模块化数据中心机房空调系统的制作方法
模块化数据中心机房空调系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种模块化数据中心机房空调系统，包括室内装置和室外装置，室内装置包括安装支架以及制冷换热器，其中安装支架设于机房地板上，其左右两侧适合面对面或背靠背地相对布置两排机柜；制冷换热器与机柜的排向方向一致地左右设有两排，分别相对安装在安装支架上，且制冷换热器在安装支架的安装位置满足：制冷换热器的出风口或进风口与机柜的进风口或出风口之间直接相通或通过共用的封闭通道相通。本发明的模块化数据中心机房空调系统在独立的室内装置安装完成后，能够便于数据中心服务器机柜与其结合形成服务器与室内装置的气流冷却循环系统，从服务器出来的热风以尽可能短的路程进入室内制冷系统，并最大程度地消除室内空调中冷空气与热空气混合而造成的能量损失。
【专利说明】模块化数据中心机房空调系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据中心机房用空调领域，具体是一种模块化数据中心机房空调系统。
【背景技术】
[0002]近年来，数据中心快速发展，其内部热密度快速上升，加上节能减排压力的不断增力口，传统机房专用空调机越来越不适应数据中心机房的要求，特别是节能性要求与制冷密度的要求，传统机房空调产品(指产品标准:GB/T19413-2010所述包含的空调产品)由室内机和室外机组成，其中室外机比较简单，仅包含冷凝器和冷凝风机，而室内机比较复杂，包含:压缩机、蒸发器、膨胀阀、控制系统。其中室内机一般做成立柜形式，安装于机房的四周或机房中间区域适当地方。这种系统结构的主要缺点是:送风距离长、机器内部空气阻力损失大、为避免冷热空气混合而造成能耗，需要设计采用高架地板或者接风管并对气流通道上相关地方采用冷热风隔离的其它一系列措施，这就造成机房空调系统占用空间大、造成空气循环系统的风机的功率比较大、成本高。
[0003]随着机房服务器的密度增加、发热量增大,机房的热密度增大,传统机房空调设备越来越不能满足机房制冷的需要。例如:由于数据中心热负荷非常大，有时即使在机房的四周摆满了空调系统，仍不能满足制冷量的要求，即使在机房中间也安装空调机也仍然满足不了机房热负荷的需要。
[0004]为改进传统机房空调产品的不足，市场上出现了“行间空调设备”，这种空调设备设计成方便于安装在服务器机柜行间的方式，借助于冷通道封闭或热通道封闭装置，使这种空调设备的空气循环系统的风机(安装于行间空调机内部)的功率消耗降低了，另外，由于冷热通道封闭装置的应用避免了冷热空气的混合，从而提高了设备的制冷效率。
[0005]不过，由于行间空调过于追求紧凑，使其维护方便性降低，此外，内部的空气阻力提升，因此循环风机的消耗功率仍较大；另外，行间空调机的总占地面积相对仍较大；行间空调机安装于机柜行之中，也使得空调机的安装、维护或机柜内服务器的安装维护的方便性降低。
[0006]为了尽可能节能，市场上出现了“背板空调”的方式。这种机房制冷方式是将制冷换热器盘管直接安装在服务器机柜的背面门板之上，这样，从服务器出来的热风直接到达制冷换热器并被换热器内部的冷媒冷却，然后排出背板。由于需要为每个机柜连接冷媒管路，这样造成与一排(一行)服务器机柜直接连接的管路过多，管路系统复杂，较多的管路阀门也造成管路系统阻力的增加以及可靠性降低。并且如果需要将其中某个服务器机柜移出(维护或更换)，也不方便。还有，背板上的热交换器由于离机柜内部的服务器的排风口过近，造成换热器的受风不均匀，从而降低了换热器的换热效率。
[0007]此外，由于服务器后部的门板的结构或承重等方面的原因，安装于背板上的制冷换热器的制冷能力受到限制，服务器机柜内部的发热量难以提升到较高的水平(例如:很难做到每个机柜20kW发热量以上)。[0008]中国专利文献CN102128489B公开了一种数据中心分散式空调系统改良结构，包括若干个精密空调换热器及柜顶空调蒸发器，所述精密空调换热器的冷冻水冷凝端一与室外制冷系统的换热蒸发器交换，还包括冷媒循环系统，所述若干个柜顶空调蒸发器并联于冷媒循环系统中，每个柜顶空调蒸发器的入口端都设有一个阀门，所述冷媒循环系统的冷凝端二与一中间换热器的蒸发端进行热交换，所述中间换热器的冷冻水冷凝端三与室外制冷系统的换热蒸发器热交换。每个柜顶空调蒸发器上设有主风口及朝向相邻两侧机柜的两个辅助风口，主风口及两个辅助风口的开关状态由空调系统的控制系统独立智能控制。该现有技术中的机柜主要是通过设置在机柜周围的精密空调换热器进行散热，而对于机柜的热点部位则通过设置在机柜顶部的柜顶空调蒸发器进行辅助散热，这样的结构虽然解决了机房内机柜局部过热问题，但是由于该现有技术中的精密空调换热器设置在一排机柜的一侦牝使得精密空调换热器与各个机柜之间的送风、回风距离长，致使精密空调换热器的送风机功率消耗大，更重要的精密空调换热器送出的冷风不能满足高密度数据中心中各个机柜散热的需要。虽然该现有技术在每个机柜的柜顶均设置了柜顶空调蒸发器，来解决机柜上的局部过热的问题，但是由于精密空调换热器与机柜、柜顶空调蒸发器与机柜之间存在冷、热风混合而造成能量损失，达不到空调领域所要求的节能环保，此外精密空调换热器与柜顶空调蒸发器的同时设置，不仅使得空调系统结构复杂，大大占用了数据中心机房内的空间，而且还增加了空调系统以及机房楼面的购置成本。
【发明内容】
[0009]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的数据中心机房空调系统不仅结构复杂，存在冷、热风混合而导致能量损失，能耗高，且不易实现模块化安装管理的问题，提供一种结构简单紧凑，冷、热风分隔开的、更节能的、便于数据中心模块化的模块化数据中心机房空调系统。
[0010]为解决上述技术问题，本发明的一种模块化数据中心机房空调系统，包括室内装置和室外装置，所述室内装置包括:
[0011]安装支架，设于机房地板上，所述安装支架的左右两侧适合面对面或背靠背地相对布置两排机柜；
[0012]制冷换热器，与所述机柜的排向方向一致地左右设有两排，分别相对安装在所述安装支架上，且所述制冷换热器在所述安装支架的安装位置满足:所述制冷换热器的出风口或进风口与所述机柜的进风口或出风口之间直接相通或通过共用的封闭通道相通。
[0013]两排所述制冷换热器呈“A”形相对设置在所述安装支架的上部，所述安装支架的前后端设有下部封闭板，两排所述制冷换热器的前后端也设有上部封闭板，所述封闭通道由所述机柜、所述下部封闭板、所述上部封闭板、以及所述制冷换热器直接围成。
