雙模節能精密空調的製作方法

2023-09-20 00:57:40

專利名稱：雙模節能精密空調的製作方法
雙模節能精密空調技術領域
本發明雙模節能精密空調涉及的是一種環境製冷設備，屬於環境控制技術領 域，適用於電信、移動、計算機、銀行數據交換中心、網絡中心、醫療系統、質檢、實驗室及其 他各種需要高可靠，高精度，高集成的機房受控環境，來降低環境溫度，以滿足設備運行要 求。
背景技術：
在現代網絡化時代，IT機房裡的計算機，伺服器，交換機，UPS等IT機設備會產生 大量的熱，而機房又是較為密閉的環境，當機房環境溫度上升到一定程度時，計算機，服務 器，交換機，UPS等設備就會無法正常運行而停機，設備損壞，網絡中斷等故障，要保證設備 正常運行，就必須要製冷設備來降低環境溫度，以滿足設備運行要求，精密空調就成為了 IT 機房必備設備。
隨著時代發展，環境保護，節能降耗，成為我國未來可持續發展的時代主題。現有 精密空調技術不足就尤為顯現和脫出，現有精密空調來說有風冷型，水冷型精密空調兩 種現有風冷型1)製冷系統內製冷劑的低壓蒸汽被壓縮機吸入並壓縮為高壓蒸汽後排 至冷凝器。同時軸流風扇吸入的室外空氣流經冷凝器，帶走製冷劑放出的熱量，使高壓製冷 劑蒸汽凝結為高壓液體。高壓液體經過過濾器、節流機構後噴入蒸發器，並在相應的低壓下 蒸發，吸取周圍的熱量。同時貫流風扇使空氣不斷進入蒸發器的肋片間進行熱交換，並將放 熱後變冷的空氣送向室內。如此室內空氣不斷循環流動，達到降低溫度的目的。加熱和加 溼，採用電阻絲加熱器加熱，電極加溼罐或紅外線加溼工作模式。能耗大，2)系統大量使用 有色金屬銅管、彎頭、焊接點較多後期設備系統易發生洩漏和髒堵冰堵等故障，增加後期維 護成本。3)製冷劑的使用會隨管道的增加而增加，後期設備故障時，二次維修要放掉製冷 劑，就會汙染環境，破壞臭氧層。
(2)現有水冷型又分水冷直接蒸髮型和冷凍水型兩種，1)水冷直接蒸髮型是將 壓縮機和管殼式換熱器至於室外。冷凍水型，是將壓縮機和管殼式換熱器至於室內。只是 將風冷型內外連接管道由紫銅管(走氟)，變為鋼管(走水)，二者都要再多增加一臺或兩臺 水泵用能耗，能耗比風冷型還加大了，2)電加熱，電加溼，工作模式沒變。3)水冷型比風冷 型的優點是，壓縮機製冷系統，管道，彎頭焊點減少很多，保證了系統少發生故障和系統穩 定運行，減少製冷劑對環境的二次汙染。但是機組多加了室外製冷機組和水泵，所以能耗不 降反升。發明內容
本發明目的是針對上述不足之處提供一種雙模節能精密空調，把壓縮機製冷 技術和冷凍水技術結合，將風冷和水冷空調優點加以結合，大幅度降低了能耗。以達到減少 環境汙染，節能降耗的目的。
而現有精密空調的主要能耗點在壓縮機，電加熱器，電極加溼器，風機等。本發明 是將現有各種精密空調的主要能耗點加以改進，並將風冷和水冷空調優點加以結合，去缺 存優，再三結合現在成熟技術加以創新，做出了雙模節能精密空調。
雙模節能精密空調是採取以下技術方案實現雙模節能精密空調由室外機和室內 機組成；室外機包括室外冷凝器、室外冷凝風機、室外溫度傳感器和室外機箱。室內機包括 室內機箱、室內機蒸發器、製冷壓縮機、膨脹閥、板式冷凝蒸發器、水泵、水膨脹罐、風向分流 板、超聲霧化噴頭和內機風機。
