蓄冷式机柜空调的制作方法

本实用新型涉及传热换热技术领域，尤其涉及一种蓄冷式机柜空调。

背景技术：

一体式机柜系统采取冷通道和热通道封闭的形式，即机柜的前后门皆封闭，机柜内的服务器及相关设备皆靠集成的制冷空调系统冷却。

机柜集成的制冷系统一般采用压缩机制冷循环，当机柜里面的设备的产热负荷小至低于制冷系统的最小制冷能力时，机柜冷通道内的温度就会降低，当温度降低到一定程度后，会导致机柜的外侧以及内侧产生凝露。服务器上的凝露会对服务器产生危害,严重时甚至会烧毁服务器。

目前，为了避免冷通道内空气温度过低，当温度到达一定值时，制冷系统自动停止压缩机。进一步地，为了保证压缩机的安全，压缩机会有最小停止运行时间。在压缩机最小停止运行时间期间没有冷量输出，由于机柜前后门均封闭，机柜内部的温度上升很快，还没达到压缩机的最小停止运行时间，机柜的内部便已经上升到较高的温度，可能导致服务器等设备宕机。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于：提供一种蓄冷式机柜空调，在空调系统压缩机最小停机时间内依然保证机柜内有适量的冷量输出源，既不至于使机柜内的温度持续降低，又不至于使机柜内的温度上升过快。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种蓄冷式机柜空调，包括机柜主体和制冷系统，

所述制冷系统包括蓄冷内机和外机，所述蓄冷内机与所述外机通过管道连接；

所述蓄冷内机中设有蓄冷材料，所述蓄冷内机设置在所述机柜主体的内部。

具体地，外机包括压缩机、冷凝器等制冷系统件。蓄冷内机的进口与冷凝器的出口连接，蓄冷内机的出口与压缩机的进口连接。蓄冷式机柜空调正常工作时，外机与蓄冷内机连接，压缩机启动，蓄冷内机一方面使机柜主体的内部温度降低，另一方面给蓄冷内机上的蓄冷材料提供冷量，进行蓄冷。当机柜主体里面的设备的产热负荷小至低于空调系统的最小制冷能力一段时间后，停止压缩机。蓄冷内机内的蓄冷材料释放冷能，使机柜主体内部的温度得到控制。根据机柜主体内的设备的产热速度合理配置蓄冷内机的蓄冷能力，就可以使机柜主体内的温度完全受控，既不至于使机柜内的温度持续降低以产生凝露，又不至于使机柜内的温度上升过快以致设备宕机。

作为一种优选的实施方式，所述蓄冷内机包括蓄冷蒸发器，所述蓄冷蒸发器包括蓄冷管路、蒸发管路和翅片；

所述翅片上设有间隔设置的第一孔和第二孔，所述蓄冷管路贯穿所述第一孔与所述翅片连接；所述蒸发管路贯穿所述第二孔与所述翅片连接；

所述蓄冷管路的进口和出口封闭，所述蓄冷材料设置在所述蓄冷管路中；

所述蒸发管路的进口和出口通过所述管道与所述外机连接。

具体地，将蓄冷材料存储在蓄冷管路中，蓄冷管路和蒸发管路均与翅片连接，通过翅片与空气实现对流换热，可以大大增强换热效果和提高换热效率。

蓄冷管路内部充注蓄冷材料，蓄冷材料在外机工作时进行蓄冷，当外机停止工作时释放冷量，进而保证设备存放区中的温度不至于因为外机停止而上升过快以致设备宕机。

进一步地，所述蓄冷材料为相变材料。

具体地，相变材料的蓄冷能力更大，单位体积相变材料的蓄冷容量更多，蓄冷相变材料的相变温度可以通过相变材料调节。

进一步地，所述蓄冷内机还包括：

接水盘，位于所述蓄冷蒸发器的下方。

具体地，所述接水盘用于承接蓄冷蒸发器上掉落的冷凝水。

进一步地，所述机柜主体包括冷通道、设备存放区、热通道和制冷区；

所述设备存放区位于所述制冷区的上方，所述冷通道位于所述设备存放区的一侧，所述热通道位于所述设备存放区远离所述冷通道的一侧；

所述冷通道与所述设备存放区和制冷区连通；

所述热通道与所述设备存放区和制冷区连通；

所述蓄冷蒸发器设置在所述制冷区的内部。

具体地，机柜主体内部的空气在制冷区接受冷能，温度降低，然后通过冷通道进入设备存放区，在设备存放区中接受热能，温度升高，升温后的空气经过热通道进入制冷区，重新接受冷能降温，完成循环，进而保证设备存放区中的温度保持在预设温度。

