采用管道集中送风的机柜卧式空调器的制造方法
【专利摘要】一种采用管道集中送风的机柜卧式空调器，包括机柜，在机柜内设置有隔板，在机柜外顶部安装有内机和外机一体化的卧式空调器；内机部分包括离心风扇、热交换器、内机出风口和内机进风口；外机部分包括热交换器、轴流风扇、外机进风口和外机出风口；内机出风口处连接有向下穿过所述机柜内部一侧的送风管道，其开口端延伸至机柜内最下方隔板的下方；在机柜顶部开设有一与内机部分的内机进风口通过一热风出风管道连通的热风出风口，在空调器内机部分和机柜内形成降温循环风路。优点在于结构简单，布局合理，冷却效果显著，温度均匀，使用环境安全，提高了机柜内设备仪器的使用寿命，提高了安全性能。
【专利说明】采用管道集中送风的机柜卧式空调器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机柜的冷却装置，尤其是指机柜上的降温用的空调器。
【背景技术】
[0002]随着工业化进程及设备自动化、标准化程度的广泛普及，精密、复杂的电子电器设备的使用也越来越广泛。在电气设备机柜、网络通讯用等机柜中，由于在机柜中安装有大量的各式电子、电气工作设备仪器，会散发出大量的热能，使得机柜内的温度维持在一个很高的水平。机柜内长时间的高温会对精密的电子电气设备造成损害，因此，在机柜中进行降温，保持较低温度作业环境就变得特别重要。在机柜内进行降温目前采取的方法有通过电扇、空调等进行降温。通过电风扇进行降温其效果不是很好，风扇会将机柜外部的粉尘等脏东西带进机柜，影响机柜内设备仪器的工作精度。目前，最常用的采用空调对机柜进行温度控制。
[0003]采用空调对机柜内进行降温时，空调一般安装位置在机柜一侧侧门上。当机柜内设置有几层隔板，并在每层隔板上均放置有设备仪器时，现有空调器的降温效果不够理想。原因是:当空调器设置在机柜侧壁上时，空调器的柜内出风口从一侧直接吹出，其对接近空调器的一侧的设备仪器降温效果好，但是对于背离空调器一侧或机柜内上部的设备仪器基本起不到什么降温作用，导致机柜内温度不均匀，远离空调器一侧的设备仪器时间久了，会因长期高温造成设备仪器故障。总之，现有的安装在机柜侧门的空调器，由于是直接送风，造成机柜内温差大，容易造成回风短路、运行成本高等缺陷，具体缺陷如下:
[0004]因目前的机柜空调都安装于机柜柜门上，空调内侧蒸发器进出风采用上部进风，空调下部出风的循环方式，且进出风皆为水平进出风；无法保证柜内空气充分循环。机柜内部装上设备后对空调进出风形成了一定的阻碍，造成空调出风冷风无法达到机柜内部温度相差较大，机柜内两侧与内侧及顶部温度较高，且温度相差较大，给机柜内设备极易造成高媪告敬inn 口目。
[0005]机柜内设备布置不合理造成机房温度分布不均匀；局部位置过冷、过热严重，机柜内发热不均匀造成机柜内温度过高或过低；空调运行效率低，极易造成空调长期运行，从而大大降低了空调的使用寿命。由于空调器内机安装在机柜内，当空调内机出现故障时，容易造成冷凝水外流，给机柜内的设备仪器带来严重损害。且因结构限制，提高能效比成本较高、噪音大、冷凝水排除难等缺点，也一直困扰着行业的发展。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种机柜空调器，其可以对机柜内各个部位起到降温冷却的作用，保持机柜内温度均匀，提高机柜内设备仪器的使用寿命。
[0007]针对上述需解决的技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种采用管道集中送风的机柜卧式空调器，包括机柜，在机柜内设置有若干横向的隔板，其特征在于在机柜外顶部安装有内机和外机一体化的卧式空调器；所述卧式空调器的内机部分包括离心风扇、热交换器、内机出风口和内机进风口 ；其外机部分包括热交换器、轴流风扇、外机进风口和外机出风口 ；所述内机出风口处连接有一送风管道，所述送风管道向下穿过所述机柜内部一侦牝且其开口端延伸至机柜内最下方隔板的下方，冷空气经所述送风管道送至机柜内底部后经机柜内部四侧壁空隙自下而上实现送风降温；在所述机柜顶部开设有一热风出风口，所述热风出风口与所述卧式空调器的内机部分的内机进风口通过一热风出风管道连通，在空调器内机部分和机柜内形成降温循环风路。
