(57)【要約】冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。前記冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体と、第１の分流アセンブリと、第２の分流アセンブリとを備え、前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための第１の分流入口および前記冷媒を排出するための第１の分流出口が設けられ、前記第１の分流アセンブリは前記第１の分流入口と連通して設けられ、前記第１の分流アセンブリは前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するための第２の分流出口が設けられ、前記第２の分流アセンブリは前記第１の分流出口と連通して設けられ、前記第２の分流アセンブリは前記被冷却機器を通して流れる前記冷媒を導入するための第２の分流入口が設けられている。
2021501951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットであって、前記冷却キャビネットは、キャビネット本体、第１の分流アセンブリ、および第２の分流アセンブリを備え、
前記キャビネット本体は、前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための第１の分流入口および前記冷媒を排出するための第１の分流出口が設けられ、前記第１の分流アセンブリは前記第１の分流入口と連通して設けられ、前記第１の分流アセンブリは前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するための第２の分流出口が設けられ、前記第２の分流アセンブリは前記第１の分流出口と連通して設けられ、前記第２の分流アセンブリは前記被冷却機器を通して流れる前記冷媒を導入するための第２の分流入口が設けられている、冷却キャビネット。
【請求項２】
前記第１の分流入口は前記第１の分流出口の上方に設置され、前記第１の分流アセンブリは前記被冷却機器の上部に設置され、前記第２の分流アセンブリは前記被冷却機器の下部に設置される、請求項１に記載の冷却キャビネット。
【請求項３】
前記第１の分流入口は前記第１の分流出口の下方に設置され、前記第１の分流アセンブリは前記被冷却機器の下部に設置され、前記第２の分流アセンブリは前記被冷却機器の上部に設置される、請求項１に記載の冷却キャビネット。
【請求項４】
前記第１の分流アセンブリはループ管部分および前記ループ管部分と連通して設けられた第１の分流部分を備え、前記第１の分流部分は前記第１の分流入口と連通して設けられ、前記ループ管部分および前記第１の分流部分の少なくとも１つには前記第２の分流出口が設けられている、請求項２に記載の冷却キャビネット。
【請求項５】
前記ループ管部分は長方形のループ管構造であり、互いに連通し筐体内と接続されている２つの第１の管体および２つの第２の管体を備え、前記第１の分流部分は、いずれかの前記第１の管体と連通して設けられ、前記第１の管体、前記第２の管体、および前記第１の分流部分の少なくとも１つには前記第２の分流出口が設けられている、請求項４に記載の冷却キャビネット。
【請求項６】
２つの第１の分流入口があり、これは前記キャビネット本体の２つの側にそれぞれ配置され、前記２つの第１の管体に一対一対応で連通する２つの第１の分流部分がある、請求項５に記載の冷却キャビネット。
【請求項７】
前記２つの第１の管体のそれぞれは少なくとも１つの隣接する前記第２の管体と一体的に形成される、請求項５に記載の冷却キャビネット。
【請求項８】
複数の第２の分流出口があり、これは前記第１の管体、前記第２の管体、および前記第１の分流部分の少なくとも１の側壁に均一に配列される、請求項５に記載の冷却キャビネット。
【請求項９】
前記第２の分流アセンブリは菅列部分および前記菅列部分と連通して設けられた第２の分流部分を備え、前記第２の分流部分は前記第１の分流出口と連通して設けられ、前記菅列部分は前記第２の分流入口が設けられる、請求項２に記載の冷却キャビネット。
【請求項１０】
前記菅列部分は長方形の菅列構造であり、２つの第３の管体と２つの前記第３の管体の間に接続される複数の第４の管体を備え、複数の前記第４の管体は２つの前記第３の管体と連通して設けられ、前記第２の分流部分は前記第３の管体のいずれかと連通して設けられ、前記第４の管体は前記第２の分流入口が設けられている、請求項９に記載の冷却キャビネット。
【請求項１１】
２つの第１の分流出口があり、これは前記キャビネット本体の２つの側にそれぞれ配置され、一対一対応で２つの前記第３の管体と連通する２つの第２の分流部分がある、請求項１０に記載の冷却キャビネット。
【請求項１２】
複数の前記第４の管体は互い違いに配列された２つのグループを含み、前記第４の管体の１つのグループおよび前記第３の管体の一方は一体的に形成され、前記第４の管体のその他のグループおよび第３の管体の他方は一体的に形成される、請求項１０に記載の冷却キャビネット。
【請求項１３】
複数の前記第２の分流入口があり、前記第４の管体の上部に均一に配列される、請求項１０に記載の冷却キャビネット。
【請求項１４】
冷却キャビネットおよび熱交換機器を備えた冷却システムであって、前記冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体、前記キャビネット本体内に配置された第１の分流アセンブリ、および前記キャビネット本体内に配置された第２の分流アセンブリを備え、前記第１の分流アセンブリおよび前記第２の分流アセンブリは、それぞれ前記被冷却機器の２つの側に設置され、
前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための第１の分流入口および前記冷媒を排出するための第１の分流出口が設けられ、前記第１の分流アセンブリは前記第１の分流入口と連通して設けられ、前記第１の分流アセンブリは前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するための第２の分流出口が設けられ、前記第２の分流アセンブリは前記第１の分流出口と連通して設けられ、前記第２の分流アセンブリは前記被冷却機器を通り流れる前記冷媒を導入するための第２の分流入口が設けられており、
前記熱交換機器の一端部は前記キャビネット本体と連通して設けられ、前記熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられ、前記熱交換機器は前記冷媒を駆動し前記キャビネット本体内を循環させ前記冷媒により熱交換をするように構成された、冷却システム。
【請求項１５】
被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットであって、前記冷却キャビネットはキャビネット本体および前記キャビネット本体に配置された分流アセンブリを備え、前記分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられ、前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための分流入口および前記冷媒を排出するための分流出口が設けられ、
前記分流アセンブリは前記分流入口と連通して設けられ、複数の前記分流開口部は前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するように構成され、または前記分流アセンブリは前記分流出口と連通して設けられ、複数の前記分流開口部は前記被冷却機器を通して流れる前記冷媒を導入するように構成される、冷却キャビネット。
【請求項１６】
前記分流アセンブリはループ管部分および前記ループ管部分と連通して設けられた第１の分流部分を備え、前記第１の分流部分は第１の分流入口と連通して設けられ、前記ループ管部分および前記第１の分流部分の少なくとも１つには複数の前記分流開口部が設けられている、請求項１５に記載の冷却キャビネット。
【請求項１７】
前記ループ管部分は長方形のループ管構造であり、互いに連通し筐体内と接続されている２つの第１の管体および２つの第２の管体を備え、前記第１の分流部分はいずれかの前記第１の管体と連通して設けられ、前記第１の管体、前記第２の管体、および前記第１の分流部分の少なくとも２つには複数の前記分流開口部が設けられている、請求項１６に記載の冷却キャビネット。
【請求項１８】
前記分流アセンブリは菅列部分および前記菅列部分と連通して設けられた第２の分流部分を備え、前記第２の分流部分は前記分流出口と連通して設けられ、前記菅列部分は複数の前記分流開口部が設けられている、請求項１５に記載の冷却キャビネット。
【請求項１９】
前記菅列部分は長方形の菅列構造であり、２つの第３の管体と２つの前記第３の管体の間に接続される複数の第４の管体を備え、複数の前記第４の管体は２つの前記第３の管体と連通して設けられ、前記第２の分流部分は前記第３の管体のいずれかと連通して設けられ、前記第４の管体には複数の前記分流開口部が設けられている、請求項１８に記載の冷却キャビネット。
【請求項２０】
冷却キャビネットおよび熱交換機器を備えた冷却システムであって、前記冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体および前記キャビネット本体に配置された分流アセンブリを備え、前記分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられ、
前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むことができ、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するための第１の分流入口および前記冷媒を排出するための第１の分流出口が設けられ、
前記分流アセンブリは前記分流入口と連通して設けられ、複数の前記分流開口部は前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するように構成され、または前記分流アセンブリは前記分流出口と連通して設けられ、複数の前記分流開口部は前記被冷却機器を通して流れる前記冷媒を導入するように構成され、
前記熱交換機器の一端部は前記キャビネット本体と連通して設けられ、前記熱交換機器の他端部は外部液体供給機器がと連通して設けられ、前記熱交換機器は前記冷媒を駆動し前記キャビネット本体内を循環させ前記冷媒により熱交換をするように構成された、冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、冷却装置の技術分野に関し、特に冷却キャビネットおよび冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は「冷却キャビネットおよび冷却システム」と題され、２０１７年１１月３日に出願された中国特許出願番号２０１７１１０７３０３９．６の優先権を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
クラウド演算技術（すなわち大規模分散システム技術）の急速な発展に伴い、サーバーの演算性能に対する要件はますます高くなっている。サーバーの性能は向上しているが、電力消費は急速に増加しており、キャビネットの電力消費は指数関数的に増加している。データはデータセンターのキャビネットの電力密度が過去１０年間で約１５倍に増加したことを示している。従来、キャビネットの消費電力は一般的に１．５ｋＷ〜２ｋＷだった。しかしながら一部のキャビネットは部分的に２０ｋＷ〜３０ｋＷに達している。
【０００４】
