CN204100399U - 机房热气流室外冷却交换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机房热气流室外冷却交换装置，它包括机柜、空调室内机、至少一条室内回风管道和至少一条室外回风管道、智能温度检测调节装置、室外散热冷却装置；所述的室内回风管道进风口与机柜或机房室内连通，室内回风管道出风口与空调室内机和室外回风管道的一端连通，室外回风管道的另一端与安装在机房室外的室外散热冷却装置连通；所述的智能温度检测调节装置上的气流调节阀安装在室内回风管道和室外回风管道的结合处；所述的智能温度检测调节装置通过数据线与气流通道调节装置连接，控制气流调节阀动作。由于本实用新型充分利用外界环境温度比热气流温度底时的冷量，将热气流通过室外散热冷却装置进行散热冷却，减少空调室内机所需提供的制冷量，降低了空调能耗，更加节能环保。

Description

机房热气流室外冷却交换装置

技术领域

本实用新型涉及一种计算机房，特别是涉及一种机房热气流室外冷却交换装置。 

背景技术

 1.现有方法过程或产品组成 :

目前数据中心机房热气流参与循环方式一般有三种，如图1所示，第一种方式是机房10’设备散发的热气流直接回风到空调蒸发器或使用热气流管道回风到空调蒸发器，通过空调室内机1’与室外机2’的管道制冷介质循环，将机房10’热气流的热量排放到室外，机房的气流只在室内循环，气流不参与室外循环。第二种方式是机房回风热气流通过管道到室外进行降温后回风的机房空调，气流同样不参与室外空气交换。如图2所示，第三种方式是数据中心机房使用新风一体空调机1”，室外冷风量直接送入机房10”，降低机房10”设备散发的热量，热气流通过新风一体空调排放在室外，气流形成室外和室内共同循环方式。

如图1所示，第一种方式：目前普遍的空调热气流循环方式，主要包括空调室内机1’和空调室外机2’两大部分，室内机1’有风机、蒸发器、压缩机等，室内机风机吹出经过蒸发器的冷气流，被设备散发的热量所吸收，变成热气流回到空调，机房10’内部冷、热气流进行循环，其热量通过制冷剂等介质将热量传递到室外机2’，经过冷凝器冷凝排出热量。 

第二种方式：在第一种的基础上，增加热气流散热管道，机房室内热气流通过管道到室外进行散热循环，后通过管道再回风到空调室内机。 

如图2所示，第三种方式：新风一体化空调机1”，没有室外机，只有室内机，空气过滤装置等，气流通过一体机空调组成内外循环系统。 

 2.现在的方法或产品缺陷：

第一种气流循环方式是目前多数采用的空调制冷气流循环方式，室外温度很低时不能充分利用外界大自然的冷量，虽然室外温度底对机房内部所需的制冷量有一定的影响，但影响还是有限，不能更加有效的节能。

第二种室内热气流室外管道散热循环方式，充分利用室外温度低进行热气流散热，但是通过铸铁管道散热有限，散热效率不高，后续再增加散热装置，安装不便，不能将机房的热气流热量降到最低进行气流循环。 

第三种气流室外室内循环的新风一体空调机，虽然充分利用室外冷气流冷却室内热量，相对比较节能，直接回风到室内空间，但对室外环境要求比较高，机房的洁净度、湿度不能有效的保证，要求不高的机房可以使用这种新风一体空调机，主要使用北方的3G基站、通信基站、小型传输机房、小型接入网机房等。若使用在大型数据中心，室外洁净度不是很高，环境温度不能长期处于低温，过滤棉容易脏堵，导致空调故障频发，维护成本高，管理成本高，所以不能普及使用。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机房热气流室外冷却交换装置，它可降低了空调回风温度，减少了空调运行提供的制冷量，降低了空调的能耗，节约电能。 

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是： 

本实用新型是一种机房热气流室外冷却交换装置,它包括机柜、空调室内机、至少一条室内回风管道和至少一条室外回风管道、智能温度检测调节装置、室外散热冷却装置；所述的室内回风管道进风口与机柜或机房室内连通，室内回风管道出风口与空调室内机和室外回风管道的一端连通，室外回风管道的另一端与安装在机房室外的室外散热冷却装置连通；所述的智能温度检测调节装置上的气流调节阀安装在室内回风管道和室外回风管道的结合处；所述的智能温度检测调节装置通过数据线与气流通道调节装置连接，控制气流调节阀动作。

所述的室内回风管道由机柜出气管道和室内机进气管道构成，所述的室外回风管道由冷却装置进气管道和冷却装置出气管道构成；机柜出气管道的一端连通机柜的热气流通道，机柜出气管道的另一端分别与室内机进气管道的一端和冷却装置进气管道的一端连通，室内机进气管道的另一端与空调室内机连通，冷却装置进气管道的另一端与室外散热冷却装置连通，冷却装置出气管道的一端连通室内机进气管道，冷却装置出气管道的另一端与室外散热冷却装置连通；所述的气流通道调节装置上的室外气流调节阀安装在机柜出气管道与室内机进气管道的结合处，所述的气流通道调节装置上的室内气流调节阀安装在机柜出气管道与冷却装置进气管道的结合处。 

