CN102221244A - 空调设备及其所适用的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种空调设备及其所适用的空调系统，该空调设备适用于机房，其包括：壳体及设置于壳体内的多个供风单元，每一供风单元包括：入风口、风扇、出风口、与入风口及出风口相连通的通道，以及设置于风流路径上的流道阻断装置；当多个供风单元其中之一停止运作时，则控制并关闭停止运作的供风单元的流道阻断装置，阻断冷气流流入停止运作的供风单元的通道，以防止短循环及调控风流路径。

Description

空调设备及其所适用的空调系统

技术领域

本申请涉及一种空调设备及其所适用的空调系统，尤其涉及一种适用于机房中，可阻断短循环，并且可调控风流道的空调设备及其所适用的空调系统。

背景技术

随着计算机技术及网络的发展，一般的企业或机构皆广泛配备计算机服务器以供应公司运作所需的计算机、网络等电信需求。以大型网络通信服务业者为例，还具备大量的电子数据储存、传输及管理以及网络传输等需求，因而往往需设置大量的计算机伺服系统，以维持其所提供的网络通信服务的稳定性。为了易于对这些计算机伺服系统进行管理及维护，一般会将这些计算机伺服系统集中设置在计算机机房或是通信机房进行管理及维护。

在计算机机房或通信机房内，计算机伺服系统通常都是24小时进行运转，且机房通常是密闭式的空间，为了防止机房内的计算机伺服系统因过热而产生故障等问题，因此需要长时间的降温，以维持机房内的环境温度。基于此，机房内部除了需设置大量的空调设备之外，同时，这些空调设备几乎也需随着计算机伺服系统进行全天候24小时的持续运转，才能维持及降低机房内部温度。然而这样长时间的运转不仅耗费庞大的电量，亦衍生极高的电费成本、消耗大量的能源及资源，且同时也会消耗空调设备的产品寿命。

公知机房内的空调系统如图1所示，空调系统1设置于机房100内，且具有多个空调设备10以及多个电子设备11，其中，电子设备11可以是计算机服务器或网络设备等装置，且其设置于机房100的中央区域，多个空调设备10则对应地设置于机房100的两侧区域，用以提供冷气流，以便对设置于中央的多个电子设备11进行冷却、降温。

公知的空调设备10如图2所示，空调设备10具有壳体101，在壳体101内则设置有多个供风单元12、13、14及15，其中供风单元12、13、14、15为堆栈设置，且分别具有入风口121、131、141、151以及出风口122、132、142、152，以及与入风口121、131、141、151及出风口122、132、142、152相连通的通道123、133、143、153。一般来说，在公知空调设备10内的正常风流A1、A2、A3、A4主要是经由供风单元12、13、14及15的入风口121、131、141、151进入，穿越其中的通道123、133、143、153，以进行冷却、降温，其后再经由出风口122、132、142、152流出，以形成正常的风流道A1、A2、A3、A4，以进一步对电子设备11提供冷风流、进行降温、散热。

然而，如图3所示，若其中一供风单元13处于待机、维修或是损坏而无法运作的状态时，则会使得原有的风流道随之改变，而形成低阻抗的流道。即邻近于供风单元13且正常运作的供风单元12及14所吹出的冷风流A1、A3，会有一部分如图中箭头B1、B2所示而流入供风单元13的出风口132，并沿供风单元13的通道133逆向流动，且从入风口131处流出。如此一来，则正常运作的供风单元12、14的正常风流A1、A3会因停止运作的供风单元13而导致其冷风流产生分流，经由箭头B1、B2所示的低阻抗流道而产生短循环现象，并导致在空调设备10内部的正常风流会因这些短循环，在尚未流经正常工作区域或正常流道的末端之前，就经由这些低阻抗的流道而提早回到供风单元12、14或是正常风流道的起始端。此现象会使得空调设备10中的部分冷风流(如箭头B1、B2所示)在尚未发挥功效之前，就重新回到初始状态，进而造成供风单元12及14的使用效率降低。

此外，另一公知的下吹式空调设备20如图4所示，如图所示，下吹式空调设备20具有壳体201，在壳体201内设置有供风单元21及22，其中，供风单元21、22为彼此左右相邻设置，且供风单元21、22也分别具有入风口211、221、出风口212、222以及连通于入风口211、221、出风口212、222的通道213、223。相同地，在正常运作的状态下，下吹式空调设备20的风流道为自入风口211、221进入，穿越通道213、223以进行降温，其后再自出风口212、222流出，且由于出风口212、222为朝下设置，因此可向下提供冷风流。

