CN110805981A - 一种节能型电气集装箱专用空调及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型电气集装箱专用空调及控制方法，包括机架,机架顶部设有贯穿机架的冷凝风机，机架上部右侧设有冷凝器，机架上部左侧设有冷凝隔板和室内温度传感器，机架中部右侧面设有贯穿右侧面的排风过滤器，排风过滤器左侧与多通道电动风阀连通，多通道电动风阀底部设有送风隔板，送风隔板底部设有离心风机，离心风机底部设有下隔板，排风过滤器下部设有贯穿机架右侧面的新风过滤器，电气控制箱顶部设有压缩机，压缩机左侧设有竖直的蒸发隔板，蒸发隔板左侧设有导风板，导风板底部设有膨胀阀，导风板左侧设有蒸发器。本发明的有益效果为：不仅能过滤空气，调节湿度，解决机房内部的静电问题，而且安装调试简单。

Description

一种节能型电气集装箱专用空调及控制方法

技术领域

本发明属于电气集装箱专用空调的技术领域，具体涉及一种节能型电气集装箱专用空调及控制方法。

背景技术

目前，在化工、医疗、科研、钻采、通讯等行业中，为实现快捷、可靠、方便等目的，多数行业均有可移动的通讯基站、监控机房、电气控制机房、数据采集分析机房等电气集装箱机房；此类机房中，基本都会配有变频器、高发热量的分析仪器、各种电气集成设备等，此类电气设备均发热量较大，如果没有配套的降温措施，会严重影响设备的正常工作，更有可能直接造成设备损坏。

针对以上问题，必须对机房提供配套的降温措施；由于此类机房属于可移动式，且发热量较大，如果通过自然散热，很难起到降温作用，且自然空气不稳定、灰尘较多等，会严重影响电气设备的正常工作，必须提供专用的降温设备。

目前，市场上对于机房用的降温空调，制冷效果差、制冷量偏小、功耗大、安装维护难度大等问题，不能完全适用于机房的需求，为此，人们一直在寻找解决的办法。

发明内容

本发明提供一种节能型电气集装箱专用空调及控制方法，不仅能过滤空气，调节湿度，解决机房内部的静电问题，而且安装调试简单。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种节能型电气集装箱专用空调，包括机架，机架左侧与墙体固定连接，墙体左侧为机房内部，机架右侧为机房外部，机架顶部设有贯穿机架的冷凝风机，机架内部分为上、中、下三部分，每部分相互联通，机架上部右侧设有冷凝器，机架上部左侧设有冷凝隔板和室内温度传感器，冷凝器底部设有上隔板，机架中部右侧面设有贯穿右侧面的排风过滤器，排风过滤器左侧与多通道电动风阀连通，多通道电动风阀底部设有送风隔板，送风隔板底部设有离心风机，离心风机底部设有下隔板，排风过滤器下部设有贯穿机架右侧面的新风过滤器，新风过滤器顶部设有室外温度传感器，机架下部右侧设有电气控制箱，电气控制箱顶部设有压缩机，压缩机左侧设有竖直的蒸发隔板，蒸发隔板左侧设有导风板，导风板底部设有膨胀阀，导风板左侧设有蒸发器。

进一步的，机架上部与中部通过上隔板隔开，机架中部与下部通过下隔板隔开。

进一步的，多通道电动风阀包括电动执行器、阀体、叶片，叶片通过电动执行器的控制转动与阀体配合调节风向，多通道电动风阀可以调节为三种状态。

进一步的，上隔板上开有通气孔连通机架上部与中部，下隔板上开有通气孔连通机架中部与下部。

进一步的，冷凝风机、冷凝器、室内温度传感器、排风过滤器、多通道电动风阀、离心风机、新风过滤器、室外温度传感器、压缩机、蒸发器都与电气控制箱电连接，受电气控制箱控制。

