精密空调和机房系统

技术领域

本发明涉及机房温度调节技术领域，特别涉及一种精密空调和机房系统。

背景技术

随着IT技术的发展，数据越来越趋向于大密度集中管理，对数据中心机房的要求也越来越高，特别是对机房内的温度有着严格的要求。数据中心机房一般是通过精密空调来调控温度，其中一些小型的机房、设备间、配电间等通常采用可独立安装的精密空调(如立柜式精密空调等)来制冷。

但是在现有的一些精密空调，其出风口和回风口都在同一个表面上，即以正面上送风，正面下回风的方式来控制机房温度。但是这种方式送风和回风主要都是在精密空调的正面区域进行，容易形成气流短路，即冷风从出风口吹出后又按照反方向被吸至回风口，中间没有穿过机房内的散热设备，冷气的循环对流并没有得到高效的利用。

上述内容仅用于辅助理解发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种精密空调，旨在解决现有的一些精密空调在制冷时容易形成气流短路，进而冷气得不到高效利用的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的精密空调包括空调本体、出风口和第一回风口。所述出风口设于所述空调本体的外壁面，所述第一回风口设于所述空调本体的底面。

在一实施例中，所述空调本体呈立柜式结构，且其外壁面包括正面、背面、第一侧面和第二侧面；所述正面上设有所述出风口，所述第一侧面上设有第二回风口；和/或，所述第二侧面上设有第三回风口；和/或，所述背面设有第四回风口。

在一实施例中，所述正面上还设有第五回风口，所述第五回风口可选择性的打开或关闭。

在一实施例中，所述第一回风口、所述第二回风口、所述第三回风口、所述第四回风口和所述第五回风口上均设有活动挡件，所述活动挡件用于打开或关闭其所对应的回风口。

在一实施例中，所述活动挡件为空调百叶，所述空调百叶转动安装于所述空调本体上；或者，所述活动挡件为挡板，所述挡板可拆卸的安装于所所对应的回风口处。

在一实施例中，所述出风口处还设有在所述空调本体上的设置高度大于所述所述第二回风口、所述第三回风口、所述第四回风口或所述第五回风口的设置高度。

在一实施例中，所述第一风口处设有格栅或滤网。

本发明还提出一种机房系统，所述机房系统安装于机房内，所述机房设有架空地板，所述架空地板下的空间形成回风通道，所述架空地板设有与所述回风通道连通的第一通风口。所述机房系统包括机柜组和精密空调，所述精密空调用于控制所述机柜组的温度。其中，所述精密空调包括空调本体、出风口和第一回风口，所述出风口设于所述空调本体的外壁面，所述第一回风口设于所述空调本体的底面。

在一实施例中，所述机房系统安装于机房内，所述机房设有架空地板，所述架空地板下的空间形成回风通道，所述架空地板设有与所述回风通道连通的第一通风口；所述机柜组具有进风侧和出风侧，所述精密空调设于所述机柜组的进风侧，且其出风口朝向所述机柜组的延伸方向；所述精密空调的所述第一回风口与所述回风通道连通，所述第一通风口设于所述机柜组的出风侧。

在一实施例中，所述机房还设有电池区，所述机房系统还包括安装于所述电池区内的电池设备；所述架空地板位于所述电池区内的部分还设有第二通风口，所述第二通风口与所述架空地板下的回风通道连通。

在一实施例中，所述机柜组设有多组，每组所述机柜组具有进风侧和出风侧，相邻两组机柜组之间的进风侧相向且间隔设置，相邻两个所述进风侧之间形成进风区，每个所述进风区至少与一个所述精密空调相对应；所述精密空调包括所述第二回风口、所述第三回风口和所述第四回风口中的至少一者，且其出风口沿所述机柜组的延伸方向朝向所述进风区；所述精密空调与所述机柜组之间设有挡风件，所述挡风件用于将所述进风区和所述精密空调的所述第二回风口、所述第三回风口或所述第四回风口相隔开；或者，所述精密空调靠近相邻两组机柜组之间的边沿设置。

本发明精密空调在安装至机房内时，可以使其底面的第一回风口与架空地板(或称防静电地板)下的封闭空间连通，并在架空地板上开设通风口，进而精密空调在通过其外壁面的出风口向机房内吹冷风的同时，其底面的第一回风口能够通过架空地板下的封闭空间和架空地板上的通风口将机房内的热风吸回。因此，本发明精密空调避免了“冷风从出风口被吹出后直接按照被吹出时的反方向折回回风口”的情况，有效的解决了现有的一些精密空调在制冷时容易形成气流短路的技术问题。