然而，若其中一供风单元22因待机、维修或故障等问题而停止运作，则其相邻设置的供风单元21所吹出的冷风流C会有一部分依循图中箭头D所示，自停止运作的供风单元22的出风口222流入，并沿供风单元22的通道223逆向流动，再经由供风单元22的入风口221处流出。由于此不正常的风流路径D的风阻抗较低，因此易驱使正常风流C的一部分冷风流依循此低阻抗流道而流动，并产生短循环现象，进而导致下吹式空调设备20中的部分冷风流(如箭头C所示)在尚未发挥功效之前，就重新回到初始状态，进而造成正常运作的供风单元21及整体空调设备20的使用效率降低。

因此，如何发展一种可改善上述公知技术缺陷，可有效提升供风效能、可调控风流道，并阻断低阻抗流道的空调设备，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种空调设备及其所适用的空调系统，以解决公知空调设备因其中一供风单元的维修或损坏等停机情形，而产生低阻抗流道，进而在空调设备内形成短循环的现象，使得空调设备提供的冷风流使用效率降低的缺陷。

为达到上述目的，本申请之一较广义实施方式为提供一种空调设备，适用于机房，其包括：壳体；多个供风单元，设置于壳体内，每一供风单元包括：入风口；风扇；出风口；通道，其与入风口及出风口相连通；以及流道阻断装置，设置于供风单元的风流路径上；当多个供风单元其中之一停止运作时，则控制并关闭停止运作的供风单元的流道阻断装置，阻断冷气流流入停止运作的供风单元的通道，以防止短循环及调控风流路径。

根据本申请的构想，其中每一供风单元还包括控制器，以便控制供风单元的流道阻断装置的开启与关闭。

根据本申请的构想，其中每一供风单元具有相互对应的第一表面及第二表面，且入风口设置于第一表面上，出风口及流道阻断装置设置于第二表面上，且流道阻断装置对应于出风口，当流道阻断装置关闭时完全覆盖于出风口之上，以阻断短循环的风流路径。

根据本申请的构想，其中多个供风单元为侧吹式供风单元，且其为彼此堆栈设置。

根据本申请的构想，其中多个供风单元为下吹式供风单元，且其为彼此左右邻设。

根据本申请的构想，其中壳体具有相互对应的第三表面及第四表面，且每一供风单元的入风口设置于第三表面上，出风口及流道阻断装置设置于第四表面上，且流道阻断装置对应于出风口，当流道阻断装置关闭时完全覆盖于出风口之上，以阻断短循环的风流路径。

为达到上述目的，本申请的又一较广义实施方式为提供一种空调系统，适用于机房，其包括：多个电子设备；多个空调设备，其对所述多个电子设备进行散热，每一空调设备包括：壳体；多个供风单元，设置于该壳体内，每一供风单元包括：入风口；风扇；出风口；通道，其与入风口及出风口相连通；以及流道阻断装置，设置于供风单元的风流路径上；当空调设备的多个供风单元其中之一停止运作时，则控制并关闭停止运作的供风单元的流道阻断装置，阻断冷气流流入停止运作的供风单元的通道，以防止短循环及调控风流路径。

根据本申请的构想，其中空调系统还包括控制单元及多个传感器，多个传感器用以感测多个电子设备及多个空调设备的控制参数，以便传递至控制单元，从而控制关闭停止运作的空调设备的供风单元的流道阻断装置。

