[發明專利]數據中心專用重力式熱管復合蒸發式冷凝器的空調系統

在審

• 申請號: 201410548875.5
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104482687A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 黃翔;折建利;宋姣姣;韓正林
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: F25B25/00
• 分類號: F25B25/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于空調制冷設備技術領域，具體涉及一種數據中心專用重力式熱管復合蒸發式冷凝器的空調系統。

背景技術

隨著我國信息化的深入及快速發展，越來越多的用戶需要大量的數據處理及信息交換，因此越來越多的企業開始數據中心的建設。由于越來越多的通訊設備投入運行，使得數據中心的工作負荷不斷增加。數據中心內維持適合的溫濕度是通訊設備穩定工作的保障，因此數據中心降溫問題越來越重要。據統計，數據中心空調系統的用電量占整個數據中心的40％，傳統的精密空調已經遠遠不能滿足節能要求。

針對數據中心內設備集中區域顯熱量大、潛熱量小，形成機器小環境，而其余區域形成數據中心大環境的特點，采用重力式熱管復合蒸發式冷凝器的空調系統不僅能滿足數據中心大、小環境不同的溫濕度要求，還可以在提高制冷效果的同時降低能耗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種數據中心專用重力式熱管復合蒸發式冷凝器的空調系統，不僅能滿足數據中心大、小環境不同的溫濕度要求，還可以在提高制冷效果的同時降低能耗。

本發明所采用的技術方案是，數據中心專用重力式熱管復合蒸發式冷凝器的空調系統，包括有兩級蒸發冷卻-機械制冷聯合空調系統和重力式熱管換熱器；兩級蒸發冷卻-機械制冷聯合空調系統由設置于數據中心內的兩級蒸發冷卻-機械制冷聯合空調機組和設置于數據中心外的蒸發式冷凝器連接組成；兩級蒸發冷卻-機械制冷聯合空調機組通過送風管與數據中心大環境內架空地板上設置的多個送風口連接，兩級蒸發冷卻-機械制冷聯合空調機組通過回風管與數據中心天花板內設置的排風管連接，數據中心天花板上設置有多個回風窗，多個回風窗分別通過風管與排風管連接；重力式熱管換熱器設置于數據中心機器小環境的機柜內。

本發明的特點在于：

其中的兩級蒸發冷卻-機械制冷聯合的空調機組，包括有機組殼體，機組殼體相對的兩側壁上分別設置有新風口、送風口，機組殼體內按新風進入后流動方向依次設置有過濾器、壓入式風機、間接蒸發冷卻器、蒸發器和壓縮機以及直接蒸發冷卻器；送風口與送風管相連接；壓入式風機上方對應的機組殼體頂壁上設置有回風口，回風口與回風管相連接，回風管上設置有風閥；間接蒸發冷卻器上部對應的機組殼體頂壁上設置有排風口a。

過濾器采用粗效過濾器、中效過濾器、高中效過濾器、亞高效過濾器或高效過濾器；壓入式風機采用軸流風機或離心風；壓入式風機外接變頻器。

其中的間接蒸發冷卻器，包括有換熱單元，換熱單元的上方依次設置有布水器b及擋水板b，換熱單元的下方設置有水箱b，水箱b通過第一供水管與布水器b連接，第一供水管上設置有循環水泵b；直接蒸發冷卻器，包括有直接蒸發冷卻器填料和擋水板a，直接蒸發冷卻器填料的上方設置有布水器a，直接蒸發冷卻器填料和擋水板a的下方設置有水箱a，水箱a通過第二供水管與布水器a連接，第二供水管上設置有循環水泵a。

直接蒸發冷卻器填料和擋水板a采用有機填料、無機填料、天然植物纖維填料或金屬填料；水箱b和水箱a內均設置有水質過濾器。

蒸發器的出水口處設置有膨脹閥，壓縮機與蒸發式冷凝器連接，蒸發器、壓縮機、蒸發式冷凝器及膨脹閥依次連接構成閉合回路，組成機械制冷系統。

蒸發式冷凝器，包括有冷凝器殼體，冷凝器殼體側壁上設置有進風口，冷凝器殼體的頂壁上設置有排風口b，排風口b內設置有風機，冷凝器殼體內設置有冷卻裝置；冷卻裝置，包括有蒸發式冷凝器填料，蒸發式冷凝器填料的上方依次設置有布水器c及擋水板c，蒸發式冷凝器填料的下方依次設置有冷凝盤管及水箱c，冷凝盤管的進水端通過第一水管與蒸發器的出水口連接，冷凝盤管的出水端通過第二水管與壓縮機連接，水箱c通過第三供水管與布水器c連接，第三供水管上設置有循環水泵c。

蒸發式冷凝器填料采用有機填料、無機填料、天然植物纖維填料或金屬填料；水箱c內設置有水過濾器。

重力式熱管換熱器的下部穿過機柜頂部隔板門并與頂部隔板門固接，重力式熱管換熱器由多根相互平行、豎直放置的重力式熱管組成。

重力式熱管，包括有管殼，管殼的下端設置有端蓋，管殼外壁的中部設置有隔板；管殼內填充有工作液，管殼內的下段為蒸發段，管殼內的上段為冷凝段；重力式熱管的蒸發段均置于機柜內。

本發明的有益效果在于：

(1)本發明的空調系統采用重力式熱管換熱技術和蒸發式冷凝技術，實現了熱管模式和制冷模式相結合；同時，將蒸發冷卻與機械制冷一體化，利用自然冷源與壓縮機循環供冷，進一步達到節能的目的。