CN215809236U - 用于数据中心的机架式精密空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于数据中心的机架式精密空调，其包括机架、空调本体、积水槽、自排水机构和强排水机构，所述空调本体、积水槽、自排水机构和强排水机构分别安装于所述机架上，所述积水槽用于收集所述空调本体产生的冷凝水，所述自排水机构用于将所述积水槽内的冷凝水自动排出，所述强排水机构用于将所述积水槽内的冷凝水强制排出；本实用新型集成了自排水功能和强排水功能以增强设备的排水性能，有效避免因冷凝水无法及时排出而导致设备损坏，大大提高了设备的可靠性。

Description

用于数据中心的机架式精密空调

技术领域

本实用新型涉及暖通工程中的空调制冷领域，尤其涉及一种用于数据中心的机架式精密空调。

背景技术

现有精密空调在使用过程中会产生冷凝水，现有的机架式精密空调只具备有单一的排水功能，如精密空调只具备自排水功能或强排水功能，另外，强排水功能的造价相对自排水功能的造价更高，所以极少厂商会选配强排水功能，导致现有精密空调仅通过自排水功能排出冷凝水。

然而，单一的排水功能容易因排水失效而引发安全事故。具体地，当机架式精密空调只具备自排水功能时，当自排水管发生堵塞时，机架式精密空调就无法进行自动排水，容易因冷凝水积水过多而导致精密空调损坏；又如，当机架式精密空调只具备强排水功能时，当强排泵失效时，强排泵无法强制将冷凝水抽走，容易因冷凝水积水过多而导致精密空调损坏，且强排泵容易因频繁启停而发生故障，导致产生额外维修和/或更换费用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于数据中心的机架式精密空调，集成了自排水功能和强排水功能以增强设备的排水性能，有效避免因冷凝水无法及时排出而导致设备损坏，大大提高了设备的可靠性。

为了实现上有目的，本实用新型公开了一种用于数据中心的机架式精密空调，其包括机架、空调本体、积水槽、自排水机构和强排水机构，所述空调本体、积水槽、自排水机构和强排水机构分别安装于所述机架上，所述积水槽用于收集所述空调本体产生的冷凝水，所述自排水机构用于将所述积水槽内的冷凝水自动排出，所述强排水机构用于将所述积水槽内的冷凝水强制排出。

与现有技术相比，本实用新型的用于数据中心的机架式精密空调包括机架、空调本体、积水槽、自排水机构和强排水机构，积水槽用于收集空调本体产生的冷凝水，自排水机构用于将积水槽内的冷凝水自动排出，强排水机构用于将积水槽内的冷凝水强制排出，一方面，本实用新型集成了自排水功能和强排水功能以增强设备的排水性能，有效避免因冷凝水无法及时排出而导致设备损坏，大大提高了设备的可靠性；另一方面，本实用新型通过设置积水槽统一收集冷凝水，便于自排水机构和强排水机构对冷凝水的排出。

较佳地，所述强排水机构包括强排泵、第一管道和第二管道，所述积水槽设有第一排水孔，所述第一管道的一端连接所述第一排水孔，另一端连接所述强排泵的输入端，所述第二管道的一端连接所述强排泵的输出端，另一端伸向外部环境，所述强排泵将所述积水槽内的冷凝水从所述积水槽强制抽出至所述外部环境。

较佳地，所述自排水机构包括第三管道，所述积水槽设有第二排水孔，所述第三管道的一端连接所述第二排水孔，另一端伸向外部环境。

较佳地，所述第一排水孔的孔径小于所述第二排水孔的孔径。

较佳地，所述积水槽形成由下至上连通的具有阶梯结构的第一凹槽和第二凹槽，所述第一排水孔和第二排水孔设于所述积水槽的侧壁对应所述第一凹槽的位置。

较佳地，所述空调本体包括固定板和安装在所述固定板上的蒸发器，所述固定板呈倾斜地安装于所述机架上，以使所述蒸发器所在平面与所述第一凹槽的槽底具有预设夹角，且所述蒸发器高度最低的部分位于所述第一凹槽正上方。

