CN208952291U - 模块化冷冻水空调 - Google Patents

Abstract

模块化冷冻水空调，包括：换热器模块和风机模块，所述换热器模块和所述风机模块沿竖直方向装配在一起，所述换热器模块内设置有至少一组盘管换热器，所述风机模块内设置风机，所述换热器模块设有空调进风口，所述风机模块设有空调出风口，同一组盘管换热器之间的夹角大于35°，所述盘管换热器的进水管和出水管设置于所述风机模块内并位于所述风机模块的后部，所述进水管和出水管横向延伸并沿竖直方向上下布置。本实用新型通过优化空调机组内元件的设置结构，减小气流通道内的风阻，从而提高空调机组的风量性能和制冷效率。

Description

模块化冷冻水空调

技术领域

本实用新型属于空气调节技术领域，更具体地说，涉及一种机房、数据中心中使用的冷冻水空调。

背景技术

冷冻水空调是一种专供数据中心、机房使用的对湿度、温度进行控制的空气调节设备。冷冻水空调有单模块独立式空调，也有多个模块拼装在一起的多模块组合式空调。目前市面上常用的冷冻水空调按照送风方式一般可分为上送风和下送风两大类型，设置于空调机组内部的盘管换热器可呈“∧”形摆放，或“∨”形摆放或“/”形摆放。如专利号为201520010771.9的中国实用新型专利以及专利号为201721111425.5的中国实用新型专利所公开的空调器为目前常用的冷冻水空调的结构。

对于下送风模式的冷冻水空调来说，其结构布局一般分为上下两层，上层模块单元内放置盘管换热器，下层模块单元内放置风机，风机的数量与盘管换热器的数量对应，传统的冷冻水空调内，呈“∧”形摆放的盘管换热器之间的夹角一般较小，通常不大于35°。外部空气从空调机组上部的进风口进入上层模块单元后，要经过盘管换热器进行换热后再向下流动，从下层模块单元的出风口排出。冷冻水空调内部的气流阻力主要有两种：一种是摩擦阻力(沿程阻力)，是由于空气本身的粘滞性以及空气与盘管外壁间的摩擦而产生的沿程能量损失；另一种是局部阻力，是空气流动过程中由于流速的大小或方向变化以及产生的涡流造成的比较集中的能量损失。局部阻力在空调系统中带来的能量损失占比较大，尤其是当盘管换热器间夹角的角度较小，即盘管换热器的倾斜度较大时，空气从机组外部进入机组内并经过盘管换热器换热后排出的流通路径存在两处弯曲度较大的拐弯，从而给空气流通带来了较大的局部阻力，不利于气流通过盘管翅片进行换热。而且现有的机组中，盘管换热器的进水管和出水管一般设置于盘管换热器和风机之间，且沿水平方向前后布局，位于风机进风口上方的进水管和出水管会形成较大面积的挡风区域，加上进水管和出水管外一般都包裹有保温材料，更是挤占了机组内部有限的空间，严重影响机组内的气流流动，增大了风阻，进而对机组的风量性能和制冷效率带来了不良影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以减小风阻、提高制冷效率的模块化冷冻水空调。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

模块化冷冻水空调，包括：换热器模块和风机模块，所述换热器模块和所述风机模块沿竖直方向装配在一起，所述换热器模块内设置有至少一组盘管换热器，所述风机模块内设置风机，所述换热器模块设有空调进风口，所述风机模块设有空调出风口，同一组盘管换热器之间的夹角大于35°，所述盘管换热器的进水管和出水管设置于所述风机模块内并位于所述风机模块的后部，所述进水管和出水管横向延伸并沿竖直方向上下布置。

同一组盘管换热器之间的夹角为大于45°的锐角。

进一步的，所述换热器模块设置于所述风机模块之上，空调进风口位于所述换热器模块的上部，空调出风口位于所述风机模块的下部；同一组的盘管换热器呈“∧”形摆放。

进一步的，所述风机和所述进水管及出水管前后布置。

进一步的，所述进水管和出水管与所述风机模块的背板相固定。

进一步的，所述进水管和出水管在竖直方向上位于所述盘管换热器和风机之间。

进一步的，所述换热器模块包括两组呈“∧”形放置的盘管换热器，所述风机模块包括三台风机。

进一步的，同一组盘管换热器之间的夹角为46°。

由以上技术方案可知，本实用新型将同一组盘管换热器之间的夹角增大，减小盘管换热器的倾斜度，从而减小空气流通路径中拐弯处的弯曲度，使空气尽可能沿直线流通，以降低风阻，而且，在相同机组尺寸的情况下，采用大夹角摆放的盘管换热器还可以减少盘管换热器的设置数量，降低盘管换热器的挡风面占比；同时将盘管换热器的进水管和出水管按竖直方向上下布置的方式设置于风机模块后部，进水管和出水管与风机错开的布局可使进、出水管避开风机的进风口，减少对风机进风量的影响，通过优化以上部件在机组内部的设置结构来优化机组内的气流通道以减小风阻，达到在不牺牲制冷量和不增加机组成本的情况下，提升大风量性能，从而提高制冷效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的侧视图；

