机房空调以及机房空调系统的制作方法

本实用新型属于空气温度调节领域，尤其涉及一种机房空调以及机房空调系统。

背景技术：

机房空调分为房间级和列间级，房间级空调置于机房四周主要针对机房散热，列间级空调和服务器紧密并列排布，直接给服务器散热。机房空调主要应用于高热密度数据中心。由于数据中心所使用的服务器本身的散热量愈来愈大，用传统的空调制冷方式已经不能满足设备对温、湿度的要求。为了达到设备高效率冷却、改善局部过热现象，机房空调应运而生。现有的列间空调夹设于各列服务器之中，各列服务器之间留有间隙而形成冷风道/热风道，各列服务器之中的列间空调向冷风道吹入冷气，冷气经冷风道到达服务器进行热交换后形成热风，热风经热风道回到列间空调。列间空调内部对热风进行冷却形成冷风并向冷风道吹出，实现循环降温。

现有的列间空调由于设于服务器之间，而占用服务器的布置空间。而如果将列间空调设于地板下，则一定程度上延长了送风传输距离而需要提高空调的冷却效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了机房空调和机房空调系统，其旨在提高机房空调的冷却效率。

本实用新型提供一种机房空调，包括箱体、蒸发器、换热器、压缩机和风机，所述蒸发器、所述压缩机和所述换热器通过管路连通，并共同形成有供冷媒流动的循环流道；

所述箱体具容置腔、开设于所述箱体上表面并与所述容置腔连通的送风口和开设于所述箱体侧表面并与所述容置腔连通的回风口，所述容置腔用于容纳所述蒸发器、所述换热器、所述压缩机和所述风机；

所述蒸发器包括第一蒸发件和第二蒸发件，所述第一蒸发件和第二蒸发件均呈镂空板状，并均竖立设置，且相互连接，所述第一蒸发件和所述第二蒸发件形成一夹角以使所述蒸发器呈v形，所述蒸发器将所述容置腔分隔成与送风口连通的冷风腔和与所述回风口连通的回风腔，所述蒸发器的v口朝向所述冷风腔；

所述风机置于所述冷风腔，所述风机用于驱使空气依次经所述回风口、所述回风腔、所述蒸发器、所述风机和所述送风口。

可选的，所述换热器和所述压缩机置于所述回风腔。

可选的，所述机房空调还包括接水盘，所述接水盘置于所述容置腔并承载所述蒸发器、所述换热器和所述压缩机，所述箱体开设有供所述接水盘的液体流出的排水口。

可选的，所述机房空调还包括电控盒，所述电控盒设于冷风腔。

可选的，所述电控盒设于所述风机的蜗壳与所述箱体之间。

可选的，所述电控盒通过电源接口接入电源，而通过信号接口与外部设备实现信号和数据传输，所述电源接口和所述信号接口与所述换热器与外接降温系统的接口设于箱体的同一侧。

可选的，所述换热器为板式换热器或套管换热器。

可选的，所述机房空调还包括故障显示灯，所述故障显示灯设于所述送风口且水平位低于所述箱体的上表面的水平位。

可选的，所述机房空调还包括设于所述回风口的过滤网。

本实用新型提供的机房空调中上述一个或多个技术方案至少具有以下技术效果之一：

通过送风口和回风口的位置调整而适用于布置在地板下方对地板上方的服务器进行降温的情况，以利于提高服务器的容置数量、避免机房空调漏水或冷凝水堆积在地板而带来安全隐患、且便于布线等安装操作。通过第一蒸发件和第二蒸发件的设置提高机房空调的制冷效率。

本实用新型实施例还提供一种机房空调系统，对机房和服务器进行温度控制，服务器有多个并成列排布，所述服务器置于所述机房的地板上，任一所述服务器两侧形成冷风道和热风道，机房空调系统包括如上述的机房空调；

所述机房空调置于所述机房的地板下，所述机房的地板具有上下贯通的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述冷风道相对设置而所述第二通孔与所述热风道相对设置，所述机房空调的所述送风口与所述第一通孔相对设置，所述风机驱使空气依次经所述送风口、所述第一通孔、所述冷风道、所述服务器、所述热风道、所述第二通孔、所述回风口。

本实用新型提供的机房空调系统中上述一个或多个技术方案至少具有以下技术效果之一：

基于本实用新型实施例的结构，机房空调能适用于布置在地板下方对地板上方的服务器进行降温的情况，并能够提高机房空调的制冷效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机房空调的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机房空调的内部示意图一，其中虚线为箱体的轮廓线；