进一步的，机架包括箱体与支撑支架，机架右侧面设有固定条与用于控制电气控制箱的控制器。

进一步的，根据上述空调设备的控制方法，包括以下步骤：

S1、当通过室内温度传感器，检测到室内环境温度高于设定值的10%时，空调装置按第一种状态运行；启动压缩机、冷凝风机、离心风机，多通道电动风阀改变叶片角度，在离心风机的作用下，使室内热空气通过空调的室内出风口，经过多通道电动风阀，进入离心风机，在导风板的作用下，将离心风机输入的风进行分割，使风均匀的吹到蒸发器上，使蒸发器换热效果更好，提高空调的制冷量；空调按照此方式运行时，每运行10分钟，多通道电动风阀改变叶片角度打开20%保持2分钟，然后再关闭叶片，定期向室内提供新风。

S2、当室内环境温度低于设定值的5%时，空调按照第二状态运行，此种方式主要是采用压缩机制冷；通过室内温度传感器，检测到室内环境温度低于设定值的5%时，启动压缩机、冷凝风机、离心风机，多通道电动风阀改变叶片角度打开20%，在离心风机的作用下，使室内热空气通过空调的室内出风口，经过多通道电动风阀，同时，室外新风也在离心风机的作用下，通过多通道电动风阀，进入离心风机，再通过蒸发器进入到室内；由于向室内输入新风，室内压力会逐渐高于室内气压，室内空气会通过冷凝隔板上的散热孔，排出到室外空气中；当室内温度传感器，检测到室内环境温度低于设定值的2%时，多通道电动风阀改变叶片角度打开10%，增加室内空气的循环，使室内温度逐步降低；20分钟后，若检测到室内环境温度在设定值的2%-5%之间时，空调继续正常运行；若检测到室内环境温度低于设定值的5%时，多通道电动风阀改变叶片角度打开20%；若检测到室内环境温度高于设定值的2%时，空调安照第一状态运行。

S3、根据室内的温度，空调装置还可以按照第三状态运行，控制多通道电动风阀叶片打开的角度，可合理、有效的向室内提供新风；通过室外温度传感器，检测到室外环境温度低于设定值时，启动离心风机，多通道电动风阀改变叶片角度，在离心风机的作用下，将室外的冷空气通过空调得人新风进入口，经过多通道电动风阀，进入离心风机，经过导风板，通过换热器进入到房间内部，使用室外自然冷空气对室内的电气设备进行降温；由于向室内输入新风，室内压力会逐渐高于室内气压，室内空气会通过冷凝隔板上的散热孔，排出到室外空气中；空调运行10分钟后，当室内温度传感器，检测到室内温度高于设定值5%时，空调按照第二状态运行；当室内温度传感器，检测到室内温度低于设定值5%时，离心风机停止工作，多通道电动风阀关闭，当室内温度传感器，检测到室内温度低于设定值10%启动离心风机，打开多通道电动风阀，是室外冷空气继续进入室内；第三状态用新风自然冷却系统，只需启动离心风机，就可以满足室内冷却需求。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明中，本空调全部零部件在厂内组装成为一个整体，并充注制冷剂和冷冻机油，完成全部的测试，并设置好默认参数，现场安装后，接通电源即可正常使用，方便运输，方便安装，几乎不需要调试，极大提高安装效率。

空调机组采用双冷源冷却系统，使该产品具有非常好的节能性能。

该产品也适用于变配电站机房、小型程控交换机房、变频器机房等要求全年供冷并且室内安装空间紧张的应用场合，具有通用性与互换性，提高了利用率。

空调设计有自然新风进入口，可保证空调向房间内输入新风，使房间内部氧气富足，空气洁净，更有利于机房内部工作人员的身心健康，并能有效地对机房外部的空气做过滤净化处理，使得输送到机房内部的空气洁净新鲜，不带有任何的杂质，并可以提高室内的湿度有效解决了机房内部因杂质所引起的静电问题，操作简单，功能强大。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为本发明的右视图；

图3为本发明多通道电动风阀的结构示意图；

图4为多通道电动风阀在第一状态时的结构示意图；

图5为多通道电动风阀在第二状态时的结构示意图；

图6为多通道电动风阀在第三状态时的结构示意图；

图7为本发明在第一状态时的空气流动示意图；

图8为本发明在第二状态时的空气流动示意图；

图9为本发明在第三状态时的空气流动示意图。

图中：1.电动执行器，2.阀体，3.叶片，4.冷凝风机，5.冷凝器，6.冷凝隔板，7.室内温度传感器，8.上隔板，9.排风过滤器，10.多通道电动风阀，11.送风隔板，12.离心风机，13.新风过滤器，14.室外温度传感器，15.下隔板，16.蒸发隔板，17.压缩机，18.导风板，19.膨胀阀，20.电气控制箱，21.蒸发器，22.控制器，23.固定条，24.支撑支架，25.第一状态，26.第二状态，27.第三状态，28.机房内部，29.机房外部，30.机架。

