一种可旋转多送风模式的基站空调的制作方法

本发明涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及一种可旋转多送风模式的基站空调。

背景技术：

电子信息系统机房是主要为电子信息设备提供运行环境的场所，通常是一幢建筑物或者建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。其中主机房为主要用于电子信息处理、存储、交换和传输设备的安装和运行的建筑空间，包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域，辅助区为用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所，包括进线间、测试机房、监控中心、备件库、打印室、维修室等区域，支持区是支持并保障完成信息处理过程和必要的技术作业的场所，包括变配电室、柴油发电机房、ups室、电池室、空调机房、动力站房、消防设施用房、消防和安防控制室等。电子信息系统机房划分为a、b、c三个等级，对于a级和b级机房来说，电子信息系统运行中断将造成重大的或较大的经济损失，公共场所将出现秩序混乱。因此，主机房和辅助区内的温度、相对湿度应满足电子信息设备的使用需求，同时需要满足，在静态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5μm的尘粒数应少于18000粒（上述内容节选自gb50174-2008《电子信息系统机房设计规范》）。

但是，随着电子信息系统的不断普及和推广应用，现有的电子信息系统不仅仅应用在具有理想建筑结构的城镇地区，还普遍使用在田野、荒郊、沙漠、船舰、实验室等多种环境中，通过多台服务器及交换器、或其它电子设备的配合执行显示、控制、通信、检测、监控、存储等多种事务。这些区域中所配备的机房外部环境中的空气质量较差、湿度浮动大，还有可能存在腐蚀性气体，对电子信息系统中电子元件的破坏和影响较大，会降低电子元件的使用寿命，导致整个电子信息系统的通信故障。如果运行中断虽然不会使得公共场所出现秩序混乱，但是也会影响电子信息系统的稳定性和可靠性。同时建筑结构较弱的保温性能进一步提高了对空气调节设备的使用要求。

现有技术中通常采用引入新风的方式对电子信息系统机房中空气的质量进行调节。如发明专利（公开号cn101644468a）中公开的技术方案，采用交叉流板翅式间接蒸发冷却器和平置式逆流直接蒸发冷却器的组合，对全新风进行处理达到温湿度要求。但是，对于在田野、荒郊、沙漠、船舰、实验室等多种环境中的基站空调来说，室外新风的质量较差，频繁引入新风会增加空调设备的功能部件的调节负荷。而且，这种设备通常需要吊装在建筑物的天花板中，安装环境要求高且拆卸困难，很难匹配基站空调的使用需要。

技术实现要素：

本发明提供一种可旋转多送风模式的基站空调，解决传统的全新风模式无法适应多种室外环境的使用需要的问题。

本发明提供一种可旋转多送风模式的基站空调，包括蒸发器、冷凝器、压缩机、节流机构以及连通所述蒸发器、冷凝器和压缩机的制冷循环管路，还包括壳体，所述壳体内形成有总风道，所述壳体上开设有回风口；所述总风道依次连通所述回风口，风机的送风端并引导所述壳体中的气流流过所述蒸发器；还包括第一送风口和第二送风口，所述第一送风口处设置有第一风门，所述第一送风口通过引流通道连通所述总风道，所述引流通道沿第一旋转轴线相对于所述壳体旋转，所述第一旋转轴线垂直于壳体顶板的所在平面。

进一步的，所述引流通道为具有一定弧度的弯管，所述引流通道朝向所述第二送风口的送风方向弯曲，所述第二送风口开设在所述壳体上侧。

进一步的，所述引流通道的弯曲角为70°至75°。

进一步的，所述壳体顶板上设置有回转支承，所述回转支承包括内圈和外圈，所述外圈固定连接所述引流通道，所述内圈连接所述壳体，所述外圈外侧为齿状结构，所述齿状结构和主齿轮啮合，第一电机驱动所述主齿轮动作。

