本發(fā)明屬于機房空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可利用冷凍水制冷和制冷劑蒸發(fā)吸熱制冷的整體式雙冷源復(fù)合換熱盤管。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)據(jù)中心的高速發(fā)展，機房進入高計算、高功率密度時代，機房耗電已經(jīng)占到全社會用電量的1.5%。高效節(jié)能的數(shù)據(jù)中心是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，機房空調(diào)能耗占機房總能耗的30~45%，導致數(shù)據(jù)中心pue值（數(shù)據(jù)中心總能耗/it設(shè)備能耗）居高不下。同時機房空間越來越小型化，對機房空調(diào)的結(jié)構(gòu)尺寸限制也越來越嚴。現(xiàn)在很多機房都建設(shè)在大的寫字樓里，選擇利用中央空調(diào)的冷凍水對機房設(shè)備進行冷卻，達到降低機房pue值的目的。機房設(shè)備365天24小時運行，與中央空調(diào)運行時間、易出現(xiàn)故障的特征相矛盾。為了利用中央空調(diào)冷凍水節(jié)能制冷，同時保證機房空調(diào)安全性、可靠性、穩(wěn)定性運行，可以設(shè)計一種可同時利用冷凍水和制冷劑進行制冷的雙冷源機房空調(diào)。

該雙冷源機房空調(diào)的主要特點在于：

1、每一套冷源系統(tǒng)（制冷劑系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)）均可獨立運行，互不影響，互為備份，提高了空調(diào)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性，在中央空調(diào)運行時，利用冷凍水進行制冷，在中央空調(diào)關(guān)閉時，利用制冷劑蒸發(fā)制冷，在保證機房設(shè)備365天24小時都能夠制冷的前提下，降低了能耗。

2、中央空調(diào)冷凍水的冷凍水系統(tǒng)作為主要工作對象，降低了制冷能耗，保證了機房空調(diào)高效節(jié)能。

3、零部件布置更加緊湊，結(jié)構(gòu)尺寸更小，適合機房建設(shè)的要求。

4、需要有一套可利用冷凍水制冷和制冷劑蒸發(fā)制冷的換熱盤管、來滿足以上三個特點。

為了滿足雙冷源機組節(jié)能高效、安全可靠、尺寸較小的要求，就有必要設(shè)計出一種換熱效率高、部件緊湊、尺寸小巧的整體式雙冷源復(fù)合換熱盤管。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)可利用冷凍水和制冷劑進行制冷的目的，本發(fā)明提供了一種整體式雙冷源復(fù)合換熱盤管，通過該復(fù)合換熱盤管的作用，既可以利用冷凍水進行制冷，又可以利用制冷劑蒸發(fā)制冷，在中央空調(diào)開啟時，利用中央空調(diào)的冷凍水進行制冷，在中央空調(diào)關(guān)閉后，利用制冷劑蒸發(fā)制冷，既降低了能耗，又能保證機房設(shè)備365天24小時都能夠制冷，整體式復(fù)合換熱盤管的設(shè)計還減小了雙冷源空調(diào)的尺寸，更加適合機房的建設(shè)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種整體式雙冷源復(fù)合換熱盤管，其特征在于：包括冷凍水換熱盤管、制冷劑換熱盤管和連接件，冷凍水換熱盤管包括左芯體、右芯體、冷凍水進水集管和冷凍水出水集管，所述制冷劑換熱盤管包括人字形芯體，左芯體位于人字形芯體的左側(cè)，右芯體位于人字形芯體的右側(cè)，左芯體、人字形芯體和右芯體通過連接件連接成一個整體，所述左芯體、人字形芯體和右芯體都設(shè)置有換熱盤管，所述人字形芯體上安裝有制冷劑回氣集管和制冷劑分配器，所述制冷劑回氣集管與人字形芯體上的換熱盤管的出口相連通，制冷劑分配器與人字形芯體上的換熱盤管的進口相連通，所述冷凍水進水集管連接在左芯體和右芯體上，與左芯體和右芯體的換熱盤管的進口相連通，所述冷凍水出水集管連接在左芯體和右芯體上，與左芯體和右芯體的換熱盤管的出口相連通。