图3为本实用新型实施例提供的机房空调的内部示意图二；

图4为图3结构中a局部的放大图。

其中，图1中各附图标记：

110、箱体；101、操作槽；102、送风口；120、过滤网；130、故障显示灯；140、进水口；150、出水口；160、电源接口；170、信号接口；180、排水口。

图2至图4中各附图标记：

140、进水口；150、出水口；180、排水口；201、冷风腔；202、回风腔；210、蒸发器；211、第一蒸发件；212、第二蒸发件；220、换热器；230、压缩机；240、风机；250、电控盒；260、接水盘；。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请参照图1至图4，现对本实用新型提供的一种机房空调进行示例性说明。

机房空调包括箱体110和置于箱体110内的蒸发器210、换热器220、压缩机230和风机240。

蒸发器210、压缩机230和换热器220通过管路连通，并共同形成有供冷媒流动的循环流道。

冷媒是一种容易吸热变成气体，又容易放热变成液体的物质，可以为r32、r290等材料。

冷媒在循环流道内循环流动。冷媒在进入压缩机230时为气态，压缩机230将气态的冷媒压缩形成高温的液态冷媒，而后，液态的冷媒流经换热器220，换热器220外接降温系统以对冷媒进行降温，降温后的冷媒进入蒸发器210。低温的液态冷媒与空气进行热交换，液态的冷媒吸热蒸发而成气态，而空气释放热量而冷却，实现空气降温。气态的冷媒再进入压缩机230进行压缩液化，实现循环。

换热器220通过进水口140和出水口150接入冷却水对流经换热器220的冷媒进行降温。可以理解，换热器220内的冷却水与冷媒相互独立，不会发生混合，仅在热量上实现热交换。

箱体110具有容置腔、开设于箱体110上表面并与容置腔连通的送风口102和开设于箱体110侧表面并与容置腔连通的回风口。蒸发器210、换热器220、压缩机230和风机240均置于容置腔，风机240驱使空气从回风口进入箱体110而从送风口102离开箱体110。

将送风口102开设于箱体110的上表面而回风口开设于箱体110的侧表面，采用该设置的机房空调，能够放置于机房的地板下方的情况。

具体的，机房内的空间由地板分割成上方和下方，服务器成列排布于机房的上方，相邻两列服务器留有间隔，各列服务器两侧的间隔分别命名为冷风道和热风道，冷风道和热风道间隔设置。地板在各冷风道和各热风道处对应开设有第一通孔和第二通孔。机房空调设于地板下方，且位于冷风道的下方位置。机房空调送出的冷风向上经第一通孔进入冷风道，而后经服务器并对服务器进行降温，冷风吸热而温度升高形成热风。热风从热风道向下经第二通孔进入地板下方，再从开设于箱体110侧表面的回风口进入机房空调内。热风在机房空调内进行降温(与蒸发器210的冷媒进行热交换)后形成冷风从送风口102向上送出，实现循环降温。

机房空调置于地板下方，首先，机房空调不占用地板上方空间，而能够提高服务器的容置数量；其次，能够避免机房空调漏水或冷凝水堆积在地板而带来安全隐患；最后，各机房空调均设置地板下方而便于布线等安装操作。

请参照图2，蒸发器210包括第一蒸发件211和第二蒸发件212，第一蒸发件211和第二蒸发件212均呈镂空板状，并竖立，且相互连接，第一蒸发件211和第二蒸发件212形成一夹角以使蒸发器210呈v形，蒸发器210将容置腔分隔成与送风口102连通的冷风腔201和与回风口连通的回风腔202；蒸发器210的v口朝向冷风腔201。

风机240置于冷风腔201，风机240用于驱使空气顺次经回风口、回风腔202、蒸发器210、风机240和送风口102。可以理解，经回风口进入回风腔202的空气温度较高，在穿过蒸发器210时与蒸发器210的冷媒进行热交换，实现空气的降温，形成冷风并由送风口102离开箱体110。

第一蒸发件211和第二蒸发件212可以为独立设置，也可以为一体设计。在第一蒸发件211和第二蒸发件212为独立结构时，第一蒸发件211和第二蒸发件212之间通过管路连接。此外，第一蒸发件211和第二蒸发件212在背离风机240的端部抵接或通过封板连接而使空气只能从第一蒸发件211和第二蒸发件212内部穿过进入冷风腔201。蒸发器210整体呈v形，风机240位于v口位置。结合前述，蒸发器210对经过的热风进行降温。

