具流体节能器的计算机机房空调装置的制作方法

1.本创作是有关于一种计算机机房空调装置，特别是指一种具有流体节能器的计算机机房空调装置。


背景技术：

2.在数码科技时代，电子信息处理需求与日俱增，计算机的运算效能愈来愈高，然而此除导致计算机设备耗电量大，其产生的热能亦不容小觑，若无法有效处理致温度过高，则将影响计算机的运行。现今更为了大数据处理及运算的目的，而有将多数计算机或服务器等信息技术设备(information technology equipment，即ite)，设置如为一因特网数据中心(intemet data center，即idc)的计算机机房的需求，因此该等计算机机房中通常安排设置有多数计算机或服务器装置的机柜，且通常必须装设有计算机机房空调装置(computer room air conditioner，简称crac；或computer room air handler，简称crah)，以控制计算机机房中的温度与湿度，然而，能源成本的不断攀升及绿色环保意识抬头，使得如何提高计算机机房全年的能源使用效率(power usage effectiveness，即pue)成为重要的课题。
3.常见的计算机机房散热方式采取冷热通道分离，并且为因应局部热点问题，有提出改变系统设置位置、变频功能等用以节能的方式。除了提升装置制冷之能源使用效率外，高纬度地区或是大陆型气候地区逐渐出现以自然冷却(free-cooling)的方式制冷，其以空气侧系统直接引入干冷的室外空气至计算机机房，进行自然冷却，或以水侧系统藉由蒸发冷却方式，将冷却水温度冷却至低于冰水温度，以切换冷却水与冰水的管路方式，进行自然冷却，以提高计算机机房的全年能源使用效率。
4.然而，位于低纬度或海洋性气候的地区则因气候暖湿，计算机机房全年多数时候，无法进行如同高纬度地区或是大陆型气候地区可以使用的自然冷却方式，因此现今计算机机房多数不使用自然冷却方式，若有利用自然冷却方式进行散热的计算机机房，亦多为使用空气侧系统运作，但因气侯条件的限制，能源节约的效率不佳。例如：当外气温湿度高于计算机机房的控制温湿度时，或外气冷却的冷却水温度高于冷却盘管控制的进水温度时，计算机机房无法直接以自然冷却。有些使用主动制冷与空气侧自然冷却切换的系统，当计算机机房直接引入外气自然冷却时，则需考虑外气中所含污染物可能对信息技术设备的影响以及增加排气设备及管道所需的安装空间。而有些改以使用冷却水与冷媒系统结合并进的系统，然其冷却水先通过间接冷却热交换器后再进入冷凝器，冷却水先行吸收热量而使水温升高，其可能导致冷凝器散热能力不佳、冷媒压力较高而增加能耗，或在夏季时可能因进入冷凝器的冷却水温度太高而导致跳机问题。另外，冷却水间接冷却热交换器须与冷媒系统接合，亦产生机体过大或欠缺设置上弹性等问题。
5.基于上述情形，创作人为了改善缺陷，特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本创作。


