一种下送风空调风道的制作方法

本实用新型涉及空调设备通风领域，特别涉及一种下送风空调风道。

背景技术：

中大型数据中心的列间精密空调属于冗余设计，大多数时间只有部分精密空调运行。若待机空调靠近运行空调，冷风在静压的作用下会通过待机空调风机的空隙向外倒流，造成送风量的泄漏。此外，泄漏的冷风与运行空调的回风混合，还会造成冷量短路、机房负载供冷不足等问题。

在传统数据中心中，列间精密空调一般采用下送上回的气流组织方式，即冷风的流向为：精密空调风机—架空地板—开孔送风地板—冷通道—被冷却it设备。精密空调运行时，由于风机出口风速不均匀，流场内会形成涡流区，阻碍冷风的动压转化为均匀的静压，从而使机房内部的it设备无法得到有效的冷却，造成局部过热的现象。

随着空调技术的发展，精确制冷越来越受到重视。目前能够精确地在线监测数据中心精密送风量的技术还不成熟。因受变频器功率因数和风机机械特性等因素的影响，利用转速换算得到的风机流量模型，与真实流量误差较大，风量监测精确度较低。

因此，如何精确检测冷却风量、提高对被冷却it设备的冷却效率成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种下送风空调风道，该空调风道能够精确监测精密空调送风流量，避免机房供冷不足。

为实现上述目的，本实用新型提供一种下送风空调风道，包括风道主体和设于所述风道主体内的风量检测装置；所述风量检测装置包括文丘里喷嘴、设于所述文丘里喷嘴之前的前整流板和设于所述文丘里喷嘴之后的后整流板，所述文丘里喷嘴与所述前整流板之间设置前静压传感器，所述文丘里喷嘴的喉部设有后静压传感器，所述前静压传感器和所述后静压传感器连接差压变送器，所述差压变送器用以根据所述前静压传感器和所述后静压传感器检测的压力差计算送风流量。

可选地，所述前整流板和所述后整流板均包括等间距设置的圆形孔板，相邻的所述圆形孔板的通风孔相对设置。

可选地，所述差压变送器连接精密空调控制器；

当送风流量偏离预设值时，所述精密空调控制器用以控制精密空调调整送风流量。

可选地，所述风道主体设有用以连接精密空调出风口的弧形进风腔，所述风道主体的出风口用以与架空地板静压箱连接。

可选地，所述前整流板与所述文丘里喷嘴相间设置，所述后整流板与所述文丘里喷嘴的出风口贴合设置。

可选地，所述文丘里喷嘴包括圆台状的入口收缩段和出口扩张段以及连接所述入口收缩段和所述出口扩张段的圆筒状的喉颈段，所述后静压传感器设于所述喉颈段内。

可选地，所述风道主体内还设有自垂式百叶；

所述自垂式百叶包括外框架，转动连接所述外框架且互相平行设置的转轴以及与所述转轴一一对应固接的叶片。

可选地，所述外框架与所述风道主体的内壁之间设有密封垫。

可选地，所述风道主体的内壁设有保温层。

可选地，用以安装所述前静压传感器和所述后静压传感器的取压孔的直径为0.5～1.0mm，所述取压孔的轴线与所述风道主体轴线垂直。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的下送风空调风道包括风道主体和设置风道主体内的风量检测装置，该风量检测装置包括前整流板、后整流板和设置在前整流板和后整流板之间的文丘里喷嘴，利用前整流板和后整流板对送风进行整流，控制气流的均匀性，便于检测送风流量，在文丘里喷嘴和前整流板之间设置前静压传感器，在文丘里喷嘴的喉部设置后静压传感器，利用与前静压传感器和后静压传感器连接的差压变送器根据测得的压力差计算送风流量，从而方便精确监测送风流量，控制空调送风，维持机房设备温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的下送风空调风道的示意图；