[0008]在所述机柜内的最下方的隔板的下方，设置有整流板，所述送风管道延伸至机柜底部的开口端延伸至所述整流板下方，经送风管道送出的冷空气经整流板整流后分散流入机柜内部四侧壁空隙中自下而上实现送风降温。
[0009]所述空调器的内机部分和外机部分分别安装在空调底盘上，在所述空调器外机部分所在的空调底盘上设置有收集空调器内机部分产生的冷凝水的沉水槽；所述沉水槽通过冷凝水排放装置将冷凝水排至空调器外部。
[0010]所述冷凝水排放装置为冷凝水排放管道，其一端与沉水槽连通，另一端位于空调器外部将冷凝水排放至空调器外部。
[0011]所述冷凝水排放装置为安装在所述沉水槽上方的轴流风扇，所述轴流风扇的叶片深入沉水槽中且与沉水槽的底部留有间隙；高速旋转的轴流风扇叶片将所述沉水槽中的冷凝水雾化至空调器外机部分上的热交换器上蒸发，并藉由空调器外机部分的外机出风口排至空调器外部。
[0012]所述空调底盘上具有若干个位于不同水平面的安装平面，所述内机部分安装在水平面高的安装平面上，所述外机部分安装在水平面低的安装平面上，所述沉水槽位于水平面最低的安装平面上。
[0013]所述空调器内机部分中的离心风扇与外机部分中的轴流风扇共用一电机。
[0014]本实用新型的机柜空调器，采用在机柜外部的上方设置内机和外机一体化的卧式空调器，采用管道直接伸入至机柜内底部，进行管道集中送风，通过整流板将管道送至底部的冷风分流至机柜的各个侧面，由于机柜中放置设备仪器的架子与机柜各个侧壁之间均存在空隙，则冷风则沿着机柜内各侧壁处的空隙从下而上进行流动，对机柜内的放置的各层设备仪器进行冷却降温。由于热空气密度比冷空气密度小，因此，冷空气自下而上进行流动，热空气则因为密度小原因上浮，由于在机柜顶部开设有热空气出风口，该热气出风口与空调内机部分的进风口密封连通，在空调内机部分的离心风扇的作用下，在进风口与热气出风口处形成负压，将机柜内上浮的热空气在负压作用下通过热气出风口和内机部分的进风口送至空调内机部分内，在蒸发器处进行热交换，热交换后得到的冷气再通过离心风扇由管道送至机柜底部形成冷气循环通路。该冷气循环通路降温效果好，机柜内从下至上温度均匀，再加之负压作用下，将聚集于机柜顶部的热空气能够及时带走，促进了冷气循环通路内的空气流动，提交了冷却效率。由于空调器是安装在机柜顶部的，热气出风口与空调内机部分的进风口连通处的空间是由密封层密封的，送风管道与机柜处的连接处也是密封的，因此，空调器因为故障等原因产生的任何冷凝水及灰尘都进不了机柜内部，对机柜内的设备仪器等形成了很好的保护。空调器的内机部分和外机部分一体式整合设置在机柜顶部，由于安装空调器的空调底盘上具有若干安装水平面，该若干安装水平面是自一侧向另一侧逐渐水平线下移，自一侧至另一侧形成一定的倾斜坡度。空调内机部分安装在坡度高的一侧位置处，空调外机部分安装在坡度低的位置一侧。由于在安装外机部分的最低坡度的水平面上设置有沉水槽，该沉水槽位置为空调底盘上的最低位置，因此，通过冷凝水的重力作用下，空调内机部分产生的冷凝水都汇聚至沉水槽处。沉水槽位于空调外机部分的冷凝器一侧，位于沉水槽上方的轴流风扇的叶片与沉水槽的底部具有一定间隙，保证轴流风扇在转动时，叶片不会触及沉水槽底部，同时又会通过轴流风扇的快速转动，将沉水槽中的收集的冷凝水进行雾化至冷凝器表面，由于冷凝器表面温度很高，可以将雾化冷凝水蒸发；同时由于外机部分的出风口位于冷凝处一侧，冷凝水的水气也会随着空气流动从外机部分的出风口处排出空调器外部。通过将轴流风扇加装在沉水槽上方，一能够解决外机部分的进风排风问题，同时解决沉水槽中冷凝水的雾化蒸发问题，节省了冷凝水排放管道。
[0015]本实用新型从整体上讲，其结构简单，布局合理，机柜冷却效果显著，机柜内温度均匀，使用环境安全，提高了机柜内设备仪器的使用寿命，提高了安全性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1，本实用新型机柜和空调器结构示意图。
[0017]图2，机柜内冷空气送风管道、机柜内顶部热风出风口与空调器内机部分的结构示意图。
