一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備的製作方法

2023-12-09 20:29:16

專利名稱：一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及製冷設備，尤其是涉及一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備。
背景技術：
從技術水平看，用於溫度調節的氣流混合過濾箱為人熟知。此外，就人們所知，溫度調節設備有各種不同的用途。這類設備的一種應用可能性就是調節單個房間或整座建築物的溫度。特別是計算中心的溫度控節，尤其需要使用這種溫度調節設備，因為計算機設備的運轉，例如伺服器，會產生大量熱量，必須把這些由伺服器產生的熱量從放置伺服器的房間內排出，因為伺服器運轉所允許的最高溫度是35°C，若不能及時將伺服器產生的熱量排出，室溫很快就會達到並超過該最高溫度。人們從DE 19904667 了解到建築物溫度調節設備，資料中顯示的設備包括一臺通過製冷劑循環製冷的空調設備，藉助製冷劑實現建築物或單個房間的間接製冷。這種製冷方式的優勢在於，它可以很好地將相對空氣溼度和所需溫度控制在一個許可範圍內。該設備的製冷取決於室外溫度，冬天進行間接自然冷卻，夏天則進行主動冷卻，而在過渡季節 (春天和秋天)則是混合上述兩種製冷方式。然則，間接製冷帶來的高能耗使這種製冷方式開支巨大。
發明內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可以調節溫度、在低能耗的同時也可以獲得良好的調溫效果的帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，該製冷設備包括基體結構及壓縮機單元，所述的壓縮機單元連接在基體結構的底部，所述的基體結構內設有至少一個過濾裝置和至少一塊擋板。所述的基體結構包括第一過濾裝置、第二過濾裝置、混合空氣擋板、外部空氣擋板及循環空氣擋板，所述的第一過濾裝置設在基體結構內的中部，所述的第二過濾裝置設在基體結構內下部的一側，所述的混合空氣擋板設在基體結構頂部，所述的外部空氣擋板設在第一過濾裝置上部的一側，所述的循環空氣擋板設在第二過濾裝置的外側。所述的第一過濾裝置由市售的G4過濾器及F7過濾器組成，所述的G4過濾器設在 F7過濾器的上部。所述的第二過濾裝置為市售的G4過濾器。所述的混合空氣擋板、外部空氣擋板及循環空氣擋板根據環境條件控制開合。所述的環境條件包括室外溫度、送風溫度、空氣塵埃度或空氣溼度。所述的壓縮機單元至少可輸導一股氣流，內部設置至少一個熱交換盤管，該熱交換盤管在工作位置和停工位置間轉動。所述的工作位置為熱交換盤管為沿著壓縮機單元兩個斜對角之間的對角線位置。所述的停工位置為熱交換盤管的與壓縮機單元的底面垂直，並與壓縮機單元的後壁平行。所述的熱交換盤管圍繞壓縮機單元底部的導軌在壓縮機單元內轉動。與現有技術相比，本實用新型通過使用三塊擋板，可實現氣流混合過濾箱多種不同的工作狀態，這樣可以更彼此獨立地將氣流混合過濾箱設置到不同工作狀態和工作要求，以此來降低能耗，因為獨立的運轉點都可以獨立設置，以此選擇不同的工作狀態，使其工作狀態是能耗最小的。環境參數首先是外部溫度，此外還有其他環境參數，例如空氣塵埃度或空氣溼度也可考慮作為參數。這些參數決定了擋板裝置的控制。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為處於第一種運行狀態下的結構示意圖；圖3為處於第二種運行狀態下的結構示意圖；圖4為處於第三種運行狀態下的結構示意圖；圖5為處於第四種運行狀態下的結構示意圖；圖6為處於第五種運行狀態下的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，可以安裝兩個氣流可通過的過濾裝置。一個過濾裝置可以是單獨的過濾器或是組合過濾器，例如兩個、三個或者更多的過濾器類型組成，氣流先後連續通過這個過濾裝置。在一個優先考慮的結構形式中，一個過濾裝置可以包含一個過濾級為G4的過濾器和一個由過濾級分別為G4和F7的兩個過濾器組成的組合過濾器。當空氣從計算中心所在大樓的外面流入時，經過過濾級為G4和F7的組合過濾器，首先G4過濾器清除空氣中較粗的顆粒，然後通過F7過濾器把空氣中細小顆粒過濾掉。當氣流從計算中心流入氣流混合過濾箱中，只需通過G4過濾器就足夠了，因為空氣先前已經清潔過了。在另一個設備結構的框架下，擋板裝置的設計和/或參數對擋板裝置的控制，能使空氣通過一個或兩個過濾裝置。