[0014]两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架的上部，所述安装支架的前后端设有下部封闭板，两排所述制冷换热器的前后端，以及顶部均设有上部封闭板，所述封闭通道由所述机柜、所述下部封闭板、所述上部封闭板、以及所述制冷换热器直接围成。
[0015]两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架的左右两侧，适合同侧布置的所述机柜的正面或背面紧贴连通式安装。[0016]设置在所述安装支架前后两端的所述下部封闭板至少有一所述下部封闭板为可滑动开启式的门板。
[0017]所述室内装置还包括制冷风机，所述制冷风机安装在安装支架上，靠近所述制冷换热器的进风侧或出风侧。
[0018]所述制冷风机设有两排，分别紧贴所述制冷换热器安装。
[0019]所述安装支架与所述机柜之间还设有密封材料。
[0020]所述室内装置还具有一套控制系统，所述控制系统包括一套微型电脑控制器、I个以上的温度传感器，以及若干积水探测器，所述积水探测器安装于所述制冷换热器上的接水盘内，所述温度传感器均匀分布在所述机柜的进风位置，所述微型电脑控制器通过通讯接口将积水信号与温度信号传输给室外装置控制器及机房控制系统。
[0021]所述室内装置包括所述制冷换热器和所述制冷风机，所述室外装置包括压缩机、冷凝器、冷凝风机、膨胀阀，其中所述制冷换热器的出口通过第一管路与所述压缩机的入口相连通，所述压缩机的出口通过第二管路与所述冷凝器的入口相连通，所述冷凝器的出口通过第三管路与所述膨胀阀的入口连通，所述膨胀阀的出口通过第四管路与所述制冷换热器的入口连通。
[0022]所述制冷换热器为蒸发器。
[0023]所述制冷换热器为冷水冷却式表冷换热器。
[0024]所述室外装置中还设有制冷剂泵自然冷却系统，所述制冷剂泵冷却循环系统包括与所述膨胀阀并联设置的制冷剂泵，以及连通于所述冷凝器和所述膨胀阀之间的储液器，所述储液器包括液相区和气相区，所述制冷剂泵的入口通过膨胀阀第一旁通管路与所述储液器的液相区连通，所述制冷剂泵的出口与所述第四管路连通，所述冷凝器与冷凝风机的出口与所述储液器的气相区连通，所述膨胀阀第一旁通管路上设有第一控制阀；
[0025]所述制冷剂泵冷却循环系统还包括设于所述第一管路上的第二控制阀，以及与所述压缩机并联设置的第一止回阀，所述第一止回阀的入口与所述第一管路连通，所述第一止回阀的出口通过所述压缩机旁通管路与所述第二管路连通。
[0026]所述室外装置中集成有自然流动冷却循环系统，所述自然流动冷却循环系统包括与所述膨胀阀以及所述制冷剂泵并联设置的第三控制阀，所述第三控制阀的出口与所述第四管路连通，所述第三控制阀的入口通过膨胀阀第二旁通管路与所述储液器的所述液相区连通。
[0027]所述室外装置还包括紧挨所述冷凝器设置的喷雾冷却节能模块，所述喷雾冷却节能模块包括冷水管，所述冷水管上设有用于将冷水雾化的高压水泵以及与所述高压水泵出口连通的喷嘴。
[0028]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0029]1、在本发明中，制冷换热器成排安装于安装支架上形成一个模块整体，使用时，仅需将机柜紧贴布置在安装支架的左右两侧，并能与制冷换热器之间相通或间接封闭相通，因此，便于数据中心服务器机柜与本发明的模块整体结合形成服务器冷却气流循环系统，同时，直接或间接封闭相通能使服务器机柜Fl内的热风以尽可能短的路程进入室内制冷系统，并最大程度地消除室内空调中冷空气与热空气混合而造成的能量损失。这样，一套空调设备与若干服务器与机柜及相关装置形成一个完整的“微模块”，容易实现多个“微模块”复制成为大型数据中心，便于数据中心的标准化、通用化，更大程度地实现数据中心设施的工厂化生产，减少数据中心现场安装的工作量，缩短数据中心建造周期并节约投资。
[0030]2、在本发明中，两排制冷换热器呈“A”形相对设置在所述安装支架的顶部，这种设置方式的优势是能够使空气流线更加自然、顺畅、更符合冷热空气自然流动的方向和形状。
[0031]3、在本发明中，由于安装支架、机柜、蒸发器(或冷水冷却表冷换热器)、以及封闭板形成密闭通道，因此，可以直接利用机柜内的风机送风，从而省去蒸发器(或冷水冷却表冷换热器)处风机的设置，使室内装置的结构简单紧凑，节约了成本，同时，将膨胀阀移至室外装置内后，进一步精简了室内装置的结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0033]图1是本发明的机柜面对面形成冷通道封闭的示意图；
[0034]图2本发明的机柜背靠背形成热通道封闭的示意图；
[0035]图3是本发明的模块化数据中心机房空调系统的实施例二的立体图(布置了机柜)；
[0036]图4是图3的横剖视图；
[0037]图5本发明的模块化数据中心机房空调系统的实施例一的立体图(布置了机柜)；
[0038]图6是图5的横剖视图；
[0039]图7是本发明的制冷系统的示意图；
[0040]图8本发明的喷雾冷却节能模块的示意图；
[0041]图9本发明的模块化数据中心机房空调系统的实施例三的立体图。
[0042]图中附图标记表示为:
[0043]A-室外装置、Al-压缩机、A2-冷凝器、A3-膨胀阀、A5-第二止回阀；
[0044]B-室内装置、B1-蒸发器、B2-接水盘、B3-制冷风机；
[0045]Cl-制冷剂泵、C2-储液器、C21-液相区、C22-气相区、C3-第一控制阀、C4-第二控制阀、C5-第一止回阀；
[0046]D1-第三控制阀；
[0047]E-喷雾冷却节能模块、El-冷水管、E2-进水阀、E3-水过滤器、E4-高压水泵、E5-水压调节阀、E6-喷嘴、E7-排污阀；
[0048]Fl-机柜、F2-封闭通道、F3-安装支架、F4a_下部封闭板、F4b_上部封闭板、F5_门板；
[0049]11-第一管路、12-第二管路、13-第三管路、14-第四管路、15-膨胀阀第一旁通管路、16-压缩机旁通管路、17-膨胀阀第二旁通管路。
【具体实施方式】
[0050]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0051]实施例1[0052]如图5和图6所示，本实施例1的一种模块化数据中心机房空调系统，包括室内装置B和室外装置A，所述室内装置B包括
