專利名稱：一種高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組及其組合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)機(jī)組，具體涉及一種高熱密度通信機(jī)柜機(jī)房的空調(diào)機(jī)組及其組合方法。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，規(guī)格更小、速度更快、功能更強(qiáng)大的高功率密度機(jī)架服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等越來越多地被采用。另隨著云計(jì)算的高速發(fā)展目前正在快速發(fā)展的刀片服務(wù)器又為網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的空調(diào)制冷和電源配電帶來了新的挑戰(zhàn)，設(shè)備的部署密度越來越大，單個(gè)機(jī)架的能耗也越來越高，造成了單位面積發(fā)熱量的急劇上升。
特別是近幾年來，超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展迅速，具有高熱密度特新的刀片服務(wù)器在超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)上廣泛使用。傳統(tǒng)的機(jī)房精密空調(diào)制冷系統(tǒng)，通過采用地板下送風(fēng)、熱通道和冷通道合理布局的方式，只能滿足單機(jī)柜發(fā)熱量在3 4 kW的散熱要求。此外，傳統(tǒng)下送風(fēng)中機(jī)柜冷氣入口上方服務(wù)器壓頂，形成很大阻力，降低了出風(fēng)風(fēng)速。機(jī)柜前后全是網(wǎng)孔，冷氣從里往外滲漏，造成冷氣損失。上述原因造成冷熱氣流混合，部分冷空氣短路，會(huì)直接導(dǎo)致制冷效率低下，甚至不到50%。
傳統(tǒng)下送風(fēng)精密空調(diào)系統(tǒng)，在應(yīng)用于高功率密度服務(wù)器機(jī)柜時(shí)，需要配備具有高壓頭的大風(fēng)量風(fēng)機(jī)，以將空調(diào)冷風(fēng)經(jīng)過地板靜壓箱送至服務(wù)器機(jī)柜，特別是遇到地板下堆積電源線及信號(hào)線時(shí)，冷氣流受到阻塞，造成氣流組織更加紊亂，無法達(dá)到理想制冷效果， 空調(diào)風(fēng)機(jī)功率也較高，甚至超過總IT負(fù)載功耗。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組，以實(shí)現(xiàn)有效解決高功率密度機(jī)柜散熱量問題，提高散熱效率。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組的組合方法。
技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組，包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有將殼體內(nèi)分為前后兩個(gè)腔室的隔板，在前腔室內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)，在后腔室內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)器，在前腔室和后腔室的同側(cè)殼體板上設(shè)有網(wǎng)孔；在后腔室的殼體上設(shè)有控制部件和管路連接。
蒸發(fā)器傾斜設(shè)在后腔室內(nèi)，用于增大蒸發(fā)面積。所述的風(fēng)機(jī)為單側(cè)進(jìn)風(fēng)離心風(fēng)機(jī)。
高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組的組合方法在高熱密度通信機(jī)柜的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)空調(diào)機(jī)組，兩個(gè)空調(diào)機(jī)組設(shè)置方向前后相對，使工作時(shí)在高熱密度通信機(jī)柜內(nèi)形成氣流循環(huán)。所述的氣流循環(huán)為第一空調(diào)機(jī)組的風(fēng)機(jī)吸入同側(cè)高熱密度通信機(jī)柜內(nèi)的服務(wù)器散發(fā)的熱量，傳給蒸發(fā)器進(jìn)行散熱，蒸發(fā)器同時(shí)將冷氣輸入同側(cè)服務(wù)器進(jìn)行散熱；第二空調(diào)機(jī)組的風(fēng)機(jī)吸入由同側(cè)服務(wù)器散發(fā)而來的熱量，傳給蒸發(fā)器進(jìn)行散熱，蒸發(fā)器同時(shí)將冷氣輸入同側(cè)服務(wù)器進(jìn)行散熱；形成氣流循環(huán)，散去高熱密度通信機(jī)柜的熱量。
由于高熱密度通信機(jī)柜發(fā)熱量很大，沒有足夠的冷量進(jìn)入機(jī)柜是無法解決設(shè)備冷卻問題的，為解決該問題，本發(fā)明采用精確送風(fēng)原則，即把冷空氣從高熱密度通信機(jī)柜側(cè)面輸送到機(jī)柜里面去，發(fā)揮換熱作用；同時(shí)，應(yīng)把冷氣拘束在服務(wù)器里面，不讓機(jī)柜內(nèi)的冷氣隨意流失，形成封閉內(nèi)循環(huán)氣流，這樣，冷氣才能真正發(fā)揮全部作用。