较佳地，所述用于数据中心的机架式精密空调还包括风机单元，所述风机单元安装于所述机架上，所述风机单元带动气流沿第二凹槽至第一凹槽方向流动。

较佳地，所述用于数据中心的机架式精密空调还包括加热单元，所述加热单元设于所述蒸发器的上方，所述加热单元用于加热所述蒸发器。

较佳地，所述用于数据中心的机架式精密空调还包括控制单元和液位检测单元，所述控制单元分别电连接所述液位检测单元和强排水机构，所述液位检测单元用于检测所述积水槽内的冷凝水的液位高度，并将液位检测结果发送至所述控制单元，所述控制单元依据所述液位检测结果控制所述强排水机构的动作。

较佳地，所述用于数据中心的机架式精密空调还包括与所述控制单元电连接的湿度检测单元，所述湿度检测单元用于检测空气湿度，并将空气湿度检测结果发送至所述控制单元，所述控制单元依据所述液位检测结果和空气湿度检测结果控制所述强排水机构的动作。

附图说明

图1是本实用新型的用于数据中心的机架式精密空调的结构示意图；

图2是图1的正视图；

图3是本实用新型的积水槽、自排水机构、强排水机构和液位检测单元的结构示意图；

图4是本实用新型的积水槽、自排水机构、强排水机构和液位检测单元的另一个角度的结构示意图；

图5是本实用新型的积水槽的结构示意图；

图6是本实用新型的用于数据中心的机架式精密空调的电路框图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1和图2所示，本实施例的用于数据中心的机架10式精密空调包括机架10、空调本体20、积水槽30、自排水机构40和强排水机构50，其中，空调本体20、积水槽30、自排水机构40和强排水机构50分别安装于机架10上，以使空调本体20、积水槽30、自排水机构40和强排水机构50通过机架10构成一体式结构，以便于装配、移动。积水槽30用于收集空调本体20产生的冷凝水，自排水机构40用于将积水槽30内的冷凝水自动排出，强排水机构50用于将积水槽30内的冷凝水强制排出。

可以理解的是，冷凝是指高温气体物质由于温度降低而凝结成为非气体状态(通常是液体)的过程，而冷凝水是指水蒸气(即气态水)经过冷凝过程形成的液态水。大气空气是由干空气和一定量的水蒸气混合而成的，因此也叫做湿空气，当空调本体20的蒸发器22盘管表面温度低于进气气流的露点温度时，水汽凝结就会发生在盘管表面，从而产生冷凝水，冷凝水会在重力作用下沿空调本体20流入积水槽30内。冷凝水的流量一般与空气的含湿量、露点温度和室温等参数有关。

自排水机构40将积水槽30内的冷凝水自动排出，是指冷凝水能够通过自排水机构40，在不借助外力的情况下自然排出。而强排水机构50将积水槽30内的冷凝水强制排出，是指冷凝水能够在强排水机构50提供的外力作用下被强制排出。

请参阅图1-图6所示，本实施例的强排水机构50包括强排泵51、第一管道52和第二管道53，积水槽30设有第一排水孔31，第一管道52的一端连接第一排水孔31，另一端连接强排泵51的输入端，第二管道53的一端连接强排泵51的输出端，另一端伸向外部环境，强排泵51将积水槽30内的冷凝水从积水槽30强制抽出至外部环境，这里的外部环境可以理解为外部积水回收桶或外部汇流渠等积水回收位置。

具体地，强排水机构50动作时，强排泵51提供将积水槽30内的冷凝水从积水槽30强制抽出至外部环境的抽力，积水槽30内的冷凝水依次经过第一管道52、强排泵51和第二管道53后进入外部环境，从而完成强排水操作。

值得注意的是，这里所说的强排水机构50动作是指强排水机构50启动以开始进行强排水操作，而强排水机构50停止动作是指强排水机构50停止强排水操作。

请参阅图1-图5所示，本实施例的自排水机构40包括第三管道41，积水槽30设有第二排水孔32，第三管道41的一端连接第二排水孔32，另一端伸向外部环境，这里的外部环境可以与强排水机构50对应的外部环境相同，也可以与强排水机构50对应的外部环境不同。

