TWI458924B - Energy Saving Device and Method of Air Cooling in Room - Google Patents

Description

機房外氣冷卻節能裝置與方法

本發明係關於一種機房外氣冷卻節能裝置與方法，特別為一種應用於機房或行動基地台之空調冷卻系統。

習知機房或行動基地台之空調冷卻系統是屬於高耗能裝置，一般需要較大的耗電量，許多人是利用外氣空調系統來達到省能效果，而一般時下的外氣空調系統，大多都是經由一個全熱交換器，將室內與外氣做一次熱交換，使進入之外氣能達到降溫的效果，雖然經過全熱交換器作用後的外氣能達到降溫之效果，但降溫的效能尚未達到真正的期望，且若有被污染的外氣會與進入之室內氣體交互污染而影響了室內空氣品質。由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良，為了提供更符合節能效益，實際需求之物品，發明人乃進行研發，以解決習知使用上易產生之問題。

達成上述目的之機房外氣冷卻節能裝置：主要係利用一熱管熱交換單元和蒸發冷卻單元達到使用外氣冷卻功能，使外氣溫度與室內溫度之溫差變小。本發明包含有熱管熱交換單元、蒸發冷卻單元、室內風扇單元及室外風扇單元。其中：該蒸發冷卻單元係經由傳導和蒸發來進行散熱冷卻；而該熱管熱交換單元則為快速均溫特性之特殊材料，具有優越的散熱性能。

本發明之配置方式係利用該室內風扇單元將室內熱空氣傳送於該熱管 熱交換單元上，再將空氣排入冷通道；同時利用室外風扇單元將室外空氣傳送於蒸發冷卻單元與熱管熱交換單元上，最後再將空氣排出。本發明在配置上將機房內部和外部空氣隔離，使機房內空氣獨立循環。接著再提出機房外氣冷卻裝置雙系統並聯架構，藉此加強散熱效果，以符合環保節能減碳之需求。

為使 貴審查委員能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，茲舉一較佳可行之實施例，並配合圖式詳細說明如后，相信本發明之目的、特徵與優點，當可由此得一深入且具體之瞭解。

本發明係為提供一機房外氣冷卻節能裝置與方法，實施方式請參閱下列圖例說明。

1.機房外氣冷卻節能裝置單一系統架構

首先，請參閱第一圖所示，為本發明機房外氣冷卻節能裝置圖。係包含有蒸發冷卻單元(12)、熱管熱交換單元(13)、室外風扇單元(11)及室內風扇單元(21)；其中，蒸發冷卻單元(12)係利用傳導和蒸發特性來進行散熱冷卻，而熱管熱交換單元(13)係具有快速均溫特性的特殊材料，即高純度的無氧銅管，熱阻低，熱傳導效率高，不易脆化及絕佳的氣密性，不會與管內的毛細結構及工作流體產生化學作用，其中空的金屬管體，使其具有質輕的特點，而其快速均溫的特性，較銅製散熱片快100倍，比鋁製散熱片快200倍及銅管1000倍的散熱速度，使其具有優越的超導性性能。

其次，請參閱第二圖所示，係本發明之房外氣冷卻節能裝置單一系統 配置示意圖，首先，室外風扇單元(11)，係將室外空氣入口(15)傳送至蒸發冷卻單元(12)，降低室外空氣進入熱管熱交換單元之溫度，作為室外空氣之預冷裝置，降低室外空氣進入熱管熱交換單元之溫度，提昇熱管熱交換單元之熱交換效率；再藉由熱管熱交換單元(13)，將空氣之熱能進行適當吸收與釋放，提高室外空氣使用溫度範圍，降低原空調冷卻系統之運轉率，最後室外風扇單元(11)再將空氣經由室外空氣出口(16)排出室外；上述之室外空氣入口(15)設有濾網(14)，可過濾外氣雜質。同時，室內風扇單元(21)，係將室內熱通道(22)空氣，經由室內熱空氣入口(28)傳送於熱管熱交換單元(13)，並藉由熱管熱交換單元(13)將熱空氣之熱能吸收儲存，再將空氣經由室內冷空氣出口(29)排至冷通道(23)，有效達到散熱功能，並增加室內之空氣循環流動。