如果空氣僅僅通過一個過濾裝置，這意味著，需冷卻的房間和外部區域不是進行了 100%的空氣交換，就是進行了空氣循環。特別是當空氣經過一個單一過濾器的過濾裝置時，與空氣必須經過一個組合過濾器的情況相比，前者壓降通常明顯更小。這樣就能節約能源，因為接下來，例如在風機中，不需要再重新加壓了。如果兩個過濾裝置都有空氣流過時，設備就會進行混合運行，不僅與外部空氣進行空氣交換，而且需冷卻的房間內空氣也進行循環。藉助微處理控制器，就能十分簡單地控制擋板裝置。在一個特別簡單的設備機構框架下，擋板裝置可以包含一個外部空氣擋板和/或一個循環空氣擋板和/或一個混合空氣擋板。[0028]在基體結構上安裝一臺壓縮機，在一定運行狀態下，例如當流入空氣(也就是外部空氣)溫度超過17°C，能夠加強溫度調節。溫度超過25°C，設備藉助壓縮機進行主動製冷，而當溫度介於17°C 25°C範圍內，則能夠進入兼具主動製冷和直接製冷的混合運行狀態，這樣又能降低能耗。17°C以下則進行直接自然製冷，從而顯著地降低能耗。並且仍能保持ASHRAE TC 9. 9-2008準則中規定的臨界值。使用自然製冷可確保提高能效，不會因為氣流額外通過熱交換盤管而產生能量損失。壓縮機可以安裝在基體結構內，也可以作為獨立組件安裝在基體結構旁。原則上這套系統可以是水冷型，也可以是風冷型。如圖1所示的帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備20，該製冷設備包括基體結構1及壓縮機單元10，壓縮機單元10連接在基體結構1的底部。基體結構1包括第一過濾裝置2、第二過濾裝置3、外部空氣擋板4、循環空氣擋板5及混合空氣擋板6，第一過濾裝置2設在基體結構1內的中部，由市售的G4過濾器7及F7過濾器8組成，G4過濾器7設在F7過濾器8的上部，第二過濾裝置3為單獨的G4過濾器9，設在基體結構1內下部的一側，混合空氣擋板6設在基體結構1的頂部，外部空氣擋板4設在第一過濾裝置2上部的一側，循環空氣擋板5設在第二過濾裝置3的外側。壓縮機單元10至少可輸導一股氣流，內部設置熱交換盤管11，該熱交換盤管11在工作位置和停工位置間轉動，壓縮機單元10處於工作狀態時，熱交換盤管11沿著壓縮機單元10的斜對角的對角線位置，壓縮機單元10處於停工狀態時，熱交換盤管11的與壓縮機單元10的底面垂直，並與壓縮機單元10的後壁平行，熱交換盤管11圍繞壓縮機單元10底部的導軌12在壓縮機單元10內轉動。圖2至圖6顯示了本實用新型的工作方式，描述了計算中心空調設備五種不同的運行狀態。這個計算中心中擺放了很多伺服器30，伺服器運轉產生熱量。此外，計算中心外牆上有多個通風擋板40，使計算中心室內空氣與計算中心所在建築物之外的室外空氣之間能夠進行自由的氣體交換。在這個範例中，計算中心室內空氣溫度應控制在27 °C。圖2顯示了根據該項發明製成的計算中心空調設備的第一種運行狀態。室外溫度達到或超過25°C時，設備在該狀態下運行。在這樣高的室外溫度下，空調設備進行所謂的空氣循環和壓縮機工作模式。空壓機10運轉意味著，對計算中心進行主動製冷。實心箭頭代表熱氣流，而空心箭頭代表冷氣流。在這個運轉狀態下，外部空氣擋板4以及混合空氣擋板 6關閉，循環空氣擋板5打開。混合氣流UM相應從伺服器30流入氣流混合過濾箱20，經過 G4過濾器9後在換熱盤管進行熱交換，最後熱量由冷凝風機設備11排到室外大氣中。根據計算中心室內和室外環境之間的溫度梯度，室內空氣和室外空氣可能由該溫度梯度引起少量空氣交換。虛線箭頭代表這些少量氣流。圖3顯示了根據該項發明製成的空調設備的第二種運行狀態，這時室外溫度介於 17°C 25°C之間時。在這個運行狀態下，計算中心內的空氣100%與室外空氣交換，因此外部氣流擋板4打開，而循環氣流擋板5和混合氣流擋板6關閉。氣流AU流經過濾設備2中的G4-過濾器7和F7-過濾器8，進入氣流混合過濾箱20，通過通風擋板40流出計算中心。 為了使計算中心充分製冷，除了通過空氣交換進行直接製冷之外，另外運轉一臺壓縮機10， 藉此對計算中心補充施以主動製冷。此外，通過冷凝風機裝置11排出的熱量會更少。圖4顯示了根據該項發明製成的空調設備的第三種運行狀態。當室外溫度為 17°C，則設備在這個狀態下僅需通過100%空氣交換進行直接自然製冷。外部氣流AU相應