[0018]图3,空调器结构原理不意图。
[0019]图4,空调底座结构不意图。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型的采用管道集中送风的机柜卧式空调器，主要包括机柜1、安装在机柜顶部的空调器2，现举一较佳实施例并结合图式进行具体说明，参看图1至图4。
[0021]机柜1，用来放置电力设备仪器、计算机及相关控制设备等的柜子，其具有屏蔽电磁干扰、按标准有序整理排列设备，具有标准接出接入端口的物体。机柜I开设有柜门，方便放置取出检查里面设备仪器操作。在机柜I内设置有若干个水平横向间隔放置的隔板11，用于放置设备仪器。在机柜的各个侧壁与隔板11之间分别保留有足够的空隙，供空气流通。在最靠近机柜底部的隔板的下方，安装有整流板12，用于对气流进行整流，使通过整流板处的整流后的气流均匀平稳分布于机柜内部的四侧壁与隔板之间的空隙处。当然，也可以不用整流板，冷空气经过底部后自然顺着机柜各侧壁的空隙向上流通。在机柜的顶部开设有热风出风口 14，由于热空气的密度小，聚集在机柜上方的热空气经过热风出风口 14后进入热风出风管道15被空调内机进风口吸入到热交换器21进行交换；交换后的冷空气由离心风扇22送至空调内机出风口，然后顺着管道13冷空气直接流动至机柜底部。
[0022]卧式空调器2，安装在机柜外的顶部。该空调器采用内机部分和外机部分一体化整合的空调器。空调器的内机部分和外机部分通过隔板密闭隔开。内机部分和外机部分分别安装在空调底座3上。空调器的内机部分主要包括热交换器21、离心风扇22、内机进风口和内机出风口。空调器的外机部分主要包括热交换器23、压缩机24、轴流风扇25、毛细管27、外机进风口和外机出风口。外机部分的压缩机24、热交换器23、毛细管27和内机部分的热交换器21形成制冷循环，这是制冷空调器的基本构成要素，在此则不再赘述其详细结构。在内机出风口处连接有送风管道13，送风管道13从机柜上方穿进机柜内部，并一直延伸至机柜内部的底部上方，在机柜底部处，送风管道13的端口进行弧形弯转，延伸至机柜内最下方的整流板之下。通过内机出风口出来的冷空气直接进入送风管道13中，顺着送风管道13冷空气直接流动至机柜底部整流板下方，冷空气经过整流板整流，分别进入机柜的各个侧壁的空隙中，沿着机柜的侧壁向上流动，从机柜底部，自下而上对机柜内部的设备仪器进行降温处理，设备仪器所产生的热空气由于密度小，并在冷空气流的带动下向机柜顶部聚集。在内机进风口和机柜顶部开设的热风出风口之间，设置有密封的热风出风管道15，将热风出风口和内机进风口连通。由于在内机部分内设置有离心风扇，通过离心风扇的吸力，将聚集在机柜顶部的热空气通过与内机进风口密闭连通的管道和内机进风口吸进空调器的内机部分，吸进的热空气在内机部分的热交换器进行热交换再次成为冷空气，在离心风扇的作用下，通过内机出风口重新进入到管道13对机柜内的设备仪器进行降温，在机柜内和空调内机部分之间形成降温循环风路。该降温循环风路，利用热空气密度小的原理及空调内机部分的风扇吸力作用，通过管道直接送风至机柜底部，再通过机柜顶部开设热风出风口，自下而上，形成一密闭高效的降温循环风路，其具有循环快、降温无死角、降温效率高的优点。
[0023]内机部分的离心风扇22和外机部分的轴流风扇25共用一电机26，分别与电机两端的动力输出轴连接。通过电机为离心风扇和轴流风扇提供动力。外机部分的工作过程:压缩机24从热交换器21吸入冷媒介质压缩后向热交换器23排入高温高压的气体，在轴流风扇的作用下，空调器外部的环境中通过外机进风口吸进外部空气，然后吸进的空气流经热交换器23进行热交换，交换后的热风通过外机出风口排出空调器外部。热交换器23通过热交换后的温度低的交换介质媒体通过毛细管27进行节流，节流后的低温低压冷媒介质循环至热交换器21中，在离心风扇的作用下，热空气由内机进风口吸进内机中与热交换器21进行热交换后变为冷空气，然后在离心风扇的作用下，沿内机出风口进入管道13中进入降温循环风路中。