进一步的，所述引流通道的回转角度为90°至270°。

进一步的，所述引流通道的回转角度为360°。

进一步的，所述引流通道相对于所述壳体伸缩。

进一步的，所述引流通道包括第一伸缩段和第一固定段，所述第一伸缩段的横截面积小于第一固定段的横截面积，所述第一送风口形成在所述第一伸缩段的末端；所述第一伸缩段相对于所述第一固定段伸缩，所述第一伸缩段的伸缩角度为0°至15°。

进一步的，所述第一送风口设置有过滤装置，所述过滤装置与第一送风口之间形成第一倾角。

进一步的，当所述总风道中的气流流量改变时，所述引流通道和/或所述第一风门动作以调整所述第一送风口的送风面积和/或送风角度。

本发明所公开的可旋转多送风模式基站空调，通过设置至少两个送风口以及连通总风道和两个送风口的第一送风风道和第二送风风道，可以根据机房所处的外部环境，机房等级，以及空气温度和空气质量形成多种送风方案，针对机房的特点，提高控制精度，确保机房内整体的温度和湿度以及机房内某一个区域内温度和湿度达到并保持在理想的状态。本发明具有控制精度高，且灵活性好的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的多送风模式的基站空调的侧视剖视图；

图2为图1中引流通道的结构示意图；

图3为图1中引流通道的剖视图；

图4为图1所示基站空调一种送风模式时的俯视图；

图5至图8为图4所示基站空调的不同送风角度的俯视图；

图9为图1所示基站空调另一种送风模式的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至图3所示为本发明所公开的多送风模式的基站空调第一种实施例的结构示意图。在本实施例中，基站空调10采用的是再循环空气空调系统，再循环空气调节系统指的是整个空调系统不从室外环境中引入新风，采用这种送风系统，在一定程度上降低室外环境的空气参数对室内温度、湿度及空气质量的影响和干扰，在本实施例中，制冷循环采用蒸气压缩式制冷循环，制冷循环的设备包括蒸发器、冷凝器、压缩机和节流机构，以及连接上述设备并输送制冷剂的制冷循环管路。在制冷循环中还设置有辅助设备，所述的辅助设备包括各种贮存、分离和安全保护的常见设备，均为现有技术中的常见设备，在此不再赘述。

如图1所示，在本实施例中，作为冷源的蒸发器14设置在布设在基站房间内的壳体1中。为了有效地利用循环空气，本实施例所公开的基站空调通过对送入电子信息系统机房内的空气进行重新分配，改善空气在机房内的分布，从而有效地控制室内的温度和湿度，并消除室内的余热和余湿，起到对电子信息系统设备的保护作用。具体来说，如图1所示，基站空调整体上采用上送下回的送风方式，壳体1的下方设置有回风口11，回风口11优选设置在壳体1的两侧下端，为双侧下回风口结构。在回风口11处设置有过滤装置，过滤装置优选为一层或者多层滤网。壳体1中对应回风口11的位置设置压缩机19，以保证压缩机的运行环境稳定。壳体1中还形成有总风道a和设置在总风道a中的风机12。基站空调开机后，风机12运行，从回风口11处吸入空气，形成壳体1中的流动气流。总风道a依次连通回风口12、风机的送风端12-1并引导壳体1中的气流流过冷源蒸发器14。

基于基站空调布设位置以及机房内多层设备的安装方式要求，同时考虑到机房内四周空间大、进深足够、房间内阻碍物少，设备分类少，相较于普通家用环境热负荷分布均匀的特点，在本实施例所公开的基站空调中包括至少两个送风口，即如图所示的第一送风口14的第二送风口15。第一送风口14和第二送风口15的设置位置具有高度差。其中，第二送风口15为传统的常见设置有格栅或/和导风板的送风口，且第二送风口15设置在壳体1前面板的上方，形成一个位置相对于壳体1较上的侧送风送风口。当格栅打开时，送风口处形成多条平行的条缝型送风口，出风方向沿着气流在总风道a出口处流动的前进方向延伸，并在导风板或格栅的干涉下倾斜，自第二送风口15送出的气流呈平送贴附流形。

