CN101644468B - 机房或基站用串并联式蒸发冷却空调 - Google Patents

Abstract

机房或基站用串并联式蒸发冷却空调，将机组壳体内的空间分成上下两层和前后两部分，壳体内、下层前部分的中间设置有使一次、二次空气在板翅式间接蒸发冷却器内交叉流过的板翅式间接蒸发冷却器，壳体的下层、前部分的两个侧壁上分别开有一次空气进风口和二次空气进风口，上层后部分设置有直接蒸发冷却器和送风机，上层前部分设置有排风机，靠近送风机和排风机的壳体侧壁上分别开有送风口和排风口，与一次空气进风口并排的后部分的壳体侧壁上设置有新风进风口。该空调充分利用了机组紧凑有效的结构设置达到高效节能的目的，而且热湿交换效率高，实现了对空气的湿冷却、冷却加湿、预热加湿和等湿预热处理，适合通讯机房空调的要求。

Description

机房或基站用串并联式蒸发冷却空调

技术领域

本发明属于空调制冷技术领域，具体涉及一种由交叉流板翅式间接蒸发冷却器和平置式逆流直接蒸发冷却器组成的机房或基站用串并联式蒸发冷却空调。

背景技术

随着我国电信事业的飞速发展，通讯用户快速增长，越来越多的通讯设备投入运行，其中通讯设备机房空调是通讯设备稳定工作的重要保证，然而全年候不间断运行的空调能耗一直居高不下。因此，通讯行业机房采用节能环保的空调方式在我国的节能减排中意义重大，影响深远。

蒸发冷却空调技术是利用干燥空气自然湿能可再生能源，借助于环境空气中的干球温度与露点温度差，通过水与空气之间的热湿交换来获取冷量的一种环保高效而且经济的冷却方式，具有节能、经济、环保、改善室内空气品质的优点。由于通讯设备对环境有较高的温湿度要求，所以对能够满足温湿度要求、应用于通讯机房中的蒸发冷却空调提出了一定的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种机房或基站用串并联式蒸发冷却空调，由交叉流板翅式间接蒸发冷却器和平置式逆流直接蒸发冷却器组成，能使空气的温度达到机房设备温湿度的要求范围，维护通讯设备正常运行。

本发明所采用的技术方案是，机房或基站用串并联式蒸发冷却空调，在机组壳体内，将壳体内的空间分成上下两层，再将上下两层分别分成前后两部分，壳体内、下层前部分的中间设置有板翅式间接蒸发冷却器，壳体的下层、前部分的两个侧壁上分别开有一次空气进风口和二次空气进风口，设置板翅式间接蒸发冷却器使一次空气和二次空气在板翅式间接蒸发冷却器内交叉流过，壳体内、上层后部分设置有直接蒸发冷却器，直接蒸发冷却器的上部设置有送风机，壳体内、上层前部分设置有排风机，靠近送风机和排风机的壳体侧壁上分别开有送风口和排风口，与一次空气进风口并排的后部分的壳体侧壁上设置有新风进风口。

本发明的特点还在于，

靠近一次空气进风口的壳体内设置有初效过滤器a，靠近二次空气进风口的壳体内设置有初效过滤器b，靠近新风进风口的壳体内设置有初效过滤器c。

板翅式间接蒸发冷却器由换热管、高压喷雾喷嘴和挡水板a组成，高压喷雾喷嘴设置在二次空气进风的板翅式间接蒸发冷却器一侧的下部，挡水板a设置在二次空气出风的板翅式间接蒸发冷却器一侧的上部，初效过滤器b与板翅式间接蒸发冷却器之间设置有集水箱a，集水箱a通过管道与高压喷雾喷嘴相连接，该管道上设置有循环水泵a。

板翅式间接蒸发冷却器一次空气出风的一侧设置有风口，风口的上部设置有调节风口方向的调节门。

直接蒸发冷却器从下往上依次包括填料、喷嘴和挡水板b，与直接蒸发冷却器相对应的下层壳体空间内设置有集水箱b，集水箱b通过管道与喷嘴相连接，该管道上设置有循环水泵b。