另外，在采用本发明精密空调时，为实现气流的高效循环，可以使精密空调的出风口和架空地板上通风口分别位于散热设备(比如安装有服务器、交换机等的机柜)的两侧，进而气流在循环的过程中会主动穿过散热设备，不仅对散热设备进行更加高效的冷却，还避免散热设备的散热一侧形成气流死区。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为现有的一种精密空调的结构示意图；

图2为图1中精密空调在使用时的气流循环俯视图和左视图；

图3为本发明精密空调一实施例的结构示意图；

图4为本发明精密空调另一实施例的结构示意图；

图5为本发明精密空调又一实施例的结构示意图；

图6为本发明机房系统在俯视角度下的一实施例的气流循环示意图；

图7为图6中机房系统在左视角度下的气流循环示意图；

图8为本发明机房系统在俯视角度下的另一实施例的气流循环示意图；

图9为本发明机房系统在俯视角度下的又一实施例的气流循环示意图；

图10为本发明机房系统在俯视角度下的再一实施例的气流循环示意图；

图11为本发明机房系统在俯视角度下的还一实施例的气流循环示意图；

图12为本发明机房系统在俯视角度下的另一实施例的气流循环示意图；

图13为本发明机房系统在俯视角度下的又一实施例的气流循环示意图；

图14为本发明机房系统在俯视角度下的再一实施例的气流循环示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在IT领域中，服务器设备用于集中式收集、存储、处理和发送数据，而数据中心机房则是服务器设备提供运行维护的房间环境。服务器设备在运行时通常会散发处较多的热量，进而导致数据中心机房温度升高，温度过高则反过来影响到数据的传输。因此，数据中心机房对于环境温度有着严格的要求，并且一般是通过精密空调来调节温度。机房精密空调是针对现代电子设备机房设计的专用空调，它的工作精度和可靠性都要比普通空调高得多。

传统的数据中心大型精密空调，多以机房底部下送风、机房顶部上回风方式来调节温度。即机房需要安装架空防静电地板，防静电地板与机房原始地面之间形成密闭空间，精密空调的出风口与该密闭空间连通，并且防静电地板也形成有送风口。进而精密空调以该密闭空间作为送风风道向机房内输送冷风，同时机房顶部设置回风管道，以使得冷风带走服务器设备的热量后被吸回精密空调内，如此循环。

但是这种方式需要地面做好保温、减少风阻的措施，保证所送出的冷风的温度和风量。而因为机房面积较大、需制冷设备的距离较远等因素，精密空调往往需要较大风量、风速才能勉强满足要求，进而导致噪音过大。并且往往因为精密空调体积、重量太大，在设备运输、搬运、安装、维护等方面均导致非常困难。

随着业界对能耗、噪音、效率、运输、搬运、安装维护便利、分期投入、分区管理等方面的期望越来越高，目前逐渐采用高效封闭冷通道方式的行级精密空调来取代上述的大型精密空调。

然而在一些小型的机房、设备间、特殊功能区域(如UPS、配电间)等，仍然需要使用传统的、小型的精密空调来调温。但是现有的一些精密空调20′多以正面上送风，正面下回风方式来制冷，如图1和图2所示，送风和回风主要都是在精密空调20的正面区域进行，容易形成气流短路，即冷风从出风口22′吹出后又按照反方向被吸至回风口23′，中间没有穿过机房内的散热设备，冷气的循环对流并没有得到高效的利用。

因此，为解决以上技术问题，本发明提出一种精密空调20。

在本发明实施例中，如图3所示，该精密空调20包括空调本体21、出风口22和第一回风口231。所述空调本体21内一般还安装有风机、风管、换热装置等等，以实现出风、吸风、换热等基本功能，因此本实施例中的精密空调20的具体结构、类型、性能等在此不做具体限定，仅需适用于机房系统10中即可。

在本实施例中，空调本体21具有多个表面，所述多个表面分别朝向不同方向，比如在一实施例中，所述空调本体21呈立柜式结构并具有正面、背面、第一侧面、第二侧面、顶面和底面，即具有六个面的方柱体结构，进而多个表面分别朝向不同方向。其中，第一侧面和第二侧面可以分别为空调本体的左侧面和右侧面。

当然，也可以根据实际情况，将空调本体21设置为顶面和底面均为三角形的柱状结构、或者顶面和底面为五边形、六边形、八边形或其他多边形的柱状结构。

其中，所述的正面、背面、第一侧面和第二侧面可以统称为空调本体21的外壁面，即空调本体21的外壁面可以有多个面组成。除此之外，空调本体21的外壁面还可以是一个完整的圆弧面，即空调本体21为圆柱体结构，具体的可以根据实际情况进行设定。

