TWI490441B - 資訊機房用空調裝置 - Google Patents

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TWI490441B
TWI490441B TW101126745A TW101126745A TWI490441B TW I490441 B TWI490441 B TW I490441B TW 101126745 A TW101126745 A TW 101126745A TW 101126745 A TW101126745 A TW 101126745A TW I490441 B TWI490441 B TW I490441B
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Hsi Sheng Wu
Hsu Cheng Chiang
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Ind Tech Res Inst
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20745Forced ventilation of a gaseous coolant within rooms for removing heat from cabinets, e.g. by air conditioning device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

資訊機房用空調裝置
本揭露係關於一種空調裝置,特別是有關於一種用於資訊機房之空調裝置。
資訊機房因運轉而產生大量廢熱,故必須在一定空間內安裝具有適當熱交換效率之空調機,而隨著高密度機房時代的來臨,既有的空調配置需要更有效率設計與氣流場管理。
傳統大型資訊機房因發熱量不一,且因所設置之空間採用冷熱道設計,因此提供之空調冷空氣無法有效擴散,而形成機房內明顯熱點或冷點。一般的解決方案是使用機櫃式(InRow)空調機,可改善冷熱點產生機率,但會額外增加送風耗能,且機房區域溫度皆低,導致熱交換量下降。
再者,大型資訊機房通常所使用者為地板供風,且以地板作為線槽,並於機櫃(Rack)之下方進行開孔,以作為空氣之引流並將電線引入機櫃內。採用此種設計之機櫃無法任意移動,且空調機受流體管線之限制也無法移動,造成維護與安裝不易。因此,目前模組式資訊機房大都以中間走道為熱道,並以環境為冷道,也就是在較寬闊的空間下進行模組式資訊機房,並無法真正落實資訊機房小型化之設計。
因此,如何解決上述習知技術的缺失,遂成為本領域技術人員的重要課題。
本揭露提供一種資訊機房用空調裝置,藉由將殼體組至少分為兩段,可快速分離或合併殼體組,以移動各殼體或維護空調裝置,進而滿足資訊機房趨向小型化的需求。同時,藉由數個熱交換器與殼體之側面入風,可提升空調裝置之熱交換效率,並降低空調裝置之耗能及壓損。
本揭露係提出一種資訊機房用空調裝置,其包括殼體組、送風裝置、熱交換器以及分離機構。該殼體組係至少具有第一殼體與第二殼體。該送風裝置設置於該殼體組內,係用以將氣流導入該殼體組內。該熱交換器設置於該殼體組內,係利用該送風裝置所導入之氣流作熱交換。該分離機構係用以分離該殼體組以移動該第一殼體或該第二殼體,並用以合併該殼體組以使該熱交換器進行熱交換。
以下藉由特定的具體實施形態說明本揭露之實施方式,熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本揭露之其他優點與功效,亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。
第1A圖係繪示本揭露第一實施例之資訊機房用空調裝置100處於分離狀態時的立體示意圖。
如圖所示,空調裝置100係包括殼體組110、送風裝置121、第一熱交換器131、第二熱交換器132、第一分離機構141以及第二分離機構142。
該殼體組110係用以支撐該送風裝置121、該第一熱 交換器131與該第二熱交換器132,並具有第一殼體111、第二殼體112與第三殼體113,該第三殼體113係設置於該第一殼體111與該第二殼體112之間,但不以此為限。在其他實施例中,該殼體組110亦可具有四個以上的殼體。