较佳者，第一排水孔31的孔径小于第二排水孔32的孔径，以使得自排水机构40能够作为本实施例的主要排水方式以获得较好的排水性能，此时，强排水机构50作为辅助排水方式。当然，在其他实施例中，第一排水孔31的孔径与第二排水孔32的孔径可以相等，也可以是第一排水孔31的孔径大于第二排水孔32的孔径，第一排水孔31的孔径大于第二排水孔32的孔径的关系根据实际需求设置，在此不做出限定。

较佳地，积水槽30形成如图3示出的由下至上连通的具有阶梯结构的第一凹槽33和第二凹槽34，第一排水孔31和第二排水孔32设于积水槽30的侧壁对应第一凹槽33的位置。此时，由于第一凹槽33位于最下方，冷凝水会先装满第一凹槽33后再装入第二凹槽34内，相比常规没有设置阶梯凹槽的积水槽30，同一体积的冷凝水更容易通过第一排水孔31和第二排水孔32排出。

较佳地，空调本体20包括固定板21和安装在固定板21上的蒸发器22，固定板21呈倾斜地安装于机架10上，以使蒸发器22所在平面与第一凹槽33的槽底具有预设夹角，且蒸发器22高度最低的部分位于第一凹槽33正上方。具体地，蒸发器22所在平面与第一凹槽33的槽底呈45°夹角，以使冷凝水能够在重力作用下自然汇聚在蒸发器22高度最低的部分后再流入第一凹槽33内。

较佳地，本实施例的用于数据中心的机架10式精密空调还包括控制单元80、风机单元60和加热单元70，风机单元60安装于机架10上，风机单元60提供如图2示出的A至A’方向的气流流动力，风机单元60带动气流沿第二凹槽34至第一凹槽33方向流动，一方面，风机单元60能够对空调本体20进行有效散热，另一方面，气流沿第二凹槽34至第一凹槽33方向流动，避免风机单元60吸风时将冷凝水带出积水槽30。加热单元70设于蒸发器22的上方，加热单元70用于加热蒸发器22。

请参阅图1-图6所示，实际使用时，为了避免强排水机构50频繁动作而增加能耗及降低强排泵51的寿命，本实施例的用于数据中心的机架10式精密空调还包括液位检测单元90，控制单元80分别电连接液位检测单元90和强排水机构50，液位检测单元90用于检测积水槽30内的冷凝水的液位高度，并将液位检测结果发送至控制单元80，控制单元80依据液位检测结果控制强排水机构50的动作，以配合自排水机构40及时将积水槽30内的冷凝水快速抽走。

具体地，本实施例的液位检测单元90包括高液位检测单元91和低液位检测单元92，本实施例的用于数据中心的机架10式精密空调主要通过自排水机构40排出积水槽30内的冷凝水，当高液位检测单元91检测到积水槽30内的冷凝水的液位高于第一预设液位高度时，高液位检测单元91发送高液位信号至控制单元80，控制单元80依据高液位信号控制强排水机构50动作，此时，自排水机构40和强排水机构50共同作用，以及时将积水槽30内的冷凝水快速抽走，避免因自排水机构40无法及时排出积水槽30内的冷凝水而导致冷凝水溢出；强排水机构50运行一段时间后，当低液位检测单元92检测到积水槽30内的冷凝水的液位低于第二预设液位高度时，低液位检测单元92发送低液位信号至控制单元80，控制单元80依据低液位信号控制强排水机构50停止动作，此时，只剩下自排水机构40单独对冷凝水进行排出。

为了进一步确保强排水机构50能够及时动作，本实施例的用于数据中心的机架10式精密空调还包括与控制单元80电连接的湿度检测单元110，湿度检测单元110用于检测空气湿度，并将空气湿度检测结果发送至控制单元80，控制单元80依据液位检测结果和空气湿度检测结果控制强排水机构50的动作。

具体地，当空气湿度较大时，积水槽30单位时间内收集到的冷凝水的流量会更大，因此，本实施例进一步对空气湿度进行监控，当空气湿度大于预设空气湿度时，湿度检测单元110发送高湿度信号至控制单元80，控制单元80依据高湿度信号控制强排水机构50动作，以及时将积水槽30内的冷凝水快速抽走，避免因自排水机构40无法及时排出积水槽30内的冷凝水而导致冷凝水溢出。