所述連接件包括頂板，頂板截面呈“﹀”型，左邊連接在左芯體上，右邊連接在右芯體上，中間連接在人字形芯體上。

所述頂板設(shè)置有田字格，田字格設(shè)置有鏤空。

所述連接件還包括兩塊支撐板，分別為左支撐板和右支撐板，支撐板的截面為梯形，在支撐板上設(shè)置有排水孔，左支撐板安裝在左芯體和人字形芯體底部，有排水孔的一端位于左芯體底部，右支撐板安裝在右芯體和人字形芯體底部，有排水孔的一端位于右芯體底部。

所述制冷劑回氣集管包括左制冷劑回氣管、右制冷劑回氣管和橫向制冷劑回氣管，橫向制冷劑回氣管一端連接在左制冷劑回氣管上，另一端連接在右制冷劑回氣管上，橫向制冷劑回氣管設(shè)置有回氣口，所述左制冷劑回氣管與人字形芯體左側(cè)的換熱盤管相連通，所述右制冷劑回氣管與人字形芯體右側(cè)的換熱盤管相連通。

所述制冷劑分配器通過毛細管與人字形芯體左右兩側(cè)的換熱盤管相連通。

所述冷凍水進水集管包括左芯體進水管、右芯體進水管和橫向進水管，橫向進水管一端連接在左芯體進水管上，另一端連接在右芯體進水管上，橫向進水管設(shè)置有進水孔，左芯體進水管和右芯體進水管設(shè)置有進水支管，左芯體進水管的進水支管與左芯體的換熱盤管相連通，右芯體進水管的進水支管與右芯體的換熱盤管相連通。

所述左芯體進水管和右芯體進水管底部安裝有冷凍水排氣閥。

所述冷凍水出水集管包括左芯體出水管、右芯體出水管和連接出水管，左芯體水管上設(shè)置有多個出水支管，右芯體水管上設(shè)置有多個出水支管，連接出水管包括左弧形出水管、右弧形出水管和t形出水管，左弧形出水管一端連接在左芯體出水管上，另一端連接在t形出水管上，右弧形出水管一端連接在右芯體出水管上，另一端連接在t形出水管上，左弧形出水管和右弧形出水管上也設(shè)置有出水支管，左芯體出水管的出水支管、左弧形出水管的出水支管和左芯體的換熱盤管相連通，右芯體出水管的出水支管、右弧形出水管的出水支管和右芯體的換熱盤管相連通。

所述t形出水管的中間位置安裝有一個排水閥。

本發(fā)明還可以在左芯體和右芯體的換熱盤管內(nèi)安裝一個傳感器，當左芯體和右芯體的換熱盤管內(nèi)沒有冷凍水流過時，將信號輸出給控制器，控制器接收到左芯體和右芯體的換熱盤管內(nèi)沒有冷凍水流過的信號后，控制制冷劑制冷系統(tǒng)工作，制冷劑流進制冷劑換熱盤管進行制冷，當控制器接收到左芯體和右芯體的換熱盤管內(nèi)有冷凍水流過時，控制制冷劑制冷系統(tǒng)關(guān)閉。這樣就可以實現(xiàn)兩套制冷系統(tǒng)的智能控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明包括冷凍水換熱盤管、制冷劑換熱盤管和連接件，冷凍水換熱盤管包括左芯體、右芯體、冷凍水進水集管和冷凍水出水集管，所述制冷劑換熱盤管包括人字形芯體，左芯體位于人字形芯體的左側(cè)，右芯體位于人字形芯體的右側(cè)，左芯體、人字形芯體和右芯體通過連接件連接成一個整體，所述左芯體、人字形芯體和右芯體都設(shè)置有換熱盤管，所述人字形芯體上安裝有制冷劑回氣集管和制冷劑分配器，所述制冷劑回氣集管與人字形芯體上的換熱盤管的出口相連通，制冷劑分配器與人字形芯體上的換熱盤管的進口相連通，所述冷凍水進水集管連接在左芯體和右芯體上，與左芯體和右芯體的換熱盤管的進口相連通，所述冷凍水出水集管連接在左芯體和右芯體上，與左芯體和右芯體的換熱盤管的出口相連通。本發(fā)明將冷凍水換熱盤管和制冷劑（氟）換熱盤管集中在一起，使得空調(diào)系統(tǒng)可利用冷凍水制冷或者制冷劑蒸發(fā)制冷，兩種制冷系統(tǒng)獨立工作，在冷凍水制冷系統(tǒng)不工作時，啟動制冷劑制冷系統(tǒng)工作。在中央空調(diào)開啟時，利用冷凍水對機房設(shè)備進行冷卻，達到降低機房pue值的目的，在中央空調(diào)關(guān)閉時，啟動制冷劑制冷系統(tǒng)，保證機房空調(diào)設(shè)備365天24小時運行，既達到了降低pue值的目的，又保證了機房的制冷效果。本發(fā)明將兩種制冷系統(tǒng)通過連接件集成在一起，通過空間位置的布置，減小了雙冷源空調(diào)的尺寸，更加適合機房的建設(shè)。整體式雙冷源復(fù)合換熱盤管結(jié)構(gòu)尺寸小，解決了雙冷源空調(diào)機組尺寸過大，占用機房空間大的難題；一個獨立的制冷劑分配器保證了制冷劑分液均勻，提升了系統(tǒng)的換熱效率，提升機組整體能效，降低機房的pue值；整體式換熱盤管提升了空調(diào)機組的組裝效率，為企業(yè)提升競爭力。

