本发明涉及一种空调机组。
背景技术：
本发明申请人在专利号为zl201310421922.5的专利文本中公开了一种整体式空调机组，如图9所示，在整体式空调机组的壳体内安装有在竖直方向上由上至下依次设置的第二风机组件6、蒸发器5、第一风机组件3、冷凝器2以及压缩机1，在壳体11内形成供室内空气依次流经蒸发器5、第二风机组件6的第一通道和供室外空气依次流经冷凝器2、第一风机组件3的第二通道；在壳体11内还设有风阀组件7，该风阀组件7在使第一通道与室外侧连通以引入室外空气的第一位置、使第一通道与室内侧连通以引入室内空气的第二位置以及介于该第一位置与第二位置之间以引入室外空气和室内空气的位置这三种位置之间转换；室外进风口开设在整体式空调机组的壳体底部，并且，压缩机1安装在整体式空调机组的壳体底部。
然而，上述整体式空调机组在使用过程中出现了诸多问题，具体为：
第一、空调机组为整体式结构，其尺寸和体积较大，导致生产、搬运、安装难度大；
第二、由于压缩机1安装在整体式空调机组的壳体底部，且室外进风口亦开设在空调机组的壳体底部，空调机组在机房内采用室外进风口置于地板之下的安装方式时，压缩机亦沉入地板之下，不利于对压缩机进行维护，导致对压缩机进行维护的难度增加。
鉴于上述问题，本发明申请人对空调机组进行了改进。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种空调机组，能够降低安装难度和维护难度。
为达到上述目的，本发明提出了一种空调机组，其特征在于，包括具有蒸发器和蒸发单元风机的蒸发单元、具有冷凝器和冷凝单元风机的冷凝单元，这两个单元分体式设置并沿竖直方向自上而下组装在一起。
采用这种方案，由于所述冷凝单元、蒸发单元呈分体式设置，使得生产、搬运、安装方便。
优选的，所述冷凝单元具有用以安装所述冷凝器和冷凝单元风机的冷凝第一腔室、用以与所述蒸发单元的用以安装所述蒸发器和蒸发单元风机的腔室连通的冷凝第二腔室，以及与这两个腔室分别连通的冷凝第三腔室，在所述冷凝第三腔室上开设有室外进风口，在所述冷凝第三腔室内安装有用以控制所述冷凝第一腔室与所述冷凝第二腔室的连通状态的连通阀。
采用这种方案，室外新风经由所述室外进风口先进入所述冷凝第三腔室，再经由该冷凝第三腔室进入所述冷凝第一腔室，通过控制所述连通阀的开关状态来控制室外新风是否进入所述冷凝第二腔室，如此，无需在所述冷凝单元上单独开设供室外新风进入所述冷凝第二腔室内的室外进风口，空调机组安装时也避免在机房墙体上开设与冷凝第二腔室单独连通的孔，有利于简化空调机组的内部结构、降低安装难度和简化安装过程。
优选的，所述冷凝单元具有位于上方并构成所述冷凝第二腔室的前壁部的第一前面板、位于下方并构成所述冷凝第三腔室的前壁部的第二前面板，所述室外进风口与所述第二前面板相对置；在所述冷凝第二腔室内安装有压缩机；所述第一前面板与冷凝单元主体可拆卸。
采用这种方案，空调机组在机房内采用室外进风口置于地板之下的安装方式时，所述压缩机未沉入地板之下，方便对所述压缩机进行正面维护，有利于降低对压缩机进行维护的难度。
优选的，用以连通所述压缩机与所述蒸发器、供冷媒流通用的蒸发器管路包括安装在所述蒸发单元内的蒸发器第一管路、安装在所述冷凝单元内的蒸发器第二管路、连接两者的蒸发器第三管路；这三部分管路断开设置，所述蒸发器第三管路的两端与所述蒸发器第一管路和所述蒸发器第二管路螺纹连接。
采用这种方案，可以简化空调机组安装时对蒸发器管路的安装过程和降低其安装难度，同时，还能确保这三部分管路连接的气密性和稳定性。
优选的，所述蒸发单元具有位于前侧的蒸发第三腔室，由所述蒸发单元的前面板构成该蒸发第三腔室的前壁部；所述蒸发器第一管路设置在所述蒸发第三腔室；所述蒸发单元的前面板以可拆卸方式安装在所述蒸发单元的主体上。
