專利名稱:裝有強(qiáng)迫氣冷設(shè)備的機(jī)房的空調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣調(diào)節(jié)方法，其中冷空氣通過地板下的空氣通路，吹到地板上的強(qiáng)迫氣冷設(shè)備上。
應(yīng)該注意到在計(jì)算機(jī)或者其它設(shè)備的運(yùn)行中，會(huì)產(chǎn)生很多熱量，使得必須安裝空調(diào)設(shè)備來冷卻計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備。例如，熟悉本領(lǐng)域的人都知道，空氣調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的冷空氣通過雙層地板之間的自由空間，吹到計(jì)算機(jī)等設(shè)備上。有時(shí)，設(shè)備本身已經(jīng)被制作成能夠接受冷空氣，那么，這樣的設(shè)備叫做強(qiáng)迫氣冷設(shè)備。當(dāng)空調(diào)器用于給機(jī)器房間里的所有強(qiáng)迫氣冷設(shè)備制冷時(shí)，空調(diào)器的空氣流量和驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇產(chǎn)生所需冷氣流量的電能將增加。因此，設(shè)備消耗和運(yùn)行費(fèi)用將增加。
同樣還應(yīng)該注意到，所產(chǎn)生的熱量的數(shù)量由于設(shè)備的不同而不同，造成不同設(shè)備上所釋放的空氣流的溫度不同。在一個(gè)房間里安裝一組設(shè)備時(shí)，應(yīng)該注意的是，房間的溫度分布并不與所需要的溫度分布相同，導(dǎo)致難以給房間維護(hù)一個(gè)舒適的環(huán)境。更具體地說，產(chǎn)熱少的機(jī)器所釋放的空氣流的溫度低。在這種情況下，外部的溫度降低，使得房間里的人感到冷颼颼的。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種空氣調(diào)節(jié)方法，包含以下步驟把空調(diào)器產(chǎn)生的冷空氣吹入到地板下面的空氣通路中；通過地板的開口，把冷空氣從所說的空氣通路中直接或者間接地吸入到地板上的設(shè)備中；把引入到所說的設(shè)備中的冷空氣釋放到房間的自由空間中；以及把房間里的空氣吸入到設(shè)備中，其特征在于，通過風(fēng)扇裝置將冷空氣和房間里的空氣一起吸入到設(shè)備中。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)勢(shì)將在下面的描述中進(jìn)行說明。從這些說明或者從依據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐中，可以清楚地認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)。通過把本發(fā)明儀器化，并且結(jié)合后面的權(quán)利要求
，對(duì)本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)還可以有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

圖1原理性地示出了在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的方法中，所用的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2示出了控制電路的方塊圖，這些控制電路應(yīng)用在本發(fā)明的所有實(shí)施例的方法中；圖3示出了在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的方法中，如何控制空氣體積的流程圖；圖4原理性地示出了在