TW201821736A - 調濕降溫功能之數據機房空調系統 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種調濕降溫功能之數據機房空調系統，其主要係於殼體分別設有入風截面，於入風截面分別設有熱交換器入風口及加濕器入風口，且加濕器入風口設有加濕器風門，令送風裝置對應設置於該殼體之該出風口處，以能引動空氣流入該殼體內，令熱交換器對應熱交換器入風口設置，以令氣流經過該熱交換器進行熱交換作業，調整空氣溫度，令加濕器對應加濕器入風口設置，該加溼器連接設有供水管路以提供水流，以於空氣濕度較低時，開啟該加濕器風門，藉由所引動之氣流經過該加濕器，而對空氣進行增加濕度作業；藉此，使得能依據數據機房獨特操作環境需求，運用蒸發冷卻加濕設計，以等焓方式提供數據機房所需環境濕度，但不增加熱負載於數據機房內，創新節能空調設計，以實現數據機房低ＰＵＥ能源使用需求，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

Description

調濕降溫功能之數據機房空調系統

本發明係有關於一種調濕降溫功能之數據機房空調系統，尤其是指一種能依據數據機房獨特操作環境需求，運用蒸發冷卻加濕設計，以等焓方式提供數據機房所需環境濕度，但不增加熱負載於數據機房內，創新節能空調設計，以實現數據機房低ＰＵＥ能源使用需求，而在其整體施行使用上更增實用功效特性之調濕降溫功能之數據機房空調系統創新設計者。

按，由於行動數據快速發展，使得於人手一機的現今時代，大量網路通訊使用量，已經成為社會龐大能源使用支出，也因快速擴展數據機房建置數量，更加重各國總體能源使用負擔；主要係為數據機房設置有大量伺服器，且需持續不間斷運轉，所衍生大量熱量，更需依賴空調系統協助散熱，也衍生空調設施能源使用量不斷增加。

其中，數據機房內過冷及過除溼更是嚴重的問題，為降低機房內設施因空氣條件問題，衍生材料劣化及靜電問題，導致設備損壞，於主要數據機房設施規範中皆會建議運轉場所內之溫溼度條件，請參閱下表一所示，其係為ＡＳＨＲＡＥ　ＴＣ　９﹒９　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ　ｆｏｒ　Ｄａｔａ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ之溫溼度建議，而為維持機房良好運作條件，則加濕成為數據機房必要空調設計。表一　ASHRAE Thermal Guidelines

此外數據機房尚需依據ＩＣＣ、ＡＳＨＲＡＥ或建築法令［如紐約州建築法］要求，額外提供適當戶外空氣量，或維持機房內穩定正壓，除將造成更大空調耗能之負擔，即使如台灣溫暖潮濕之氣候，且運用乾盤管設計系統，於冬季持續引入低溫外氣進入機房內，也將造成機房內部露點低於５度以下，導致機房內部產生靜電問題，而此更將明顯發生於高緯度國家，是以無論位處於哪一個國家或再優質空調設計，空調加濕功能將無法被捨棄，但加濕之效應對整體數據機房即為增加熱負荷［潛熱］。

傳統恆溫恆濕空調多運用紅外線加熱、電阻加熱或電磁加熱等技術，將液態水加熱提高蒸氣壓，以混入空調箱內調和整體氣流濕度；然，依據此項技術則會同時增加整體空調箱排出空氣之顯熱及前熱，更加重整體空調能源使用浪費。

此外，傳統恆溫恆濕空調設計為提升加濕功效，於加濕功能啟動時，需降低製冷量，或增加熱器投入功率，使空調排出口溫度提升，進而下降空氣之相對濕度，以避免因加濕器產生之高溫高濕空氣，直接於空調系統中冷凝或將水珠送入數據機房內。因此為維持數據機房一定相對濕度所需投入之能源使用量又再增加，以導致整體數據機房ＰＵＥ居高不下。

緣是，發明人有鑑於此，秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構及缺失再予以研究改良，提供一種調濕降溫功能之數據機房空調系統，以期達到更佳實用價值性之目的者。

本發明之主要目的在於提供一種調濕降溫功能之數據機房空調系統，其主要係能依據數據機房獨特操作環境需求，運用蒸發冷卻加濕設計，以等焓方式提供數據機房所需環境濕度，但不增加熱負載於數據機房內，創新節能空調設計，以實現數據機房低ＰＵＥ能源使用需求，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