蒸发器210呈v形的设置，在空间受限的情况下能够增加蒸发器210与空气的接触面积，而提高机房空调的制冷效率。具体的，机房空调一般为长方体状，并趋于小型化而希望内部各结构更为紧凑。蒸发器210将长度方向分隔成左右两侧(冷风腔201和回风腔202)。机房空调内尺寸较大的结构设备包括压缩机230、换热器220和风机240。为便于描述，将机房空调长度方向定义为左右方向，宽度方向定义为前后方向。请参照图2，风机240设于冷风腔201，在容置腔于风机240位置的宽度有余量的情况下，第一蒸发件211和第二蒸发件212的自由端可以插入风机240和箱体110的间隙。压缩机230和换热器220为独立设备而通过管路连接，使得压缩机230和换热器220理论上可以置于容置腔内的任意位置。由于压缩机230和换热器220尺寸远小于风机240，可以将其设于蒸发器210的前后两侧的空间。换个角度，将压缩机230和换热器220设于容置腔右侧并分别靠近前腔壁和后腔壁的位置，第一蒸发件211和第二蒸发件212伸入压缩机230和换热器220之间的间隙空间。因此，在箱体110的长度和宽度固定的情况下，蒸发器210呈v形且v口朝向风机240能够有效利用风机240宽度方向两侧与箱体110的间隔空间以及压缩机230和换热器220在宽度方向的间隔空间，使得蒸发器210的板面在水平投影的总长度明显增加，在高度相同的情况下，有效提高蒸发器210与空气的接触面积，从而提高机房空调的制冷效率。

此外，由于蒸发器210将容置腔分隔成冷风腔201和回风腔202，且回风腔202的空气仅能够通过蒸发器210进入冷风腔201，而在空调内部实现冷风和热风的有效隔离，避免冷风和热风短路现象而提高机房空调的制冷效果。

由上分析，本实施例提供的机房空调，通过送风口102和回风口的位置调整而适用于布置在地板下方对地板上方的服务器进行降温的情况。通过第一蒸发件211和第二蒸发件212的设置提高机房空调的制冷效率。

优选的，第一蒸发件211和第二蒸发件212尺寸相同并对称设于风机240进风方向的两侧。

可以理解，第一蒸发件211和第二蒸发件212的最小夹角受限于本身的长度和箱体110的宽度。

优选的，第一蒸发件211和第二蒸发件212的夹角为50°-90°，该角度下，第一蒸发件211和第二蒸发件212具有较小的风阻和较大的表面积。第一蒸发件211和第二蒸发件212的夹角可进一步优选为55°-70°。本领域技术人员可将第一蒸发件211和第二蒸发件212的夹角设为55°、56°、56.5°、58°、59°、60°、62°、62.5°、63°、65°、68°、70°等，在此不作唯一限定。

请参照图2，在本发明的一个实施例中，提供一种机房空调，换热器220和压缩机230置于回风腔202。结合前述，蒸发器210的左侧空间为冷风腔201，蒸发器210的右侧空间为回风腔202，第一蒸发件211和第二蒸发件212的冷媒进口和冷媒出口均设于右端部，换热器220和压缩机230位于蒸发器210的右侧而靠近冷媒进口和冷媒出口，有利于缩短冷媒的循环流道的管路长度，而有利于降低冷量的散失，节约机房空调运转所耗费的能源；此外，该设置也有利于排管布置，提高装配效率。优选的，换热器220和压缩机230靠近箱体110，以方便出管。

在本发明的一个实施例中，提供一种机房空调，换热器220为板式换热器220。板式换热器220由于具有不同的波纹板相互倒置而构成复杂的流道，使流体在流道内呈旋转三维流动而具有优异的热交换效率。采用板式换热器220能够提高机房空调的制冷效率。在其它实施例中，换热器220也可以为套管式换热器220、罐式换热器220或其它形式的换热器220，在此不作唯一限定。

请参照图4，在本发明的一个实施例中，提供一种机房空调，机房空调还包括用于调节冷媒流量的调节阀和用于控制冷媒压力的压力控制器。可以理解，循环流道上还设有压力传感器、温度传感器，以及时监控冷媒在循环管路重要位置的压力和温度情况，并通过调节阀和压力控制器对冷媒的流量和压力进行调节控制。

