一种机房空调的制作方法

本实用新型涉及一种空调，尤其涉及一种水冷无压缩机机房空调。

背景技术：

随着数据中心不断新建、改造，业务不断增长，同时数据中心容量的不断扩大，服务器的散热量不断增加，基本型数据中心单台机架散热量为5-6Kw，数据中心单台机架散热量为8-20Kw。高密度计算设备的广泛应用，对数据中心冷却设备提出了新的要求。数据中心PUE值(数据中心能源效率指标=数据中心总设备能耗/IT设备能耗)控制在一个较低值作为行业建设者的首要诉求，其次，关于应用环境的广泛性及数据中心空间限制。

高密度、高可靠、按需部署大型数据中心对机房精密空调在低成本、高效率、快速交付等方面要求越来越高。空调系统用于对数据中心进行降温处理，是保持数据中心的高效率并可靠运行的条件之一；然而，现有技术中，数据中心的空调系统能耗非常高，其占数据中心总能耗的30~45%，进而导致数据中心PUE值（数据中心总能耗/IT设备能耗）居高不下，增加了数据中心的运营成本。空调系统占用空间大，安装复杂，对安装空间的要求，无疑增加了数据中心的运营成本。

技术实现要素：

为了克服现有机房空调存在的能耗高的缺陷，本实用新型提供了一种机房空调，该空调相对于现有机房空调来讲，能耗低，安装维修简单，使用范围广，占用空间小，大大降低了数据中心的运营成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种机房空调，包括冷媒冷却单元和蒸发单元，其特征在于：所述蒸发单元安装在服务器机柜上，蒸发单元与服务器机柜形成一个整体，一台服务器机柜上至少配设有一台蒸发单元，所述蒸发单元与冷媒冷却单元相连接。

所述服务器机柜上配设2-6台蒸发单元。

所述冷媒冷却单元包括外壳、氟泵和板式换热器，氟泵和板式换热器安装在外壳内，板式换热器连接有进水管、出水管、冷却气管和冷却液管，进水管、出水管、冷却气管和冷却液管均伸出外壳，氟泵连接在冷却液管上。

所述氟泵至少有两台，每台氟泵并联连接在冷却液管上。

所述外壳内还安装有储液器，储液器连接在板式换热器与氟泵之间的冷却液管上。

所述氟泵出口连接的冷却液管上连接有旁通管路，旁通管路上连接有电磁阀，旁通管路的另一端连接在板式换热器的冷却气管上。

所述进水管上安装有水流量比例调节阀。

所述蒸发单元包括壳体、蒸发器和EC风机，蒸发器和EC风机安装在壳体内，蒸发器上连接有蒸发气管和蒸发液管，蒸发气管和蒸发液管从壳体的顶部和底部伸出。

所述壳体内还安装有温湿度传感器和加湿器。

所述壳体内还安装有排水泵。

所述冷媒冷却单元与各个蒸发单元的连接方式为：冷媒冷却单元的冷却气管与各个蒸发单元的蒸发气管相连接，冷媒冷却单元的冷却液管与蒸发单元的蒸发液管相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型包括冷媒冷却单元和蒸发单元，所述蒸发单元安装在服务器机柜上，蒸发单元与服务器机柜形成一个整体，一台服务器机柜上至少配设有一台蒸发单元，所述蒸发单元与冷媒冷却单元相连接。冷媒冷却单元以水为冷源，水可以采用空调冷冻水，或者经自然冷却处理的水；蒸发单元与服务器机柜紧贴布置，组成封闭的冷通道，可减少冷量散失，年节能可达30%。冷媒冷却单元放置在指定位置，不与数据中心接触，无水进入数据中心，不会造成安全隐患，满足数据中心的要求，蒸发单元与服务器机柜紧贴放置，形成一个整体，可减少占地面积20%，模块化结构设计，方便备货，可减少数据中心的建设周期；稳定可靠，冷媒循环平均无故障时间（MTBF）超过10万小时，设计寿命超过10年。

2、本实用新型的服务器机柜上配设2-6个蒸发单元，使用者可以根据数据中心服务器的工作的制冷需求，来调节各个蒸发单元的工作与否，就能达到调节制冷效果的作用，这样就能随时根据制冷情况进行调节，相对于现有的制冷空调来讲，可以达到降低数据中心PUE值的目的。

