機房空調(diào)機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機房空調(diào)機組，其能夠?qū)C房內(nèi)的機柜進行冷卻，機房空調(diào)機組包括：冷端換熱輸送單元，其包括冷端換熱器，冷端換熱器能夠與冷凍機組的進出水對應(yīng)接通；熱端冷卻單元，其包括熱端換熱器，熱端冷卻單元與機柜的熱源通過熱管對接；制冷劑循環(huán)管路，其包括液管部分和氣管部分，冷端換熱器的出口端通過液管部分與熱端換熱器的進口端接通，熱端換熱器的出口端與冷端換熱器的進口端接通，氣態(tài)制冷劑在冷端換熱器內(nèi)能夠與冷凍機組的冷凍水進行熱交換，液態(tài)制冷劑在熱端換熱器內(nèi)與機組的熱源進行熱交換。該機組可從源頭捕獲設(shè)備排出的熱空氣加以中和并可以配送覆蓋整個環(huán)境的冷空氣，從根本上解決虛擬化和高密度應(yīng)用所帶來的熱點問題。
【專利說明】機房空調(diào)機組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及制冷系統(tǒng)，特別涉及一種機房空調(diào)機組。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大型的計算機數(shù)據(jù)交換中心、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和網(wǎng)管系統(tǒng)都采用體積更小、速度更快、功能更強大的刀片式服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機等電子設(shè)備，而且該電子設(shè)備大都應(yīng)用在越來越小的空間里。而且，一個機房的設(shè)備往往被壓縮到一個機架中，極大地提高了設(shè)備的熱流密度，傳統(tǒng)的機房空調(diào)已經(jīng)無法滿足使用要求，散熱問題影響到設(shè)備的正常運行，而且，傳統(tǒng)的機房空調(diào)能耗大，占用空間。
[0003]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種機房空調(diào)機組，采用熱管技術(shù)從源頭捕獲設(shè)備排出的熱空氣并加以中和，并為機房配送覆蓋整個環(huán)境的冷空氣，從根本上解決了虛擬化和高密度應(yīng)用所帶來的熱點問題，有效的保障電子設(shè)備的正常運行，同時可以大幅降低機組的能耗，節(jié)省空間。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種機房空調(diào)機組，其能夠?qū)C房內(nèi)的機柜進行冷卻，機房空調(diào)機組包括:冷端換熱輸送單元，其包括冷端換熱器，冷端換熱器能夠與冷凍機組的進出水對應(yīng)接通；熱端冷卻單元，其包括熱端換熱器，熱端冷卻單元與機柜的熱源通過熱管對接；制冷劑循環(huán)管路，其包括液管部分和氣管部分，冷端換熱器的出口端通過液管部分與熱端換熱器的進口端接通，熱端換熱器的出口端與冷端換熱器的進口端接通，氣態(tài)制冷劑在冷端換熱器內(nèi)能夠與冷凍機組的冷凍水進行熱交換，液態(tài)制冷劑在熱端換熱器內(nèi)與機組的熱源進行熱交換。
[0006]優(yōu)選地，冷端換熱輸送單元還包括儲液罐，儲液罐接入液管部分。
[0007]優(yōu)選地，冷端換熱輸送單元還包括驅(qū)動泵，驅(qū)動泵接入儲液罐與熱端換熱器之間的液管部分。
[0008]優(yōu)選地，在驅(qū)動泵的兩端的液管部分分別接入減震管。
[0009]優(yōu)選地，液管部分接入與儲液罐并聯(lián)設(shè)置的電磁液位計。
[0010]優(yōu)選地，液管部分還接入過濾器、干燥過濾器、單向閥及電磁閥。
[0011]優(yōu)選地，熱端冷卻單元為多個且并聯(lián)設(shè)置，每個熱端冷卻單元的熱端換熱器的進口端與液管部分通過流量分配單元接通。
[0012]優(yōu)選地，流量分配單元為流量調(diào)節(jié)閥。
[0013]優(yōu)選地，每個熱端冷卻單元分別固定于對應(yīng)的機柜頂部，冷端換熱輸送單元置于設(shè)備間，制冷劑循環(huán)管路為銅管；制冷劑采用四氟乙烷。[0014]優(yōu)選地，冷端換熱器通過比例三通調(diào)節(jié)閥與冷凍機組的進出水對應(yīng)接通。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:通過熱端冷卻單元直接與機柜熱源的熱管對接，可以從源頭捕獲設(shè)備排出的熱空氣并加以中和，并為空間配送覆蓋整個環(huán)境的冷空氣，從根本上解決虛擬化和高密度應(yīng)用所帶來的熱點問題；熱端冷卻單元通過吊頂式設(shè)計，無需占用任何額外的機房地面空間，有助于提高現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心環(huán)境的靈活性與可適應(yīng)性；冷端換熱輸送單元可支持多臺熱端冷卻單元，熱端冷卻單元制冷劑輸出0-100%可調(diào)節(jié)，無最低負載要求，其散熱能力強；冷端換熱輸送單元和熱端冷卻單元系統(tǒng)的靈活配置真正實現(xiàn)了模塊化的擴容，為整個機房制冷系統(tǒng)提供更大、更簡便的冗余；制冷系統(tǒng)中所采用的制冷劑為無毒四氟乙烷，即使發(fā)生泄漏，也不會對IT設(shè)備造成任何影響，并且其臭氧層潛在消耗為零，在機房熱交換中低壓制冷劑在常溫下會轉(zhuǎn)變成氣態(tài)，這使得機房中的精密電子設(shè)備更安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)本實用新型的機房空調(diào)機組的模型原理圖；