具体实施方式

实施例：如图1至图9所示，包括机架30，机架30左侧与墙体固定连接，墙体左侧为机房内部28，机架30右侧为机房外部29，机架30顶部设有贯穿机架30的冷凝风机4，机架30内部分为上、中、下三部分，每部分相互联通，机架30上部右侧设有冷凝器5，机架30上部左侧设有冷凝隔板6和室内温度传感器7，冷凝器5底部设有上隔板8，机架30中部右侧面设有贯穿右侧面的排风过滤器9，排风过滤器9左侧与多通道电动风阀10连通，多通道电动风阀10底部设有送风隔板11，送风隔板11底部设有离心风机12，离心风机12底部设有下隔板15，排风过滤器9下部设有贯穿机架30右侧面的新风过滤器13，新风过滤器13顶部设有室外温度传感器14，机架30下部右侧设有电气控制箱20，电气控制箱20顶部设有压缩机17，压缩机17左侧设有竖直的蒸发隔板16，蒸发隔板16左侧设有导风板18，导风板18底部设有膨胀阀19，导风板18左侧设有蒸发器21。

机架30上部与中部通过上隔板8隔开，机架30中部与下部通过下隔板15隔开，多通道电动风阀10包括电动执行器1、阀体2、叶片3，叶片3通过电动执行器1的控制转动与阀体2配合调节风向，多通道电动风阀10可以调节为三种状态，上隔板8上开有通气孔连通机架30上部与中部，下隔板15上开有通气孔连通机架30中部与下部，冷凝风机4、冷凝器5、室内温度传感器7、排风过滤器9、多通道电动风阀10、离心风机12、新风过滤器13、室外温度传感器14、压缩机17、蒸发器21都与电气控制箱20电连接，受电气控制箱20控制，机架30包括箱体与支撑支架24，机架30右侧面设有固定条23与用于控制电气控制箱20的控制器22。

根据上述空调设备的控制方法，包括以下步骤：

S1、当通过室内温度传感器7，检测到室内环境温度高于设定值的10%时，空调装置按第一种状态运行；启动压缩机17、冷凝风机4、离心风机12，多通道电动风阀10改变叶片3角度，在离心风机12的作用下，使室内热空气通过空调的室内出风口，经过多通道电动风阀10，进入离心风机12，在导风板18的作用下，将离心风机12输入的风进行分割，使风均匀的吹到蒸发器21上，使蒸发器21换热效果更好，提高空调的制冷量；空调按照此方式运行时，每运行10分钟，多通道电动风阀10改变叶片3角度打开20%保持2分钟，然后再关闭叶片3，定期向室内提供新风。

S2、当室内环境温度低于设定值的5%时，空调按照第二状态26运行，此种方式主要是采用压缩机17制冷；通过室内温度传感器7，检测到室内环境温度低于设定值的5%时，启动压缩机17、冷凝风机4、离心风机12，多通道电动风阀10改变叶片3角度打开20%，在离心风机12的作用下，使室内热空气通过空调的室内出风口，经过多通道电动风阀10，同时，室外新风也在离心风机12的作用下，通过多通道电动风阀10，进入离心风机12，再通过蒸发器21进入到室内；由于向室内输入新风，室内压力会逐渐高于室内气压，室内空气会通过冷凝隔板6上的散热孔，排出到室外空气中；当室内温度传感器7，检测到室内环境温度低于设定值的2%时，多通道电动风阀10改变叶片3角度打开10%，增加室内空气的循环，使室内温度逐步降低；20分钟后，若检测到室内环境温度在设定值的2%-5%之间时，空调继续正常运行；若检测到室内环境温度低于设定值的5%时，多通道电动风阀10改变叶片3角度打开20%；若检测到室内环境温度高于设定值的2%时，空调安照第一状态25运行。