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的方法中，所用的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖5原理性地示出了在本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的方法中，所用的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；以及圖6原理性地示出了在本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的方法中，所用的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
在向地板2安裝每個(gè)設(shè)備7時(shí)，一組支持部件8通過螺栓安裝在地板2的預(yù)定位置上，它們是固定不動(dòng)的。然后，設(shè)備7安裝在支持部件8之上。同樣也可以使用可移動(dòng)的帶輪子的支持部件8。
每個(gè)設(shè)備7都有一個(gè)機(jī)箱，其上有一個(gè)空氣入口7A和一個(gè)空氣出口7B，它們分別穿過設(shè)備機(jī)箱的底盤和頂板。風(fēng)扇7F安排在機(jī)箱內(nèi)空氣出口7B的下面。風(fēng)扇7F在設(shè)備7的運(yùn)行過程中也一直運(yùn)行，以便形成設(shè)備機(jī)箱內(nèi)的空氣通路，包括空氣入口和空氣出口。如圖中所見到的那樣，發(fā)熱元件7H安排在機(jī)箱的空氣通路上。
地板2上還安裝了空調(diào)器所含的室內(nèi)單元11。室內(nèi)單元11有一個(gè)機(jī)箱，其上有一個(gè)空氣入口11A和一個(gè)空氣出口11B，它們分別穿過機(jī)箱的頂板和底盤。房?jī)?nèi)熱交換器12和房?jī)?nèi)風(fēng)扇13安排在機(jī)箱內(nèi)的空氣入口11A和空氣出口11B之間。房?jī)?nèi)風(fēng)扇允許房間空間1里的空氣被吸入到機(jī)箱內(nèi)，以流過房?jī)?nèi)熱交換器12，通過空氣出口11B排出到外面。
室外單元14安裝在側(cè)壁3的外面。室外單元14和室內(nèi)單元11一起形成空氣調(diào)節(jié)器。室外單元14有一個(gè)機(jī)箱，其上有一個(gè)空氣入口14A和一個(gè)空氣出口14B，二者形成在機(jī)箱壁上。房外熱交換器15和房外風(fēng)扇16安裝在機(jī)箱內(nèi)的空氣入口14A和空氣出口14B之間。進(jìn)一步，壓縮機(jī)17和擴(kuò)張閥18安裝在室外單元14的機(jī)箱上。
房外風(fēng)扇16允許房外空氣通過空氣入口14A被吸入到機(jī)箱內(nèi)，并且允許吸入的空氣流過房外熱交換器15，然后，通過空氣出口14B流到機(jī)箱外面。
房外熱交換器15的一端，經(jīng)由管子連接到壓縮機(jī)17的泄放口。同樣，房?jī)?nèi)熱交換器12的一端，經(jīng)由擴(kuò)張閥18連接到房外熱交換器15的另一端。進(jìn)一步，壓縮機(jī)的吸入口經(jīng)由管子連接到房?jī)?nèi)熱交換器12的另一端。經(jīng)由上述連接，完成空調(diào)器的制冷循環(huán)。
當(dāng)壓縮機(jī)17開始運(yùn)行時(shí)，致冷劑從壓縮機(jī)17中釋放出來，在房外熱交換器15，擴(kuò)張閥18，房?jī)?nèi)熱交換器12之間形成致冷循環(huán)，并且流回到壓縮機(jī)17中。在致冷循環(huán)中，房外熱交換器15做為凝結(jié)器，房?jī)?nèi)熱交換器12做為蒸發(fā)器。
當(dāng)房?jī)?nèi)風(fēng)扇13開始工作時(shí)，房間空間1的空氣通過空氣入口11A，被吸入到室內(nèi)單元11的機(jī)箱內(nèi)。吸入機(jī)箱內(nèi)的空氣，由房?jī)?nèi)熱交換器12冷卻，然后，冷卻了的空氣通過空氣出口11B排出到機(jī)箱外。
