專利名稱：蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空調(diào)制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
機(jī)房中都安裝有大量的計(jì)算機(jī)設(shè)備，如服務(wù)器、路由器、存儲(chǔ)設(shè)備、交換機(jī)等。這些設(shè)備均會(huì)以傳熱、對(duì)流、輻 射的方式向機(jī)房散發(fā)熱量，機(jī)房的溫度迅速上升；同時(shí)，機(jī)房又有潛熱量小，設(shè)備密集的區(qū)域發(fā)熱量集中的特點(diǎn)。這樣，在機(jī)房和設(shè)備密集的區(qū)域分別形成了大、小環(huán)境。對(duì)于機(jī)房，人員很少入內(nèi)，所以大環(huán)境只需滿足最基本的溫濕度要求。在設(shè)備散熱密集區(qū)，散熱量集中，顯熱量大，潛熱量小，所以小環(huán)境在滿足了大環(huán)境的溫濕度基礎(chǔ)上，再輔助其它形式的制冷，將集中的熱量吸收，可使設(shè)備區(qū)域溫度降低，改善了設(shè)備工作環(huán)境，從而提高了設(shè)備工作性能和運(yùn)行可靠性。目前，機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)采用的蒸發(fā)式冷氣機(jī)，它受環(huán)境影響較大，對(duì)機(jī)房的溫濕度控制精度不高，尤其是使用在精密儀器的機(jī)房，就必須輔助以其它形式的制冷來(lái)滿足溫濕度的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，不僅占用空間小，而且減少了冷、熱風(fēng)的混合損失，提高了制冷量的利用率。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，包括有蒸發(fā)式冷氣機(jī)和多個(gè)半導(dǎo)體制冷裝置，蒸發(fā)式冷氣機(jī)通過(guò)送風(fēng)管道與機(jī)房的大環(huán)境連通，半導(dǎo)體制冷裝置通過(guò)陶瓷槽固定于機(jī)房小環(huán)境內(nèi)設(shè)置的機(jī)柜中，與蒸發(fā)式冷氣機(jī)對(duì)應(yīng)的機(jī)房的墻壁上設(shè)置有多個(gè)排風(fēng)口。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，蒸發(fā)式冷氣機(jī)，包括有機(jī)組殼體，機(jī)組殼體側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，機(jī)組殼體內(nèi)按空氣進(jìn)入方向設(shè)置有填料，填料的后部設(shè)置有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的機(jī)組殼體側(cè)壁上設(shè)置有送風(fēng)口，填料的上部設(shè)置有布水器，填料的下部設(shè)置有集水箱，集水箱內(nèi)設(shè)置有水過(guò)濾器和補(bǔ)水閥，布水器通過(guò)供水管與集水箱內(nèi)的水過(guò)濾器連通，供水管上還設(shè)置有循環(huán)水泵。填料的材料為紙質(zhì)、金屬、多孔陶瓷或PVC中的一種。風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)，采用交流電源供電。補(bǔ)水閥采用浮球閥或電磁閥。半導(dǎo)體制冷裝置包括有半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片一側(cè)與冷端冷卻器連接，半導(dǎo)體制冷片與冷端冷卻器之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層，半導(dǎo)體制冷片的另一側(cè)與熱端散熱器連接，半導(dǎo)體制冷片與熱端散熱器之間也設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層。半導(dǎo)體制冷裝置中的半導(dǎo)體制冷片采用單片式或多片式，連接方式為串聯(lián)或并聯(lián)。半導(dǎo)體制冷裝置中的冷端冷卻器和熱端散熱器均采用肋片形式，肋片形式采用不同的截面形式。半導(dǎo)體制冷裝置中的冷端冷卻器和熱端散熱器的端面上涂有一層低熱阻的絕緣漆。半導(dǎo)體制冷裝置采用直流電源。本發(fā)明的有益效果在于，I)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)采用蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)，與傳統(tǒng)的壓縮式機(jī)械制冷相比較， 不僅具有制冷劑為天然冷源水，不釋放溫室氣體、對(duì)臭氧層沒有破壞，環(huán)境友好型的特點(diǎn)；同時(shí)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗功率小的特點(diǎn)。