技术实现要素：

6.本创作的主要目的，在于提供一种具流体节能器的计算机机房空调装置，能因应气候、地理条件的不同，藉由流体节能器取得免费冷源，而兼顾能源节约的需求。
7.为了达成上述目的，本创作提供一种具流体节能器的计算机机房空调装置，包括：一机体，其呈中空状，该机体设有一入风口与一出风口；一冷却盘管，其设在该机体内，以供主动制冷流体通过；一流体节能器，其设在该机体内或机体外侧，以供免费冷源的流体通过；以及一风车模块，其设在该机体内且具有一个或数个风车；其中，该风车模块运转时得使气流自该入风口进入该机体，再将气流导出该出风口，并使气流通过该冷却盘管及该流体节能器而降温，以对计算机机房送出气流。
8.本创作具有以下的有益效果：随着计算机及服务器内部芯片及相关模块，所容许的工作温度提高，及规划计算机机房内冷热通道区隔，则由于非经如冷媒系统主动制冷而产生的免费冷源的温度，多低于计算机机房内热通道的温度，因此通过在计算机机房空调装置的机体设置令免费冷源流经的流体节能器，即可减缓以冷却盘管为热交换器的主动制冷系统处理热能的负载，并达到有效节能、永续利用；再者，由于流体节能器是独立一组系统，与主动制冷系统有所区隔，如此在流体节能器中的免费冷源流体负载热能后，并不影响主动制冷系统的效能，其一故障仍能维持计算机机房空调装置的顺利运行。
9.为能更进一步了解本创作的特征及内容，请参阅以下有关本创作的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本创作，并非对本创作的保护范围作任何的限制。
附图说明
10.图1为本创作具流体节能器的计算机机房空调装置第一实施例的示意图。
11.图2为本创作具流体节能器的计算机机房空调装置第二实施例的示意图。
12.图3为本创作具流体节能器的计算机机房空调装置第三实施例的示意图。
13.图4为本创作具流体节能器的计算机机房空调装置第四实施例的示意图。
具体实施方式
14.在一般情形，如因特网数据中心的计算机机房中，机柜设置密度较低时，对该计算机机房中的冷热通道规划，设定温差约10～12℃，若以温差11℃设计，即假设冷通道温度设定为25℃、热通道设定为36℃，空气对水鳍管式热交换器趋近温度以5℃计，则当冷却水塔处理出水温度或废冷回收水温低于31℃即可使用在空调气流的冷却。若以台湾地区为例，大部分时间冷却水塔都可处理出水至30℃以下，即可应用冷却水塔来取得免费冷源。而当如因特网数据中心的计算机机房中，机柜设置密度较高时，若对冷热通道设定温差来到15～25℃，并以温差20℃设计，即假设冷通道温度设定为25℃，热通道设定为45℃，空气对水鳍管式热交换器趋近温度亦以5℃计，则当冷却水塔处理出水温度或废冷回收水温低于40℃即可使用在空调气流的冷却，若以台湾地区为例，大部分时间冷却水塔都可处理出水至30℃以下，则可用来供应更多免费冷源。
15.如本创作图1所示，为本创作一种具流体节能器的计算机机房空调装置1的第一实施例，包括：一机体2，其呈中空状，该机体2设有一入风口21及一出风口22，其中该出风口22与计算机机房的一侧连通，特别是与计算机机房所规划的冷通道连通；一冷却盘管3，其设
在该机体2内，以供主动制冷流体通过，其中主动制冷流体，可由冷媒系统供应；一流体节能器4，其设在该机体2内或机体2外侧，以供免费冷源的流体通过，其中该免费冷源的流体，是指非经如冷媒系统主动制冷所产生的工作流体，而为取自如大楼冷却水塔、回收废冷、地面水源或地下水源等所取得的流体；以及一风车模块5，其至少具有一个风车51所组成，位在该机体2内，本实施例中，该风车模块5具有二个风车51；其中，该风车模块5运转时，得使气流自该入风口21进入该机体2，再将气流导出该出风口22，并使气流通过该冷却盘管3及该流体节能器4，以对计算机机房送出气流，气流可依序流经计算机机房内的冷通道、热通道，再排出计算机机房外，亦得以循环方式再自该入风口21进入该机体2。
16.本创作的具流体节能器的计算机机房空调装置1的另一优选实施例中，如图2所示，具流体节能器的计算机机房空调装置1具有一空气过滤网6，该空气过滤网6设置该机体2内且邻接该入风口21，以对通过的气流进行过滤，去除灰尘、悬浮微粒，达到净化空气的目的。
17.本创作的具流体节能器的计算机机房空调装置1的又一实施例中，如图3所示，具流体节能器的计算机机房空调装置1具有一控制模块23，其与该机体2耦接，可控制该冷却盘管3内的主动制冷流体的流量及该风车模块5的风车51转速；一侦测模块25，其与该控制模块23耦接，且可供侦测计算机机房内的空气温度或计算机机房空调装置1中的空气温度，并将所侦测的空气温度转为讯号，传送给该控制模块23；及一设定模块24，其与该控制模块23耦接，且可供设定该入风口21或该出风口22处所需空气温度，并将所设定的所需空气温度转为讯号，传送给该控制模块23；其中该控制模块23可根据该侦测模块25所传送的空气温度讯号及该设定模块24所设定的所需空气温度讯号，控制该冷却盘管3内的主动制冷流体的流量或该风车模块5的风车51转速，使得计算机机房内的冷通道及热通道的空气温度符合散热需求，例如当该出风口22处的温度低于所设定的温度，则降低该冷却盘管3的流量，或当该入风口21处的温度高于所设定的温度，则提高该风车模块5的风车51转速。
18.参照上述本创作的具流体节能器的计算机机房空调装置1的实施例，该机体2内部得如图1所示，由该入风口21起依序设置该风车模块5、该流体节能器4、该冷却盘管3；或如图2所示，由该入风口21起依序设置该流体节能器4、该风车模块5、该冷却盘管3；或如图3所示，由该入风口21起依序设置该流体节能器4、该冷却盘管3、该风车模块5。因此，只要该流体节能器4位在该入风口21与该冷却盘管3之间，可以任意调换该冷却盘管3、该流体节能器4及该风车模块5的设置顺序。
19.本创作的具流体节能器的计算机机房空调装置1的其他实施例中，如图4所示，该流体节能器4设置在该入风口21外侧。因此，只要该流体节能器4设置在气流通过的地方，使气流通过该流体节能器4而降温，该流体节能器4可以设置在该机体2外侧。
20.综上所述，本创作具有以下的有益效果：1.随着计算机及服务器等信息技术设备所容许的工作温度提高，及规划计算机机房内冷热通道相互区隔，则由于非经如冷媒系统主动制冷而产生的免费冷源的温度，多低于计算机机房内热通道的温度，因此藉由在计算机机房空调装置的机体设置令免费冷源流经的流体节能器，即可减缓以冷却盘管为热交换器的主动制冷系统处理热能的负载，并达到有效节能、永续利用；2.再者，由于本创作的流体节能器是独立一组系统，与主动制冷系统有所区隔，如此在流体节能器中的免费冷源流体负载热能后，并不影响主动制冷系统的效能，其一故障仍能维持计算机机房空调装置的
顺利运行；3.因冷却盘管与流体节能器不必连接，机体的管路可较为精简，且仅须维持流体节能器位在入风口与冷却盘管间的顺序，其余构件可设置在机体内任意位置，使计算机机房空调装置的结构设计、生产、组装均可更具弹性。
21.以上所述仅为本创作的优选可行实施例，非因此局限本创作的权利要求书范围，所以凡是运用本创作说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本创作的权利要求书范围内。