與空氣出口11B對(duì)應(yīng)的開口2A位于地板2上室內(nèi)單元11的下面。類似地，開口2B位于地板2上每個(gè)設(shè)備7的下面?？諝怏w積速率控制單元20安裝在每個(gè)開口2B上，以控制流經(jīng)開口2B的空氣體積。
流過室內(nèi)單元11的空氣出口11B的冷空氣通過地板2的開口2A，被吹入到雙層地板結(jié)構(gòu)的自由空間6之中，然后通過地板2的開口2B被吹入到支持部件8中。如圖中所見的那樣，支持部件8有一個(gè)機(jī)箱，其上有開口8A，開口8B和開口8C，分別安裝在底盤，頂板和側(cè)壁上。開口8A和8B與地板2的開口2B和設(shè)備7機(jī)箱內(nèi)的空氣入口7A相對(duì)應(yīng)。
溫度傳感器31安排在雙層地板結(jié)構(gòu)的自由空間6(空氣通路)中，位于開口2A的附近。流自室內(nèi)單元11，流到自由空間6的冷空氣的溫度Ta由溫度傳感器31來檢測(cè)。
類似地，溫度傳感器32安排在設(shè)備7的機(jī)箱里，位于空氣入口7A的附近，以檢測(cè)通過空氣入口7A，流進(jìn)設(shè)備7機(jī)箱里的空氣溫度Tb。進(jìn)一步，溫度傳感器33安裝在設(shè)備7的空氣出口7B的附近。當(dāng)然，溫度傳感器33用于檢測(cè)流出空氣出口7B的空氣溫度Tc。
圖2是圖1所示系統(tǒng)內(nèi)的控制電路的方塊圖。從圖中可以看出，連接到控制器40的是壓縮機(jī)17的馬達(dá)17M，房外風(fēng)扇16的馬達(dá)16M，房?jī)?nèi)風(fēng)扇13的馬達(dá)13M，每個(gè)空氣體積控制單元20，溫度傳感器31，每個(gè)溫度傳感器32，每個(gè)溫度傳感器33，以及運(yùn)算單元41?？刂破?0用作根據(jù)運(yùn)算單元41的指示，控制馬達(dá)17M，16M和13M的運(yùn)行，以開始或者停止運(yùn)行圖1中的系統(tǒng)。控制器40同樣還給體積控制單元20發(fā)送指示，以根據(jù)由溫度傳感器31，32和33檢測(cè)到的溫度，控制流入設(shè)備7的空氣體積。
操作設(shè)備7時(shí)，安裝在設(shè)備7機(jī)箱內(nèi)的風(fēng)扇7F也一直在運(yùn)行。當(dāng)運(yùn)算單元41指示開始運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，壓縮機(jī)17和室外單元14的房外風(fēng)扇16開始運(yùn)行。同時(shí)，室內(nèi)單元的房?jī)?nèi)風(fēng)扇13也開始運(yùn)行。
房間空間1的空氣通過空氣入口11A被吸入到室內(nèi)單元11，并且在室內(nèi)單元11中冷卻。冷卻了的空氣作為冷空氣，通過空氣出口11B和與之對(duì)應(yīng)的地板2的開口2B釋放到雙層地板結(jié)構(gòu)的自由空間6中。流入到自由空間6的冷空氣流過開口2B，支持部件8和空氣入口7A，進(jìn)入到設(shè)備7的機(jī)箱內(nèi)，如圖1所示，是設(shè)備7中風(fēng)扇7F的運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果。流入到設(shè)備7機(jī)箱內(nèi)的冷空氣吸收了發(fā)熱元件7H的熱量，然后，釋放到房間空間1中。釋放到房間空間1中的空氣再次作為房?jī)?nèi)風(fēng)扇11的運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果，被吸入到室內(nèi)單元11中，然后，冷卻了的空氣釋放到雙層地板結(jié)構(gòu)的自由空間6(空氣通路)中，如上面所述的那樣。
應(yīng)該注意到設(shè)備7的風(fēng)扇7F的空氣吹動(dòng)體積大于設(shè)備7通過地板2和支持部件8吸入的空氣體積。由于風(fēng)扇7F的額外吹動(dòng)體積，釋放到房間空間1的空氣部分地通過支持部件的開口8C，被吸入到設(shè)備7的機(jī)箱中。