采用这种方案，在打开所述蒸发单元的前面板后，维修人员可直接或很容易地看到所述蒸发器第一管路，可实现完全正面维护，可降低维护难度。同时，还可避免在空调机组的周围预留维修空间，可减小空调机组所占用的安装空间。
优选的，在所述蒸发第三腔室内安装有电控箱。
采用这种方案，在打开所述蒸发单元的前面板后，维修人员可直接或很容易地看到所述电控箱，可实现完全正面维护，可降低维护难度。
优选的，所述压缩机、所述蒸发器第二管路设置在所述冷凝第二腔室内并位于其前侧。。
采用这种方案，在打开所述冷凝单元的第一前面板后，维修人员可直接或很容易地看到所述压缩机、蒸发器第二管路，可实现完全正面维护，可降低维护难度。同时，还可避免在空调机组的周围预留维修空间，可减小空调机组所占用的安装空间。
优选的，用以连通所述压缩机与所述冷凝器的冷凝器管路以及其它制冷系统配件设置在所述冷凝第二腔室内并靠近其前侧设置。
采用这种方案，在打开所述冷凝单元的第一前面板后，维修人员可直接或很容易地看到所述冷凝器管路以及其它制冷系统配件，可实现完全正面维护，可降低维护难度。同时，还可避免在空调机组的周围预留维修空间，可减小空调机组所占用的安装空间。
优选的，在所述蒸发单元的前面板的上部开设室内送风口，在所述冷凝单元的第一前面板上开设室内回风口。
采用这种方案，可增加所述室内回风口与所述室内送风口在纵向上的距离，有效避免室内回风和室内送风之间的短路。
优选的，在所述蒸发单元的后面板上部开设用以供室内空气排至室外的余压排风口，在所述冷凝单元的后面板的中上部开设供流经所述冷凝器的空气排至室外的排风口，所述室外进风口位于所述冷凝单元的后面板的底部。
采用这种方案，可增加所述排风口和所述余压排风口这两者与所述室外进风口在纵向上的距离，经由所述排风口和所述余压排风口排出的室内高温气体温度偏高通常浮在上方，室外新风温度偏低通常沉在下方，如此，可有效避免室外进风和室内排风之间的短路。
附图说明
图1为空调机组的两个单元处于分解状态下的正视图；
图2为空调机组的两个单元处于组装状态下的正视图；
图3为图2所示空调机组的左视图；
图4为空调机组安装在机房地板之上的左视图；
图5为空调机组安装在机房地板之下的左视图，采用正面上送风方式；
图6为空调机组安装在机房地板之下的左视图，采用顶部送风方式；
图7为空调机组处于分解状态下的内部结构的示意图，为左视图；
图8为空调机组处于图5所示安装方式下的内部结构的示意图，为左视图；
图9为现有技术中的空调机组的示意图。
具体实施方式
下面参照图1～图8对本实施方式的空调机组的具体实施方式进行详细的说明。在下述描述中，空调机组的靠近墙体的一侧为后，相反于墙体的一侧为前，与地面接触的一侧为下，相反于地面的一侧为上，使用者正对空调机组的正面板时，相对于使用者来说的左右即为空调机组的左右。
如图1～图3所示，本实施方式的空调机组主要包括呈分体式设置的蒸发单元100、冷凝单元200，这两个单元均呈长方体状，空调机组处于组装状态下，前述两个单元沿竖直方向自上而下组合在一起，这两个单元在前后方向和左右方向上分别对齐设置。下面对前述两个单元的具体结构进行详细地描述。
蒸发单元100
如图1～图3、图7～图8所示，蒸发单元100整体呈长方体状，它具有一呈长方体状的蒸发单元壳体110，该蒸发单元壳体110主要包括呈长方体状的支撑框架和安装在该支撑框架表面的多个面板，其中，蒸发单元100的前面板111以可拆卸方式安装在蒸发单元壳体110的主体框架上。如图7和图8所示，蒸发单元壳体110的内部空间大体被分隔成位于前侧的蒸发第一腔室120和位于后侧的蒸发第二腔室130。