2、本發(fā)明連接件包括頂板，頂板截面呈“﹀”型，左邊連接在左芯體上，右邊連接在右芯體上，中間連接在人字形芯體上。所述頂板設(shè)置為田字格頂板，設(shè)置有兩排鏤空。左右芯體采用一個“﹀”型整體式田字格頂板，田字格可減輕盤管重量，“﹀”型可避免左右芯體對接間隙漏風現(xiàn)象。

3、本發(fā)明連接件還包括兩塊支撐板，分別為左支撐板和右支撐板，支撐板的截面為梯形，在支撐板上設(shè)置有排水孔，左支撐板安裝在左芯體和人字形芯體底部，有排水孔的一端位于左芯體底部，右支撐板安裝在右芯體和人字形芯體底部，有排水孔的一端位于右芯體底部。排水孔便于排冷凍水，而實心部分保證強度，既能有力左右芯體排水，減輕了質(zhì)量，又能保證整個支撐板的強度，利于安裝。

4、本發(fā)明制冷劑回氣集管包括左制冷劑回氣管、右制冷劑回氣管和橫向制冷劑回氣管，橫向制冷劑回氣管一端連接在左制冷劑回氣管上，另一端連接在右制冷劑回氣管上，橫向制冷劑回氣管設(shè)置有回氣口，所述左制冷劑回氣管與人字形芯體左側(cè)的換熱盤管相連通，所述右制冷劑回氣管與人字形芯體右側(cè)的換熱盤管相連通。所述制冷劑分配器通過毛細管與人字形芯體左右兩側(cè)的換熱盤管相連通。經(jīng)過節(jié)流降壓后的低溫低壓液體冷媒通過制冷劑分配器，均勻的分配到人字形芯體左右兩側(cè)的換熱盤管，在人字形芯體中與從上而下的熱空氣進行熱交換，液態(tài)冷媒在芯體中發(fā)生相變轉(zhuǎn)化為氣態(tài)冷媒，同時溫度升高，將室內(nèi)熱量帶走，通過左右制冷劑回氣管回到橫向制冷劑回氣管，再從回氣口流入到壓縮機內(nèi)發(fā)生等晗壓縮，完成降溫后的空氣冷卻機房內(nèi)的設(shè)備，完成空調(diào)系統(tǒng)的換熱過程。人字形芯體采用一個制冷劑分配器，一個制冷劑分配器可保證液態(tài)冷媒分配均勻，既可提高盤管的整體換熱效率，又可避免分液不均導致空調(diào)系統(tǒng)帶液，燒毀壓縮機。

