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Abstract

本发明实施例公开了一种热交换装置，包括热交换芯、内循环风机、外循环风机、埋管、控制阀及导管，所述热交换芯包括壳体、内循环通道及外循环通道，所述壳体开设内循环进风口、内循环出风口、外循环进风口及外循环出风口，所述内循环进风口、内循环风机、内循环通道及所述内循环出风口组成内循环风道，所述导管连接所述外循环通道与所述外循环进风口，所述导管开设一地热管接口与所述埋管连接，所述控制阀设在所述外循环进风口与所述地热管接口之间。本发明实施例还公开了一种包括所述热交换装置的机柜。

Description

一种热交换装置及机柜
技术领域
本发明涉及热交换技术领域，特别涉及一种热交换装置及具有该热交换装置的机柜。
背景技术
现有技术的户外热交换机柜，电子设备安装在机柜内部，与外界空间隔离，需要通过热交换器换热，热交换器通过冷、热空气气流在层叠交错而又相互隔绝的两个流通通道中流动，通过热气流与通道表面的对流交换、通道与通道间的传导换热、冷气流与通道表面的对流换热三个阶段实现冷热气流的热交换，保障电子设备所在机柜内空间的温度满足设备长期使用的条件。
如图1所示，现有的户外热交换机柜包括设备舱10及热交换舱20，所述设备舱10用于安装电子或电信设备12，所述热交换舱20用于安装热交换装置，所述热交换装置包括内循环风机22、外循环风机24及换热器芯26，所述换热器芯26设置在所述内循环风机22及外循环风机24之间，所述热交换芯包括内循环通道262和外循环通道264。在所述热交换舱20中设有内循环进风口、内循环出风口、外循环进风口及外循环出风口，所述热交换芯包括一个壳体，所述外循环出风口开设在所述壳体左侧上方，位于机柜外部，作为外部空气循环的出风口；所述内循环出风口开设在所述壳体的右侧下方，位于机柜内部，作为内部空气循环的出风口。所述外循环进风口、外循环通道264、外循环风机24及外循环出风口组成外循环风道，引入外界的冷空气进行热交换；所述内循环进风口、内循环通道262、内循环风机22及内循环出风口组成内循环风道，引入机柜内的热空气，与所述外循环风道引入的冷空气在所述热交换芯中进行热交换。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：外循环的空气依赖于室外的环境温度，在温度范围宽的气候，存在明显的缺陷。高温环境下，为了达到满足设备可靠工作的温度，提高制冷量，势必提高风机的转速，加大能耗，增大系统噪声；而在低温过程，特别是低温-33℃，甚至-45℃情况，光依靠关闭外循环风机，给设备保温是不够的，还要启动系统的加热功能，比如采用加热板，加热器等，从而增加了系统能耗。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种热交换装置及机柜，可以在热交换过程中减少系统能耗。
一种热交换装置，包括热交换芯、内循环风机、外循环风机、埋管、控制阀及导管，所述热交换芯包括壳体、内循环通道及外循环通道，所述壳体开设内循环进风口、内循环出风口、外循环进风口及外循环出风口，所述内循环进风口、内循环风机、内循环通道及所述内循环出风口组成内循环风道，所述导管连接所述外循环通道与所述外循环进风口，所述导管开设一地热管接口与所述埋管连接，所述控制阀设在所述外循环进风口与所述地热管接口之间，当温度高时，开启所述控制阀，外界冷空气及所述埋管引入的地热通过所述导管进入所述换热芯的外循环通道与所述内循环风道进行热交换；当温度低时，关闭所述控制阀，所述埋管引入的地热通过所述导管及外循环通道与所述内循环风道进行热交换。
