CN213718567U - 机房空调一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机房空调一体机，包括集成机柜、压缩机、室外冷凝器、室内蒸发器；所述集成机柜形成有相互独立的室外空气回路和室内空气回路，所述室外空气回路沿空气流动方向依次设有室外进风口和室外出风口，所述室外冷凝器设于所述室外空气回路内；所述室内空气回路沿空气流动方向依次设有室内回风口和室内送风口，所述室内蒸发器设于所述室内空气回路内；所述压缩机置于集成机柜内，其中，所述压缩机、所述室外冷凝器、所述室内蒸发器通过管路依次连接。

Description

机房空调一体机

技术领域

本实用新型涉及空调制冷领域，特别涉及一种机房空调一体机。

背景技术

机房空调的主要服务对象为机房(包括数据机房、服务器机房、数据存储机房、电信机房等)，为机房提供稳定可靠的IDC与检测机房工作温度、相对湿度、空气洁净度，具有高显热比、高能效比、高可靠性、高精度等特点，所以对机房空调的性能要求很高。目前，大多数机房空调都是采用分体式，即包括室外机和室内机，室内机和室外机通过工程管连接形成封闭的制冷系统，现有使用的机房空调系统存在耗能高、冷却效率低、空调占用空间大等问题，此外，现有机房空调室内外机存在安装距离及落差，不仅会影响空调性能使用，也增加了室内外机工程安装成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种机房空调一体机，充分利用机柜结构空间将室内机和室外机完全集成在一个机柜，以降低安装成本，提升冷却效果，降低能耗。

本实用新型提供一种机房空调一体机，包括集成机柜、压缩机、室外冷凝器、室内蒸发器；所述集成机柜形成有相互独立的室外空气回路和室内空气回路，所述室外空气回路沿空气流动方向依次设有室外进风口和室外出风口，所述室外冷凝器设于所述室外空气回路内；所述室内空气回路沿空气流动方向依次设有室内回风口和室内送风口，所述室内蒸发器设于所述室内空气回路内；所述压缩机置于集成机柜内，其中，所述压缩机、所述室外冷凝器、所述室内蒸发器通过管路依次连接。

在一实施例中，还包括室外风机和室内风机，所述室外风机设于所述集成机柜上，用于驱动空气流入和流出所述室外空气回路，所述室内风机设于所述集成机柜上，用于驱动空气流入和流出所述室内空气回路。

在一实施例中，所述室外风机和所述室内风机均为多个，多个所述室外风机和/或多个所述室内风机可移动的设于所述集成机柜上，当所述室外风机和/或所述室内风机处于第一位置时，所述室外风机和/或所述室内风机位于所述集成机柜内，当所述室外风机和/或所述室内风机处于第二位置时，所述室外风机和/或所述室内风机位于所述集成机柜外。

在一实施例中，还包括安装于所述集成机柜内的氟泵，所述氟泵、所述室外冷凝器、所述室内蒸发器通过管路依次连接。

在一实施例中，还包括设于所述集成机柜内的储液罐，所述储液罐设于所述氟泵与所述蒸发器之间。

在一实施例中，至少一个所述压缩机、至少一个所述室外冷凝器、至少一个所述室内蒸发器、至少一个所述氟泵以及至少一个所述储液罐连接组成一个制冷系统，所述制冷系统具有多个，多个所述制冷系统相互独立。