5流過過濾設備2中的G4-過濾器7和F7-過濾器8，進入氣流混合過濾箱20，通過通風擋板 40流出計算中心。在這個運轉狀態下，壓縮機10和冷凝風機裝置11不工作。在第四種運行狀態下，根據該項發明製成的空調設備就循環氣流進行混合運行。 圖5顯示了這個運行狀態。在這個設備範例中，外部溫度介於0°C和不到17°C之間，相應將設備設置到該運轉狀態。在該狀態下，如圖5所進一步說明的，外部氣流擋板4和混合氣流擋板6打開，同時循環氣流擋板5關閉。如圖6所示，室外溫度低於0°C時，溫度調節設備在第五種運行狀態下工作。在這個運行狀態中，進行空氣循環和過濾器預熱的混合運轉。此時，外部空氣AU通過外部氣流擋板4從外部環境進入氣流混合過濾箱20，因伺服器30運轉而升溫的室內空氣經過混合氣流擋板6進入氣流混合過濾箱，將此處的外部空氣預熱。在這個運行狀態下，外部氣流擋板 4和混合氣流擋板6相應打開，同時循環氣流擋板5關閉。熱氣流經過通風擋板40排入外界。在圖5和圖6所示的運轉狀態下，計算中心內進行的直接自然製冷是一種特別高能效的製冷方式。
權利要求1.一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，該製冷設備包括基體結構及壓縮機單元，所述的壓縮機單元連接在基體結構的底部，所述的基體結構內設有至少一個過濾裝置和至少一塊擋板。
2.根據權利要求1所述的一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，所述的基體結構包括第一過濾裝置、第二過濾裝置、混合空氣擋板、外部空氣擋板及可循環空氣擋板，所述的第一過濾裝置設在基體結構內的中部，所述的第二過濾裝置設在基體結構內下部的一側，所述的混合空氣擋板設在基體結構頂部，所述的外部空氣擋板設在第一過濾裝置上部的一側，所述的可循環空氣擋板設在第二過濾裝置的外側。
3.根據權利要求2所述的一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，所述的第一過濾裝置由G4過濾器及F7過濾器組成，所述的G4過濾器設在F7過濾器的上部。
4.根據權利要求2所述的一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，所述的第二過濾裝置為G4過濾器。
5.根據權利要求2所述的一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，所述的混合空氣擋板、外部空氣擋板及循環空氣擋板根據環境條件控制開合。
6.根據權利要求5所述的一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，所述的環境條件包括室外溫度、送風溫度、空氣塵埃度或空氣溼度。
7.根據權利要求1所述的一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，所述的壓縮機單元至少可輸導一股氣流，內部設置至少一個熱交換盤管，該熱交換盤管在工作位置和停工位置間移動。
8.根據權利要求7所述的一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，所述的工作位置為熱交換盤管為沿著壓縮機單元兩個斜對角之間的對角線位置。
9.根據權利要求1所述的一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，所述的停工位置為熱交換盤管的與壓縮機單元的底面垂直，並與壓縮機單元的後壁平行。
10.根據權利要求7所述的一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，其特徵在於，所述的熱交換盤管圍繞壓縮機單元底部的導軌在壓縮機單元內轉動。
專利摘要本實用新型涉及一種帶氣流控制及可動熱交換裝置的製冷設備，該製冷設備包括基體結構及壓縮機單元，壓縮機單元連接在基體結構的底部，基體結構內設有至少一個過濾裝置和至少一塊擋板。與現有技術相比，本實用新型通過使用三塊擋板，可實現氣流混合過濾箱多種不同的工作狀態，這樣可以更彼此獨立地將氣流混合過濾箱設置到不同工作狀態和工作要求，以此來降低能耗，因為獨立的運轉點都可以獨立設置，以此選擇不同的工作狀態，使其工作狀態是能耗最小的，環境參數首先是外部溫度，此外還有其他環境參數，例如空氣塵埃度或空氣溼度也可考慮作為參數，這些參數決定了擋板裝置的控制。
文檔編號F24F1/02GK201992745SQ20102061894
公開日2011年9月28日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者賽力格·瑞內 申請人:世圖茲空調技術系統(上海)有限公司