新型多功能自控温机柜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种将制冷、热交换、蓄冷复合系统和通风排污系统与柜体结合成一体的新型多功能自控温机柜，该机柜直接具有制冷、热交换、蓄冷及柜内空气自动排污和直通风功能，从而能够适用于多种冷量需求场合，有效调节温度，减少电费支出，并节省安装额外制冷设备的成本。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有制冷、热交换、蓄冷及柜内空气自动排污和直通风功能的新型多功能自控温机柜，属于制冷

技术介绍
近年来，随着3G牌照的发放及电力行业数字电网工程建设的启动，较多的数据处 理设备需要直接安装在靠近终端的机柜内。由于安装在户外或户内的机柜内部设备热密度 比越来越高，加之阳光辐射及环境温度过高对机柜内部的间接影响，如何满足机柜内部设 备控温要求成为亟需解决的问题。目前中心机房内机柜的控温方式主要是采用高开孔率的前后门板、使用风量和 制冷量较大的机房空调对机柜进行强制冷却。对于密闭的户内或户外机柜则通常采用风机 直通风、热交换器换热、机柜空调及舒适型空调制冷来实现控温。风机直通风的优点是简 单、价廉、能耗低，缺点是会污染机柜内部，在设备热密度较高及环境温度较高时无法满足 控温要求。热交换器是通过柜内、柜外风机驱动两侧空气在芯体内完成换热的控温装置， 由于两端空气100%被隔离，柜内不会受到外界的污染，但由于存在传热温差，通常柜内比 柜外高10°C，在最高气温45°C的地区，柜内温度将达到55°C，平均气温较高的地区不太适 用。机柜空调采用压缩式制冷方式，无论环境温度如何变化，都可将柜内温度控制在30°C 35°C，但能耗较高，这也是目前机柜空调难以大范围推广应用的原因之一。舒适型空调安装 在机柜内，虽可实现降温，但防护标准及相关服务对象均以满足人体需求为基准，不适合机 柜环境的使用。
技术实现思路
本技术目的是为解决目前机柜在控温方面存在的缺陷，而提供一种将制冷、 热交换、蓄冷复合系统和通风排污系统与柜体结合成一体的新型多功能自控温机柜，该机 柜直接具有制冷、热交换、蓄冷及柜内空气自动排污和直通风功能，从而能够适用于多种冷 量需求场合，有效调节温度，减少电费支出，并节省安装额外制冷设备的成本。本技术的技术方案是一种新型多功能自控温机柜，包括柜体，所述柜体采用 双层壳体，且柜体外壳和柜体内壳之间填充保温材料而形成保温层；其特征在于所述柜体 内部设有通过管路连接构成制冷系统回路的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流装置及蒸发 器；同时柜体内还设有蓄冷容器、通风排污装置和传感控制装置，所述蓄冷容器内设有盛装 蓄能材料的密封腔体，所述通风排污装置包括开设于柜体上的进风口、出风口及安装在进 风口上的风机；所述传感控制装置包括设于柜体内外的温度传感器和电连接所述温度传感 器、压缩机、节流装置和风机的控制器。本技术进一步的技术方案中，所述冷凝器紧贴柜体外壳内壁设置，与柜体外 壳成为一体，而所述蒸发器紧贴柜体内壳内壁设置，与柜体内壳成为一体；所述蓄冷容器 的一面侧壁贴靠柜体内壳的内壁设置，而蓄冷容器的其它侧壁至少有一面上设有若干换热片。对于蒸发器的布置方式，本技术还提供另一种技术方案如下所述冷凝器进 一步紧贴柜体外壳内壁设置，与柜体外壳成为一体，而所述蒸发器设置在所述密封腔体内； 所述蓄冷容器的一面侧壁贴靠柜体内壳的内壁设置，而蓄冷容器的其它侧壁至少有一面上 设有若干换热片。本技术进一步的技术方案中，所述蓄冷容器内还固定有若干竖向贯穿所述密 封腔体的换热 管；而所述通风排污装置还包括第一连接风管、第二连接风管、第三连接风管 以及柜内出风管和排风管，所述柜内出风管设置在柜体内侧底部，其侧壁上开有出风栅格； 所述排风管设置在柜体内侧顶部，其侧壁上开有进风栅格；所述第一连接风管连接柜体的 进风口和所有换热管的上端，且风机位于该第一连接风管内；所述第二连接风管一端与所 有换热管的下端相连，而另一端则分出两路，一路与柜内出风管相连，而另一路则与第三连 接风管的一端相连，该第三连接风管的另一端也分出两路，一路与柜体上的出风口相连，而 另一路则与排风管相连，并且所述排风管内设有指向出风口的单向阀，同时所述第二连接 风管、第三连接风管和柜内出风管三者的交汇处设有两位三通电控阀，该两位三通电控阀 与所述控制器电连接。