5、本發(fā)明冷凍水進水集管包括左芯體進水管、右芯體進水管和橫向進水管，橫向進水管一端連接在左芯體進水管上，另一端連接在右芯體進水管上，橫向進水管設(shè)置有進水孔，左芯體進水管和右芯體進水管設(shè)置有進水支管，左芯體進水管的進水支管與左芯體的換熱盤管相連通，右芯體進水管的進水支管與右芯體的換熱盤管相連通。所述左芯體進水管和右芯體進水管底部安裝有冷凍水排氣閥。所述冷凍水出水集管包括左芯體出水管、右芯體出水管和連接出水管，左芯體水管上設(shè)置有多個出水支管，右芯體水管上設(shè)置有多個出水支管，連接出水管包括左弧形出水管、右弧形出水管和t形出水管，左弧形出水管一端連接在左芯體出水管上，另一端連接在t形出水管上，右弧形出水管一端連接在右芯體出水管上，另一端連接在t形出水管上，左弧形出水管和右弧形出水管上也設(shè)置有出水支管，左芯體出水管的出水支管、左弧形出水管的出水支管和左芯體的換熱盤管相連通，右芯體出水管的出水支管、右弧形出水管的出水支管和右芯體的換熱盤管相連通。空調(diào)系統(tǒng)使用冷凍換熱盤管時，冷凍水從橫向進水管進入，經(jīng)過左芯體進水管、右芯體進水管分配到左芯體和右芯體的換熱盤管內(nèi)，在芯體中與從上而下的熱空氣進行熱交換，將室內(nèi)的熱量帶走，換熱后的冷凍水從出水支管流入到左芯體出水管、右芯體出水管、左弧形出水管和右弧形出水管內(nèi)，然后從t形出水管排到室外，完成降溫后的空氣冷卻機房內(nèi)的設(shè)備，完成空調(diào)系統(tǒng)的換熱過程。整個冷凍水分配均勻，換熱效果好。

6、本發(fā)明t形出水管的中間位置安裝有一個排水閥。采用左右芯體出水管集成化設(shè)計，保證盤管系統(tǒng)采用一個排水閥，減少成本和焊接點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖，箭頭方向為空氣流動方向；

圖2為本發(fā)明爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明頂板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明右支撐板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標記1、冷凍水換熱盤管，10、左芯體，11、右芯體，12、左芯體進水管，13、右芯體進水管，14、橫向進水管，15、進水支管，16、冷凍水排氣閥，17、左芯體出水管，18、右芯體出水管，19、出水支管，110、左弧形出水管，111、右弧形出水管，112、t形出水管，113、排水閥，2、制冷劑換熱盤管，20、人字形芯體，21、左制冷劑回氣管，22、右制冷劑回氣管，23、橫向制冷劑回氣管，24、制冷劑分配器，3、連接件，30、頂板，31、田字格，32、鏤空，33、左支撐板，34、右支撐板，35、排水孔，4、換熱盤管。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對發(fā)明形作進一步的描述，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，并不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的其他所用實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

本實施例提供的是一種整體式雙冷源復(fù)合換熱盤管，冷源為中央空調(diào)的冷凍水，另一種冷源為制冷劑。其主要目的是保證利用冷凍水和制冷劑進行制冷的雙冷源機房空調(diào)能夠正常運行。冷凍水最為主要的冷源，在中央空調(diào)關(guān)閉后，用制冷劑制冷進行補充，相對于全部采用制冷劑制冷來講，大大降低了機房的pue值，相對于全部采用冷凍水制冷來講，能夠保證中央空調(diào)在關(guān)閉后也能夠?qū)崿F(xiàn)制冷作用，保證機房一年365天，每天24小時都能正常運行空調(diào)，既達到了降低能耗的目的，又能保證機房隨時都在智能，不影響服務(wù)器的正產(chǎn)工作。

本實施例的關(guān)鍵點在于將兩種冷源的換熱盤管集成化成一個整體，集成化后的整體占地面積小，易于安裝，而且能夠獨立工作，互不影響。具體的結(jié)構(gòu)如下：