本發明調濕降溫功能之數據機房空調系統之主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：

其主要係包括有殼體、送風裝置、熱交換器及加濕器；其中：

該殼體，其分別設有入風截面及出風口，於該入風截面分別設有熱交換器入風口及加濕器入風口，且對應該加濕器入風口設有可調整不同開啟狀態之加濕器風門；

該送風裝置，其供對應設置於該殼體之該出風口處，以能引動空氣流入該殼體內；

該熱交換器，其供設置於該殼體內，且令該熱交換器對應該殼體之該熱交換器入風口設置，以藉由該送風裝置所引動之氣流經過該熱交換器進行熱交換作業，調整空氣溫度及濕度；

該加濕器，其供設置於該殼體內，且令該加濕器對應該殼體之該加濕器入風口設置，該加溼器連接設有供水管路以提供水流，以於空氣濕度較低時，開啟該加濕器入風口之該加濕器風門，藉由該送風裝置所引動之氣流經過該加濕器，而對空氣進行增加濕度及降溫作業。

本發明調濕降溫功能之數據機房空調系統的較佳實施例，其中，該殼體為保溫材質、金屬材質任一種材質製作。

本發明調濕降溫功能之數據機房空調系統的較佳實施例，其中，該熱交換器係利用水、滷水、冷媒任一種做為熱傳導媒介。

本發明調濕降溫功能之數據機房空調系統的較佳實施例，其中，該加濕器之該供水管路連接設有至少一控制閥供控制水流量。

本發明調濕降溫功能之數據機房空調系統的較佳實施例，其中，該加濕器之該供水管路連接設有輔助水對水熱交換器供控制供水溫度。

本發明調濕降溫功能之數據機房空調系統的較佳實施例，其中，該輔助水對水熱交換器與該熱交換器連結。

本發明調濕降溫功能之數據機房空調系統的較佳實施例，其中，該殼體之該入風截面設有入風溫濕度計，而於該出風口則設有出風口溫濕度計。

本發明調濕降溫功能之數據機房空調系統的較佳實施例，其中，該殼體之該入風口設有過濾單元供過濾通過之氣體。

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

首先，請參閱第一圖本發明之立體結構示意圖、第二圖本發明之前視剖視結構示意圖及第三圖本創作之另一實施例立體結構示意圖所示，本發明主要係包括有殼體（１）、送風裝置（２）、熱交換器（３）及加濕器（４）；其中：

該殼體（１），其可為保溫材質或金屬材質製作，於該殼體（１）設有入風截面（１１），該入風截面（１１）可設有過濾單元供過濾通過之氣體中的雜質、懸浮微粒等，於該入風截面（１１）分別設有熱交換器入風口（１１１）及加濕器入風口（１１２），於該入風截面（１１）設有入風溫濕度計（１２），且對應該該加濕器入風口（１１２）設有可調整不同開啟狀態之加濕器風門（１３），而於該殼體（１）亦設有出風口（１４），於該出風口（１４）則設有出風口溫濕度計（１５）。

該送風裝置（２），其供對應設置於該殼體（１）之該出風口（１４）處，以能引動空氣流入該殼體（１）內。

該熱交換器（３），其供設置於該殼體（１）內，且令該熱交換器（３）對應該殼體（１）之該熱交換器入風口（１１１）設置，該熱交換器（３）係利用水、滷水、冷媒等做為熱傳導媒介，以能利用該熱交換器（３）對空氣進行熱交換作業，調整空氣溫度及濕度。

該加濕器（４），其供設置於該殼體（１）內，且令該加濕器（４）對應該殼體（１）之該加濕器入風口（１１２）設置，該加溼器（４）連接設有供水管路（４１）以提供水流，而對空氣進行增加濕度作業，於該供水管路（４１）連接設有至少一控制閥（４２）供控制水流量，且於該供水管路（４１）亦連接設有輔助水對水熱交換器（４３），該輔助水對水熱交換器（４３）可與該熱交換器（３）連結，以利用該輔助水對水熱交換器（４３）控制供水溫度。