直接蒸发冷却器采用将填料水平设置的平置式逆流直接蒸发冷却器。

本发明的蒸发冷却空调，由交叉流板翅式间接蒸发冷却器和平置式逆流直接蒸发冷却器组成，通常情况下可采用一级直接蒸发冷却满足机房的温湿度的要求，当一级直接蒸发冷却不能满足时，可采用一级板翅式间接蒸发冷却和一级直接蒸发冷却对空气进行处理达到温湿度要求，并且蒸发冷却空调采用的是全新风，保证了机房内空气品质，非常适于技术人员进行检修维护等相关作业。本发明的蒸发冷却空调机组应用于通讯机房，不仅发挥了蒸发冷却空调更大的节能特点和改善机房空气品质的优势，较好的满足了通讯设备的温湿度的要求，而且节省了采用精密空调机械制冷的使用，极大的降低了运行费用，减少了制冷剂CFCS及HCFC工质的使用，避免了对大气臭氧层产生破坏并降低温室效应的产生，更加环保，符合国家的节能减排大政方针。

附图说明

图1是本发明蒸发冷却空调的外部结构示意图；

图2是本发明蒸发冷却空调的内部结构示意图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是图1的C-C剖视图；

图5是本发明空调中平置式逆流直接蒸发冷却器的结构示意图。

图中，1一次空气进风口，2初效过滤器a，3板翅式间接蒸发冷却器，4高压喷雾喷嘴，5循环水泵a，6集水箱a，7二次空气进风口，8排风机，9排风口，10挡水板a，11喷嘴，12送风机，13送风口，14填料，15调节门，16风口，17初效过滤器b，18新风进风口，19挡水板b，20直接蒸发冷却器，21初效过滤器c，22循环水泵b，23集水箱b。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的蒸发冷却空调，采用一级交叉流板翅式间接蒸发冷却器和一级平置式逆流直接蒸发冷却器以及风机分层覆叠成蒸发冷却空调机组。其结构为，在机组壳体内，将壳体内的空间分成上下两层，再将上下两层分别分成前后两部分，如图1所示。壳体内、下层前部分的中间设置板翅式间接蒸发冷却器3，壳体的下层、前部分的两个侧壁上分别开有一次空气进风口1和二次空气进风口7，设置板翅式间接蒸发冷却器3使一次空气和二次空气在板翅式间接蒸发冷却器3内交叉流过，壳体内、上层后部分设置直接蒸发冷却器20，直接蒸发冷却器20的上部设置送风机12，壳体内、上层前部分设置排风机8，靠近送风机12和排风机8的壳体侧壁上分别开有送风口13和排风口9，与一次空气进风口1并排的后部分的壳体侧壁上设置新风进风口18。靠近一次空气进风口1的壳体内设置初效过滤器a2，靠近二次空气进风口7的壳体内设置初效过滤器b17，靠近新风进风口18的壳体内设置初效过滤器c21，参考图2、图3、图4。

板翅式间接蒸发冷却器二次空气侧采用的是高压喷雾喷嘴，喷雾循环水与二次空气顺流的布水方式。板翅式间接蒸发冷却器3由换热管、高压喷雾喷嘴4和挡水板a10组成，高压喷雾喷嘴4设置在二次空气进风的板翅式间接蒸发冷却器一侧的下部，挡水板a10设置在二次空气出风的板翅式间接蒸发冷却器一侧的上部，初效过滤器b17与板翅式间接蒸发冷却器3之间设置集水箱a6，集水箱a6通过管道与高压喷雾喷嘴4相连接，该管道上设置循环水泵a5。板翅式间接蒸发冷却器3一次空气出风的一侧设置风口16，风口16的上部设置调节风口16方向的调节门15。

直接蒸发冷却器20从下往上依次包括填料14、喷嘴11和挡水板b19，与直接蒸发冷却器20相对应的下层壳体空间内设置集水箱b23，集水箱b23通过管道与喷嘴11相连接，该管道上设置循环水泵b22。直接蒸发冷却器20采用平置式的逆流直接蒸发冷却器，将填料14水平设置，空气和水进行逆流热湿交换的结构，参照图5。

本发明空调的工作过程为：

四季运行工作过程：

在夏季室外新风由一次空气进风口1进入过初效过滤器a 2进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行冷却处理，调节调节门15，控制风口16的方向，使一次空气平行进入集水器b23的上部，又垂直向上，经填料14、喷嘴11和挡水板b19组成的平置式逆流直接蒸发冷却器进行冷却处理，由送风机12通过送风口13进行送风；室外空气作为二次空气由二次空气进风口7进入过初效过滤器b 17进行初效过滤，经高压喷雾喷嘴4和交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行循环水与空气热湿交换，由排风机8通过排风口9进行排风。

