CN208296068U - 一种空调设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空调设备，其包括由上而下层叠设置的上层模块、以及下层模块；所述上层模块包括室外风机系统、换热系统以及喷淋系统，所述上层模块设有与空调室内连通的回风口；所述下层模块包括室内风机系统、电控系统、水箱、以及水循环系统，所述下层模块设有与空调室内连通的送风口；所述室外风机系统预留有与所述电控系统对接的室外风机线，所述喷淋系统预留有与所述水循环系统对接的水管对接口；所述室内风机系统与所述换热系统的出风侧对应连通，进入所述回风口的气体经所述换热系统换热冷却后，经所述室内风机系统驱动由所述送风口送出。

Description

一种空调设备

技术领域

本实用新型涉及制冷领域，更具体地说，涉及一种空调设备。

背景技术

近年来，数据中心的发展十分迅速，发展方向趋于大型化和模块化。如何降低数据中心制冷能耗是技术发展的核心。这一要求催生出了利用自然冷来降低热处理能耗的数据中心解决方案，目前的主要方案为：通过间接蒸发冷凝室外冷空气与室内散热空气通过空气-空气换热器进行交换，将室内空气冷却后再送回至室内服务器端冷却。而采用该主流方案，空调设备尺寸都会比较大，为解决运输问题，模块化设计是解决该问题的主要途径。但同时也带来了现场拼装困难，因设备过大导致器件维护不方便的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的空调设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种空调设备，其包括由上而下层叠设置的上层模块、以及下层模块；所述上层模块包括室外风机系统、换热系统以及喷淋系统，所述上层模块设有与空调室内连通的回风口；所述下层模块包括室内风机系统、电控系统、水箱、以及水循环系统，所述下层模块设有与空调室内连通的送风口；所述室外风机系统预留有与所述电控系统对接的室外风机线，所述喷淋系统预留有与所述水循环系统对接的水管对接口；所述室内风机系统与所述换热系统的出风侧对应连通，进入所述回风口的气体经所述换热系统换热冷却后，经所述室内风机系统驱动由所述送风口送出。

在一些实施例中，所述换热系统沿长度方向设置在所述上层模块的底部，所述喷淋系统设置在所述换热系统的上方，所述室外风机系统设置在所述喷淋系统的上方。

在一些实施例中，所述上层模块形成有室内风回风通道，所述室内风回风通道包括在一侧长度方向形成的第一回风通道以及在一侧宽度方向形成的第二回风通道；所述回风口设置在所述第二回风通道，所述换热系统沿长度方向贴所述第一回风通道设置。

在一些实施例中，所述换热系统包括空空换热器，所述空空换热器依长度方向设置，所述空空换热器与所述第一回风通道之间设置有回风过滤网，所述回风过滤网的回风面积与所述空空换热器的迎风面积一致。

在一些实施例中，所述上层模块还包括辅助制冷系统，所述辅助制冷系统预留有与所述电控系统对接的辅助制冷系统器件的弱电线；所述辅助制冷系统包括冷凝器、以及蒸发器，所述喷淋系统设置在所述换热系统的上方，所述冷凝器设置在所述喷淋系统的上方，所述室外风机系统设置在所述冷凝器的上方，所述蒸发器设置在所述换热系统的出风侧。

在一些实施例中，所述上层模块还包括用于维护辅助制冷系统器件的辅助制冷系统维护区域，所述辅助制冷系统维护区域设置在所述蒸发器的出风侧，所述辅助制冷系统还包括压缩机，所述压缩机设置在所述辅助制冷系统维护区域中。

在一些实施例中，所述室内风机系统沿一侧长度方向设置在所述下层模块的顶部，所述水箱设置在所述室内风机系统的另一侧，所述水箱的侧面开口处设有与空调室外连通的室外进风口，所述水箱与所述换热系统的迎风侧对应连通，进入所述室外进风口的气体经所述水箱进入换热系统，再由所述室外风机系统排出。

在一些实施例中，所述室内风机系统和所述水箱的底部形成有出风静压腔，以使经所述室内风机系统送出的气体经过所述出风静压腔输出。

在一些实施例中，所述水箱的侧面开口与所述空调设备的侧面贴合，所述水箱的侧面开口处设有室外侧过滤网，以使拆掉所述室外侧过滤网后，可以在空调设备的外部对所述水箱进行冲洗。

在一些实施例中，所述下层模块的外部设置有设备维护门，所述下层模块的内部设有用于向所述上层模块攀爬的下层维护梯，所述上层模块的内部设有用于向所述室外风机系统攀爬的上层维护梯，所述上层维护梯的顶部侧面设有室外风机维护门。

