CN101303206A - 一种节能型通讯基站方舱散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型通讯基站方舱散热装置，包括由若干根热管组成的热管束，所述热管的蒸发段和冷凝段分别位于方舱的内部和外部，在方舱的外部设有水箱，在水箱内装有水，热管的冷凝段置于水箱内的水面下方。本发明是将热管的冷凝段置于室外的水箱的水面下端，热管内工质在蒸发段吸收方舱内发热源产生的热量，并将热量带到伸入水箱中水面下端的冷凝段，工质冷凝，向水箱里的水放热，然后水再通过水箱的壁面以及壁面上的散热肋片与空气进行对流换热，从而达到迅速散热的目的，因此此装置具有结构简单，维护工作量小，低能耗，不污染环境的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于通讯基站的散热装置，特别是涉及一种利用热管进行快速热传递并结合水箱蓄冷的散热效率高、速度快的散热装置。
背景技术
在现有的通讯基站方舱散热装置中，最常见的是利用空调进行温度控制，实现热量的转移。使用蒸汽压缩制冷循环，制冷剂经过室内的蒸发器，吸收室内热量蒸发，后被压缩机压缩，然后在室外冷凝器中释放热量，再通过节流装置进入蒸发器，进行循环，达到热量转移的效果。而这种制冷装置存在的问题是耗能大，结构相对复杂，而且价格高，维护工作量较多，一旦停电便不能制冷，影响了通讯机房的散热，并且目前使用的制冷剂多为氟利昂，对环境保护有影响。
热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内液态工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度、阻力损失小、结构紧凑、工作可靠和维护费用少等多种优点。例如中国专利(专利号：02219638.2)公开了一种“通讯机站热管散热器”，它包括热管、翅片及鞍座，热管与金属鞍座之间为良好接触的嵌接或焊接，翅片套装在热管的冷凝段上。具有可散掉较大的发热量的优点；再如中国专利(专利号：200720036156.0)公开了一种“机房用空气热交换装置”，由若干平行排列的回型重力热虹吸管组成，回型重力热虹吸管的上端连通热管集气器，下端连通热管集液器，回型重力热虹管的下部为蒸发段，上部为冷凝段，蒸发段是把多根热管排列在同一个平面上构成辐射板，冷凝段管体采用差排布置，在冷凝段的管体上设有换热肋片，蒸发段与冷凝段间为绝热段，管体外套绝热材料层，回型重力热虹吸管内充有工作液，此专利依靠工作液在蒸发段和冷凝段间蒸发和冷凝从而实现热交换，不需消耗压缩机或者水泵的能量。
随着移动通讯的飞速发展，通讯基站的分布日益广泛，上述散热装置的缺点是直接利用室内外温差进行热量传递，而昼间室内外温差明显减小，尤其是在环境极为酷热的沙漠地区更为如此，沙漠酷热地区室内外温差很小，限制了热管热量传递的有效时间和效率。
发明内容
本发明针对上述的不足，提供了一种改进的基站方舱散热装置，该装置是将热管的蒸发段置于方舱内，将热管的冷凝段置于室外的水箱的水面下端，热管内工质在蒸发段吸收方舱内发热源产生的热量，并将热量传递到伸入水箱中水面下端的冷凝段，工质冷凝，向水箱里的水放热，然后水再通过水箱的壁面以及壁面上的散热肋片与空气进行对流换热，从而达到迅速散热的目的。此外，水箱中的水还因为昼夜间有温差而起到蓄冷的作用，从而增大了昼间热管应用时两端的温差，强化了热管在昼间的换热能力，延长了热管运行有效时间，提高了散热效率，适用范围更加广泛。此装置还具有结构简单，维护工作量小，低能耗，不污染环境的优点。
本发明的技术方案是这样实现的：一种节能型通讯基站方舱散热装置，包括由若干根热管组成的热管束，所述热管的蒸发段和冷凝段分别位于方舱的内部和外部，在方舱的外部设有水箱，在水箱内装有水，热管的冷凝段置于水箱内的水面下方。
为了使水箱快速散热，作为优选，在水箱上部的外表面上设有散热装置。
作为优选，所述的散热装置为热管的冷凝段上方的设于水箱外表面的散热肋片。
作为优选，所述的散热装置为设于水箱上部的热管，所述热管的蒸发段置于水箱内的水面下方，热管的冷凝段置于水箱的外部。