2)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)在機(jī)房大環(huán)境中采用蒸發(fā)式冷氣機(jī)提供降溫的空氣，滿足環(huán)境溫濕度的要求；在設(shè)備散熱集中的小環(huán)境中輔助半導(dǎo)體制冷，進(jìn)一步降低設(shè)備的環(huán)境溫度，提高它的工作性能和運(yùn)行可靠性；兩者聯(lián)合，應(yīng)用在機(jī)房的大小環(huán)境中，達(dá)到了節(jié)能的特點(diǎn)。3)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)中蒸發(fā)式冷氣機(jī)，采用直流式系統(tǒng)，既能提供全新風(fēng)，保證室內(nèi)良好的空氣品質(zhì)，又能對(duì)新風(fēng)進(jìn)行過(guò)濾，降低機(jī)房含塵量，起到凈化作用。4)本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置有半導(dǎo)體制冷裝置，無(wú)復(fù)雜的管路設(shè)備，具有占用空間小，制冷時(shí)間快、便于安裝的特點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)王視圖；圖2是本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)左視圖；圖3是本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)中的蒸發(fā)式冷氣機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)中的半導(dǎo)體制冷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.蒸發(fā)式冷氣機(jī)，2.半導(dǎo)體制冷裝置,3.陶瓷槽,4.機(jī)柜,5.排風(fēng)口，6.布水器，7.風(fēng)機(jī)，8.循環(huán)水泵，9.水過(guò)濾器，10.填料，11.補(bǔ)水閥，12.集水箱，13.冷端冷卻器，14.熱端散熱器，15.導(dǎo)熱絕緣層，16.半導(dǎo)體制冷片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括有蒸發(fā)式冷氣機(jī)I和多個(gè)半導(dǎo)體制冷裝置2，如圖2所示，蒸發(fā)式冷氣機(jī)I通過(guò)送風(fēng)管道與機(jī)房的大環(huán)境連通，半導(dǎo)體制冷裝置2通過(guò)陶瓷槽3固定于機(jī)房小環(huán)境內(nèi)設(shè)置的機(jī)柜4中，與蒸發(fā)式冷氣機(jī)I對(duì)應(yīng)的機(jī)房的墻壁上設(shè)置有多個(gè)排風(fēng)口 5。蒸發(fā)式冷氣機(jī)1，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括有機(jī)組殼體，機(jī)組殼體側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，機(jī)組殼體內(nèi)按空氣進(jìn)入方向設(shè)置有填料10，填料10的后部設(shè)置有風(fēng)機(jī)7，風(fēng)機(jī)7所對(duì)應(yīng)的機(jī)組殼體側(cè)壁上設(shè)置有送風(fēng)口，填料10的上部設(shè)置有布水器6，填料10的下部設(shè)置有集水箱12，集水箱12內(nèi)設(shè)置有水過(guò)濾器9和補(bǔ)水閥11，布水器6通過(guò)供水管與集水箱12內(nèi)的水過(guò)濾器9連通，供水管上還設(shè)置有循環(huán)水泵8。其中，填料10的材料為紙質(zhì)、金屬、多孔陶瓷或PVC中的一種。風(fēng)機(jī)7為變頻風(fēng)機(jī)，采用交流電源供電，通過(guò)控制，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能。補(bǔ)水閥11采用浮球閥或電磁閥。半導(dǎo)體制冷裝置2，其結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括有半導(dǎo)體制冷片16，半導(dǎo)體制冷片16一側(cè)與冷端冷卻器13連接，半導(dǎo)體制冷片16與冷端冷卻器13之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層15，半導(dǎo)體制冷片16的另一側(cè)與熱端散熱器14連接，半導(dǎo)體制冷片16與熱端散熱器14之間也設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層15。半導(dǎo)體制冷裝置2中的半導(dǎo)體制冷片16采用的方式有單片式或多片式，多片式半導(dǎo)體制冷片16的連接方式有串聯(lián)或并聯(lián)。半導(dǎo)體制冷裝置2采用直流電源，半導(dǎo)體制冷裝置2中的冷端冷卻器13和熱端散熱器14均采用肋片形式，增強(qiáng)換熱，其中肋片形式采用不 同的截面形式、等截面形式或不等截面形式。