实施本实用新型的空调设备，具有以下有益效果：本实用新型的空调设备整机采用模块化设计，分成上下两个模块，主要功能单元在车间内完成生产装配，两个模块运输至现场后上下拼装形成整机，在设计上尽量减少了两个模块拼装后的水、电、冷的联系，现场操作工作量相对较小，并且容易实现。另外，辅助制冷的各个组件集成设计在机组内部的上层模块中，集中设计在同一个模块内，不需要在现场动火接管。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中空调设备上层模块的结构示意图；

图2a是本实用新型一些实施例中空调设备上层模块的结构布局示意图；

图2b是图2a的C-C剖视图；

图2c是图2b的D-D剖视图；

图3是本实用新型一些实施例中空调设备下层模块的结构示意图；

图4a是本实用新型一些实施例中空调设备下层模块的结构布局侧视图；

图4b是本实用新型一些实施例中空调设备下层模块的结构布局正视图；

图4c是图4b的E-E剖视图；

图5是本实用新型一些实施例中空调设备整机拼装的截面布局示意图；

图6是本实用新型一些实施例中空调设备的拼装效果示意图(部份外板隐藏显示)；

图7是本实用新型一些实施例中空调设备另一角度的拼装效果示意图(部份外板隐藏显示)。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图6-7所示，本实用新型一个优选实施例中的空调设备包括由上而下层叠设置的上层模块1、以及下层模块2。空调设备整机采用模块化设计，主要功能单元在车间内完成生产装配，两个模块运输至现场后上下拼装形成整机，尽量减少了不同拼装组件之间的水、电、冷的联系，现场操作工作量相对较小，解决了大型空调因模块化设计，器件分散安装，现场拼装困难的问题。

结合图1、图2a-2c所示，上层模块1包括室外风机系统11、换热系统12以及喷淋系统13。上层模块1上设有与空调室内相连通的回风口101。在使用时，回风口101与数据中心室内相连通，让数据中心室内的热气进入到上层模块1中。室外风机系统11预留有与下层模块2进行对接的室外风机线，喷淋系统13预留有与下层模块2进行对接的水管对接口。

换热系统12的迎风侧与回风口101连通。优选地，换热系统12依长度反向布置在上层模块1的底部。喷淋系统13位于换热系统12的正上方，以让喷淋系统13中的喷淋水对换热系统12降温，让数据中心内的热气从回风口101进入后经过换热系统12进行热量交换实现降温。

室外风机系统11通常包括一个或多个风机，进行送风。室外风机系统11一般设置在空调设备的顶部，可实现四周出风和顶部出风。优选地，室外风机系统11位于喷淋系统13的正上方。

在一些实施例中，上层模块1形成有室内风回风通道16，室内风回风通道16包括沿一侧长度方向形成的第一回风通道161以及沿一侧宽度方向形成的第二回风通道162。第二回风通道162可以降低风速，改善风场。回风口101设置在第二回风通道162，数据中心室内的热风从回风口101进入，经过室内风回风通道16，形成空调室内回风。回风过滤网设计在第一回风通道161，贴换热系统12放置，回风面积与换热系统12的迎风面积一致。

在一些实施例中，换热系统12包括空空换热器，空空换热器为利用空气交换热量的方式对从数据中心进入的热气进行降温。优选地，喷淋系统13位于空空换热器的正上方，以将喷淋系统13的喷淋水对空空换热器喷淋降温。空空换热器依长度方向布置，回风过滤网贴空空换热器放置，回风过滤网的回风面积与空空换热器的迎风面积一致。

优选地，上层模块1还可包括辅助制冷系统14，辅助制冷系统14包括冷凝器141、以及蒸发器142。辅助制冷系统14预留有与下层模块2进行连接的辅助制冷系统器件的弱电线。优选地，冷凝器141设置在喷淋系统13的正上方，蒸发器142设置在空空换热器的出风侧，室外风机系统11设置在冷凝器141的正上方。

进一步地，辅助制冷系统14还可包括压缩机143等制冷器件，上层模块1还可设置有辅助制冷系统维护区域140，其可设置在蒸发器142的出风侧，该辅助制冷系统维护区域140主要用于压缩机143等制冷器件的布置及维护。在其他实施例中，也可只依靠换热系统12进行降温制冷。

上层模块1的底部区域还设有与下层模块2相通的上层室内风通道103、以及上层室外风通道104。上层室内风通道103设置在换热系统12、蒸发器142以及压缩机143的出风侧，以将上层模块1冷却后的空调室内冷风送往下层模块2。上层室外风通道104设置在换热系统12的迎风侧，以将下层模块2进入的空调室外新风送入到上层模块1的换热系统12中。