3、本实用新型冷媒冷却单元包括外壳、氟泵和板式换热器，氟泵和板式换热器安装在外壳内，板式换热器连接有进水管、出水管、冷却气管和冷却液管，进水管、出水管、冷却气管和冷却液管均伸出外壳，氟泵连接在冷却液管上。通过板式换热器换热，利用冷冻水或者自然冷却水制冷，同时利用氟泵带动冷媒循环，降低了能耗的同时降低了使用成本。采用冷冻水换热，换热效率高。

4、本实用新型氟泵至少有两台，每台氟泵并联连接在冷却液管上。并联多台氟泵，可以起到备用的目的，在其中一台不能正常工作时，另一台可以正常工作，不影响机房的制冷。外壳内还安装有储液器，储液器连接在板式换热器与氟泵之间的冷却液管上。通过储液器的作用，可以达到储存冷媒的作用，在冷媒需求量大的时候，储液器中的冷媒参与循环，在冷媒需求量较小的时候，进入到储液器中储存，可以达到调节冷媒进入蒸发器的量，从而可以达到调节制冷效果的目的，最终达到降低机房PUE值的目的。氟泵出口连接的冷却液管上连接有旁通管路，旁通管路上连接有电磁阀，旁通管路的另一端连接在板式换热器的冷却气管上，通过旁通管路的作用，可以调节进入蒸发单元的冷媒量，当需要冷媒量不大时，开启电磁阀，通过旁通管路将冷媒导入到板式换热器中，而不进入蒸发器中进行循环。这样可以根据实际的制冷需求来调节冷媒量的作用，从而达到降低PUE值的目的。

5、本实用新型进水管上安装有水流量比例调节阀。通过水流量比例调节阀来调节板式换热器冷水的进入量，从而可控制换热效果，根据实际的换热需求进行调节，壳达到降低冷冻水使用量的目的，降低使用者的使用成本。

6、本实用新型蒸发单元包括壳体、蒸发器和EC风机，蒸发器和EC风机安装在壳体内，蒸发器上连接有蒸发气管和蒸发液管，蒸发气管和蒸发液管从壳体的顶部和底部伸出。壳体的顶部和底部都可与冷媒冷却单元连接，安装的时候可以根据机房的具体空间位置来选择连接，利于安装。

7、本实用新型壳体内还安装有温湿度传感器、加湿器和干燥过滤器，通过温湿度传感器监测壳体内的温湿度，然后根据检测到的温湿度控制加湿器和干燥过滤器工作，这样就可以起到调节壳体内温湿度的作用。

8、本实用新型壳体内还安装有排水泵，通过排水泵的作用将壳体内形成的冷凝水排走，避免进入到服务器机柜中。

附图说明

图1为本实用新型-冷媒冷却单元的外形图；

图2为本实用新型与蒸发单元的外形图；

图3为本实用新型冷媒冷却单元内部结构主视图；

图4为本实用新型冷媒冷却单元内部结构侧视图；

图5为本实用新型蒸发单元内部结构示意图；

图6为本实用新型冷媒冷却单元各个零部件的连接结构示意图；

图7为本实用的连接示意图。

附图标记：1-冷媒冷却单元；2-蒸发单元；3-外壳；4-氟泵；5-球阀；6-储液器；7-液位开关；8-视液镜；9-板式换热器；10-水流量比例调节阀；11-安全阀；12-进水管；13-出水管；14-服务器机柜； 15-气路球阀；16-液路球阀；17-单向阀；18-壳体；19-EC风机；20-冷却气管，21-冷却液管；22-蒸发气管；23-蒸发液管；24-温湿度传感器；25 -干燥过滤器；26-电磁阀；27-电子膨胀阀；28-加湿器；29-蒸发器；30-排水泵。