2.機房外氣冷卻節能裝置雙系統並聯架構

請參閱第三圖所示，本發明為機房外氣冷卻裝置雙系統並聯架構，該室外空氣入口(15)係在蒸發冷卻單元(12)上方，利用室外風扇單元(11)使空氣經由室外空氣入口(15)，吸進蒸發冷卻單元(12)降溫，再將冷空氣帶入左右兩個熱管熱交換單元(13)，而室內風扇單元(21)則將室內側熱空氣經由室內熱空氣入口(28)吸入熱管熱交換單元(13)，熱能同時進行適當的吸收與釋放。此外，熱管熱交換單元(13)亦隔離為室內側和室外側，使機房內空氣獨立循環。

3.機房內部空氣和外部空氣隔離配置法

請參閱第四圖所示，不管是機房外氣冷卻裝置雙單一系統架構或機房外氣冷卻裝置雙系統並聯架構，其機房內部空氣和外部空氣皆為隔離狀況，機房分成室外側(1)和室內側(2)，使可避免室外受污染空氣進入機房內部，使機房內空氣獨立循環，其中，熱管熱交換單元(13)亦隔離為室外側(1)和室內側(2)，該裝置僅進行熱傳導機制，可避免室內與室外空氣發生交互汙染現象。

本發明所提供之一種機房外氣冷卻節能裝置與方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.本發明所提供之機房外氣冷卻節能裝置，應用於機房或行動基地台之空調冷卻系統，係利用一熱管熱交換單元和蒸發冷卻單元達到使用外氣冷卻功能，降低機房或行動基地台空調冷卻設備耗電量。

2.本發明提供蒸發冷卻單元位於室外側，做為室外空氣之預冷裝置，降低室外空氣進入熱管熱交換單元之溫度，提昇熱管熱交換單元之熱交換效率。

3.本發明提供一熱管熱交換單元，提高室外空氣使用溫度範圍，降低原空調冷卻系統之運轉率。

4.本發明提出機房外氣冷卻裝置雙系統並聯架構，強化機房或行動基地台之空調設備省電效果，更符合環保節能減碳之需求。

5.本發明提供熱管熱交換單元隔離為室內側和室外側，使機房內部和外部空氣隔離，避免室外受污染空氣直接進入機房內部，使機房內空氣獨立循環。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1‧‧‧室外側

2‧‧‧室內側

11‧‧‧室外風扇單元

12‧‧‧蒸發冷卻單元

13‧‧‧熱管熱交換單元

14‧‧‧濾網

15‧‧‧室外空氣入口

16‧‧‧室外空氣出口

17‧‧‧室外空氣流動方向

22‧‧‧室內熱通道

21‧‧‧室內風扇單元

23‧‧‧室內冷通道

24‧‧‧維運入口

25‧‧‧機房或行動基地台設備

26‧‧‧室內冷空氣流動方向

27‧‧‧室內熱空氣流動方向

28‧‧‧室內熱空氣入口

29‧‧‧室內冷空氣出口

第一圖為本發明機房外氣冷卻節能裝置。

第二圖為本發明機房外氣冷卻節能裝置配單一系統配置圖。

第三圖為本發明機房外氣冷卻裝置雙系統並聯配置圖。

第四圖為機房外氣冷卻裝置其室內側與室外側示意圖。

11‧‧‧室外風扇單元

12‧‧‧蒸發冷卻單元

13‧‧‧熱管熱交換單元

14‧‧‧濾網

15‧‧‧室外空氣入口

16‧‧‧室外空氣出口

21‧‧‧室內風扇單元

28‧‧‧室內熱空氣入口

29‧‧‧室內冷空氣出口

Claims (1)

1. 一種機房外氣冷卻節能裝置，其該裝置係以並聯之方式，形成一雙系統機房外氣冷卻節能裝置，並設有室外空氣入口在蒸發冷卻單元上方，利用室外風扇單元使空氣經由該室外空氣入口，吸進該蒸發冷卻單元降溫，再將冷空氣帶入左右兩個熱管熱交換單元，而室內風扇單元則將室內側熱空氣經由室內熱空氣入口吸入該熱管熱交換單元，熱能同時進行適當的吸收與釋放，且該熱管熱交換單元亦隔離為室內側和室外側，使機房內空氣獨立循環，其中該機房外氣冷卻節能裝置係包括：該蒸發冷卻單元，係用以散熱，並連接熱管熱交換單元，係為室外空氣之預冷裝置；該熱管熱交換單元，係用以進行熱交換，並在室外連接於室外風扇單元，而在室內連接於室內風扇單元，係為進行熱能吸收與釋放；該室內風扇單元，係裝設於機房內部之風扇；以及該室外風扇單元，係裝設於機房外部之風扇。