该上层模块1在工厂内的生产装配，在冷连接上，完成了辅助制冷系统14的装配，避免了现场动火接管的情况；在电连接上，完成了机组部分电连接，预留了室外风机系统11的室外风机线以及辅助制冷系统器件的弱电线，用于与下层模块2进行连接；在水连接上，预留了喷淋系统13的水管对接口，用于与下层模块2进行对接。

如图3、图4a-4c所示，下层模块2包括室内风机系统21、电控系统22、水箱23、以及水循环系统24。下层模块2设有与空调室内连通的送风口201。在使用时，送风口201与数据中心室内相连通，让下层模块2内的冷空气能进入到数据中心室内，对数据中心室内进行制冷。电控系统22预留有与室外风机系统11的室外风机线进行对接的对接口、以及与辅助制冷系统器件的弱电线进行对接的对接口，水循环系统24预留有与喷淋系统13进行对接的水管对接口。

室内风机系统21与换热系统12的出风侧对应连通，以使经换热系统12换热冷却后的空调室内冷风能进入到室内风机系统21。室内风机系统21通常包括一个或多个风机，进行送风。优选地，室内风机系统21设置在下层模块2的顶部，其可以沿一侧长度方式布置。在室内风机系统21的上方设有下层室内风通道203，其与上层室内风通道103对应连通，形成上下层室内风通道103/203。上层模块1冷却后的空调室内冷风经过上下层室内风通道103/203进入下层模块2，再由室内风机系统21进行送风，由送风口201送入到数据中心，对数据中心进行制冷。

为了实现下层模块2与上层模块1之间的连通通风，上层模块1在上层室内风通道103与下层室内风通道203之间可设有进行上下层通风的通风口105，通风口105与位于室内风机系统21上方的吸风口对应，实现上下层的连通通风。通风口105的外形可以为栅格状，也可以为网格状，其外形不做限定。

在室内风机系统21的另一侧为水箱23，用于接喷淋水、辅助制冷系统蒸发器上的冷凝水、以及室外经过室外风机系统11进来的雨水。水箱23内存有的水还可以作为换热介质循环使用。在水箱23的侧面开口处设置有室外进风口202，其与空调室外相连通，用于接收空调室外新风。水箱23与换热系统12的迎风侧对应连通，以使通过室外进风口202进入的空调室外新风经水箱23进入换热系统12，再由室外风机系统11排出。优选地，水箱23的上方设置有下层室外风通道204，其与上层室外风通道104对应连通，形成上下层室外风通道104/204。空调室外新风从室外进风口202进入水箱23，然后经上下层室外风通道104/204进入换热系统12。

通过合理布局，在室内风机系统21和水箱23的底部形成一个出风静压腔25，以降低噪音，增加送风距离。空调室内冷风经室内风机系统21送出，再经过出风静压腔25,通过送风口201，向数据中心输送冷风。在一些实施例中，室内风机系统21的底部高于水箱23的底部，水箱23与室内风机系统21相邻的一侧面为斜面，以使水箱23的顶部区域面积大于其底部区域面积，方便接水回收工作，出风静压腔25的截断面大致呈如图4b所示的梯形结构。

该下层模块2在工厂内完成装配后，在水连接上，预留了水循环系统24与上层模块1的喷淋系统13对接的水管对接口；在电连接上，室内风机系统21以及水循环系统24在厂内均已完成接线工作，电控系统22上预留了用于与上层模块1的室外风机线对接的对接口、以及与辅助制冷系统器件的弱电线对接的对接口。

如图5所示为上下层模块对接形式，空调室外新风经过下层模块2的室外进风口202进入水箱23，经上下层室外风通道104/204，进入上层模块1，然后依次经过换热系统12、喷淋系统13、冷凝器141，并经室外风机系统11排出空调机组，即完成室外风风通B。数据中心室内的热风进入空调机组上层模块1的室内风回风通道16，形成空调室内回风，然后依次经过换热系统12、蒸发器142换热冷却形成空调室内冷风，并经上下层室内风通道103/203，进入下层模块2，并经室内风机系统21将空调室内冷风引进出风静压腔25，送出空调机组，进入数据中心进行制冷，即完成室内风风通A。

上下层拼装后，水箱23在整个喷淋系统13、换热系统12、冷凝器141、蒸发器142、以及室外风机系统11的正下方，所以机组拼装完成后，喷淋系统的喷淋水、蒸发器上的冷凝水、以及从室外风机系统进来的外部水的回收即可在上下层室外风通道对接后自然完成，没有多余的接排水工作。最后通过软件将下层模块2水循环系统24的水管对接口连接到上层模块1喷淋系统13的水管对接口，即可完成水系统的连接。