所述的智能温度检测调节装置包括温度控制器、室外温度传感器、室内温度传感器、室外气流调节阀、室内气流调节阀；所述的室外温度传感器和室内温度传感器分别与温度控制器的信号输入端连接，且室外温度传感器和室内温度传感器分别安装在机房的室内和室外；所述的室外气流调节阀和室内气流调节阀分别通过数据线与温度控制器的信号输出端连接。 

所述的室外散热冷却装置包括基管、翅片、法兰；所述的翅片包裹在基管的外壁上，在基管的两端分别固接法兰；基管通过两端的法兰分别与冷却装置进气管道和冷却装置出气管道连接。 

采用上述方案后，本实用新型主要由机柜、空调室内机、气流管道、智能温度检测调节装置、气流通道调节装置、室外散热冷却装置等组成，具有以下优点： 

1、本实用新型充分利用外界环境温度比热气流温度底时的冷量，将热气流通过室外散热冷却装置进行散热冷却，减少空调室内机所需提供的制冷量，降低了空调能耗，更加节能环保。

2、热气流到室外进行冷却后不直接回风的机房，而是回风到空调室内机，确保空调运行风机出风压力，形成气流循环。 

3、热气流不与外界气流直接进行混合，保证了气流的洁净度，保证机房的洁净度，降低空调室内过滤网更换频率，确保了维护成本。 

4、室外散热冷却装置机构简单，散热效率高，施工简单便捷。 

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。 

附图说明

图1是习用空调热气流循环方式的示意图； 

图2是习用新风一体化空调机安装的示意图；

图3是本实用新型的结构示意图；

图4A是本实用新型室外散热冷却装置的轴测图；

图4B是本实用新型室外散热冷却装置的正视图；

图4C是本实用新型室外散热冷却装置法兰的正视图；

图4D是本实用新型室外散热冷却装置法兰的轴测图；

图5是本实用新型室外散热冷却装置与室外回风管道的连接示意图；

图6是本实用新型智能温度检测调节装置的控制原理图。

具体实施方式

如图3所示，本实用新型是一种机房热气流室外冷却交换装置,它包括机柜1、空调室内机2、两条室内回风管道3、两条室外回风管道4、智能温度检测调节装置5、室外散热冷却装置6和空调室外机7。 

所述的室内回风管道3由机柜出气管道31和室内机进气管道32构成；所述的室外回风管道4由冷却装置进气管道41和冷却装置出气管道42构成。所述的机柜出气管道31的一端连通机柜1的热气流通道11，机柜出气管道31的另一端分别与室内机进气管道32的一端和冷却装置进气管道41的一端连通，室内机进气管道32的另一端与空调室内机2的回风通道连通，冷却装置进气管道41的另一端与室外散热冷却装置6连通，冷却装置出气管道42的一端连通室内机进气管道32，冷却装置出气管道42的另一端与室外散热冷却装置6连通。 

如图6所示，所述的智能温度检测调节装置5包括温度控制器51、室外温度传感器52、室内温度传感器53、室外气流调节阀54、室内气流调节阀55。所述的室外温度传感器52和室内温度传感器53分别与温度控制器51的信号输入端连接，且室外温度传感器52和室内温度传感器53分别安装在机房10的室外和室内；所述的室外气流调节阀54和室内气流调节阀55分别通过数据线与温度控制器51的信号输出端连接。所述的智能温度检测调节装置5上的室外气流调节阀54安装在机柜出气管道31与冷却装置进气管道41的结合处，所述的气流通道调节装置5上的室内气流调节阀55安装在机柜出气管道31与室内机进气管道32的结合处。所述的智能温度检测调节装置5采用温控、温差一体化控制器， 使用两条热敏电阻（室外温度传感器52和室内温度传感器53）测温，分别测试室外温度、室内热气流温度，可以由温差控制一路常开输出和常闭输出，分别输出电压为AC220V 电压，控制风量调节装置阀打开与关闭。所述的室外气流调节阀54和室内气流调节阀55通过控制信号提供AC220V电压，调节装置的阀门打开，气流就可以通畅流通，关闭供电电压，调节阀闭合，封堵气流的流通。室外气流调节阀54和室内气流调节阀55信号互锁，即室外气流调节阀54打开时，室内气流调节阀55关闭；室外气流调节阀54关闭时，室内气流调节阀55打开，保证气流回空调室内机选择通路。 