作为优选，所述的水箱的下部设有保温层。
作为优选，所述的保温层包覆在水箱下部的外表面上，所述的保温层由聚氨酯发泡材料制成。
为增加室内热空气与热管蒸发段的传热面积，作为优选，在热管的蒸发段上设有换热翅片。
为增强冷凝效果，提高散热效率，作为优选，在热管的冷凝段上设有散热翅片。
为强制散热所需，作为优选，在方舱内设有用以增加热管蒸发段与空气换热量的风扇。
为强制散热所需，作为优选，在方舱外设有用以增加水箱壁面与空气换热量的风扇。
和现有的基站散热装置相比，本发明的核心设计思想是利用水箱中水温呈梯度分布的原理，即白天通过热管将方舱内的热量传入水箱内的下部低温区，吸收热量后的温度较高的水汇集在水箱内的上部，水箱的外部有帮助散热的肋片以进行水箱的快速散热。如在夜间或外部气温低于水箱的温度，则水箱能自行散热，冷水向下运动，热水向上运动，并且水箱内的水有蓄冷的作用，可使得在白昼时更加有利于基站方舱的散热；若水箱在白天阳光照射下，不仅在夜间蓄冷的水可以有助于方舱的散热，而且由于水箱的上部为热水，而上部的热水是不能向下运动的，因此阻止了外部热量的进入。本发明利用水箱内的水进行蓄冷及散热，从而增大了昼间热管应用时两端的温差，强化了热管在昼间的换热能力，延长了热管运行有效时间，提高了散热效率，适用范围更加广泛，即使在室内外温差较小的酷热的沙漠地区，仍能获得很好的散热效果。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例3的结构示意图；
图4为本发明实施例4的结构示意图；
图5为本发明实施例5的结构示意图；
图6为本发明实施例6的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式如下：
实施例1：如图1所示，本发明的一种节能型通讯基站方舱散热装置，包括由2根热管5组成的热管束，所述热管5的蒸发段77和冷凝段88分别位于方舱2的内部和外部，热管5内工质在带有翅片62的蒸发段77蒸发吸收方舱2内发热源1产生的热量，并将热量传递给热管5的冷凝段88。在方舱2的外部设有水箱3，在水箱3内装有水，热管5的冷凝段88置于水箱3内的水面下方。为了使水箱3能够快速散热，在水箱3上部的外表面上设有散热装置，所述的散热装置为热管5的冷凝段88上方的设于水箱3外表面的散热肋片4，所述的散热肋片4是多片逐层套装或整体成型的安装在水箱3的外表面。
为加强热管5与方舱2内热空气的换热效果，在热管5的蒸发段77上设有换热翅片62，为增强冷凝效果，在热管5的冷凝段88上设有散热翅片61，热管5内的液态工质在带有换热翅片62的蒸发段77蒸发以吸收方舱2内发热源1产生的热量，并将热量传递到处于水箱3水面下的带散热翅片61的冷凝段88。
水箱3里的水作为中间蓄热体，所蓄的热量最终通过水箱3的壁面及散热肋片4与空气进行换热，最终达散热目的。热管5的冷凝段88内的冷凝后的液态工质靠虹吸管的虹吸或者重力作用回流到蒸发段77，从而为蒸发段77提供液态工质，从而实现内部工质的循环。
水箱3可利用昼夜温差起到蓄冷的作用，为了更好的达到蓄冷的效果，所述的水箱3的下部设有保温层(图中未显示)，所述的保温层包覆在水箱3下部的外表面上，所述的保温层由聚氨酯发泡材料制成；因而增大了昼间热管5应用时两端的温差，强化了昼间的热量传递，可使得在白昼时更加有利于基站方舱2的散热。如在夜间或外部气温低于水箱3的温度，水箱3内的水则能自行散热，冷水向下运动，热水向上运动；若水箱3在白天阳光照射下，不仅在夜间蓄冷的水可以有助于方舱2的散热，而且由于水箱3的上部为热水，而上部的热水是不能向下运动的，因此阻止了外部热量的进入，具有隔热的作用。
实施例2：如图2所示，当方舱2内的温度过高，需要强制散热时，在方舱2内设有用以增加热管5蒸发段77与空气换热量的风扇7，风扇7增加蒸发段77表面附近的空气流动，形成强制对流以增加热管5与热空气的换热量。其它技术方案均与实施例1相同。
