CN212901779U - 一种空调室外机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调室外机，涉及空调技术领域，以解决相关技术中采用机械制冷的方式对冷却水进行降温导致能耗较高的问题。空调室外机包括第一腔室和第二腔室，第一腔室包括第一壳体，第一腔室内由上至下依次设有第一喷淋装置、冷凝器、集水槽，第一腔室内还设有第一风机，第一风机引入的气流经过冷凝器后由第一出风口送出；第二腔室包括第二壳体，第二腔室包括位于第一腔室下方的换热区域，换热区域内由上至下依次设有第二喷淋装置、淋水填料层、蓄水槽，第二腔室还设有第二风机，第二风机引入的气流经过淋水填料层后由第二出风口送出；第二喷淋装置设置在集水槽的底部，第一喷淋装置与蓄水槽通过供水管连通。本实用新型用于空气调节。

Description

一种空调室外机

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调室外机。

背景技术

目前，随着人工智能、云计算、大数据等分布式计算架构的创新和发展，作为信息基础设施的数据中心承担的计算量越来越大，对计算效率的要求越来越高，随之数据中心单机柜功率密度不断攀升，机房散热量增大。为应对机房环境压力，室外机通过向冷凝器的表面喷淋冷却水来实现冷凝器的高效散热，冷却水与冷凝器内的制冷剂发生潜热交换，冷凝器与空气发生显热交换。其中，冷却水的温度要求在60℃以下，避免温度过高导致冷却水落在冷凝器的表面后会快速汽化蒸发，在冷凝器的表面结垢，影响换热。

然而，为了减少水资源的浪费，从冷凝器落下来的冷却水会循环利用，为了保证冷却水的温度满足上述要求，通常采用机械制冷的方式对冷却水进行降温，能耗较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空调室外机，以解决相关技术中采用机械制冷的方式对冷却水进行降温导致能耗较高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种空调室外机，包括：第一腔室，包括第一壳体，第一壳体上设有第一出风口和第一进风口，第一腔室内由上至下依次设有第一喷淋装置、冷凝器、集水槽，第一腔室内还设有第一风机，第一风机引入的气流经过冷凝器后由第一出风口送出；第二腔室，包括第二壳体，第二壳体上设有第二出风口和第二进风口，第二腔室至少包括位于第一腔室下方的换热区域，换热区域内由上至下依次设有第二喷淋装置、淋水填料层、蓄水槽，第二腔室还设有第二风机，第二风机引入的气流经过淋水填料层后由第二出风口送出；第二喷淋装置设置在集水槽的底部，且与集水槽连通，第一喷淋装置与蓄水槽通过供水管连通，供水管上设有循环泵。

本实用新型实施例提供的空调室外机，包括第一腔室和第二腔室，第一腔室用于为冷凝器散热，第二腔室用于为冷却水降温，第一腔室内的散热系统与第二腔室的散热系统可以单独控制，第一腔室与第二腔室之间通过第一喷淋装置、第二喷淋装置以及供水管实现冷却水循环。在这种情况下，本实用新型实施例的室外机仅设置一个循环泵即可对喷淋换热后的冷却水实现降温以及水循环，第一腔室的管路与第二腔室内的管路不存空间上的重复往返，结构简单，占地面积较小，实现成本较低。

另外，本实用新型实施例的空调室外机可以实现多工况运行，最大化利用自然冷却资源。具体的，当室外温度低于第一预设值时，仅第一风机打开，利用自然风为冷凝器换热，能耗较低；当室外温度高于第一预设值低于第二预设值时，第一风机、循环泵和第一喷淋装置均打开，第一喷淋装置向冷凝器喷射冷却水，冷却水与冷凝器内的制冷剂发生潜热交换，冷凝器与空气发生显热交换，换热效率较高；当室外温度高于第二预设值时，第一风机、第二风机、循环泵、第一喷淋装置、第二喷淋装置均打开，在第一腔室内吸收热量的喷淋水落在集水槽内，集水槽内的水通过第二喷淋装置滴落在淋水填料上，该冷却水流经淋水填料层表面时形成水膜和空气进行热交换，水分子不断地向空气中蒸发吸热，使得落入蓄水槽内的水的温度下降，保证蓄水槽中的冷却水满足预设要求，避免冷却水温度过高落在冷凝器的表面后快速汽化蒸发而导致冷凝器的表面结垢的问题。

综上所述，本实用新型实施例的空调室外机结构简单，占地面积较小，可以实现多工况运行，最大化利用自然冷却资源，能耗较低；同时，冷却水能够通过自然风冷降温，解决了冷却水温度过高落在冷凝器的表面后快速汽化蒸发而导致冷凝器的表面结垢的问题，运行成本较低。