冷端冷卻器13和熱端散熱器14端面上涂有一層低熱阻的絕緣漆形成導(dǎo)熱絕緣層，以達(dá)到良好的絕緣效果。本發(fā)明所使用的蒸發(fā)式冷氣機(jī)I是基于蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)，利用空氣與水接觸，進(jìn)行熱濕交換，水蒸發(fā)吸熱，帶走空氣中的熱量，從而使空氣的溫度降低和加濕。蒸發(fā)式冷氣機(jī)I中核心元件是填料10，循環(huán)水泵8將集水箱12中的水送到填料10頂部的布水器6，布水器6將水均勻的噴淋到填料10上，新風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)7的動(dòng)力，經(jīng)過(guò)填料10，與其上的水膜進(jìn)行熱濕交換，從填料10落下的水最后落入下面的集水箱12，再通過(guò)循環(huán)水泵8進(jìn)行循環(huán)。其中，由于填料10還具有除塵性和抗菌性，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)式冷氣機(jī)I后的空氣也進(jìn)行了過(guò)濾，降低了機(jī)房含塵量，滿足潔凈度要求。機(jī)房的大環(huán)境中使用蒸發(fā)式冷氣機(jī)I向機(jī)房輸送降溫的空氣。機(jī)房的小環(huán)境中使用半導(dǎo)體制冷裝置2，半導(dǎo)體制冷裝置2基于半導(dǎo)體材料，在通入電流的情況下，形成的冷端和熱端，可用于制冷。在半導(dǎo)體制冷裝置2中，冷端冷卻器13置于機(jī)柜內(nèi)側(cè)，表面設(shè)置換熱器，吸收設(shè)備散發(fā)的熱量，可對(duì)機(jī)柜里面的空氣進(jìn)行冷卻，降低設(shè)備工作環(huán)境的溫度；熱端散熱器14置于機(jī)柜外側(cè)，表面設(shè)置換熱器，將吸收的熱量散發(fā)。當(dāng)機(jī)房的小環(huán)境制冷量需求變化時(shí)，可通過(guò)改變電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖I及圖2所示，本發(fā)明的核心是蒸發(fā)式冷氣機(jī)I、半導(dǎo)體制冷裝置2以及機(jī)房?jī)?nèi)形成的大、小環(huán)境。機(jī)房的冷卻分為兩部分大環(huán)境冷卻和小環(huán)境冷卻。利用蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)，將室外新風(fēng)在蒸發(fā)式冷氣機(jī)里進(jìn)行處理，然后通過(guò)風(fēng)管和風(fēng)口將處理的空氣送到機(jī)房的大環(huán)境，滿足機(jī)房溫濕度的要求；同時(shí)，在機(jī)房的機(jī)柜上布置半導(dǎo)體制冷裝置2，利用機(jī)柜安裝的半導(dǎo)體制冷裝置，對(duì)散熱設(shè)備進(jìn)行輔助降溫，在設(shè)備散發(fā)熱量的密集區(qū)，就對(duì)熱量進(jìn)行吸收，使得設(shè)備環(huán)境溫度降低，同時(shí)減少了冷、熱風(fēng)混合損失。通過(guò)蒸發(fā)式冷氣機(jī)和半導(dǎo)體制冷的聯(lián)合，滿足了機(jī)房大小環(huán)境空氣調(diào)節(jié)的要求。本發(fā)明的基于蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合運(yùn)行的機(jī)房用空調(diào)系統(tǒng)的工作過(guò)程在機(jī)房需要制冷期間，開啟蒸發(fā)式冷氣機(jī)I，循環(huán)水泵8將集水箱12中的水送到填料10頂部的布水器6中，布水器6將水噴淋到填料10上，在填料10上形成均勻的水膜，室外新風(fēng)通過(guò)填料10，和填料10上的水膜進(jìn)行熱濕交換，空氣被降溫、加濕；然后通過(guò)風(fēng)機(jī)7，經(jīng)過(guò)風(fēng)管和風(fēng)口將降溫和加濕后的空氣送入到機(jī)房中，來(lái)調(diào)節(jié)大環(huán)境的溫、濕度，使它滿足室內(nèi)溫濕度的要求，再通過(guò)機(jī)房?jī)?nèi)的排風(fēng)口 5排到室外。開啟半導(dǎo)體制冷裝置2，電流通過(guò)半導(dǎo)體制冷片16，半導(dǎo)體制冷片16開始制冷，其中冷端冷卻器13吸收機(jī)柜內(nèi)側(cè)設(shè)備散發(fā)的熱量,再?gòu)臒岫松崞?4將熱量散發(fā)出去，來(lái)調(diào)節(jié)小環(huán)境的溫度，使得設(shè)備散熱集中的機(jī)柜內(nèi)側(cè)的 溫度降低。
權(quán)利要求
1.蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括有蒸發(fā)式冷氣機(jī)(I)和多個(gè)半導(dǎo)體制冷裝置(2)，所述蒸發(fā)式冷氣機(jī)(I)通過(guò)送風(fēng)管道與機(jī)房的大環(huán)境連通，所述半導(dǎo)體制冷裝置(2)通過(guò)陶瓷槽(3)固定于機(jī)房小環(huán)境內(nèi)設(shè)置的機(jī)柜(4)中，與所述蒸發(fā)式冷氣機(jī)(I)對(duì)應(yīng)的機(jī)房的墻壁上設(shè)置有多個(gè)排風(fēng)口( 5 )。