[0053]安装支架F3，设于机房地板上，所述安装支架F3的左右两侧适合面对面或背靠背的相对布置两排机柜Fl ；
[0054]制冷换热器:与所述机柜Fl的排向方向一致地左右设有两排，分别相对安装在所述安装支架F3上，且两排所述制冷换热器呈“A”形相对设置在所述安装支架F3的上部，所述安装支架F3的前后端设有下部封闭板F4a，两排所述制冷换热器的前后端也设有上部封闭板F4b，所述封闭通道F2由所述机柜Fl、所述下部封闭板F4a、所述上部封闭板F4b、以及所述制冷换热器直接围成。在本实施例中，所述制冷换热器为蒸发器BI，且两排所述蒸发器BI呈“A”形相对设置在所述机柜Fl的顶部，这种设置方式的优势是能够使空气流线更加自然、顺畅、更符合冷热空气自然流动的方向和形状。本发明的制冷换热器成排安装于安装支架上形成一个模块整体，使用时，仅需将机柜紧贴布置在安装支架的左右两侧，因此，便于数据中心服务器机柜Fl与本发明的模块整体结合形成服务器冷却气流循环系统，同时，封闭通道的形成，以及制冷换热器设置在安装支架的上部，能使服务器机柜Fl内的热风以尽可能短的路程进入室内制冷系统，并最大程度地消除室内空调中冷空气与热空气混合而造成的能量损失。本实施例1的方案非常适合高度较高，占地面积小的机房。
[0055]为了方便检修，设置在所述安装支架F3前后两端的所述下部封闭板F4a至少有一所述下部封闭板F4a设置为可滑动开启式的门板F5。
[0056]进一步地，所述室内装置B还包括制冷风机B3，所述制冷风机B3安装在安装支架F3上，靠近制冷换热器的进风侧或出风侧设置。在本实施例中，优选所述制冷风机B3设有两排，且分别紧贴所述制冷换热器安装，当然所述制冷风机B3也可以仅水平设置一排，且处于安装支架F3的上部和呈“A”形布置的制冷换热器的下端。在本实施例中，所述制冷换热器为蒸发器BI，所述蒸发器BI下还设有接水盘。
[0057]为了实现合理的模块化，从而方便在产业上应用，每排所述机柜Fl的数量可以为4至20个。在本实施例中，每排所述机柜Fl的数量优选为16个,每8个所述机柜Fl形成一组，每组所述机柜Fl对应一套所述室内装置B的所述蒸发器BI。
[0058]进一步，为了防止空气不经过蒸发器BI直接离开封闭通道，所述安装支架F3与所述机柜Fl之间还设有密封材料。
[0059]所述室内装置B还具有一套控制系统，所述控制系统包括一套微型电脑控制器、I个以上的温度传感器，以及每个接水盘各一个的积水探测器，所述积水探测器安装于所述蒸发器BI上的接水盘B2内，所述温度传感器均匀分布在所述机柜Fl的进风位置，所述微型电脑控制器通过通讯接口将积水信号与温度信号传输给室外装置控制器及机房控制系统。
[0060]如图7所示，所述室内装置B包括蒸发器BI和所述制冷风机B3，所述室外装置A包括压缩机Al、冷凝器A2、冷凝风机、膨胀阀A3，其中所述蒸发器BI的出口通过第一管路11与所述压缩机Al的入口相连通，所述压缩机Al的出口通过第二管路12与所述冷凝器A2的入口相连通，所述冷凝器A2的出口通过第三管路13与所述膨胀阀A3的入口连通，所述膨胀阀A3的出口通过第四管路14与所述蒸发器BI的入口连通。由于机柜F1、蒸发器B1、以及封闭板F4形成密闭通道，因此，可以直接利用机柜Fl内的风机送风，从而省去蒸发器BI处风机的设置，使室内装置的结构简单紧凑，节约了成本，同时，将膨胀阀A3移至室外装置A内后，进一步精简了室内装置的结构。
[0061]所述室外装置中还设有制冷剂泵自然冷却系统，所述制冷剂泵冷却循环系统包括与所述膨胀阀A3并联设置的制冷剂泵Cl，以及连通于所述冷凝器A2和所述膨胀阀A3之间的储液器C2，所述储液器C2包括液相区C21和气相区C22，所述制冷剂泵Cl的入口通过膨胀阀第一旁通管路15与所述储液器C2的液相区C21连通，所述制冷剂泵Cl的出口与所述第四管路14连通，所述冷凝器与冷凝风机A2的出口与所述储液器C2的气相区C22连通，所述膨胀阀第一旁通管路15上设有第一控制阀C3 ；
[0062]所述制冷剂泵冷却循环系统还包括设于所述第一管路11上的第二控制阀C4，以及与所述压缩机Al并联设置的第一止回阀C5，所述第一止回阀C5的入口与所述第一管路11连通，所述第一止回阀C5的出口通过所述压缩机旁通管路16与所述第二管路12连通。
[0063]所述室外装置A中集成有自然流动冷却循环系统，所述自然流动冷却循环系统包括与所述膨胀阀A3以及所述制冷剂泵Cl并联设置的第三控制阀D1，所述第三控制阀Dl的出口与所述第四管路14连通，所述第三控制阀Dl的入口通过膨胀阀第二旁通管路17与所述储液器C2的所述液相区C21连通。
[0064]如图7所示，所述室外装置还包括紧挨所述冷凝器A2设置的喷雾冷却节能模块E，所述喷雾冷却节能模块E包括冷水管El，所述冷水管El上设有用于将冷水雾化的高压水泵E4以及与所述高压水泵E4出口连通的喷嘴E6。
[0065]进一步地，如图8所示，所述喷雾冷却节能模块E还包括设置在所述冷水管El进水端的进水阀E2、连通于所述进水阀E2和所述高压水泵E4之间的水过滤器E3、设于所述高压水泵E4和所述喷嘴E6之间的水压调节阀E5以及设置在冷水管出水端的排污阀E7。
[0066]实施例2
[0067]如图3和4所示，与实施例1不同的是，在本实施例2中，两排所述制冷换热器还可以呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架F3的顶部，所述安装支架F3的前后端设有下部封闭板F4a，两排所述制冷换热器的前后端，以及顶部均设有上部封闭板F4b，所述封闭通道F2由所述机柜F1、所述下部封闭板F4a、所述上部封闭板F4b、以及所述制冷换热器直接围成。当然，蒸发器BI在安装支架F3上部的设置方式还有多种，这里不再叙述。
[0068]实施例3
[0069]如图9所示，与实施例1和2不同的是，两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架F3的左右两侧，适合同侧布置的所述机柜Fl的正面或背面紧贴连通。在本实施例3中，两排风机也是竖直紧贴所述制冷换热器安装在所述安装支架F3上，优选机柜Fl的背面与制冷换热器直接紧贴相通。本实施例3中的方案非常适合高度不太高的机房。
[0070]在以上三个实施例中，所述蒸发器BI还可以替换为冷水冷却表冷换热器。