[0017]圖2是一種使用本實用新型的機房空調(diào)機組的具體布置示意圖。
[0018]主要附圖標(biāo)記說明:
[0019]10-冷端換熱輸送單元，101-冷端換熱器，102-儲液罐，103-電磁液位計，104-驅(qū)動泵，105-減震管，106-過濾器，107-干燥過濾器，20-熱端冷卻單元，30-流量分配單元，301-流量調(diào)節(jié)閥，401-液管部分，402-氣管部分。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實用新型的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0021]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0022]如圖1所示，根據(jù)本實用新型【具體實施方式】的一種機房空調(diào)機組，其能夠?qū)C房60內(nèi)的機柜601 (參見圖2)進行冷卻，機房空調(diào)機組包括冷端換熱輸送單元10、熱端冷卻單元20以及制冷劑循環(huán)管路，制冷劑循環(huán)管路具體包括液管部分401和氣管部分402，其中，熱端冷卻單元20可以并聯(lián)設(shè)置多個，比如1-16個任意數(shù)目，熱端冷卻單元20的數(shù)目根據(jù)機房內(nèi)的機柜個數(shù)確定，熱端冷卻單元20分別與對應(yīng)的機柜的熱源通過熱管對接，機柜的熱源迅速通過熱管傳遞給熱端冷卻單元20進行熱交換，同時，經(jīng)過熱端冷卻單元20冷卻后的氣流從熱端冷卻單元20排出釋放到機房60內(nèi)環(huán)境(參見圖2中箭頭方向)，此時，液管部分401內(nèi)的制冷劑需要通過若干個流量分配單元30分配給每個熱端冷卻單元20，流量分配單元30根據(jù)每個熱端冷卻單元20需要的冷量調(diào)節(jié)制冷劑的流量，流量分配單元可以選用流量調(diào)節(jié)閥301。制冷劑吸熱氣化后進入冷端換熱輸送單元10與冷凍水進行熱交換，再進行上述重復(fù)循環(huán)。
[0023]作為一種優(yōu)選實施例，冷端換熱輸送單元10包括冷端換熱器101、儲液罐102、電磁液位計103、驅(qū)動泵104、減震管105、過濾器106、干燥過濾器107及單向閥108，冷端換熱器101能夠與冷凍機組(圖中未示出)的冷凍水的進出水對應(yīng)接通，圖中501為冷凍水出水管，502為冷凍水進水管，在冷凍水出水管501與冷凍水進水管502之間接入比例三通調(diào)節(jié)閥503用來控制冷端換熱器101內(nèi)的冷凍水的溫度。本機房空調(diào)機組的制冷劑采用四氟乙烷，在冷端換熱輸送單元10里利用冷凍水的能量在冷端換熱器101里將常溫的低壓制冷劑冷凝成機房高于露點溫度的液體，依靠制冷劑本身的重力作用儲存在儲液罐102中，儲液罐102可以并列設(shè)計多個，本實施例以3個為例，為了控制儲液罐102中制冷劑的量，在儲液罐102的側(cè)面安裝電磁液位計103。制冷劑在制冷劑循環(huán)管路中的循環(huán)動力來自驅(qū)動泵104，驅(qū)動泵104接入儲液罐102與熱端換熱器201之間的液管部分401，在驅(qū)動泵104的兩端的液管部分分別接入減震管105，儲液罐102與驅(qū)動泵104之間的液管部分接入過濾器106對制冷劑進行過濾，最后在液管部分內(nèi)的制冷劑進入流量分配單元30前依次接入干燥過濾器107、單向閥108。經(jīng)過熱端冷卻單元20的制冷劑通過氣管部分402進入冷端換熱器101進行下一次循環(huán)。熱端冷卻單元20由熱端換熱器201和變速風(fēng)扇部件組成。
[0024]上述方案中，在儲液罐102兩端、電磁液位計103兩端、干燥器106兩端、熱端換熱器201兩端分別接入球閥(圖中未標(biāo)記)，在冷端換熱輸送單元10內(nèi)的制冷劑進出端分別接入球閥和電磁閥(圖中未標(biāo)記)，在流量分配單元30內(nèi)的流量調(diào)節(jié)閥301之前也可以接入電磁閥。
[0025]如圖2所示，該機房空調(diào)機組特別適用于中高密度服務(wù)器機房和數(shù)據(jù)中心，能夠從源頭捕獲高達75kW的IT設(shè)備排出的熱空氣并加以中和，并為IT空間配送覆蓋整個環(huán)境的冷空氣，從根本上解決虛擬化和高密度應(yīng)用所帶來的熱點問題，為了高熱密度制冷需求，冷端換熱輸送單元和熱端冷卻單元系統(tǒng)將冷量直接送到機房最需要制冷的熱點，而且相對傳統(tǒng)的機房專用空調(diào)節(jié)省電能。同時，冷端換熱輸送單元與熱端冷卻單元包含集成式熱量遏制系統(tǒng)，可避免冷熱氣流混合，從而提高制冷效果的可預(yù)測性。具體安裝該機房空調(diào)機組時，每個熱端冷卻單元20分別固定于對應(yīng)的機柜601頂部或固定于熱通道上方的天花板上，這種吊頂式設(shè)計無需占用任何額外的機房地面空間，有助于提高現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心環(huán)境的靈活性與可適應(yīng)性。冷端換熱輸送單元10可支持多臺熱端冷卻單元20，其散熱能力高達75kW，熱端冷卻單元制冷劑輸出0-100%可調(diào)節(jié)，無最低負載要求，并可安裝于IT環(huán)境或相鄰空間，從而進一步提聞IT設(shè)備的機房空間利用率。