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提供的空调室外机的结构示意图。

附图标记：

10-第一喷淋装置；20-冷凝器；30-集水槽；40-第一风机；41-冗余第一风机；50-第二喷淋装置；60-淋水填料层；70-蓄水槽；80-第二风机；100-第一壳体；101-第一出风口；102-第一进风口；200-第二壳体；201-第二出风口；202-第二进风口；300-供水管；310-循环泵。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型实施例提供了一种空调室外机，参照图1，包括：第一腔室，包括第一壳体100，第一壳体100上设有第一出风口101和第一进风口102，第一腔室内由上至下依次设有第一喷淋装置10、冷凝器20、集水槽30，第一腔室内还设有第一风机40，第一风机40引入的气流经过冷凝器20后由第一出风口101送出；第二腔室，包括第二壳体200，第二壳体200上设有第二出风口201和第二进风口202，第二腔室至少包括位于第一腔室下方的换热区域，换热区域内由上至下依次设有第二喷淋装置50、淋水填料层60、蓄水槽70，第二腔室还设有第二风机80，第二风机80引入的气流经过淋水填料层60后由第二出风口201送出；第二喷淋装置50设置在集水槽30的底部，且与集水槽30连通，第一喷淋装置10与蓄水槽70通过供水管300连通，供水管300上设有循环泵310。

本实用新型实施例提供的空调室外机，参照图1，包括第一腔室和第二腔室，第一腔室用于为冷凝器20散热，第二腔室用于为冷却水降温，第一腔室内的散热系统与第二腔室的散热系统可以单独控制，第一腔室与第二腔室之间通过第一喷淋装置10、第二喷淋装置50以及供水管300实现冷却水循环。在这种情况下，本实用新型实施例的室外机仅设置一个循环泵310即可对喷淋换热后的冷却水实现降温以及水循环，第一腔室的管路与第二腔室内的管路不存空间上的重复往返，结构简单，占地面积较小，实现成本较低。

另外，本实用新型实施例的空调室外机可以实现多工况运行，最大化利用自然冷却资源。具体的，当室外温度低于第一预设值时，仅第一风机40打开，利用自然风为冷凝器20换热，能耗较低；当室外温度高于第一预设值低于第二预设值时，第一风机40、循环泵310和第一喷淋装置10均打开，第一喷淋装置10向冷凝器20喷射冷却水，冷却水与冷凝器20内的制冷剂发生潜热交换，冷凝器20与空气发生显热交换，换热效率较高；当室外温度高于第二预设值时，第一风机40、第二风机80、循环泵310、第一喷淋装置10、第二喷淋装置50均打开，在第一腔室内吸收热量的喷淋水落在集水槽30内，集水槽30内的水通过第二喷淋装置50滴落在淋水填料上，该冷却水流经淋水填料层60表面时形成水膜和空气进行热交换，水分子不断地向空气中蒸发吸热，使得落入蓄水槽70内的水的温度下降，保证蓄水槽70中的冷却水满足预设要求，避免冷却水温度过高落在冷凝器20的表面后快速汽化蒸发而导致冷凝器20的表面结垢的问题。

综上所述，本实用新型实施例的空调室外机结构简单，占地面积较小，可以实现多工况运行，最大化利用自然冷却资源，能耗较低；同时，冷却水能够通过自然风冷降温，解决了冷却水温度过高落在冷凝器20的表面后快速汽化蒸发而导致冷凝器20的表面结垢的问题，运行成本较低。

需要说明的是，上述供水管300还可以通过支管与集水槽30连通，并通过阀控制开关，这样当仅第一腔室内的部件全部工作时，即上面提到的当室外温度高于第一预设值低于第二预设值时，集水槽30内的水可以不断的循环利用。当然，也可以根据集水槽30内部的水的量，定期的通过第二喷淋装置50将集水槽30内的水释放到蓄水槽70中。

为了实现自动化的控制过程，本实用新型实施例的空调室外机还包括控制器和温度传感器，温度传感器用于检测室外温度；控制器与温度传感器电连接，控制器能够根据室外温度的信息控制第一风机40、第二风机80、第一喷淋装置10、第二喷淋装置50以及循环泵310的启动与关闭。此处，通过温度传感器检测室外温度，并将室外温度信息发送给控制器，控制器将室外温度信息与上述第一预设值以及上述第二预设值进行比较，并根据比较结果实现自动化的控制多个部件的启停，具体的控制过程跟前文提到的室外温度与第一预设值和第二预设值比较对应的工况一致，在此不做赘述。其中，第一预设值与第二预设值可以根据需要进行设定。

