使用中空纤维的圆柱形和菱形蒸发冷却器的制作方法

背景技术：

1、蒸发是一种成本低且节能的冷却方式，并且用于调节数据中心、食品加工厂或办公楼的温度。目前，纤维素垫用于在诸如数据中心中大规模地执行蒸发冷却。热干燥空气通过蒸发流过纤维素垫的水而冷却，从而在输出端产生冷的潮湿空气。这种类型的冷却需要大量的水，并且介质必须保持在干燥状态或湿润状态以防止由于结垢或结晶盐沉积导致的降解。排放到数据中心的空气的湿度水平可使用百叶窗或阻尼器来进行控制，该百叶窗或阻尼器引导输入空气仅通过介质的一部分或完全围绕旁通管道中的介质。因此，存在对于改善的蒸发冷却系统的需要。

技术实现思路

1、一种在蒸发冷却中使用的单元包括第一带盖框架和第二开放框架，该第二开放框架与该第一框架相对。多个机械支撑件位于该第一框架和第二框架之间并且联接到该第一框架和第二框架。多孔中空纤维膜围绕该支撑件在该第一框架和第二框架之间延伸并且联接到该第一框架和第二框架以形成内部容积。该第一框架和第二框架被构造成用于液体经由该膜在该第一框架和第二框架之间流动。该膜被构造成在该第一框架与第二框架之间输送该液体并且设置为气流通过该膜以用于蒸发冷却。

2、在一个实施方案中，该单元具有圆角正方形的横截面形状。在另一实施方案中，该单元具有菱形的横截面形状。

技术特征：

1.一种在蒸发冷却中使用的单元，所述单元包括：

2.根据权利要求1所述的单元，其中所述多个机械支撑件包括柱。

3.根据权利要求2所述的单元，其中多根柱形成具有圆角的正方形形状。

4.根据权利要求2所述的单元，其中所述多根柱形成多边形形状。

5.根据权利要求2所述的单元，其中所述柱中的一根或多根柱是穿孔的。

6.根据权利要求2所述的单元，其中所述柱由塑性材料构成。

7.根据权利要求2所述的单元，其中所述柱中的一根柱包括管道，所述管道用于输送所述液体。

8.根据权利要求1所述的单元，其中所述膜形成围绕所述柱的连续环。

9.根据权利要求1所述的单元，其中所述膜具有多个层。

10.根据权利要求1所述的单元，其中所述液体是水。

11.根据权利要求1所述的单元，其中所述第二框架被构造成用于附接到空气管道。

12.根据权利要求1所述的单元，所述单元还包括泵，所述泵联接到所述第一框架和所述第二框架，用于使所述液体循环通过所述膜。

13.根据权利要求12所述的单元，所述单元还包括过滤器，所述过滤器联接到所述泵。

14.根据权利要求1所述的单元，其中所述单元被构造成使空气从所述内部容积循环通过所述膜。

15.根据权利要求1所述的单元，所述单元还包括横梁，所述横梁位于所述机械支撑件之间并且联接到所述机械支撑件。

16.根据权利要求1所述的单元，其中所述内部容积在所述第一框架和所述第二框架之间是开放的。

17.根据权利要求1所述的单元，其中所述第一框架和所述第二框架由塑性材料构成。

18.根据权利要求1所述的单元，其中所述膜中的纤维的端部由粘合剂保持，所述端部是开放的。

19.根据权利要求1所述的单元，其中所述第二框架包括入口，并且所述第一框架包括出口。

20.根据权利要求1所述的单元，其中所述第一框架或所述第二框架包括入口、出口、用于所述入口的第一通道、用于所述出口的第二通道以及在所述第一通道和所述第二通道之间的流动分离元件。

21.根据权利要求20所述的单元，其中所述第一框架或所述第二框架包括连续通道。

22.根据权利要求1所述的单元，其中所述膜具有0.01微米至0.2微米的孔径。

23.根据权利要求1所述的单元，其中所述膜具有25％至80％的孔隙率。

24.根据权利要求1所述的单元，其中所述膜具有15微米至75微米的壁厚。

25.根据权利要求1所述的单元，其中所述膜具有每英寸35根纤维至53根纤维的编织密度。

26.一种在蒸发冷却中使用的单元，所述单元包括：

27.根据权利要求26所述的单元，其中所述多个机械支撑件包括柱。

28.根据权利要求27所述的单元，其中所述柱中的一根或多根柱是穿孔的。

29.根据权利要求27所述的单元，其中所述柱由塑性材料构成。

30.根据权利要求27所述的单元，其中所述柱中的一根柱包括管道，所述管道用于输送所述液体。

31.根据权利要求26所述的单元，其中所述膜形成围绕所述柱的连续环。

32.根据权利要求26所述的单元，其中所述膜具有多个层。

33.根据权利要求26所述的单元，其中所述液体是水。

34.根据权利要求26所述的单元，所述单元还包括用于从泵接收所述液体的第一端口和用于回流所述液体的第二端口。

35.根据权利要求26所述的单元，其中所述单元被构造成使空气从所述单元的外部循环通过所述膜和所述内部容积，然后回到所述单元的外部。

36.根据权利要求26所述的单元，其中所述第一框架和所述第二框架由塑性材料构成。

37.根据权利要求26所述的单元，其中所述膜中的纤维的端部由粘合剂保持，所述端部是开放的。

38.根据权利要求26所述的单元，其中所述膜具有0.01微米至0.2微米的孔径。

39.根据权利要求26所述的单元，其中所述膜具有25％至80％的孔隙率。

40.根据权利要求26所述的单元，其中所述膜具有15微米至75微米的壁厚。

41.根据权利要求26所述的单元，其中所述膜具有每英寸35根纤维至53根纤维的编织密度。

42.根据权利要求26所述的单元，其中所述菱形的横截面形状具有多个相等长度的边。

43.根据权利要求26所述的单元，其中所述菱形的横截面形状具有多个边，并且所述边中的至少两个边具有不同的长度。

技术总结
一种在蒸发冷却中使用的单元包括第一带盖框架和第二开放框架，该第二开放框架与该第一框架相对。柱位于第一框架和第二框架之间并且联接到该第一框架和第二框架。多孔中空纤维膜围绕该柱在该第一框架和第二框架之间延伸并且联接到该第一框架和第二框架以形成内部容积。该第一框架和第二框架被构造成用于水经由该膜在该第一框架和第二框架之间流动。该膜被构造成在该第一框架与该第二框架之间输送水并且设置为气流从该内部容积通过该膜以用于蒸发冷却。该冷却单元可具有圆角正方形或菱形的横截面形状。

技术研发人员：尼拉杰·赛奈·博尔克,加特·V·安蒂拉,布林达·B·巴德里,史蒂文·D·所罗门松,约翰·P·贝茨尔德,约瑟夫·A·邓巴,阿沛·R·乔希
受保护的技术使用者：3M创新有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29