室外機的室外冷凝器安裝在室外冷凝機箱內，所述室外冷凝器具有冷凝器板式翅 片外殼，在冷凝器板式翅片外殼內套裝有室外冷凝器冷卻水盤管。在室外冷凝器一側裝有 室外冷凝風機，構成室外機，室外冷凝器冷卻水盤管通過管道回水管和水泵進水口相連接， 進水管和板式冷凝蒸發器出水口相連接。
室內機的製冷壓縮機、內機風機安裝在室內機箱的下部，內機風機包括內風機電 機和風筒，內風機電機通過皮帶輪和皮帶傳動風筒，風筒旋轉引風，通過室內機箱頂部的進 風口進風，室內機箱底部出風口出風。水泵和水膨脹罐安裝在室內機箱左下部。室內機蒸發 器和板式冷凝蒸發器分別安裝在室內機箱的中上前部。在室內機蒸發器和板式冷凝蒸發器 之間裝有風向分流板，在室內機箱頂部設置有進風口，進風口上裝有過濾網，在室內機箱的 一側裝有電腦控制器、配電箱，在風向分流板的上部裝有風向擋板，用於阻擋風流方向。在 風向分流板的中部裝有超聲霧化噴頭，用於加溼，超聲霧化噴頭與水泵出水口管道相連。
所述板式冷凝蒸發器具有板式翅片外殼，在板式翅片外殼內裝有循環冷卻水盤 管，在循環冷卻水盤管內套裝有壓縮機製冷劑蒸發器盤管。在循環冷卻水盤管內套裝有壓 縮機製冷劑蒸發器盤管，使之具有冷凝和蒸發的兩種功能，夏季但當作冷凝器時，由風向分 流板和風向分流板上部裝有風向擋板，阻擋板式冷凝蒸發器風流通過，加以控制。冬季當作 蒸發器時，改變風向分流板和上部裝有風向擋板阻擋住內機蒸發器風流就可以實現轉換。
內機蒸發器回氣口通過回氣銅管與製冷壓縮機進氣口連接，在內機蒸發器與製冷 壓縮機進氣口之間的銅管上裝有儲液罐，用於儲存製冷液。製冷壓縮機排氣口通過排氣銅 管與板式冷凝蒸發器的冷凝盤管進氣口連接，冷凝盤管出氣口和室內機蒸發器的進氣口通 過銅管連接，在製冷壓縮機和板式冷凝蒸發器的連接銅管上分別裝有高低壓力保護器、膨 脹閥、過濾器、視液鏡、儲液罐和管道連接頭等部件。製冷壓縮機壓縮後排出的製冷氣體通 過板式冷凝蒸發器上的循環冷卻水盤管冷凝，熱量被板式冷凝蒸發器上的循環冷卻水盤管 帶走，形成高壓低溫的氣液混合態冷凝液，通過回液管、過濾器、膨脹閥節流後回到室內機 蒸發器，進行二次蒸發製冷室內空氣，製冷後室內空氣通過內機風機的風筒，從室內機箱出 風口排出，來冷卻室內環境。
水泵進水口通過管道與室外機冷凝器的室外冷凝器冷卻水盤管回水口相連，水泵 出水口和板式冷凝蒸發器中的循環冷卻水盤管進水口連接。板式冷凝蒸發器中的循環冷卻 水盤管出水口通過管道、水過濾器和室外機冷凝器的室外冷凝器冷卻水盤管進水口連接。
在水泵進水管道支管上裝有補水管，補水管上裝有水閥、自動補水閥、水過濾器、 水膨脹罐、自動排氣閥和水流單向閥等部件。
在水泵出水口管道上安裝有單向電磁閥和超聲霧化噴頭，用於室內加溼。所述超 聲霧化噴頭採用市售瑞春/NRWT-10型超聲霧化噴頭。
在製冷壓縮機進、出口管道上分別裝有高低壓力保護器，用於保護壓縮機。所述高 低壓力保護器採用市售丹佛斯高低壓力保護器。
在水泵出水口裝有水溫傳感器和水壓傳感器，分別用於測量水溫和水壓。所述水 溫傳感器採用市售XM-t431型溫度傳感器。所述水壓傳感器33採用市售PTJ204型壓力傳 感器。
在室內機箱進風口裝有室內溫度溼度傳感器，用於測量室內溫溼度環境。所述溫 度溼度傳感器採用市售SHT71型溫溼度傳感器。
在室外冷凝機箱上裝有室外溫度傳感器，用於測量室外溫度環境。