上下层拼装后，由于室内风机系统21、水循环系统24与电控系统22均设计在下层模块2，所有连线工作均在厂内完成。拼装后只需要将上层模块1室外风机系统的室外风机线、以及辅助制冷系统器件的弱电线，接到下层模块2的电控系统22中，即可完成电系统的连接。辅助制冷系统14均设计在上层模块1中，所有的冷连接均在厂内完成，所以上下层拼装后，现场不需动火连接制冷管路。

可以理解地，本实用新型实施例提供的一种空调设备，分两层设计，上下层拼装，空调不需要冷连接，水连接只有一根软管的工作量，主要工作是电系统的连接，现场操作工作量非常小，容易实现。

间接蒸发冷却空调因为其有项目型机型的特点，需要针对不同项目设计不同的制冷量的机组。另外，由于公路运输条件限制，对空调设备的宽度和高度都有较高的限制，但在设备的长度方向有较大的空间。本实用新型实施例提供的一种空调设备，对于影响空调机组制冷量的重要制冷器件，如空空换热器、室外风机系统、室内风机系统等，均按空调的长度方向布置，根据项目不同要求的制冷量，设计制冷器件所需要的长度，从而决定空调的总体长度，而不影响空调的宽度和高度尺寸。可以理解地，本实用新型实施例提供的空调设备，在布局设计上具有较强的延展性，能满足大部份项目的要求，减少了设计开发工作量。

间接蒸发冷却空调主要放在室外，空调的正常运行是对数据中心正常工作的保障，所以维护界面既要充发挥机组在维护性上的全面性及便利性，又要有足够的安全保障。

空调设备由于室外风通道经过水箱23，为保证机组的正常运行，水箱23需要经常清理。如图3和图6所示，水箱23依长度方向设计，水箱23的侧面开口完全贴在空调机组的侧面，室外侧过滤网29设计在水箱23的侧面开口处，可以在机组外部实现对室外侧过滤网29的简单拆装、清洗。拆掉室外侧过滤网29后，可以在机组外部对水箱23进行冲洗，维护方便。

如图7所示，在下层模块2设置了一个设备维护门27，该设备维护门27是在机组外部预留的唯一一个维护门，通过设备维护门27，可以进入机组内部的下层模块2中。在下层模块2，可以实现电控系统22、水循环系统24、以及室内风机系统21的维护。

上下层两个模块在现场实现拼装后，空调的尺寸非常大，特别是高度方向非常高，传统设计需要借助梯子，液压升降台、搭脚手架等外部设备，来实现设备的上层维护工作，维护工作困难，且属于高空作业，具有一定的风险性。如图6-7所示，本实用新型实施例的空调设备在下层模块2的内部设计了下层维护梯26，用户可以通过下层维护梯26，打开位于下层模块2顶部、与辅助制冷系统维护区域140对应的一层维护门28，即可进入上层模块1，进入上层模块1后，压缩机143、蒸发器142等辅助制冷系统器件就可以很方便地维护到。

间接蒸发冷却空调的回风过滤网的维护频率比较高。本实用新型实施例的空调设备，在上层模块1的冷热风通中间隔板处设计了二层维护门181，通过二层维护门181，可以进入室内风回风通道16，维护回风过滤网，全程不需要借助任何工具，方便运维。

间接蒸发冷却空调的室外风机系统11一般都会设计在设备的最高位置，所以维护室外风机系统的难度较高，对于运维人员的安全有较高的隐患。本实用新型实施例的空调设备设计了一个用于维护室外风机系统11的室外风机维护层110。优选地，如图7所示，室外风机维护层110设计在室外风机系统11的侧面，室外风机维护层110的侧面设置有室外风机维护门182。在上层模块1的内部设计了上层维护梯17，爬到上层维护梯17顶部，即可打开室外风机维护门182。通过室外风机维护门182，可以进入室外风机系统维护层110，维护室外风机。在该位置维护室外风机，一是对于运维人员有足够的安全保障；二是方便，站在室外风机系统维护层110维护更换室外风机，与地面无异；三是室外风机维护门182设计在设备内部的侧面，较于开在设备顶部的维护门，有更高的防水性；四是对机组有安全保障，通过在机组外部设计维护梯的传统方式实现对室外风机的维护，会导致外部人员可以随意攀爬设备，失去了对机组的保护，所以内部维护方式较于传统方式对机组有更高的安全保障。