[0026]冷端換熱輸送單元10置于設(shè)備間70，冷端換熱輸送單元10和熱端冷卻單元20系統(tǒng)的靈活配置真正實現(xiàn)了模塊化的擴容，為整個機房制冷系統(tǒng)提供更大、更簡便的冗余。而且，冷端換熱輸送單元10和熱端冷卻單元20系統(tǒng)終端體積小，不占用地板空間，相對只用傳統(tǒng)機房專用空調(diào)，冷端換熱輸送單元10和熱端冷卻單元20系統(tǒng)的加入大大提高的機房面積的使用率。制冷劑循環(huán)管路為銅管，以確保制冷終端所需冷量，以及保持制冷劑溫度高于露點溫度，消除在機房中產(chǎn)生冷凝水的顧慮，消除了漏水對IT設(shè)備所造成的安全隱患。
[0027]制冷系統(tǒng)中所采用的制冷劑為無毒四氟乙烷(R134a)，即使發(fā)生泄漏，也不會對IT設(shè)備造成任何影響，并且其臭氧層潛在消耗為零，在機房熱交換中低壓制冷劑在常溫下會轉(zhuǎn)變成氣態(tài)，這使得機房中的精密電子設(shè)備更安全。
[0028]前述對本實用新型的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本實用新型限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本實用新型的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實用新型的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本實用新型的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種機房空調(diào)機組，其能夠?qū)C房內(nèi)的機柜進行冷卻，其特征在于，所述機房空調(diào)機組包括: 冷端換熱輸送單元，其包括冷端換熱器，所述冷端換熱器能夠與冷凍機組的進出水對應(yīng)接通； 熱端冷卻單元，其包括熱端換熱器，所述熱端冷卻單元與所述機柜的熱源通過熱管對接; 制冷劑循環(huán)管路，其包括液管部分和氣管部分，所述冷端換熱器的出口端通過所述液管部分與所述熱端換熱器的進口端接通，所述熱端換熱器的出口端與所述冷端換熱器的進口端接通，氣態(tài)制冷劑在所述冷端換熱器內(nèi)能夠與所述冷凍機組的冷凍水進行熱交換，液態(tài)制冷劑在所述熱端換熱器內(nèi)與所述機組的熱源進行熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機房空調(diào)機組，其特征在于，所述冷端換熱輸送單元還包括儲液罐，所述儲液罐接入所述液管部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機房空調(diào)機組，其特征在于，所述冷端換熱輸送單元還包括驅(qū)動泵，所述驅(qū)動泵接入所述儲液罐與所述熱端換熱器之間的液管部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機房空調(diào)機組，其特征在于，在所述驅(qū)動泵的兩端的液管部分分別接入減震管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機房空調(diào)機組，其特征在于，所述液管部分接入與所述儲液罐并聯(lián)設(shè)置的電磁液位計。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機房空調(diào)機組，其特征在于，所述液管部分還接入過濾器、干燥過濾器、單向閥及電磁閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的機房空調(diào)機組，其特征在于，所述熱端冷卻單元為多個且并聯(lián)設(shè)置，每個熱端冷卻單元的熱端換熱器的進口端與所述液管部分通過流量分配單元接通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機房空調(diào)機組，其特征在于，所述流量分配單元為流量調(diào)節(jié)閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機房空調(diào)機組，其特征在于，每個熱端冷卻單元分別固定于對應(yīng)的機柜頂部，所述冷端換熱輸送單元置于設(shè)備間，所述制冷劑循環(huán)管路為銅管；所述制冷劑米用四氟乙燒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的機房空調(diào)機組，其特征在于，所述冷端換熱器通過比例三通調(diào)節(jié)閥與所述冷凍機組的進出水對應(yīng)接通。
【文檔編號】H05K7/20GK203823985SQ201420260407
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】陳越增, 汪志強 申請人:寧波惠康實業(yè)有限公司