CN205119232U - 一种机房空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机房空调系统，该机房空调系统包括置于机柜间的室内机以及置于室外的室外机组，所述室内机包括机壳，所述机壳包括分别相对设置的前门板和后门板、上板和下板以及左侧板和右侧板；其中，所述后门板设有进风口，所述前门板设有出风口；还包括设置于所述机壳内的换热器以及贯流风机，所述贯流风机位于接近所述前门板的一侧，其包括贯流风扇、驱动所述贯流风扇的驱动电机以及形成风道的蜗壳和蜗舌；所述驱动电机安装于所述上板和/或所述下板上，所述蜗壳和蜗舌分别安装于机壳上。该空调系统解决了现有机房空调系统能耗过高、噪音大的技术问题，特别适用于各种大型数据机房。

Description

一种机房空调系统

技术领域

本实用新型属于制冷系统领域，特别涉及一种机房空调系统。

背景技术

随着通信技术的高度发展，为各种数据中心建立机房的需求越来越多。而机房空调系统是机房设计的关键，主要起到冷却各种设备的散热、维持机房恒温的作用。机房空调系统因其应用环境具有如下特点：

1、持续制冷

由于数据机房的发热量很大，有的IDC机房发热量更是达到30kw/㎡以上,所以节能机房空调全年都是制冷。

2、显热比高

显热比是显冷量与总冷量的比值。节能机房空调的总冷量是显冷量和潜冷量之和，其中显热制冷是用来降温的，而潜冷是用来除湿的。机房的热量主要是显热，所以节能机房空调的显热比较高，一般在0.9以上（普通空调只有0.6左右）。大风量、小晗差是节能机房空调与其他空调的本质区别。采用大风量，可以使出风温度不至于太低，并加大机房的换气次数，这对服务器和计算机的运算都是有利的。机房的短时间内温度变化太大会造成服务器运算错误，机房湿度太低会造成静电（湿度在20%的时候静电可以达到1万伏）。

3、能效比高

能效比（EER）即能力与所消耗功率之间的比值。节能机房空调采用涡旋式压缩机，COP最大可以达到5.6。整机的能效比达到3.0以上。

4、恒温恒湿

节能机房空调不仅对温度可以调节，也可以对湿度可以调节，并且精度都是很高的。数据机房特别是服务器对温度和湿度都有特别高的要求，如果变化太大，数据机房的计算就可能出现差错，对服务商是是很不利的特别是银行和通讯行业。节能机房空调的温度精度达±2℃，湿度精度±5%，节能机房空调的温度精度达到±0.5℃，湿度精度达到±2%。

由于数据中心所使用的服务器或通信用设备本身的散热量愈来愈大，用传统的空调制冷方式已经不能满足设备对温、湿度的要求，为了达到设备高效率冷却、不产生局部过热现象，冷空气必须由组织的进入设备的内部进行排热，此时采用冷、热通道隔离或是封闭冷、热通道的方式，可以有效地控制因冷风气流和热风气流短路，而减低了冷却的效果。列间机房空调是放在服务器机柜列间，靠近热源直接散热的设备，冷风是从冷通道送风、后由热通道回风的水平送风方式，从而完全解决了冷热气流短路的问题，保障了服务器机柜温度的均匀，消除了局部热点，进而增加了服务器的运行可靠性同时有效的降不必要的能耗。