在一实施例中，所述室外冷凝器在所述室外空气回路内呈V字型排列设置，和/或，所述室内蒸发器在所述室内空气回路内呈V字型排列设置。

在一实施例中，所述集成机柜内设有隔板，所述隔板将所述集成机柜分割为所述室外空气回路和所述室内空气回路。

在一实施例中，所述室外空气回路内还安装有室外空气过滤器，所述室外空气过滤器沿空气方向位于所述室外冷凝器的上游；和或，

所述室内空气回路内还安装有室内空气过滤器，所述室内空气过滤器沿空气方向位于所述室内蒸发器的上游。

在一实施例中，所述室外冷凝器在所述室外空气回路内竖直布置或水平布置，所述室内蒸发器在所述室内空气回路内竖直布置或水平布置。

综上所述，本实用新型的机房空调一体机，将室内机和室外机集成在一个集成机柜内，充分利用机柜结构空间，减少其他空调附件安装，节约成本，且该一体机提升了冷却效果，降低了能耗。进一步，本实用新型优化了换热器(蒸发器和冷凝器)盘管形式，增大了换热面积，减少了风阻，具有制冷效果好、耗能低、适用环境条件范围大、占用空间小、现场工程量少、建筑外立面美观等优点。另外，本实用新型还采用双制冷系统并联的方式，即氟泵制冷系统与压缩机制冷系统共用一套系统连接管和换热器，节省了一套换热器系统成本及安装空间，可节约成本及减少风阻，且其可根据室外环境温度及制冷需求自动切换压缩机模式、混合模型、氟泵自然冷模式运行，冷量多级调节。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中机房空调一体机的正视示意图；

图2为本实用新型一实施例中机房空调一体机的左视示意图；

图3为本实用新型一实施例中机房空调一体机的右视示意图；

图4为本实用新型一实施例中机房空调一体机的俯视示意图；

图5为本实用新型另一实施例中机房空调一体机的正视示意图；

图6为本实用新型另一实施例中机房空调一体机的左视示意图；

图7为本实用新型另一实施例中机房空调一体机的右视示意图；

图8为本实用新型另一实施例中机房空调一体机的俯视示意图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本实用新型不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本实用新型可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本实用新型并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

参照图1和图5所示，本实用新型提供一种机房空调一体机，其包括集成机柜10、压缩机40、室外冷凝器23、室内蒸发器33；其中，集成机柜10形成有相互独立的室外空气回路20和室内空气回路30，室外空气回路20沿空气流动方向依次设有室外进风口21和室外出风口24，室外冷凝器23设于室外空气回路20内；室内空气回路30沿空气流动方向依次设有室内回风口31和室内送风口34，室内蒸发器 33设于室内空气回路30内；压缩机40置于集成机柜10内，其中，压缩机40、室外冷凝器23、室内蒸发器33通过管路依次连接，以形成第一制冷系统。示例性的，如图1所示，压缩机40可置于室外空气回路20内，还可以的是，压缩机40还可置于室内空气回路30内。应当说明的是，压缩机40的安装位置可根据需要置于集成机柜10内，并不局限于此。

其中，室外冷凝器23在室外空气回路20内竖直布置或水平布置，室内蒸发器33在室内空气回路30内竖直布置或水平布置。

进一步为了提升一体机冷却效果，在上述结构的基础上，本实用新型还包括室外风机25和室内风机35，室外风机25设于集成机柜 10上，用于驱动空气流入和流出室外空气回路20，室内风机35设于集成机柜10上，用于驱动空气流入和流出室内空气回路30。示例性的，如图1所示，室外进风口21、室外冷凝器23和室外出风口24 依次设于室外空气回路20内，室外风机25安装于室外出风口24处；室内回风口31、室内蒸发器33及室内送风口34依次设于室内空气回路30内，室内风机35安装于室内送风口34处。

现有的空调机的风机均采用外挂式，外挂式的风机对运输过程及安装的空间要求都比较苛刻，增加了搬卸难度，增大了安装空间。鉴于此，参照图1和图5所示，本实用新型的室外风机25和室内风机 35均为多个，多个室外风机25和/或多个室内风机35可移动的设于集成机柜10上，当室外风机25和/或室内风机35处于第一位置时，室外风机25和/或室内风机35位于集成机柜10内，当室外风机25 和/或室内风机35处于第二位置时，室外风机25和/或室内风机35 位于集成机柜10外。即多个室外风机25和/或多个室内风机35采用抽拉式设计，使室外风机25和/或室内风机35可选择性的置于集成机柜10内或集成机柜10外。需要说明的是，此处的第一位置是指室外风机25、室内风机35整体均位于集成机柜10内的位置，第二位置是指室外风机25、室内风机35整体位于集成机柜10外并能正常工作的位置。