精密空調工作原理(1)風冷型1)製冷系統內製冷劑的低壓蒸汽被壓縮機吸入並壓縮為高壓蒸汽後排 至冷凝器。同時軸流風扇吸入的室外空氣流經冷凝器，帶走製冷劑放出的熱量，使高壓製冷 劑蒸汽凝結為高壓液體。高壓液體經過過濾器、節流機構後噴入蒸發器，並在相應的低壓下 蒸發，吸取周圍的熱量。同時貫流風扇使空氣不斷進入蒸發器的肋片間進行熱交換，並將放 熱後變冷的空氣送向室內。如此室內空氣不斷循環流動，達到降低溫度的目的。加熱，加 溼，採用電阻絲加熱器和電極加溼罐或紅外線加溼工作模式。2)水冷型只是將風冷型的壓 縮機內置或外置，風冷型內外連接管道由紫銅管(走氟)，變為鋼管(走水)，減少了系統故障 率，但要的增加水泵，能耗不降反加。加熱加溼工作模式不變。優點是，壓縮機製冷系統， 管道，彎頭焊點減少很多，保證了系統少發生故障和系統穩定運行，減少製冷劑對環境的二 次汙染。但是機組多加了室外製冷機組和水泵，所以能耗不降反升。
雙模節能精密空調的節能工作原理1)製冷壓縮機現有機組需要365天不停工作，而本發明機組採用的是當室外環境溫 度低於18°C時(以南京冬季時間室外溫度低於18°C，時長3個月為參照物)，室外溫度傳感 器動作，將製冷壓縮機停止工作。室內機組風向分流板開始工作，關閉內機蒸發器，將內機 冷凝器轉換為蒸發器，機組將自動利用水系統循環，將室外冷量置換到室內，以達到降溫制 冷目的。
因此減少了製冷壓縮機的工作時間30%左右，降低了製冷壓縮機能耗30%左右。
2)加熱加熱是在機房溼度較大時，機組需要除溼，壓縮機工作產生冷量，機組通 過減少蒸發麵積來達到除溼目的時的工況。機房溫度就會急劇下降，機房要保證恆溫恆溼， 就需要有補償熱量。現有機組是通過電加熱器加熱，平均在15KW，能耗大。而本發明機組 採用熱回收利用來補償熱量，不需要電加熱。當溫度下降時，溫度傳感器動作，風向分流板 開始打開一定開度，讓少量的風通過板式冷凝器，將壓縮機的自排的熱能輸入室內，利用將 冷凝器的熱量回送輸入機房的方式，就可以達到加熱目的，不產生能耗。
3)加溼現有加溼是通過加溼罐電極加溼器或遠紅外線加溼器兩種方法加溼，平 均能耗在4.5KW-7.5KW，能耗大。而本發明機組採用通過水泵排水壓力，將水通過超聲霧化 噴頭得作用下霧化，超聲霧化噴頭為12W/個，來達到加溼目的。能耗減少95%左右。
所述雙模節能精密空調中的「雙模」是在一臺精密空調內有水冷和風冷這兩種工 作模式，這兩種工作模式，可以相互配合，又可以獨立工作。
本發明雙模節能精密空調特點是1)把壓縮機製冷技術和冷凍水技術結合，將冷 凍水型精密空調的管殼式換熱器的管殼放大，變密閉型改為開放型板式蒸發冷凝兩用器，夏季是壓縮機的冷凝器，冬季是室外冷空氣的蒸發器，由風向分流板來切換。2)將電加熱改 為用壓縮機自排熱能回收利用，無能耗。3)加溼器改為超聲霧化噴頭，採用市售多頭霧化器 機芯，採用高效集成電路，超小型一體化的獨特結構設計，重要部件使用進口元件，並使用 高性能霧化片。其多方面的優越性能，使加溼器行業技術跨入一個新的階段。產品特點 全密封設計，具有高度的防水、防塵功能，使用方便。法蘭式結構，配備防水密封圈，安裝方 便。防水垢設計，用戶可輕易更換霧化片，減少不必要的售後服務。有特色的方形結構 用途用作美容機、香薰機、工業、農業和家用加溼器的制霧機芯，多頭霧化器機芯。產品型 號NRWT-04霧化頭尺寸45*35mm霧化片尺寸直徑20mm耗水量彡150 ml/h電源線 長0. 35m功率DC24V 12W工作條件霧化器在5 40攝氏度，可正常制霧，以達節能 降耗得目的。