在本实施例中，所述出风口22设于空调本体21的外壁面上并用于吹出冷风，所述第一回风口231设于所述空调本体21的底面并用于对机房进行吸风，出风口22和第一回风口231均与空调本体21内部的风机连通，出风口22和第一回风口231相互配合使得机房内的空气流动并循环起来，提高制冷效果以及空气洁净度。

本发明精密空调20在安装至机房内时，如图6和图7所示，可以使其底面的第一回风口231与架空地板60(或称防静电地板)下的封闭空间连通，并在架空地板60上开设通风口，进而精密空调20在通过其外壁面的出风口22向机房内吹冷风的同时，其底面的第一回风口231能够通过架空地板60下的封闭空间和架空地板60上的通风口将机房内的热风吸回。因此，本发明精密空调20避免了“冷风从出风口22被吹出后直接按照被吹出时的反方向折回回风口”的情况，有效的解决了现有的一些精密空调20在制冷时容易形成气流短路的技术问题。

另外，在采用本发明精密空调20时，如图6所示，为实现气流的高效循环，可以使精密空调20的出风口22和架空地板60上通风口分别位于散热设备(比如安装有服务器、交换机等的机柜组30)的两侧，进而气流在循环的过程中会主动穿过散热设备，不仅对散热设备进行更加高效的冷却，还避免散热设备的散热一侧形成气流死区。

当然，在另外的一些实施例中，也可以根据精密空调20在机房内的安装位置、精密空调20与服务器设备的位置关系等设置多个出风口22和多个回风口(其中包括有第一回风口231)，例如分别在空调本体21的正面和背面设置出风口22，在空调本体21的第一侧面和第二侧面设置回风口。在这种方式下，为了避免气流短路，可以使多个机柜组30等分别沿着空调本体21的边长方向或对角线方向等延伸，并且均靠近空调本体21设置，如此可使得冷风在被回风口吸回之前，会先穿过服务器设备并带走热量，避免气流短路，提高冷气对流的循环利用。

或者，在另外一实施例中，所述正面上设有所述出风口22，所述背面、第一侧面、第二侧面、顶面和底面中的至少一者设有回风口。即可以通过一个出风口22对应多个回风口的方式实现精密空调20回风方式的多选功能，比如所述背面、第一侧面、第二侧面、顶面和底面中均设有所述回风口时，可以根据安装环境选择使用合适的回风口，提高了精密空调20安装的灵活性。

例如，如图4和图5所示，以所述空调本体21呈立柜式结构并具有正面、背面、第一侧面、第二侧面、顶面和底面为例，可以是空调本体21的正面上设置有出风口22，底面设置有第一回风口231，第一侧面设置有第二回风口232。第二侧面设置有第三回风口233，背面设置有第四回风口234。

在一实施例中，每个所述回风口(包括第一回风口231，第二回风口232、第三回风口233、第四回风口234)处均设有活动挡件，所述活动挡件用于打开或关闭所述回风口。进而可以通过活动挡件来选择是否需要使用对应的回风口，需要使用时使活动挡件打开回风口，不需要使用时使活动挡件关闭回风口即可。因此，在精密空调20具有多个回风口时，通过活动挡件便可灵活的选择需要使用的回风口。

其中，活动挡件可以是活动安装回风口处的百叶、转板、滑板等，也可以是能够灵活拆装的挡板、挡帘、挡布等等，仅需能够灵活的打开或关闭所对应的回风口即可，具体的可以根据需要进行选择。比如活动挡件可以为滑板结构，空调本体上外壁面上设置有供滑板结构滑动的滑槽，进而可通过滑动的方式方便打开或关闭所对应的回风口。

另外，在另外的一些实施例中，如图5所示，也可以在设置有出风口22的表面上设置第五回风口235，第五回风口235也通过活动挡件来打开或关闭。进而在安装环境限制而无法使用其他的回风口时(比如其他表面被其他设备、墙面等挡住)，可以选择使用第五回风口235，保证了精密空调20的使用灵活性。

需要说明的是，当回风口设置在空调本体21的底面时，可以使第一回风口231与架空的防静电地板60下的封闭空间连通，并且在防静电地板上开设与该封闭空间连通的第一通风口61，进而机房内的空气能够通过防静电地板60上的第一通风口61、防静电地板60下的封闭空间被吸回设置于空调本体21底部的回风口。