如图1和图2所示，在前面板111的上部开设有与蒸发第一腔室120连通的室内送风口112，在蒸发单元壳体110上安装有用以对流经室内送风口112的气体进行加热的加热装置117。如图3所示，在蒸发单元壳体110的侧面板115上开设有位于其后部、与蒸发第二腔室130连通的余压进风口116，该余压进风口116用以连通室内与蒸发第二腔室130；在蒸发单元壳体110的后面板113上开设有位于其上部、与蒸发第二腔室连通的余压排风口(图中未示出)，该余压排风口用以连通蒸发第二腔室130与室外，在该余压排风口上安装有余压排风阀114。另外，在蒸发单元壳体110的底部还开设有与蒸发第一腔室连通的蒸发单元第一开口(图中未示出)。
如图7和图8所示，在蒸发第一腔室120内安装有自上而下依次设置的蒸发单元风机121和蒸发器122，蒸发器122的进风侧与蒸发单元第一开口连通，其出风侧与蒸发单元风机121的进风侧连通，蒸发单元风机121的出风侧与室内送风口112连通。从空调机组的侧面(图7和图8均为左侧)看去，蒸发器122由对称设置、排列呈“v”形的两片翅片式换热器来构成，该v形结构的顶部通常与蒸发第一腔室120的前后两侧的内壁面密封连接。本实施方式中，通过将蒸发器122设置呈v形，能够在有限的空间内充分增大蒸发器122的换热面积，有利于提高对空气的制冷效果并减少风阻。蒸发单元风机121为轴向进风径向出风的离心风机。蒸发单元风机121位于蒸发器122的上方，并且蒸发单元风机121的室外进风口恰好正对蒸发器122的“v”形结构的顶部开口处，如此能够保证在蒸发器122上发生热交换后的低温气体在蒸发单元风机121的抽吸下全部经由室内送风口112送至室内，防止冷量泄露。
另外，如图7～图8所示，在蒸发单元壳体110内还被分隔出一个位于前侧的蒸发第三腔室140，在该蒸发第三腔室140内安装有电控箱141和用以连通下述压缩机244与蒸发器122、供冷媒流通用的蒸发器第一管路142。在蒸发单元壳体110的底部还开设有与蒸发第三腔室140连通的蒸发单元第二开口(图中未示出)。参照图7和图8所示，电控箱141、蒸发器第一管路142均位于蒸发单元100的前侧，维修时，在打开蒸发单元100的前面板111后，电控箱141、蒸发器第一管路142均可见，可实现完全正面维护。
冷凝单元200
如图1～图3、图7～图8所示，冷凝单元200整体呈长方体状，它具有一呈长方体状的冷凝单元壳体210，该冷凝单元壳体210主要包括呈长方体状的支撑框架和安装在该支撑框架表面的多个面板。冷凝单元壳体210的内部空间大体被分隔成位于后侧的冷凝第一腔室230、位于前侧的冷凝第二腔室220以及位于前述两个腔室下方的冷凝第三腔室250，其中，冷凝第三腔室250的上部具有沿前后方向排列的两个开口，位于前侧的开口连通冷凝第三腔室250与冷凝第二腔室220，位于后侧的开口连通冷凝第三腔室250与冷凝第一腔室230。在冷凝第三腔室250内安装一连通阀241，该连通阀241用以控制冷凝第一腔室230和冷凝第二腔室220的连通状态。冷凝单元200的前面板211由位于上方、与冷凝第二腔室220相对应的第一前面板211a和位于下方、与冷凝第三腔室250相对应的第二前面板211b组成，这两块面板均以可拆卸方式安装在冷凝单元壳体210的主体框架上。
在冷凝单元壳体210的后面板215上开设有位于上部的排风口和位于下部的室外进风口，其中，排风口连通冷凝第一腔室230与室外用以供冷凝第一腔室230内的高温气体排出，在冷凝单元壳体210的后面板215上于排风口处安装有排风阀216；室外进风口连通冷凝第三腔室250与室外，用以供室外新风进入冷凝单元200内，在室外进风口处安装有进风阀217。