一种机柜，包括设备舱及热交换舱，所述设备舱用于安装电子设备，所述热交换舱用于安装热交换装置，所述热交换装置包括热交换芯、内循环风机、外循环风机、埋管、控制阀及导管，所述热交换芯包括壳体、内循环通道及外循环通道，所述壳体开设内循环进风口、内循环出风口、外循环进风口及外循环出风口，所述内循环进风口、内循环风机、内循环通道及所述内循环出风口组成内循环风道，所述导管连接所述外循环通道与所述外循环进风口，所述导管开设一地热管接口与所述埋管连接，所述控制阀设在所述外循环进风口与所述地热管接口之间，当温度高时，开启所述控制阀，外界冷空气及所述埋管引入的地热通过所述导管进入所述换热芯的外循环通道与所述内循环风道进行热交换；当温度低时，关闭所述控制阀，所述埋管引入的地热通过所述导管及外循环通道与所述内循环风道进行热交换。
本发明实施例提供的热交换装置及机柜通过所述埋管引入地热与内循环风道引入的空气进行热交换，可有效利用地热资源，在低温情况时控制阀关闭，使用地热可给机柜保温，不必使用额外的加热系统；在高温情况时控制阀开启，引入地热及外界空气给机柜降温，降低高温环境下的能耗。
附图说明
图1为现有技术中户外热交换机柜的结构示意图；
图2为本发明实施例具有热交换装置的机柜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例的进行详细描述。
请参照图2，本发明实施例具有热交换装置的机柜包括设备舱50及热交换舱60，所述设备舱50用于安装电子或电信设备52，所述热交换舱50用于安装热交换装置，所述热交换装置包括内循环风机62、外循环风机64及换热器芯70，所述换热器芯70设置在所述内循环风机62及外循环风机64之间，所述热交换芯包括内循环通道72和外循环通道74。在所述热交换舱60中设有内循环进风口、内循环出风口、外循环进风口及外循环出风口，所述热交换芯70包括一个壳体71，所述外循环出风口开设在所述壳体71左侧上方，位于机柜外部，作为外部空气循环的出风口；所述内循环出风口开设在所述壳体71的右侧下方，位于机柜内部，作为内部空气循环的出风口。所述外循环进风口、外循环通道74、外循环风机64及外循环出风口组成外循环风道，引入外界的冷空气进行热交换；所述内循环进风口、内循环通道72、内循环风机62及内循环出风口组成内循环风道，引入机柜内的热空气，与所述外循环风道引入的冷空气在所述热交换芯中进行热交换。所述外循环通道74与所述外循环进风口之间通过一导管78连接，所述导管78开设一地热管接口82，所述地热管接口82用于与埋入地底的埋管80连接，所述埋管80通过与地源、水路或风管输送系统连接引入地热(热源或冷源)，具体可通过一地源热泵传送的地热转换为空气(热风或冷风)或水(热水或冷水)，然后与内循环风道进行热交换。所述地热管接口82也可直接设在所述外循环通道74上，即所述埋管80与所述外循环通道74通过所述地热管接口82直接连接。
地源热泵是利用水源热泵的一种形式，它是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。本发明实施例以通过所述埋管80将地热转换为热风或冷风为例进行说明。
所述地热管接口82与所述外循环进风口之间设有一控制阀90，用于控制外界冷空气进入所述外循环风道，当开启所述控制阀90时，外界冷空气可以进入通过所述导管78进入所述换热芯70的外循环通道74，从而与所述地热管接口82引入的地热一起进入所述外循环风道；当关闭所述控制阀90时，外界冷空气就不能进入所述外循环风道，此时只有所述地热管接口82引入的地热与所述内循环风道进行热交换。具体实施时，当温度高时，可通过开启所述控制阀90以启动埋地环路，利用土壤的较为恒定的地热资源，提供低温空气，与通过所述导管78引入的外界冷空气一起与所述内循环通道进行热交换，相比现有技术可以更多的引入冷空气，加强与内循环通道热交换的效果，而且不必提高风机的转速，可以节省能耗；当温度低时，可通过关闭所述控制阀90以关闭埋地环路，通过所述地热管接口82引入的埋地环路的高温空气与所述内循环通道进行热交换，相比现有技术不需要另外开启加热系统，充分利用地热资源为机柜内的电子或电信设备提供保温功能，有效节省了能耗。