基站中由于设备的启停以及工作周期不同，房间内不同位置的热负荷是不同的。而且，如果基站空调从一种环境更换到另一种环境中使用，建筑物所采用的建筑材料的不同也会体现出明显保温性能的差别。为了可以在不同的热、湿负荷的条件下形成精确的控制方案，在本实施例中设置了可调节的第一送风口14。第一送风口14与侧送风的第二送风口15配合，协同形成多种送风模式。

当基站空调开机运行时，如果设定温度和环境温度之间的差值大于设定阈值，则增加总风道a中的气流流量，进一步调整通过第一送风风道a1经由第一送风口14送出的气流流量以及气流的形态。调整后的第一送风口14，其设置位置和送风角度均发生改变，并与第二送风口15共同组成不同的送风方案。在本实施例中，第一送风口14的尺寸以及角度都可以通过以下所具体描述的结构和控制方法改变。

具体来说，在第一送风口14处设置有第一风门18，第一风门18具有至少两种工作状态，简单分类来说，第一种状态为打开状态，第二种状态为闭合状态，但由于处于打开状态时，第一送风口14的送风风量和形态可以有不同的变化，所以所述的打开状态并不是唯一的，具有精度更高的控制效果。当第一风门18处于打开状态时，第一送风口14处于送风状态，壳体1内的总风道a中的气流通过第一送风风道a1连通第一送风口14，通过第二送风风道a2连通第二送风口15，形成两股独立的送风气流。在第二送风口15先开始工作的条件下，设定温度和室内环境温度之间的差值小，热量交换相对较小，气流可以默认为仅与室内空气进行动量交换，从而形成多个涡流不断迭代的气流扩散形式，使得气流可以在空调房间中更加均匀的流动。

第一送风口14和第二送风口15处分别设置有过滤装置。两个送风口处设置的过滤装置可以是具有同样过滤效果的滤网。一种优选的方案是，第一送风口14处的过滤装置包括滤网和除菌模块，以利于改善机房内的空气质量。

参见图1至图3为本发明所公开的基站空调第一送风口结构示意图。如图所示，在本实施例中，第一送风口14采用了一种全新的结构设计。壳体1中的其它结构与第一实施例一致。本实施例中第一送风口14的设计方式主要是为克服机房中设置设备不同，导致热负荷不均一的特点设计的，在常见的机房中，能耗较大的设备包括服务器、ups电源等，尤其是ups电源和配电系统，其发热量由两部分组成，一部分是固定的损耗值，另一部分与负载功率成正比。因此，在空调房间中，如果ups电源的负载功率增大，希望可以在不改变设备的设置位置的前提下，使得送风可以尽量多的覆盖实时能耗较大的设备。为了解决这一问题，在本实施例中，第一送风风道a1包括引流通道a11，引流通道a11向壳体1外侧延伸。第一送风口14形成在引流通道a11的末端，第一送风口14通过引流通道a11连通总风道a。

如图所示，从整体上看，引流通道a11设置在壳体1的顶部，第二送风口15开设在壳体1前面板的上侧。将引流通道a11设置在壳体1的顶部并与第二送风口15形成高度差，以使得第一送风口14流出的气流贴附在空调房间的顶壁上，使得射流能充分衰减后，再进入基站的设备架设工作区，利于送风温差的衰减，并且提高空调精度。同时两个送风口在空调房间射流的流程均可以覆盖能耗较大设备。更具体一步的说，引流通道a11整体为具有一定弧度的弯管，弯管的弯曲方向与第二送风口15的送风方向相同。