其包括冷凍水換熱盤管1、制冷劑換熱盤管2和連接件3，連接件3的作用就是將冷水換熱盤管1和制冷劑換熱盤管2連接集成為一個整體，具體的位置布置關(guān)系為：冷凍水換熱盤管1包括左芯體10、右芯體11、冷凍水進水集管和冷凍水出水集管，所述制冷劑換熱盤管2包括人字形芯體20，左芯體10位于人字形芯體20的左側(cè)，右芯體11位于人字形芯體20的右側(cè)，左芯體10、人字形芯體20和右芯體11通過連接件3連接成一個整體，所述左芯體10、人字形芯體20和右芯體11都設(shè)置有換熱盤管4，所述人字形芯體20上安裝有制冷劑回氣集管和制冷劑分配器24，所述制冷劑回氣集管與人字形芯體20上的換熱盤管4的出口相連通，制冷劑分配器24與人字形芯體20上的換熱盤管4的進口相連通，所述冷凍水進水集管連接在左芯體10和右芯體11上，與左芯體10和右芯體11的換熱盤管4的進口相連通，所述冷凍水出水集管連接在左芯體10和右芯體11上，與左芯體10和右芯體11的換熱盤管4的出口相連通。通過制冷劑分配器24和制冷劑回氣集管與人字形芯體20上的換熱盤管4連通，使得制冷劑從冷劑分配器24進入人字形芯體20的換熱盤管4內(nèi)與外面的空氣熱交換后，從制冷劑回氣集管流出，這樣與整個制冷系統(tǒng)配合，就能完整制冷劑制冷循環(huán)。通過冷凍水進水集管將冷凍水分配到左芯體10和右芯體11上的換熱盤管中，與外面的熱空氣進行熱交換后，從冷凍水出水集管流出，這樣與整個制冷系統(tǒng)配合就能完成冷凍水制冷循環(huán)。

實施例2

本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，對連接件3進行了優(yōu)化，連接件3包括頂板30和支撐板，頂板30截面呈“﹀”型，左邊連接在左芯體10上，右邊連接在右芯體11上，中間連接在人字形芯體20上。所述頂板設(shè)置有田字格31，田字格31設(shè)置有鏤空32。左右芯體采用一個“﹀”型整體式田字格頂板，田字格可減輕盤管重量，“﹀”型可避免左右芯體對接間隙漏風現(xiàn)象。

支撐板包括左支撐板33和右支撐板34，支撐板的截面為梯形，在支撐板上設(shè)置有排水孔35，左支撐板33安裝在左芯體10和人字形芯體20底部，有排水孔35的一端位于左芯體10底部，右支撐板34安裝在右芯體11和人字形芯體20底部，有排水孔35的一端位于右芯體11底部。排水孔便于排冷凍水，而實心部分保證強度，既能有力左右芯體排水，減輕了質(zhì)量，又能保證整個支撐板的強度，利于安裝。

實施例3

本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，對制冷劑回氣集管、冷凍水進水集管、冷凍水出水集管進行了細化，具體結(jié)構(gòu)為：

所述制冷劑回氣集管包括左制冷劑回氣管21、右制冷劑回氣管22和橫向制冷劑回氣管23，橫向制冷劑回氣管23一端連接在左制冷劑回氣管21上，另一端連接在右制冷劑回氣管22上，橫向制冷劑回氣管23設(shè)置有回氣口，所述左制冷劑回氣管21與人字形芯體20左側(cè)的換熱盤管4相連通，所述右制冷劑回氣管22與人字形芯體20右側(cè)的換熱盤管4相連通。

所述制冷劑分配器24通過毛細管與人字形芯體20左右兩側(cè)的換熱盤管4相連通。

所述冷凍水進水集管包括左芯體進水管12、右芯體進水管13和橫向進水管14，橫向進水管14一端連接在左芯體進水管12上，另一端連接在右芯體進水管13上，橫向進水管14設(shè)置有進水孔，左芯體進水管12和右芯體進水管13設(shè)置有進水支管15，左芯體進水管12的進水支管15與左芯體10的換熱盤管4相連通，右芯體進水管13的進水支管15與右芯體11的換熱盤管4相連通。

所述左芯體進水管12和右芯體進水管13底部安裝有冷凍水排氣閥16。

所述冷凍水出水集管包括左芯體出水管17、右芯體出水管18和連接出水管，左芯體水管17上設(shè)置有多個出水支管19，右芯體水管18上設(shè)置有多個出水支管19，連接出水管包括左弧形出水管110、右弧形出水管111和t形出水管112，左弧形出水管110一端連接在左芯體出水管17上，另一端連接在t形出水管112上，右弧形出水管111一端連接在右芯體出水管18上，另一端連接在t形出水管112上，左弧形出水管110和右弧形出水管111上也設(shè)置有出水支管19，左芯體出水管17的出水支管19、左弧形出水管110的出水支管19和左芯體10的換熱盤管4相連通，右芯體出水管18的出水支管19、右弧形出水管111的出水支管19和右芯體11的換熱盤管4相連通。

所述t形出水管112的中間位置安裝有一個排水閥113。