进一步地，把蓄冷内机设置在所述机柜主体的内部的底部而并非顶部，一来可以有效防止蓄冷内机上的冷凝水滴在服务器上损坏服务器，二来可以加大机柜主体的底部重量，避免机柜主体头重脚轻的情况，增强蓄冷式机柜空调的稳定性和抗震能力。

进一步地，所述冷通道、设备存放区和制冷区中设有保温层。

具体地，由于蓄冷式机柜空调的主要作用是为设备存放区提供冷能，所以只需要在低温区，即冷通道、设备存放区和制冷区中设置保温层，防止冷量耗散到机柜主体外界的空气中。热通道中需要增快热量耗散，让热通道中的热量更快更多的耗散到机柜主体外界的空气中，所以无需增设保温层。

进一步地，所述蓄冷内机还包括：

风摆，位于所述制冷区和冷通道的连接处，用于连通所述制冷区和所述冷通道；

风机，位于所述风摆的侧面，所述风机的出风口正对所述风摆，所述蓄冷蒸发器位于所述风机与所述风摆之间。

具体地，通过调节风摆的角度，就可以调节蓄冷内机的出风方向，进而调节空气在冷通道中的压损和流动速度。而设置风机则可以增快机柜主体内部的空气循环速度。当外机停止运行时，风机继续保持运转，将蓄冷材料存储的冷量释放出来，继续给机柜主体提供冷量。

进一步地，所述蓄冷内机还包括：

过滤器，位于所述风机远离所述蓄冷蒸发器的一侧。

具体地，所述过滤器用于保护风机和蓄冷蒸发器。一来可以防止较大的杂质进入正在运转的风机，导致风机损坏；二来也能防止较大的杂质进入蓄冷蒸发器，以至于堵塞翅片，影响换热效果。

进一步地，还包括与所述风机电气连接的控制系统，所述控制系统位于所述制冷区中靠近所述热通道的侧面上。

具体地，风机的启停控制与外机的启停基本无关，主要依赖于对机柜主体内的温度采集。所以风机的控制系统可以与外机的控制模块集成，也可以单独出来。将风机的控制系统单独出来，就可以将风机的控制系统就近安装在制冷区中靠近热通道的侧面上，将外机的控制模块设置在外机上，进而缩短走线距离，降低加工难度。

本实用新型的有益效果为：提供一种蓄冷式机柜空调，通过在蒸发器中增设蓄冷管，保证：当压缩机停止运行时，机柜内依然有合适的冷量输出源，既不至于使机柜内的温度持续降低，又不至于使机柜内的温度上升过快。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为实施例一所述的蓄冷式机柜空调的示意图；

图2为实施例一所述的蓄冷蒸发器的三维示意图；

图3为实施例一所述的蓄冷蒸发器的截面示意图；

图4为实施例二所述的蓄冷式机柜空调的示意图。

图中：

1、机柜主体；101、冷通道；102、设备存放区；103、热通道；104、制冷区；

2、蓄冷内机；201、风摆；202、接水盘；203、蓄冷蒸发器；2031、蒸发管路；2032、蓄冷管路；2033、翅片；204、风机；205、过滤器；206、控制系统；

3、分隔板；

4、送风管。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

一种蓄冷式机柜空调，如图1所示，包括机柜主体1和制冷系统。机柜主体1包括冷通道101、设备存放区102、热通道103和制冷区104；设备存放区102位于制冷区104的上方，冷通道101位于设备存放区102的一侧，热通道103位于设备存放区102远离冷通道101的一侧；冷通道101与设备存放区102和制冷区104连通；热通道103与设备存放区102和制冷区104连通。

制冷系统包括蓄冷内机2和外机，蓄冷内机2设置在制冷区104中，其包括蓄冷蒸发器203。如图2～图3所示，蓄冷蒸发器203包括蓄冷管路2032、蒸发管路2031和翅片2033；翅片2033上设有间隔设置的第一孔和第二孔，蓄冷管路2032贯穿第一孔与翅片2033连接；蒸发管路2031贯穿第二孔与翅片2033连接；蓄冷管路2032的进口和出口封闭，蓄冷材料设置在蓄冷管路2032中；外机包括压缩机、冷凝器和节流装置等制冷系统件。蒸发管路2031的进口与节流装置的出口连接，蒸发管路2031的出口与压缩机的进口连接。