如图2所示，引流通道a11的弯曲角γ优选为70°至75°，形成在引流通道a11末端的第一送风口14具有向上的倾角，倾角的范围为15°至20°，以引导气流贴服在空调房间的顶壁上。第一送风口14的送风孔径当量以及送风角度均可以根据实际需要进行调整，第一送风口14和侧送风的第二送风口15配合，协同形成多种送风模式。

如图3所示，在本实施例中，引流通道a11沿第一旋转轴线相对于壳体旋转，第一旋转轴线垂直于壳体顶板所在平面。引流通道a11的旋转优选通过回转轴承实现。具体来说，在壳体顶板上设置有回转支承16，回转支承16包括内圈16-2和外圈16-1，外圈16-1固定连接引流通道。如图3所示，引流通道a11的下端具有向外侧弯曲的翻边，翻边可拆卸地固定连接回转轴承的外圈16-1。回转轴承的内圈16-2可拆卸地固定连接壳体。在回转轴承外圈16-1的外侧设置有齿状结构16-3。引流通道的一侧设置有驱动机构。在本实施例中，驱动机构主要包括主齿轮70和第一电机60，第一电机60驱动主齿轮70转动，主齿轮70通过啮合的齿状结构驱动回转轴承的外圈16-1转动，进一步带动引流通道沿第一旋转轴线相对于所述壳体旋转。引流通道a11的回转角度可以通过第一电机60进行控制，从而改变第一送风口14的送风方向。

当基站空调开机运行时，如果设定温度和室内环境温度的差值大于设定的数值范围区间，则通过改变风机12的风速增加总风道a的气流流量，进一步调整通过第一送风风道a1经由引流通道a11和第一送风口14送出的气流流量以及气流的形态。具体来说，在引流通道a11末端第一送风口14处设置有第一风门18。第一风门18的动作通过第二电机控制。第一风门18的一种可选结构类似车辆上的送风口，具体来说在第一送风口14的中心位置设置转轴，第一风门18为与第一送风口14对应的圆形板件，第一风门18围绕所述转轴转动，改变第一送风口14的送风面积。类似的结构为现有技术中的常见结构，在此不对具体结构做进一步介绍。

在本实施例所公开的基站空调中，第一送风口14与水平方向之间角度通过引流通道a11的伸缩实现调整。引流通道a11包括第一固定段50和第一伸缩段40，其中第一固定段50和壳体1固定连接，第一伸缩段40设置在第一固定段50的上方，第一伸缩段40的横截面积小于第一固定段50的横截面积。第一送风口14形成在第一伸缩段40的末端。第一伸缩段40相对于第一固定段50伸缩，第一伸缩段40的伸缩角度β为0°至15°。第一伸缩段40的伸缩动作通过第三电机驱动。当需要调整第一送风口14与水平方向之间的夹角，并进一步调整第一送风口14的送风方向时，基站空调的控制芯片输出控制信号并驱动第三电机，第三电机驱动第一伸缩段40相对于第一固定段50伸缩，考虑到引流通道a11为弧形弯管，第一伸缩段40的伸缩角度设置为0°至15°。

对于设置有引流通道a11的第一送风口14来说，优选将过滤装置17-1设置在引流通道a11中。具体来说，优选将过滤装置17-1设置在第一固定段50的最外端。设置在引流通道a11中的过滤装置17-1与水平面之间具有第一倾角δ。过滤装置17-1的倾斜设置结构可以确保无论引流通道a11的送风方向根据实际使用需要如何调整，均可以保证引流通道中气流充分流过过滤装置，达到理想的过滤效果。同时由于过滤装置17-1与水平面之间具有第一倾角δ，所以，灰尘、沙粒等大粒径的污染物不容易积存在过滤装置17-1上，即使是在外部环境条件严苛的环境中使用，也可以使得过滤装置17-1，尤其是过滤网等过滤装置17-1保证理想的使用寿命。第一倾角δ优选为30°。