2.按照權(quán)利要求I所述的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)式冷氣機(jī)(I )，包括有機(jī)組殼體，所述機(jī)組殼體側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，所述機(jī)組殼體內(nèi)按空氣進(jìn)入方向設(shè)置有填料(10)，所述填料(10)的后部設(shè)置有風(fēng)機(jī)(7)，所述風(fēng)機(jī)(7)所對(duì)應(yīng)的機(jī)組殼體側(cè)壁上設(shè)置有送風(fēng)口，所述填料(10)的上部設(shè)置有布水器(6)，所述填料(10)的下部設(shè)置有集水箱(12)，所述集水箱(12)內(nèi)設(shè)置有水過(guò)濾器(9)和補(bǔ)水閥(11)，所述布水器(6)通過(guò)供水管與所述集水箱(12)內(nèi)的水過(guò)濾器(9)連通，所述供水管上還設(shè)置有循環(huán)水泵(8)。
3.按照權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述填料(10)的材料為紙質(zhì)、金屬、多孔陶瓷或PVC中的一種。
4.按照權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)(7)為變頻風(fēng)機(jī)，采用交流電源供電。
5.按照權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)水閥(11)采用浮球閥或電磁閥。
6.按照權(quán)利要求I所述的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷裝置(2)包括有半導(dǎo)體制冷片(16)，所述半導(dǎo)體制冷片(16) —側(cè)與冷端冷卻器(13)連接，所述半導(dǎo)體制冷片(16)與所述冷端冷卻器(13)之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層(15)，所述半導(dǎo)體制冷片(16)的另一側(cè)與熱端散熱器(14)連接，所述半導(dǎo)體制冷片(16)與所述熱端散熱器(14)之間也設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣層(15)。
7.按照權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷裝置(2)中的半導(dǎo)體制冷片(16)采用單片式或多片式，連接方式為串聯(lián)或并聯(lián)。
8.按照權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷裝置(2)中的冷端冷卻器(13)和熱端散熱器(14)均采用肋片形式，肋片形式采用不同的截面形式。
9.按照權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷裝置(2)中的冷端冷卻器(13)和熱端散熱器(14)的端面上涂有一層低熱阻的絕緣漆。
10.按照權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷裝置(2)采用直流電源。
全文摘要
本發(fā)明公開的蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)，包括有蒸發(fā)式冷氣機(jī)和多個(gè)半導(dǎo)體制冷裝置，蒸發(fā)式冷氣機(jī)通過(guò)送風(fēng)管道與機(jī)房的大環(huán)境連通，半導(dǎo)體制冷裝置通過(guò)陶瓷槽固定于機(jī)房小環(huán)境內(nèi)設(shè)置的機(jī)柜中，與蒸發(fā)式冷氣機(jī)對(duì)應(yīng)的機(jī)房的墻壁上設(shè)置有多個(gè)排風(fēng)口。本發(fā)明蒸發(fā)冷卻與半導(dǎo)體制冷聯(lián)合的機(jī)房大小環(huán)境用空調(diào)系統(tǒng)是蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)與半導(dǎo)體制冷兩者的聯(lián)合，設(shè)計(jì)了應(yīng)用于機(jī)房大小環(huán)境的空調(diào)系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)能的效果，此外不僅占用空間小，而且減少了冷、熱風(fēng)的混合損失，提高制冷量的利用率。
文檔編號(hào)F24F5/00GK102967016SQ20121046886
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者黃翔, 劉佳莉, 孫哲, 范坤 申請(qǐng)人:西安工程大學(xué)