具体实施方式

本实用新型提供了机房空调，该空调由冷媒冷却单元1、蒸发单元2组成。与传统机房空调不同之处在于，冷媒冷却单元1可以匹配多个蒸发单元2，蒸发单元2与服务器机柜14形成一个整体，在数据中心新建、扩容，拼接机柜与空调，减少了施工时间。冷媒冷却单元1采用水冷，冷媒冷却单元远离机柜，水不进入机房，提高了机柜内服务器设备的安全性。具体的说，冷媒冷却单元1主要用于冷量传递，内部的板式换热器将水的冷量转移到冷媒，冷媒在氟泵的氟泵驱动下，完成整个制冷循环。蒸发单元的作用是降低数据中心模块的温度，带走热量。

下面结合实施例对实用新型形作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供的机房空调包括冷媒冷却单元1和蒸发单元2，蒸发单元只有一个，蒸发单元2直接安装在服务器机柜上，蒸发单元2将冷空气直接吹入到服务器机柜14内，服务器散发的热量被冷媒带走，然后冷媒中的热量在冷媒冷却单元1中进行换热带走，具体为：

冷媒冷却单元1包括外壳3、氟泵4、板式换热器9、球阀5、单向阀17、储液器6、电控箱（含显示屏）、视液镜8、液位开关7及连接管路，氟泵4、储液器6和板式换热器9安装在外壳1内，板式换热器连接有进水管12、出水管13、冷却气管20和冷却液管21，进水管12、出水管13、冷却气管20和冷却液管21均伸出外壳3，氟泵4连接在冷却液管21上。连接管路将这些零部件连接起来，在氟泵的进口和出口端均安装有球阀5，在氟泵的出口端还安装有单向阀17。

与氟泵4连接的电控箱连接有变频器。通过变频器可以调节氟泵的功率大小，从而控制冷媒进入蒸发单元量的大小，从而达到自动控制，实现降低能耗的目的。

所述氟泵4至少有两台，每台氟泵4并联连接在冷却液管21上。

储液器6连接在板式换热器9与氟泵4之间的冷却液管21上。

所述氟泵4出口连接的冷却液管21上连接有旁通管路，旁通管路上连接有电磁阀26，旁通管路的另一端连接在板式换热器9的冷却气管20上。

冷却气管20上安装有气路球阀15，冷却液管21上安装有液路球阀16。

所述进水管12上安装有水流量比例调节阀10。

在储液器6的出口管路上安装有视液镜8和液位开关7，储液器上安装有安全阀11。

所述蒸发单元2包括壳体18、蒸发器29和EC风机19，蒸发器29和EC风机19安装在壳体18内，蒸发器29上连接有蒸发气管22和蒸发液管23，蒸发气管22和蒸发液管23从壳体18的顶部和底部伸出。

所述壳体18内还安装有温湿度传感器24和加湿器28。

蒸发器29的蒸发液管23上安装干燥过滤器25和电子膨胀阀27。

所述壳体内18还安装有排水泵30。

所述冷媒冷却单元1与各个蒸发单元2的连接方式为：冷媒冷却单元1的冷却气管20与各个蒸发单元2的蒸发气管22相连接，冷媒冷却单元1的冷却液管21与蒸发单元2的蒸发液管23相连。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同的是，一台服务器机柜14上配设有两台蒸发单元2，两台蒸发单元2的蒸发气管22与冷媒冷却单元1的冷却气管20相连，蒸发液管23与冷媒冷却单元1的冷却液管21相连。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同的是，一台服务器机柜14上配设有三台蒸发单元2，三台蒸发单元2的蒸发气管22与冷媒冷却单元1的冷却气管20相连，蒸发液管23与冷媒冷却单元1的冷却液管21相连。

实施例4

本实施例与实施例1基本相同，不同的是，一台服务器机柜14上配设有四台蒸发单元2，四台蒸发单元2的蒸发气管22与冷媒冷却单元1的冷却气管20相连，蒸发液管23与冷媒冷却单元1的冷却液管21相连。

实施例5

本实施例与实施例1基本相同，不同的是，一台服务器机柜14上配设有五台蒸发单元2，五台蒸发单元2的蒸发气管22与冷媒冷却单元1的冷却气管20相连，蒸发液管23与冷媒冷却单元1的冷却液管21相连。

实施例6

本实施例与实施例1基本相同，不同的是，一台服务器机柜14上配设有六台蒸发单元2，六台蒸发单元2的蒸发气管22与冷媒冷却单元1的冷却气管20相连，蒸发液管23与冷媒冷却单元1的冷却液管21相连。