CN203550095U - 一种背板型热管空调 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种背板型热管空调，包括室内系统、室外系统和电控系统；室内系统包括至少一个直冷机柜和至少两根用于传送制冷工质的连接软管；直冷机柜内部至少水平设有一层挡板；直冷机柜的一个侧面设有一扇柜门，与柜门相对立的一面设有用于空气流通的第一格栅；柜门顶部至少设有一组截止阀；柜门外侧设有一个长方形的第二格栅，其内侧设有换热芯。本案所公开的一种背板型热管空调，可以实现按需制冷，避免能源浪费；利用自然冷源，实现机房空调节能降耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空调机，特别涉及一种应用于数据中心机房的背板型热管空调。
背景技术
随着高密度热负荷的大型数据中心的普及，机柜式空调成为数据中心空调系统的设计趋势。机柜式空调在使用过程中靠近热源，可直接对发热设备进行冷却，满足了数据中心高密度的冷量要求。
热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，由于是相变传热，因此热管内热阻很小，具有极高的导热性、良好的等温性、启动迅速等一系列优点。冷热流体间的热交换均在管外进行，可以方便地进行强化传热。因此，采用热管的原理开发能效高、运行可靠的热管式空调机组是未来机房空调的发展趋势。
热管系统在工作时，通过引风机将室外较冷的空气引进热管换热器进行能量交换后，再通过送风机把机柜内的热空气引进热管换热器里进行热量交换后送入通信机柜，对通信设备进行降温处理，从而减少压缩机的运行时间，延长压缩机的使用寿命，节约运行维护成本，达到节能降耗的目的。
实用新型内容
本实用新型所提供的一种背板型热管空调，包括室内系统、室外系统和电控系统，所述室内系统包括至少一个直冷机柜和至少两根用于传送制冷工质的连接软管；
所述直冷机柜为长方形金属立柜，其内部设有空腔，所述直冷机柜内部至少水平设有一层挡板，每层挡板上设有一个排风电机；所述直冷机柜的一个侧面设有一扇柜门，与所述柜门相对立的一面设有用于空气流通的第一格栅；所述排风电机的进风端朝向所述第一格栅，出风端朝向所述柜门；
所述柜门顶部至少设有一组截止阀，每组截止阀包含一个热管截止阀和一个空调截止阀；所述截止阀通过所述连接软管与室外系统相连；所述柜门外侧设有一个长方形的第二格栅，其内侧设有换热芯；所述换热芯上下端水平设有两根空心横管，横管之间垂直连有若干个空心竖管，所述两根空心横管中部均设有一个开口，所述开口通过所述连接软管与所述截止阀相连。
优选地，所述的背板型热管空调，所述直冷机柜内部水平设有三层挡板。
优选地，所述的背板型热管空调，所述柜门顶部设有两组截止阀。
优选地，所述的背板型热管空调，所述直冷机柜底部四个角落分别设有一个滚轮。
优选地，所述的背板型热管空调，所述柜门上设置有一个锁合机构。
本实用新型的有益效果是：利用两相闭式热虹吸管和制冷剂自然循环，不引水进机房，实现室内无任何动力部件的同时达到高效传热，降低机柜出风温度；通过优化背板上的换热芯设计实现与机柜一体化结合，达到定点制冷效果；根据机柜发热功率不同，可以实现按需制冷，避免能源浪费；利用自然冷源，实现机房空调节能降耗，替换原有机房空调系统实现对数据中心全年制冷降温。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种背板型热管空调中直冷机柜的示意图，其中，1代表直冷机柜，2代表换热芯。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
请参见图1，其说明本实用新型一实施例的一种背板型热管空调，包括室内系统、室外系统和电控系统。室内系统包括至少一个直冷机柜和至少两根用于传送制冷工质的连接软管。
直冷机柜为长方形金属立柜，其内部设有空腔，直冷机柜内部至少水平设有一层挡板，优选为三层挡板；每层挡板上设有一个排风电机；直冷机柜的一个侧面设有一扇柜门，柜门设锁，可打开或锁合；与柜门相对立的一面设有用于空气流通的第一格栅；排风电机的进风端朝向所述第一格栅，出风端朝向所述柜门。