以下针对具体的使用情况具体描述基站空调的使用过程，在基站空调更换使用环境后，或在某个房间中首次使用时，首先根据建筑物室外环境和建筑保温性能通过查询经验值的方式调整基站空调中存储的设定送风温差，送风温差为设定送风温度和设定环境温度之间的差值。根据房间面积和沿第二送风口15送风方向的房间进深确定预定的送风速度，送风速度的取值区间通常为2-5m/s,根据调整后的设定送风温差，使用机房等级所限定的空气温度和空气湿度允许波动的范围，以及根据使用环境房间内设备的布设结构设定风机12的风速，或者设定风机12的风速档位。优选的，如果开机后，室内环境温度和设定温度之间的差值大于3℃，，同时机房内空气温度允许波动的范围属于[-1,1]摄氏度之间，且距离基站空调最远的一台工作设备的位置大于房间进深的60%，则基站空调开机时，基站空调的控制芯片中设定第一送风口14和第二送风口15为同时开启状态并处于全开状态。此时，引流通道a11的送风角度不发生变化，第一伸缩段不伸缩，维持完全伸出位于壳体1顶板10-1外侧的状态，同时保持风机12的风速为设定风速档位的最高档。检测设定温度和空调房间温度之间的温度差，当设定温度和空调房间温度之间的实际温差小于3℃并大于1℃时，减少总风道a中的送风量，第一风门18在第二电机的作用下动作，当设定温度和空调房间的温度之间的实际温差小于1℃时，降低风机12的风速，第一风门18处于关闭状态，保持第二送风口15送风直至空调房间温度达到设定温度。

在实际使用的过程中，不同工作环境中顶壁上会设置不同的灯具或者安全传感器，如烟雾报警器等，这些固定设置在顶壁上的设备会对送风造成干扰，影响空调精度。为了克服这一问题，在本实施例所公开的基站空调中，第一送风口14处于送风状态时，引流通道a11的回转角度或者第一伸缩段40的伸缩角度可以根据空调房间顶壁的设置位置调整。一种可选的方式是在第一风门18上设置红外传感器，红外传感器向着第一送风口14的送风方向扫描，当检测到物体时，自动生成并发送信号值基站空调的控制芯片，基站空调的控制芯片生成控制信号，调整引流通道a11的回转角度，或者第一伸缩段40的伸缩角度，或者同时调整引流通道a11的回转角度和第一伸缩段40的伸缩角度，直至红外传感器在送风方向上检测不到物体，控制芯片记录此时的回转角度或伸缩角度，并将该回转角度或伸缩角度作为对应第一送风口14送风状态的回转角度并存储。红外传感器在每次调整伸缩角度或者回转角度之后重新检测一次，连续两次检测不到物体则判定调整成功。每次调整的角度值可以选择2°或者1°。

为了进一步提高空调精度，在空调房间中布设多个温度传感器，优选在每一个多层的机架或机柜的上方、下方以及中心位置分别设置一个温度传感器，并将温度传感器生成的温度检测值实时上传至处理模块中。处理模块优选为基站辅助区内的监控设备。监控设备以每一个监控单元为单位计算温度检测值的平均值。监控单元的划分根据空调房间的面积进行，在长度或者宽度任意维度上均分为若干的监控单元，并为每一个监控单元设定身份标识。监控设备采集任一监控单元中多个温度传感器的温度检测值，并利用多个温度传感器的温度检测值计算平均值。当其中任意一个监控单元中的温度平均值高于其它监控单元中的温度平均值，且超过设定阈值时。输出控制信号至基站空调的控制芯片，控制风机12至高风速档位运行，生成高风速档位运行信号后，控制第一风门18的电机接收到控制芯片发送的动作信号，控制第一风门18滑动至全开状态，同时调整引流通道a11的回转角度或者第一伸缩段40的伸缩角度，使得第一送风口14送出的气流贴附顶壁流动后形成的涡流可以尽量靠近超过设定阈值的监控单元。直至该监控单元中的温度平均值低于设定阈值且设定温度和空调房间的温度之间的实际温差小于1℃，基站空调的控制芯片接收到检测信号，输出控制信号控制风机12至低风速档位运行，第一送风口14处于关闭状态，保持第二送风口15送风直至空调房间温度达到设定温度。