該送風裝置121設置於第二殼體112內,係用以將氣流導入或吸入該殼體組110內,或用以將氣流導出或排出該殼體組110外。在其他實施例中,該送風裝置121亦可設置於該第一殼體111或該第三殼體113內,並可設置於第一熱交換器131與第二熱交換器132之上游端或下游端,且可使用軸流或離心扇葉。
該第一熱交換器131與該第二熱交換器132係利用該送風裝置121所導入之氣流作熱交換。該第一熱交換器131共四個,係設置於該第一殼體111內,並呈V字型排列於隔板194之上下方及左右兩側;該第二熱交換器132為一個,係設置於該第三殼體113內,但不以此為限。在其他實施例中,該第一熱交換器131與該第二熱交換器132亦可改為不同的數量,該第一熱交換器131可設置於該第二殼體112或該第三殼體113內,該第二熱交換器132可設置於該第一殼體111或該第二殼體112內。
該第一分離機構141與該第二分離機構142可為滑槽結構或滑桿結構,係用以搭配滑輪190以分離或合併該殼體組110。
該第一分離機構141設置於該第一殼體111與該第三殼體113之間,係用以分離該第一殼體111與該第三殼體 113,以供維護人員移動該第一殼體111或該第三殼體113。該第二分離機構142設置於該第二殼體112與該第三殼體113之間,係用以分離該第二殼體112與該第三殼體113,以供維護人員移動該第二殼體112或該第三殼體113。
該第一分離機構141與該第二分離機構142亦可用以合併該第一殼體111至該第三殼體113,以使該第一熱交換器131與該第二熱交換器132進行熱交換。
該第一分離機構141可具有滑桿150、第一樞接元件151與第二樞接元件152,該第一樞接元件151與該第二樞接元件152係分別設置於該第一殼體111與該第三殼體113上,但不以此為限。在其他實施例中,該第一分離機構141亦可改由不同的元件所構成,該第一樞接元件151與該第二樞接元件152亦可分別設置於該第二殼體112與該第三殼體113上。
該滑桿150之第一端153與第二端154係分別樞接該第一樞接元件151及該第二樞接元件152,並可各自用以與該第一樞接元件151及該第二樞接元件152作相對移動,但不以此為限。在其他實施例中,該滑桿150之第一端153亦可固定於該第一樞接元件151上,僅該第二端154用以與該第二樞接元件152作相對移動。藉此,即可分離或合併該第一殼體111與該第二殼體112,或者分離或合併該第二殼體112與該第三殼體113。
該第二分離機構142可具有第一滑槽結構161與第二滑槽結構162,係分別設置於該第二殼體112與該第三殼 體113上,用以部分分離、完全分離或合併該第二殼體112與該第三殼體113,但不以此為限。在其他實施例中,該第一滑槽結構161與該第二滑槽結構162亦可分別設置於該第一殼體111與該第三殼體113上,用以部分分離、完全分離或合併該第一殼體111與該第三殼體113。
該空調裝置100可包括複數個滑輪191或複數個支撐輪,係分別設置於該第一殼體111至該第三殼體113上,用以移動或支撐該第一殼體111、該第二殼體112或該第三殼體113。
該第一殼體111之至少一側面175係作為入風口181,該第二殼體112之至少一側面176係作為出風口182,該送風裝置121可設置於該入風口181或該出風口182處。
該第一殼體111係具有設置於該入風口181處之第一蓋板171,該第二殼體112係具有設置於該出風口182處之第二蓋板172。該空調裝置100可包括過濾網(圖中未繪示),其可設置於該入風口181處之第一蓋板171上。
該空調裝置100可包括冷凝水盤192,該第一熱交換器131與該第二熱交換器132可採用冷卻盤管,該冷凝水盤192可設置於該第一熱交換器131或該第二熱交換器132上。
該空調裝置100可包括可拆卸之門板193或維護人孔板,以利維護人員開啟門板193,進而維護或安裝該第一熱交換器131、該第二熱交換器132、該送風裝置121與該 冷凝水盤192等各項裝置。
第1B圖係繪示本揭露第1A圖中資訊機房用空調裝置100處於合併狀態時的立體示意圖。
如圖所示,當該第一殼體111、該第二殼體112與該第三殼體113處於合併狀態時,該第一樞接元件151會貼近該第二樞接元件152,該第一滑槽結構161會密合該第二滑槽結構162。
該送風裝置121會將氣流自該入風口181處之第一蓋板171的開孔173導入該殼體組110內,該殼體組110會迫使該氣流通過該第一熱交換器131、該第二熱交換器132與該送風裝置121,該送風裝置121再將該氣流自該出風口182處之第二蓋板172的開孔174導出該殼體組110外。