在春秋过渡季节室外新风由新风进风口18进入过初效过滤器c21进行初效过滤，进入集水器b23，经填料14、喷嘴11、挡水板b19组成的平置式逆流直接蒸发冷却器进行冷却处理，由送风机12通过送风口13进行送风；或室外新风由一次空气进风口1进入过初效过滤器a2进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行冷却处理，调节调节门15，控制风口16方向，使新风垂直向上，再水平送到送风段，不经过直接蒸发冷却器20，由送风机12通过送风口13进行送风；室外空气作为二次空气由二次空气进风口7进入过初效过滤器b17进行初效过滤，经高压喷雾喷嘴4和交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行循环水与空气热湿交换，由排风机8通过排风口9进行排风。

在冬季室外新风由一次空气进风口1进入过初效过滤器a 2进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行预热处理，调节调节门15，控制风口16，使新风进入集水器b23的上部，经填料14、喷嘴11和挡水板b19组成的平置式逆流直接蒸发冷却器进行加湿处理，由送风机12通过送风口13进行送风；机房排风作为二次空气由二次空气进风口7进入过初效过滤器b17进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行热回收，由排风机8通过排风口9进行排风。或冬季室外新风由一次空气进风口1进入过初效过滤器a2进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行预热处理，调节调节门15，控制风口16，使新风垂直向上，再水平进入送风段，由送风机12通过送风口13进行送风；机房排风作为二次空气由二次空气进风口7进入过初效过滤器b17进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行热回收，由排风机8通过排风口9进行排风。

本发明空调的一级交叉流板翅式间接蒸发冷却器和一级平置式逆流直接蒸发冷却器可并联联合运行，还可串联独自运行，不同的运行方式可实现对空气的湿冷却、冷却加湿、预热加湿和等湿预热等多种处理。

交叉流板翅式间接蒸发冷却器与平置式逆流直接蒸发冷却器串联运行工作过程：

室外空气由一次空气进风口1进入过初效过滤器a2进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行冷却或预热处理，调节调节门15，控制风口16，使空气水平进入集水器b23，经填料14、喷嘴11、挡水板b19组成的平置式逆流直接蒸发冷却器进行冷却或加湿处理，由送风机12通过送风口13进行送风；室内空气作为二次空气由二次空气进风口7进入过初效过滤器b17进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行热交换，由排风机8通过排风口9进行排风。

交叉流板翅式间接蒸发冷却器与平置式逆流直接蒸发冷却器并联运行工作过程：

室外空气由一次空气进风口1进入过初效过滤器a 2进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行冷却或预热处理，调节调节门15，控制风口16，使新风垂直向上，再水平到送风段，由送风机12通过送风口13进行送风；室外(内)空气作为二次空气由二次空气进风口7进入过初效过滤器b17进行初效过滤，经交叉流板翅式间接蒸发冷却器3进行热湿(热)交换，由排风机8通过排风口9进行排风。同时室外空气由新风进风口18进入过初效过滤器c21进行初效过滤，进入集水器b23上部，经填料14、喷嘴11和挡水板b19组成的平置式逆流直接蒸发冷却器进行冷却或加湿处理，由送风机12通过送风口13进行送风。

与传统的通讯机房精密空调机组以及现有的通讯机房蒸发冷却空调机组相比，本发明的蒸发冷却空调具有如下特点：

1)设置的一级交叉流板翅式间接蒸发冷却器和一级平置式逆流直接蒸发冷却器以及风机采用的是分层复叠式设置，结构紧凑，占地面积下，在机房使用布置非常灵活。

2)采用了交叉流板翅式间接蒸发冷却器，采用了交叉流，并在二次流道(湿通道)进口侧采用顺喷高压喷雾喷嘴喷淋循环水，在不影响性能效果下节约了机组体积。二次空气采用室内新风，在夏季和春秋季喷淋循环水使二次空气与水进行充分热湿交换，对一次空气进行冷却处理，达到了降温的效果，同时还不增加机房湿度。在冬季可利用交叉流板翅式间接蒸发冷却器二次流道采用室内排风在不喷淋循环水下对一次空气进行预热处理，是效果良好的热回收装置。

3)设置了一级平置式逆流直接蒸发冷却器，在夏季喷淋循环水使板翅式间接蒸发冷却器处理后的空气与水进行充分热湿交换，继续对一次空气进行冷却处理，进一步降低了一次空气的温度，维护了设备在夏季的正常运行；在春秋季采用直接蒸发冷却在喷淋循环水下使室外一次空气与循环水进行充分热湿交换，对一次空气进行冷却处理，保证了设备的春秋季的正常运行；在冬季可利用直接蒸发冷却器对空气进行加湿处理。