在一实施例中，所述出风口处还设有在所述空调本体上的设置高度大于所述所述第二回风口、所述第三回风口、所述第四回风口或所述第五回风口的设置高度。如此能够使得出风口吹出的冷风可以被吹至更远的距离，进而冷却位置相对较远的区域或设备，有利于减少气流短路的发生。

进一步的，还可以在出风口处设置导风板，导风板在远离出风口的方向上逐渐向上倾斜，进而增大冷风被吹出时的初始高度以及冷风的落地时间，如此使得冷风能够在吸回之前进行更多的换热，提高制冷效率。

在一实施例中，所述第一风口处设有格栅或滤网，可以理解，格栅或滤网可以避免灰尘颗粒进入到精密空调中，并且能够将循环空气中的灰尘颗粒过滤掉，提高机房空气的洁净度。

本发明还提出一种机房系统10，如图6至图14中任一附图所示，所述机房系统10包括机柜组30和精密空调20，该精密空调20的具体结构参照上述实施例，由于本机房系统10采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少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。

其中，机柜组30一般由多个机柜沿一方向紧密排列而形成，机房系统10内通常设置有多排机柜组30。机柜组30内安装有服务器、交换机、数据线缆、UPS电源(UninterruptedPower Supply，不间断电源)等设备，当然机柜组30内还会设有散热风机，集体而言是机柜组30内的各个机柜均会设置有散热风机，散热风机通过吸风并排风而带走机柜组30内所产生的热量。因此所述机柜组30具有相对的进风侧31和出风侧32，机柜组30内的散热风机从进风侧31吸风并从出风侧32排风。

而为了有效散热以及提高散热效果，所述精密空调20设于所述机柜的进风侧31，进而精密空调20能够向机柜组30的进风侧31提供冷风，机柜组30内的散热风机吸收冷风而进行散热。并且精密空调20出风口22朝向所述机柜组30的延伸方向，进而精密空调20能够同时为机柜组30内的多个机柜提供冷风，保证温度均衡，避免局部热点。

并且如此设置也使得一台精密空调20能够同时为两组机柜组30提供冷风，比如在一实施例中，如图6至图14中任一附图所示，所述机柜组30设有多组，相邻两组机柜组30之间的进风侧31相向且间隔设置，相邻两个所述进风侧31之间形成进风区40，或者，相邻两组机柜组30之间的出风侧32相向且间隔设置，相邻两个所述出风侧32之间形成出风区50。也即，多组机柜组30间隔排布，并且在其排布方向，进风区40和出风区50交替设置。其中每个所述进风区40至少与一个所述精密空调20对应，精密空调20通过其出风口22向进风区40内吹冷风，进而同时为进风区40两侧的机柜组30提供用于散热的冷气。

在现有的一些机房系统中，因为其精密空调主要是通过正面上送风、正面下回风的方式调节机房温度，使得送风、回风都主要是在相邻两个机柜组30之间的进风区40进行。机柜组30从进风区40吸入冷气，冷气经经过热量交换以后变成热气并从机柜组30的出风侧32排至出风区50。然而精密空调20的回风主要是在相邻两组机柜组30之间的进风区40进行，导致出风区50的气体流动很缓慢，甚至没有流动而形成气流死区，进而影响到制冷效率。

而本发明机房系统10通过使机柜组30与上述实施例的精密空调20相互配合，能够有效的解决以上问题。

比如在一实施例中，如图6至图7所示，机房包括架空地板60，所述机柜组30和所述精密空调20均安装于所述架空地板60上。架空地板60也可称为防静电地板，架空地板60与机房原始地面之间一般形成封闭空间，该封闭空间可以用于布置线缆等等。所述精密空调20包括第一回风口231，所述第一回风口231设于所述空调本体21的底面并与所述架空地板60下的空间连通；所述架空地板60还设有第一通风口61，所述第一通风口61设于所述机柜组30的出风侧32并与所述架空地板60下的空间连通。

可以理解，因为机柜组30的出风侧32设有第一通风口61，第一通风口61通过架空地板60下的空间与第一回风口231连通，即该第一通风口61也相当于精密空调20的回风口，进而精密空调20可以将机柜组30的出风侧32的热气吸回，提高机柜组30的出风侧32(或出风区50)的气体流动性，进而提高制冷效率。

并且如此设置可以使得进风区40内的冷气能够在第一通风口61处的吸力作用下，主动的穿过机柜组30并带走机柜组30内的热量，进一步的提高了散热效率及散热效果。

其中，如图7所示，第一通风口61可以设置有多个，多个第一通风口61可以沿着机柜组30的延伸方向排布，以使得冷风能够全面地从机柜组30的各个位置穿过，避免存在局部热点。