根据本申请的构想，其中控制参数为温度、湿度及电压至少其中之一。

根据本申请的构想，其中每一供风单元的流道阻断装置与出风口对应地设置，当流道阻断装置关闭时完全覆盖于出风口之上，以阻断短循环的风流路径。

根据本申请的构想，其中多个空调设备设置于机房的地板之上，且流道阻断装置设置于对应的每一空调设备的每一供风单元的地板之下。

附图说明

图1为公知的设置于机房内的空调系统的结构示意图。

图2为公知空调设备的结构示意图。

图3为公知空调设备产生短循环的风流路径示意图。

图4为另一公知空调设备产生短循环的风流路径示意图。

图5为本申请第一优选实施例的空调设备的结构示意图。

图6为应用本申请优选实施例的空调设备的空调系统的架构示意图。

图7为本申请另一优选实施例的空调设备的结构示意图。

图8为本申请又一优选实施例的空调设备应用于空调系统的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

空调系统：1、3、5

机房：100、52

电子设备：11、31、51

空调设备：10、20、32、40、50

壳体：101、201、320、401

第一表面：321g

第二表面：321h

供风单元：12、13、14、15、21、22、321、322、323、324、34、41、42、501

入风口：121、131、141、151、211、221、321a、322a、323a、324a、411、421

出风口：122、132、142、142、212、222、321b、322b、323b、324b、412、422

通道：123、133、143、153、213、223、321c、322c、323c、324c、413、423

风扇：321d、36、414、424

冷却装置：321f、416、426

流道阻断装置：321e、322d、37、415、425、502

控制单元：30

传感器：33

控制器：35

第三表面：402

第四表面：403

地板：53

正常风流路径的箭头：A1、A2、A3、A4、C、E1、E2、E3

短循环风流路径的箭头：B1、B2、D

具体实施方式

体现本申请特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本申请。

请参阅图5，其为本申请第一优选实施例的空调设备的结构示意图。如图所示，本申请的空调设备32适用于一机房(未图示)，且主要由壳体320及多个设置于壳体320内的供风单元321、322、323及324所组成。其中每一供风单元321、322、323、324为实质上结构相同的供风单元，并分别具有入风口321a、322a、323a、324a、出风口321b、322b、323b、324b，以及与入风口321a、322a、323a、324a及出风口321b、322b、323b、324b相连通的通道321c、322c、323c、324c。以本实施例为例，供风单元321、322、323、324为侧吹式供风装置，且其可相互堆栈设置。

以其中一供风单元321为例进行说明，其具有入风口321a、出风口321b、与入风口321a及出风口321b相连通的通道321c、风扇321d以及流道阻断装置321e。其中，入风口321a设置于第一表面321g上，出风口321b则设置于第二表面321h上，且第二表面321h与第一表面321g相互对应地设置。风扇321d设置于入风口321a及出风口321b之间，用以驱动气流自入风口321a流入，并流经通道321c，其后再穿越风扇321d而自出风口321b流出。并且，流道阻断装置321e设置于供风单元321的风流路径上，在本实施例中，流道阻断装置321e设置于供风单元321的第二表面321h上，并对应于出风口321b。在本实施例中，流道阻断装置321e可为但不限为两片叶片式风门结构，当流道阻断装置321e关闭时，其同时向下关闭，可完全覆盖于第二表面321h的出风口321b上以阻断短循环的风流路径。

在另一些实施例中，供风单元321还包括冷却装置321f，例如：蒸发器，但不以此为限，其中，冷却装置321f可设置于入风口321a及风扇321d之间，且通道321c可设置于冷却装置321f中，以使气流自入风口321a流入后，流经冷却装置321f之内的通道321c进行冷却、降温，再穿越风扇321d而自出风口321b流出，以形成正常的循环冷风流E1。

请再次参阅图5，如图所示，当空调设备32中其中之一供风单元322因待机、维修或损换等因素而停止运作时，则可通过控制器35(如图6所示)控制及关闭该供风单元322的流道阻断装置322d，通过此关闭流道阻断装置322d的举动，以封闭停止运作的供风单元322的出风口322b，进而阻断可能产生的低阻抗流道。至于邻近于供风单元322，且正常运作的供风单元321、323以及324所吹出的冷风流，则会因此流道阻断装置322的关闭，进而阻断可能产生的低阻抗流道，并使得供风单元321、323及324所吹送出的冷风流会依照箭头E1、E2所示的循环路径而正常吹送，进而形成高效率的循环风流路径。如此一来，则可使正常运作的供风单元321、323、324所吹送的冷风流E1、E2、E3不会因分流至低阻抗流道而产生短循环现象，由此，不仅可提升供风单元321、323、324以及空调设备32的使用效能，更可根据不同的散热需求，将多个供风单元321、322、323及324进行轮替使用与调控，进而可延长整体空调系统32的使用年限。