本發明是在現有精密空調的主要能耗點加以改進，並將風冷和水冷空調優點加以 結合，以達到減少環境汙染，節能降耗的目的。主要是大幅度降低了能耗。


以下將結合附圖對本發明作進一步說明； 圖1是雙模節能精密空調示意圖。
圖2是雙模節能精密空調的室外機示意圖。
圖3是雙模節能精密空調的室內機主視圖。
圖4是雙模節能精密空調的室內機後視圖。
圖5是雙模節能精密空調的室內機左視圖。
圖6是雙模節能精密空調的室內機右視圖。
圖7是雙模節能精密空調的室內機俯視圖。
圖8是雙模節能精密空調的室內機仰視圖。
圖9是雙模節能精密空調的板式冷凝蒸發器示意圖。
圖中標號1、水閥，2、自動補水閥，3、水過濾器，4、回水壓表，5、水溫表，6、室外冷 凝器，7、水閥，8、室外冷凝風機，9、水泵，10、單向閥，11、單向電磁閥，12、風向分流板，13、超 聲霧化噴頭，14、內機蒸發器，15、液管閥，16、儲液灌，17、製冷壓縮機，18、高低壓力保護 器，19、管道連接頭，20、膨脹閥，21、過濾器，22、內機風機，23、試液鏡，24、板式冷凝蒸發器， 25、水膨脹罐，26、自動排氣閥，27、過濾網，28、風向分流板導向電機，29、風向擋板，30、電腦 控制器，31、配電箱，32、水溫傳感器，33、水壓傳感器，34、電源開關，35、室內機箱，36、室外 溫度傳感器，37、出水口，38、回水口，39、出風口，40、室內溫溼度傳感器，41、進水管，42、回水管，43、室外冷凝機箱，44、冷凝盤管回液管，45、室外冷凝風機接線 合，46、室外冷凝風機保護網，47、循環冷卻水盤管，48、板式冷凝蒸發器翅片，49、壓縮機制 冷劑蒸發器盤管，50、進氣管。
具體實施方式
參照附圖1 9，雙模節能精密空調由室外機和室內機組成。 室外機包括室外冷凝器6、室外冷凝風機46、室外溫度傳感器7和室外機箱43。室內機包括 室內機箱35、室內機蒸發器14、製冷壓縮機17、膨脹閥21、板式冷凝蒸發器M、水泵9、水膨脹罐25、風向分流板12、、超聲霧化噴頭13和內機風機22。
室外機的室外冷凝器6安裝在室外冷凝機箱43內，所述室外冷凝器6具有冷凝器 板式翅片外殼，在冷凝器板式翅片外殼內套裝有室外冷凝器冷卻水盤管。在室外冷凝器6 一側裝有室外冷凝風機46，構成室外機，室外冷凝器冷卻水盤管通過管道回水管42和水泵 9進水口相連接，進水管41和板式冷凝蒸發器M出水口相連接。
室內機的製冷壓縮機17和內機風機22安裝在室內機箱35的下部，內機風機22 包括內風機電機和風筒，內風機電機通過皮帶輪和皮帶傳動風筒，風筒旋轉引風，通過室內 機箱35頂部的進風口進風，室內機箱35底部出風口出風。水泵9和水膨脹罐25安裝在室 內機箱35左下部。室內機蒸發器14和板式冷凝蒸發器M分別安裝在室內機箱35的中上 前部。在室內機蒸發器14和板式冷凝蒸發器M之間裝有風向分流板12，在室內機箱35頂 部設置有進風口，進風口上裝有過濾網，在室內機箱35的一側裝有電腦控制器30和配電箱 31，在風向分流板12的上部裝有風向擋板四，用於阻擋風流方向。在風向分流板12的中部 裝有超聲霧化噴頭13，用於加溼，超聲霧化噴頭13與水泵9出水口管道相連。