现有的列间机房空调系统中，如中国专利CN204202069U公开的一种应用离心风机的列间空调系统，该空调系统采用离心风机作为送风单元，离心风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的设备，根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力），同家用贯流风扇相比，其风机的功耗高，能效比差；由于风机通过风压提升送风，风机功率大，风机噪音较大；离心风机的制造工艺复杂，成本较高；离心风机进风口较小，风压大、风速较高，通过蒸发器的风速不均匀，导致蒸发器的换热效率下降，整机能力变小，能效比降低；另外受到空调尺寸的限制，该空调系统需要设置若干个离心风机进行送风，导致总体能耗更高,风机单元成本较高。据相关统计数据，现有的机房冷却功耗占机房整体功耗的比例高达35%-45%，不符合目前国家倡导的节能环保的要求。因此，寻求一种能耗更低、噪音更小、成本也较低的机房空调系统成了目前函待解决的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种能耗更低、噪音更小的机房空调系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种机房空调系统，包括置于机柜间的室内机以及置于室外的室外机组，其特征在于，所述室内机包括机壳，所述机壳包括分别相对设置的前门板和后门板、上板和下板以及左侧板和右侧板；其中，所述后门板设有进风口，所述前门板设有出风口；还包括设置于所述机壳内的换热器以及贯流风机，所述贯流风机位于接近所述前门板的一侧，其包括贯流风扇、驱动所述贯流风扇的驱动电机以及形成风道的蜗壳和蜗舌；所述驱动电机安装于所述上板或所述下板上，所述蜗壳和蜗舌分别安装于机壳上。

上述机房空调系统中，沿所述机壳的高度方向上设置两个所述贯流风机，两个所述贯流风机的所述驱动电机分别安装于所述上板和所述下板上。

上述机房空调系统中，两个所述贯流风扇的驱转轴同轴设置，两个所述贯流风机之间设有用于支撑所述贯流风扇的驱转轴的支撑件，所述驱转轴转动连接于所述支撑件上。

上述机房空调系统中，所述换热器的横截面呈一字型并倾斜地放置于所述机壳中，所述换热器与所述左侧板或右侧板形成的夹角30°≤α≤60°。

上述机房空调系统中，沿所述机壳的宽度方向上并列设置两个贯流风机。

上述机房空调系统中，所述换热器的横截面呈V字型，V字型的两个侧边对应的换热器的换热面分别对应平列设置的两个所述贯流风机，所述其V型夹角范围为100°≤β≤150°。

上述机房空调系统中，所述室内机还包括斜置或者平行于所述后门板设置且位于所述后门板与所述换热器之间的过滤网；置于所述贯流风扇与所述前门板之间的送风百叶；以及设置于所述换热器与所述贯流风扇之间的电加热器及加湿器。以及设置于所述换热器下方的接水盘，所述接水盘内设有排水泵，所述接水盘内设置有高水位报警开关。

上述机房空调系统中，所述驱动电机为多转速的AC异步电机或直流无刷电机。

上述机房空调系统中，所述室外机组为冷冻水末端机组，通过镀锌管外加保温棉与所述室内机相连。

上述机房空调系统中，所述室外机组包括冷凝器和室外风机，且所述冷凝器通过铜管与所述室内机相连；所述室内机还包括置于所述机壳内的压缩机，所述压缩机分别与所述冷凝器以及所述换热器相连，在所述压缩机与所述换热器的连接管路上置有电磁阀、干燥过滤器、视液镜以及电子膨胀阀。

上述机房空调系统中，所述室内机还包括置于所述机壳内的电控单元，并在所述前门板上设有手操器。

上述机房空调系统中，所述机壳的底板设置有移动脚轮和水平调节地脚。

进一步地，所述室内机的机壳外形尺寸（宽×深×高：单位为mm）为300×1030×2000或者600×1030×2000，或者以这两种尺寸按一定比例放大的任意尺寸。

本实用新型同时公开一种冷通道封闭的列间机房系统，其采用上述机房空调系统，其中，所述室内机安装在机柜之间，所述室内机的前门板设于所述冷通道内。

本实用新型同时公开一种热通道封闭的列间机房系统，其采用上述机房空调系统，其中，所述室内机安装在机柜之间，所述室内机的后门板设置于所述热通道内。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