在如图1～4所示的实施例中，室内风机35和室外风机25均伸出集成机柜10置于机组外。在如图5-8所示的实施例中，室内风机35 和室外风机25均置于集成机柜10内。将室内风机35和室外风机25 设计为抽拉式，当机组运输时风机是置于机组内部，减少运输空间，并极大的降低了搬卸难度。工程安装时可选性强，可根据实际需要选择两种安装方式，例如，如果现场安装空间受限，风机可以在机组内运行，节省现场空间。如果现场安装空间足够，风机也可以拉出机组外运行，提升性能和效率。

作为抽拉式的一种实施方式，示例性的，在集成机柜10两侧内壁上延其长度方向设置滑轨，多个风机安装于一固定板上，固定板连接一滑座，滑座与滑轨滑动连接，从而实现风机的抽拉式设计。在其他实施例中，也可以设计其他抽拉结构实现风机的可抽拉，本实用新型不对此限定。

其中，参阅图1、图4、图5、图6及图7所示，室外冷凝器23 在室外空气回路20内呈V字型排列设置，和/或，室内蒸发器33在室内空气回路30内呈V字型排列设置。即室外冷凝器23可以采用V 字型排列的布置方式，室内蒸发器33也采用V字型排列的布置方式，并且两者可以都采用这种布置方式，在有效的空间内获得更大的换热面积，提高换热效果；压缩机40、室外冷凝器23、室内蒸发器33通过铜管连接形成第一制冷系统，通过第一制冷系统可执行压缩机40 制冷模式进行制冷。通过现有技术应当知晓的是，为了实现上述制冷过程，室外冷凝器23与压缩机40之间及室内蒸发器33与压缩机40 之间均设有节流阀。优选的，结合图1和图3所示，压缩机40可间隔设置多个。

本实用新型示例性的机房空调一体机，一方面，将室外空气回路 20和室内空气回路30集成于一个集成机柜10中，解决传统室外机超远安装距离和高落差应用场景，不仅降低了运输成本，而且减少了现场工程安装工作量，缩短交付周期。也可模块化安装，分散独立运行，工厂调试免联调。另一方面，室外冷凝器23和/或室内蒸发器 33采用V字型盘管，V字型盘管不仅增大换热面积，而且相邻的管之间呈一较大的夹角，减小了风阻，降低了能耗。

应当说明的是，室外冷凝器23和室内蒸发器33两者可择其一采用V字型盘管，或者两者均采用V字型盘管，其均可达到提升冷却效果，降低能耗的目的。当然的是，当这两均采用V字型盘管时，保证了最大的换热面积，冷却效果最佳，能耗降低更低。

参阅图1和图5所示，本实用新型示例性的机房空调一体机在上述的基础上，还包括安装于集成机柜10内的氟泵60，其中，氟泵60、室外冷凝器23、室内蒸发器33通过管路依次连接，以形成第二制冷系统，通过第二制冷系统可执行氟泵制冷模式进行制冷。

进一步，基于上述结构，本实用新型还包括设于集成机柜10内的储液罐50，储液罐50设于氟泵60与室内蒸发器33之间。此时，室外冷凝器23、室内蒸发器33、储液罐50、氟泵60通过铜管连接形成第二制冷系统，从而通过第二制冷系统可执行氟泵制冷模式进行制冷。其中，至少一个压缩机40、至少一个室外冷凝器23、至少一个室内蒸发器33、至少一个氟泵60以及至少一个储液罐50连接组成一个制冷系统，即一第一制冷系统与一第二制冷系统并联形成一个制冷系统；当然，也可以通过共用铜管的方式将第一制冷系统和第二制冷系统并联，此时氟泵60与压缩机40并联。

优选地，参照图1所示，储液罐50置于室内空气回路30腔内，氟泵60置于室外空气回路腔内。在另一优选实施方式中，参照图5 所示，储液罐50和氟泵60均置于室外空气回路腔内。

采用压缩机40实现的第一制冷系统和采用氟泵60制冷实现的第二制冷系统以并联的方式存在，两者可以共用一套蒸发器、一套冷凝器和一套连接管，相比而言，本示例性的双系统节省了一套蒸发器、冷凝器、连接管的成本，且节约了一套换热器安装空间，减小了风阻，可利用机房常年需制冷特点，在室外低温时段，采用功耗更低的氟泵系统(即第二制冷系统)；根据室外环境温度及制冷需求自动切换压缩机制冷模式、混合制冷模式、氟泵制冷模式运行，冷量多级调节。