[0071]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种模块化数据中心机房空调系统，包括室内装置(B)和室外装置(A)，其特征在于:所述室内装置(B)包括 安装支架(F3 )，设于机房地板上，所述安装支架(F3 )的左右两侧适合面对面或背靠背地相对布置两排机柜(Fl)； 制冷换热器，与所述机柜(Fl)的排向方向一致地左右设有两排，分别相对安装在所述安装支架(F3)上，且所述制冷换热器在所述安装支架(F3)的安装位置满足:所述制冷换热器的出风口或进风口与所述机柜(Fl)的进风口或出风口之间直接相通或通过共用的封闭通道(F2)相通。
2.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:两排所述制冷换热器呈“A”形相对设置在所述安装支架(F3)的顶部，所述安装支架(F3)的前后端设有下部封闭板(F4a)，两排所述制冷换热器的前后端也设有上部封闭板(F4b)，所述封闭通道(F2)由所述机柜(F1)、所述下部封闭板(F4a)、所述上部封闭板(F4b)、以及所述制冷换热器直接围成。
3.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架(F3)的上部，所述安装支架(F3)的前后端设有下部封闭板(F4a)，两排所述制冷换热器的前后端，以及顶部均设有上部封闭板(F4b)，所述封闭通道(F2)由所述机柜(F1)、所述下部封闭板(F4a)、所述上部封闭板(F4b)、以及所述 制冷换热器直接围成。
4.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架(F3)的左右两侧，适合同侧布置的所述机柜(Fl)的正面或背面紧贴连通式安装。
5.根据权利要求2或3所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:设置在所述安装支架(F3)前后两端的所述下部封闭板(F4a)至少有一所述下部封闭板(F4a)为可滑动开启式的门板(F5)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室内装置(B)还包括制冷风机(B3)，所述制冷风机(B3)安装在安装支架(F3)上，靠近所述制冷换热器的进风侧或出风侧。
7.根据权利要求6所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述制冷风机(B3)设有两排，分别紧贴所述制冷换热器安装。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述安装支架(F3)与所述机柜(Fl)之间还设有密封材料。
9.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室内装置(B)还具有一套控制系统，所述控制系统包括一套微型电脑控制器、I个以上的温度传感器，以及若干积水探测器，所述积水探测器安装于所述制冷换热器下部的接水盘B2内，所述温度传感器均匀分布在所述机柜(Fl)的进风位置，所述微型电脑控制器通过通讯接口将积水信号与温度信号传输给室外装置(A)控制器及机房控制系统。
10.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室内装置(B)包括所述制冷换热器和制冷风机(B3)，所述室外装置(A)包括压缩机(Al)、冷凝器(A2)、冷凝风机、膨胀阀(A3)，其中所述制冷换热器的出口通过第一管路(11)与所述压缩机(Al)的入口相连通，所述压缩机(Al)的出口通过第二管路(12)与所述冷凝器(A2)的入口相连通，所述冷凝器(A2)的出口通过第三管路(13)与所述膨胀阀(A3)的入口连通，所述膨胀阀(A3)的出口通过第四管路(14)与所述制冷换热器的入口连通。
11.根据权利要求ι-?ο中任一项所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述制冷换热器为蒸发器(BI)。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述制冷换热器为冷水冷却式表冷换热器。
13.根据权利要求10所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室外装置中还设有制冷剂泵自然冷却系统，所述制冷剂泵冷却循环系统包括与所述膨胀阀(A3)并联设置的制冷剂泵(Cl)，以及连通于所述冷凝器(A2)和所述膨胀阀(A3)之间的储液器(C2)，所述储液器(C2)包括液相区(C21)和气相区(C22)，所述制冷剂泵(Cl)的入口通过膨胀阀第一旁通管路(15)与所述储液器(C2)的液相区(C21)连通，所述制冷剂泵(Cl)的出口与所述第四管路(14)连通，所述冷凝器(A2)的出口与所述储液器(C2)的气相区(C22)连通，所述膨胀阀第一旁通管路(15)上设有第一控制阀(C3)； 所述制冷剂泵冷却循环系统还包括设于所述第一管路(11)上的第二控制阀(C4)，以及与所述压缩机(Al)并联设置的第一止回阀(C5)，所述第一止回阀(C5)的入口与所述第一管路(11)连通，所述第一止回阀(C5 )的出口通过所述压缩机旁通管路(16 )与所述第二管路(12)连通。
14.根据权利要求13所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室外装置(A)中集成有自然流动冷却循环系统，所述自然流动冷却循环系统包括与所述膨胀阀(A3)以及所述制冷剂泵(Cl)并联设置的第三控制阀(D1)，所述第三控制阀(Dl)的出口与所述第四管路(14)连通，所述.第三控制阀(Dl)的入口通过膨胀阀第二旁通管路(17)与所述储液器(C2)的所述液相区(C21)连通。
15.根据权利要求10所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室外装置还包括紧挨所述冷凝器(A2)设置的喷雾冷却节能模块(E)，所述喷雾冷却节能模块(E)包括冷水管(E1)，所述冷水管(El)上设有用于将冷水雾化的高压水泵(E4)以及与所述高压水泵(E4)出口连通的喷嘴(E6)。
【文档编号】F24F13/30GK103471185SQ201310425083
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】倪赛龙 申请人:北京雅驿欣科技有限公司
