CN102098902A - 散热设备、通信设备的散热方法及通信设备 - Google Patents

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    • H05K7/20681—Liquid coolant with phase change, e.g. heat pipes within cabinets for removing heat from sub-racks

Abstract

本发明实施例公开了一种散热设备，包括封闭外壳和温控设备，温控设备包括：蓄冷介质模块、第一组重力热管和第二组重力热管；蓄冷介质模块位于封闭外壳的外部，第一组重力热管设有第一组蒸发端和第一组冷凝端，第二组重力热管设有第二组蒸发端和第二组冷凝端；第一组蒸发端位于封闭外壳的内部，第一组冷凝端位于蓄冷介质模块的内部；第二组蒸发端位于蓄冷介质模块的内部，第二组冷凝端位于环境空气中；第一组冷凝端重力方向上高于第一组蒸发端，第二组冷凝端重力方向上高于第二组蒸发端。本发明实施例还公开了一种通信设备和通信设备的散热方法。通过以上技术方案，能节省系统的电能，提高节能减排的效果。

Description

散热设备、通信设备的散热方法及通信设备

技术领域

[0001] 本发明涉及散热技术领域，特别涉及一种散热设备、通信设备的散热方法及通信 设备。

背景技术

[0002] 散热设备（如户外通信机房或机柜）的主要功能是为通信产品提供稳定可靠的运 行环境。而由于户外通信机房或机柜中通信产品发热量大，需要专门的散热设备来控制机 房或者机柜内的温度。

[0003] 通常，户外散热设备采用常规空调或热交换器进行内部温度控制，保证内部通信 设备在许可的环境温度等条件下长期可靠运行。采用常规空调进行舱内温度调节，常规空 调设施安装在舱内后部或直接安装在舱外。采用热交换器进行内部温度控制，热交换器最 常用的型式是板式，通常内外都采用风扇。

[0004] 常规空调能耗大，空调能耗占了整个机房电耗的40〜50%，采用常规空调不利于 散热设备的节能减排。户外机柜热交换器内外都采用风扇，内外风扇的运转也要消耗电能， 不利于节能。由此可见，目前的排热方式能耗较大，不利于系统的节能减排。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供一种散热设备、通信设备的散热方法及通信设备，以提高系统 的节能减排的效果。

[0006] 本发明实施例提供了一种散热设备，包括封闭外壳和温控设备，所述温控设备包 括：

[0007] 蓄冷介质模块、第一组重力热管和第二组重力热管；所述蓄冷介质模块位于所述 封闭外壳的外部，所述第一组重力热管设有第一组蒸发端和第一组冷凝端，所述第二组重 力热管设有第二组蒸发端和第二组冷凝端；

[0008] 所述第一组蒸发端位于所述封闭外壳的内部，所述第一组冷凝端位于所述蓄冷介 质模块的内部；所述第二组蒸发端位于所述蓄冷介质模块的内部，所述第二组冷凝端位于 环境空气中；所述第一组冷凝端重力方向上高于所述第一组蒸发端，所述第二组冷凝端重 力方向上高于所述第二组蒸发端。

[0009] 本发明实施例提供了一种通信设备的散热方法，包括：

[0010] 利用第一组重力热管的第一组蒸发端吸收通信设备内的空气热量；

[0011] 将所述第一组蒸发端吸收的空气热量通过所述第一组重力热管的第一组冷凝端 和蓄冷介质模块进行热交换，利用所述蓄冷介质模块内部的蓄冷介质吸收在热交换时所述 第一冷凝端释放的热量，所述第一组冷凝端重力方向上高于所述第一组蒸发端；

[0012] 利用第二组重力热管的第二组蒸发端吸收所述蓄冷介质吸收的热量，将所述第二 组蒸发端吸收的热量通过位于环境空气中的所述第二组重力热管的第二组冷凝端排放到 所述环境空气中，所述第二组冷凝端重力方向上高于所述第二组蒸发端。[0013] 本发明实施例提供了一种通信设备，包括封闭外壳、温控设备和至少一个内部通 信设备，所述内部通信设备位于封闭外壳内，所述温控设备用于使所述内部通信设备运行 在许可温度下，所述温控设备包括：