如上面所描述的，從設(shè)備7釋放到房間空間1的空氣部分地通過開口8C，流進(jìn)支持部件8中，然后，和流過開口2B，8A和8B的空氣結(jié)合到一起，被引入到設(shè)備7的機(jī)箱中，冷卻產(chǎn)熱元件7H。應(yīng)該注意到的是，產(chǎn)熱元件7H由兩股空氣流來冷卻，例如，流過地板2的開口2B的空氣流和另一股流過開口8C的空氣流。自然，流過開口8C的空氣流的存在使得能夠減少室內(nèi)單元11的空氣流量。換句話說，室內(nèi)單元11的房?jī)?nèi)風(fēng)扇13被減小了，使得設(shè)備費(fèi)用降低。同樣還可以壓縮房?jī)?nèi)風(fēng)扇13的能耗，降低運(yùn)行費(fèi)用。
同樣還應(yīng)該注意到的是，由于從設(shè)備7釋放的空氣部分地再循環(huán)進(jìn)入設(shè)備7的機(jī)箱中，因此從不同設(shè)備7釋放的空氣流的溫度都是一樣的，使得房間空間1內(nèi)的溫度分布很均勻。
如果從設(shè)備7產(chǎn)生的熱量比較小，則可能使低溫空氣流進(jìn)入房間空間1。但是，實(shí)際上進(jìn)入房間空間1的空氣流在某種程度上由于釋放進(jìn)設(shè)備7機(jī)箱里的空氣的部分再循環(huán)作用而變暖，使得不必?fù)?dān)心進(jìn)入房間空間的低溫空氣流。換距話說，本發(fā)明能夠防止被冷卻的外部空氣引起房間里的人的冷的感覺。從而可以使房間空間1的環(huán)境維持在一個(gè)比較舒適的情況下。
如上面所指出的那樣，從設(shè)備7釋放的空氣流的溫度高于現(xiàn)有的系統(tǒng)。自然，吸入到室內(nèi)單元11的溫度同樣也高于過去。使得室內(nèi)單元11的房?jī)?nèi)熱交換器12能夠提高致冷劑與吸入到室內(nèi)單元11的空氣流的熱交換效率。提高了的熱交換效率能夠節(jié)省運(yùn)行房?jī)?nèi)熱交換器12的能量，使得能耗和運(yùn)行費(fèi)用降低。
圖3示出了在本發(fā)明中，如何控制空氣流動(dòng)速率的流程圖。如流程圖所示，流自室內(nèi)單元11的冷空氣的溫度Ta由溫度傳感器31在步驟101檢測(cè)。然后，引入到設(shè)備7的空氣流的溫度Tb由溫度傳感器32在步驟102檢測(cè)。進(jìn)一步，釋放自設(shè)備7的空氣流的溫度Tc由溫度傳感器33在步驟103檢測(cè)，然后在步驟104計(jì)算由溫度傳感器32檢測(cè)到的溫度Tb和由溫度傳感器33檢測(cè)到的溫度Tc之間的溫度差ΔTbc。
最后，流過空氣體積控制單元20的空氣體積由步驟105根據(jù)由溫度傳感器31檢測(cè)到的溫度Ta，上面計(jì)算的溫度差值ΔTbc，以及房間空間1的溫度Ts來控制。在此步驟中，從設(shè)備7釋放的空氣流的溫度，按照需要進(jìn)行控制，使得能夠基于事先設(shè)置在運(yùn)算單元41中的設(shè)定值，在房間空間1內(nèi)保持一個(gè)最優(yōu)的溫度分布。
圖4示出了用在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的方法中的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)。圖4的系統(tǒng)基本上與圖1的系統(tǒng)相同，但是圖1實(shí)施例中支持部件8頂板上的開口8B在圖4中的實(shí)施例中沒有，并且圖4實(shí)施例中機(jī)箱的空氣入口7A安裝在側(cè)壁上，而不象圖1實(shí)施例那樣安裝在機(jī)箱的底盤上。