本技术更进一步的技术方案中，所述换热管之间优选平行间隔排布，且每根 换热管与蓄冷容器外壳的接触部位密封焊接固定。本技术更进一步的技术方案中，所述换热片在蓄冷容器侧壁上呈竖向平行间 隔排布。本技术中，所述冷凝器和蒸发器同常规技术一样，均由呈“U”形迂回布置状态 的盘管构成。本技术中，所述柜体正面设有柜门，而柜体的底部是中空的座体，所述柜门进 一步采用磁性密封材料制成，且同常规技术一样，柜门上装有电子或机械锁具，防止柜门意 外打开；而所述压缩机优选安置在座体内部。本技术中所述温度传感器通过实时检测柜体内外温度，并将温度数据传输给 控制器内的单片机进行分析比较，最后由单片机根据比较结果来输出指令控制压缩机、节 流装置、风机和两位三通电控阀的启、闭，及相互协调运作，从而达到对机柜控温和节能降 耗的目的。当然本技术中涉及的单片机与相关部件之间的连接控制技术均为本领域技 术人员所熟知的技术，不再详述。本技术的工作原理如下本技术通过温度传感器实时测量柜体内外的空气温度，当柜体内部设备发热 或光照辐射传热造成温度升高并超过允许的上限时，或者柜体外侧温度低于柜体内侧温度 某一数值时，机柜的热交换功能得以启动，其具体的过程如下控制器发出指令开启风机， 吸入外界空气流经蓄冷容器内上下贯穿的换热管与蓄冷容器内的蓄能材料换热，再通过蓄 能材料与柜体内的空气换热，使得柜体内的温度下降。此过程中，两位三通电控阀仅接通第 二连接风管和第三连接风管这一路，使得被风机吸入的外界空气最终直接经第三连接风管 排出柜体；并且由于排风管内单向阀的作用，第三连接风管内的空气不会再通过排风管排 入柜体内部。当夜间环境温度较低时，本实施例在启动上述热交换功能的过程中，借助蓄能材料与环境空气之间的换热能够同时使蓄能材料产生相变而积蓄冷量。 当所述热交换方式不能满足柜内控温所需冷量(其通常表现为柜内温度始终无 法降至某一合适温度)，或者柜内温度已经升高至某一预设的零界温度时，或者环境温度无 法使蓄能材料发生相变以积蓄更多冷量时，就需要启动机柜的压缩机制冷功能来调节柜体 内部温度，其具体的过程如下在控制器的控制下，压缩机启动，将冷媒压缩成高温高压气 体进入与柜体外壳结合成一体的冷凝器内，通过柜体外壳与外界空气对流散热(此过程中 风机可以开启，强化柜体内外空气对流，使冷凝器散热更为显著)，冷凝后的液态冷媒经干 燥过滤器干燥及节流装置调节至合适的流量后进入蒸发器中，不断吸收柜内气体的热量而 汽化。蒸发器内的冷媒吸热汽化后被压缩机吸入进入下一个循环。通过反复上述循环过程 便达到制冷的目的，使柜体内的空气被持续冷却。柜内温度下降后，能够反过来与蓄能材料 进行换热，补足蓄能材料所需积蓄的冷量。当柜体内部温度低于或等于外界温度，但高于蓄能材料温度时，控制器将关闭压 缩机和风机，此时积蓄在蓄能材料内的显冷和潜冷将被自动释放，对柜体内部空气进行降 温，直至柜内温度升高到一定值后，压缩机或者风机将再次启动，通过压缩机制冷方式或者 热交换的方式来满足柜体的降温需求。在一些特殊情况下，例如机柜内放置有会释放出污染性气体的电池类物品时，由 于机柜的高密封性，需定时将机柜内的污染性气体置换成洁净气体，此时就要启动机柜的 空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多功能自控温机柜，包括柜体（１），所述柜体（１）采用双层壳体，且柜体外壳（１０１）和柜体内壳（１０２）之间填充保温材料而形成保温层；其特征在于所述柜体（１）内部设有通过管路连接构成制冷系统回路的压缩机（２）、冷凝器（３）、干燥过滤器（４）、节流装置（５）及蒸发器（６）；同时柜体（１）内还设有蓄冷容器（７）、通风排污装置和传感控制装置，所述蓄冷容器（７）内设有盛装蓄能材料的密封腔体（７０１），所述通风排污装置包括开设于柜体（１）上的进风口（１０３）、出风口（１０４）及安装在进风口（１０３）上的风机（８）；所述传感控制装置包括设于柜体（１）内外的温度传感器和电连接所述温度传感器、压缩机（２）、节流装置（５）和风机（８）的控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明国，
申请(专利权)人：苏州昆拓冷机有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]