所述板式冷凝蒸發器M具有板式翅片外殼48，在板式翅片外殼內裝有循環冷卻 水盤管47，在循環冷卻水盤管47內套裝有壓縮機製冷劑蒸發器盤管49。在循環冷卻水盤 管內套裝有壓縮機製冷劑蒸發器盤管，使之具有冷凝和蒸發的兩種功能，夏季當作冷凝器 時，由風向分流板12和風向分流板12上部裝有風向擋板29，阻擋板式冷凝蒸發器M風流 通過，加以控制。冬季當作蒸發器時，改變風向分流板12和上部裝有風向擋板四阻擋住內 機蒸發器14風流就可以實現轉換。
內機蒸發器14回氣口通過回氣銅管與製冷壓縮機17進氣口連接，在內機蒸發器 14與製冷壓縮機17進氣口之間的銅管上裝有儲液罐16，用於儲存製冷液。製冷壓縮機17 排氣口通過排氣銅管與板式冷凝蒸發器M的冷凝盤管進氣口 50連接，冷凝盤管出氣口 44 和室內機蒸發器14的進氣口通過銅管連接，在製冷壓縮機17和板式冷凝蒸發器M的連接 銅管上分別裝有高低壓力保護器18、膨脹閥20、過濾器21、視液鏡23、儲液罐16和管道連 接頭19等部件。製冷壓縮機17壓縮後排出的製冷氣體通過板式冷凝蒸發器M上的循環 冷卻水盤管冷凝，熱量被板式冷凝蒸發器M上的循環冷卻水盤管帶走，形成高壓低溫的氣 液混合態冷凝液，通過回液管、過濾器21、膨脹閥20節流後回到室內機蒸發器14，進行二次 蒸發製冷室內空氣，製冷後室內空氣通過內機風機22的風筒，從室內機箱35出風口排出， 來冷卻室內環境。
水泵9進水口通過管道與室外機冷凝器6的室外冷凝器冷卻水盤管回水口相連， 水泵9出水口和板式冷凝蒸發器M中的循環冷卻水盤管進水口連接。板式冷凝蒸發器M 中的循環冷卻水盤管出水口通過管道、水過濾器3和室外機冷凝器6的室外冷凝器冷卻水 盤管進水口連接。
在水泵9進水管道支管上裝有補水管，補水管上裝有水閥1、自動補水閥2、水過濾 器3、水膨脹罐25、自動排氣閥沈和水流單向閥10等部件。
在水泵9出水口管道上安裝有單向電磁閥11和超聲霧化噴頭13，用於室內加溼。 所述超聲霧化噴頭13採用市售瑞春/NRWT-10型超聲霧化噴頭。
在製冷壓縮機17進、出口管道上分別裝有高低壓力保護器18，用於保護壓縮機。 所述高低壓力保護器18採用市售丹佛斯高低壓力保護器。
在水泵9出水口裝有水溫傳感器32和水壓傳感器33，分別用於測量水溫和水壓。 所述水溫傳感器32採用市售XM-t431型溫度傳感器。所述水壓傳感器33採用市售PTJ204 型壓力傳感器。
在室內機箱進風口裝有室內溫度溼度傳感器40，用於測量室內溫溼度環境。所述 溫度溼度傳感器40採用市售SHT71型溫溼度傳感器。
在室外冷凝機箱上裝有室外溫度傳感器7，用於測量室外溫度環境。
本發明產品優點以下用目前市場上主流的幾個品牌機組艾墨生、加力圖、菲尼克斯和本發明雙模節能 精密空調作功耗對比
權利要求