第2A圖係繪示本揭露第一實施例中資訊機房用空調裝置100處於分離狀態時,滑輪190之一端放置於分離機構之下方的側視示意圖。
如圖所示,該滑輪190係設置於該第二殼體112或該該第三殼體113上,當該殼體組110處於分離狀態時,該滑輪190之一端會退出至該第二分離機構142之第一滑槽結構161或第二滑槽結構162外,用以支撐該第二殼體112或第三殼體113。
在其他實施例中,該滑輪190亦可設置於該第一殼體111或該第三殼體113上,當該殼體組110處於分離狀態時,該滑輪190之一端會退出至該第一分離機構141之滑桿150外,用以支撐該第一殼體111或第三殼體113。
第2B圖係繪示本揭露第2A圖中資訊機房用空調裝置100處於合併狀態時,滑輪190收納於分離機構內的側視示意圖。
如第2B圖與上述第1A圖至第2A圖所示,當第1A圖與第2A圖之殼體組110由分離狀態改處於第1B圖與第2B圖之合併狀態時,第1A圖與第2A圖中鄰近第二滑槽結構162之滑輪190會收納及隱藏於第1B圖與第2B圖之第二分離機構142之第一滑槽結構161或第二滑槽結構162內,而第1A圖、第1B圖與第2A圖中遠離該第二滑槽結構162之滑輪190則維持在該第二分離機構142之下方。在其他實施例中,當該殼體組110處於合併狀態時,該滑輪190亦可收納及隱藏於該第一分離機構141之滑桿150內。
第3A圖係繪示本揭露第二實施例之資訊機房用空調裝置200處於分離狀態時的立體示意圖。
如圖所示,空調裝置200係包括殼體組210、送風裝置221、熱交換器231以及分離機構241。
該殼體組210係用以支撐該熱交換器231與該送風裝置221,並具有第一殼體211與第二殼體212,但不以此為限。在其他實施例中,該殼體組210亦可具有三個以上的殼體(例如第一實施例)。
該送風裝置221設置於第二殼體212內,係用以將氣流導入或吸入該殼體組210內,或用以將氣流導出或排出該殼體組210外。在其他實施例中,該送風裝置221亦可設置於第一殼體211內,並可設置於熱交換器231之上游端或下游端,且可使用軸流或離心扇葉。
該熱交換器231可為一個以上,係設置於該第一殼體211內,並利用該送風裝置221所導入之氣流作熱交換。在其他實施例中,該熱交換器231亦可改為不同的數量, 並可設置於該第二殼體212內。
該分離機構241可為滑桿結構或滑槽結構,係用以搭配滑輪(圖中未繪示)以分離或合併該殼體組210。
該分離機構241設置於該第一殼體211與該第二殼體212之間,係用以分離該第一殼體211與該第二殼體212,以供維護人員移動該第一殼體211或該第第二殼體212。該分離機構241亦可用以合併該第一殼體211與該第二殼體212,以使該熱交換器231進行熱交換。
該分離機構241可具有滑桿250、第一樞接元件251與第二樞接元件252,該第一樞接元件251與該第二樞接元件252係分別設置於該第一殼體211與該第二殼體212上,但不以此為限。在其他實施例中,該分離機構241亦可改由不同的元件所構成,例如:該分離機構241可為上述第一實施例之第二分離機構142,並改由第一滑槽結構161與第二滑槽結構162所構成。
該滑桿250之第一端253與第二端254係分別樞接該第一樞接元件251及該第二樞接元件252,該第一端253係固定於該第一樞接元件251上,該第二端254係用以與該第二樞接元件252作相對移動,藉此分離或合併該第一殼體211與該第二殼體212,但不以此為限。在其他實施例中,該滑桿250之第一端253與第二端254亦可各自用以與該第一樞接元件251及該第二樞接元件252作相對移動,藉此分離或合併該第一殼體211與該第二殼體212。
該空調裝置200可包括複數個滑輪291或複數個支撐 輪,係分別設置於該第一殼體211與該第二殼體212上,用以移動或支撐該第一殼體211或該第二殼體212。
該第一殼體211之至少一側面275係作為入風口281,該第二殼體212之至少一側面276係作為出風口282,該送風裝置221可設置於該入風口281或該出風口282處。
該第一殼體211係具有設置於該入風口281處之第一蓋板271,該第二殼體212係具有設置於該出風口282處之第二蓋板272。該空調裝置200可包括過濾網(圖中未繪示),其可設置於該入風口281處之第一蓋板271上。