较佳的，制冷系统具有多个，多个制冷系统相互独立。即集成机柜10内第一制冷系统和第二制冷系统均设有多个，多个第一制冷系统与多个第二制冷系统在集成机柜内形成多个制冷系统。一个集成机柜10内安装多个制冷系统，可根据制冷需求开启不同数量的制冷系统，使系统更加节能，制冷量更加精细化。

另外，本实用新型单个并联系统可采用双压缩机40，且一个机柜可配置多套并联制冷系统模式，可满足不同冷量段的制冷需求，可多级调节，使制冷量更加精细化。进一步地，本实用新型的制冷系统可兼容变频模式，可随时调节压缩机40和氟泵60排量，使温度控制精度更高，更好的到达节能效果。

继续参照图1所示，为了提升制冷效果，集成机柜10内设有隔板70，隔板70将集成机柜10分割为室外空气回路20和室内空气回路30，即隔板70设于室外空气回路20和室内空气回路30之间。示例性的，隔板70可为保温隔板，或者是在隔板70上设保温层，保温层可以为保温涂料或者保温棉等等。

进一步地，参阅图1和图2，为了达到净化空气的目的，室外空气回路20内还安装有室外空气过滤器22，室外空气过滤器22沿室外空气回路20内的空气流通路径位于室外冷凝器23的上游。较佳的，室内空气回路30内还安装有室内空气过滤器32，室内空气过滤器32沿室内空气回路30内的空气流通路径位于室内蒸发器33的上游。

基于上述并联的双制冷系统，使得本实用新型示例性的机房空调一体机可具有三种制冷模式，分别为氟泵制冷模式、混合制冷模式和压缩机制冷模式。参照图1所示，三种制冷模式的运行原理如下：

第一种，氟泵制冷模式的运行原理为：通过第二制冷系统实现，具体是：当机房负载较小时，氟泵60开启，压缩机40关闭，储液罐 50中冷媒通过氟泵60提供的动力在室内蒸发器33、室外冷凝器23 组成的闭式系统中循环，冷媒经过室内蒸发器33时吸热，经过室外冷凝器23时散热，室外新风通过室外进风口21，经过室外空气过滤器22过滤后，经过室外冷凝器23，将室外冷凝器23散出的热通过室外出风口24带出；冷媒在经过节流阀后压力下降，在经过室内蒸发器33时吸热，用以冷却室内空气回路30内的室内风，室内风机 35将冷却后的室内风通过室内送风口34送入机房。氟泵60功率远小于压缩机40功率，在机房低负载时可不用压缩机40制冷，节约能耗。

第二种，压缩机制冷模式的运行原理为：通过第一制冷系统实现，具体是：当氟泵60制冷不足以满足机房内负载时，氟泵60关闭，压缩机40模式开启，冷媒通过压缩机压缩在室内蒸发器33、室外冷凝器23组成的闭式系统中循环，冷媒经过室内蒸发器33时吸热，经过室外冷凝器23时散热，室外新风通过室外进风口21，经过室外空气过滤器22过滤后，经过室外冷凝器23，将室外冷凝器23散出的热量通过室外出风口24带出，冷媒在经过节流阀后压力下降，在经过室内蒸发器33时吸热，用以冷却室内空气回路30内的室内风，然后室内风机35将冷却后的室内风通过室内送风口34送入机房。

第三种，混合制冷模式(变频机组)：通过第一制冷系统和第二制冷系统共同作用实现，具体是：当机组选择为变频时，可使用此模式，此模式介于氟泵制冷模式和压缩机制冷模式之间，当氟泵60制冷不足满足机房内负载，且如果完全开压缩机40，制冷量过大时，氟泵60和压缩机40模式同时开启，系统中冷媒通过氟泵60和压缩机40提供的动力，增加流速，压缩机40可根据机房实际负载，自动调节压缩机40排量，使压缩机40工作效率达到最优。冷媒在室内蒸发器33、室外冷凝器23组成的闭式系统中循环，经过室内蒸发器33 时吸热，经过室外冷凝器23时散热，室外新风通过室外进风口21，经过室外空气过滤器22过滤后，经过室外冷凝器23，将室外冷凝器 23散出的热通过室外出风口24带出；冷媒在经过节流阀后压力下降，在经过室内蒸发器33时吸热，用以冷却室内空气回路30内的室内风，然后室内风机35将冷却后的室内风通过室内送风口34送入机房。