在冷凝第一腔室230内安装有自下而上依次设置的冷凝器231、冷凝单元风机232。如图7和图8所示，从空调机组的侧面(图7和图8均为左侧)看去，冷凝器231由对称设置、排列呈“v”形的两片翅片式换热器来构成，该v形结构的顶部通常与冷凝第一腔室230的前后两侧的内壁面密封连接。本实施方式中，通过将冷凝器231设置呈v形，能够在有限的空间内充分增大冷凝器231的换热面积，有利于提高对空气的散热效果并减少风阻。冷凝单元风机232为轴向进风径向出风的离心风机。冷凝单元风机232位于冷凝器231的上方，并且冷凝单元风机232的室外进风口恰好正对冷凝器231的“v”形结构的顶部开口处，如此能够保证在冷凝器231上发生热交换后的高温气体在冷凝单元风机232的抽吸下全部经由排风口送至室外。
在冷凝单元200的第一前面板211a上开设有与冷凝第二腔室220连通、位于上部的室内回风口212，该室内回风口212连通室内与冷凝第二腔室220，在冷凝单元壳体210上于室内回风口212处安装有回风阀213。在冷凝单元壳体210的顶部开设有冷凝单元第一开口214，在冷凝单元壳体210内于该冷凝单元第一开口214处安装有自上而下依次设置的中效过滤器242和第一初效过滤器243。
在冷凝第二腔室220内安装有压缩机244、用以连通压缩机244与蒸发器122并供冷媒流通用的蒸发器第二管路245、用以连通压缩机244与冷凝器231的冷凝器管路246，以及其它制冷系统配件。参照图7和图8所示，压缩机244、蒸发器第二管路245、冷凝器管路246以及其他制冷系统配件均位于冷凝第二腔室220的前侧设置，维修时，在打开冷凝单元200的第一前面板211a后，压缩机244、蒸发器第二管路245以及其他制冷系统配件均可见，可实现完全正面维护。
另外，如图7和图8所示，在冷凝第一腔室230与冷凝第三腔室250相连通处安装有用以对流经冷凝器231的气体进行过滤的第二初效过滤器247，在冷凝第二腔室220与冷凝第三腔室250相连通处安装有用以对进入冷凝第二腔室220内的气体进行过滤的第三初效过滤器248，本实施方式中，前述第一初效过滤器243、第二初效过滤器247、第三初效过滤器248均为尼龙网过滤器。
特别地，空调机组还包括蒸发器第三管路143(图中未示出)，该蒸发器第三管路143、蒸发器第二管路245、蒸发器第一管路142这三者均断开设置，在蒸发单元100与冷凝单元200处于组装状态下，蒸发器第三管路143的上端与前述蒸发器第一管路142螺纹连接，其下端与蒸发器第二管路245螺纹连接，由这三部分管路共同构成用以实现压缩机244与蒸发器122之间冷媒流通用的管路，前述三部分管路均包括两条支管，一条供低温冷媒由压缩机244进入蒸发器122，另一条供高温冷媒由蒸发器122返回压缩机244。另外，在蒸发器第一管路142和蒸发器第二管路245的两条支管上均设置有截止阀144，如此可精确控制生产过程中的制冷系统真空度及制冷剂的重注量。
空调机组处于组装状态下，蒸发单元100和冷凝单元200这二者自上而下组装在一起，在该状态下，蒸发单元第一开口与冷凝单元第一开口连通，进而使蒸发单元第一腔室120与冷凝单元第二腔室220连通。从空调机组的侧面看去，用以连通压缩机244与蒸发器122的连接管路(包括蒸发器第一管路142、蒸发器第三管路143、蒸发器第二管路245)主要沿竖直方向设置在蒸发单元第三腔室140与冷凝单元第二腔室220内并位于两腔室的前侧。
下面结合上述结构描述，参照图4～图6所示对空调机组的安装方式进行简单的描述。