请参阅图6，其为应用本申请优选实施例的空调设备的空调系统的架构示意图。如图所示，空调系统3包括控制单元30、电子设备31以及空调设备32。其中，电子设备31及空调设备32的数量可依实际操作情形而任意变化，且电子设备31可为但不限为计算机服务器，由于其需长时间24小时不间断的运作，故会产生大量热量，需通过多个空调设备32长时间进行供风以对电子设备31进行降温。其中，空调设备32具有多个供风单元34，且每一供风单元34均具有控制器35、风扇36以及流道阻断装置37，控制器35与风扇36及流道阻断装置37电连接，用以控制风扇36的运作及流道阻断装置37的开启与关闭等动作。并且，流道阻断装置37所设置的位置即如前述实施例所述，设置于供风单元34的风流路径上，例如：出风口处，以便通过流道阻断装置37来调控风流路径。

请再参阅图6，控制单元30通过信号线与电子设备31、空调设备32相连接，用以接收及控制电子设备31及空调设备32动作，在一些实施例中，当空调设备32其中之一供风单元34停止运作时，控制单元30也可控制关闭对应于停止运作的供风单元34的流道阻断装置37，以便调控风流路径，阻断低阻抗流道。在另一些实施例中，空调系统3还包含多个传感器33，其与电子设备31、空调设备32及控制单元30相连接，以用于感测电子设备31及/或空调设备32的控制参数，例如：温度、湿度、电压等不同的控制参数，且不以此为限。当然，也可设置于机房(未图示)的内部空间中，以用于测量机房内部的温度、湿度等控制参数，并将所监测到的控制参数传送至控制单元30，以判断并调整是否进行供风单元34的流道阻断装置37的开启与关闭等动作。

请参阅图7，其为本申请另一优选实施例的空调设备的结构示意图。如图所示，本申请的空调设备40主要由壳体401及多个设置于壳体401内的供风单元41及42所组成。其中供风单元41及42为实质上结构相同的供风单元，并分别具有入风口411、421、出风口412、422，以及与入风口411、421及出风口412、422相连通的通道413、423。并且，以本实施例为例，供风单元41、42为下吹式供风装置，且其可彼此左右相邻设置。

在本实施例中，供风单元41、42同样具有入风口411、421、出风口412、422、通道413、423、风扇414、424、冷却装置416、426、控制器(未图示)以及流道阻断装置415、425，其中，入风口411、421、出风口412、422、通道413、423、风扇414、424、冷却装置416、426、控制器(未图示)以及流道阻断装置415、425等结构与前述实施例相仿，于此不再赘述。然而在本实施例中，风扇414、424可为但不限为下吹式离心扇，其提供冷风流的方向如箭头F所示，为向下吹送的方向。因此，供风单元41、42的入风口411、421共同设置于壳体401上方的第三表面402之上，并且，出风口412、422及流道阻断装置415、425均设置于壳体401下方的第四表面403上，且第四表面403与第三表面402彼此相互对应，然而，入风口411、421、出风口412、422及流道阻断装置415、425的设置方式并不以此为限，也可依实际操作情形而任意变化。

请再次参阅图7，如图所示，当空调设备40进行供风单元41、42的轮替使用、或是进行维修保养、或是出现损坏的待机或是停机状况时，其可通过空调系统3的控制单元30(如图6所示)或是直接由空调设备40的控制器进行调控，进而控制流道阻断装置415、425的开启与关闭。举例来说，当供风单元42因待机或停机状况而停止运作时，则控制单元30或控制器会随之关闭设置于供风单元42下方的流道阻断装置425。由此，可通过关闭的流道阻断装置425阻断自供风单元42下方而产生的低阻抗流道，即邻近于供风单元42的正常运作供风单元41所吹出的冷风流，会因流道阻断装置425的关闭而阻断邻近的低阻抗流道，而依照原本箭头F所示的风流路径进行循环吹送，进而阻断短循环的产生，并形成高效率的循环风流路径。如此一来，不仅可大幅提升空调设备40以及其供风单元41的使用效能，还可根据实际需求，并随环境温度的高低而进行空调设备40中供风单元41、42的轮替使用，进而可延长空调设备40的产品寿命。