該空調裝置200可包括冷凝水盤292,該熱交換器231可採用冷卻盤管,該冷凝水盤292可設置於該熱交換器231上。
該空調裝置200可包括可拆卸之門板293或維護人孔板,以維護人員開啟門板293,進而維護或安裝該熱交換器231、該送風裝置221與該冷凝水盤292等各項裝置。
第3B圖係繪示本揭露第3A圖中資訊機房用空調裝置200處於合併狀態時的立體示意圖。
如圖所示,當該第一殼體211與該第二殼體212處於合併狀態時,該第一樞接元件251會貼近該第二樞接元件252。
該送風裝置221會將氣流自該入風口281處之第一蓋板271的開孔273導入該殼體組210內,該殼體組210會迫使該氣流通過該熱交換器231與該送風裝置221,該送 風裝置221再將該氣流自該出風口282處之第二蓋板272的開孔274導出該殼體組210外。
此處應說明者,上述第一實施例與第二實施例中兩個相鄰之殼體間的結合方式,可使用螺桿結合定位機構、齒狀定位卡接機構或栓型定位卡接機構等裝置,加以結合固定。
兩個相鄰殼體間之氣流的防漏方式,可利用兩殼體之內板與外板的落差,再結合彼此間接觸壓合面的防漏材,以防止氣流洩漏;或者,兩殼體各自以一面凹型、一面凸型之機構,再結合彼此間接觸壓合面的防漏材,以防止氣流洩漏。
該空調裝置可包括管件(如冷媒流體管線),用以串聯或並聯複數個熱交換器,該熱交換器亦可使用不同的冷媒。該管件可為軟質管件或硬質管件,軟質管件可搭配管線定位機構,使該管件具有延伸功能。
該空調裝置可包括導風板、風門、電力元件、抽水泵、壓縮機、加濕器、電熱器、量測元件(如溫度計或流量計)、閥件或其他的元件。
綜上所述,本揭露之資訊機房用空調裝置至少具有下列的功效:
(1)藉由將殼體組至少分為兩段,可快速分離或合併殼體組,使機房人員能再有限空間內移動各個殼體以維護空調裝置,進而滿足資訊機房趨向小型化的設計需求。
(2)本揭露之設計可將各殼體及其內的裝置(如熱交 換器或送風裝置)一併往外移,以利營造出維護及安裝空間。
(3)當殼體組處於分離狀態時,可將部分或全部的殼體完全分離,且不限制移動的方向,以移至最適當的位置。當殼體組處於合併狀態時,可使熱交換器進行熱交換,亦可防止氣流洩漏。
(4)當殼體組處於分離狀態時,可將滑輪之一端放置於分離機構之下方以支撐殼體組。當殼體組處於合併狀態時,可將滑輪收納及隱藏於分離機構內。
(5)熱交換器可為二個以上,並設置於各殼體之上下方、前後方或左右兩側,以形成上下、前後或左右二層以上的排列方式,進而提升空調裝置之熱交換效率。
(6)第一殼體之兩側面可作為入風口,以增加氣流之入風面積,進而減少氣流通過熱交換器等裝置的壓損,並降低空調裝置之送風耗能。同時,側面入風可減少出風氣流之擴散情形,使氣流場更佳,以降低冷熱空氣混流或熱堆積狀況,進而提升空調裝置之熱交換效率。
上述實施形態僅例示性說明本揭露之原理、特點及其功效,並非用以限制本揭露之可實施範疇,任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本揭露之精神及範疇下,對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本揭露所揭示內容而完成之等效改變及修飾,均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。因此,本揭露之權利保護範圍,應如後述之申請專利範圍所列。
100、200‧‧‧空調裝置
110、210‧‧‧殼體組
111、211‧‧‧第一殼體
112、212‧‧‧第二殼體
113‧‧‧第三殼體
121、221‧‧‧送風裝置
131‧‧‧第一熱交換器
132‧‧‧第二熱交換器
231‧‧‧熱交換器
141‧‧‧第一分離機構
142‧‧‧第二分離機構
241‧‧‧分離機構
150、250‧‧‧滑桿
151、251‧‧‧第一樞接元件
152、252‧‧‧第二樞接元件
153、253‧‧‧第一端
154、254‧‧‧第二端
161‧‧‧第一滑槽結構
162‧‧‧第二滑槽結構
171、271‧‧‧第一蓋板
172、272‧‧‧第二蓋板
173、174、273、274‧‧‧開孔
175、176、275、276‧‧‧側面
181、281‧‧‧入風口
182、282‧‧‧出風口
190、191、291‧‧‧滑輪
192、292‧‧‧冷凝水盤
193、293‧‧‧門板
194、294‧‧‧隔板