本发明实施例在高温情况下利用土壤的恒温给机柜制冷，冬季情况下为机柜加热，与现有方案相比，外循环进口温度较为恒定，为散热或制冷所需的能耗降低，具有节能的效果；可以利用埋地的地热资源，进行换热(或制冷)，可以实现低噪声；利用埋地空间，没有显著增加机柜的体积，结构紧凑。在另一实施例中，可通过所述埋管80将地热转换为热水或冷水，当由于温度低关闭所述控制阀90时，由于热水主要通过热泵传送，可同时关闭所述外循环风机64，以降低能耗。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种热交换装置，包括热交换芯、内循环风机、外循环风机、埋管、控制阀及导管，所述热交换芯包括壳体、内循环通道及外循环通道，所述壳体开设内循环进风口、内循环出风口、外循环进风口及外循环出风口，所述内循环进风口、内循环风机、内循环通道及所述内循环出风口组成内循环风道，所述导管连接所述外循环通道与所述外循环进风口，所述导管开设一地热管接口与所述埋管连接，所述控制阀设在所述外循环进风口与所述地热管接口之间，当温度高时，开启所述控制阀，外界冷空气及所述埋管引入的地热通过所述导管进入所述热交换芯的外循环通道与所述内循环风道进行热交换；当温度低时，关闭所述控制阀，所述埋管引入的地热通过所述导管及外循环通道与所述内循环风道进行热交换。
2.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于：所述埋管引入的地热通过所述导管及外循环通道与所述内循环风道进行热交换，其中，所述外循环通道与所述外循环出风口通过所述埋管引入的地热与所述内循环风道引入机柜内的空气进行热交换。
3.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于：所述埋管以垂直埋管或水平埋管的方式埋入地底。
4.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于：相对于内循环风道而言，所述埋管引入的地热为热风或冷风。
5.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于：所述埋管引入的地热为热水或冷水，当温度低时，关闭所述控制阀时同时关闭所述外循环风机。
6.一种机柜，包括设备舱及热交换舱，所述设备舱用于安装电子设备，所述热交换舱用于安装热交换装置，所述热交换装置包括热交换芯、内循环风机、外循环风机、埋管、控制阀及导管，所述热交换芯包括壳体、内循环通道及外循环通道，所述壳体开设内循环进风口、内循环出风口、外循环进风口及外循环出风口，所述内循环进风口、内循环风机、内循环通道及所述内循环出风口组成内循环风道，所述导管连接所述外循环通道与所述外循环进风口，所述导管开设一地热管接口与所述埋管连接，所述控制阀设在所述外循环进风口与所述地热管接口之间，当温度高时，开启所述控制阀，外界冷空气及所述埋管引入的地热通过所述导管进入所述热交换芯的外循环通道与所述内循环风道进行热交换；当温度低时，关闭所述控制阀，所述埋管引入的地热通过所述导管及外循环通道与所述内循环风道进行热交换。
7.如权利要求6所述的机柜，其特征在于：所述埋管引入的地热通过所述导管及外循环通道与所述内循环风道进行热交换，包括：所述外循环通道与所述外循环出风口通过所述埋管引入的地热与所述内循环风道引入机柜内的空气进行热交换。
8.如权利要求6所述的机柜，其特征在于：所述埋管以垂直埋管或水平埋管的方式埋入地底。
9.如权利要求6所述的机柜，其特征在于：相对于内循环风道而言，所述埋管引入的地热为热风或冷风。
10.如权利要求6所述的机柜，其特征在于：所述埋管引入的地热为热水或冷水，当温度低时，关闭所述控制阀时同时关闭所述外循环风机。
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