柜门顶部至少设有一组截止阀，优选设有两组截止阀，每组截止阀包含一个热管截止阀和一个空调截止阀；截止阀通过连接软管与室外系统相连；柜门外侧设有一个长方形的第二格栅，其内侧设有换热芯；换热芯上下端水平设有两根空心横管，横管之间垂直连有若干个空心竖管，两根空心横管中部均设有一个开口，开口通过连接软管与截止阀相连，换热芯内部流通有制冷工质。直冷机柜底部四个角落分别优选设有一个滚轮，其可便于直冷机柜的移动。
背板型热管空调的工作原理：
背板型热管空调系统是利用制冷工质与IT设备排出的热风发生热量交换，吸收IT设备排出的热风的热量并汽化，利用压差通过气体连接管路到达室外(此过程中不需要消耗能量)，气态制冷工质在室外部分被低温冷却介质(冷风)冷却，凝结成液体，利用重力作用沿液体连接管进入室内机组(此过程中不需要消耗能量)。液态制冷工质在室内系统中再次受热汽化，如此周而复始。低温冷却介质在春、秋、冬季室外温度较低时，利用免费的室外冷源冷却方式提供；在夏季室外温度较高时，利用压缩机冷却方式提供。
热管系统在工作时，通过引风机将室外较冷的空气引进热管换热器进行能量交换后，再通过送风机把机柜内的热空气引进热管换热器里进行热量交换后送入通信机柜，对通信设备进行降温处理，从而减少压缩机的运行时间，延长压缩机的使用寿命，节约运行维护成本，达到节能降耗的目的。
背板型热管空调系统，包括空调系统、热管系统和控制单元。空调系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器；热管系统包括冷凝器、蒸发器、流体泵。热管系统与空调系统独立使用冷凝器、蒸发器。压缩机两端还分别设置有低压开关与高压开关。机柜用热管空调系统的组成部分均连接在控制单元上。
当机柜外温度低于柜内温度6℃(该设定温度可根据需要调整)，且柜内温度高于设定温度值，则运行热管系统，制冷工质由蒸发器出来(气体)，进入冷凝器中进行冷却，变成液体进入储液器中，再由流体泵(提供管路循环所需的动力)进入蒸发器中进行蒸发换热，如此循环。在此循环过程中，压缩机能够智能启动和关闭(满足条件)。
压缩机的功耗在空调系统中占到80％的比例，流体泵的功耗远远小于压缩机的功耗(约占10％左右)，即热管系统的功耗远小于空调系统，能效比远高于空调系统。以上两套系统为独立的两套系统，达到哪套系统运行条件时，系统启动哪套系统，也可以同时运行。
背板型热管空调具体生产流程如下：
(1)钣金下料，剪口，数控冲孔，折弯，压铆。
(2)内外机框架焊接，打磨，喷涂。
(3)内外机安装换热芯。
(4)外机安装压缩机、储液罐、流体泵。
(5)焊接铜配管，截止阀。
(6)焊接完后，检查气密性，进行保压处理。
(7)将外机风机安装在钣金上。
(8)电气布线，安装控制板和电气元件在控制盒内。
(9)外机侧板和风机板安装。
(10)引出控制部分引线。
(11)室内机与室外机进行铜配管连接，系统抽真空，充注冷媒。
(12)开机运行，进行风速和温度检测。
(13)包装发运。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (5)
1.一种背板型热管空调，包括室内系统、室外系统和电控系统，其特征在于，所述室内系统包括至少一个直冷机柜和至少两根用于传送制冷工质的连接软管；
所述直冷机柜为长方形金属立柜，其内部设有空腔，所述直冷机柜内部至少水平设有一层挡板，每层挡板上设有一个排风电机；所述直冷机柜的一个侧面设有一扇柜门，与所述柜门相对立的一面设有用于空气流通的第一格栅；所述排风电机的进风端朝向所述第一格栅，出风端朝向所述柜门；
所述柜门顶部至少设有一组截止阀，每组截止阀包含一个热管截止阀和一个空调截止阀；所述截止阀通过所述连接软管与室外系统相连；所述柜门外侧设有一个长方形的第二格栅，其内侧设有换热芯；所述换热芯上下端水平设有两根空心横管，横管之间垂直连有若干个空心竖管，所述两根空心横管中部均设有一个开口，所述开口通过所述连接软管与所述截止阀相连。
2.根据权利要求1所述的背板型热管空调，其特征在于，所述直冷机柜内部水平设有三层挡板。
3.根据权利要求1所述的背板型热管空调，其特征在于，所述柜门顶部设有两组截止阀。
4.根据权利要求1所述的背板型热管空调，其特征在于，所述直冷机柜底部四个角落分别设有一个滚轮。
5.根据权利要求1所述的背板型热管空调，其特征在于，所述柜门上设置有一个锁合机构。
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