如图4A-图4D所示，所述的室外散热冷却装置6包括基管61、翅片62、法兰63。所述的翅片62包裹在基管61的外壁上，在基管61的两端分别固接法兰63。所述的基管61通过两端的法兰63分别与冷却装置进气管道41和冷却装置出气管道42连接（如图5所示）。 

所述的室外散热冷却装置6通过在普通的基管61上加装翅62片来达到强化传热的目的。基管61可以用钢管、不锈钢管、铜管等。翅片也可以用钢带、不锈钢带、铜带、铝带等。翅片式散热器在翅片结构形式上可分为绕片式、串片式、焊片式、轧片式等。本实用新型室外散热冷却装置6采用钢铝复合型翅片管，它利用了钢管的耐压性和铝的高效导热性能，在专用的机床上复合而成，其散热效率高，价格低廉。基管61使用钢管增加其导热效果，基管使用方钢，刨面为正方形，尺寸为200mm，且机管两头焊接连接不锈钢法兰63，法兰上有连接孔631，方便散热装置与室外热风管道酚醛板送风管道进行对接，也方便散热装置和散热装置之间进行连接，翅片62使用最广泛的是钢铝复合型翅片管。热气流通过该装置，通过散热片将机房热气流的热量迅速与室外冷空气进行热量交换，该装置在散热时保证通过该装置的气流不丢失，确保空调热气流回风压力。 

需要说明的是，本实用新型的室内回风管道3和室外回风管道4 均可以有多条，室内回风管道进风口3可与机柜1或机房10室内连通，室内回风管道3出风口可与空调室内机2或室外回风管道4的一端连通。具体的连接方式可有多种。 

如图3、图6所示，本实用新型的工作原理： 

本实用新型通过智能温度检测调节装置5检测室外温度比热气流温度低，自动打开热气流通往室外管道的室外气流调节阀54，同时关闭直接回风的室内气流调节阀55，热气流通过管道送到室外散热冷却装置6中，由于室外温度低，该散热装置进行高效散热，气流就变成较低温度的低温气流，通过管道送入到机房10室内机回风。

通过智能温度检测调节装置5检测室外温度与热气流温度相当，或者高时室内热气流温度时，自动关闭热气流通往室外管道的室外气流调节阀54，打开直接回风的室内气流调节阀55，热流直接回风到空调，热气流不参与室外散热循环。 

 本实用新型通过控制气流通道调节装置阀打开与关闭，可以通过室内外温差进行控制，可以任意设定温差值，根据当地、当时环境随意更改。 

本实用新型的重点就在于：设置一个室外散热冷却装置。 

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，回风管道的连接方式可有多种，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。 

Claims (4)

1.一种机房热气流室外冷却交换装置,其特征在于：它包括机柜、空调室内机、至少一条室内回风管道和至少一条室外回风管道、智能温度检测调节装置、室外散热冷却装置；所述的室内回风管道进风口与机柜或机房室内连通，室内回风管道出风口与空调室内机和室外回风管道的一端连通，室外回风管道的另一端与安装在机房室外的室外散热冷却装置连通；所述的智能温度检测调节装置上的气流调节阀安装在室内回风管道和室外回风管道的结合处；所述的智能温度检测调节装置通过数据线与气流通道调节装置连接，控制气流调节阀动作。

2.根据权利要求1所述的机房热气流室外冷却交换装置，其特征在于：所述的室内回风管道由机柜出气管道和室内机进气管道构成，所述的室外回风管道由冷却装置进气管道和冷却装置出气管道构成；机柜出气管道的一端连通机柜的热气流通道，机柜出气管道的另一端分别与室内机进气管道的一端和冷却装置进气管道的一端连通，室内机进气管道的另一端与空调室内机连通，冷却装置进气管道的另一端与室外散热冷却装置连通，冷却装置出气管道的一端连通室内机进气管道，冷却装置出气管道的另一端与室外散热冷却装置连通；所述的气流通道调节装置上的室内气流调节阀安装在机柜出气管道与室内机进气管道的结合处，所述的气流通道调节装置上的室外气流调节阀安装在机柜出气管道与冷却装置进气管道的结合处。

3.根据权利要求1所述的机房热气流室外冷却交换装置，其特征在于：所述的智能温度检测调节装置包括温度控制器、室外温度传感器、室内温度传感器、室外气流调节阀、室内气流调节阀；所述的室外温度传感器和室内温度传感器分别与温度控制器的信号输入端连接，且室外温度传感器和室内温度传感器分别安装在机房的室外和室内；所述的室外气流调节阀和室内气流调节阀分别通过数据线与温度控制器的信号输出端连接。

4.根据权利要求1所述的机房热气流室外冷却交换装置，其特征在于：所述的室外散热冷却装置包括基管、翅片、法兰；所述的翅片包裹在基管的外壁上，在基管的两端分别固接法兰；基管通过两端的法兰分别与冷却装置进气管道和冷却装置出气管道连接。