S3、根据室内的温度，空调装置还可以按照第三状态27运行，控制多通道电动风阀10叶片3打开的角度，可合理、有效的向室内提供新风；通过室外温度传感器14，检测到室外环境温度低于设定值时，启动离心风机12，多通道电动风阀10改变叶片3角度，在离心风机12的作用下，将室外的冷空气通过空调得人新风进入口，经过多通道电动风阀10，进入离心风机12，经过导风板18，通过换热器进入到房间内部，使用室外自然冷空气对室内的电气设备进行降温；由于向室内输入新风，室内压力会逐渐高于室内气压，室内空气会通过冷凝隔板6上的散热孔，排出到室外空气中；空调运行10分钟后，当室内温度传感器7，检测到室内温度高于设定值5%时，空调按照第二状态26运行；当室内温度传感器7，检测到室内温度低于设定值5%时，离心风机12停止工作，多通道电动风阀10关闭，当室内温度传感器7，检测到室内温度低于设定值10%启动离心风机12，打开多通道电动风阀10，是室外冷空气继续进入室内；第三状态27用新风自然冷却系统，只需启动离心风机12，就可以满足室内冷却需求。

电动执行器1的转动机构固定在叶片3的传动轴上，用来控制叶片的旋转角度；通过控制电动执行器1，可以改变叶片3的角度，以此来实现电动风阀 通道的转换；电动执行器1可实现对叶片3打开角度的比例控制，从而实现对通道内风量的控制，并同时能够组成多个通道。

控制器21可以控制空调的启动与停止、设置空调参数、查询空调故障信息、查看空调运行状态。

电气控制箱19内部安装有可编程控制器、接触器、热继电器、微型断路器、变压器等，可编程控制器可采集空调运行的各类数据，然后进行参数对比，根据对比结果来控制空调。

本空调分为3层，由下隔板15和上隔板8分开，上层为冷凝段，中层为送风段，下层为蒸发段；冷凝段内安装有冷凝隔板6，保证空调在工作时，冷凝段的热风流入到室内；送风段内设计有送风隔板11，保证空调在工作时，保证空气按照设计要求进入所需通道；蒸发段内设计有蒸发隔板16，保证压缩机17所产生的热量，不会流入到室内。

固定条22、支撑支架23，可将空调安装在墙壁上，便于机房的整体移动，排风过滤器9、新风过滤器13，可保证向室内输入洁净的新鲜空气。

Claims (7)

1.一种节能型电气集装箱专用空调，其特征在于：包括机架（30），机架（30）左侧与墙体固定连接，墙体左侧为机房内部（28），机架（30）右侧为机房外部（29），机架（30）顶部设有贯穿机架（30）的冷凝风机（4），机架（30）内部分为上、中、下三部分，每部分相互联通，机架（30）上部右侧设有冷凝器（5），机架（30）上部左侧设有冷凝隔板（6）和室内温度传感器（7），冷凝器（5）底部设有上隔板（8），机架（30）中部右侧面设有贯穿右侧面的排风过滤器（9），排风过滤器（9）左侧与多通道电动风阀（10）连通，多通道电动风阀（10）底部设有送风隔板（11），送风隔板（11）底部设有离心风机（12），离心风机（12）底部设有下隔板（15），排风过滤器（9）下部设有贯穿机架（30）右侧面的新风过滤器（13），新风过滤器（13）顶部设有室外温度传感器（14），机架（30）下部右侧设有电气控制箱（20），电气控制箱（20）顶部设有压缩机（17），压缩机（17）左侧设有竖直的蒸发隔板（16），蒸发隔板（16）左侧设有导风板（18），导风板（18）底部设有膨胀阀（19），导风板（18）左侧设有蒸发器（21）。

2.根据权利要求1所述的一种节能型电气集装箱专用空调，其特征在于：机架（30）上部与中部通过上隔板（8）隔开，机架（30）中部与下部通过下隔板（15）隔开。

3.根据权利要求1所述的一种节能型电气集装箱专用空调，其特征在于：多通道电动风阀（10）包括电动执行器（1）、阀体（2）、叶片（3），叶片（3）通过电动执行器（1）的控制转动与阀体（2）配合调节风向，多通道电动风阀（10）可以调节为三种状态。