【专利摘要】本发明涉及一种模块化数据中心机房空调系统，包括室内装置和室外装置，室内装置包括安装支架以及制冷换热器，其中安装支架设于机房地板上，其左右两侧适合面对面或背靠背地相对布置两排机柜；制冷换热器与机柜的排向方向一致地左右设有两排，分别相对安装在安装支架上，且制冷换热器在安装支架的安装位置满足：制冷换热器的出风口或进风口与机柜的进风口或出风口之间直接相通或通过共用的封闭通道相通。本发明的模块化数据中心机房空调系统在独立的室内装置安装完成后，能够便于数据中心服务器机柜与其结合形成服务器与室内装置的气流冷却循环系统，从服务器出来的热风以尽可能短的路程进入室内制冷系统，并最大程度地消除室内空调中冷空气与热空气混合而造成的能量损失。
【专利说明】模块化数据中心机房空调系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据中心机房用空调领域，具体是一种模块化数据中心机房空调系统。
【背景技术】
[0002]近年来，数据中心快速发展，其内部热密度快速上升，加上节能减排压力的不断增力口，传统机房专用空调机越来越不适应数据中心机房的要求，特别是节能性要求与制冷密度的要求，传统机房空调产品(指产品标准:GB/T19413-2010所述包含的空调产品)由室内机和室外机组成，其中室外机比较简单，仅包含冷凝器和冷凝风机，而室内机比较复杂，包含:压缩机、蒸发器、膨胀阀、控制系统。其中室内机一般做成立柜形式，安装于机房的四周或机房中间区域适当地方。这种系统结构的主要缺点是:送风距离长、机器内部空气阻力损失大、为避免冷热空气混合而造成能耗，需要设计采用高架地板或者接风管并对气流通道上相关地方采用冷热风隔离的其它一系列措施，这就造成机房空调系统占用空间大、造成空气循环系统的风机的功率比较大、成本高。
[0003]随着机房服务器的密度增加、发热量增大,机房的热密度增大,传统机房空调设备越来越不能满足机房制冷的需要。例如:由于数据中心热负荷非常大，有时即使在机房的四周摆满了空调系统，仍不能满足制冷量的要求，即使在机房中间也安装空调机也仍然满足不了机房热负荷的需要。
[0004]为改进传统机房空调产品的不足，市场上出现了“行间空调设备”，这种空调设备设计成方便于安装在服务器机柜行间的方式，借助于冷通道封闭或热通道封闭装置，使这种空调设备的空气循环系统的风机(安装于行间空调机内部)的功率消耗降低了，另外，由于冷热通道封闭装置的应用避免了冷热空气的混合，从而提高了设备的制冷效率。
[0005]不过，由于行间空调过于追求紧凑，使其维护方便性降低，此外，内部的空气阻力提升，因此循环风机的消耗功率仍较大；另外，行间空调机的总占地面积相对仍较大；行间空调机安装于机柜行之中，也使得空调机的安装、维护或机柜内服务器的安装维护的方便性降低。
[0006]为了尽可能节能，市场上出现了“背板空调”的方式。这种机房制冷方式是将制冷换热器盘管直接安装在服务器机柜的背面门板之上，这样，从服务器出来的热风直接到达制冷换热器并被换热器内部的冷媒冷却，然后排出背板。由于需要为每个机柜连接冷媒管路，这样造成与一排(一行)服务器机柜直接连接的管路过多，管路系统复杂，较多的管路阀门也造成管路系统阻力的增加以及可靠性降低。并且如果需要将其中某个服务器机柜移出(维护或更换)，也不方便。还有，背板上的热交换器由于离机柜内部的服务器的排风口过近，造成换热器的受风不均匀，从而降低了换热器的换热效率。
[0007]此外，由于服务器后部的门板的结构或承重等方面的原因，安装于背板上的制冷换热器的制冷能力受到限制，服务器机柜内部的发热量难以提升到较高的水平(例如:很难做到每个机柜20kW发热量以上)。[0008]中国专利文献CN102128489B公开了一种数据中心分散式空调系统改良结构，包括若干个精密空调换热器及柜顶空调蒸发器，所述精密空调换热器的冷冻水冷凝端一与室外制冷系统的换热蒸发器交换，还包括冷媒循环系统，所述若干个柜顶空调蒸发器并联于冷媒循环系统中，每个柜顶空调蒸发器的入口端都设有一个阀门，所述冷媒循环系统的冷凝端二与一中间换热器的蒸发端进行热交换，所述中间换热器的冷冻水冷凝端三与室外制冷系统的换热蒸发器热交换。每个柜顶空调蒸发器上设有主风口及朝向相邻两侧机柜的两个辅助风口，主风口及两个辅助风口的开关状态由空调系统的控制系统独立智能控制。该现有技术中的机柜主要是通过设置在机柜周围的精密空调换热器进行散热，而对于机柜的热点部位则通过设置在机柜顶部的柜顶空调蒸发器进行辅助散热，这样的结构虽然解决了机房内机柜局部过热问题，但是由于该现有技术中的精密空调换热器设置在一排机柜的一侦牝使得精密空调换热器与各个机柜之间的送风、回风距离长，致使精密空调换热器的送风机功率消耗大，更重要的精密空调换热器送出的冷风不能满足高密度数据中心中各个机柜散热的需要。虽然该现有技术在每个机柜的柜顶均设置了柜顶空调蒸发器，来解决机柜上的局部过热的问题，但是由于精密空调换热器与机柜、柜顶空调蒸发器与机柜之间存在冷、热风混合而造成能量损失，达不到空调领域所要求的节能环保，此外精密空调换热器与柜顶空调蒸发器的同时设置，不仅使得空调系统结构复杂，大大占用了数据中心机房内的空间，而且还增加了空调系统以及机房楼面的购置成本。
【发明内容】
[0009]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的数据中心机房空调系统不仅结构复杂，存在冷、热风混合而导致能量损失，能耗高，且不易实现模块化安装管理的问题，提供一种结构简单紧凑，冷、热风分隔开的、更节能的、便于数据中心模块化的模块化数据中心机房空调系统。
[0010]为解决上述技术问题，本发明的一种模块化数据中心机房空调系统，包括室内装置和室外装置，所述室内装置包括:
[0011]安装支架，设于机房地板上，所述安装支架的左右两侧适合面对面或背靠背地相对布置两排机柜；
[0012]制冷换热器，与所述机柜的排向方向一致地左右设有两排，分别相对安装在所述安装支架上，且所述制冷换热器在所述安装支架的安装位置满足:所述制冷换热器的出风口或进风口与所述机柜的进风口或出风口之间直接相通或通过共用的封闭通道相通。
[0013]两排所述制冷换热器呈“A”形相对设置在所述安装支架的上部，所述安装支架的前后端设有下部封闭板，两排所述制冷换热器的前后端也设有上部封闭板，所述封闭通道由所述机柜、所述下部封闭板、所述上部封闭板、以及所述制冷换热器直接围成。