但是，在上述控制方法中，存在的问题是一个空调房间中并不一定将发热量较大的设备统一搁置在房间的一个位置或者一个区域，进一步导致了房间内不均一的热负荷分布。所以，为了实现精确控制，对于空间较大的机房来说，需要设置多台空调器保证各个区域的空调精度。而且，如果空调房间中新添加能耗较大的设备，则很难及时的配备配套的空调设备。在本实施例中，特别设计了两种控制方式解决上述问题。如图4至图8所示，如果在某一个监控单元内添加了新的大功耗用电设备，那么在这一个监控单元中的温度平均值将会持续高于其它监控单元中的温度平均值，基站空调的控制芯片在接收到检测信号并持续至第一设定时间后，首先控制风机13至高风速档位运行，生成高风速档位运行信号后，控制第二电机带动第一风门18滑动至全开状态，同时调整引流通道a11的回转角度，使得第一送风口14朝向目标监控单元连续送风。如果在几个监控单元内添加了新的大功耗用电设备，那么基站空调的控制芯片在接收到检测信号后，首先控制风机13至高风速档位运行，生成高风速档位运行信号后，控制第二电机带动第一风门滑动至全开状态，同时调整引流通道a11的回转角度，使得第一送风口14朝向每一个温度平均值高于其它监控单元中温度平均值的目标区域送风至第一周期。由于此时第二送风口正常送风，所以不会引起空调房间内的空调精度出现大范围的波动。检测信号优选于来自温度传感器，也可以根据电流的散热量的正比关系，通过采集配电箱中的电源参数实现。在这种控制模式中，引流通道的回转角度为360°并可以通过第一电机60驱动回转支承16使得第一送风口14和第二送风口15的送风方向之间具有任意夹角。

针对另一种问题，参见图9所示，举例来说，监控单元a和监控单元c中设置有大功耗的电子设备，或者在运行过程中可能出现大功率使用状态的电子设备。基站设备整体运行后，首先按照基站空调更换使用环境后的设定工作模式使得空调房间温度达到设定温度。达到设定温度后继续运行至第二周期结束，由于监控单元a和监控单元c中设置有大功耗的电子设备，所以在第二周期结束后，基站空调接收到的检测信号中，监控单元a和监控单元c的温度检测值高于监控单元b，基站空调的控制芯片首先控制风机13至高风速档位运行，生成高风速档位运行信号后，控制第二电机带动第一风门18滑动至全开状态，同时调整引流通道a11的回转角度，使得引流通道a11在监控单元a和监控单元c之间摆动。对于区域的识别可以通过设置在第一风门18上的红外传感器实现。在这种送风模式中，引流通道的回转角度为90°至270°。并且，一旦开启了摆动送风的模式，第一送风口14始终保持送风状态直至设备关机，以确保各个监控单元中的空调精度均一。

在上述实施例中，壳体1中还可以设置电加热等辅助设备。对于湿度的控制与温度的控制的一种方式类似，仅将设置在机房中的温度传感器替换为湿度传感器。在此不再赘述类似的控制方法。上述的温差优选指代的为温差的绝对值。

本发明上述实施例所公开的可旋转送风的多送风模式基站空调中，通过设置至少两个送风口以及连通总风道和两个送风口的第一送风风道和第二送风风道，可以根据机房所处的外部环境，机房等级，以及空气温度和空气质量形成多种送风方案，针对机房的特点，提高控制精度，确保机房内整体的温度和湿度以及机房内某一个区域内温度和湿度达到并保持在理想的状态。本发明具有控制精度高，且灵活性好的优点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。