进一步地，上层模块1还可包括设置在室外风机系统11上方的室外风机维护盖111，用以维护风机，减少室外风机系统11对外界造成的声音干扰。

本实用新型实施例提供的空调设备，在机组外部只预留了一个维护门，但机组内部设计了上、下层维护梯，可实现所有机组内部器件的维护，解决了大型空调因尺寸过大，现场维护工作困难的问题。

综上所述，本实用新型实施提供的空调设备，布局延展性强，现场拼装工作量小，且可以安全、便利的解决售后维护困难的问题。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种空调设备，其特征在于，包括由上而下层叠设置的上层模块(1)、以及下层模块(2)；

所述上层模块(1)包括室外风机系统(11)、换热系统(12)以及喷淋系统(13)，所述上层模块(1)设有与空调室内连通的回风口(101)；

所述下层模块(2)包括室内风机系统(21)、电控系统(22)、水箱(23)、以及水循环系统(24)，所述下层模块(2)设有与空调室内连通的送风口(201)；

所述室外风机系统(11)预留有与所述电控系统(22)对接的室外风机线，所述喷淋系统(13)预留有与所述水循环系统(24)对接的水管对接口；

所述室内风机系统(21)与所述换热系统(12)的出风侧对应连通，进入所述回风口(101)的气体经所述换热系统(12)换热冷却后，经所述室内风机系统(21)驱动由所述送风口(201)送出。

2.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述换热系统(12)沿长度方向设置在所述上层模块(1)的底部，所述喷淋系统(13)设置在所述换热系统(12)的上方，所述室外风机系统(11)设置在所述喷淋系统(13)的上方。

3.根据权利要求2所述的空调设备，其特征在于，所述上层模块(1)形成有室内风回风通道(16)，所述室内风回风通道(16)包括在一侧长度方向形成的第一回风通道(161)以及在一侧宽度方向形成的第二回风通道(162)；所述回风口(101)设置在所述第二回风通道(162)，所述换热系统(12)沿长度方向贴所述第一回风通道(161)设置。

4.根据权利要求3所述的空调设备，其特征在于，所述换热系统(12)包括空空换热器，所述空空换热器依长度方向设置，所述空空换热器与所述第一回风通道(161)之间设置有回风过滤网，所述回风过滤网的回风面积与所述空空换热器的迎风面积一致。

5.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述上层模块(1)还包括辅助制冷系统(14)，所述辅助制冷系统(14)预留有与所述电控系统(22)对接的辅助制冷系统器件的弱电线；所述辅助制冷系统(14)包括冷凝器(141)、以及蒸发器(142)，所述喷淋系统(13)设置在所述换热系统(12)的上方，所述冷凝器(141)设置在所述喷淋系统(13)的上方，所述室外风机系统(11)设置在所述冷凝器(141)的上方，所述蒸发器(142)设置在所述换热系统(12)的出风侧。

6.根据权利要求5所述的空调设备，其特征在于，所述上层模块(1)还包括用于维护辅助制冷系统器件的辅助制冷系统维护区域(140)，所述辅助制冷系统维护区域(140)设置在所述蒸发器(142)的出风侧，所述辅助制冷系统(14)还包括压缩机(143)，所述压缩机(143)设置在所述辅助制冷系统维护区域(140)中。

7.根据权利要求1-6任一项所述的空调设备，其特征在于，所述室内风机系统(21)沿一侧长度方向设置在所述下层模块(2)的顶部，所述水箱(23)设置在所述室内风机系统(21)的另一侧，所述水箱(23)的侧面开口处设有与空调室外连通的室外进风口(202)，所述水箱(23)与所述换热系统(12)的迎风侧对应连通，进入所述室外进风口(202)的气体经所述水箱(23)进入换热系统(12)，再由所述室外风机系统(11)排出。

8.根据权利要求7所述的空调设备，其特征在于，所述室内风机系统(21)和所述水箱(23)的底部形成有出风静压腔(25)，以使经所述室内风机系统(21)送出的气体经过所述出风静压腔(25)输出。

9.根据权利要求7所述的空调设备，其特征在于，所述水箱(23)的侧面开口与所述空调设备的侧面贴合，所述水箱(23)的侧面开口处设有室外侧过滤网(29)，以使拆掉所述室外侧过滤网(29)后，可以在空调设备的外部对所述水箱(23)进行冲洗。

10.根据权利要求1-6任一项所述的空调设备，其特征在于，所述下层模块(2)的外部设置有设备维护门(27)，所述下层模块(2)的内部设有用于向所述上层模块(1)攀爬的下层维护梯(26)，所述上层模块(1)的内部设有用于向所述室外风机系统(11)攀爬的上层维护梯(17)，所述上层维护梯(17)的顶部侧面设有室外风机维护门(182)。