第1A圖係繪示本揭露第一實施例中資訊機房用空調裝置處於分離狀態時的立體示意圖。
第1B圖係繪示本揭露第1A圖中資訊機房用空調裝置處於合併狀態時後視方向的立體示意圖。
第2A圖係繪示本揭露第一實施例中資訊機房用空調裝置處於分離狀態時,滑輪之一端放置於分離機構之下方的側視示意圖。
第2B圖係繪示本揭露第2A圖中資訊機房用空調裝置處於合併狀態時,滑輪收納於分離機構內的側視示意圖。
第3A圖係繪示本揭露第二實施例中資訊機房用空調裝置處於分離狀態時的立體示意圖。
第3B圖係繪示本揭露第3A圖中資訊機房用空調裝置處於合併狀態時的立體示意圖。
100‧‧‧空調裝置
110‧‧‧殼體組
111‧‧‧第一殼體
112‧‧‧第二殼體
113‧‧‧第三殼體
121‧‧‧送風裝置
131‧‧‧第一熱交換器
132‧‧‧第二熱交換器
141‧‧‧第一分離機構
142‧‧‧第二分離機構
150‧‧‧滑桿
151‧‧‧第一樞接元件
152‧‧‧第二樞接元件
153‧‧‧第一端
154‧‧‧第二端
161‧‧‧第一滑槽結構
162‧‧‧第二滑槽結構
171‧‧‧第一蓋板
172‧‧‧第二蓋板
173、174‧‧‧開孔
175、176‧‧‧側面
181‧‧‧入風口
182‧‧‧出風口
190、191‧‧‧滑輪
192‧‧‧冷凝水盤
193‧‧‧門板
194‧‧‧隔板

Claims (10)

  1. 一種資訊機房用空調裝置,包括:殼體組,係至少具有第一殼體與第二殼體;送風裝置,設置於該殼體組內,係用以將氣流導入該殼體組內;熱交換器,設置於該殼體組內,係利用該送風裝置所導入之氣流作熱交換以冷卻該資訊機房用空調裝置之內部;以及分離機構,係用以分離該殼體組以移動該第一殼體或該第二殼體,並用以合併該殼體組以使該熱交換器進行熱交換,其中,該送風裝置與該熱交換器係位於該分離機構之移動方向之同一側或相對二側。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之資訊機房用空調裝置,其中,該殼體組復包括第三殼體,係設置於該第一殼體與該第二殼體之間,且該分離機構復包括第一分離機構與第二分離機構,係用以分離或合併該第一殼體、第二殼體或第三殼體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之資訊機房用空調裝置,其中,該分離機構為滑桿結構或滑槽結構,係用以搭配滑輪以分離或合併該殼體組。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之資訊機房用空調裝置,其中,當該殼體組處於分離狀態時,該滑輪之一端放置於該分離機構之下方以支撐該殼體組,當該殼體組處於合併狀態時,該滑輪收納於該分離機構內。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之資訊機房用空調裝置,其中,該滑桿結構復包括滑桿、第一樞接元件與第二樞接元件,該滑桿之兩端分別樞接該第一樞接元件與該第二樞接元件。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之資訊機房用空調裝置,其中,該滑槽結構復包括第一滑槽結構與第二滑槽結構,當該殼體組處於合併狀態時,該第一滑槽結構密合該第二滑槽結構。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之資訊機房用空調裝置,復包括複數個滑輪或複數個支撐輪,係設置於該殼體組上,並用以移動或支撐該第一殼體或該第二殼體。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之資訊機房用空調裝置,其中,該第一殼體之至少一側面係作為入風口,該第二殼體之至少一側面係作為出風口。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之資訊機房用空調裝置,其中,該第一殼體與該第二殼體係分別具有第一蓋板及第二蓋板,該氣流自該第一蓋板之開孔導入該殼體組內並通過該熱交換器與該送風裝置,再自該第二蓋板之開孔導出該殼體組外。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之資訊機房用空調裝置,復包括冷凝水盤,係設置於該熱交換器上。
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