结合液位检测单元90，当空气湿度大于预设空气湿度且和/或积水槽30内的冷凝水的液位高于第一预设液位高度时，控制单元80依据空气湿度信号和/或高液位信号控制强排水机构50动作，以配合自排水机构40及时将积水槽30内的冷凝水快速抽走，避免因自排水机构40无法及时排出积水槽30内的冷凝水而导致冷凝水溢出。

需要说明的是，为了获得较佳的使用体验，实际使用时，本实施例仅当控制单元80同时收到空气湿度信号和高液位信号时，才会控制强排水机构50动作，以避免因误判断而导致强排水机构50频繁动作。

结合图1-图6，本实用新型的用于数据中心的机架10式精密空调包括机架10、空调本体20、积水槽30、自排水机构40和强排水机构50，积水槽30用于收集空调本体20产生的冷凝水，自排水机构40用于将积水槽30内的冷凝水自动排出，强排水机构50用于将积水槽30内的冷凝水强制排出，一方面，本实用新型集成了自排水功能和强排水功能以增强设备的排水性能，有效避免因冷凝水无法及时排出而导致设备损坏，大大提高了设备的可靠性；另一方面，通过设置积水槽30统一收集冷凝水，便于自排水机构40和强排水机构50对冷凝水的排出。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：包括机架、空调本体、积水槽、自排水机构和强排水机构，所述空调本体、积水槽、自排水机构和强排水机构分别安装于所述机架上，所述积水槽用于收集所述空调本体产生的冷凝水，所述自排水机构用于将所述积水槽内的冷凝水自动排出，所述强排水机构用于将所述积水槽内的冷凝水强制排出。

2.如权利要求1所述的用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：所述强排水机构包括强排泵、第一管道和第二管道，所述积水槽设有第一排水孔，所述第一管道的一端连接所述第一排水孔，另一端连接所述强排泵的输入端，所述第二管道的一端连接所述强排泵的输出端，另一端伸向外部环境，所述强排泵将所述积水槽内的冷凝水从所述积水槽强制抽出至所述外部环境。

3.如权利要求2所述的用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：所述自排水机构包括第三管道，所述积水槽设有第二排水孔，所述第三管道的一端连接所述第二排水孔，另一端伸向外部环境。

4.如权利要求3所述的用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：所述第一排水孔的孔径小于所述第二排水孔的孔径。

5.如权利要求3所述的用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：所述积水槽形成由下至上连通的具有阶梯结构的第一凹槽和第二凹槽，所述第一排水孔和第二排水孔设于所述积水槽的侧壁对应所述第一凹槽的位置。

6.如权利要求5所述的用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：所述空调本体包括固定板和安装在所述固定板上的蒸发器，所述固定板呈倾斜地安装于所述机架上，以使所述蒸发器所在平面与所述第一凹槽的槽底具有预设夹角，且所述蒸发器高度最低的部分位于所述第一凹槽正上方。

7.如权利要求5所述的用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：还包括风机单元，所述风机单元安装于所述机架上，所述风机单元带动气流沿第二凹槽至第一凹槽方向流动。

8.如权利要求6所述的用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：还包括加热单元，所述加热单元设于所述蒸发器的上方，所述加热单元用于加热所述蒸发器。

9.如权利要求1所述的用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：还包括控制单元和液位检测单元，所述控制单元分别电连接所述液位检测单元和强排水机构，所述液位检测单元用于检测所述积水槽内的冷凝水的液位高度，并将液位检测结果发送至所述控制单元，所述控制单元依据所述液位检测结果控制所述强排水机构的动作。

10.如权利要求9所述的用于数据中心的机架式精密空调，其特征在于：还包括与所述控制单元电连接的湿度检测单元，所述湿度检测单元用于检测空气湿度，并将空气湿度检测结果发送至所述控制单元，所述控制单元依据所述液位检测结果和空气湿度检测结果控制所述强排水机构的动作。

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