本实施方式所述空调机组一般配置在数据中心机房内，且通常靠近数据中心机房的墙体300设置，如图4～图6所示，在墙体300上开设有自上而下依次设置的第一开口310、第二开口320、第三开口330，空调机组处于安装状态下，第一开口310与余压排风口连通，第二开口320与排风口连通，第三开口330与室外进风口连通。
如图4所示，空调机组采用整体置于机房地板400之上的方式安置在机房内，在这种安装方式下，空调机组的室外进风口位于机房地板400上方，这种安装方式适用于机房空间较大的情况。
如图5～图6所示，空调机组还可采用其底部置于机房地板400之下的方式安置在数据机房内，在这种安装方式下，空调机组的底部(具体是指冷凝单元第三腔室250这一部分)下沉并置于机房地板400下方，室外进风口亦位于机房地板400下方，这种安装方式适用于机房空间较小的情况。特别地，本实施方式中，由于将冷凝单元200的前面板211分割成与冷凝第二腔室220相对应的第一前面板211a和与冷凝第三腔室250相对应的第二前面板211b，并且，压缩机244安装在冷凝第二腔室220内，使得空调机组采用图5～图6这种安装方式时，方便对压缩机244进行维修。
另外，图4和图5中，从前面板上部经由室内送风口112向室内送风，然而并非局限于此，如图6所示，还可更换蒸发单元100的前面板111和其顶板，通过在蒸发单元100的顶部安装风管500来实现顶部风管送风。
可见，采用本实施方式所述空调机组，可改变空调机组的送风方式和安装方式，进而可根据数据中心建筑结构、设备布局等安装环境来选择适配的送风方式和安装方式。
下面结合上述结构描述，参照图8所示对空调机组的工作原理进行简单的描述。
根据室内、外温度等不同条件，本实施方式所述空调机组主要有以下三种运行模式：
1、完全机械制冷模式
当室外温度高于室内温度时，空调机组处于机械制冷模式下运行。
关闭余压排风阀114、连通阀241，打开进风阀217、排风阀216、回风阀213，蒸发单元风机121、冷凝单元风机232、压缩机244运行。
在蒸发单元风机121的抽吸下，室内回风经由回风阀213进入冷凝第二腔室220，然后依次流经第一初效过滤器243、中效过滤器242、冷凝单元第一开口214、蒸发单元第一开口进入蒸发第一腔室120，再依次流经蒸发器122并在流经蒸发器122时与蒸发器122内流通的低温冷媒进行热交换变成低温空气，低温空气流经蒸发单元风机121，经由室内送风口112进入室内；
在冷凝单元风机232的抽吸下，室外新风经由进风阀217进入冷凝第三腔室250、冷凝第一腔室230，然后依次流经第二初效过滤器247、冷凝器231，并在流经冷凝器231时与冷凝器231内流通的高温冷媒进行热交换变成高温空气，高温空气再流经冷凝单元风机232，经由排风阀216排至室外。
2、完全新风自然冷却
当室外环境温度满足自然冷却条件时，空调机组处于自然冷却模式下运行。
关闭排风阀216、回风阀213，打开进风阀217、连通阀241、余压排风阀114，蒸发单元风机121运行，压缩机244关闭。
在蒸发单元风机121的抽吸下，室外新风经由进风阀217、冷凝第三腔室250、连通阀241进入冷凝第二腔室220，然后依次流经第三初效过滤器248、压缩机244、第一初效过滤器243、中效过滤器242、冷凝单元第一开口214、蒸发单元第一开口进入蒸发第一腔室120，再依次流经蒸发器122、蒸发单元风机121，经由室内送风口112进入室内；在室内空气正压的作用下，室内热风经由余压进风口116进入蒸发第二腔室130，再经过余压排风阀114排出室外。
另外，当室外温度较低时，还可以通过开启回风阀213来调节送风温度。具体可通过调节连通阀241、回风阀213的开度比例来调节室内回风和室外进风的比例，以确保送风温度在合理的范围内。
3、部分自然冷却模式
