[發明專利]一種冷風型自然冷卻裝置

在審

• 申請號: 201710043715.9
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106642394A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 劉涵佑
• 申請（專利權）人: 劉涵佑
• 主分類號: F24F1/02
• 分類號: F24F1/02;F24F11/00
• 代理公司: 大連一通專利代理事務所(普通合伙)21233
• 代理人: 郭麗華

技術領域 本發明涉及一種室內空調裝置，特別是用于制冷的室內空調裝置。

背景技術 在一年四季均需要制冷的工藝場所，如數據中心，啤酒廠、電池廠、制藥、化工等，因其有持續發熱體的存在，而又需要保持恒溫，尤其是在冬季需要維持室內較低溫度(-5℃～25℃)的情況下，一般采用直膨式空調或者采用冷水機組進行制冷，無論哪一種情況，都存在機組COP值較低、綜合能耗高的問題，即使在冬季有充分的室外免費冷源的情況下，卻不能利用室外免費冷源，依然采用高功耗的方式進行制冷，導致了大量的能源浪費。除此之外，在數據中心領域，隨著服務器集成度的提高，數據中心機房單機架的功率大幅提升。據統計，現在最新的刀片式服務器機架功率高達15kW，臺式服務器機架功率為1.5kW，模塊式服務器機架功率為5kW。高耗電必然產生高發熱量，這使得局部發熱量急劇增加，機柜內部溫度梯度變化大，通風降溫處理變得更為復雜。據相關數據顯示，我國有近33％的機房曾因局部熱點問題而出現過宕機現象。

從目前看來，空調系統制冷量或送風量設計過小、機房大環境氣流組織不合理、機柜內部小環境氣流組織不合理、機柜發熱量過大、機柜排列過于密集等問題是導致局部熱點的主要原因。由于局部“熱點”問題的存在，制冷設備供應商與數據中心用戶提出了很多的解決方案，但是其中絕大多數方案是針對“熱區”，甚至是針對整個“機房”而言的，例如：當某個機柜出現過熱現象時，管理人員將機房的控制溫度降低或者直接增加空調機。上述解決方案雖然對改善局部熱點問題發揮了一定的作用，但同時也容易導致機房過冷，或能耗過高。數據中心的溫度過低，也可能破壞數據處理，導致系統為保護硬件不受損壞而關閉，或損壞系統中的組件，同時也造成了大量能源的浪費。另外，針對一些采用直膨式空調制冷的老舊機房，其布置空間有限，機房設計之初也并未考慮電量未來擴容的預留，導致未來無法增加大型節能機組及空調，因此節能改造的方案十分有限。

發明內容 本發明的目的在于提供一種可使常年需制冷的工藝場所充分利用室外低溫免費冷源進行冷卻并解決局部熱點問題的冷風型自然冷卻裝置。

本發明主要是：在夏季室外溫度高于機房規定的制冷溫度時，通過對室內循環風的擾流作用，將部分高溫機柜附近不流通的熱空氣與周圍較低溫度的環境空氣進行充分混合換熱，解決局部熱島問題；在室外溫度低于機房環境溫度時，如夏季的夜間或過渡季，設備經過多層的過濾，除塵后直接引進低于室內環境溫度的室外空氣為機房進行制冷，更有利于解決局部熱島問題；最后在冬季室外溫度較低時，利用室外低溫空氣作為冷源與室內循環空氣進行換熱，替代空調機組，起到節能降耗作用。

本發明主要包括：箱體、熱管、風機、電動風閥和帶中效過濾器的風口百葉(以下簡稱風口百葉)。其中箱體是由框架和鋼板構成的中空殼體，該箱體內部有上、中、下三層，并由內部隔板分隔成五個同一層隔離、上下層連通的格子空間。最好內部隔板采用兩側外護板中間填充保溫棉的復合板。該箱體的左、右兩側與中層對應的殼體上各開有一個通孔，這兩通孔分別為室外風入口和室外風出口，其中，右側的室外風出口上設有電動風閥。該箱體的前側與下層對應的殼體上開有一個通孔，該通孔為室內風入口，其上設有風口百葉。該箱體的頂部殼體上開有一個通孔，該通孔為室內風出口。該箱體內部的上層空間，設有兩個與箱體內部的中層空間相連通的電動風閥，該兩電動風閥相鄰的兩個直角為對頂角，除電動風閥外的部分均設有內部隔板。該箱體內部的中層空間右側一半格子里設有橫置的熱管，該熱管沿前后方向傾斜布置，且冷凝段高于蒸發段，冷凝段和蒸發段之間設有隔板，最好熱管采用錯排布置且冷凝段設有導流板。所述熱管的冷凝段位于風機D和殼體右側電動風閥之間，三者之間未設隔板；所述熱管的蒸發段與風機C均位于箱體的前側，且二者之間設有隔板，該蒸發段的頂部是箱體上層空間的電動風閥B。該箱體中層空間的另一半即左側格子里設有兩臺固定在水平隔板上的風機，其中風機D的頂部是箱體上層空間的電動風閥A；風機C的出風口斜向上，并對準箱體上層空間的電動風閥A。該箱體內部的下層空間由隔板分隔為前后兩個完全獨立的格子空間，前側格子里設有固定在水平隔板上的風機A和風機B，其中風機A的出風口豎直向上，其頂部是箱體中層空間熱管的蒸發段，二者之間未設隔板。上述風機B的出風口斜向上對準熱管的蒸發段，該風機B的頂部是箱體中層空間的風機C，二者之間設有隔板。最好，所述風機A、風機B和風機C、風機D均為變頻風機。

本發明與現有技術相比具有如下優點：