CN101772294A - 具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，包括柜体，其特征在于：所述柜体内部设有通过管路连接构成制冷系统回路的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流装置及蒸发器；所述蒸发器为具有制冷、热交换及蓄冷功能的新型蒸发器，它包括蒸发器壳体和接入制冷系统回路内的盘管，所述蒸发器壳体内设有盛装蓄能材料的密封腔体，而所述盘管就设置在该密封腔体内。本发明同目前常规的机柜相比，由于在内部设置了完善的制冷系统，故其自身就直接具备了制冷功能，适用于多种制冷需求场合，且由于新型蒸发器的安装运用，本发明还能够有效利用自然环境冷源以蓄冷和热交换的形式对机柜实施制冷，节能降耗，提高制冷效率。

Description

具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜

技术领域

本发明涉及一种具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜。

背景技术

随着工业控制和通信产业的发展，安装有大量电子元器件的机柜普遍面临亟需解决的控温问题。目前通常的解决方案是采用在机柜上安装制冷单元的方式，但这种方式需要在完整的机柜安装面上开设进出风孔，不仅破坏了机柜的整体性及密封性，还有可能使得柜体因开孔过大而导致柜体变形，影响柜体的外观整洁美观。同时整个安装过程复杂、成本较高，并且由于制冷单元进出风口暴露在空气中，不便于防雨、防尘，往往因外界环境影响较多，引发诸多故障。户外机柜的外挂制冷单元还经常面临被盗窃的危险。

同时，许多场合需要一年四季进行供冷，单纯的压缩制冷方式供冷能耗较大。在春、秋、冬季，通常户外环境温度会低于用冷点的温度，这种情况具备利用自然环境中的空气、水及土壤进行冷却的条件。

发明内容

本发明目的是：提供一种具备制冷、热交换及蓄冷功能的机柜，这种机柜适用于多种制冷需求场合，且能够有效利用自然环境进行冷却，节能降耗，提高制冷效率。

本发明的技术方案是：一种具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，包括柜体，其特征在于：所述柜体内部设有通过管路连接构成制冷系统回路的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流装置及蒸发器；所述蒸发器为具有制冷、热交换及蓄冷功能的新型蒸发器，它包括蒸发器壳体和接入制冷系统回路内的盘管，所述蒸发器壳体内设有盛装蓄能材料的密封腔体，而所述盘管就设置在该密封腔体内。

本发明中所述盘管进一步呈“U”形迂回设置于密封腔体内，形成一条完整的制冷剂流动通路。

本发明中所述蒸发器壳体外侧壁上进一步设有若干换热片。且所述换热片更进一步呈竖向平行间隔排布。

本发明中所述蒸发器壳体内固定有若干贯穿密封腔体的换热管。且所述换热管更进一步呈竖向平行间隔排布。

本发明中所述换热管与蒸发器壳体的接触部位优选密封焊接固定。

本发明中所述柜体进一步采用双层壳体，且柜体外壳和柜体内壳之间填充保温材料，所述蒸发器壳体固定在柜体内壳的内壁上，而所述冷凝器紧贴柜体外壳的内壁设置。

本发明中采用的压缩机、冷凝器、干燥过滤器和节流装置均为常规技术，它们各自的组成及工作原理均为本领域技术人员所熟知，故不再详述。

本发明的工作原理如下：

1、蓄冷独立系统启动：

在夜间或春、秋、冬季节气温较低时，本发明中的新型蒸发器内部蓄能材料以低温固态形式储存，并适时利用蓄能材料由固态变成液态释放潜热及显热来为机柜供冷。

2、热交换独立系统启动：

在机柜外部环境温度低于内部温度的情况下，新型蒸发器利用机柜内部温度与自然环境冷源之间的温度差进行热交换，从而为机柜供冷。

3、制冷独立系统启动：

当蓄冷及热交换方式满足不了冷却需求时，本发明中的压缩机启动，从新型蒸发器的盘管内吸入气态制冷剂并将其压缩成高温、高压状态后排入冷凝器内，制冷剂在冷凝器内放出热量后被冷却成高压液态经干燥过滤器干燥、节流装置节流后形成低温低压状态的制冷剂重新进入新型蒸发器的盘管内，制冷剂在盘管内吸收热量后转化成气态，再由压缩机吸入，如此反复，形成制冷循环。

本发明优点是：

1、本发明同目前常规的机柜相比，由于在内部设置了完善的制冷系统，故其自身就直接具备了制冷功能，适用于多种制冷需求场合，且由于新型蒸发器的安装运用，本发明还能够有效利用自然环境冷源以蓄冷和热交换的形式对机柜实施制冷，节能降耗，提高制冷效率。