蓄冷式机柜空调正常工作时，外机与蓄冷内机2连接，压缩机启动，蓄冷内机2一方面使机柜主体1的内部温度降低，另一方面给蓄冷内机2上的蓄冷材料提供冷能，进行蓄冷。当机柜主体1里面的设备的产热负荷小至低于外机的最小制冷能力时，停止压缩机。蓄冷内机2内的蓄冷材料释放冷能，使机柜主体1内部的温度得到控制。根据机柜主体1内的设备的产热速度合理配置蓄冷内机2的蓄冷能力，就可以使机柜主体1内的温度完全受控，既不至于使机柜内的温度持续降低以产生凝露，又不至于使机柜内的温度上升过快以致设备宕机。将蓄冷材料存储在蓄冷管路2032中，蓄冷管路2032和蒸发管路2031均与翅片2033连接，通过翅片2033与空气实现对流换热，可以大大增强换热效果和提高换热效率。蓄冷管路2032内部充注蓄冷材料，蓄冷材料在外机工作时进行蓄冷，当外机停止工作时释放冷量，进而保证设备存放区102中的温度不至于因为外机停止而上升过快以致设备宕机。

机柜主体1内部的空气在制冷区104接受冷能，温度降低，然后通过冷通道101进入设备存放区102，在设备存放区102中接受热能，温度升高，升温后的空气经过热通道103进入制冷区104，重新接受冷能降温，完成循环，进而保证设备存放区102中的温度保持在预设温度。

进一步地，把蓄冷内机2设置在机柜主体1的内部的底部而并非顶部，一来可以有效防止蓄冷内机2上的冷凝水滴在服务器上损坏服务器，二来可以加大机柜主体1的底部重量，避免机柜主体1头重脚轻的情况，增强蓄冷式机柜空调的稳定性和抗震能力。

蓄冷内机2还包括接水盘202、风摆201、风机204和过滤器205。其中，接水盘202位于蓄冷蒸发器203的下方，用于承接蓄冷蒸发器203上掉落的冷凝水。风摆201位于制冷区104和冷通道101的连接处，用于连通制冷区104和冷通道101；风机204位于风摆201的侧面，风机204的出风口正对风摆201，蓄冷蒸发器203位于风机204与风摆201之间。具体地，通过调节风摆201的角度，就可以调节蓄冷内机2的出风方向，进而调节空气在冷通道101中的压损和流动速度。而设置风机204则可以增快机柜主体1内部的空气循环速度。当外机停止运行时，风机204继续保持运转，将蓄冷材料存储的冷量释放出来，继续给机柜主体1提供冷量。过滤器205位于风机204远离蓄冷蒸发器203的一侧，用于保护风机204和蓄冷蒸发器203。

于本实施例中，蓄冷材料为相变蓄冷材料，于其它实施例中，蓄冷材料也可以为水等非相变蓄冷材料。

于本实施例中，冷通道101、设备存放区102和制冷区104中设有保温层。具体地，由于蓄冷式机柜空调的主要作用是为设备存放区102提供冷能，所以只需要在低温区，即冷通道101、设备存放区102和制冷区104中设置保温层，防止冷量耗散到机柜主体1外界的空气中。热通道103中需要增快热量耗散，让热通道103中的热量更快更多的耗散到机柜主体1外界的空气中，所以无需增设保温层。

于本实施例中，与风机204电气连接的控制系统206设置在制冷区104中靠近热通道103的侧面上。具体地，风机204的启停控制与外机的启停基本无关，主要依赖于对机柜主体1内的温度采集。所以风机204的控制系统206可以与外机的控制模块集成，也可以单独出来。而本实施例中将风机204的控制系统206单独出来，就可以将风机204的控制系统206就近安装在制冷区104中靠近热通道103的侧面上，将外机的控制模块设置在外机上，进而缩短走线距离，降低加工难度。于其它实施例中，风机204的控制系统206与外机的控制模块集成，均放在电控柜中。

于本实施例中，外机设置在室外或者室内的其他地方，外机和蓄冷内机2通过长联管连接，属于分体式的蓄冷式机柜空调，可以有效降低加工难度，控制生产成本。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：

于实施例一中，冷通道101和热通道103由分隔板3形成。于本实施例中，如图4所示，冷通道101和热通道103由中空的送风管4形成。且无需风摆201，制冷区104的出风口直接与冷通道101的进口连通。

使用送风管4的中空结构作为冷通道101和热通道103，价格低廉、形式多样，更容易拆卸和更改。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。