有益效果與現(xiàn)有的空調(diào)機(jī)組相比，本發(fā)明的高熱密度通信機(jī)柜機(jī)房的空調(diào)機(jī)組， 制冷效率高，制冷量100%的送入機(jī)柜用于冷卻通信設(shè)備，能有效解決傳統(tǒng)空調(diào)的散熱不均勻問題；使用靈活，可以根據(jù)目標(biāo)機(jī)柜的實(shí)際需求確定合適的冗余度，實(shí)現(xiàn)更高密度布局； 制冷量大，可以解決普通空調(diào)散熱系統(tǒng)所無法解決的高熱密度散熱問題；空調(diào)風(fēng)機(jī)密閉空間內(nèi)氣流循環(huán)，降低機(jī)房噪聲，具有很好的實(shí)用性，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1是機(jī)房空調(diào)的軸測圖； 圖2是機(jī)房空調(diào)機(jī)的右視圖；圖3是機(jī)房空調(diào)機(jī)與服務(wù)器機(jī)柜安裝示意圖； 圖4是機(jī)房空調(diào)機(jī)與服務(wù)器安裝后氣流組織示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
如圖1和圖2所示，高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組，主要包括機(jī)殼1，在機(jī)殼1內(nèi)的中前部設(shè)有隔板6，該隔板6將機(jī)殼分為前后兩個(gè)腔室，在前腔室8內(nèi)裝有風(fēng)機(jī)3，風(fēng)機(jī)3為單側(cè)進(jìn)風(fēng)離心風(fēng)機(jī)，在后腔室7裝有蒸發(fā)器2、控制部件5和管路連接4，蒸發(fā)器2用做冷源來冷卻高熱密度通信機(jī)柜內(nèi)服務(wù)器散發(fā)的熱量。在前腔室8和后腔室7的同側(cè)面板上均開網(wǎng)孔，優(yōu)選同為右側(cè)，用于吸入服務(wù)器熱風(fēng)(即為進(jìn)風(fēng)口)及排出經(jīng)過蒸發(fā)器的冷風(fēng)(即為出風(fēng)口)。進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器和出風(fēng)口共同構(gòu)成空調(diào)機(jī)組的風(fēng)通路。為了減少空調(diào)機(jī)組的占地面積，優(yōu)選采用半機(jī)柜寬度，并合理設(shè)計(jì)各部件在機(jī)殼中的位置，風(fēng)機(jī)設(shè)在前腔室，占用最少的機(jī)組體積，后腔室放置蒸發(fā)器及電器部件，且蒸發(fā)器優(yōu)選傾斜安裝，以增大蒸發(fā)面的換熱面積。
使用時(shí)，如圖3和圖4所示，高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組的組合方法為在高熱密度通信機(jī)柜9的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)空調(diào)機(jī)組，兩個(gè)空調(diào)機(jī)組設(shè)置方向前后相對，使工作時(shí)在高熱密度通信機(jī)柜內(nèi)形成氣流循環(huán)。具體組合方式為高熱密度通信機(jī)柜左側(cè)的空調(diào)機(jī)組與服務(wù)器均前朝向，高熱密度通信機(jī)柜右側(cè)的空調(diào)為后朝向，高熱密度通信機(jī)柜密封前門與后門，且無側(cè)門，由此形成密閉氣流通道，避免冷量的損失。此外，風(fēng)機(jī)3所選型式為耐高溫型，最高工作溫度為80°C，完全可以承受服務(wù)器出口最高約50°C的高溫。具體氣流循環(huán)為第一空調(diào)機(jī)組的風(fēng)機(jī)吸入同側(cè)高熱密度通信機(jī)柜內(nèi)的服務(wù)器散發(fā)的熱量，傳給蒸發(fā)器進(jìn)行散熱，蒸發(fā)器同時(shí)將冷氣輸入同側(cè)服務(wù)器進(jìn)行散熱；第二空調(diào)機(jī)組的風(fēng)機(jī)吸入由同側(cè)服務(wù)器散發(fā)而來的熱量，傳給蒸發(fā)器進(jìn)行散熱，蒸發(fā)器同時(shí)將冷氣輸入同側(cè)服務(wù)器進(jìn)行散熱；形成氣流循環(huán)，散去高熱密度通信機(jī)柜的熱量。
假設(shè)高熱密度通信機(jī)柜的冷負(fù)荷40kW，進(jìn)出機(jī)柜氣流溫差15°C，根據(jù)傳熱方程式Q = Clj χ # χ V χ AT計(jì)算，其中Q為服務(wù)器機(jī)柜熱負(fù)荷，Cp為空氣比熱容，1. OkJ/kg. k，ρ為空氣的密度，1. 2kg/m3, V為空氣體積流量，M為進(jìn)出機(jī)柜氣流溫差，可算得冷卻該服務(wù)器機(jī)柜所需風(fēng)量為8000m3/h，而本發(fā)明的空調(diào)機(jī)組每臺(tái)風(fēng)量為5000m3/h，兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組風(fēng)量可達(dá)到10000m3/h，由于氣流在模塊內(nèi)部循環(huán)，沒有耗散，因此完全滿足服務(wù)器40kW散熱要求。
