CN214545257U - 一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，包括安装在室外的室外机，以及安装在电子机柜内的室内机，室外机包括定频压缩机、带冷凝风机的冷凝器等，室内机包括配有蒸发风机的蒸发器、膨胀阀、无极变阻式翅片加热器、控制器、温湿度传感器等，室外机的定频压缩机、带冷凝风机的冷凝器等与室内机的蒸发器、膨胀阀等组成制冷剂循环回路，无极变阻式翅片加热器设置于蒸发风机和蒸发器之间，温湿度传感器与控制器连接，控制器与蒸发风机、无极变阻式翅片加热器控制连接。本实用新型通过控制器控制无极变阻式电加热器制热工作全部或者部分抵消空调制冷系统的制冷量实现机柜空气调节装置输出制冷量无极调节的目的。

Description

一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置

技术领域

本实用新型涉及电子机柜空气调节装置领域，具体是一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置。

背景技术

电子机柜工作时内部会发热，为此会为机柜配备机柜空调，用来调节机柜内部的温度和湿度，使电子元器件工作在最佳状态。机柜空调制冷的原理见图1，机柜空调制冷系统内低温低压气态制冷剂，由压缩机吸入压缩成高温高压气体，在室外机热交换器（冷凝器）中被室外空气冷却成高压液体，经膨胀阀节流降压后流入室内机热交换器（蒸发器）中，在其中低压液态制冷剂蒸发吸收室内空气热量，使电子机柜内降温，并使机柜内的空气中水蒸气结露析出降低空气的湿度，蒸发后的制冷剂气体再次被压缩机吸入，如此反复循环，达到电子机柜内降温除湿的目的。

由于电子机柜的发热量会随着工作状态而变化，为保证机柜内环境的稳定，机柜空调输出的制冷量也必须随机柜发热量的变化而变化。从目前的技术手段上，可以采用空调压缩机变频和热气旁通两种方式。

采用空调压缩机变频，改变压缩机的输出制冷量实现起来比较容易，但由于有些机柜空调使用的压缩机是定频压缩机，压缩机能够允许的最低运行频率有限，其次空调的制冷量在最低频率下最小，其除湿能力最差，不利于空调在低温高湿环境下除湿工作。为此采用热气旁通成为机柜空调的一个主要选择。

如图2所示，采用热气旁通方式是通过一个热气调节阀调节进入内循环冷凝器中的高温高压制冷剂流量，使内循环冷凝器变为一个散热量可调的加热器（相当于一个虚负荷），用于调节空调最终输出的制冷量，其次也降低了空调送风相对湿度，同时它也是一部分冷凝器，制冷剂在其中冷凝后与主冷凝器中的制冷剂共同提供给蒸发器，由于没有改变蒸发器的工作状态，这样就保证了蒸发器始终发挥最大的制冷量，空调的除湿能力始终保持在最大状态。

采用热气旁通的方式解决了定频压缩机无法调节输出制冷量的问题，但实施起来要增加室内的内循环冷凝器和热气旁通阀等一系列装置，带来了制冷系统复杂，空调体积庞大等问题，且其只能在一定的范围内调节空调的输出制冷量，仍然会出现空调的最低输出制冷量比机柜发热量大的情况。如何使机柜空调在零到最大范围内输出制冷量成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，设计了一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，该空气调节装置可根据电子机柜的自身工作状态的变化，从零到最大无极调节输出制冷量，且设计结构简单，实施容易。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，包括安装在室外的室外机，以及安装在电子机柜内的室内机，室内机包括配有蒸发风机的蒸发器、膨胀阀，室内机与蒸发器、膨胀阀组成制冷剂循环回路，其特征在于：所述室内机还包括无极变阻式翅片加热器、控制器、温湿度传感器，无极变阻式翅片加热器设置于蒸发风机和蒸发器之间，所述控制器、温湿度传感器设置于电子机柜内，温湿度传感器与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与蒸发风机、无极变阻式翅片加热器控制连接。

所述的一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，其特征在于：所述室外机包括定频压缩机、带冷凝风机的冷凝器，定频压缩机、冷凝器与室内机中的膨胀阀、蒸发器连接组成制冷剂循环回路。

所述的一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，其特征在于：所述蒸发器为翅片式蒸发器。

所述的一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，其特征在于：所述无极变阻式翅片电加热器包括支架，支架中安装有多个并列分布的可变阻式翅片电加热管，各个可变阻式翅片电加热管相互串联或并联后形成串联或并联支路，串联或并联支路两端再与控制器的信号输出端连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点为：

1）本实用新型可以有效的调节机柜空调的输出制冷量，解决了空调制冷量不能随电子机柜的发热量会工作状态而变化的问题。

2）本实用新型能保证空调输出制冷量从零到最大之间无极调节，实现了电子方舱精确制冷。

3）无极变阻式电加热器为成熟技术，且体积远小于内循环冷凝器，可减小机柜空调的体积。

附图说明

图1是现有技术机柜空调工作原理图。

图2是现有技术机柜空调热气旁通工作原理图。

图3是本实用新型结构示意图。

图4是本实用新型中无极变阻式翅片加热器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图3所示，一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，包括安装在室外的室外机10，以及安装在电子机柜11内的室内机12，室外机10包括定频压缩机1、带冷凝风机3的冷凝器2，室内机12包括配有蒸发风机6的翅片式的蒸发器5、膨胀阀4，室外机10中定频压缩机1出口端与冷凝器2一端连接，冷凝器2另一端与室内机12中膨胀阀4一端连接，膨胀阀另一端与蒸发器5一端连接，蒸发器5另一端与定频压缩机1的进口端连接，由此组成制冷剂循环回路。