本实用新型的机房空调一体机，将室内机和室外机集成在一个集成机柜内，充分利用机柜结构空间，减少其他空调附件安装，节约成本，且该一体机提升了冷却效果，降低了能耗。进一步，本实用新型优化了换热器(蒸发器和冷凝器)盘管形式，增大了换热面积，减少了风阻，具有制冷效果好、耗能低、适用环境条件范围大、占用空间小、现场工程量少、建筑外立面美观等优点。另外，本实用新型还采用双制冷系统并联的方式，即氟泵60制冷系统与压缩机制冷系统共用一套系统连接管和换热器，节省了一套换热器系统成本及安装空间，可节约成本及减少风阻，且其可根据室外环境温度及制冷需求自动切换压缩机模式、混合模型、氟泵60自然冷模式运行，冷量多级调节。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本实用新型的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种机房空调一体机，其特征在于，包括集成机柜、压缩机、室外冷凝器、室内蒸发器；所述集成机柜形成有相互独立的室外空气回路和室内空气回路，所述室外空气回路沿空气流动方向依次设有室外进风口和室外出风口，所述室外冷凝器设于所述室外空气回路内；所述室内空气回路沿空气流动方向依次设有室内回风口和室内送风口，所述室内蒸发器设于所述室内空气回路内；所述压缩机置于集成机柜内，其中，所述压缩机、所述室外冷凝器、所述室内蒸发器通过管路依次连接。

2.根据权利要求1所述的机房空调一体机，其特征在于，还包括室外风机和室内风机，所述室外风机设于所述集成机柜上，用于驱动空气流入和流出所述室外空气回路，所述室内风机设于所述集成机柜上，用于驱动空气流入和流出所述室内空气回路。

3.根据权利要求2所述的机房空调一体机，其特征在于，所述室外风机和所述室内风机均为多个，多个所述室外风机和/或多个所述室内风机可移动的设于所述集成机柜上，当所述室外风机和/或所述室内风机处于第一位置时，所述室外风机和/或所述室内风机位于所述集成机柜内，当所述室外风机和/或所述室内风机处于第二位置时，所述室外风机和/或所述室内风机位于所述集成机柜外。

4.根据权利要求1-3任一项所述的机房空调一体机，其特征在于，还包括安装于所述集成机柜内的氟泵，所述氟泵、所述室外冷凝器、所述室内蒸发器通过管路依次连接。

5.根据权利要求4所述的机房空调一体机，其特征在于，还包括设于所述集成机柜内的储液罐，所述储液罐设于所述氟泵与所述蒸发器之间。

6.根据权利要求5所述的机房空调一体机，其特征在于，至少一个所述压缩机、至少一个所述室外冷凝器、至少一个所述室内蒸发器、至少一个所述氟泵以及至少一个所述储液罐连接组成一个制冷系统，所述制冷系统具有多个，多个所述制冷系统相互独立。

7.根据权利要求1所述的机房空调一体机，其特征在于，所述室外冷凝器在所述室外空气回路内呈V字型排列设置，和/或，所述室内蒸发器在所述室内空气回路内呈V字型排列设置。

8.根据权利要求1所述的机房空调一体机，其特征在于，所述集成机柜内设有隔板，所述隔板将所述集成机柜分割为所述室外空气回路和所述室内空气回路。

9.根据权利要求1所述的机房空调一体机，其特征在于，所述室外空气回路内还安装有室外空气过滤器，所述室外空气过滤器沿空气方向位于所述室外冷凝器的上游；和或，

所述室内空气回路内还安装有室内空气过滤器，所述室内空气过滤器沿空气方向位于所述室内蒸发器的上游。

10.根据权利要求1所述的机房空调一体机，其特征在于，所述室外冷凝器在所述室外空气回路内竖直布置或水平布置，所述室内蒸发器在所述室内空气回路内竖直布置或水平布置。

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