图2为图1中风道主体的示意图；

图3为图1中自垂式百叶的示意图；

图4为图1中文丘里喷嘴与后整流板的示意图。

其中：

01-精密空调、1-精密空调控制器、2-风道主体、3-自垂式百叶、4-前整流板、5-文丘里喷嘴、6-后整流板、7-前静压传感器、8-后静压传感器、9-差压变送器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本实用新型实施例所提供的下送风空调风道的示意图，图2为图1中风道主体的示意图，图3为图1中自垂式百叶的示意图，图4为图1中文丘里喷嘴与后整流板的示意图；其中，图1中的箭头方向表示送风方向。

本实用新型所提供的下送风空调风道包括风道主体2和设置在风道主体2内、用以检测及监测送风流量的风量检测装置。为了实现对风道主体2内送风流量的精准检测，风道主体2内设有前整流板4和后整流板6，通过前整流板4和后整流板6稳定并均匀风道内的气流，便于提高静压检测的精准性。且相对于传统的通过变频器功率换算得到送风流量不精确及受漏风等因素影响而言，本实用新型通过在前整流板4和后整流板6之间设置文丘里喷嘴5，利用送风经过文丘里喷嘴5时压强及流速的变化计算到送风流量，可以准确的获取流经风道主体2内的送风流量，以便于根据机房的冷却需求调整送风流量，避免机房负载供冷不足或过剩。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型所提供的下送风空调风道进行更加详细的介绍。

在本实用新型所提供的一种具体实施例中，请参考图1和图2，风道主体2的前段为弧形进风腔，弧形进风腔的进风口向上设置，用来与精密空调01的出风口连接，接收精密空调01的下送风；风道主体2的后段水平延伸，后段的出风口用来与架空底板静压箱连接；当冷却风从精密空调01风机叶轮处流出后，通过该风道主体2的弧形进风腔汇集过渡后可以在输送至水平延伸的风道主体2后段，获取良好的送风效果。风量检测装置设置在风道主体2水平延伸的后段内。

其中，风道主体2的水平延伸的后段的截面可以设置为矩形，前整流板4和后整流板6嵌装在风道主体2的内壁，文丘里喷嘴5设置在前整流板4和后整流板6之间。前静压传感器7设置在文丘里喷嘴5和前整流板4之间，前整流板4和文丘里喷嘴5之间需要预留出供前静压传感器7安装的空间，所以前整流板4和文丘里喷嘴5以一定的间隔平行设置，后静压传感器8则设置自文丘里喷嘴5的喉部，文丘里喷嘴5又称缩放喷嘴，其喉部是指喷嘴孔径由缩到放的过渡段。

前整流板4和后整流板6起到对冷却风的整流作用，能够形成较为均匀的气流，由于风道主体2的截面尺寸通常较大，压力检测点不可能覆盖所有的位置，通过前整流板4和后整流板6的整流形成均匀气流保证前静压传感器7和后静压传感器8测量压力的精确性，进而提高了流量检测的准确性。且在安装过程中，通常需要先安装前整流板4，为了提高安装的方便性，后整流板6与文丘里喷嘴5贴合设置为一体，方便固定。

前整流板4和后整流板6都是采用圆形孔板，举例来说，前整流板4包括两个圆形孔板，两个圆形孔板平行设置，且圆形孔板上开设的通风孔的大小相等，位置一一对应；后整流板6的结构和尺寸与前整流板4相同。换句话说，二者的圆形孔板间的间距也相等。所谓圆形孔板是指开设有圆形孔的板件，前整流板4和后整流板6不仅可以根据需要设置为包括两组圆形孔板，也可以为更多组，通常保持相邻圆形孔板平行且等间距设置。

待机空调靠近运行空调时，冷却风在静压作用下会通过待机空调风机的空隙向外倒流，造成送风量泄露。为了避免冷却风倒流，在本实用新型所提供的另一种具体实施例中，风道主体2内还设有用来防止冷却风倒流的自垂式百叶3。