该机房空调系统将贯流风机运用到列间机房空调系统中，相比现有采用离心风机和轴流风机的列间空调，送风角度更广，送风和回风更均匀，噪音小；且贯流风机的驱动电机直接装在机壳的上板或下板上，使贯流风扇与换热器的距离可以调节的更近，减少了管道的风压损失，使得换热器有更好的换热均匀性，不仅避免出风吹水问题，而且大大提高了换热器的换热效率，蒸发压力得到提高，制冷效率较高。同时，形成风道的蜗壳和蜗舌分别安装于机壳的左侧板与右侧板上，相比现有在贯流风扇的机壳本身设置蜗壳和蜗舌的方式，安装、拆卸更加方便；并且，该机组的设计通过计算机辅助流体动力学计算，本实用新型的蜗壳和蜗舌的安装方式可以适应不同的机壳尺寸进行改装，以保证气流在机组内及机架件实现最佳的分配，避免蜗壳蜗舌安装不合理无法与贯流风机配合，最终导致换热效率降低，噪音加大。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型实施例一提供的机房空调系统的室内机结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的机房空调系统的室内机结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的机房空调系统的室内机主视图；

图4是本实用新型实施例一提供的机房空调系统的室内机俯视图；

图5是本实用新型实施例三提供的机房空调系统的室内机主视图；

图6是本实用新型实施例三提供的机房空调系统的室内机俯视图；

以上所述图中标记表示为：1-驱动电机、2-电加热器、3-电控单元、4-水平调节地脚、5-加湿器、6-接水盘、7-排水泵、8-压缩机、9-低压开关、10-高压开关、11-油气分离器、12-电磁阀、13-干燥过滤器、14-视液镜、15-电子膨胀阀、16-换热器、17-室外冷凝机组、18-冷冻水末端机组、19-送风百叶、20-手操器、21-脚轮、22-后门板、23-过滤网、24-贯流风扇、25-蜗舌、26-前门板、27-蜗壳、28-上板，29-下板，30-左侧板，31-右侧板，100-室内机。

具体实施方式

以下将结合附图，使用以下实施例对本实用新型进行进一步阐述。

实施例1

本实用新型提供的机房空调系统，包括置于机柜间的室内机100和与所述室内机连接的置于室外的室外机组，图1、图3、图4为本实施例1提供的室内机的结构示意图，所述室内机100包括机壳，所述机壳包括分别相对设置的前门板26和后门板22、上板28和下板29以及左侧板30和右侧板31；其中，所述后门板22设有进风口，所述前门板26设有出风口；还包括设置于所述机壳内的换热器16以及贯流风机，所述贯流风机位于接近所述前门板26的一侧，其包括贯流风扇24、驱动所述贯流风扇24的驱动电机1以及形成风道的蜗壳27和蜗舌25；所述驱动电机1安装于所述上板28或所述下板29上，所述蜗壳27和蜗舌25分别安装于所述左侧板30与所述右侧板31上。

该机房空调系统将贯流风机运用到列间机房空调系统中，相比现有采用离心风机和轴流风机的列间空调，送风角度更广，送风和回风更均匀，噪音小；且贯流风机的驱动电机直接装在机壳的上板或下板上，使贯流风扇与换热器的距离可以调节的更近，减少了管道的风压损失，使得换热器有更好的换热均匀性，不仅避免出风吹水问题，而且大大提高了换热器的换热效率，蒸发压力得到提高，制冷效率较高。同时，形成风道的蜗壳和蜗舌分别安装于机壳的左侧板与右侧板上，相比现有在贯流风扇的机壳本身设置蜗壳和蜗舌的方式，安装、拆卸更加方便；并且，该机组的设计通过计算机辅助流体动力学计算，本实用新型的蜗壳和蜗舌的安装方式可以适应不同的机壳尺寸进行改装，以保证气流在机组内及机架件实现最佳的分配，避免蜗壳蜗舌安装不合理无法与贯流风机配合，最终导致换热效率降低，噪音加大。

优选的，沿所述机壳的高度方向上设置两个所述贯流风机，两个所述贯流风机的所述驱动电机分别安装于所述上板28和所述下板29上。在上板和下板上分别安装贯流风机可以避免贯流风扇24的叶片过长，风扇强度减弱和动平衡量增加，整机振动及可靠性变差。