同时，将架空地板60下的封闭空间作为回风通道时，保证了架空防静电地板架空区域气流流动，完全解决了地板下长期死气流、热量累计、地面潮气的问题，以及解决了防静电地板支架、设备承重支架、墙面彩钢板龙骨、电缆线槽等金属部件受潮生锈问题。

另外，架空地板60上的通风口除了设置在机柜组30的出风侧32，还可以根据其他需要而将通风口设置在需要的位置。例如机房内还具有其他冷气无法辐射到、或者气体流动性较差的区域时，可以在该区域内设置通风口，进而将通过通风口的吸力将冷风引向这些区域，并带走这些区域内的热气。

例如在一实施例中，如图8所示，机房还设有电池设备的电池区70，所述电池区70内的所述架空地板60还设有第二通风口62，所述第二通风口62与所述架空地板60下的空间连通。进而可通过第二通风口62来提高电池区70内的气体流动性，避免机房系统10出现局部热点的情况。

也可以通过通风口来增加精密空调20的送风距离，即当机柜组30在其延伸方向上的长度较长，从精密空调20的出风口22吹出的冷风没有办法吹到那么远距离时，可以在机柜组30相对于精密空调20的另一端设置通风口，进而将冷风引至更远的距离，进而使冷风可到达机柜组30的另一端。

又比如在一实施例中，如图9所示，所述空调本体21呈立柜式结构并具有正面、背面、第一侧面、第二侧面、顶面和底面，所述出风口22设于所述空调本体21的正面，该正面朝向相邻两个进风侧31之间的进风区40(在本实施例中，在只有一组机柜组30时该正面也是一样的朝向，下同)；所述精密空调20还包括第二回风口232，所述第二回风口232设于所述空调本体21的第一侧面，进而被吹入冷风区的冷风在第二回风口232的吸力作用下，能够主动穿过进风区40左侧的机柜组30，并在换热形成热气后流动至该机柜组30的出风侧32，最后被第二回风口232吸回。

或者，如图9所示，所述精密空调20还包括第三回风口233，所述第三回风口233设于所述空调本体21的第二侧面，进而被吹入冷风区的冷风在第三回风口233的吸力作用下，能够主动穿过进风区40右侧的机柜组30，并在换热形成热气后流动至该机柜组30的出风侧32，最后被第三回风口233吸回。

当然也可以第一侧面设置第二回风口232的同时，在第二侧面设置第三回风口233，使得进入到进风区40的冷风能够同时穿过两侧的机柜组30，并带动出风区50的热气流动。

在精密空调20的第一侧面和第二侧面分别设置第二回风口232和第三回风口233的情况下，为了避免冷风从精密空调20和机柜组30之间的间隙被吸回而形成气流短路的情况，在一实施例中，如图10所示，所述精密空调20与所述机柜组30之间设有挡风件80，所述挡风件80用于将所述进风区40和所述第二回风口232和第三回风口233相隔开，如此能够使得冷风能够先穿过机柜组30并换热后，才会被吸回回风口。其中，挡风件80可以为挡门、挡帘、挡板等等，在此不做具体的限定。

或者，在另外的一实施例中，如图11所示，所述精密空调20靠近相邻两组机柜组30之间的边沿设置，具体而言，可以是精密空调20上靠近机柜组30的两个对角分别靠近两组机柜组30设置，减小精密空调20与两组机柜组30之间的间隙，使得冷风主要的回风路径穿过机柜组30。

再比如在一实施例中，如图12所示，所述空调本体21呈立柜式结构并具有正面、背面、第一侧面、第二侧面、顶面和底面，所述出风口22设于所述空调本体21的正面，所述精密空调20还包括第四回风口234，所述第四回风口234设于所述空调本体21的背面。进而使得冷风在吸回的过程中，会从进风区40两侧绕回至第四回风口234，并且会穿过机柜组30而带动出风区50内的气体流动，避免形成气流死区。

同样，如图13所示，为了避免冷风从精密空调20和机柜组30之间的间隙被吸回而形成气流短路的情况，在一实施例中，所述精密空调20与所述机柜组30之间设有挡风件80，所述挡风件80用于将所述进风区40和所述第四回风口234相隔开，如此能够使得冷风能够先穿过机柜组30并换热后，才会被吸回回风口。

或者在另外的一实施例中，如图14所示，所述精密空调20靠近相邻两组机柜组30之间的边沿设置，具体而言，可以是精密空调20上靠近机柜组30的两个对角分别靠近两组机柜组30设置，减小精密空调20与两组机柜组30之间的间隙，使得冷风主要的回风路径穿过机柜组30。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。