(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 207350637 U(45)授权公告日 2018.05.11
(21)申请号 2017213574.2(22)申请日 2017.10.23
(73)专利权人 西安工程大学
地址 710048 陕西省西安市金花南路19号(72)发明人 李婷婷 折建利 耿志超 (74)专利代理机构 西安弘理专利事务所 61214
代理人 杨璐(51)Int.Cl.
F24F 5/00(2006.01)F24F 13/28(2006.01)F24F 13/30(2006.01)H05K 7/20(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
(54)实用新型名称
数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统(57)摘要
本实用新型公开了数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，包括有立管间接与机械制冷联合一体化空调机组，立管间接与机械制冷联合一体化空调机组通过送风管与机房内连通；机房内设置有两排服务器机柜，且两排服务器机柜出风侧呈相对设置，两排服务器机柜的出风侧之间形成封闭热通道，立管间接与机械制冷联合一体化空调机组还通过回风管与封闭热通道连接。本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，不仅能实现自然冷源的充分利用，而且能避免机房内的冷热掺混。
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权 利 要 求 书
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1.数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，其特征在于，包括有立管间接与机械制冷联合一体化空调机组(1)，所述立管间接与机械制冷联合一体化空调机组(1)通过送风管(12)与机房(14)内连通；所述机房(14)内设置有两排服务器机柜(13)，且所述两排服务器机柜(13)出风侧呈相对设置，所述两排服务器机柜(13)的出风侧之间形成封闭热通道(15)，所述立管间接与机械制冷联合一体化空调机组(1)还通过回风管(11)与封闭热通道(15)连接。
2.根据权利要求1所述的数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，其特征在于，所述立管间接与机械制冷联合一体化空调机组(1)，包括有机组壳体，所述机组壳体相对的两侧壁上分别设置有一次风进风口(4)、送风口(10)；所述机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有立管式间接蒸发冷却器、表冷器(8)以及一次风机(9)，所述立管式间接蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有二次排风口(2)。
3.根据权利要求2所述的数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，其特征在于，所述机组壳体内靠近一次风进风口(4)处设置有过滤器(3)。
4.根据权利要求2或3所述的数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，其特征在于，所述一次风进风口(4)内设置有风阀。
5.根据权利要求2所述的数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，其特征在于，所述二次排风口(2)内设置有排风机。
6.根据权利要求2所述的数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，其特征在于，所述立管式间接蒸发冷却器，包括有立式换热管组，所述立式换热管组的上方设置有淋水装置，所述立式换热管组的下方设置有循环水箱(5)，所述淋水装置通过供水管与循环水箱(5)连接。
7.根据权利要求6所述的数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，其特征在于，所述立式换热管组由多根竖直设置的换热管(6)组成。
8.根据权利要求6所述的数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，其特征在于，所述供水管上设置有循环水泵(7)。
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说 明 书
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数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统
技术领域
[0001]本实用新型属于空调系统技术领域，具体涉及一种数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统。
背景技术
[0002]随着大数据时代的到来，IDC机房现已成为国民经济发展中的重要组成部分，是推进国家科技工业信息化和数字化的主要支柱。随着数据中心规模和集成度的发展，服务器中IT设备功率密度与日俱增，热密度急剧增长；一方面，制冷设备所消耗的电功率快速增大，机房的能耗问题越来越受到关注；另一方面，服务器散热问题变得越来越严重，甚至可能在消耗大量能源和运营成本的代价下还会因为设备发热而导致设备停机。除此之外，机房内的冷热掺混所造成的能源浪费也是机房能耗的一部分。由此可见，非常有必要开发出一种适合解决上述问题的机房用空调系统。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，不仅能实现自然冷源的充分利用，而且能避免机房内的冷热掺混。[0004]本实用新型所采用的技术方案是，数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，包括有立管间接与机械制冷联合一体化空调机组，立管间接与机械制冷联合一体化空调机组通过送风管与机房内连通；机房内设置有两排服务器机柜，且两排服务器机柜出风侧呈相对设置，两排服务器机柜的出风侧之间形成封闭热通道，立管间接与机械制冷联合一体化空调机组还通过回风管与封闭热通道连接。[0005]本实用新型的特点还在于：
[0006]立管间接与机械制冷联合一体化空调机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有一次风进风口、送风口；机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有立管式间接蒸发冷却器、表冷器以及一次风机，立管式间接蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有二次排风口。
[0007]机组壳体内靠近一次风进风口处设置有过滤器。[0008]一次风进风口内设置有风阀。[0009]二次排风口内设置有排风机。[0010]立管式间接蒸发冷却器，包括有立式换热管组，立式换热管组的上方设置有淋水装置，立式换热管组的下方设置有循环水箱，淋水装置通过供水管与循环水箱连接。[0011]立式换热管组由多根竖直设置的换热管组成。[0012]供水管上设置有循环水泵。[0013]本实用新型的有益效果在于：[0014](1)本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，将蒸发冷却技术、机械制冷技术、以及机房封闭式热通道的气流组织形式相结合，能实现机房能量