4.根据权利要求1所述的一种节能型电气集装箱专用空调，其特征在于：上隔板（8）上开有通气孔连通机架（30）上部与中部，下隔板（15）上开有通气孔连通机架（30）中部与下部。

5.根据权利要求1所述的一种节能型电气集装箱专用空调，其特征在于：冷凝风机（4）、冷凝器（5）、室内温度传感器（7）、排风过滤器（9）、多通道电动风阀（10）、离心风机（12）、新风过滤器（13）、室外温度传感器（14）、压缩机（17）、蒸发器（21）都与电气控制箱（20）电连接，受电气控制箱（20）控制。

6.根据权利要求1所述的一种节能型电气集装箱专用空调，其特征在于：机架（30）包括箱体与支撑支架（24），机架（30）右侧面设有固定条（23）与用于控制电气控制箱（20）的控制器（22）。

7.根据上述权利要求1-6所述的任一权利要求的控制方法，其特征在于以下步骤：

S1、当通过室内温度传感器（7），检测到室内环境温度高于设定值的10%时，空调装置按第一种状态运行；启动压缩机（17）、冷凝风机（4）、离心风机（12），多通道电动风阀（10）改变叶片（3）角度，在离心风机（12）的作用下，使室内热空气通过空调的室内出风口，经过多通道电动风阀（10），进入离心风机（12），在导风板（18）的作用下，将离心风机（12）输入的风进行分割，使风均匀的吹到蒸发器（21）上，使蒸发器（21）换热效果更好，提高空调的制冷量；空调按照此方式运行时，每运行10分钟，多通道电动风阀（10）改变叶片（3）角度打开20%保持2分钟，然后再关闭叶片（3），定期向室内提供新风；

S2、当室内环境温度低于设定值的5%时，空调按照第二状态（26）运行，此种方式主要是采用压缩机（17）制冷；通过室内温度传感器（7），检测到室内环境温度低于设定值的5%时，启动压缩机（17）、冷凝风机（4）、离心风机（12），多通道电动风阀（10）改变叶片（3）角度打开20%，在离心风机（12）的作用下，使室内热空气通过空调的室内出风口，经过多通道电动风阀（10），同时，室外新风也在离心风机（12）的作用下，通过多通道电动风阀（10），进入离心风机（12），再通过蒸发器（21）进入到室内；由于向室内输入新风，室内压力会逐渐高于室内气压，室内空气会通过冷凝隔板（6）上的散热孔，排出到室外空气中；当室内温度传感器（7），检测到室内环境温度低于设定值的2%时，多通道电动风阀（10）改变叶片（3）角度打开10%，增加室内空气的循环，使室内温度逐步降低；20分钟后，若检测到室内环境温度在设定值的2%-5%之间时，空调继续正常运行；若检测到室内环境温度低于设定值的5%时，多通道电动风阀（10）改变叶片（3）角度打开20%；若检测到室内环境温度高于设定值的2%时，空调安照第一状态（25）运行；

S3、根据室内的温度，空调装置还可以按照第三状态（27）运行，控制多通道电动风阀（10）叶片（3）打开的角度，可合理、有效的向室内提供新风；通过室外温度传感器（14），检测到室外环境温度低于设定值时，启动离心风机（12），多通道电动风阀（10）改变叶片（3）角度，在离心风机（12）的作用下，将室外的冷空气通过空调得人新风进入口，经过多通道电动风阀（10），进入离心风机（12），经过导风板（18），通过换热器进入到房间内部，使用室外自然冷空气对室内的电气设备进行降温；由于向室内输入新风，室内压力会逐渐高于室内气压，室内空气会通过冷凝隔板（6）上的散热孔，排出到室外空气中；空调运行10分钟后，当室内温度传感器（7），检测到室内温度高于设定值5%时，空调按照第二状态（26）运行；当室内温度传感器（7），检测到室内温度低于设定值5%时，离心风机（12）停止工作，多通道电动风阀（10）关闭，当室内温度传感器（7），检测到室内温度低于设定值10%启动离心风机（12），打开多通道电动风阀（10），是室外冷空气继续进入室内；第三状态（27）用新风自然冷却系统，只需启动离心风机（12），就可以满足室内冷却需求。

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