调节阀优选为电子膨胀阀，以利于节能和智能控制。

请参照图1和图4，在本发明的一个实施例中，提供一种机房空调，机房空调还包括接水盘260，接水盘260置于容置腔并承载蒸发器210、换热器220和压缩机230，箱体110开设有供接水盘260的液体流出的排水口180。空气中的水气在换热器220或蒸发器210的表面冷凝而滴落到接水盘260中，由排水口180排至外界而使机房空调内部处于相对干燥的状态。

请参照图2，在本发明的一个实施例中，提供一种机房空调，机房空调包括电控盒250。电控盒250与风机240、压缩机230电连接以对风机240和压缩机230进行控制。

电控盒250设于冷风腔201，以使机房空调内部各结构布置更为紧凑。

优选的，电控盒250设于风机240的蜗壳和箱体110之间的区域。该设置下，电控盒250避让空气流通路径而不会产生挡风的情况，且能够充分利用箱体110内的空间。在其它实施例中，电控盒250也可以设于回风腔202，以降低空气的水分在电控盒250外表面冷凝的情况。

请一并参照图1，电控盒250通过电源接口160接入电源，通过信号接口170与外部设备实现信号和数据传输。图示结构中，电源接口160和信号接口170设于箱体110右侧表面。所有与外部设备或外部结构连接的接口(包括电源接口160、信号接口170、换热器220的进水口140和出水口150)均设于箱体110的右侧表面，以提高操作的便利性。

请参照图1，在本发明的一个实施例中，提供一种机房空调，机房空调在回风口处设有过滤网120。图示结构中，回风口设于箱体110的右侧表面，在其它实施例中，回风口也可以设于箱体110的前侧、后侧和/或右侧。在回风口处设有过滤网120，以对进入回风腔202的空气进行过滤。过滤网120与箱体110可拆卸连接，以便利过滤网120的更换和清洗。过滤网120优选为g4和/或g2过滤网120，可互换，在机房空气较脏时采取g4滤网，在机房空气洁净后，换g2过滤网120。

请参照图1，在本发明的一个实施例中，提供一种机房空调，机房空调设有故障显示灯130，故障显示灯130设于送风口102且水平位低于箱体110的上表面的水平位。故障显示灯130与电控盒250电连接，并在机房空调发生故障时发出可见光，以显示故障状态，便利机房值班人员直观及时发现故障的机房空调的位置，以便于快速更换或维修。故障显示灯130的水平位低于箱体110的上表面的水平位，换言之，故障显示灯130不突出于箱体110的上表面，以避免故障显示灯130与地板抵触而产生破坏，且由于故障显示灯130不占据箱体110和地板之间的空间而使地板能够与机房空调的箱体110抵接，箱体110承载部分地板的压力而使机房整体受力更为合理。

在其它实施例中，也可以在箱体110上表面向下开设有容置故障显示灯130的凹槽，凹槽的槽深不小于故障显示灯130的高度以确保故障显示灯130不会突出于箱体110的上表面。

请参照图1，在本发明的一个实施例中，提供一种机房空调，箱体110长边的两侧表面设有向内凹陷以供手提的操作槽101。操作槽101的设置便利人手搬运机房空调的操作。操作槽101采用内陷的方式以节约机房空调占用的空间。

在本发明的一个实施例中，提供一种机房空调，箱体110下表面设有滚轮，以便于机房空调的转移。

在本实用新型另一实施例中，提出一种机房空调系统，该机房空调系统包括机房空调，机房空调的具体结构参照上述实施例，由于本机房空调系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

结合前述，机房内的空间由地板分割成上方和下方，服务器有多个并成列排布，服务器服务器成列排布于地板上方，而机房空调置于机房的地板下方，任一服务器两侧形成冷风道和热风道，机房的地板具有上下贯通的第一通孔和第二通孔，第一通孔与冷风道相对设置而第二通孔与热风道相对设置，机房空调的送风口102与第一通孔相对设置，风机驱使空气依次经送风口102、第一通孔、冷风道、服务器、热风道、第二通孔、回风口。

机房空调送出的冷风向上经地板的第一通孔进入冷风道，而后经服务器并对服务器进行降温，冷风吸热而温度升高形成热风。热风从热风道向下经地板的第二通孔进入地板下方，再从开设于箱体110侧表面的回风口进入机房空调内。热风在机房空调内进行降温(与蒸发器210的冷媒进行热交换)后形成冷风从送风口102向上送出，实现循环降温。

该设置具有以下效果：机房空调不占用地板上方空间，而能够提高服务器的容置数量；其次，能够避免机房空调漏水或冷凝水堆积在地板而带来安全隐患；最后，各机房空调均设置地板下方而便于布线等安装操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。