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的最大化利用，能达到机房节能的要求；[0015](2)本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，其中立管间接与机械制冷联合一体化空调机组采用立管式间接蒸发冷却器，一次空气流经换热管外，二次空气流经换热管内，循环水一方面在换热管内形成水膜对二次空气进行冷却，另一方面对管道具有冲刷作用，缓解管道脏、堵的问题；[0016](3)本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，在炎热的夏季，立管间接蒸发冷却器不能满足机房制冷量需求时，开启表冷器，能保持机房一年四季持续供冷的需求；[0017](4)本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，在冬季，立管间接蒸发冷却器的一次空气为室内的回风，二次空气为室外的新风，淋水装置关闭，利用室外空气的自然冷量给一次空气进行间接降温，实现自然冷源的充分利用；[0018](5)本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，机房采取封闭式热通道的形式，将冷热空气隔离，避免了冷热掺混现象导致的冷量浪费及局部热点的形成；[0019](6)本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，机房的送风形式采用的是风管上送风的形式，相比于架空地板送风方式较节省投资及空间。附图说明
[0020]图1是本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统内立管间接与机械制冷联合一体化空调机组的结构示意图。[0022]图中，1.立管间接与机械制冷联合一体化空调机组，2.二次排风口，3.过滤器，4.一次风进风口，5.循环水箱，6.换热管，7.循环水泵，8.表冷器，9.一次风机，10.送风口，11.回风管，12.送风管，13.服务器机柜，14.机房，15.封闭热通道。具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
[0024]本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，如图1所示，包括有立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1，立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1通过送风管12与机房14内连通；机房14内设置有两排服务器机柜13，且两排服务器机柜13出风侧呈相对设置，两排服务器机柜13的出风侧之间形成封闭热通道15，立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1还通过回风管11与封闭热通道15连接。[0025]立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1，如图2所示，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有一次风进风口4、送风口10，机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有过滤器3、立管式间接蒸发冷却器、表冷器8以及一次风机9，立管式间接蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有二次排风口2。[0026]一次风进风口4内设置有风阀。[0027]二次排风口2内设置有排风机。
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立管式间接蒸发冷却器，如图2所示，包括有立式换热管组，立式换热管组的上方
设置有淋水装置，立式换热管组的下方设置有循环水箱5，淋水装置通过供水管与循环水箱5连接，供水管上设置有循环水泵7。[0029]其中，立式换热管组由多根竖直设置的换热管6组成。
[0030]机房14内的气流组织形式采用的是封闭热通道15的形式，吸收服务器热量后的热空气进入封闭式热通道15内，之后通过与封闭式热通道15相连的回风管11进入到立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1内，回风经立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1处理后通过与送风口10相连的送风管12送入机房14内，用于对机房14进行冷却，如此不断的循环。
[0031]本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统的工作过程具体如下：[0032](1)夏季运行模式：在炎热的夏季，单纯利用立管式间接蒸发冷却器不能满足机房14内的制冷量需求时，开启表冷器8；吸收服务器热量后的热空气进入到封闭式热通道15内，通过与封闭式热通道15相连的回风管11进入到立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1内；回风由一次风进风口4进入立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1内，先经过滤器3过滤后进入立管式间接蒸发冷却器内进行冷却，立管式间接蒸发冷却器的二次空气流经每根换热管6内，一次空气流经每根换热管6外，二次空气与换热管6内的水膜进行热湿交换后，再与换热管6外的一次空气换热，之后通过表冷器8继续冷却，立管式间接蒸发冷却器的二次风在排风机的作用下，经二次排风口2排出，待回风处理至送风状态后，在一次风机9的作用下冷空气通过送风管12送入机房14内，用于对机房14内进行冷却。[0033](2)过度季节运行模式：在春秋过渡季节，表冷器8关闭，回风由一次风进风口4进入立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1内，先经过滤器3过滤后进入立管式间接蒸发冷却器内，立管式间接蒸发冷却器的二次空气流经每根换热管6内，一次空气流经每根换热管6外，二次空气与换热管6内的水膜进行热湿交换后与换热管6外的一次空气换热，之后通过表冷器8继续冷却，立管式间接蒸发冷却器的二次风再排风机的作用下经二次排风口2排出，冷却后的空气在一次风机9的作用下经送风口10进入送风管12，最后送入机房14内，立管式间接蒸发冷却器的一次空气为室内的回风，二次空气为室外的新风。[0034](3)冬季运行模式：在春秋过度季节表冷器8关闭，回风由一次进风口4进入立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1，先经过滤器3过滤后进入立管式间接蒸发冷却器内，待空气处理至送风状态后，在一次风机9的作用下经送风口10进入送风管12，最后送入机房14，立管式间接蒸发冷却器的一次空气为室内的回风，二次空气为室外的自然冷风，淋水装置关闭，利用室外空气的自然冷量给一次空气进行间接降温，实现自然冷源的充分利用，如此不断的循环。
[0035]本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，采用立管间接与机械制冷联合空调机组1为机房14进行供冷，机房14采用封闭式热通道回风、风管上送风的形式。
[0036]本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，将蒸发冷却技术、机械制冷技术、以及机房封闭式热通道的气流组织形式相结合，其中立管间接与机械制冷联合一体化空调机组1内采用立管式间接蒸发冷却器，一次空气流经换热管6外，二次
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空气流经换热管6内，循环水一方面在换热管6内形成水膜对二次空气进行冷却，另一方面对换热管6具有冲刷作用，缓解管道脏、堵的问题。
[0037]本实用新型数据中心用立管间接蒸发冷却与机械制冷联合空调系统，在冬季，立管式间接蒸发冷却器的一次空气为室内的回风，二次空气为室外的自然冷风，淋水装置关闭，利用室外空气的自然冷量给一次空气进行间接降温，实现自然冷源的充分利用；在炎热的夏季，立管式间接蒸发冷却器不能满足机房14的制冷量需求时，开启表冷器8，能保持机房一年四季持续供冷的需求。
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