在圖4實(shí)施例中，引入到雙層地板結(jié)構(gòu)自由空間的冷空氣經(jīng)過空氣體積控制單元20，開口2B和8A，流入支持部件8。進(jìn)一步，支持部件8里的冷空氣經(jīng)過開口8C流入到房間空間1，并且，然后被吸入到設(shè)備7機(jī)箱的空氣入口7A中。引入到機(jī)箱中的冷空氣吸收了安裝在機(jī)箱上的產(chǎn)熱元件7H的熱量，并且，然后釋放到房間空間1中。釋放進(jìn)入到房間空間1的空氣流部分地加入到流經(jīng)支持部件8的開口8C流入到設(shè)備7的空氣入口的空氣流中。在這種方式下，釋放到房間空間1的空氣流部分地再循環(huán)到設(shè)備7的機(jī)箱中，以產(chǎn)生如圖1中系統(tǒng)那樣的顯著效率。
圖5示出了用在本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的方法中的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)。圖5的系統(tǒng)基本上與圖1的系統(tǒng)相同，但是支持部件8沒有安裝任何開口，并且圖5實(shí)施例中設(shè)備7機(jī)箱的空氣入口7A安裝在側(cè)壁上，與圖4實(shí)施例相同，而不象圖1實(shí)施例那樣安裝在設(shè)備7機(jī)箱的底盤上。進(jìn)一步，地板2的開口2B在圖1實(shí)施例中正好位于支持部件8的下面，而在圖5實(shí)施例中，被移動(dòng)到支持部件8的側(cè)壁之外。當(dāng)然，空氣體積控制單元20也隨開口2B一起移動(dòng)了位置。
在圖5實(shí)施例中，引入到雙層地板結(jié)構(gòu)自由空間的冷空氣經(jīng)過空氣體積控制單元20和開口2B，流入房間空間1。進(jìn)一步，房間空間1里的冷空氣經(jīng)過空氣入口7A流入到設(shè)備7的機(jī)箱內(nèi)。引入到機(jī)箱里的冷空氣吸收了安裝在機(jī)箱上的產(chǎn)熱元件7H的熱量，并且然后，釋放到房間空間1中。釋放進(jìn)入到房間空間1的空氣流部分地加入到流經(jīng)開口2B流入到設(shè)備7的空氣入口7A的空氣流中。在這種方式下，釋放到房間空間1的空氣流部分地再循環(huán)到設(shè)備7的機(jī)箱中，以產(chǎn)生如圖1中系統(tǒng)那樣的顯著效率。
圖6示出了用在本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的方法中的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)。圖6的系統(tǒng)基本上與圖1的系統(tǒng)相同，但是支持部件8沒有象圖1中實(shí)施例那樣在底盤上安裝開口8A，并且圖1中地板2的開口2B正好位于支持部件8的下面，而在圖6實(shí)施例中，開口2B被移動(dòng)到支持部件8的側(cè)壁之外。當(dāng)然，空氣體積控制單元20也隨開口2B一起移動(dòng)了位置。
圖6實(shí)施例中，引入到雙層地板結(jié)構(gòu)自由空間的冷空氣經(jīng)過空氣體積控制單元20和開口2B，流入房間空間1。進(jìn)一步，房間空間1里的冷空氣經(jīng)過開口8C流入到支持部件8中，并且，然后經(jīng)過開口8B和空氣入口7A流入到設(shè)備7的機(jī)箱里。引入到機(jī)箱里的冷空氣吸收了安裝在機(jī)箱上的產(chǎn)熱元件7H的熱量，并且，然后釋放到房間空間1中。釋放進(jìn)入到房間空間1的空氣流部分地加入到流經(jīng)開口2B流向支持部件8的開口8C的空氣流中。進(jìn)一步，合并起來的空氣流流經(jīng)開口8B和空氣入口7A，流入到設(shè)備7的機(jī)箱中。在這種方式下，釋放到房間空間1的空氣流部分地再循環(huán)到設(shè)備7的機(jī)箱中，以產(chǎn)生如圖1中系統(tǒng)那樣的顯著效率。
在上面所述的各種實(shí)施例中，支撐著設(shè)備7的支持部件8直接與地板2接觸。但是，也可以取消支持部件8，使得設(shè)備7直接與地板2接觸。