現在、通常データセンター内のサーバーは空調および空冷の方法を採用しており、これは、大量のエネルギー、スペース、およびコストを消費し、その消費量は増加している。しかしながら電力密度の着実な増加に伴い多くのデータセンターが設ける冷却能力は現在限界に近づいており、電力密度の急速な増加というこの傾向は悪影響を及ぼすであろう。したがって従来の空調および空冷の方法ではデータセンター内のサーバーの冷却需要を満たすことができなかった。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書はデータセンター内のサーバーの冷却効率を向上させるための冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。
【０００６】
本明細書の実施形態の第１の態様によれば、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットが提供され、冷却キャビネットはキャビネット本体、第１の分流アセンブリおよび第２の分流アセンブリを含み、
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第１の分流入口および冷媒を排出するための第１の分流出口が設けられ、第１の分流アセンブリは第１の分流入口と連通して設けられており、第１の分流アセンブリにはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第２の分流出口が設けられ、第２の分流アセンブリは第１の分流出口と連通して設けられ、第２の分流アセンブリには被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するための第２の分流入口が設けられている。
【０００７】
さらに、第１の分流入口は第１の分流出口の上方に設置され、第１の分流アセンブリは被冷却機器の上部に設置され、第２の分流アセンブリは被冷却機器の下部に設置される。
【０００８】
さらに、第１の分流入口は第１の分流出口の下方に設置され、第１の分流アセンブリは被冷却機器の下部に設置され、第２の分流アセンブリは被冷却機器の上部に設置される。
【０００９】
さらに、第１の分流アセンブリはループ管部分およびループ管部分と連通して設けられた第１の分流部分を含み、第１の分流部分は第１の分流入口と連通して設けられ、ループ管部分および第１の分流部分の少なくとも１つには、第２の分流出口が設けられている。
【００１０】
さらに、ループ管部分は長方形のループ管構造であり、および互いに連通し、また筐体内へ接続されている２つの第１の管体および２つの第２の管体を含み、第１の分流部分は、いずれかの第１の管体と連通して設けられ、第１の管体、第２の管体、および第１の分流部分の少なくとも１つには、第２の分流出口が設けられている。
【００１１】
さらに、２つの第１の分流入口があり、これはキャビネット本体の２つの側にそれぞれ配置され、一対一で対応する２つの第１の管体と連通する２つの第１の分流部分がある。
【００１２】
さらに、２つの第１の管体のそれぞれは隣接する第２の管体の少なくとも１つと一体的に形成される。
【００１３】
さらに、複数の第２の分流出口があり、これは、第１の管体、第２の管体、および第１の分流部分の少なくとも１つの側壁に均一に配列される。
【００１４】
さらに、第２の分流アセンブリは菅列部分および菅列部分と連通して設けられた第２の分流部分を含み、第２の分流部分は第１の分流出口と連通して設けられ、菅列部分は第２の分流入口が設けられている。
【００１５】
さらに、菅列部分は長方形の菅列構造であり、および２つの第３の管体と２つの第３の管体の間に接続されている複数の第４の管体を含み、複数の第４の管体は２つの第３の管体と連通して設けられ、第２の分流部分は、いずれかの第３の管体と連通して設けられ、第４の管体は第２の分流入口が設けられている。
【００１６】
さらに、２つの第１の分流出口があり、これはキャビネット本体の２つの側にそれぞれ配置され、一対一で対応する２つの第３の管体と連通する２つの第２の分流部分がある。
【００１７】
さらに、複数の第４の管体は互い違いに配列された２つのグループを含み、第４の管体の１つのグループおよび第３の管体の一方は一体的に形成され、第４の管体のその他のグループおよび第３の管体の他方は一体的に形成される。
【００１８】
さらに、複数の第２の分流入口があり、これは第４の管体の上部に均一に配列される。
【００１９】
本明細書の実施形態の第２の態様によれば、冷却キャビネットおよび熱交換機器を含む冷却システムが提供され、冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、またキャビネット本体、キャビネット本体内に配置された第１の分流アセンブリ、および第２の分流アセンブリを含み、第１の分流アセンブリおよび第２の分流アセンブリはそれぞれ被冷却機器の２つの側に設置され、
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は、冷媒を導入するための第１の分流入口および冷媒を排出するための第１の分流出口が設けられ、第１の分流アセンブリは第１の分流入口と連通して設けられ、第１の分流アセンブリはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第２の分流出口が設けられ、第２の分流アセンブリは第１の分流出口と連通して設けられ、第２の分流アセンブリは被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するための第２の分流入口が設けられ、
熱交換機器の一端部はキャビネット本体と連通して設けられ、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられている。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
【００２０】
本明細書の実施形態の第３の態様によれば、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットが提供される。冷却キャビネットはキャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられ、キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための分流入口および冷媒を排出するための分流出口が設けられ、
分流アセンブリは分流入口と連通して設けられ、複数の分流開口部はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と連通して設けられ、複数の分流開口部は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成される。
【００２１】
さらに、分流アセンブリはループ管部分およびループ管部分と連通して設けられた第１の分流部分を含み、第１の分流部分は第１の分流入口と連通して設けられ、ループ管部分および第１の分流部分の少なくとも１つには複数の分流開口部が設けられている。
【００２２】
さらに、ループ管部分は長方形のループ管構造であり、および互いに連通しまた筐体内へ接続されている２つの第１の管体および２つの第２の管体を含み、第１の分流部分はいずれかの第１の管体と連通して設けられ、第１の管体、第２の管体、および第１の分流部分の少なくとも２つには複数の分流開口部が設けられている。
【００２３】
さらに、分流アセンブリは菅列部分および菅列部分と連通して設けられた第２の分流部分を含み、第２の分流部分は分流出口と連通して設けられ、菅列部分には複数の分流開口部が設けられている。
【００２４】
さらに、菅列部分は長方形の菅列構造であり、２つの第３の管体と２つの第３の管体の間に接続されている複数の第４の管体を含み、複数の第４の管体は２つの第３の管体と連通して設けられ、第２の分流部分はいずれかの第３の管体と連通して設けられ、第４の管体は複数の分流開口部が設けられている。
【００２５】
本明細書の実施形態の第４の態様によれば、冷却キャビネットおよび熱交換機器を含む冷却システムが提供され、冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられ、
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第１の分流入口および冷媒を排出するための第１の分流出口が設けられ、
分流アセンブリは分流入口と連通して設けられ、複数の分流開口部はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と連通して設けられ、複数の分流開口部は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成され、
熱交換機器の一端部はキャビネット本体と連通して設けられ、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられている。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
【００２６】
上記の技術的解決策から分かるように、本明細書の冷却キャビネットでは、第１の分流アセンブリおよび第２の分流アセンブリを被冷却機器の２つの反対側に配列することにより、被冷却機器を通して流れる冷媒の流動領域は直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小であり、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。複数の分流開口部は分流アセンブリに個別に分散されて配置されるため、分流アセンブリはキャビネット本体の分流入口と連通して設けられ、このようにして冷媒を導入し得る。個別に分散された複数の分流開口部は多数の異なる方向からキャビネット本体に出入りする冷媒の流れを作り冷媒間の温度差を減らし、したがって冷媒の流れおよび温度をより一定にし、高い効率的な冷却を達成することができる。冷却システムは冷媒を駆動し熱交換機器を通して冷却キャビネット内を循環させ被冷却機器の熱を奪い、熱交換機器を通して外部液体供給機器により熱交換し、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、再び冷却キャビネット内を循環し被冷却機器を冷却し、このようにして被冷却機器を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は本開示の例示的な実施形態による冷却キャビネットの概略斜視図である。
【図２】図２はカバーが取り外された本開示の例示的な実施形態による冷却キャビネットの概略斜視図である。
【図３】図３はカバーおよびキャビネット本体が取り外された本開示の例示的な実施形態による冷却キャビネットの概略斜視図である。
【図４】図４は本開示の例示的な実施形態による冷却キャビネット内の第１の分流アセンブリおよび第２の分流アセンブリの概略斜視図である。
【図５】図５は本開示の例示的な実施形態による冷却キャビネットの流動領域の概略図である。
【図６】図６は本開示の例示的な実施形態による別の冷却キャビネットの流動領域の概略図である。
【図７】図７は本明細書の例示的な実施形態による冷却システムの概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本明細書では、例示的な実施形態を詳細に説明し、その例を図面に示す。以下の説明が図面を参照するとき、別段の指示がない限り、異なる図面の同じ番号は同じまたは同様の要素を指す。以下の例示的な実施形態で説明される実装は本明細書と一致する全ての実装を表すものではない。代わりにそれらは本明細書の添付の特許請求の範囲に詳述されるように、いくつかの態様と一致する機器および方法の単なる例である。
【００２９】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本明細書を限定することを意図するものではない。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される単数形「a」、「said（前記）」、および「the（前記）」も文脈で他の意味が明示的に示されていない限り複数形を含むことも意図される。本明細書で使用される「ａｎｄ／ｏｒ（および／または）」という用語は１つまたは複数の関連する列挙された項目の任意または全ての可能な組み合わせを指し包含することも理解されたい。
【００３０】
本明細書では、「first（第１の）」、「second（第２の）」、「third（第３の）」などの用語を使用して様々なタイプの情報を説明し得るが、そのような情報は、これらの用語に限定されないことを理解されたい。これらの用語は同じタイプの情報を互いに区別するためにのみ使用される。例えば、本明細書の範囲から逸脱することなく第１の情報を第２の情報と呼んでもよい。同様に第２の情報を第１の情報と呼んでもよい。文脈によって、例えば本明細書で使用される「if（もし〜ならば）」という単語は、「at the time of（の際に）」、または「when（場合）」、または「in response to a determination（決定に応答して）」と解釈し得る。
【００３１】
本明細書は、データセンター内のサーバーの冷却効率を向上するための冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。以下、本明細書の冷却キャビネットおよび冷却システムについて図面を参照して詳細を説明する。矛盾がない場合、以下の実施形態および実装における特徴は互いに組み合わせ得る。
【００３２】
実施形態１
図１から図４を参照すると、本明細書の実施形態は被冷却機器９００を冷却するための単相浸液冷却技術を採用した冷却キャビネット１を提供する。被冷却機器９００はデータセンター内のサーバーであってもよく、または冷却の必要な他の発熱機器であってもよい。冷却キャビネット１は、キャビネット本体１０、第１の分流アセンブリ２０、および第２の分流アセンブリ３０を含む。キャビネット本体１０は被冷却機器９００を少なくとも部分的に浸すための非伝導性冷媒を含み得る、またキャビネット本体１０は冷媒を導入するための第１の分流入口１０１および冷媒を排出するための第１の分流出口１０２が設けられている。第１の分流アセンブリ２０は第１の分流入口１０１と連通して設けられ、また第１の分流アセンブリ２０は冷媒をキャビネット本体１０内へ排出するための第２の分流出口２００が設けられ、被冷却機器９００を通して流れた後、冷媒は被冷却機器９００を冷却することができる。第２の分流アセンブリ３０は第１の分流出口１０２と連通して設けられ、また第２の分流アセンブリ３０は被冷却機器９００を通して流れる冷媒を導入するための第２の分流入口３００が設けられている。任意選択で第１の分流アセンブリ２０および第２の分流アセンブリ３０は両方ともキャビネット本体１０内に配置され、第１の分流アセンブリ２０および第２の分流アセンブリ３０は、それぞれ被冷却機器の２つの側に設置される。図示の例では、第１の分流アセンブリ２０および第２の分流アセンブリ３０は、それぞれ垂直方向内の被冷却機器の２つの側に設置され、そのため、垂直方向内の冷媒の流動領域は直線経路であり、冷媒が横方向内に移動するときに重力によって余分なエネルギー消費を回避することができる。冷媒は被冷却機器９００を完全に浸してもよく、または被冷却機器９００を部分的に浸してもよく、これらは実際の要求に応じて設定され得る、ということに留意すべきである。冷媒は、気体媒体、液体媒体、または固液混合媒体でもよく、これらもまた実際の要求に応じて設定され得る。この実施形態では、冷媒は被冷却機器９００を完全に浸し、また冷媒は液体３Ｍ電子フッ素化液体である。冷媒は第１の分流アセンブリ２０を通りキャビネット本体１０内へ排出され、被冷却機器９００を通り流れる冷媒は第２の分流アセンブリ３０を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。しかしながら、その他の実施形態では第１の分流アセンブリ２０は第１の分流出口１０２と連通して設けられ、第２の分流アセンブリ３０は第１の分流入口１０１と連通して設けられることもまた実現可能である。この設定は冷媒を第２の分流アセンブリ３０を通してキャビネット本体１０内へ導入し、被冷却機器９００を通り流れる冷媒を第１の分流アセンブリ２０を通してキャビネット本体１０の外へ排出することに相当する。
【００３３】
上記の技術的解決策から分かるように、本明細書の冷却キャビネット１では冷媒はキャビネット本体１０の第１の分流入口１０１からキャビネット本体１０へ入り、次いで第１の分流アセンブリ２０の第２の分流出口２００を通り被冷却機器９００へ排出され、被冷却機器９００を通り流れる冷媒は、被冷却機器９００の熱を奪い、次いで第２の分流アセンブリ３０の第２の分流入口３００を通り第２の分流アセンブリ３０へ入り、最終的にキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。第１の分流アセンブリ２０および第２の分流アセンブリ３０を被冷却機器９００の２つの反対側に配列することにより、被冷却機器９００を通して流れる冷媒の流動領域は直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小であり、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体は完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって最適な冷却効果を達成することができる。
【００３４】
図１に示すように、任意の実装ではカバー１００は留め具を通してキャビネット本体１０の上部に取外し可能に配置される。被冷却機器９００がキャビネット本体１０内に位置する必要がある場合、留め具は外され、カバー１００は開かれ、次いで被冷却機器９００はキャビネット本体１０内に位置することができる。被冷却機器９００がキャビネット本体１０内に位置した後、カバー１００は閉じられキャビネット本体１０を密封する。
【００３５】
図２および３を参照すると、任意の実装では第１の分流入口１０１は第１の分流出口１０２の上方に設置される。よって第１の分流アセンブリ２０は被冷却機器９００の上部に設置され、第２の分流アセンブリ３０は被冷却機器９００の下部に設置される。しかしながら、その他の任意の実装では第１の分流入口１０１は第１の分流出口１０２の下方に設置され得る。よって第１の分流アセンブリ２０は被冷却機器９００の下部に設置され、第２の分流アセンブリ３０は被冷却機器９００の上部に設置される。被冷却機器９００を通して流れる冷媒の流動領域は上部から下部へまたは下部から上部へ一直線に直線経路を有し得て、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小である。
【００３６】
図４を参照すると、任意の実装では第１の分流アセンブリ２０は、ループ管部分２１０およびループ管部分２１０と連通して設けられた第１の分流部分２２０を含み、第１の分流部分２２０は第１の分流入口１０１と連通して設けられ、ループ管部分２１０および第１の分流部分２２０の少なくとも１つには、第２の分流出口２００が設けられている。この実施形態ではループ管部分２１０および第１の分流部分２２０の両方には、第２の分流出口２００が設けられている。キャビネット本体１０の第１の分流入口１０１から第１の分流アセンブリ２０へ入った後、冷媒はループ管部分２１０および第１の分流部分２２０内に配置された第２の分流出口２００を通りキャビネット本体１０内へ排出され、次いで被冷却機器９００を通り流れ被冷却機器９００を冷却する。
【００３７】
さらに、ループ管部分２１０のループ構造は被冷却機器９００の断面構造に対応し得て、そのため、第１の分流アセンブリ２０の外に流れる冷媒は被冷却機器９００の周辺に沿って流れ高い冷却効率を達成することができる。例えば、被冷却機器９００の断面構造は長方形であり、ループ管部分２１０は断面構造に対応する長方形のループ管構造である。しかしながら、被冷却機器９００の断面構造は、また他の形状でもあり得て、ループ管部分２１０のループ構造が断面構造に対応している必要がある。
【００３８】
任意の実装では、被冷却機器９００の断面構造は長方形であり、ループ管部分２１０は断面構造に対応する長方形のループ管構造である。ループ管部分２１０は、互いに連通しおよび筐体内に接続されている２つの第１の管体２１１および２つの第２の管体２１２を含み、第１の分流部分２２０は第１の管体２１１のいずれかと連通して設けられ、第１の管体２１１、第２の管体２１２、および第１の分流部分２２０の少なくとも１つには側壁内に第２の分流出口２００が設けられる。この実施形態では第１の管体２１１の内壁、第１の管体２１２、および第１の分流部分２２０には全て第２の分流出口２００が設けられている。キャビネット本体１０の第１の分流入口１０１から第１の分流アセンブリ２０へ入った後、冷媒は、第１の管体２１１、第２の管体２１２、および第１の分流部分２２０内に配置された第２の分流出口２００を通り、キャビネット本体１０内へ排出され、次いで被冷却機器９００を通り流れ被冷却機器９００を冷却する。
【００３９】
任意の実装では、キャビネット本体１０の２つの側にそれぞれ配置された２つの第１の分流入口１０１がある。それに応じて一対一で対応する２つの第１の管体２１１と連通する２つの第１の分流部分２２０がある。このように冷媒の循環速度が増加でき、さらに被冷却機器９００の冷却効率が向上できる。
【００４０】
任意の実装では第１の管体２１１の長さは第２の管体２１２の長さより短く、補強輪２１３は第１の管体２１１に取り付けられ、複数の補強輪２１３は間隔を空けて第２の管体２１２に取り付けられ、これは第１の分流アセンブリ２０の構造強度を高めることができる。さらに、２つの第１の管体２１１のそれぞれは隣接する第２の管体２１２少なくとも１つと一体的に形成される。すなわち２つの第１の管体２１１のそれぞれは２つの第２の管体２１２の対応する１つと一体的に形成され得る、または２つの第１の管体２１１および２つの第２の管体２１２はそれぞれ一体的に形成され、第１の分流アセンブリ２０の構造強度をさらに高めることができる。本明細書で使用される「ａ  ｐｌｕｒａｌｉｔｙ  ｏｆ（複数の）」という用語は２つ以上を指す、ということに留意すべきである。
【００４１】
任意の実装では、第２の分流アセンブリ３０は菅列部分３１０および菅列部分３１０と連通して設けられた第２の分流部分３２０を含み、第２の分流部分３２０は第１の分流出口１０２と連通して設けられ、菅列部分３１０は第２の分流入口３００が設けられている。被冷却機器９００を通して流れる冷媒は被冷却機器９００の熱を奪い、次いで菅列部分３１０に配置された第２の分流入口３００を通り第２の分流アセンブリ３０に入り、最終的にキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。
【００４２】
さらに、菅列部分３１０の菅列構造は被冷却機器９００の断面構造に対応し得る、そのため、被冷却機器９００を通して流れる冷媒は第２の分流アセンブリ３０内へ可能な限り流れ、次いでキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２から排出され、したがって冷媒の循環速度を増加することができる。例えば、被冷却機器９００の断面構造は長方形であり、菅列部分３１０の菅列構造は断面構造に対応する長方形の菅列構造である。しかしながら被冷却機器９００の断面構造は、その他の形状でもよく、また断面構造に対応する菅列部分３１０の菅列構造の必要がある。
【００４３】
任意の実装では、被冷却機器９００の断面構造は長方形であり、また菅列部分３１０は断面構造に対応する長方形の菅列構造である。菅列部分３１０は２つの第３の管体３１１と２つの第３の管体３１１の間に接続された複数の第４の管体３１２を含む。複数の第４の管体３１２は全て、２つの第３の管体３１１と連通して設けられている。第２の分流部分３２０は第３の管体３１１のいずれか一つと連通して設けられ、第２の分流入口３００は第４の管体３１２の上部に配置される。被冷却機器９００を通して流れる冷媒は被冷却機器９００の熱を奪い、次いで第２の分流アセンブリ３０第４の管体３１２に配置された第２の分流入口３００を通り入り、最終的にキャビネット本体１０の外へキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通り排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。
【００４４】
任意の実装ではキャビネット本体１０の２つの側にそれぞれ配置された２つの第１の分流出口１０２がある。それに応じて一対一で対応する２つの第３の管体３１１と連通する２つの第２の分流部分３２０がある。このように冷媒の循環速度が増加でき、さらに被冷却機器９００の冷却効率が向上できる。
【００４５】
任意の実装では第３の管体３１１の長さは第４の管体３１２の長さよりも短く、補強輪３１３は第３の管体３１１に取り付けられ、これは第２の分流アセンブリ３０の構造強度を高めることができる。任意選択で複数の第４の管体３１２は互い違いに配列された２つのグループを含む。第４の管体３１２の１つのグループおよび第３の管体３１１の１つは一体的に形成され、第４の管体３１２の他のグループおよび他の第３の管体３１１は一体的に設けられ、すなわち複数の第４の管体３１２および２つの第３の管体３１１は２つの熊手の統合構造に形成され、これは第２の分流アセンブリ３０の構造強度をさらに高めることができる。
【００４６】
任意の実装では、複数の第２の分流出口２００があり、複数の第２の分流出口２００は第１の分流アセンブリ２０の第１の管体２１１、第２の管体２１２、および第１の分流部分２２０の少なくとも１つに均一に配列される。図示の実施形態では第１の分流アセンブリ２０の第１の管体２１１、第２の管体２１２、および第１の分流部分２２０の内壁には全て複数の均一に配列された第２の分流出口２００が設けられている。複数の第２の分流入口３００があり、複数の第２の分流入口３００は第２の分流アセンブリ３０の第４の管体３１２の上部に均一に配列されている。このように冷媒は被冷却機器９００を通してより均一に流れ得て、これは冷却効率の向上に有益である。
【００４７】
第１の分流入口１０１が第１の分流出口１０２の上方に設置され、第１の分流アセンブリ２０が被冷却機器９００の上部に設置され、および第２の分流アセンブリ３０が被冷却機器９００の下部に設置される例を示す図３〜５を参照し、本明細書の冷却キャビネット１の動作原理について説明する。本明細書の冷却キャビネット１は被冷却機器９００を据付けるための複数の差込部品１９０が設けられ、被冷却機器９００はそれぞれシートタイプ構造であり、これらの差込部品１９０を１つずつ差し込み得る。キャビネット本体１０の第１の分流入口１０１から第１の分流アセンブリ２０へ入った後、冷媒８０は第１の分流アセンブリ２０の第２の分流出口２００を通りキャビネット本体１０内へ排出され、次いで被冷却機器９００を通り流下し、被冷却機器９００を通り流れる冷媒８０は被冷却機器９００の熱を奪い、次いで第２の分流アセンブリ３０の第２の分流入口３００を通り第２の分流アセンブリ３０に入り、最終的にキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。図中の点線矢印は高温の液体流体の状態での冷媒の流れ方向を示し、実線矢印は低温の液体流体の状態での冷媒の流れ方向を示す。第１の分流アセンブリ２０を被冷却機器９００の上部に配列するおよび第２の分流アセンブリ３０を被冷却機器９００の下部に配列することにより、被冷却機器９００を通り流れる冷媒８０の流動領域は上部から下部への直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小であり、液体を駆動するために必要なエネルギー消費は、それに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体は完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって最適な冷却効果を達成することができる。
【００４８】
第１の分流入口１０１が第１の分流出口１０２の下方に設置され、第１の分流アセンブリ２０が被冷却機器９００の下部に設置され、および第２の分流アセンブリ３０が被冷却機器９００の上部に設置される例を示す図６を参照し本明細書の冷却キャビネット１の動作原理について説明する。本明細書の冷却キャビネット１は被冷却機器９００を据付けるための複数の差込部品１９０が設けられ、被冷却機器９００はそれぞれシートタイプ構造であり、これらの差込部品１９０は１つずつ差し込まれ得る。キャビネット本体１０の第１の分流入口１０１から第１の分流アセンブリ２０へ入った後、冷媒８０は第１の分流アセンブリ２０の第２の分流出口２００を通りキャビネット本体１０内へ排出され、次いで被冷却機器９００を通り流上し、被冷却機器９００を通り流れる冷媒８０は被冷却機器９００の熱を奪い、次いで第２の分流アセンブリ３０の第２の分流入口３００を通り第２の分流アセンブリ３０内へ入り、最終的にキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。図中の点線矢印は高温の液体流体の状態での冷媒の流れ方向を示し、実線矢印は低温の液体流体の状態での冷媒の流れ方向を示す。第１の分流アセンブリ２０を被冷却機器９００の下部に配列する、および第２の分流アセンブリ３０を被冷却機器９００の上部に配列することにより、被冷却機器９００を通り流れる冷媒８０の流動領域は下部から上部への直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は最短であり、抵抗は最小であり、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体は完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって最適な冷却効果を達成することができる。
【００４９】
実施形態２
本明細書の実施形態は、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットさらに提供する。冷却キャビネットはキャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流開口部が設けられている。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第１の分流入口および冷媒を排出するための第１の分流出口が設けられている。分流アセンブリは分流入口と連通して設けられ、複数の分流開口部はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と連通して設けられ、複数の分流開口部は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成される。
【００５０】
上記の技術的解決策から分かるように、本明細書の冷却キャビネットでは、複数の分流開口部は分流アセンブリに個別に分散されて配置されるため、分流アセンブリはキャビネット本体の分流入口と連通して設けられ、このようにして冷媒を導入し得る。分流アセンブリは、またキャビネット本体の分流出口と連通して設けられ、冷媒を排出し得る。しかしながら本明細書の開示する配列に関係なく個別に分散された複数の分流開口部は多数の異なる方向からキャビネット本体に出入りする冷媒の流れを作り、冷媒間の温度差を減らし、したがって冷媒の流れおよび温度をより一定にし、高い効率的な冷却を達成することができる。
【００５１】
分流アセンブリが分流入口と連通して設けられると、分流アセンブリは実施形態１で説明した第１の分流アセンブリとして機能し、分流開口部は実施形態１で説明した第２の分流出口として機能し、この場合、分流アセンブリの構造については実施形態１の第１の分流アセンブリの説明を参照し得る、ということに留意すべきである。分流アセンブリが分流出口と連通して設けられると、分流アセンブリは実施形態１で説明した第２の分流アセンブリとして機能し、分流開口部は実施形態１で説明した第２の分流入口として機能し、この場合、分流アセンブリの構造については実施形態１の第２の分流アセンブリの説明を参照し得る。
【００５２】
実施形態３
本明細書の実施形態は、上記実施形態１または実施形態２で説明した冷却キャビネットおよび冷却キャビネットと接続する熱交換機器を含む冷却システムをさらに提供する。上記実施形態１および２の冷却キャビネットにおける説明は本明細書の冷却システムにもまた適用可能である、ということに留意すべきである。実施形態１で説明した冷却システムを例として本明細書の冷却システムを説明する。
【００５３】
図７を参照すると、本明細書の冷却システム２は実施形態１で説明した冷却キャビネット１および冷却キャビネット１と接続する熱交換機器３を含む。熱交換機器３の一端部は冷却キャビネット１のキャビネット本体１０と連通して設けられ、熱交換機器３の他端部は外部液体供給機器と連通して設けられている。熱交換機器３は冷媒を駆動し冷却キャビネット１のキャビネット本体１０内を循環させ、冷媒により熱交換するように構成されている。
【００５４】
上記の技術的解決策から分かるように、本明細書の冷却システム２は冷媒を駆動し熱交換機器３を通して冷却キャビネット１を循環させ被冷却機器９００の熱を奪い、熱交換機器３を通して外部液体供給機器により熱交換し、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、再び冷却キャビネット１内を循環し被冷却機器９００を冷却し、このようにして被冷却機器９００を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
【００５５】
任意の実施形態では、熱交換機器３は熱交換器４０およびポンプ５０を含む。熱交換器４０は第１の循環ループを通して冷却キャビネット１と接続され、第２の循環ループを通して外部液体供給機器と接続する。第１の循環ループは第１の導管５１０および第２の導管５２０を含み、第２の循環ループは第３の導管５３０および第４の導管５４０を含む。第１の導管５１０は冷却キャビネット１の第１の分流入口１０１と連通して設けられており、第２の導管５２０は冷却キャビネット１の第１の分流出口１０２と連通して設けられており、第３の導管５３０および第４の導管５４０は外部液体供給機器と連通して設けられている。本明細書の冷却システム２が稼働中の場合、ポンプ５０は冷媒を駆動し第１の循環ループを通して冷却キャビネット１内を循環させ、冷媒は冷却キャビネット１内の循環を通して被冷却機器９００の熱を奪い、熱交換機器３の熱交換器４０へ入る。外部液体供給機器は第２の循環ループ内で冷却水を循環させることができ、被冷却機器９００の熱を運ぶ冷却システムは外部液体供給機器により供給された冷却水により熱交換器４０内で熱交換し、冷却システムにより運ばれた熱を排出し得る、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、再び冷却キャビネット１内を循環し被冷却機器９００を冷却し、このようにして被冷却機器９００を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
【００５６】
当業者は本明細書を検討し本明細書に開示される本発明を実施した後、本明細書の他の実装解決策を容易に思いつくであろう。本明細書は本明細書のあらゆる変形、使用、または適合を網羅することを意図している。これらの修正、使用、または適合は本明細書の一般原則に従い、本明細書に開示されていない技術分野における一般的な一般知識または従来の技術的手段を含む。本明細書および実施形態は単なる例示と見なされ、本明細書の真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲によって示される。
【００５７】
用語「comprises（備える）」、「comprising（備えること）」、またはその任意の他の変形は一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または機器がそれらの要素を含むだけでなく明示的に列挙されていない他の要素も含むように非排他的な包含を網羅することを意図し、またはプロセス、方法、製品、または機器の固有の要素もまた含まれる。さらに制限がない場合、「including a/an...（a/an...を含む）」という文で定義された要素は、その要素を含むプロセス、方法、製品、または機器が他の同一の要素をさらに含むことを除外しない。
【００５８】
上述の実施形態は本明細書の好ましい実施形態にすぎず、本明細書を限定することを意図するものではない。本明細書の精神および原理の範囲内で行われる変更、同等の置換、改良などは本明細書の範囲に含まれるものとする。
【図１】
2021501951.tif 000003
【図２】
2021501951.tif 000004
【図３】
2021501951.tif 000005
【図４】
2021501951.tif 000006
【図５】
2021501951.tif 000007
【図６】
2021501951.tif 000008
【図７】
2021501951.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月8日(2020.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットであって、
キャビネット本体と、
前記キャビネット本体と結合した第１の分流アセンブリと、
前記キャビネット本体と結合した第２の分流アセンブリと、
を備え、
前記キャビネット本体は、前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むように構成されており、前記キャビネット本体は前記冷媒を受給するための第１の分流入口および前記冷媒を排出するための第１の分流出口を備えており、前記第１の分流アセンブリは前記第１の分流入口と結合しており、前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するための第２の分流出口を備えており、前記第２の分流アセンブリは前記第１の分流出口と結合しており、前記冷媒を受給するための第２の分流入口を備えた、冷却キャビネット。
【請求項２】
前記第１の分流入口は前記第１の分流出口の上方に設置され、前記第１の分流アセンブリは前記被冷却機器の上部に設置され、前記第２の分流アセンブリは前記被冷却機器の下部に設置される、請求項１に記載の冷却キャビネット。
【請求項３】
前記第１の分流入口は前記第１の分流出口の下方に設置され、前記第１の分流アセンブリは前記被冷却機器の下部に設置され、前記第２の分流アセンブリは前記被冷却機器の上部に設置される、請求項１に記載の冷却キャビネット。
【請求項４】
前記第１の分流アセンブリはループ管部分および前記ループ管部分と結合した第１の分流部分を備え、前記第１の分流部分は前記第１の分流入口と結合しており、前記ループ管部分および前記第１の分流部分の少なくとも１つは前記第２の分流出口を備えた、請求項１に記載の冷却キャビネット。
【請求項５】
前記ループ管部分は長方形のループ管構造であり、互いに結合した２つの第１の管体および２つの第２の管体を備え、前記第１の分流部分は、前記第１の管体と結合しており、前記第１の管体、前記第２の管体、および前記第１の分流部分の少なくとも１つは前記第２の分流出口を備えた、請求項４に記載の冷却キャビネット。
【請求項６】
２つの第１の分流入口があり、これは前記キャビネット本体の２つの側にそれぞれ配置され、前記２つの第１の管体に一対一対応で結合する２つの第１の分流部分がある、請求項５に記載の冷却キャビネット。
【請求項７】
前記２つの第１の管体のそれぞれは少なくとも１つの隣接する前記第２の管体と一体的に形成される、請求項５に記載の冷却キャビネット。
【請求項８】
前記第１の管体、前記第２の管体、および前記第１の分流部分の側壁の少なくとも１に一様に間隔をあけて配置された複数の第２の分流出口を備えた、請求項５に記載の冷却キャビネット。
【請求項９】
前記第２の分流アセンブリは菅列部分および前記菅列部分と結合した第２の分流部分を備え、前記第２の分流部分は前記第１の分流出口と結合しており、前記菅列部分は前記第２の分流入口を備えた、請求項１に記載の冷却キャビネット。
【請求項１０】
前記菅列部分は長方形の菅列構造であり、２つの第１の管体と２つの前記第１の管体の間に接続される複数の第２の管体を備え、複数の前記第２の管体は２つの前記第１の管体と結合しており、前記第２の分流部分は前記第１の管体のいずれかと結合しており、前記第２の管体は前記第２の分流入口を備えた、請求項９に記載の冷却キャビネット。
【請求項１１】
２つの第１の分流出口があり、これは前記キャビネット本体の２つの側にそれぞれ配置され、一対一対応で２つの前記第１の管体と結合する２つの第２の分流部分がある、請求項１０に記載の冷却キャビネット。
【請求項１２】
複数の前記第２の管体は互い違いに配列された前記第２の管体の２つのグループを含み、前記第２の管体の１つのグループおよび前記第１の管体の一方は一体的に形成され、前記第２の管体のその他のグループおよび第１の管体の他方は一体的に形成される、請求項１０に記載の冷却キャビネット。
【請求項１３】
複数の前記第２の分流入口があり、前記第２の管体の上部に一様に間隔を空けて配置される、請求項１０に記載の冷却キャビネット。
【請求項１４】
冷却システムであって、
冷却キャビネットと、
前記冷却キャビネットと結合する熱交換機器と
を備え、
前記冷却キャビネットは、被冷却機器を冷却するように構成され、
キャビネット本体と、
前記キャビネット本体内に配置された第１の分流アセンブリと、
前記キャビネット本体内に配置された第２の分流アセンブリであって、前記第１の分流アセンブリおよび前記第２の分流アセンブリは、それぞれ前記被冷却機器の２つの側に設置される第２の分流アセンブリと
を備え、
前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むように構成され、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するために作動可能な第１の分流入口および前記冷媒を排出するために作動可能な第１の分流出口を有し、前記第１の分流アセンブリは前記第１の分流入口と結合しており、前記第１の分流アセンブリは前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するために作動可能な第２の分流出口を有し、前記第２の分流アセンブリは前記第１の分流出口と結合しており、前記第２の分流アセンブリは前記被冷却機器を通り流れる前記冷媒を導入するために作動可能な第２の分流入口を有しており、
前記熱交換機器の一端部は前記キャビネット本体と結合しており、前記熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と結合しており、前記熱交換機器は前記冷媒を駆動し前記キャビネット本体内を循環させ前記冷媒により熱交換をするように構成された、冷却システム。
【請求項１５】
被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットであって、
キャビネット本体と、
前記キャビネット本体に配置された分流アセンブリであって、その中に、複数の分流出口を有し、前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むように構成され、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するために作動可能な分流入口および前記冷媒を排出するために作動可能な分流出口を有する、分流アセンブリと、
を備え、
前記分流アセンブリは前記分流入口と結合しており、複数の前記分流出口は前記キャビネット本体内へ前記冷媒を排出するように構成される、冷却キャビネット。
【請求項１６】
前記分流アセンブリはループ管部分および前記ループ管部分と結合した第１の分流部分を備え、前記第１の分流部分は第１の分流入口と結合しており、前記ループ管部分および前記第１の分流部分の少なくとも１つは、その中に複数の前記分流出口を有している、請求項１５に記載の冷却キャビネット。
【請求項１７】
前記ループ管部分は長方形のループ管構造であり、互いに結合し筐体内と接続している２つの第１の管体および２つの第２の管体を備え、前記第１の分流部分は前記第１の管体の一つと結合しており、前記第１の管体、前記第２の管体、および前記第１の分流部分の少なくとも２つは複数の前記分流出口をその中に有している、請求項１６に記載の冷却キャビネット。
【請求項１８】
熱交換機器をさらに備え、前記熱交換機器の一端部は前記キャビネット本体と結合しており、前記熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と結合しており、前記熱交換機器は前記冷媒を駆動して前記キャビネット本体内で循環させ、前記冷媒によって熱交換をするように構成されている、請求項１５に記載の冷却キャビネット。
【請求項１９】
被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットであって、
キャビネット本体と、
前記キャビネット本体内に配置された分流アセンブリであって、その中に複数の分流出口を有し、前記キャビネット本体は前記被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含むように構成されており、前記キャビネット本体は前記冷媒を導入するために作動可能な分流入口を有し、および前記冷媒を排出するために作動可能な分流出口もまた有する、分流アセンブリと
を備え、
前記分流アセンブリは前記分流出口と結合しており、複数の前記分流開口部は前記被冷却機器を通り流れる冷媒を導入するように構成されている、冷却キャビネット。
【請求項２０】
前記分流アセンブリは菅列部分および前記菅列部分と結合している第２の分流部分を備え、前記第２の分流部分は前記分流出口と結合し、前記菅列部分は複数の前記分流出口と結合する、請求項１９に記載の冷却キャビネット。
【請求項２１】
前記菅列部分は長方形の管列構造であり、２つの第１の管体および２つの前記第１の管体の間で接続されている複数の第２の管体を備え、複数の前記第２の管体は２つの前記第２の管体と結合しており、前記第２の分流部分は前記第１の管体の第1の管体と結合しており、前記第２の管体は複数の前記分流出口と結合している、請求項２０に記載の冷却キャビネット。
【請求項２２】
熱交換機器をさらに備え、前記熱交換機器の一端部は前記キャビネット本体と結合しており、前記熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と結合しており、前記熱交換機器は前記冷媒を駆動して前記キャビネット本体内を循環させ、前記冷媒によって熱交換をするように構成されている、請求項１９に記載の冷却キャビネット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、冷却装置の技術分野に関し、特に冷却キャビネットおよび冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は「冷却キャビネットおよび冷却システム」と題され、２０１７年１１月３日に出願された中国特許出願番号２０１７１１０７３０３９．６の優先権を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
クラウド演算技術（例えば大規模分散システム技術）の急速な発展に伴い、サーバーの演算性能に対する要件は高くなっている。サーバーの性能の向上に合わせて、電力消費もまた指数関数的速度で急速に増加しており、データはデータセンターのサーバーごとの電力消費が過去１０年間で約１５倍に増加したことを示している。従来、サーバーの消費電力は一般的に１．５ｋＷ〜２ｋＷだった。しかしながら一部の現代のサーバーの電力消費は２０ｋＷ〜３０ｋＷに達している。
【０００４】
現在、通常データセンター内のサーバーは空調および空冷を使用して冷却され、これは、大量のエネルギー、スペース、およびコストを消費し、非常に消費量は増加している。しかしながらユニットごとの電力消費の着実な増加に伴い多くのデータセンターが設ける冷却能力は現在それらの限界に近づいており、そのため電力密度の増加というこの傾向は悪影響を及ぼすであろう。したがって従来の空調および空冷ではデータセンター内のサーバーの冷却需要を満たすことができなかった。
【発明の概要】
【０００５】
本開示はデータセンター内のサーバーの冷却効率を向上させるための冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。
【０００６】
本開示の実施形態の第１の態様によれば、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットは、冷却キャビネットはキャビネット本体、第１の分流アセンブリおよび第２の分流アセンブリを含む。
キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第１の分流入口および冷媒を排出するための第１の分流出口を有する。第１の分流アセンブリは第１の分流入口と結合しており、第１の分流アセンブリはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第２の分流出口を有する。第２の分流アセンブリは第１の分流出口と結合し、第２の分流アセンブリは被冷却機器を通して冷媒を導入するための第２の分流入口を有する。
【０００７】
さらに、第１の分流入口は第１の分流出口の上方に設置され、第１の分流アセンブリは被冷却機器の上部に設置され、第２の分流アセンブリは被冷却機器の下部に設置される。
【０００８】
さらに、第１の分流入口は第１の分流出口の下方に設置され、第１の分流アセンブリは被冷却機器の下部に設置され、第２の分流アセンブリは被冷却機器の上部に設置される。
【０００９】
さらに、第１の分流アセンブリはループ管部分およびループ管部分と結合した第１の分流部分を含む。第１の分流部分は第１の分流入口と結合し、ループ管部分および第１の分流部分の少なくとも１つは、第２の分流出口を有する。
【００１０】
さらに、ループ管部分は長方形のループ管構造であり、および互いに結合し、また筐体内へ接続されている２つの第１の管体および２つの第２の管体を含む。第１の分流部分は、いずれかの第１の管体と結合し、第１の管体、第２の管体、および第１の分流部分の少なくとも１つは、第２の分流出口を有している。
【００１１】
さらに、２つの第１の分流入口があり、これはキャビネット本体の２つの側にそれぞれ配置され、一対一で対応する２つの第１の管体と連通する２つの第１の分流部分がある。
【００１２】
さらに、２つの第１の管体のそれぞれは隣接する第２の管体の少なくとも１つと一体式である。
【００１３】
さらに、複数の第２の分流出口があり、これは、第１の管体、第２の管体、および第１の分流部分の少なくとも１つの側壁に一様に配列される。
【００１４】
さらに、第２の分流アセンブリは菅列部分および菅列部分と結合した第２の分流部分を含み、第２の分流部分は第１の分流出口と結合し、菅列部分は第２の分流入口を有している。
【００１５】
さらに、菅列部分は長方形の菅列構造であり、および２つの第３の管体と２つの第３の管体の間に接続されている複数の第４の管体を含む。第４の管体は２つの第３の管体と結合している。第２の分流部分は、いずれかの第３の管体と結合し、第４の管体は第２の分流入口を有している。
【００１６】
さらに、２つの第１の分流出口があり、これはキャビネット本体の２つの側にそれぞれ配置され、一対一で対応する２つの第３の管体と結合する２つの第２の分流部分がある。
【００１７】
さらに、第４の管体は互い違いに配列された２つのグループを含む。第４の管体の１つのグループおよび第３の管体の一方は一体式であり、第４の管体のその他のグループおよび第３の管体の他方は一体式である。
【００１８】
さらに、複数の第２の分流入口があり、これは第４の管体の上部に一様に配列される。
【００１９】
本開示の実施形態の第２の態様によれば、冷却システムは冷却キャビネットおよび熱交換機器を含む。冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、またキャビネット本体、キャビネット本体内に配置された第１の分流アセンブリ、および第２の分流アセンブリを含む。第１の分流アセンブリおよび第２の分流アセンブリはそれぞれ被冷却機器の２つの側に設置される。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は、冷媒を導入するための第１の分流入口および冷媒を排出するための第１の分流出口を有している。第１の分流アセンブリは第１の分流入口と結合し、第１の分流アセンブリはキャビネット本体内へ冷媒を排出するための第２の分流出口を有している。第２の分流アセンブリは第１の分流出口と結合し、第２の分流アセンブリは被冷却機器を通して冷媒を導入するための第２の分流入口を有している。熱交換機器の一端部はキャビネット本体と結合し、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と結合している。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
【００２０】
本開示の実施形態の第３の態様によれば、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットは、キャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含む。分流アセンブリは複数の分流出口を有している。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための分流入口および冷媒を排出するための分流出口を有している。分流アセンブリは分流入口と結合しており、複数の分流出口はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成されている。あるいは分流アセンブリは分流出口と結合しており、分流出口は被冷却機器を通して流れる冷媒を導入するように構成される。
【００２１】
さらに、分流アセンブリはループ管部分およびループ管部分と結合した第１の分流部分を含む。第１の分流部分は第１の分流入口と結合して、ループ管部分および第１の分流部分の少なくとも１つは分流出口を有している。
【００２２】
さらに、ループ管部分は長方形のループ管構造であり、および互いに結合しまた筐体と接続されている２つの第１の管体および２つの第２の管体を含む。第１の分流部分はいずれかの第１の管体と結合しており、第１の管体、第２の管体、および第１の分流部分の少なくとも２つは分流出口を有している。
【００２３】
さらに、分流アセンブリは菅列部分および菅列部分と結合した第２の分流部分を含む。第２の分流部分は分流出口と結合し、菅列部分は分流出口を有している。
【００２４】
さらに、菅列部分は長方形の菅列構造であり、２つの第３の管体と２つの第３の管体の間に接続されている複数の第４の管体を含む。複数の第４の管体は２つの第３の管体と結合している。第２の分流部分はいずれかの第３の管体と結合しており、第４の管体は分流出口を有している。
【００２５】
本開示の実施形態の第４の態様によれば、冷却システムは冷却キャビネットおよび熱交換機器を含む。冷却キャビネットは被冷却機器を冷却するように構成され、キャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流出口を有している。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第１の分流入口および冷媒を排出するための第１の分流出口を有している。分流アセンブリは分流入口と結合しており、分流出口はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成される。あるいは分流アセンブリは分流出口と結合しており、分流出口は被冷却機器を通して冷媒を導入するように構成さている。熱交換機器の一端部はキャビネット本体と結合しており、熱交換機器の他端部は外部液体供給機器と結合している。熱交換機器は冷媒を駆動しキャビネット本体内を循環させ、冷媒により熱交換をするように構成されている。
【００２６】
上記の技術的解決策から分かるように、本開示の冷却キャビネットでは、第１の分流アセンブリおよび第２の分流アセンブリを被冷却機器の２つの反対側に配列することにより、被冷却機器を通る冷媒の流動領域は直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少し、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。分流出口は分流アセンブリに分散されるので、分流アセンブリはキャビネット本体の分流入口と結合して、このようにして冷媒を導入し得る。分流出口は異なる方向からキャビネット本体に出入りする冷媒の流れを作り冷媒間の温度差を減らし、したがって冷媒の流れおよび温度をより一定にし、高い冷却効率を達成することができる。冷却システムは冷媒を駆動し熱交換機器を通して冷却キャビネット内を循環させ被冷却機器から熱を移動し、熱交換機器を通して外部液体供給機器により熱交換し、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、次いで再び冷却キャビネット内へ戻り循環し被冷却機器を冷却し、このようにして被冷却機器を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は本開示の実施形態の例による冷却キャビネットの概略斜視図である。
【図２】図２はカバーが取り外された本開示の実施形態の例による冷却キャビネットの概略斜視図である。
【図３】図３はカバーおよびキャビネット本体が取り外された本開示の実施形態の例による冷却キャビネットの概略斜視図である。
【図４】図４は本開示の実施形態の例による冷却キャビネット内の第１の分流アセンブリおよび第２の分流アセンブリの概略斜視図である。
【図５】図５は本開示の実施形態の例による冷却キャビネットの流動領域の概略図である。
【図６】図６は本開示の実施形態の例による別の冷却キャビネットの流動領域の概略図である。
【図７】図７は本開示の実施形態の例による冷却システムの概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本明細書では、実施形態を詳細に説明し、その例を図面に示す。以下の説明が図面を参照するとき、別段の指示がない限り、異なる図面の同じ番号は同じまたは同様の要素を指す。以下の実施形態で説明される実装は本開示と一致する全ての実装を表すものではない。代わりにそれらは本開示の添付の特許請求の範囲に詳述されるように、いくつかの態様と一致する機器および方法の単なる例である。
【００２９】
本開示で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本明細書を限定することを意図するものではない。本開示および添付の特許請求の範囲で使用される単数形「a」、「said（前記）」、および「the（前記）」も他の意味が明示的に示されていない限り複数形を含むことも意図される。本明細書で使用される「ａｎｄ／ｏｒ（および／または）」という用語は１つまたは複数の関連する列挙された項目の任意または全ての可能な組み合わせを指し包含する。
【００３０】
