(guān)冷卻單元中采用管總成(管道結(jié)構(gòu))時(shí)，在大型冷卻單元中存在冷卻能力降低的問題。
[0014]在采用專利文獻(xiàn)I中描述的相關(guān)冷卻單元和熱交換器的冷卻系統(tǒng)中，采取驅(qū)動(dòng)栗以強(qiáng)制使制冷劑循環(huán)。但是，在該情況下，存在冷卻系統(tǒng)的能耗增加的問題。
[0015]因此，在使用附連到電子裝置的機(jī)架后門的冷卻裝置的情況下，如果包括管道結(jié)構(gòu)的冷卻裝置尺寸增大，則存在難以在不造成能耗增加的情況下避免冷卻能力減小的問題。
[0016]本發(fā)明的目的是提供一種管道結(jié)構(gòu)，包括管道結(jié)構(gòu)的冷卻裝置以及用于輸送制冷劑蒸氣的方法，以解決如果包括管道結(jié)構(gòu)的冷卻裝置尺寸增加則難以在不造成能耗增加的情況下避免冷卻能力減小的問題。
[0017]解決問題的方案
[0018]根據(jù)本發(fā)明示例方面的管道結(jié)構(gòu)包括:管狀部分，所述管狀部分包括制冷劑流過的第一流動(dòng)通道和圍繞第一流動(dòng)通道的殼體區(qū)域；引入部分，所述引入部分構(gòu)成殼體區(qū)域的一部分，并包括連接到第一流動(dòng)通道的第二流動(dòng)通道；以及連接部，在所述引入部分的兩個(gè)端部中，所述連接部位于在與第二流動(dòng)通道連接到第一流動(dòng)通道的一側(cè)上的端部相背的一側(cè)上的端部處。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的示例方面用于輸送制冷劑的方法包括:使第一制冷劑沿第一方向流動(dòng);使第二制冷劑沿不同于第一方向的第二方向流動(dòng)；以及使第一制冷劑和第二制冷劑匯合，使得第一方向與第二方向之間在同一平面上的角度可以是銳角。
[0020]本發(fā)明的有利效果
[0021]即使冷卻裝置尺寸增大，根據(jù)本發(fā)明的管道結(jié)構(gòu)、包括管道結(jié)構(gòu)的冷卻裝置、以及用于輸送制冷劑蒸氣的方法也能夠在不造成能耗增加的情況下避免降低冷卻能力。
【附圖說明】
[0022]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的管道結(jié)構(gòu)的構(gòu)造的剖視圖。
[0023]圖2是示出包括冷卻裝置的服務(wù)器模塊的構(gòu)造的示意圖，所述冷卻裝置包括根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的管道結(jié)構(gòu)。
[0024]圖3是示出服務(wù)器機(jī)架的后視圖的示意圖，所述服務(wù)器機(jī)架容納使用根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的管道結(jié)構(gòu)的冷卻裝置。
[0025]圖4是解釋根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的管道結(jié)構(gòu)的構(gòu)造的剖視圖。
[0026]圖5是解釋根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的管道結(jié)構(gòu)的另一構(gòu)造的剖視圖。
[0027]圖6是示出管總成的構(gòu)造的后視圖，所述管總成包括在相關(guān)冷卻單元的輻射器單元內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將參照附圖描述本發(fā)明的各示例性實(shí)施例。
[0029][第一示例性實(shí)施例]
[0030]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的管道結(jié)構(gòu)100的構(gòu)造的剖視圖。根據(jù)本示例性實(shí)施例的管道結(jié)構(gòu)100包括管狀部分110、引入部分120和連接部130。
[0031 ]管狀部分110包括第一流動(dòng)通道111和圍繞第一流動(dòng)通道111的殼體區(qū)域112，制冷劑流過第一流動(dòng)通道111。引入部分120構(gòu)成殼體區(qū)域112的一部分，并包括連接到第一流動(dòng)通道111的第二流動(dòng)通道121。在引入部分120的兩個(gè)端部中，連接部130位于在與第二流動(dòng)通道121連接到第一流動(dòng)通道111的一側(cè)上的端部相背的一側(cè)上的端部。
[0032]根據(jù)本示例性實(shí)施例的管道結(jié)構(gòu)100，流過第一通道111的制冷劑與通過第二流動(dòng)通道121流到第一流動(dòng)通道111中的制冷劑匯合，第二流動(dòng)通道121被包括在構(gòu)成殼體區(qū)域112的一部分的引入部分120內(nèi)。因此，能夠避免冷卻能力的下降，因?yàn)榭赏ㄟ^引入部分120控制匯合時(shí)的壓力損失。也就是說，即使通過在管狀部分110的多個(gè)位置處放置引入部分120擴(kuò)大了冷卻裝置，也能夠避免壓力損失的增加，且因此不必要通過驅(qū)動(dòng)栗等強(qiáng)制使制冷劑循環(huán)。結(jié)果，即使冷卻裝置尺寸增大，也能夠在不造成能耗增加的情況下避免冷卻能力的減小。
[0033]連接部130的外表面可以是平面，且連接部130可構(gòu)造成具有密封結(jié)構(gòu)。根據(jù)管道結(jié)構(gòu)100的該構(gòu)造使得能夠以簡單的結(jié)構(gòu)將管道結(jié)構(gòu)100連接到另一管道