1.一種雙模節能精密空調，由室外機和室內機組成，其特徵在於室外機包括室外冷凝 器、室外冷凝風機、室外溫度傳感器和室外機箱；室內機包括室內機箱、室內機蒸發器、制 冷壓縮機、膨脹閥、板式冷凝蒸發器、水泵、水膨脹罐、風向分流板、超聲霧化噴頭和內機風 機；室外機的室外冷凝器安裝在室外冷凝機箱內，所述室外冷凝器具有冷凝器板式翅片外 殼，在冷凝器板式翅片外殼內套裝有室外冷凝器冷卻水盤管，在室外冷凝器一側裝有室外 冷凝風機，室外冷凝器冷卻水盤管通過管道回水管和水泵進水口相連接，進水管和板式冷 凝蒸發器出水口相連接；室內機的製冷壓縮機和內機風機安裝在室內機箱的下部，內機風機包括內風機電機和 風筒，內風機電機通過皮帶輪和皮帶傳動風筒，風筒旋轉引風，通過室內機箱頂部的進風口 進風，室內機箱底部出風口出風；水泵、水膨脹罐安裝在室內機箱左下部，室內機蒸發器和 板式冷凝蒸發器分別安裝在室內機箱的中上前部，在室內機蒸發器和板式冷凝蒸發器之間 裝有風向分流板，在室內機箱頂部設置有進風口，進風口上裝有過濾網，在風向分流板的上 部裝有風向擋板，在風向分流板的中部裝有超聲霧化噴頭；所述板式冷凝蒸發器具有板式翅片外殼，在板式翅片外殼內裝有循環冷卻水盤管，在 循環冷卻水盤管內套裝有壓縮機製冷劑蒸發器盤管，在循環冷卻水盤管內套裝有壓縮機制 冷劑蒸發器盤管；內機蒸發器回氣口通過回氣銅管與製冷壓縮機進氣口連接，在內機蒸發器與製冷壓縮 機進氣口之間的銅管上裝有儲液罐；製冷壓縮機排氣口通過排氣銅管與板式冷凝蒸發器的 冷凝盤管進氣口連接，冷凝盤管出氣口和室內機蒸發器的進氣口通過銅管連接，在製冷壓 縮機和板式冷凝蒸發器的連接銅管上分別裝有高低壓力保護器、膨脹閥、過濾器、視液鏡和 儲液罐；水泵進水口通過管道與室外機冷凝器的室外冷凝器冷卻水盤管回水口相連，水泵出水 口和板式冷凝蒸發器中的循環冷卻水盤管進水口連接，板式冷凝蒸發器中的循環冷卻水盤 管出水口通過管道、水過濾器和室外機冷凝器的室外冷凝器冷卻水盤管進水口連接。
2.根據權利要求1所述的雙模節能精密空調，其特徵在於在製冷壓縮機進、出口管道 上分別裝有高低壓力保護器。
3.根據權利要求1所述的雙模節能精密空調，其特徵在於在水泵出水口裝有水溫傳感 器和水壓傳感器。
4.根據權利要求1所述的雙模節能精密空調，其特徵在於在室內機箱進風口裝有室內 溫度和溼度傳感器。
5.根據權利要求1所述的雙模節能精密空調，其特徵在於在室外冷凝機箱上裝有室外 溫度傳感器。
6.根據權利要求1所述的雙模節能精密空調，其特徵在於在室內機箱的一側裝有電腦 控制器和配電箱。
7.根據權利要求1所述的雙模節能精密空調，其特徵在於在水泵進水管道上裝有補水 管，補水管上裝有水閥、自動補水閥、水過濾器、水膨脹罐、自動排氣閥和水流單向閥。
8.根據權利要求1所述的雙模節能精密空調，其特徵在於在水泵出水口管道上安裝有 單向電磁閥和超聲霧化噴頭。
全文摘要
本發明雙模節能精密空調涉及的是一種環境製冷設備，所屬環境控制技術領域，適用於電信、移動、計算機、銀行數據交換中心、網絡中心、醫療系統、質檢、實驗室及其他各種需要高可靠，高精度，高集成的機房受控環境，來降低環境溫度，以滿足設備運行要求。由室外機和室內機組成，其特徵在於室外機包括室外冷凝器、室外冷凝風機、室外溫度傳感器和室外機箱；室內機包括室內機箱、室內機蒸發器、製冷壓縮機、膨脹閥、板式冷凝蒸發器、水泵、水膨脹罐、風向分流板、超聲霧化噴頭和內機風機。
文檔編號F24F1/00GK102032621SQ201110025390
公開日2011年4月27日 申請日期2011年1月24日 優先權日2011年1月24日
發明者常光明 申請人:常光明