本發(fā)明的高熱密度通信機(jī)柜機(jī)房的空調(diào)機(jī)組，制冷效率高，制冷量100%的送入機(jī)柜用于冷卻通信設(shè)備，能有效解決傳統(tǒng)空調(diào)的散熱不均勻問題；使用靈活，可以根據(jù)目標(biāo)機(jī)柜的實(shí)際需求確定合適的冗余度，實(shí)現(xiàn)更高密度布局；制冷量大，可以解決普通空調(diào)散熱系統(tǒng)所無法解決的高熱密度散熱問題；空調(diào)風(fēng)機(jī)密閉空間內(nèi)氣流循環(huán)，降低機(jī)房噪聲，具有很好的實(shí)用性，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。權(quán)利要求
1.一種高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組，其特征在于包括殼體(1)，在殼體(1)內(nèi)設(shè)有將殼體(1)內(nèi)分為前后兩個(gè)腔室的隔板(6)，在前腔室(8)內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)(3)，在后腔室(7)內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)器(2 )、控制部件(5 )和管路連接(4 )，在前腔室(8 )和后腔室(7 )的同側(cè)面板上設(shè)有網(wǎng)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組，其特征在于所述的蒸發(fā)器 (6)傾斜設(shè)在后腔室(7)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組，其特征在于所述的風(fēng)機(jī)(3) 為單側(cè)進(jìn)風(fēng)離心風(fēng)機(jī)。
4.權(quán)利要求1所述的高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組的組合方法，其特征在于在高熱密度通信機(jī)柜的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)空調(diào)機(jī)組，兩個(gè)空調(diào)機(jī)組設(shè)置方向前后相對，使工作時(shí)在高熱密度通信機(jī)柜內(nèi)形成內(nèi)封閉氣流循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組的組合方法，其特征在于所述的氣流循環(huán)為第一空調(diào)機(jī)組的風(fēng)機(jī)吸入同側(cè)高熱密度通信機(jī)柜內(nèi)的服務(wù)器散發(fā)的熱量，傳給蒸發(fā)器進(jìn)行散熱，蒸發(fā)器同時(shí)將冷氣輸入同側(cè)服務(wù)器進(jìn)行散熱；第二空調(diào)機(jī)組的風(fēng)機(jī)吸入由同側(cè)服務(wù)器散發(fā)而來的熱量，傳給蒸發(fā)器進(jìn)行散熱，蒸發(fā)器同時(shí)將冷氣輸入同側(cè)服務(wù)器進(jìn)行散熱；形成內(nèi)封閉氣流循環(huán)，散去高熱密度通信機(jī)柜的熱量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高熱密度通信機(jī)柜的空調(diào)機(jī)組及其組合方法，空調(diào)機(jī)組包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有將殼體內(nèi)分為前后兩個(gè)腔室的隔板，在前腔室內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)，在后腔室內(nèi)設(shè)有蒸發(fā)器，在前腔室和后腔室的同側(cè)殼體板上設(shè)有網(wǎng)孔；在后腔室的殼體上設(shè)有控制部件和管路連接。本發(fā)明的高熱密度通信機(jī)柜機(jī)房的空調(diào)機(jī)組，能產(chǎn)生封閉內(nèi)循環(huán)的氣流組織，制冷效率高，制冷量100%的送入機(jī)柜用于冷卻通信設(shè)備，能有效解決傳統(tǒng)空調(diào)的散熱不均勻問題；使用靈活，可以根據(jù)目標(biāo)機(jī)柜的實(shí)際需求確定合適的冗余度，實(shí)現(xiàn)更高密度布局；制冷量大，可以解決普通空調(diào)散熱系統(tǒng)所無法解決的高熱密度散熱問題；空調(diào)風(fēng)機(jī)密閉空間內(nèi)氣流循環(huán)，降低機(jī)房噪聲，具有很好的實(shí)用性，能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102497765SQ201110407338
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者何進(jìn)仁, 孫明迪, 李鵬飛 申請人:南京佳力圖空調(diào)機(jī)電有限公司