两个所述贯流风机之间设有用于支撑所述贯流风扇24的驱转轴的支撑件32，所述驱转轴转动连接于所述支撑件32上。更具体地，所述支撑件32固定于所述左侧板30和/或右侧板31上，用于支撑所述贯流风扇24的驱转轴的轴承固定于该支撑件32上。上述支撑件32使贯流风机的支撑稳定性进一步提高。

为了进一步提高换热效率，如图4所示，所述换热器16的横截面呈一字型并倾斜地放置于所述机壳中，所述换热器16与所述左侧板30或右侧板31形成的夹角α为45°，由于该夹角α会影响到风机气流的走向，而换热器16与只要与所述左侧板30或右侧板31形成的夹角α在30°-60°之间，这种倾斜方式放置可以使换热器16的换热面积进一步提高，并且在上述夹角范围内可以使机柜内的气流实现最佳的分配。

所述室内机100还包括斜置于所述后门板22设置且位于所述后门板22与所述换热器16之间的过滤网23，用于过滤从后门板22进风口进入的杂质和灰尘，如此设计只需清洗或更换过滤网即可，避免现有技术需拆卸换热器而导致的操作复杂和成本高的问题。由于过滤网的脏堵对换热件的通风效率和换热效率影响缓慢，从而使得维护周期增长，降低维护的成本。

其他实施方式中，上述换热器16与过滤网23还可以分别平行于后门板22设置。

如图4所示，所上述机房空调系统中，述贯流风扇24与所述前门板26之间还设置有送风百叶19；并由送风百叶19调整出风方向，通过开有网孔的前门板26送入机房中。

所述换热器16与所述贯流风扇24之间设有电加热器2及加湿器5，以满足机房不同的温湿度要求。

所述换热器16下方设有接水盘6，所述接水盘6内设有排水泵7，所述接水盘6内设置有高水位报警开关。

上述机房空调系统中，所述驱动电机1为多转速的AC异步电机，其可以依照不同的负荷需求，自动选择相应的转速；作为另一种可以实施的方式，该驱动电机1采用直流无刷电机，其可以依照不同的室内负荷，PWM方式调整转速，满足不同的风量需求。

上述机房空调系统中，所述室外机组为冷冻水末端机组18，通过镀锌管外加保温棉与所述室内机100相连。

上述机房空调系统中，所述室内机还包括置于所述机壳内的电控单元，并在所述前门板上设有手操器。上述机房空调系统中，所述机壳的底板设置有移动脚轮和水平调节地脚，便于现场安装和调整。

进一步地，所述室内机的机壳外形尺寸（宽×长×高：单位为mm）为300×1030×2000。

实施例2

如图2所示为本实施例的机房空调系统，其与实施例1的区别在于：本实施例的机房空调系统为直膨式空调机组，所述室外机组包括冷凝器和室外风机，且所述冷凝器通过铜管与所述室内机100相连；所述室内机100还包括置于所述机壳内的压缩机8，所述压缩机8分别与所述冷凝器以及所述换热器16相连，在所述压缩机8与所述换热器16的连接管路上置有电磁阀12、干燥过滤器13、视液镜14以及电子膨胀阀15。

实施例3

图1、图5、图6为本实施例的机房空调系统，其与实施例1区别在于：沿所述机壳的宽度方向上并列设置两个贯流风机。两个贯流风机的蜗舌25贴合设置，分别安装于前门板26上，两个贯流风机的蜗壳27安装于左侧板30和右侧板31上。

上述机房空调系统中，所述换热器16的横截面呈V字型，V字型的两个侧边对应的换热器的换热面分别对应平列设置的两个所述贯流风机，所述其V型夹角范围为100°≤β≤150°。本实施例的机房空调系统通过设置多个贯流风机，能够更加快速地对机房进行散热降温。

