一种节能型风冷室外制冷装置及其换热方法与流程

allin2025-07-17  28


本发明涉及空调结构,尤其涉及一种节能型风冷室外制冷装置及其换热方法。


背景技术:

1、空调是现代建筑,特别是数据中心、大型机房、存储中心等关键场景中不可或缺的设备之一,以数据中心为例,其对环境温度的控制要求极高,需要持续、稳定地散热,以确保服务器等设备的正常运行。上述空调包括室外机和室内机,室外机配置在数据中心的外部,承担着将内部的热量通过冷凝器和风机散发到外部环境的功能。为了实现对环境冷量的充分利用,室外机通常采用空气对流的安装方式,能够充分利用风场进行散热,普遍适用于平地或低层建筑中。

2、但随着城市化进程的推进,在高楼大厦的中高层外部安装室外机,以对内部的设备进行散热,变得越来越普遍,该场景下存在风场变化多变的特点,导致室外机的进风条件不可预测,使得冷凝器的散热效率不可控,为了保持数据中心运行的稳定性,则需要提高空调的功率,以保障散热效果,存在能耗高的缺点。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种节能型风冷室外制冷装置及其换热方法,解决现有技术中的室外机安装在高楼环境时难以以低能耗满足数据中心散热需求的问题。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、一种节能型风冷室外制冷装置,包括配置有换热腔体的室外机壳体,所述换热腔体沿水平方向的一端开设有出风口,所述换热腔体沿水平方向的另一端开设有水平进风口,所述换热腔体的顶部开设有竖直进风口;

4、所述换热腔体中设置有风机组件和换热组件,所述风机组件的出口朝向所述出风口设置;所述换热组件的一部分设置于所述水平进风口处,所述换热组件的另一部分设置于所述竖直进风口处;

5、所述水平进风口处设置有第一叶片组件;所述竖直进风口处设置有第二叶片组件,所述室外机壳体上还安装有叶片驱动组件,所述叶片驱动组件分别与各所述第一叶片组件及所述第二叶片组件驱动连接,用于改变所述第一叶片组件及所述第二叶片组件各自的开合角度;

6、所述风机组件外环设有导流罩组件,所述导流罩组件的罩体配置有能于闭合状态和导通状态之间活动的气流通道,所述气流通道沿竖直方向设置。

7、可选地,所述第一叶片组件包括沿竖直方向间隔设置的多个第一叶片单元,所述第二叶片组件包括沿水平方向间隔设置的多个第二叶片单元;

8、所述叶片驱动组件包括叶片驱动电机、安装于所述第一叶片单元端部上的第一齿轮及安装于所述第二叶片单元端部上的第二齿轮;

9、所述叶片驱动电机通过第三齿轮驱动连接有第一齿条,所述叶片驱动电机还通过第四齿轮驱动连接有第二齿条,所述第一齿条分别与各所述第一齿轮啮合,所述第二齿条分别与各所述第二齿轮啮合。

10、可选地,所述叶片驱动电机的电机轴上安装有总同步轮,所述第三齿轮同轴连接有第一同步轮,所述第四齿轮同轴连接有第二同步轮;所述第一同步轮与所述总同步轮外套设有第一同步带,所述第二同步轮与所述总同步轮外套设有第二同步带。

11、可选地,所述第一同步轮与所述第三齿轮之间连接有第一扭簧,所述第二同步轮与所述第四齿轮之间连接有第二扭簧;

12、所述第一叶片单元包括与所述第一齿轮同轴设置的第一阀杆和安装于所述第一阀杆上的第一片体,所述第一片体的中点与所述第一阀杆的形心重合,所述第一片体的长度大于相邻两个所述第一阀杆之间的间距;

13、所述第二叶片单元包括与所述第二齿轮同轴设置的第二阀杆和安装于所述第二阀杆上的第二片体,所述第二片体的中点与所述第二阀杆的形心重合,所述第二片体的长度大于相邻两个所述第二阀杆之间的间距。

14、可选地,各所述第一叶片单元的旋转角度与各所述第二叶片单元的旋转角度相同;

15、当所述第一叶片组件封堵所述水平进风口,所述第二叶片组件平行于所述竖直方向;当所述第二叶片组件封堵所述竖直进风口时;

16、当所述第一叶片组件封堵所述水平进风口且所述第二叶片组件封堵所述竖直进风口时,所述第一扭簧与所述第二扭簧中的至少一个处于压缩状态。

17、可选地,所述换热组件包括沿竖直方向设置的第一冷凝管部和沿水平方向设置的第二冷凝管部;所述风机组件沿水平方向可活动地安装于所述换热腔体中,以调节相对于所述第二冷凝管部的位置。

18、可选地,所述换热腔体的下方设置有动力腔体,所述动力腔体中设置有风机平移电机及加压单元,所述风机平移电机的移动端延伸至所述换热腔体中并与所述风机组件固定连接,所述加压单元通过冷凝管与所述第一冷凝管部及第二冷凝管部连通。

19、可选地,所述导流罩组件包括外罩与内罩,所述内罩与所述风机组件固定连接;

20、所述外罩上开设有第一通道组,所述内罩上开设有第二通道组,当所述内罩完全嵌入所述外罩时,所述第一通道组与所述第二通道组相错设置,以令所述气流通道处于闭合状态。