[0014]两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架的上部，所述安装支架的前后端设有下部封闭板，两排所述制冷换热器的前后端，以及顶部均设有上部封闭板，所述封闭通道由所述机柜、所述下部封闭板、所述上部封闭板、以及所述制冷换热器直接围成。
[0015]两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架的左右两侧，适合同侧布置的所述机柜的正面或背面紧贴连通式安装。[0016]设置在所述安装支架前后两端的所述下部封闭板至少有一所述下部封闭板为可滑动开启式的门板。
[0017]所述室内装置还包括制冷风机，所述制冷风机安装在安装支架上，靠近所述制冷换热器的进风侧或出风侧。
[0018]所述制冷风机设有两排，分别紧贴所述制冷换热器安装。
[0019]所述安装支架与所述机柜之间还设有密封材料。
[0020]所述室内装置还具有一套控制系统，所述控制系统包括一套微型电脑控制器、I个以上的温度传感器，以及若干积水探测器，所述积水探测器安装于所述制冷换热器上的接水盘内，所述温度传感器均匀分布在所述机柜的进风位置，所述微型电脑控制器通过通讯接口将积水信号与温度信号传输给室外装置控制器及机房控制系统。
[0021]所述室内装置包括所述制冷换热器和所述制冷风机，所述室外装置包括压缩机、冷凝器、冷凝风机、膨胀阀，其中所述制冷换热器的出口通过第一管路与所述压缩机的入口相连通，所述压缩机的出口通过第二管路与所述冷凝器的入口相连通，所述冷凝器的出口通过第三管路与所述膨胀阀的入口连通，所述膨胀阀的出口通过第四管路与所述制冷换热器的入口连通。
[0022]所述制冷换热器为蒸发器。
[0023]所述制冷换热器为冷水冷却式表冷换热器。
[0024]所述室外装置中还设有制冷剂泵自然冷却系统，所述制冷剂泵冷却循环系统包括与所述膨胀阀并联设置的制冷剂泵，以及连通于所述冷凝器和所述膨胀阀之间的储液器，所述储液器包括液相区和气相区，所述制冷剂泵的入口通过膨胀阀第一旁通管路与所述储液器的液相区连通，所述制冷剂泵的出口与所述第四管路连通，所述冷凝器与冷凝风机的出口与所述储液器的气相区连通，所述膨胀阀第一旁通管路上设有第一控制阀；
[0025]所述制冷剂泵冷却循环系统还包括设于所述第一管路上的第二控制阀，以及与所述压缩机并联设置的第一止回阀，所述第一止回阀的入口与所述第一管路连通，所述第一止回阀的出口通过所述压缩机旁通管路与所述第二管路连通。
[0026]所述室外装置中集成有自然流动冷却循环系统，所述自然流动冷却循环系统包括与所述膨胀阀以及所述制冷剂泵并联设置的第三控制阀，所述第三控制阀的出口与所述第四管路连通，所述第三控制阀的入口通过膨胀阀第二旁通管路与所述储液器的所述液相区连通。
[0027]所述室外装置还包括紧挨所述冷凝器设置的喷雾冷却节能模块，所述喷雾冷却节能模块包括冷水管，所述冷水管上设有用于将冷水雾化的高压水泵以及与所述高压水泵出口连通的喷嘴。
[0028]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0029]1、在本发明中，制冷换热器成排安装于安装支架上形成一个模块整体，使用时，仅需将机柜紧贴布置在安装支架的左右两侧，并能与制冷换热器之间相通或间接封闭相通，因此，便于数据中心服务器机柜与本发明的模块整体结合形成服务器冷却气流循环系统，同时，直接或间接封闭相通能使服务器机柜Fl内的热风以尽可能短的路程进入室内制冷系统，并最大程度地消除室内空调中冷空气与热空气混合而造成的能量损失。这样，一套空调设备与若干服务器与机柜及相关装置形成一个完整的“微模块”，容易实现多个“微模块”复制成为大型数据中心，便于数据中心的标准化、通用化，更大程度地实现数据中心设施的工厂化生产，减少数据中心现场安装的工作量，缩短数据中心建造周期并节约投资。
[0030]2、在本发明中，两排制冷换热器呈“A”形相对设置在所述安装支架的顶部，这种设置方式的优势是能够使空气流线更加自然、顺畅、更符合冷热空气自然流动的方向和形状。
[0031]3、在本发明中，由于安装支架、机柜、蒸发器(或冷水冷却表冷换热器)、以及封闭板形成密闭通道，因此，可以直接利用机柜内的风机送风，从而省去蒸发器(或冷水冷却表冷换热器)处风机的设置，使室内装置的结构简单紧凑，节约了成本，同时，将膨胀阀移至室外装置内后，进一步精简了室内装置的结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0033]图1是本发明的机柜面对面形成冷通道封闭的示意图；
[0034]图2本发明的机柜背靠背形成热通道封闭的示意图；
[0035]图3是本发明的模块化数据中心机房空调系统的实施例二的立体图(布置了机柜)；
[0036]图4是图3的横剖视图；
[0037]图5本发明的模块化数据中心机房空调系统的实施例一的立体图(布置了机柜)；
[0038]图6是图5的横剖视图；
[0039]图7是本发明的制冷系统的示意图；
[0040]图8本发明的喷雾冷却节能模块的示意图；
[0041]图9本发明的模块化数据中心机房空调系统的实施例三的立体图。
[0042]图中附图标记表示为:
[0043]A-室外装置、Al-压缩机、A2-冷凝器、A3-膨胀阀、A5-第二止回阀；
[0044]B-室内装置、B1-蒸发器、B2-接水盘、B3-制冷风机；
[0045]Cl-制冷剂泵、C2-储液器、C21-液相区、C22-气相区、C3-第一控制阀、C4-第二控制阀、C5-第一止回阀；
[0046]D1-第三控制阀；
[0047]E-喷雾冷却节能模块、El-冷水管、E2-进水阀、E3-水过滤器、E4-高压水泵、E5-水压调节阀、E6-喷嘴、E7-排污阀；
[0048]Fl-机柜、F2-封闭通道、F3-安装支架、F4a_下部封闭板、F4b_上部封闭板、F5_门板；
[0049]11-第一管路、12-第二管路、13-第三管路、14-第四管路、15-膨胀阀第一旁通管路、16-压缩机旁通管路、17-膨胀阀第二旁通管路。
【具体实施方式】
[0050]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0051]实施例1[0052]如图5和图6所示，本实施例1的一种模块化数据中心机房空调系统，包括室内装置B和室外装置A，所述室内装置B包括
[0053]安装支架F3，设于机房地板上，所述安装支架F3的左右两侧适合面对面或背靠背的相对布置两排机柜Fl ；