在一些实施例中，如图1所示，第一出风口101设置在第一壳体100的顶部，第一进风口102设置在第一壳体100的侧壁，且位于冷凝器20的下方。在这种情况下，第一风机40启动后，气流由第一进风口102引入，并向上方流动，经过冷凝器20后由第一出风口101向上排出。一般来说，第一壳体100的顶部不存在其他障碍物的遮挡，利于排风散热。另外，当第一喷淋装置10启动后，喷淋水与气流逆向流动，换热效果更好；类似的，上述冷凝器20的冷媒可以从上方管道向下方流动，冷媒与气流逆向流动，换热效果更好。

此处，上述冷凝器20通常亲水膜换热材质制造，示例性的，上述冷凝器20选用亲水铝箔盘管。这样的话，喷淋水在亲水铝箔上会迅速散开，不会凝结成水珠，增大热交换面积，加快换热速度，同时，冷凝器20表面水分蒸发较快，且不易腐蚀老化。

需要说明的是，为了进一步的提高上述冷凝器20的使用寿命，可以对喷淋水的水质进行控制。例如，喷淋水的pH应满足预设要求，示例性的，喷淋水的pH值大于6.5并小于8.0。优选的，喷淋水采用纯净水，冷凝器20不易被腐蚀，使用寿命更长。

可以理解的是，当空调室外机内的第一喷淋装置10和\或第二喷淋装置50工作时，存在喷淋水的损耗，为了保证空调室外机的正常工作，上述空调室外机还包括补水装置，补水装置通过补水管与蓄水槽70连通，补水管连通有水资源。这样当喷淋水损耗后，可以通过补水管定期向蓄水槽70内进行补水，保证水的持续供应，保证空调室外机的正常运行，确保冷却效果。

另外，如图1所示，上述第一风机40设置在第一出风口101处，此时，第一风机40位于第一喷淋装置10的上方，以避免第一喷淋装置10喷射出的水进入第一风机40内，进而造成第一风机40损坏，空调系统的可靠性更高。同时，第一风机40位于第一出风口101处，即第一壳体100的顶部，便于安装以及维护。进一步的，第一风机40可以为变频风机，这样该第一风机40的转速能够进行调整，第一风机40的转速可以根据冷凝器20的散热负荷进行调整，例如，当冷凝器20的散热负荷高时，第一风机40的转速处于高转速状态，保较高的换热效率，系统的稳定性较高；当冷凝器20的散热负荷小时，第一风机40的转速处于低转速状态，降低能耗，运行成本较低。示例性的，第一风机40为EC(Electrical Commutation)风机。

此时，为了将第二腔室内换热后的热气流同第一腔室内换热后的热气流朝向同一处排出，如图1所示，第二腔室还包括导风区域，导风区域位于第一腔室以及换热区域的同侧，导风区域与换热区域呈“L”形设置，即导风区域与换热区域各对应“L”的一条边，第二壳体200整体呈“L”形。其中，第二进风口202设置在换热区域远离导风区域的一侧，第二出风口201设置在导风区域的顶部，且第二出风口201与第一出风口101齐平，即第一壳体100与第二壳体200构成一个结构较为规整的长方体。如此设置，第二风机80启动后，气流由第二进风口202引入第二腔室，经过淋水填料层60后由第二出风口201向上排出。同样的，空调室外机的顶部通常不存在其他障碍物的遮挡，利于排风散热，且第二风机80位于第二壳体200的顶部，便于安装以及维护。

为了使气体可以快速的从第二进风口202进入第二腔室，经过淋水填料层60并从第二出风口201排出，淋水填料层60与第二进风口202之间留有进风间隙，以形成进风室，有利于外界气体快速从第二进风口202进入第二腔室并由第二出风口201排出，冷却水可以快速降温。

为了进一步的提高空调室外机的可靠性，本实用新型实施例的空调室外机还包括冗余部件系统，冗余部件系统可以包括多个备份部件，备份部件的运作模式与原部件的运作模式完全一致，且备份部件与其他部件的连接关系与原部件与其他部件的连接关系完全一致，本申请对原部件进行的描述同样适用于备份部件。此处，上述冗余部件系统可以与控制器电连接，这样冗余部件系统的启动与否可以由人工操作，也可以进行自动控制。示例性的，如图1所示，冗余部件系统包括与第一风机40形成备份的冗余第一风机41，第一风机40与冗余第一风机41并联设置，且均位于第一壳体100的顶部；其中，与第一风机40形成备份的冗余第一风机41的数量还可以为多个，在此不做限定。在这种情况下，当第一风机40损坏或者需要检修时，可以启用冗余第一风机41，这样可以在空调室外机持续工作的情况下进行维修，更加安全可靠。当控制器与第一风机40以及冗余第一风机41电连接时，控制器能够获取第一风机40的故障信息，并根据故障信息控制第一风机40关闭以及冗余第一风机41启动，实现自动控制。