如此一來，使得本創作於操作使用上，請再一併參閱第四圖本發明之作動狀態方塊示意圖所示，其係令裝設於該殼體（１）之該出風口（１４）處的該送風裝置（２）進行作動，引動空氣流入該殼體（１）內，讓外界之空氣經由該殼體（１）之該入風截面（１１）進入，而利用設於該入風截面（１１）之該入風溫濕度計（１２）感應外界空氣之溫濕度，及利用設於該出風口（１４）之該出風口溫濕度計（１５）感應所吹出之空氣的溫溼度；於外界空氣較高時，即能開啟該熱交換器（３）作動，讓外界空氣經由該殼體（１）之該熱交換器入風口（１１１）流向該熱交換器（３）進行熱交換動作，以令經由該送風裝置（２）向外吹送之空氣能降低溫度及調整空氣濕度；而於外界空氣濕度較低、較為乾燥時，即能開啟該殼體（１）設於該加濕器入風口（１１２）之該加濕器風門（１３），同時開啟該加濕器（４）作動，以讓空氣能流經該加濕器（４）進行增加濕度之動作，而讓向外吹送之空氣能增加其濕度，另該加濕器（４）之水流量可經由該供水管路（４１）上之該控制閥（４２）進行控制，該加濕器（４）之供水溫度則能利用該供水管路（４１）上之該輔助水對水熱交換器（４３）進行控制，以達到方便調整經由該送風裝置（２）向外吹送之空氣的濕度及溫度之功效。

藉由以上所述，本發明之使用實施說明可知，本發明與現有技術手段相較之下，本發明主要係能因應現行數據機房管理或設計要求，及運用數據機房獨特冷熱道設計，進而發展除具有高度節能潛力之等焓加濕系統，於過乾燥之室內空氣狀態下，除可提供加濕功能，更可協助進行降熱及冷卻，更不須於電熱或能源，造成因應加濕過程，同時增加機房內部之顯熱及潛熱，且獨立於空調系統外，更不須擔心加濕過程與空調冷空氣混合產生冷凝問題，導致機房內部或空調箱積水，更有效將所有氣化水蒸氣作為機房內所需之濕度，進而實現最經濟有效濕度管理，更降低整體數據機房能源使用效率值［ＰＵＥ］，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

（１）‧‧‧殼體

（１１）‧‧‧入風截面

（１１１）‧‧‧熱交換器入風口

（１１２）‧‧‧加濕器入風口

（１２）‧‧‧入風溫濕度計

（１３）‧‧‧加濕器風門

（１４）‧‧‧出風口

（１５）‧‧‧出風口溫濕度計

（２）‧‧‧送風裝置

（３）‧‧‧熱交換器

（４）‧‧‧加濕器

（４１）‧‧‧供水管路

（４２）‧‧‧控制閥

（４３）‧‧‧輔助水對水熱交換器

第一圖：本發明之立體結構示意圖

第二圖：本發明之前視剖視結構示意圖

第三圖：本創作之另一實施例立體結構示意圖

第四圖：本發明之作動狀態方塊示意圖

Claims (8)

1. 一種調濕降溫功能之數據機房空調系統，其主要係包括有殼體、送風裝置、熱交換器及加濕器；其中： 該殼體，其分別設有入風截面及出風口，於該入風截面分別設有熱交換器入風口及加濕器入風口，且對應該加濕器入風口設有可調整不同開啟狀態之加濕器風門； 該送風裝置，其供對應設置於該殼體之該出風口處，以能引動空氣流入該殼體內； 該熱交換器，其供設置於該殼體內，且令該熱交換器對應該殼體之該熱交換器入風口設置，以藉由該送風裝置所引動之氣流經過該熱交換器進行熱交換作業，調整空氣溫度及濕度； 該加濕器，其供設置於該殼體內，且令該加濕器對應該殼體之該加濕器入風口設置，該加溼器連接設有供水管路以提供水流，以於空氣濕度較低時，開啟該加濕器入風口之該加濕器風門，藉由該送風裝置所引動之氣流經過該加濕器，而對空氣進行增加濕度及降溫作業。
2. 如申請專利範圍第１項所述調濕降溫功能之數據機房空調系統，其中，該殼體為保溫材質、金屬材質任一種材質製作。
3. 如申請專利範圍第１項所述調濕降溫功能之數據機房空調系統，其中，該熱交換器係利用水、滷水、冷媒任一種做為熱傳導媒介。
4. 如申請專利範圍第１項所述調濕降溫功能之數據機房空調系統，其中，該加濕器之該供水管路連接設有至少一控制閥供控制水流量。
5. 如申請專利範圍第１項所述調濕降溫功能之數據機房空調系統，其中，該加濕器之該供水管路連接設有輔助水對水熱交換器供控制供水溫度。
6. 如申請專利範圍第５項所述調濕降溫功能之數據機房空調系統，其中，該輔助水對水熱交換器與該熱交換器連結。
7. 如申請專利範圍第１項所述調濕降溫功能之數據機房空調系統，其中，該殼體之該入風截面設有入風溫濕度計，而於該出風口則設有出風口溫濕度計。
8. 如申請專利範圍第１項所述調濕降溫功能之數據機房空調系統，其中，該殼體之該入風口設有過濾單元供過濾通過之氣體。