[0054]制冷换热器:与所述机柜Fl的排向方向一致地左右设有两排，分别相对安装在所述安装支架F3上，且两排所述制冷换热器呈“A”形相对设置在所述安装支架F3的上部，所述安装支架F3的前后端设有下部封闭板F4a，两排所述制冷换热器的前后端也设有上部封闭板F4b，所述封闭通道F2由所述机柜Fl、所述下部封闭板F4a、所述上部封闭板F4b、以及所述制冷换热器直接围成。在本实施例中，所述制冷换热器为蒸发器BI，且两排所述蒸发器BI呈“A”形相对设置在所述机柜Fl的顶部，这种设置方式的优势是能够使空气流线更加自然、顺畅、更符合冷热空气自然流动的方向和形状。本发明的制冷换热器成排安装于安装支架上形成一个模块整体，使用时，仅需将机柜紧贴布置在安装支架的左右两侧，因此，便于数据中心服务器机柜Fl与本发明的模块整体结合形成服务器冷却气流循环系统，同时，封闭通道的形成，以及制冷换热器设置在安装支架的上部，能使服务器机柜Fl内的热风以尽可能短的路程进入室内制冷系统，并最大程度地消除室内空调中冷空气与热空气混合而造成的能量损失。本实施例1的方案非常适合高度较高，占地面积小的机房。
[0055]为了方便检修，设置在所述安装支架F3前后两端的所述下部封闭板F4a至少有一所述下部封闭板F4a设置为可滑动开启式的门板F5。
[0056]进一步地，所述室内装置B还包括制冷风机B3，所述制冷风机B3安装在安装支架F3上，靠近制冷换热器的进风侧或出风侧设置。在本实施例中，优选所述制冷风机B3设有两排，且分别紧贴所述制冷换热器安装，当然所述制冷风机B3也可以仅水平设置一排，且处于安装支架F3的上部和呈“A”形布置的制冷换热器的下端。在本实施例中，所述制冷换热器为蒸发器BI，所述蒸发器BI下还设有接水盘。
[0057]为了实现合理的模块化，从而方便在产业上应用，每排所述机柜Fl的数量可以为4至20个。在本实施例中，每排所述机柜Fl的数量优选为16个,每8个所述机柜Fl形成一组，每组所述机柜Fl对应一套所述室内装置B的所述蒸发器BI。
[0058]进一步，为了防止空气不经过蒸发器BI直接离开封闭通道，所述安装支架F3与所述机柜Fl之间还设有密封材料。
[0059]所述室内装置B还具有一套控制系统，所述控制系统包括一套微型电脑控制器、I个以上的温度传感器，以及每个接水盘各一个的积水探测器，所述积水探测器安装于所述蒸发器BI上的接水盘B2内，所述温度传感器均匀分布在所述机柜Fl的进风位置，所述微型电脑控制器通过通讯接口将积水信号与温度信号传输给室外装置控制器及机房控制系统。
[0060]如图7所示，所述室内装置B包括蒸发器BI和所述制冷风机B3，所述室外装置A包括压缩机Al、冷凝器A2、冷凝风机、膨胀阀A3，其中所述蒸发器BI的出口通过第一管路11与所述压缩机Al的入口相连通，所述压缩机Al的出口通过第二管路12与所述冷凝器A2的入口相连通，所述冷凝器A2的出口通过第三管路13与所述膨胀阀A3的入口连通，所述膨胀阀A3的出口通过第四管路14与所述蒸发器BI的入口连通。由于机柜F1、蒸发器B1、以及封闭板F4形成密闭通道，因此，可以直接利用机柜Fl内的风机送风，从而省去蒸发器BI处风机的设置，使室内装置的结构简单紧凑，节约了成本，同时，将膨胀阀A3移至室外装置A内后，进一步精简了室内装置的结构。
[0061]所述室外装置中还设有制冷剂泵自然冷却系统，所述制冷剂泵冷却循环系统包括与所述膨胀阀A3并联设置的制冷剂泵Cl，以及连通于所述冷凝器A2和所述膨胀阀A3之间的储液器C2，所述储液器C2包括液相区C21和气相区C22，所述制冷剂泵Cl的入口通过膨胀阀第一旁通管路15与所述储液器C2的液相区C21连通，所述制冷剂泵Cl的出口与所述第四管路14连通，所述冷凝器与冷凝风机A2的出口与所述储液器C2的气相区C22连通，所述膨胀阀第一旁通管路15上设有第一控制阀C3 ；
[0062]所述制冷剂泵冷却循环系统还包括设于所述第一管路11上的第二控制阀C4，以及与所述压缩机Al并联设置的第一止回阀C5，所述第一止回阀C5的入口与所述第一管路11连通，所述第一止回阀C5的出口通过所述压缩机旁通管路16与所述第二管路12连通。
[0063]所述室外装置A中集成有自然流动冷却循环系统，所述自然流动冷却循环系统包括与所述膨胀阀A3以及所述制冷剂泵Cl并联设置的第三控制阀D1，所述第三控制阀Dl的出口与所述第四管路14连通，所述第三控制阀Dl的入口通过膨胀阀第二旁通管路17与所述储液器C2的所述液相区C21连通。
[0064]如图7所示，所述室外装置还包括紧挨所述冷凝器A2设置的喷雾冷却节能模块E，所述喷雾冷却节能模块E包括冷水管El，所述冷水管El上设有用于将冷水雾化的高压水泵E4以及与所述高压水泵E4出口连通的喷嘴E6。
[0065]进一步地，如图8所示，所述喷雾冷却节能模块E还包括设置在所述冷水管El进水端的进水阀E2、连通于所述进水阀E2和所述高压水泵E4之间的水过滤器E3、设于所述高压水泵E4和所述喷嘴E6之间的水压调节阀E5以及设置在冷水管出水端的排污阀E7。
[0066]实施例2
[0067]如图3和4所示，与实施例1不同的是，在本实施例2中，两排所述制冷换热器还可以呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架F3的顶部，所述安装支架F3的前后端设有下部封闭板F4a，两排所述制冷换热器的前后端，以及顶部均设有上部封闭板F4b，所述封闭通道F2由所述机柜F1、所述下部封闭板F4a、所述上部封闭板F4b、以及所述制冷换热器直接围成。当然，蒸发器BI在安装支架F3上部的设置方式还有多种，这里不再叙述。
[0068]实施例3
[0069]如图9所示，与实施例1和2不同的是，两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架F3的左右两侧，适合同侧布置的所述机柜Fl的正面或背面紧贴连通。在本实施例3中，两排风机也是竖直紧贴所述制冷换热器安装在所述安装支架F3上，优选机柜Fl的背面与制冷换热器直接紧贴相通。本实施例3中的方案非常适合高度不太高的机房。
[0070]在以上三个实施例中，所述蒸发器BI还可以替换为冷水冷却表冷换热器。