图3为本实用新型实施例的俯视图；

图4为本实用新型实施例运输时的示意图；

图5为本实用新型实施例运输时的侧视图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1、图2及图3所示，本实施例的模块化冷冻水空调包括换热器模块1和风机模块2，换热器模块1设置于风机模块2之上。本实施例的换热器模块1包括两组呈“∧”形放置的盘管换热器1-1，同一组盘管换热器1-1之间的夹角A大于35°，优选为大于45°的锐角。一般情况下，受机组尺寸和制冷量的制约，“∧”形盘管的夹角A不会超过90°，在此范围内夹角A的取值越大，越利于气流流动，即风阻越小，因此夹角A可优选为45°＜A＜90°。盘管换热器1-1与换热器模块安装框架1-2相固定，换热器模块安装框架1-2上安装有侧板、背板及前面板(未图示)。空调进风口位于换热器模块1的上部(或顶部)，外部空气从空调机组的上方进入换热器模块1中。

风机2-1设置于风机模块2中，风机2-1与风机模块安装框架2-2相固定，风机模块安装框架2-2上安装有侧板、背板及前面板(未图示)，换热器模块安装框架1-2和风机模块安装框架2-2通过螺栓等紧固件连接在一起。本实施例的风机模块2包括3台风机2-1，风机2-1不位于风机模块2的中间，而是靠近风机模块2的前面板设置。盘管换热器1-1的进水管3和出水管4设置于风机模块2中、位于盘管换热器1-1和风机2-1之间。进水管3分别与盘管换热器1-1及外部的冷冻水循环系统(未图示)相连，出水管4也分别与盘管换热器1-1及外部的冷冻水循环系统相连，从而实现冷冻水的循环流通。进水管3和出水管4横向延伸并在前后方向上位于风机2-1之后，进水管3和出水管4沿竖直方向上下布置，本实施例的进水管3位于出水管4的上方，进水管3和出水管4与风机模块2的背板相固定，位于风机模块2内的后部。空调出风口位于风机模块2的下部，换热后的空气从空调机组的下方排出，为下送风空调机组。

由于进水管3和出水管4靠后设置，并且是沿竖直方向上下布置，避开了风机2-1的进风口，极大地减小了气流流动的挡风面积；同时∧形盘管换热器1-1之间的夹角增大，尽可能使空气流通路径呈直线，减少弯曲度，以利于气流流动，方便气流通过换热器翅片进行换热。以包含了3组常规的∧形盘管换热器的空调为例，在机组尺寸相同的前提下，增大盘管换热器间的夹角，可由3组∧形盘管换热器改为使用2组∧形盘管换热器(盘管换热器间的夹角A为46°)，相当于在原有基础上减少了1/3的挡风面占比(盘管的顶部和底部等不进风区域占比)，从而减小了气流通道内的风阻。可根据制冷量的需求，改变盘管换热器上单排U管的数量，并调节盘管换热器间的夹角，以保证机组的有效换热面积，例如，同样以原使用3组∧形盘管换热器的机组改为使用2组∧形盘管换热器为例，在机组尺寸不变的情况下，制冷量要求为220KW时，盘管换热器上的单排U管数较多，考虑风阻最小的布局，配合盘管换热器上单排U管的数量，同一组盘管换热器之间的夹角可为39°；当机组尺寸不变，制冷量要求为150KW时，盘管换热器上的单排U管数较少，考虑风阻最小的布局，配合盘管换热器上单排U管的数量，同一组盘管换热器之间的夹角可为49°。同时还可以根据机组尺寸、制冷量及风量要求等因素调整风机的数量，以保证机组总体的有效换热面积，达到制冷要求。

如图4和图5所示，在运输本实用新型的空调时，可将风机2-1向上收入风机模块安装框架2-2中，以减少空间的占用，当运输到位后，安装机组时，再将风机2-1固定在风机模块安装框架2-2底部，

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的范围之中。

Claims (8)

1.模块化冷冻水空调，包括：换热器模块和风机模块，所述换热器模块和所述风机模块沿竖直方向装配在一起，所述换热器模块内设置有至少一组盘管换热器，所述风机模块内设置风机，所述换热器模块设有空调进风口，所述风机模块设有空调出风口，其特征在于：

同一组盘管换热器之间的夹角大于35°，所述盘管换热器的进水管和出水管设置于所述风机模块内并位于所述风机模块的后部，所述进水管和出水管横向延伸并沿竖直方向上下布置。

2.如权利要求1所述的模块化冷冻水空调，其特征在于：同一组盘管换热器之间的夹角为大于45°的锐角。

3.如权利要求1或2所述的模块化冷冻水空调，其特征在于：所述换热器模块设置于所述风机模块之上，空调进风口位于所述换热器模块的上部，空调出风口位于所述风机模块的下部；

同一组的盘管换热器呈“∧”形摆放。

4.如权利要求1或2所述的模块化冷冻水空调，其特征在于：所述风机和所述进水管及出水管前后布置。

5.如权利要求4所述的模块化冷冻水空调，其特征在于：所述进水管和出水管与所述风机模块的背板相固定。

6.如权利要求1或2所述的模块化冷冻水空调，其特征在于：所述进水管和出水管在竖直方向上位于所述盘管换热器和风机之间。

7.如权利要求3所述的模块化冷冻水空调，其特征在于：所述换热器模块包括两组呈“∧”形放置的盘管换热器，所述风机模块包括三台风机。

8.如权利要求7所述的模块化冷冻水空调，其特征在于：同一组盘管换热器之间的夹角为46°。