实施例3：如图3所示，当方舱2内的温度过高，需要强制散热时，在方舱2内设有用以增加热管5蒸发段77与空气换热量的风扇7，风扇7增加蒸发段77表面附近的空气流动，形成强制对流以增加热管5与热空气的换热量。而当水箱3内的水积蓄较多的热量需要及时快速的向空气散热时，需在水箱3外增设一散热用的风扇71，开启风扇71，加快水箱3壁面及散热肋片4周围的空气流动，达到及时散热的目的。其它技术方案均与实施例1相同。
实施例4：如图4所示，为了使水箱3内吸收热量的水能够快速散热，在水箱3上部的外表面上设有散热装置，所述的散热装置为设于水箱3顶部的两根热管6，所述热管6的蒸发段99置于水箱3内的水面下方，热管6的冷凝段22置于水箱3的外部。
为增强冷凝效果，在热管6的冷凝段22上设有散热翅片64，为加强热管6与水箱3内水的换热效果，在热管6的蒸发段99上设有换热翅片63，热管6内的液态工质在带有换热翅片63的蒸发段99蒸发以吸收水箱3内吸收方舱内热量后的水的热量，并将吸收的热量传递到处于水箱3外部的带散热翅片64的冷凝段22进行散热。如果水箱3外界空气的温度高于水箱3内的水的温度时，由于冷凝段22的液态工质无法冷凝，所以不能回流到蒸发段99，从而阻止了外部热量的进入，起到了隔热的作用。
其它技术方案均与实施例1相同。
实施例5：如图5所示，当方舱2内的温度过高，需要强制散热时，在方舱2内设有用以增加热管5蒸发段77与空气换热量的风扇7，风扇7增加蒸发段77表面附近的空气流动，形成强制对流以增加热管5与热空气的换热量。
其它技术方案均与实施例4相同。
实施例6：如图6所示，当方舱2内的温度过高，需要强制散热时，在方舱2内设有用以增加热管5蒸发段77与空气换热量的风扇7，风扇7增加蒸发段77表面附近的空气流动，形成强制对流以增加热管5与热空气的换热量。而当水箱3内的水积蓄较多的热量需要及时快速的向水箱外界空气散热时，需在水箱3外增设一散热用的风扇71，开启风扇71，加快水箱3壁面及热管6的冷凝段22周围的空气流动，达到及时散热的目的。其它技术方案均与实施例4相同。
Claims (10)
1、一种节能型通讯基站方舱散热装置，包括由若干根热管组成的热管束，所述热管的蒸发段和冷凝段分别位于方舱的内部和外部，其特征是：在方舱的外部设有水箱，在水箱内装有水，热管的冷凝段置于水箱内的水面下方。
2、根据权利要求1所述的一种节能型通讯基站方舱散热装置，其特征是：在水箱上部的外表面上设有散热装置。
3、根据权利要求2所述的一种节能型通讯基站方舱散热装置，其特征是：所述的散热装置为热管的冷凝段上方的设于水箱外表面的散热肋片。
4、根据权利要求2所述的一种节能型通讯基站方舱散热装置，其特征是：所述的散热装置为设于水箱上部的热管，所述热管的蒸发段置于水箱内的水面下方，热管的冷凝段置于水箱的外部。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的一种节能型通讯基站方舱散热装置，其特征是：所述的水箱的下部设有保温层。
6、根据权利要求5所述的一种节能型通讯基站方舱散热装置，其特征是：所述的保温层包覆在水箱下部的外表面上，所述的保温层由聚氨酯发泡材料制成。
7、根据权利要求1所述的一种节能型通讯基站方舱散热装置，其特征是：在热管的蒸发段上设有换热翅片。
8、根据权利要求1所述的一种节能型通讯基站方舱散热装置，其特征是：在热管的冷凝段上设有散热翅片。
9、根据权利要求1所述的一种节能型通讯基站方舱散热装置，其特征是：在方舱内设有用以增加热管蒸发段与空气换热量的风扇。
10、根据权利要求9所述的一种节能型通讯基站方舱散热装置，其特征是：在方舱外设有用以增加水箱壁面与空气换热量的风扇。
Priority Applications (1)
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| CNA2008100618954A CN101303206A (zh) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | 一种节能型通讯基站方舱散热装置 |
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