在一些实施例中，淋水填料层60包括支撑架以及设置在支撑架上的淋水填料，支撑架沿水平方向设置，且第二壳体200连接。一般来说，淋水填料层60位于第二腔室的换热区域，且将第二进风口202与导风区域隔开，保证从第二进风口202进入第二腔室内的气体均通过淋水填料层60后再由第二出风口201排出。此处，支撑架可以为网格状结构，并通过挂钩挂接第二腔室的内部。

其中，上述淋水填料的类型不唯一。示例的，淋水填料可以为薄膜式淋水填料。薄膜式淋水填料有利于使水流破碎均匀的分布于整个填料表面，形成均匀水膜，空气穿过淋水填料时，能够与水膜进行充分接触，从而其冷却性能较好。示例的，淋水填料还可以为点滴式淋水填料。

淋水填料为薄膜式淋水填料时，其结构并不唯一。示例的，薄膜式淋水填料包括至少两层波纹纸，每相邻两层波纹纸之间呈夹角设置，夹角为60°±10°。波纹状薄纸由很多竖向波纹组成，具有较强的毛细管作用，且具有较好的亲水性，使得淋水填料易于保持湿润状态。同时，采用波纹纸结构的淋水填料，喷淋水喷淋到淋水填料上后，淋水填料表面的水膜从上到下流动，流动着的水膜包围着空气以“Z”形不断改变流向，能够将空气中的固体杂质抛到周围的水膜，喷淋水流动的过程中能够将空气内的固体杂质从淋水填料中带出，从而实现淋水填料的自洁。另外，当相邻的填料层以60°的夹角交叉设置时，相邻填料层之间的敞开空间可达95％。将淋水填料设计成这种结构，空气可以水平从敞开空间内穿过淋水填料，其所受的流通阻力相对较小。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但在本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种空调室外机，其特征在于，包括：

第一腔室，包括第一壳体，所述第一壳体上设有第一出风口和第一进风口，所述第一腔室内由上至下依次设有第一喷淋装置、冷凝器、集水槽，所述第一腔室内还设有第一风机，所述第一风机引入的气流经过所述冷凝器后由所述第一出风口送出；

第二腔室，包括第二壳体，所述第二壳体上设有第二出风口和第二进风口，所述第二腔室至少包括位于所述第一腔室下方的换热区域，所述换热区域内由上至下依次设有第二喷淋装置、淋水填料层、蓄水槽，所述第二腔室还设有第二风机，所述第二风机引入的气流经过所述淋水填料层后由所述第二出风口送出；

所述第二喷淋装置设置在所述集水槽的底部，且与所述集水槽连通，所述第一喷淋装置与所述蓄水槽通过供水管连通，所述供水管上设有循环泵。

2.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，还包括控制器和温度传感器，所述温度传感器用于检测室外温度；

所述控制器与所述温度传感器电连接，所述控制器能够根据所述室外温度的信息控制所述第一风机、所述第二风机、所述第一喷淋装置、所述第二喷淋装置以及所述循环泵的启动与关闭。

3.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述第一出风口设置在所述第一壳体的顶部，所述第一进风口设置在所述第一壳体的侧壁，且位于所述冷凝器的下方。

4.根据权利要求3所述的空调室外机，其特征在于，所述第一风机设置在所述第一出风口处。

5.根据权利要求4所述的空调室外机，其特征在于，所述第二腔室还包括导风区域，所述导风区域位于所述第一腔室以及所述换热区域的同侧，所述导风区域与所述换热区域呈“L”形设置；

其中，所述第二进风口设置在所述换热区域远离所述导风区域的一侧，所述第二出风口设置在所述导风区域的顶部，且所述第二出风口与所述第一出风口齐平。

6.根据权利要求5所述的空调室外机，其特征在于，所述淋水填料层与所述第二进风口之间留有进风间隙。

7.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述淋水填料层包括支撑架以及设置在所述支撑架上的淋水填料，所述支撑架沿水平方向设置，且所述第二壳体连接。

8.根据权利要求7所述的空调室外机，其特征在于，所述淋水填料为薄膜式淋水填料。

9.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，还包括补水装置，所述补水装置通过补水管与所述蓄水槽连通，所述补水管连通有水资源。

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