[0071]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种模块化数据中心机房空调系统，包括室内装置(B)和室外装置(A)，其特征在于:所述室内装置(B)包括 安装支架(F3 )，设于机房地板上，所述安装支架(F3 )的左右两侧适合面对面或背靠背地相对布置两排机柜(Fl)； 制冷换热器，与所述机柜(Fl)的排向方向一致地左右设有两排，分别相对安装在所述安装支架(F3)上，且所述制冷换热器在所述安装支架(F3)的安装位置满足:所述制冷换热器的出风口或进风口与所述机柜(Fl)的进风口或出风口之间直接相通或通过共用的封闭通道(F2)相通。
2.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:两排所述制冷换热器呈“A”形相对设置在所述安装支架(F3)的顶部，所述安装支架(F3)的前后端设有下部封闭板(F4a)，两排所述制冷换热器的前后端也设有上部封闭板(F4b)，所述封闭通道(F2)由所述机柜(F1)、所述下部封闭板(F4a)、所述上部封闭板(F4b)、以及所述制冷换热器直接围成。
3.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架(F3)的上部，所述安装支架(F3)的前后端设有下部封闭板(F4a)，两排所述制冷换热器的前后端，以及顶部均设有上部封闭板(F4b)，所述封闭通道(F2)由所述机柜(F1)、所述下部封闭板(F4a)、所述上部封闭板(F4b)、以及所述 制冷换热器直接围成。
4.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:两排所述制冷换热器呈“II”形竖直相对设置在所述安装支架(F3)的左右两侧，适合同侧布置的所述机柜(Fl)的正面或背面紧贴连通式安装。
5.根据权利要求2或3所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:设置在所述安装支架(F3)前后两端的所述下部封闭板(F4a)至少有一所述下部封闭板(F4a)为可滑动开启式的门板(F5)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室内装置(B)还包括制冷风机(B3)，所述制冷风机(B3)安装在安装支架(F3)上，靠近所述制冷换热器的进风侧或出风侧。
7.根据权利要求6所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述制冷风机(B3)设有两排，分别紧贴所述制冷换热器安装。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述安装支架(F3)与所述机柜(Fl)之间还设有密封材料。
9.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室内装置(B)还具有一套控制系统，所述控制系统包括一套微型电脑控制器、I个以上的温度传感器，以及若干积水探测器，所述积水探测器安装于所述制冷换热器下部的接水盘B2内，所述温度传感器均匀分布在所述机柜(Fl)的进风位置，所述微型电脑控制器通过通讯接口将积水信号与温度信号传输给室外装置(A)控制器及机房控制系统。
10.根据权利要求1所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室内装置(B)包括所述制冷换热器和制冷风机(B3)，所述室外装置(A)包括压缩机(Al)、冷凝器(A2)、冷凝风机、膨胀阀(A3)，其中所述制冷换热器的出口通过第一管路(11)与所述压缩机(Al)的入口相连通，所述压缩机(Al)的出口通过第二管路(12)与所述冷凝器(A2)的入口相连通，所述冷凝器(A2)的出口通过第三管路(13)与所述膨胀阀(A3)的入口连通，所述膨胀阀(A3)的出口通过第四管路(14)与所述制冷换热器的入口连通。
11.根据权利要求ι-?ο中任一项所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述制冷换热器为蒸发器(BI)。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述制冷换热器为冷水冷却式表冷换热器。
13.根据权利要求10所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室外装置中还设有制冷剂泵自然冷却系统，所述制冷剂泵冷却循环系统包括与所述膨胀阀(A3)并联设置的制冷剂泵(Cl)，以及连通于所述冷凝器(A2)和所述膨胀阀(A3)之间的储液器(C2)，所述储液器(C2)包括液相区(C21)和气相区(C22)，所述制冷剂泵(Cl)的入口通过膨胀阀第一旁通管路(15)与所述储液器(C2)的液相区(C21)连通，所述制冷剂泵(Cl)的出口与所述第四管路(14)连通，所述冷凝器(A2)的出口与所述储液器(C2)的气相区(C22)连通，所述膨胀阀第一旁通管路(15)上设有第一控制阀(C3)； 所述制冷剂泵冷却循环系统还包括设于所述第一管路(11)上的第二控制阀(C4)，以及与所述压缩机(Al)并联设置的第一止回阀(C5)，所述第一止回阀(C5)的入口与所述第一管路(11)连通，所述第一止回阀(C5 )的出口通过所述压缩机旁通管路(16 )与所述第二管路(12)连通。
14.根据权利要求13所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室外装置(A)中集成有自然流动冷却循环系统，所述自然流动冷却循环系统包括与所述膨胀阀(A3)以及所述制冷剂泵(Cl)并联设置的第三控制阀(D1)，所述第三控制阀(Dl)的出口与所述第四管路(14)连通，所述.第三控制阀(Dl)的入口通过膨胀阀第二旁通管路(17)与所述储液器(C2)的所述液相区(C21)连通。
15.根据权利要求10所述的模块化数据中心机房空调系统，其特征在于:所述室外装置还包括紧挨所述冷凝器(A2)设置的喷雾冷却节能模块(E)，所述喷雾冷却节能模块(E)包括冷水管(E1)，所述冷水管(El)上设有用于将冷水雾化的高压水泵(E4)以及与所述高压水泵(E4)出口连通的喷嘴(E6)。
【文档编号】F24F13/30GK103471185SQ201310425083
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】倪赛龙 申请人:北京雅驿欣科技有限公司
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