本開示では、「first（第１の）」、「second（第２の）」、「third（第３の）」などの用語を使用して様々なタイプの情報を説明し得るが、そのような情報は、これらの用語に限定されない。これらの用語は文脈により同じタイプの情報を互いに区別するためにのみ使用される。例えば、文脈により本開示の範囲から逸脱することなく第１の情報を第２の情報と呼んでもよい。同様に第２の情報を第１の情報と呼んでもよい。また、例えば本明細書で使用される「if（もし〜ならば）」という単語は、「at the time of（の際に）」、または「when（場合）」、または「in response to a determination（決定に応答して）」と解釈し得る。
【００３１】
本開示は、データセンター内のサーバーの冷却効率を向上するための冷却キャビネットおよび冷却システムを提供する。以下、本開示の冷却キャビネットおよび冷却システムについて図面を参照して詳細を説明する。以下の実施形態および実装における特徴は互いに組み合わせ得る。
【００３２】
実施形態１
図１から図４を参照すると、本開示の実施形態は被冷却機器９００を冷却するための単相浸液冷却技術を実装した冷却キャビネット１を提供する。被冷却機器９００はデータセンター内のサーバーであってもよく、またはそれは冷却の必要な他の型式の発熱機器であってもよい。冷却キャビネット１は、キャビネット本体１０、第１の分流アセンブリ２０、および第２の分流アセンブリ３０を含む。キャビネット本体１０は被冷却機器９００を少なくとも部分的に浸すための非伝導性冷媒を含み得る、またキャビネット本体１０は冷媒を導入するための第１の分流入口１０１および冷媒を排出するための第１の分流出口１０２を有している。第１の分流アセンブリ２０は第１の分流入口１０１と連通（結合）状態にあり、また第１の分流アセンブリ２０は冷媒をキャビネット本体１０内へ排出するための第２の分流出口２００を有し、被冷却機器９００を通して流れることにより、冷媒は被冷却機器９００を冷却することができる。第２の分流アセンブリ３０は第１の分流出口１０２と連通（結合）状態にあり、また第２の分流アセンブリ３０は被冷却機器９００を通して流れる冷媒を導入するための第２の分流入口３００を有している。任意選択で第１の分流アセンブリ２０および第２の分流アセンブリ３０は両方ともキャビネット本体１０内に配置され、第１の分流アセンブリ２０および第２の分流アセンブリ３０は、それぞれ被冷却機器の２つの側に設置される。図１から４の例では、第１の分流アセンブリ２０および第２の分流アセンブリ３０は、それぞれ垂直方向内の被冷却機器の２つの側に設置され、そのため、垂直方向内の冷媒の流動領域は直線経路であり、冷媒が横方向内に移動するときに重力によって余分なエネルギー消費を回避することができる。冷媒は被冷却機器９００を完全に浸してもよく、または被冷却機器９００を部分的に浸してもよく、これらは実際の要求による。冷媒は、気体媒体、液体媒体、または固液混合媒体でもよく、これらもまた実際の要求による。この実施形態では、冷媒は被冷却機器９００を完全に浸し、また冷媒は液体電子フッ素化液体である。冷媒は第１の分流アセンブリ２０を通りキャビネット本体１０内へ排出され、被冷却機器９００を通り流れる冷媒は第２の分流アセンブリ３０を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。しかしながら、その他の実施形態では第１の分流アセンブリ２０は第１の分流出口１０２と結合しており、第２の分流アセンブリ３０は第１の分流入口１０１と結合している。これらの実施形態では、冷媒は第２の分流アセンブリ３０を通してキャビネット本体１０内へ導入することができ、被冷却機器９００を通り流れる冷媒は第１の分流アセンブリ２０を通してキャビネット本体１０の外へ排出することができる。
【００３３】
上記の技術的解決策から分かるように、本開示の冷却キャビネット１では冷媒はキャビネット本体１０の第１の分流入口１０１からキャビネット本体１０へ入り、次いで第１の分流アセンブリ２０の第２の分流出口２００を通り被冷却機器９００へ排出され、被冷却機器９００を通り流れる冷媒は、被冷却機器９００から熱を移動し、次いで第２の分流アセンブリ３０の第２の分流入口３００を通り第２の分流アセンブリ３０へ入り、最終的にキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。第１の分流アセンブリ２０および第２の分流アセンブリ３０を被冷却機器９００の２つの反対側に配列することにより、被冷却機器９００を通して流れる冷媒の流動領域は直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少し、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体はお互いから完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって冷却効果を向上することができる。
【００３４】
図１に示すように、任意の実装ではカバー１００は留め具を使用してキャビネット本体１０の上部に取外し可能に配置される。被冷却機器９００がキャビネット本体１０内に位置する場合、留め具は外され、カバー１００は開かれ、次いで被冷却機器９００はキャビネット本体１０内に位置することができる。被冷却機器９００がキャビネット本体１０内に位置した後、カバー１００は閉じられキャビネット本体１０を密封する。
【００３５】
図２および３を参照すると、任意の実装では第１の分流入口１０１は第１の分流出口１０２の上方に設置される。よって第１の分流アセンブリ２０は被冷却機器９００の上部に設置され、第２の分流アセンブリ３０は被冷却機器９００の下部に設置される。しかしながら、その他の任意の実装では第１の分流入口１０１は第１の分流出口１０２の下方に設置される。よって第１の分流アセンブリ２０は被冷却機器９００の下部に設置され、第２の分流アセンブリ３０は被冷却機器９００の上部に設置される。このようにして、被冷却機器９００を通して流れる冷媒の流動領域は上部から下部へまたは下部から上部へ一直線に直線経路を有すことができ、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少する。
【００３６】
図４を参照すると、任意の実装では第１の分流アセンブリ２０は、ループ管部分２１０およびループ管部分２１０と結合した第１の分流部分２２０を含む。第１の分流部分２２０は第１の分流入口１０１と結合しており、ループ管部分２１０および第１の分流部分２２０の少なくとも１つは、第２の分流出口２００を有している。この実施形態ではループ管部分２１０および第１の分流部分２２０の両方ともが、第２の分流出口２００を有している。キャビネット本体１０の第１の分流入口１０１から第１の分流アセンブリ２０へ入った後、冷媒は第２の分流出口２００（ループ管部分２１０内に配置された）および第１の分流部分２２０を通りキャビネット本体１０内へ排出され、次いで被冷却機器９００を通り流れ被冷却機器９００を冷却する。
【００３７】
さらに、ループ管部分２１０のループ構造は被冷却機器９００に対応（例えば形状に）し得て、（例えば被冷却機器９００の断面構造に）そのため、第１の分流アセンブリ２０の外に流れる冷媒は被冷却機器９００の周辺に沿って流れより一層高い冷却効率を達成することができる。例えば、被冷却機器９００の断面構造は長方形であり、ループ管部分２１０は断面構造に対応する形状の長方形のループ管構造である。しかしながら、被冷却機器９００の断面構造は、他の形状を有し得て、ループ管部分２１０のループ構造が異なる形状の断面構造に対応することができる。
【００３８】
上記のような、任意の実装では、被冷却機器９００の断面構造は長方形であり、ループ管部分２１０は被冷却機器９００の断面構造に対応する長方形のループ管構造である。ループ管部分２１０は、互いに連通し（互いに結合し）および筐体を形成する方法で接続されている２つの第１の管体２１１および２つの第２の管体２１２を含む。第１の分流部分２２０は第１の管体２１１のいずれかと結合しており、第１の管体２１１、第２の管体２１２、および第１の分流部分２２０の少なくとも１つは側壁内に第２の分流出口２００を有している。この実施形態では第１の管体２１１の内壁、第１の管体２１２、および第１の分流部分２２０には全て第２の分流出口２００が設けられている。キャビネット本体１０の第１の分流入口１０１から第１の分流アセンブリ２０へ入った後、冷媒は、第１の管体２１１、第２の管体２１２、および第１の分流部分２２０内に配置された第２の分流出口２００を通り、キャビネット本体１０内へ排出され、次いで被冷却機器９００を通り流れ被冷却機器９００を冷却する。
【００３９】
任意の実装では、キャビネット本体１０の２つの側にそれぞれ配置された２つの第１の分流入口１０１がある。それに応じて一対一で対応する２つの第１の管体２１１と連通する２つの第１の分流部分２２０がある。このように冷媒の循環速度が増加でき、さらに被冷却機器９００の冷却効率が向上できる。
【００４０】
任意の実装では第１の管体２１１の長さは第２の管体２１２の長さより短い。補強輪２１３は第１の管体２１１に取り付けられ、いくつかの補強輪２１３は間隔を空けて第２の管体２１２に取り付けられ、これは第１の分流アセンブリ２０の構造強度を高めることができる。さらに、２つの第１の管体２１１のそれぞれは隣接する第２の管体２１２少なくとも１つと一体式である。すなわち２つの第１の管体２１１のそれぞれは２つの第２の管体２１２の対応する１つと一体式であり得る、または２つの第１の管体２１１および２つの第２の管体２１２はそれぞれ一体式で、第１の分流アセンブリ２０の構造強度をさらに高めることができる。本明細書で使用される「a plurality of（複数の）」という用語は２つ以上を指す。
【００４１】
任意の実装では、第２の分流アセンブリ３０は菅列部分３１０および菅列部分３１０結合した第２の分流部分３２０を含む。第２の分流部分３２０は第１の分流出口１０２と結合しており、菅列部分３１０は第２の分流入口３００を有している。被冷却機器９００を通して流れる冷媒は被冷却機器９００から熱を移動し、次いで菅列部分３１０に配置された第２の分流入口３００を通り第２の分流アセンブリ３０に入り、最終的にキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。
【００４２】
さらに、菅列部分３１０の菅列構造は被冷却機器９００の断面構造に対応（例えば形状に）し得る、そのため、被冷却機器９００を通して流れる冷媒は第２の分流アセンブリ３０内へ可能な範囲で流れることができ、次いでキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２から排出され、したがって冷媒の循環速度を増加する。例えば、被冷却機器９００の断面構造形状は長方形であり、菅列部分３１０の菅列構造形状は被冷却機器９００の断面構造に対応する長方形の菅列構造である。しかしながら被冷却機器９００の断面構造は、その他の形状を有し得て、また菅列部分３１０の菅列構造形状は異なる形状の断面構造に対応できる。
【００４３】
任意の実装では、上記のような、被冷却機器９００の断面構造は長方形であり、また菅列部分３１０は断面構造形状に対応する長方形の菅列構造である。菅列部分３１０は２つの第３の管体３１１と２つの第３の管体３１１の間に接続された複数の第４の管体３１２を含む。第４の管体３１２は全て、２つの第３の管体３１１と互いに結合している。第２の分流部分３２０は第３の管体３１１のいずれか一つと結合しており、第２の分流入口３００は第４の管体３１２の上部に配置される。被冷却機器９００を通して流れる冷媒は被冷却機器９００から熱を移動し、次いで第２の分流アセンブリ３０第４の管体３１２に配置された第２の分流入口３００を通り入り、最終的にキャビネット本体１０の外へキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通り排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。