当室外温度在某一适当区间时，机组运行于部分自然冷却模式。打开进风阀217、连通阀241、回风阀213、排风阀216、余压排风阀114，蒸发单元风机121、冷凝单元风机232、压缩机244运行。
在蒸发单元风机121的抽吸下，室外新风经由进风阀217、连通阀241进入冷凝第二腔室220，室内回风经由回风阀213进入冷凝第二腔室220，室外新风和室内回风在冷凝第二腔室220内混合后依次流经第一初效过滤器243、中效过滤器242、冷凝单元第一开口214、蒸发单元第一开口进入蒸发第一腔室120，再依次流经蒸发器122并在流经蒸发器122时与蒸发器122内流通的低温冷媒进行热交换变成低温空气，低温空气再依次流经蒸发单元风机121，经由室内送风口112进入室内；
在冷凝单元风机232的抽吸下，室外新风经由进风阀217、冷凝第三腔室250进入冷凝第一腔室230，然后依次流经第二初效过滤器247、冷凝器231，并在流经冷凝器231时与冷凝器231内流通的高温冷媒进行热交换变成高温空气，高温空气再依次流经冷凝单元风机232，经由排风阀216排至室外；同时，在室内空气正压的作用下，室内热风经由余压进风口116进入蒸发第二腔室130，再经过余压排风阀114排出室外。
由上，通过控制进风阀217、连通阀241、回风阀213、排风阀216、余压排风阀114，蒸发单元风机121、冷凝单元风机232、压缩机244的开闭状态，可使空调机组能够在机械制冷模式、自然冷却模式及部分自然冷却模式下转换，能够在冬季以及室外温度较低的过渡季节充分利用室外自然冷源来降低数据中心机房内的温度，有利于提高空调机组运行模式的灵活性和节约能源。另外，通过控制进风阀217、连通阀241、回风阀213、排风阀216、余压排风阀114这五个风阀的开闭状态还可实现单独引新风及单独排风功能。此外，前述多个风阀均为电动风阀，每个风阀只有唯一方向的空气流过，确保运行过程中每个风阀运行平稳、无噪音，避免各气流之间空气互相交叉引起的风量及冷量损失。
由上，采用本实施方式所述空调机组主要具有如下技术效果：
第一、如图1所示，空调机组的整体结构被划分成呈分体式设置的冷凝单元200、蒸发单元100，使得生产、搬运、安装方便。
第二、由于压缩机244、蒸发器第二管路245、冷凝器管路246以及其他制冷系统配件均位于冷凝第二腔室220的前侧设置，冷凝单元200的第二前面板211b可拆卸；电控箱141、蒸发器第一管路142均位于蒸发单元100的前侧，蒸发单元100的前面板111可拆卸，维修时，前述这些部件在打开空调机组的前面板(亦即各单元的前面板)后均可直视，可实现完全正面维护，可降低维护难度。
第三、如图3、图7～图8所示，由于室内送风口112位于空调机组的上部、室内回风口212位于空调机组的中部，如此可增加室内回风口212与室内送风口112在纵向上的距离，有效避免室内回风和室内送风之间的短路。
第四、如图3、图7～图8所示，由于新风室外进风口位于空调机组的下部(本实施方式中室外进风口接近空调机组的底部)、排风口位于空调机组的中部、余压排风口位于空调机组的上部优选接近空调机组的顶部，如此可增加排风口和余压排风口这两者与室外进风口在纵向上的距离，经由排风口和余压排风口排出的室内高温气体温度偏高通常浮在上方，室外新风温度偏低通常沉在下方，如此，可有效避免室外进风和室内排风之间的短路。
第五、空调机组内部设置多块空气过滤器(初效过滤器和中效过滤器)，在不同的运行模式下，均可以对室内空气以及从室外引入室内的空气进行多层过滤，减少室内空气污染和换热器的清洗次数。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。