该室内机的机柜尺寸（宽×长×高：单位为mm）为600×1030×2000。

实施例4

本实施例公开一种冷通道封闭的机房系统，其采用实施例1-3任一机房空调系统，其中，所述室内机100安装在机柜29之间，所述室内机100的前门板26设于所述冷通道内，且相邻两排的所述室内机100依照冷通道内服务器机柜的热负荷需求，同时，保证冷负荷的均匀性，交替均匀放置于所述机柜29之间。

实施例5

本实施例公开一种冷通道封闭的机房系统，其采用实施例1-3任一机房空调系统，其中，所述室内机100安装在机柜29之间，所述室内机100的后门板22设置于所述热通道内，且相邻两排的所述室内机100依照冷通道内服务器机柜的热负荷需求，同时，保证冷负荷的均匀性，交替均匀放置于所述机柜29之间。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种机房空调系统，包括置于机柜间的室内机(100)以及置于室外的室外机组，其特征在于，所述室内机(100)包括机壳，所述机壳包括分别相对设置的前门板(26)和后门板(22)、上板(28)和下板(29)以及左侧板(30)和右侧板(31)；其中，所述后门板(22)设有进风口，所述前门板(26)设有出风口；还包括设置于所述机壳内的换热器(16)以及贯流风机，所述贯流风机位于接近所述前门板(26)的一侧，其包括贯流风扇(24)、驱动所述贯流风扇(24)的驱动电机(1)以及形成风道的蜗壳(27)和蜗舌(25)；所述驱动电机(1)安装于所述上板(28)或所述下板(29)上，所述蜗壳(27)和蜗舌(25)分别安装于机壳上。

2.根据权利要求1所述的机房空调系统，其特征在于，沿所述机壳的高度方向上设置两个所述贯流风机，两个所述贯流风机的所述驱动电机分别安装于所述上板(28)和所述下板(29)上。

3.根据权利要求2所述的机房空调系统，其特征在于，两个所述贯流风机之间设有用于支撑所述贯流风扇(24)的驱转轴的支撑件，所述驱转轴转动连接于所述支撑件(32)上。

4.根据权利要求1-3任一所述的机房空调系统，其特征在于，所述换热器(16)的横截面呈一字型并倾斜地放置于所述机壳中，所述换热器(16)与所述左侧板(30)或右侧板(31)形成的夹角30°≤α≤60°。

5.根据权利要求1所述的机房空调系统，其特征在于，沿所述机壳的宽度方向上并列设置两个贯流风机。

6.根据权利要求5所述的机房空调系统，其特征在于，所述换热器(16)的横截面呈V字型，V字型的两个侧边对应的换热器的换热面分别对应平列设置的两个所述贯流风机，其V型夹角范围为100°≤β≤150°。

7.根据权利要求1所述的机房空调系统，其特征在于，所述室内机(100)还包括斜置或者平行于所述后门板(22)设置且位于所述后门板(22)与所述换热器(16)之间的过滤网(23)；置于所述贯流风扇(24)与所述前门板(26)之间的送风百叶(19)；以及设置于所述换热器(16)与所述贯流风扇(24)之间的电加热器(2)及加湿器(5)；以及设置于所述换热器(16)下方的接水盘(6)，所述接水盘(6)内设有排水泵(7)，所述接水盘(6)内设置有高水位报警开关。

8.根据权利要求根据权利要求1所述的机房空调系统，其特征在于，所述驱动电机(1)为多转速的AC异步电机或直流无刷电机。

9.根据权利要求1所述的机房空调系统，其特征在于，所述室外机组为冷冻水末端机组(18)，通过镀锌管外加保温棉与所述室内机(100)相连。

10.根据权利要求1项所述的机房空调系统，其特征在于，所述室外机组包括冷凝器和室外风机，且所述冷凝器通过铜管与所述室内机(100)相连；所述室内机(100)还包括置于所述机壳内的压缩机(8)，所述压缩机(8)分别与所述冷凝器以及所述换热器(16)相连，在所述压缩机(8)与所述换热器(16)的连接管路上置有电磁阀(12)、干燥过滤器(13)、视液镜(14)以及电子膨胀阀(15)。