21、可选地,所述第一通道组的气流量小于所述第二通道组的气流量。

22、一种节能型风冷室外制冷装置的换热方法,采用如上所述的节能型风冷室外制冷装置,包括:

23、检测室外风的风向;

24、当风向为水平风时,令第一叶片组件打开,令第二叶片组件关闭,令导流罩组件处于闭合状态;

25、当风向为竖直风时,令第一叶片组件关闭,令第二叶片组件打开,令导流罩组件处于导通状态。

26、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明提供的节能型风冷室外制冷装置及其换热方法,面对多变的风况具备相应的换热模式,例如在室外风主要受大气环流影响时,令第一叶片组件打开,第二叶片组件关闭,导流罩组件处于闭合状态,此时室外风经水平进风口进风,并经过导流罩引导,随后经风机组件排出出风口;在室外风主要受气流沉降影响时,令第一叶片组件关闭,第二叶片组件打开,导流罩组件处于导通状态,此时室外风经竖直进风口进风,并通过气流通道引导,随后经风机组件排出出风口。通过上述设置,使得节能型风冷室外制冷装置能够适配不同类型的风场,确保室外风能够有效地经进风口进入换热腔体,并通过出风口排出,实现与换热组件的充分换热,无需额外提供制冷功率,也能够维持散热效果,具备能耗低、环保等优点。



技术特征:

1.一种节能型风冷室外制冷装置,其特征在于,包括配置有换热腔体(101)的室外机壳体(100),所述换热腔体(101)沿水平方向的一端开设有出风口(110),所述换热腔体(101)沿水平方向的另一端开设有水平进风口(120),所述换热腔体(101)的顶部开设有竖直进风口(130);

2.根据权利要求1所述的一种节能型风冷室外制冷装置,其特征在于,所述第一叶片组件(300)包括沿竖直方向间隔设置的多个第一叶片单元(310),所述第二叶片组件(400)包括沿水平方向间隔设置的多个第二叶片单元(410);

3.根据权利要求2所述的一种节能型风冷室外制冷装置,其特征在于,所述叶片驱动电机(510)的电机轴上安装有总同步轮(543),所述第三齿轮(522)同轴连接有第一同步轮(541),所述第四齿轮(532)同轴连接有第二同步轮(542);所述第一同步轮(541)与所述总同步轮(543)外套设有第一同步带,所述第二同步轮(542)与所述总同步轮(543)外套设有第二同步带。

4.根据权利要求3所述的一种节能型风冷室外制冷装置,其特征在于,所述第一同步轮(541)与所述第三齿轮(522)之间连接有第一扭簧,所述第二同步轮(542)与所述第四齿轮(532)之间连接有第二扭簧;

5.根据权利要求4所述的一种节能型风冷室外制冷装置,其特征在于,各所述第一叶片单元(310)的旋转角度与各所述第二叶片单元(410)的旋转角度相同;

6.根据权利要求2所述的一种节能型风冷室外制冷装置,其特征在于,所述换热组件(800)包括沿竖直方向设置的第一冷凝管部(810)和沿水平方向设置的第二冷凝管部(820);所述风机组件(200)沿水平方向可活动地安装于所述换热腔体(101)中,以调节相对于所述第二冷凝管部(820)的位置。

7.根据权利要求6所述的一种节能型风冷室外制冷装置,其特征在于,所述换热腔体(101)的下方设置有动力腔体(102),所述动力腔体(102)中设置有风机平移电机(210)及加压单元(830),所述风机平移电机(210)的移动端延伸至所述换热腔体(101)中并与所述风机组件(200)固定连接,所述加压单元(830)通过冷凝管与所述第一冷凝管部(810)及第二冷凝管部(820)连通。

8.根据权利要求6所述的一种节能型风冷室外制冷装置,其特征在于,所述导流罩组件(600)包括外罩(620)与内罩(630),所述内罩(630)与所述风机组件(200)固定连接;

9.根据权利要求8所述的一种节能型风冷室外制冷装置,其特征在于,所述第一通道组的气流量小于所述第二通道组的气流量。

10.一种节能型风冷室外制冷装置的换热方法,其特征在于,采用如权利要求1-9中任一项所述的节能型风冷室外制冷装置,包括:


技术总结
本发明公开了一种节能型风冷室外制冷装置及其换热方法,包括配置换热腔体的室外机壳体,换热腔体开设有出风口、水平进风口及竖直进风口;换热腔体中设置有风机组件和换热组件,风机组件的出口朝向出风口设置;换热组件的一部分设置于水平进风口处,换热组件的另一部分设置于竖直进风口处;水平进风口处设置有第一叶片组件;竖直进风口处设置有第二叶片组件,室外机壳体上还安装有叶片驱动组件,叶片驱动组件分别与各第一叶片及第二叶片驱动连接,用于改变第一叶片及第二叶片各自的开合角度;风机组件外环设有导流罩组件,导流罩组件的罩体配置有能于闭合状态和导通状态之间活动的气流通道。故本方案能够适配不同类型的风场,具备能耗低的优点。

技术研发人员:王珂,王世原,王传周
受保护的技术使用者:深圳市台冷空调设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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