请进一步参考图4，文丘里喷嘴5包括圆台状的入口收缩段和出口扩张段，入口收缩段和出口扩张段以直径较小的一端相对设置，并通过圆筒状的喉颈段连接，形成直径收缩-过渡-扩张的结构，改变送风的流速及压强。后静压传感器8则设置在喉颈段内。一般来说，文丘里喷嘴设置为多组，多组固定为一个整体安装在风道主体2内，且通过出口扩张段和后整流板6贴合设置。

请参考图1和图3，自垂式百叶3设置在前整流板4之前，使得前整流板4能够对百叶扰流后的气流进行整流；自垂式百叶3包括外框架，外框架呈与风道主体2配合的形状，转动连接在外框架内多条平行设置的转轴，任意一个转轴上固接有一个叶片，叶片偏心连接于转轴，从而能够在自重作用下关闭，使得待机空调所连接的风道主体2无法发生冷却风泄露；在精确空调运行时，自垂式百叶3能够在冷却风的风压推动下打开，送风至风道主体2内的风量检测装置处。

为了进一步提升风道主体2的密封性能，防止漏风，自垂式百叶3的外框架与风道主体2的内壁之间还设有密封垫，通过密封垫的设置减少回风和漏风现象。

通常来讲，风道主体2的内壁还贴合设有保温层，减少风道主体2内的冷却风与机房底板间的对流换热，抑制风道主体2内冷却风“冷量”(对机房设备降温能力)的流失。

通过前静压传感器7和后静压传感器8的取压后输送至差压变送器9，根据测得的压差和文丘里喷嘴5的规格即可由差压变送器9计算出送风流量。

差压变送器9计算根据压差计算流量的公式如下：

其中：

qn为实际送风流量；

n为文丘里喷嘴5的个数；

an为文丘里喷嘴5的喉部面积；

δp为前静压传感器7和后静压传感器8所测压力的差值；

ρ为空气密度(可以取室温下的空气密度，更精确地可取风道主体2内冷却风温度下对应的空气密度)；

c为喷嘴的流出系数。

通过将预定的计算程序和参数预存在差压变送器9内，即能完成对送风流量的计算监测，可以设置显示组件与差压变送器9连接，实时显示送风流量。为了提高测量的精确性，可设置多组前静压传感器7和后静压传感器8，利用测量的压力差的平均值进行计算，能够提高检测精度。

进一步地，用来安装前静压传感器7和后静压传感器8的取压孔的轴线与来流方向垂直，也即取压孔的轴线和风道主体2后段的轴线垂直。当取压孔的边缘有毛刺或者凹凸不平时，会产生局部涡流，使得测量产生一定偏差。为了提高测量精度，取压孔的边缘需要加工平滑。

取压孔开设在风道主体2的内壁和文丘里喷嘴5的喉颈段的侧壁，当送风流经时，在粘性切应力的作用下，孔内的流体产生扰动，靠近取压孔孔口处的流线会向孔内弯曲，使边界层内法线方向的静压发生变化，导致测得的静压值偏离真实值。在一定的流速下，当取压孔的孔径较大时，流线的弯曲程度会变大，导致静压的测量误差较大。因此，为提高静压的测量精度，同时兼顾实际工程应用，取压孔的直径通常设置在0.5～1.0mm范围内。

更进一步地，为了方便根据送风流量测量值调整精密空调01送风量，差压变送器9还与精密空调控制器1连接，当实际送风流量偏离预设的送风流量时，精密空调控制器1根据偏差值对应增大或者减小送风流量，满足机房的送风冷却需求。

上述下送风空调风道通过在风道主体2内设置自垂式百叶3，可以在风机停机后防止冷风向外倒流；通过利用文丘里喷嘴5测量送风流量，其喷嘴流出系数稳定、阻力损失小对上游气流速度变化不敏感，具有更高的测量精度；在文丘里喷嘴5的前端及后端也即上下游设置前整流板4和后整流板6进行整流，形成较为均匀的气流，提高了测量精度。上述前静压传感器7、后静压传感器8、精密空调控制器1等装置均可参考现有技术设置。

以上对本实用新型所提供的下送风空调风道进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。