室内机10还包括无极变阻式翅片加热器7、控制器8、温湿度传感器9，无极变阻式翅片加热器7设置于蒸发风机6和蒸发器5之间，控制器8、温湿度传感器9设置于电子机柜11内，温湿度传感器9与控制器8的信号输入端连接，控制器8的信号输出端与无极变阻式翅片加热器7控制连接。

如图4所示，无极变阻式翅片电加热器7包括支架7-1，支架7-2中安装有多个并列分布的可变阻式翅片电加热管7-2，各个可变阻式翅片电加热管7-2相互串联或并联后形成串联或并联支路，串联或并联支路两端再与控制器8的信号输出端连接。

本实用新型中，定频压缩机1、冷凝器2、冷凝风机3、膨胀阀4、蒸发器5、蒸发风机6构成机柜空调的制冷系统，机柜空调制冷系统内低温低压气态制冷剂，由定频压缩机1吸入压缩成高温高压制冷剂气体，在冷凝器2中被室外的冷凝风机3吸入室外机的空气冷却成高压液体，经膨胀阀4节流降压后流入室内机蒸发器5中，在其中低压液态制冷剂蒸发吸收蒸发风机6吸入室内机并流经蒸发器5翅片的空气热量，使空气降温，当温度低于空气的露点温度时，可使空气中水蒸气结露析出，降低空气的湿度,蒸发后的制冷剂气体再次被压缩机吸入，如此反复循环，可达到电子机柜内降温除湿的目的。

无极变阻式翅片电加热器7布置在蒸发器5 (翅片式)的上面，可对流经其表面的空气进行加热。蒸发风机6抽取的机柜内的空气流向蒸发器5 (翅片式)，再流经无极变阻式翅片电加热器7，送出空调室内机出风口。

控制器8可控制制冷系统全负荷运转，制冷系统输出最大制冷量，控制器8也可控制无极变阻式翅片电加热器7进行制热工作。与控制器8上的温湿度传感器9可感受电子机柜11内空气的温度和湿度，当电子机柜内热负荷较大并超过要求值时，控制器8通过感受电子机柜内空气的温度和湿度控制无极变阻式翅片电加热器7不工作，空调制冷系统全负荷运转，空调对机柜内空气进行全负荷降温。

当电子机柜内热负荷降低时，控制器8通过感受电子机柜内空气的温度和湿度控制无极变阻式翅片电加热器7部分制热工作，并控制空调制冷系统全负荷运转，经制冷系统降温除湿后的空气吹向7无极变阻式翅片电加热器后，会被加热后再从空调出风口送入电子机柜内，空调制冷系统的制冷量被部分抵消，其送风温度会升高和相对湿度会降低，保证了送入电子机柜内的空气不会因温度太低相对湿度太高，而造成发热的电子元器件遇冷结露而烧毁。

当电子机柜内热负荷继续降低时，控制器8通过感受电子机柜内空气的温度和湿度控制无极变阻式翅片电加热器7继续增大制热量，空调制冷系统的制冷量被抵消的量增加，保证了送入电子机柜内的空气温度和湿度均合适。

当电子机柜内热负荷降低到不需要空调制冷时，控制器8通过感受电子机柜内空气的温度和湿度控制无极变阻式电加热器7和制冷系统均停止工作。

当电子机柜内热负荷降低到低于正常要求值时，控制器8通过感受电子机柜内空气的温度和湿度控制仅有无极变阻式翅片电加热器7和蒸发风机6一起工作，对电子机柜内空气进行加热，使电子机柜内温度升高并恢复到正常值。

无极变阻式翅片式电加热器7为翅片式盘管结构，由多根可变阻式翅片式电加热管7-1和支架7-2组成，然后整体安装在蒸发器5的上部，可变阻式翅片式电加热管7-1的制热量可通过从零到最大调节其内部电阻来调节输出制热量，其输出制热量的大小是根据电子机柜内空气的温度和湿度由控制器8自动控制调节的，无极变阻式翅片式电加热器7的最大制热量与空调制冷系统的制冷量等同，这样可通过调节无极变阻式电加热器7的制热量全部或者部分的抵消空调制冷系统的制冷量，实现空调输出制冷量的无极调节。

本实用新型较好实现了电子机柜空调输出制冷量自动无极调节的问题，且实施容易。

本实用新型的图3中仅列举了无极输出制冷量的电子机柜空调的工作原理，其无极输出制冷量的原理也可应用到其他空调设备上。所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，包括安装在室外的室外机，以及安装在电子机柜内的室内机，室内机包括配有蒸发风机的蒸发器、膨胀阀，室内机与蒸发器、膨胀阀组成制冷剂循环回路，其特征在于：所述室内机还包括无极变阻式翅片加热器、控制器、温湿度传感器，无极变阻式翅片加热器设置于蒸发风机和蒸发器之间，所述控制器、温湿度传感器设置于电子机柜内，温湿度传感器与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与蒸发风机、无极变阻式翅片加热器控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，其特征在于：所述室外机包括定频压缩机、带冷凝风机的冷凝器，定频压缩机、冷凝器与室内机中的膨胀阀、蒸发器连接组成制冷剂循环回路。

3.根据权利要求1所述的一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，其特征在于：所述蒸发器为翅片式蒸发器。

4.根据权利要求1所述的一种可无极输出制冷量的机柜空气调节装置，其特征在于：所述无极变阻式翅片电加热器包括支架，支架中安装有多个并列分布的可变阻式翅片电加热管，各个可变阻式翅片电加热管相互串联或并联后形成串联或并联支路，串联或并联支路两端再与控制器的信号输出端连接。

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