[0024]空调底座3，其为四周具有竖直围边的安装底座，空调器的内机部分和外机部分均安装在空调底座上。空调底座3设置有若干个安装平面，各个安装平面的水平位置从空调底座的一侧至另一侧逐步降低。内机部分安装在水平面位置最高的安装平面位置处，外机部分安装在水平面较低的安装平面处。位于外机部分的轴流风扇下方的安装平面其水平面最低，在该安装平面上设置有沉水槽31，沉水槽31处的水平面为空调底座上最低的水平面位置。各个安装平面上积聚的冷凝水均可汇聚至沉水槽31处。轴流风扇的叶片深入至沉水槽中，但不接触沉水槽底部。当沉水槽中汇聚有冷凝水时，轴流风扇快速旋转的叶片可将沉水槽中的冷凝水雾化使其散落在位于沉水槽一侧的热交换器23上，通过热交换器的蒸发，冷凝水蒸汽随着热交换后的空气一起经过外机出风口排出至空调器外部进入外部环境中，实现空调器内冷凝水的实时处理。当然，沉水槽也可以不位于轴流风扇下方通过轴流风扇雾化的方式消除空调器内可能产生的冷凝水；当沉水槽中的冷凝水不通过轴流风扇进行雾化排除时，可以采用在沉水槽处设置冷凝水排放管道连通至空调器外部，通过冷凝水排放管道将冷凝水排出。
[0025]本实用新型的采用管道集中送风的机柜卧式空调器，通过管道直接送风至机柜底部，再结合空调器内机部分的离心风扇的吸力，实现高效降温循环风路，其结构简单，降温冷却效率高，降温均匀，降温无死角。同时，由于空调器的内机和外机均安装在机柜外部，空调器产生的冷凝水不会进入至机柜内部，避免了对机柜内的设备仪器造成损害或造成短路的危害发生。同时，由于设置了利用轴流风扇对冷凝水直接雾化排除的方式，减少了冷凝水排放管道的设置，可以做到实时对冷凝水进行排除，避免了冷凝水大量积聚在沉水槽中，消除了安全隐患。
【权利要求】
1.一种米用管道集中送风的机柜卧式空调器，包括机柜，在机柜内设置有若干横向的隔板，其特征在于在机柜外顶部安装有内机和外机一体化的卧式空调器；所述卧式空调器的内机部分包括离心风扇、热交换器、内机出风口和内机进风口 ；其外机部分包括热交换器、轴流风扇、外机进风口和外机出风口 ；所述内机出风口处连接有一送风管道，所述送风管道向下穿过所述机柜内部一侧，且其开口端延伸至机柜内最下方隔板的下方，冷空气经所述送风管道送至机柜内底部后经机柜内部四侧壁空隙自下而上实现送风降温；在所述机柜顶部开设有一热风出风口，所述热风出风口与所述卧式空调器的内机部分的内机进风口通过一热风出风管道连通，在空调器内机部分和机柜内形成降温循环风路。
2.根据权利要求1所述的采用管道集中送风的机柜卧式空调器，其特征在于在所述机柜内的最下方的隔板的下方，设置有整流板，所述送风管道延伸至机柜底部的开口端延伸至所述整流板下方，经送风管道送出的冷空气经整流板整流后分散流入机柜内部四侧壁空隙中自下而上实现送风降温。
3.根据权利要求1所述的采用管道集中送风的机柜卧式空调器，其特征在于所述空调器的内机部分和外机部分分别安装在空调底盘上，在所述空调器外机部分所在的空调底盘上设置有收集空调器内机部分产生的冷凝水的沉水槽；所述沉水槽通过冷凝水排放装置将冷凝水排至空调器外部。
4.根据权利要求3所述的采用管道集中送风的机柜卧式空调器，其特征在于所述冷凝水排放装置为冷凝水排放管道，其一端与沉水槽连通，另一端位于空调器外部将冷凝水排放至空调器外部。
5.根据权利要求3所述的采用管道集中送风的机柜卧式空调器，其特征在于所述冷凝水排放装置为安装在所述沉水槽上方的轴流风扇，所述轴流风扇的叶片深入沉水槽中且与沉水槽的底部留有间隙；高速旋转的轴流风扇叶片将所述沉水槽中的冷凝水雾化至空调器外机部分上的热交换器上蒸发，并藉由空调器外机部分的外机出风口排至空调器外部。
6.根据权利要求3所述的采用管道集中送风的机柜卧式空调器，其特征在于所述空调底盘上具有若干个位于不同水平面的安装平面，所述内机部分安装在水平面高的安装平面上，所述外机部分安装在水平面低的安装平面上，所述沉水槽位于水平面最低的安装平面上。
7.根据权利要求1所述的采用管道集中送风的机柜卧式空调器，其特征在于所述空调器内机部分中的离心风扇与外机部分中的轴流风扇共用一电机。
【文档编号】F24F13/00GK204063304SQ201420478237
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】刘金花 申请人:刘金花