4)平置式逆流直接蒸发冷却器填料采用的是水平布置，结构布置紧凑，节省了机组的体积，并且同时还可实现喷淋循环水与一次空气逆流，提高了一次空气与喷淋循环水的热湿交换效率，一次空气冷却效果更好。

5)设置的交叉流板翅式间接蒸发冷却器和平置式逆流直接蒸发冷却器可串联联合运行和并联独立运行。机组设置了专门的风口，可在不开启板翅式间接蒸发冷却器下，室外一次空气完全不经过板翅式间接蒸发冷却器流道直接进入直接蒸发冷却器进行处理，节省了送风机的功率，减少了风机的能耗；同样可在不开启直接蒸发冷却器的情况下，一次空气处理后可完全不经过直接蒸发冷却器填料直接进行送风的并联运行。还可是空气先经交叉流板翅式间接蒸发冷却器的处理再经平置式逆流直接蒸发冷却器处理的串联运行，不同的运行方式可实现对空气的湿冷却、冷却加湿、预热加湿和等湿预热等多种处理。

本发明的特点是将交叉流板翅式间接蒸发冷却器与平置式逆流直接蒸发冷却器以及风机分层复叠式设置成通讯机房用复叠式多功能蒸发冷却空调机，充分利用了机组紧凑有效的结构设置达到高效节能的性能特点。实现了占地面积小，换热效率高，可实现交叉流板翅式间接蒸发冷却器与平置式逆流直接蒸发冷却器串、并联联合或各自独立运行的目的。可以实现对机房的空气进行等湿冷却、冷却加湿、预热加湿和等湿预热等多种处理方式，适合通讯机房空调的要求，并大幅度降低机房空调能耗，实现节能减排的。

Claims (6)

1.机房或基站用串并联式蒸发冷却空调，其特征在于，在机组壳体内，将壳体内的空间分成上下两层，再将上下两层分别分成前后两部分，壳体内、下层前部分的中间设置有板翅式间接蒸发冷却器（3），壳体的下层、前部分的两个侧壁上分别开有一次空气进风口（1）和二次空气进风口（7），设置板翅式间接蒸发冷却器（3）使一次空气和二次空气在板翅式间接蒸发冷却器（3）内交叉流过，壳体内、上层后部分设置有直接蒸发冷却器（20），直接蒸发冷却器（20）的上部设置有送风机（12），壳体内、上层前部分设置有排风机（8），靠近送风机（12）和排风机（8）的壳体侧壁上分别开有送风口（13）和排风口（9），与一次空气进风口（1）并排的后部分的壳体侧壁上设置有新风进风口（18）。

2.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调，其特征在于，靠近所述一次空气进风口（1）的壳体内设置有初效过滤器a（2），靠近二次空气进风口（7）的壳体内设置有初效过滤器b（17），靠近新风进风口（18）的壳体内设置有初效过滤器c（21）。

3.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调，其特征在于，所述的板翅式间接蒸发冷却器（3）由换热管、高压喷雾喷嘴（4）和挡水板a（10）组成，所述的高压喷雾喷嘴（4）设置在二次空气进风的板翅式间接蒸发冷却器一侧的下部，所述的挡水板a（10）设置在二次空气出风的板翅式间接蒸发冷却器一侧的上部，所述的初效过滤器b（17）与板翅式间接蒸发冷却器（3）之间设置有集水箱a（6），集水箱a（6）通过管道与高压喷雾喷嘴（4）相连接，该管道上设置有循环水泵a（5）。

4.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调，其特征在于，所述的板翅式间接蒸发冷却器（3）一次空气出风的一侧设置有风口（16），风口（16）的上部设置有调节风口（16）方向的调节门（15）。

5.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调，其特征在于，所述的直接蒸发冷却器（20）从下往上依次包括填料（14）、喷嘴（11）和挡水板b（19），与所述的直接蒸发冷却器（20）相对应的下层壳体空间内设置有集水箱b（23），集水箱b（23）通过管道与喷嘴（11）相连接，该管道上设置有循环水泵b（22）。

6.按照权利要求1或5所述的蒸发冷却空调，其特征在于，所述的直接蒸发冷却器（20）采用将填料（14）水平设置的平置式逆流直接蒸发冷却器。

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