2、本发明同目前常规的机柜相比，将制冷系统与机柜有机的结合为一体，省去了在机柜上安装外部制冷单元的麻烦，节约了安装成本，而且在一定程度上保持了机柜的完整性和密封性，能够有效减少机柜的故障发生率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明一种具体实施例的外部立体结构示意图；

图2为图1去除柜门后的立体结构示意图；

图3为图2去除柜体外壳和座体后的立体结构示意图；

图4为图1实施例中的新型蒸发器单独立体结构示意图；

图5为图4的另一角度立体结构示意图(且去除一侧壳面)。

其中：1、柜体；11、柜门；12、座体；101、柜体外壳；102、柜体内壳；2、压缩机；3、冷凝器；4、干燥过滤器；5、节流装置；6、蒸发器壳体；7、盘管；8、密封腔体；9、换热片；10、换热管。

具体实施方式

实施例：首先结合图1、图2、图3所示为本发明具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜的一种优选实施方式，其柜体1正面设有柜门11，而柜体1的底部是中空的座体12，且该柜体1采用双层壳体，柜体外壳101和柜体内壳102之间填充保温材料。所述柜体1的内部设有通过管路连接构成制冷系统回路的压缩机2、冷凝器3、干燥过滤器4、节流装置5及蒸发器，其中的压缩机2具体安置在柜体1的座体12内部，而冷凝器3则紧贴柜体外壳101的内壁设置。本实施例中的蒸发器采用具有制冷、热交换及蓄冷功能的新型蒸发器，具体结合图4、图5所示，该新型蒸发器包括蒸发器壳体6和接入制冷系统回路内的盘管7，所述蒸发器壳体6固定在柜体内壳102的内壁上，其内设有盛装蓄能材料的密封腔体8，而所述盘管7呈“U”形迂回设置于密封腔体8内，形成一条完整的制冷剂流动通路。而所述蒸发器壳体6外侧壁上则设有若干呈竖向平行间隔排布的换热片9。同时所述蒸发器壳体6内还固定有若干贯穿密封腔体的换热管10，所述换热管10与蒸发器壳体6的接触部位通过密封焊接固定，且这些换热管10也呈竖向平行间隔排布。

本实施例的工作原理如下：

1、蓄冷独立系统启动：

在夜间或春、秋、冬季节气温较低时，本实施例中的新型蒸发器内部蓄能材料以低温固态形式储存，并适时利用蓄能材料由固态变成液态释放潜热及显热来为机柜供冷。

2、热交换独立系统启动：

在机柜外部环境温度低于内部温度的情况下，新型蒸发器利用机柜内部温度与自然环境冷源之间的温度差进行热交换，从而为机柜供冷。

3、制冷独立系统启动：

当蓄冷及热交换方式满足不了冷却需求时，本实施例中的压缩机2启动，从新型蒸发器的盘管7内吸入气态制冷剂并将其压缩成高温、高压状态后排入冷凝器3内，制冷剂在冷凝器3内放出热量后被冷却成高压液态经干燥过滤器4干燥、节流装置5节流后形成低温低压状态的制冷剂重新进入新型蒸发器的盘管7内，制冷剂在盘管7内吸收热量后转化成气态，再由压缩机2吸入，如此反复，形成制冷循环。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，包括柜体(1)，其特征在于：所述柜体(1)内部设有通过管路连接构成制冷系统回路的压缩机(2)、冷凝器(3)、干燥过滤器(4)、节流装置(5)及蒸发器；所述蒸发器为具有制冷、热交换及蓄冷功能的新型蒸发器，它包括蒸发器壳体(6)和接入制冷系统回路内的盘管(7)，所述蒸发器壳体(6)内设有盛装蓄能材料的密封腔体(8)，而所述盘管(7)就设置在该密封腔体(8)内。

2.根据权利要求1所述的具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，其特征在于所述盘管(7)呈“U”形迂回设置于密封腔体(8)内，形成一条完整的制冷剂流动通路。

3.根据权利要求1所述的具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，其特征在于所述蒸发器壳体(6)外侧壁上设有若干换热片(9)。

4.根据权利要求3所述的具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，其特征在于所述换热片(9)呈竖向平行间隔排布。

5.根据权利要求1所述的具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，其特征在于所述蒸发器壳体(6)内固定有若干贯穿密封腔体的换热管(10)。

6.根据权利要求5所述的具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，其特征在于所述换热管(10)呈竖向平行间隔排布。

7.根据权利要求5所述的具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，其特征在于所述换热管(10)与蒸发器壳体(6)的接触部位密封焊接固定。

8.根据权利要求1所述的具备制冷、热交换和蓄冷复合功能的机柜，其特征在于柜体(1)采用双层壳体，且柜体外壳(101)和柜体内壳(102)之间填充保温材料，所述蒸发器壳体(6)固定在柜体内壳(102)的内壁上，而所述冷凝器(3)紧贴柜体外壳(101)的内壁设置。

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