请参阅图8，其为本申请又一优选实施例的空调设备应用于空调系统的结构示意图。如图所示，空调系统5适用于机房52中，且空调系统5具有多个电子设备51以及多个空调设备50，且多个电子设备51以及多个空调设备50设置于机房52的地板53之上，并且，每一空调设备50具有多个供风单元501，且所述多个供风单元501可为但不限为下吹式供风装置。在本实施例中，空调设备50及其供风单元501的结构、设置方式均与前述实施例相仿，故不再赘述，然而在本实施例中，供风单元501的流道阻断装置502设置于机房52的地板53之下，以使供风单元501所提供的冷风流可自其出风口(未图示)穿越机房52的地板53以及开启的流道阻断装置502而向下流动，而当欲调控供风单元501的风流流道时，仅需关闭设置于风流路径上的对应流道阻断装置502，则可避免邻近的风流自其出风口流入，因而在空调设备50内产生短循环，而导致空调设备50及其供风单元501的效能降低。

综上所述，本申请适用于密闭机房中的空调设备及其所适用的空调系统，借由空调系统的控制单元、或是空调设备的控制器控制设置于空调设备内的供风单元的风流路径上的流道阻断装置，关闭对应于待机或停机状态的供风单元的流道阻断装置，进而阻断低阻抗的风流路径，使得正常运作的供风单元的循环风流路径不会流至邻近的低阻抗流道而产生短循环现象，可提升空调设备及其中供风单元的使用效能，进而达到节省耗电量、电费成本、环保节能及延长空调设备使用年限等优点。

本申请能够由本领域技术人员任施匠思而做出各种修改，但其皆未脱离所附权利要求所要求保护的范围。

Claims (11)

1.一种空调设备，适用于一机房，其包括：

一壳体；

多个供风单元，设置于该壳体内，每一所述供风单元包括：

一入风口；

一风扇；

一出风口；

一通道，其与该入风口及该出风口相连通；以及

一流道阻断装置，设置于该供风单元的风流路径上；

当所述多个供风单元其中之一停止运作时，则控制及关闭停止运作的该供风单元的该流道阻断装置，阻断冷气流流入停止运作的该供风单元的该通道，以防止短循环及调控风流路径。

2.如权利要求1所述的空调设备，其中每一所述供风单元还包括一控制器，以控制该供风单元的该流道阻断装置的开启与关闭。

3.如权利要求1所述的空调设备，其中每一所述供风单元具有相互对应的一第一表面及一第二表面，且该入风口设置于该第一表面上，该出风口及该流道阻断装置设置于该第二表面上，且该流道阻断装置对应于该出风口，当该流道阻断装置关闭时该流道阻断装置完全覆盖于该出风口之上，以阻断短循环的风流路径。

4.如权利要求1所述的空调设备，其中所述多个供风单元为侧吹式供风单元，且彼此堆栈设置。

5.如权利要求1所述的空调设备，其中所述多个供风单元为下吹式供风单元，且彼此左右邻设。

6.如权利要求5所述的空调设备，其中该壳体具有相互对应的一第三表面及一第四表面，且每一所述供风单元的该入风口设置于该第三表面上，该出风口及该流道阻断装置设置于该第四表面上，且该流道阻断装置对应于该出风口，当该流道阻断装置关闭时该流道阻断装置完全覆盖于该出风口之上，以阻断短循环的风流路径。

7.一种空调系统，适用于一机房，其包括：

多个电子设备；

多个空调设备，其对所述多个电子设备进行散热，每一所述空调设备包括：

一壳体；

多个供风单元，设置于该壳体内，每一所述供风单元包括：

一入风口；

一风扇；

一出风口；

一通道，其与该入风口及该出风口相连通；以及

一流道阻断装置，设置于该供风单元的风流路径上；

当该空调设备的所述多个供风单元其中之一停止运作时，则控制及关闭停止运作的该供风单元的该流道阻断装置，阻断冷气流流入停止运作的该供风单元的该通道，以防止短循环及调控风流路径。

8.如权利要求7所述的空调系统，其中该空调系统还包括一控制单元及多个传感器，所述多个传感器用以感测所述多个电子设备及所述多个空调设备之一的控制参数，以便传递至该控制单元，从而控制关闭停止运作的该空调设备的该供风单元的该流道阻断装置。

9.如权利要求8所述的空调系统，其中该控制参数为温度、湿度及电压至少其中之一。

10.如权利要求7所述的空调系统，其中每一所述供风单元的该流道阻断装置与该出风口对应地设置，当该流道阻断装置关闭时该流道阻断装置完全覆盖于该出风口之上，以阻断短循环的风流路径。

11.如权利要求7所述的空调系统，其中所述多个空调设备设置于该机房的一地板之上，且所述流道阻断装置设置于对应的每一所述空调设备的每一供风单元的该地板之下。

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