熟悉本領(lǐng)域的人可以認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的其它優(yōu)勢(shì)和修改。因此，本發(fā)明在廣義上不限于上面所描述的細(xì)節(jié)以及給出的示范。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改。因此本發(fā)明受下面的權(quán)利要求
保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種空氣調(diào)節(jié)方法，包含以下步驟把空調(diào)器(11)產(chǎn)生的冷空氣吹入到地板(2)下面的空氣通路(6)中；通過地板(2)的開口(2b)，將冷空氣從所說的空氣通路(6)中直接或者間接地吸入到地板(2)上的設(shè)備(7)中；把引入到所說的設(shè)備(7)中的冷空氣釋放到房間的自由空間(1)中；以及把房間里的空氣吸入到設(shè)備(7)中，其特征在于，通過風(fēng)扇裝置將冷空氣和房間里的空氣一起吸入到設(shè)備(7)中。
2.如權(quán)利要求
1中所說的方法，其特征在于，從所說的設(shè)備(7)中釋放出來到房間的自由空間(1)的空氣部分地再循環(huán)進(jìn)入設(shè)備(7)中。
3.如權(quán)利要求
1中所說的方法，其特征在于，所說的冷空氣通過把所說的房間里的空氣吸入到所說的空調(diào)器中來制備。
4.如權(quán)利要求
1中所說的方法，其特征在于所說的設(shè)備(7)由直接與所說的地板(2)接觸的支持部件(8)來支撐；所說的空氣通路中的冷空氣通過所說的地板(2)和所說的支持部件(8)，被引入到所說的設(shè)備(7)中；以及所說的房間中的空氣通過支持部件(8)，被引入到設(shè)備(7)中。
5.如權(quán)利要求
1中所說的方法，其特征在于所說的設(shè)備(7)由直接與所說的地板(2)接觸的支持部件(8)來支撐；以及所說的空氣通路(6)中的冷空氣通過所說的地板(2)和所說的支持部件(8)，被引入到所說的設(shè)備(7)中，并且引入到支持部件(8)中的冷空氣被引入到房間的自由空間(1)中，然后和房間里的空氣一起再次被引入到設(shè)備(7)中。
6.如權(quán)利要求
1中所說的方法，其特征在于所說的設(shè)備(7)由直接與所說的地板(2)接觸的支持部件(8)來支撐；以及所說的空氣通路(6)中的冷空氣通過所說的地板(2)，被引入到房間的自由空間(1)中，并且引入到房間的自由空間(1)中的冷空氣和房間里的空氣一起再次被引入到設(shè)備(7)中。
7.如權(quán)利要求
1中所說的方法，其特征在于所說的設(shè)備(7)由直接與所說的地板(2)接觸的支持部件(8)來支撐；所說的空氣通路(6)中的冷空氣被引入到房間的自由空間(1)中；以及被引入到房間的自由空間中的冷空氣和房間里的空氣一起被引入到支持部件(8)中，然后引入到設(shè)備(7)中。
8.如權(quán)利要求
1中所說的方法，其特征在于流經(jīng)地板(2)的冷空氣的體積受到控制，以控制從設(shè)備(7)中釋放到房間的自由空間(1)里的空氣溫度。
專利摘要
本發(fā)明涉及裝有強(qiáng)迫氣冷設(shè)備的機(jī)房的空調(diào)方法，從空調(diào)器的室內(nèi)單元(11)中產(chǎn)生的冷空氣被吹入到設(shè)備(7)之下的地板(2)下面的空氣通路里。吹入到空氣通路(6)的冷空氣通過地板(2)的開口(2b)，被引入到設(shè)備(7)中。吹入到設(shè)備(7)中的冷空氣釋放到房間的自由空間(1)中。進(jìn)一步，釋放到房間自由空間里的空氣流部分地再被引入到設(shè)備(7)中。
文檔編號(hào)F24F3/00GKCN1109854SQ96104927
公開日2003年5月28日 申請(qǐng)日期1996年5月2日
發(fā)明者中里秀明, 羽山広文, 木下學(xué), 中尾正喜 申請(qǐng)人:Ntt動(dòng)力和建筑設(shè)施株式會(huì)社, 日本電信電話株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan