CN209459163U - 气流引导装置及数据中心空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种气流引导装置及数据中心空调系统。气流引导装置，设置在风机与风机箱之间，包括：至少一个引流单元和隔离单元；所述引流单元包括至少一个槽口，所述槽口用于引导风机流出的正向气流和风机箱生成的反向气流；所述隔离单元用于隔离所述正向气流和所述反向气流，从而消除风机箱中的气体乱流，以提高精密空调机组设备的能效，并降低工作噪音。

Description

气流引导装置及数据中心空调系统

技术领域

本实用新型实施例涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种气流引导装置及数据中心空调系统。

背景技术

随着现代社会的发展，人们对室内环境的要求越来越高，使得空调逐渐普及。空调即空气调节器，用于调节室内环境的温度、湿度、洁净度和气流流速等环境参数。并且，空调的种类也多种多样，一种是舒适性空调，用于消除室内潜热和显热，以使室内空气环境适于人们工作或生活；另一种为精密空调，它是一种恒温恒湿空调，主要为室内设备或物品提供恒温环境。

精密空调机组多用于机房环境，例如计算机机房、档案馆、图书馆等。相比于舒适性空调，它通常采用大风量运行，以消除机房设备散发的显热，从而维持机房的室内温度稳定。精密空调机组将风机下沉式安装的末端风机箱中，以控制气流的流动方向。但是，风机箱中气流只能在出风口吹出，所以由风机吹出的，非出风口方向的气流会在风机箱内形成气体乱流；而由于精密空调机组采用大风量运行，使得该气体乱流的影响增大，以造成该精密空调机组的风机工作能效低，且运行噪声大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例所解决的技术问题之一在于提供一种气流引导装置及数据中心空调系统，用以克服现有技术中风机箱中存在气体乱流的缺陷，达到使空调设备运行噪声降低，工作能效提升的效果。

本实用新型实施例提供一种气流引导装置，设置在风机与风机箱之间，包括：至少一个引流单元和隔离单元；所述引流单元包括至少一个槽口，所述槽口用于引导风机流出的正向气流和风机箱生成的反向气流；所述隔离单元用于隔离所述正向气流和所述反向气流。

可选地，在本实用新型一具体实施例中，所述引流单元相对于所述风机的出风口设置，用于分散所述正向气流，并引导所述正向气流进入反向气流区域。

可选地，在本实用新型一具体实施例中，所述引流单元与所述风机的出风口相错设置，用于改变所述反向气流方向，并引导所述反向气流进入正向气流区域。

可选地，在本实用新型一具体实施例中，所述槽口之间间距在设定范围内，用于引导风机流出的正向气流和风机箱生成的反向气流。

可选地，在本实用新型一具体实施例中，所述隔离单元相对所述反向气流流经位置设置以隔离所述正向气流和所述反向气流。

可选地，在本实用新型一具体实施例中，所述引流单元和所述隔离单元间隔设置。

可选地，在本实用新型一具体实施例中，所述至少一个引流单元和隔离单元的组合形状与所述风机箱的形状相适应。

可选地，在本实用新型一具体实施例中，还包括保温单元，所述保温单元覆盖所述至少一个引流单元的非槽口区域和隔离单元。

可选地，在本实用新型一具体实施例中，还包括：安装组件，所述安装组件设置在所述至少一个引流单元和隔离单元的组合两侧的直线边，用于将所述气流引导装置安装在风机箱内壁上。

本实用新型实施例提供一种数据中心空调系统，包括，空调机组，风机箱，至少一个风机，所述风机箱包括至少一个子风机箱，所述子风机箱内安装有对应的所述风机，和至少一个上述气流引导装置。

本实用新型实施例提供了一种气流引导装置，设置在风机与风机箱之间，包括：至少一个引流单元和隔离单元；所述引流单元包括至少一个槽口，所述槽口用于引导风机流出的正向气流和风机箱生成的反向气流；所述隔离单元用于隔离所述正向气流和所述反向气流，从而消除风机箱中的气体乱流，以提高精密空调机组设备的能效，并降低工作噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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中一种气流引导装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中另一种气流引导装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中一种末端风机箱组的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中一种末端风机箱组的爆炸图；

图5为本实用新型实施例中一种末端风机箱组的立体图；

图6为本实用新型实施例中一种风机中气流示意图；

图7为本实用新型实施例中一种数据中心空调系统的结构示意图。

附图标记：

100、气流引导装置；200、风机；300、风机箱；400、空调机组；101、引流单元；102隔离单元；103、安装组件；111、槽口；301子风机箱；302、风机箱框架；303、风机箱侧板；304、风机箱顶板；314、气流入口；305隔板；306、风机箱背板；401、空调回风口。

具体实施方式

当然，实施本实用新型实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。

下面结合本实用新型实施例附图进一步说明本实用新型实施例具体实现。

如图1和图3所示，本实用新型实施例提供了一种气流引导装置100，设置在风机200与风机箱300之间，包括：至少一个引流单元101和隔离单元102；所述引流单元101包括至少一个槽口111，所述槽口111用于引导风机200流出的正向气流和风机箱300生成的反向气流；所述隔离单元102用于隔离所述正向气流和所述反向气流，由于避免了在风机箱300中风机200流出的正向气流受到风机箱300的背板和侧板的阻挡，以及避免了生成反向气流逆流回风机出风口，从而最终消除了正向气流与反向气流在风机出气口处混合导致的气体乱流，最终提高了精密空调机组设备的风机工作能效，并降低噪音。

本实施例中，如图5所示，预先设定风机箱300的出风方向为第一方向，用于控制气流的流动方向。例如，控制出风方向朝向机房，以使气流流向机房，并阻挡气流流向其他方向。

此外，本实施例中，如图6所示，风机200吸入空调气流，并向外吹出正向气流，正向气流存在不同的流动方向；所以，存在部分正向气流的流动方向与第一方向不一致，而这部分正向气流经过风机箱300内壁反弹后生成反向气流。

进一步地，本实施例中，当所述气流引导装置100应用于末端风机箱300，所述气流引导装置100具体设置在风机200与风机箱300之间。进一步地，根据气流的分布情况，风机箱300内部空间分为：正向气流区域和反向气流区域；正向气流区域比如包括气流引导装置100与风机200之间的空间，反向气流区域比如包括气流引导装置100与风机箱300之间的空间。

可选地，本实施例中，所述引流单元101中的一部分可以相对于所述风机200的出风口设置，用于分散所述正向气流，并引导所述正向气流进入反向气流区域。

综上，由于引流单元101设置有槽口111，所述槽口111可以是在后实施例中的槽口111，因此，可以将进入反向气流区域的正向气流进行分散，并生成若干小股气流。相比于大股气流，小股气流的流速更小，包含的能量更少，所以这种小股气流冲击风机箱300内壁所损失的能量更少，即气流的速度变化更小，从而提高了风机200的能效，并且降低了噪声。

另外，由于所述引导单元可以引导正向气流进入反向气流区域的方向和路径。例如，如果存在一股正向气流垂直流向风机箱300内壁；在这一股正向气流经过引导单元时，引导单元可以将该股正向气流的流动方向改变，使其气流方向与风机箱300内壁为钝角。相比于气流垂直冲击风机箱300内壁，正向气流斜向吹向风机箱300内壁，其损失的能量大大降低，从而避免了气流的流速损失，以提高风机200的能效。

可选地，本实施例中，所述引流单元101中的另一部分与所述风机200的出风口还可以相错设置，用于改变所述反向气流方向，并引导所述反向气流进入正向气流区域。

在一种具体实施方式中，在上述反向气流区域中，进入该区域的正向气流经过风机箱300内壁的反弹生成反向气流。反向气流流动经过引流单元101进入正向气流区域，在此过程中，引流单元101改变反向气流的流动方向，使其与该引流单元101处正向气流区域的正向气流方向大致相同，从而使得这股反向气流与正向气流顺利进行合并。实现了对反向气流进行回收再利用，从而提高了风机200能效，并阻止风机箱300内气体乱流的生成，以降低噪声。

和/或，在另一种具体实施方式中，所述引流单元101中的再一部分与所述风机箱300的出风口相应设置，用于引导所述反向气流朝向风机箱300的出风口吹出。例如，将引流单元101设置在风机箱300的出风口附近，并设置从引流单元101流出反向气流的气流方向与第一方向一致。所以，当反向气流从该引导单元流出后，将直接吹出风机箱300，从而实现了对反向气流进行回收再利用，提高了风机能效。并且避免该反向气流与正向气流混合生成气体乱流，从而降低了噪声分贝数。

可选地，本实施例中，所述气流引导装置100的通风率为50％。在实际运行中发现，当通风率为50％时，所述气流引导装置100能明显提升风机效率；其效率提升可达5％。

本实施例中，所述引流单元101包括至少一个槽口111，所述槽口111用于引导风机200流出的正向气流和风机箱300生成的反向气流。

可选地，本实施例中，所述槽口111的总面积为所述引流单元101总面积的50％-60％，以实现所述气流引导装置的通风率为50％-60％；采用这种设计，可实现气流引导装置100的通风率为50％，以提升风机效率。可选地，所述槽口111的形状为一种几何形状，其包括，圆形口、椭圆形口、正方向口、长方形口、正六边形口等等。或者，所述槽口111的形状为至少两个几何形状的组合，例如，所述槽口111由两个椭圆组合成的形状、半圆与长方形的组合。

综上，所述槽口111可以允许气流通过，而非槽口111区域会阻止气流通过；对于允许通过槽口111的气流，其横截面积需要不大于槽口111的面积。但是，在大多数情况下，正向气流的横截面积要远大于槽口111的面积；所以在穿过所述槽口111的过程中，大股正向气流会被分为多个小股气流；其中每个小股气流的横截面积将不大于所述槽口111的面积。即，进入反向气流区域的正向气流会被分散。

在一种可行的实施方式中，如图1所示，所述槽口111由两个半圆和一个长方形组合。所述长方形长50mm，宽20mm；所述半圆的直径为20mm；长方形的两个宽边与两个半圆的直径对接，进而形成该槽口111的形状。进一步地，多个该槽口111在引流单元101中并排设置，可以设置多排所述槽口111；并且该槽口111的直边与所述引流单元101的直边平行。

可选地，本实施例中，所述槽口111之间间距在设定范围内，用于引导风机流出的正向气流和风机箱300生成的反向气流。例如，设置槽口111为直径为18mm的圆形，相邻两个槽口111的圆心之间的距离为40mm。可选地，所述隔离单元102相对所述反向气流流经路径设置，用于隔离所述正向气流和所述反向气流。例如，存在一股反向气流，其直接冲向风机200的出气口，并且，它的流动方向与风机200吹气方向相反；如果不对其进行处理，该反向气流将和风机出口处的正向气流混合生成气体乱流。并且，引流单元101所起到的引流作用不足以将反向气流的流动方向改变180度；所以，在所述反向气流的流经路径中设置隔离单元102；一方面，该隔离单元102可以隔离该反向气流与正向气流，从而避免生成气体乱流；另一方面，该隔离单元102可以对该反向气流进行再一次反弹，以改变该反向气流的流动方向和流动路径；从而使其气流方向可以被引导单元引导，以使引导后的反向气流与正向气流进行合流。

可选地，本实施例中，所述引流单元101和所述隔离单元102间隔设置，从而可以使得风机箱300中的气流可以被合理的引导或隔离，以避免气体乱流的生成。

可选地，本实施例中，所述至少一个引流单元101和隔离单元102的组合的形状与所述风机箱300的形状相适应。例如，所述组合的形状可以包括，平板、弧形板、波纹板等，或至少两个形状的组合。

可选地，本实施例中，所述至少一个引流单元101和隔离单元102的组合由耐磨损材料。例如，所述耐磨损材料可以包括金属板、玻璃板、陶瓷板、塑料板等。

可选地，本实施例中，气流引导装置100还包括保温单元(图中未示出)，所述保温单元覆盖所述至少一个引流单元101的非槽口111区域和隔离单元102。例如，所述保温单元可以包括：保温复合材料，保温涂层，保温结构等。具体地，在空调设备的运行过程中，气流与所述气流导流装置100频繁接触，气流与装置接触过程中，气流会因为热传导而损失大量能量，从而降低了空调设备的能效；而设置保温单元，可以避免这种由于热传导导致的能量损失，提高了空调设备的能效。

可选地，本实施例中，所述气流引导装置100还包括：安装组件103，所述安装组件103设置在所述至少一个引流单元101和隔离单元102的组合两侧的直线边，用于将所述气流引导装置100安装在风机箱300内壁上。安装组件103与风机箱300之间可以采用任意可行的连接方式，例如，安装组件103与风机箱300之间采用铆钉连接。

在一种可行的实施方式中，风机箱300为底边为正方形的立方体，所述2个引流单元101和隔离单元102的组合为一种弧形金属板，2个引流单元101位于该弧形金属板的两侧，隔离单元102位于该弧形金属板的中间。所述引流单元101与所述隔离单元102的宽度相等；每一个弧形金属板的弧度为90，直线边为引流单元101的宽度，宽度具体可以是400mm，该弧形金属板的半径设置为300mm。所述引流单元101的弧边长度与所述隔离单元102的弧边长度可以根据实际气流流动情况进行具体设置。所述弧形板的2个直线边分别连接有所述安装组件103，所述安装组件103为长300mm，宽60mm的金属板，使用铆钉连接在风机箱300内壁的风机隔板305和背板。进一步地，所述气流引导装置100上覆盖有厚度为5mm的保温材料，对微小气流进行进一步吸收，以降低噪音。

在研发实验中风量不变的情况下，所述气流引导装置100可以有效降低风机功率，从而提高风机能效；具体地，风机能效提升了至少5％，并使噪音降低了2-3分贝。

如图2和图3所示，本实用新型实施例提供了另一种气流引导装置100，设置在风机200与风机箱300之间，包括：引流单元101和安装组件103，所述安装组件103与所述引流单元101的直线边连接，用于将气流引导装置100安装在风机箱300内；所述引流单元101包括至少一个槽口111，所述槽口111用于引导风机200流出的正向气流和风机箱300生成的反向气流；所述引流单元101包括隔离区(图中为示出)，所述隔离区为引流单元101中的非槽口111区的板结构，所述隔离区用于隔离所述正向气流和所述反向气流，由于避免了在风机箱300中风机200流出的正向气流受到风机箱300的背板和侧板的阻挡，以及避免了生成反向气流逆流回风机出风口，从而最终消除了正向气流与反向气流在风机出气口处混合导致的气体乱流，最终提高了精密空调机组设备的风机工作能效，并降低噪音。

在一种可行的实施方式中，所述气流引导装置100可以为一种弧形金属板。该弧形金属板的弧度为90，直线边宽度为400mm，弧形边的半径为300mm。设置槽口111为圆形，其直径为18mm；所述槽口111并排设置，并将多排所述槽口111并列设置；相邻两个槽口111的圆心之间的距离为40mm。

如图3和图4所示，本实用新型实施例提供了一种末端风机箱组，包括，风机箱300，至少一个风机200，所述风机箱300包括至少一个子风机箱301，所述子风机箱301内安装有对应的所述风机200，和至少一个气流引导装置100。

可选地，本实施例中，所述风机下沉式安装在所述风机箱顶板304。其中所述风机用于将空调气流送出。例如，所述风机可以是EC风机。

可选地，本实施例中，所述子风机箱300并排设置，所述子风机箱300之间通过隔板305进行隔离。例如，将3台风机并列安装，在没有隔板305的条件下，3台风机吹出的正向气流之间存在相互干扰，导致它们的总出风量要小于每台风机额定出风量的总和。所以设置隔板305减少多个风机200之间的相互干扰，实现了在送风量相同的条件下，风机功率降低；从而使得风机能效提升。

可选地，本实施例中，所述子风机箱301的出风口方向一致，和/或，所述子风机箱300的出风方向不一致。所述子风机箱301还包括，相对于所述出风口设置的风机箱背板306。

可选地，本实施例中，所述风机下沉式安装在所述风机箱顶板304。其中所述风机用于将空调气流送出。例如，所述风机可以是EC风机。

在一可行实施方式中，该末端风机箱组包括3个并排设置的子风机箱301，所有的子风机箱301的出风口方向一致。风机箱300包括：风机箱框架302、隔板305、风机箱300侧板、风机箱背板306和风机箱顶板304；隔板305、风机箱300侧板、风机箱背板306和风机箱顶板304安装在风机箱框架302上。风机200下沉式安装在风机箱顶板304，相应的风机箱顶板304设置有气流入口314。每个子风机箱301中安装有2个气流导流装置100，所述2个气流导流装置100气流导流装置100镜像布置，分别安装在风机200后部的两侧；气流导流装置100用铆钉固定在风机箱300，其中一端固定在隔板305(或风机箱侧板303)，另一端固定在风机箱背板306上。具体地，所述风机箱组长度可以是2550mm、宽度可以是1000mm、高度可以是500mm。进一步地，末端风机箱组还包括保温组件(图中未示出)。例如，所述保温组件可以是厚度20mm的保温材料，覆盖在风机箱300的内壁。从而减少气流的冷量损失，以提高空调设备的能效。

如图7所示，本实用新型实施例提供了一种数据中心空调系统，包括，空调机组400，风机箱300，至少一个风机200，所述风机箱300包括至少一个子风机箱301(图中未示出)，所述子风机箱301内安装有对应的所述风机200，和至少一个气流引导装置100。所述空调机组400包括空调回风口401，用于使外部气流流入空调机组400；所述风机箱300和与所述空调机组400连接，气流引导装置100、风机200和风机箱300的组合用于接收空调机组输出的气流，并将所述气流沿风机箱的出风口方向吹出。

可选地，本实施例中，所述空调回风口401位于所述空调机组400的上部，所述风机箱300位于所述空调机组400的下部。

需要指出，根据实施的需要，可将本实用新型实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本实用新型实施例的目的。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型实施例的范围。

以上实施方式仅用于说明本实用新型实施例，而并非对本实用新型实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型实施例的范畴，本实用新型实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种气流引导装置，其特征在于，设置在风机与风机箱之间，包括：至少一个引流单元和隔离单元；所述引流单元包括至少一个槽口，所述槽口用于引导风机流出的正向气流和风机箱生成的反向气流；所述隔离单元用于隔离所述正向气流和所述反向气流。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述引流单元相对于所述风机的出风口设置，用于分散所述正向气流，并引导所述正向气流进入反向气流区域。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述引流单元与所述风机的出风口相错设置，用于改变所述反向气流方向，并引导所述反向气流进入正向气流区域。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述槽口之间间距在设定范围内，用于引导风机流出的正向气流和风机箱生成的反向气流。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离单元相对所述反向气流流经位置设置以隔离所述正向气流和所述反向气流。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述引流单元和所述隔离单元间隔设置。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个引流单元和隔离单元的组合形状与所述风机箱的形状相适应。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括保温单元，所述保温单元覆盖所述至少一个引流单元的非槽口区域和隔离单元。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：安装组件，所述安装组件设置在所述至少一个引流单元和隔离单元的组合两侧的直线边，用于将所述气流引导装置安装在风机箱内壁上。

10.一种数据中心空调系统，其特征在于，包括，空调机组，风机箱，至少一个风机，所述风机箱包括至少一个子风机箱，所述子风机箱内安装有对应的所述风机，和至少一个权利要求1-9的气流引导装置。