【００４４】
任意の実装ではキャビネット本体１０の２つの側にそれぞれ配置された２つの第１の分流出口１０２がある。それに応じて一対一で対応する２つの第３の管体３１１と連通する２つの第２の分流部分３２０がある。このように冷媒の循環速度が増加でき、さらに被冷却機器９００の冷却効率が向上できる。
【００４５】
任意の実装では第３の管体３１１の長さは第４の管体３１２の長さよりも短く、補強輪３１３は第３の管体３１１に取り付けられ、これは第２の分流アセンブリ３０の構造強度を高めることができる。任意選択で第４の管体３１２は互い違いに配列された２つのグループを含む。第４の管体３１２の１つのグループおよび第３の管体３１１の１つは一体式であり、第４の管体３１２の他のグループおよび他の第３の管体３１１は一体式であり、すなわち第４の管体３１２および２つの第３の管体３１１は２つの統合された熊手様構造の統合構造に形成され、これは第２の分流アセンブリ３０の構造強度をさらに高めることができる。
【００４６】
任意の実装では、いくつかの第２の分流出口２００があり、第２の分流出口２００は第１の分流アセンブリ２０の第１の管体２１１、第２の管体２１２、および第１の分流部分２２０の少なくとも１つに一様に配列される。図示の実施形態では第１の分流アセンブリ２０の第１の管体２１１、第２の管体２１２、および第１の分流部分２２０の内壁は第２の分流出口２００に一様に配列されている。複数の第２の分流入口３００があり、第２の分流入口３００は第２の分流アセンブリ３０の第４の管体３１２の上部に一様に配列されている。このように冷媒は被冷却機器９００を通してより一様に流れ得て、これは冷却効率の向上に有益である。
【００４７】
本開示の冷却キャビネット１の稼動について図３〜５を参照し説明し、これらは第１の分流入口１０１が第１の分流出口１０２の上方に設置され、第１の分流アセンブリ２０が被冷却機器９００の上部に設置され、および第２の分流アセンブリ３０が被冷却機器９００の下部に設置される例を示す。本開示の冷却キャビネット１は被冷却機器９００を据付けるように構成され複数の差込部品１９０を有し、被冷却機器９００はそれぞれ差込部品１９０を差し込み得るシートタイプ構造であり得る。キャビネット本体１０の第１の分流入口１０１から第１の分流アセンブリ２０へ入った後、冷媒８０は第１の分流アセンブリ２０の第２の分流出口２００を通りキャビネット本体１０内へ排出され、次いで被冷却機器９００を通り流下する。被冷却機器９００を通り流れる冷媒８０は被冷却機器９００から熱を移動し、次いで第２の分流アセンブリ３０の第２の分流入口３００を通り第２の分流アセンブリ３０に入り、最終的にキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。図５から６内の点線矢印は高温の液体（流体）の冷媒の流れ方向を示し、実線矢印は低温の液体（流体）の冷媒の流れ方向を示す。第１の分流アセンブリ２０を被冷却機器９００の上部に配列するおよび第２の分流アセンブリ３０を被冷却機器９００の下部に配列することにより、被冷却機器９００を通り流れる冷媒８０の流動領域は上部から下部への直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少し、液体を駆動するために必要なエネルギー消費は、それに応じて大幅に減少し、したがってエネルギー消費は減少する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体はお互いから完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって冷却効果を向上することができる。
【００４８】
図６を参照し本開示の冷却キャビネット１の動作原理について説明する、これらは第１の分流入口１０１が第１の分流出口１０２の下方に設置され、第１の分流アセンブリ２０が被冷却機器９００の下部に設置され、および第２の分流アセンブリ３０が被冷却機器９００の上部に設置される例を示す。本開示の冷却キャビネット１は被冷却機器９００を据付けるための複数の差込部品１９０を有する。被冷却機器９００はそれぞれ差込部品１９０が差し込めるシートタイプ構造であり得る。キャビネット本体１０の第１の分流入口１０１から第１の分流アセンブリ２０へ入った後、冷媒８０は第１の分流アセンブリ２０の第２の分流出口２００を通りキャビネット本体１０内へ排出され、次いで被冷却機器９００を通り流上する。被冷却機器９００を通り流れる冷媒８０は被冷却機器９００から熱を移動し、次いで第２の分流アセンブリ３０の第２の分流入口３００を通り第２の分流アセンブリ３０内へ入り、最終的にキャビネット本体１０の第１の分流出口１０２を通りキャビネット本体１０の外へ排出される。このように被冷却機器９００の熱を放散する目的が達成される。図５から６内の点線矢印は高温の液体（流体）の冷媒の流れ方向を示し、実線矢印は低温の液体（流体）の冷媒の流れ方向を示す。第１の分流アセンブリ２０を被冷却機器９００の下部に配列する、および第２の分流アセンブリ３０を被冷却機器９００の上部に配列することにより、被冷却機器９００を通り流れる冷媒８０の流動領域は下部から上部への直線経路であり、そのため、冷媒液体流路全体は短縮され、抵抗は減少し、液体を駆動するために必要なエネルギー消費はそれに応じて大幅に減少し、したがって最小エネルギー消費の効果を達成する。その上、冷媒は直線状の流路に沿って流れ、冷流体および温流体はお互いから完全に遮断され、これは冷流体と温流体とが互いに混ざることを防ぎ、したがって冷却効果を向上することができる。
【００４９】
実施形態２
本開示の実施形態は、被冷却機器を冷却するための冷却キャビネットさらに提供する。冷却キャビネットはキャビネット本体およびキャビネット本体内に配置された分流アセンブリを含み、分流アセンブリは複数の個別に分散された分流出口を有している。キャビネット本体は被冷却機器を少なくとも部分的に浸すための冷媒を含み得る、またキャビネット本体は冷媒を導入するための第１の分流入口および冷媒を排出するための第１の分流出口を有している。分流アセンブリは分流入口と結合しており、分流出口はキャビネット本体内へ冷媒を排出するように構成され、または分流アセンブリは分流出口と結合しており、分流出口は被冷却機器を通して冷媒を導入するように構成される。
【００５０】
上記の技術的解決策から分かるように、本開示の冷却キャビネットでは、複数の分流出口は分流アセンブリに配置および分散されるため、分流アセンブリはキャビネット本体の分流入口と結合しており、このようにして冷媒を導入し得る。分流アセンブリは、またキャビネット本体の分流出口と結合しており、冷媒を排出し得る。しかしながら本開示の配列にかかわらず、分流出口は異なる方向からキャビネット本体に出入りする冷媒の流れを作り、冷媒間の温度差を減らし、したがって冷媒の流れおよび温度をより一定にし、高い冷却効率を達成することができる。
【００５１】
分流アセンブリが分流入口と結合しており、分流アセンブリは実施形態１で説明した第１の分流アセンブリとして機能し、分流出口は実施形態１で説明した第２の分流出口として機能し、この場合、分流アセンブリの構造については実施形態１の第１の分流アセンブリの説明を参照し得る。分流アセンブリが分流出口と結合すると、分流アセンブリは実施形態１で説明した第２の分流アセンブリとして機能し、分流出口は実施形態１で説明した第２の分流入口として機能し、この場合、分流アセンブリの構造については実施形態１の第２の分流アセンブリの説明を参照し得る。
【００５２】
実施形態３
本開示の実施形態は、上記実施形態１または実施形態２で説明した冷却キャビネットを含み、冷却キャビネットと接続する熱交換機器もまた含む冷却システムをさらに提供する。上記実施形態１および２の冷却キャビネットにおける説明は本実施形態の冷却システムにもまた適用可能である。実施形態１で説明した冷却システムを例として本実施形態の冷却システムを説明する。
【００５３】
図７を参照すると、本実施形態の冷却システム２は実施形態１で説明した冷却キャビネット１および冷却キャビネット１と接続する熱交換機器３を含む。熱交換機器３の一端部は冷却キャビネット１のキャビネット本体１０と結合しており、熱交換機器３の他端部は外部液体供給機器と結合している（不図示）。熱交換機器３は冷媒を駆動し冷却キャビネット１のキャビネット本体１０内を循環させ、冷媒により熱交換するように構成されている。
【００５４】
上記の技術的解決策から分かるように、本実施形態の冷却システム２は冷媒を駆動し熱交換機器３を通して冷却キャビネット１を循環させ被冷却機器９００から熱を移動し、熱交換機器３を通して外部液体供給機器により熱交換し、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、次いで再び冷却キャビネット１内を循環し被冷却機器９００を冷却し、このようにして被冷却機器９００を循環的（周期的）および連続的に冷却する目的を達成する。
【００５５】
任意の実施形態では、熱交換機器３は熱交換器４０およびポンプ５０を含む。熱交換器４０は第１の循環ループを通して冷却キャビネット１と接続され、第２の循環ループを通して外部液体供給機器と接続する。第１の循環ループは第１の導管５１０および第２の導管５２０を含み、第２の循環ループは第３の導管５３０および第４の導管５４０を含む。第１の導管５１０は冷却キャビネット１の第１の分流入口１０１と結合しており、第２の導管５２０は冷却キャビネット１の第１の分流出口１０２と結合しており、第３の導管５３０および第４の導管５４０は外部液体供給機器と結合している。本開示の冷却システム２が稼働中の場合、ポンプ５０は冷媒を駆動し第１の循環ループを通して冷却キャビネット１内を循環させ、冷媒は冷却キャビネット１内の循環を通して被冷却機器９００から熱を移動し、熱交換機器３の熱交換器４０へ入る。外部液体供給機器は第２の循環ループ内で冷却水を循環させることができ、被冷却機器９００から熱を運ぶ冷却システムは外部液体供給機器により供給された冷却水により熱交換器４０内で熱交換し、冷却システムにより運ばれた熱を排出し得る、そのため、冷媒は再び低温状態に達し、次いで再び冷却キャビネット１内を循環し被冷却機器９００を冷却し、このようにして被冷却機器９００を循環的および連続的に冷却する目的を達成する。
【００５６】
当業者は本開示を検討し本明細書に開示される本発明を実施した後、本開示の他の実装解決策を容易に思いつくであろう。本開示は本開示のあらゆる変形、使用、または適合を網羅することを意図している。これらの修正、使用、または適合は本開示の一般原則に従い、本開示に開示されていない技術分野における一般的な一般知識または従来の技術的手段を含む。本開示および実施形態は単なる例と見なされ、本開示の真の範囲および精神は以下の特許請求の範囲によって示される。
【００５７】
用語「comprises（備える）」、「comprising（備えること）」、またはその任意の他の変形は一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または機器がそれらの要素を含むだけでなく明示的に列挙されていない他の要素も含むように非排他的な包含を網羅することを意図し、またはプロセス、方法、製品、または機器の固有の要素もまた含まれる。さらに制限がない場合、「including a/an...（a/an...を含む）」という文で定義された要素は、その要素を含むプロセス、方法、製品、または機器が他の同一の要素をさらに含むことを除外しない。
【００５８】
上述の実施形態は本開示の実施形態にすぎず、本開示を限定することを意図するものではない。本開示の精神および原理の範囲内で行われる変更、同等の置換、改良などは本開示の範囲に含まれるものとする。
【国際調査報告】
2021501951.tif 000010
2021501951.tif 000011
2021501951.tif 000012
2021501951.tif 000013
2021501951.tif 000014