[0014] 蓄冷介质模块、第一组重力热管和第二组重力热管；所述蓄冷介质模块位于所述 封闭外壳的外部，所述第一组重力热管设有第一组蒸发端和第一组冷凝端，所述第二组重 力热管设有第二组蒸发端和第二组冷凝端；

[0015] 所述第一组蒸发端位于所述封闭外壳的内部，所述第一组冷凝端位于所述蓄冷介 质模块的内部；所述第二组蒸发端位于所述蓄冷介质模块的内部，所述第二组冷凝端位于 环境空气中；所述第一组冷凝端重力方向上高于所述第一组蒸发端，所述第二组冷凝端重 力方向上高于所述第二组蒸发端。

[0016] 本发明实施例通过以上技术方案，通过第一组重力热管的第一组蒸发端吸收通信 设备内的空气热量，将第一组蒸发端吸收的热量通过第一组冷凝端和蓄冷介质模块进行热 交换，然后利用第二组蒸发端吸收蓄冷介质模块的热量，将吸收的热量通过第二组冷凝端 释放到环境空气中，实现散热设备的去空调和去风扇化，节省了系统的电能，提高了节能减 排的效果。

[0017] 本发明实施例提供了一种散热设备，包括：蓄冷介质模块、一体化组重力热管、第 一风道和第二风道；

[0018] 所述一体化组重力热管在重力方向上贯穿过所述蓄冷介质模块；所述一体化组重 力热管的下段位于所述蓄冷介质模块下方且在所述第一风道内；所述一体化组重力热管的 中段位于所述蓄冷介质模块的内部；所述一体化组重力热管的上段位于所述蓄冷介质模块 上方且在所述第二风道内；所述散热设备服务的通信设备产生的热量通过所述第一风道传 递给所述一体化组重力热管的下段，所述热量通过一体化组重力热管的中段积蓄在所述蓄 冷介质模块内，所述蓄冷介质模块内积蓄的热量由所述一体化组重力热管的上段通过所述 第二风道和外界空气进行热交换。

[0019] 本发明实施例提供了一种通信设备组合，包括通信设备和散热设备，所述散热设 备用于给所述通信设备散热，所述散热设备包括：蓄冷介质模块、一体化组重力热管、第一 风道和第二风道；

[0020] 所述一体化组重力热管在重力方向上贯穿过所述蓄冷介质模块；所述一体化组重 力热管的下段位于所述蓄冷介质模块下方且在所述第一风道内；所述一体化组重力热管的 中段位于所述蓄冷介质模块的内部；所述一体化组重力热管的上段位于所述蓄冷介质模块 上方且在所述第二风道内；所述通信设备产生的热量通过所述第一风道传递给所述一体化 组重力热管的下段，所述热量通过一体化组重力热管的中段积蓄在所述蓄冷介质模块内， 所述蓄冷介质模块内积蓄的热量由所述一体化组重力热管的上段通过所述第二风道和外 界空气进行热交换。

[0021] 本发明实施例通过以上技术方案，可以实现户外通信设备的去空调化和降低空调 的能耗，提高了节能减排的效果；散热设备利用温差进行散热，减少了动力驱动，使得维护 性能得到了改善。附图说明

[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。

[0023] 图1本发明实施例提供的一种散热设备的结构图；

[0024] 图2本发明实施例提供的一种散热设备的结构图；

[0025] 图3本发明实施例提供的一种散热设备的结构图；

[0026] 图4本发明实施例提供的一种通信设备的结构图；

[0027] 图5本发明实施例提供的一种通信设备的结构图；

[0028] 图6本发明实施例提供的一种通信设备的散热方法流程图；

[0029] 图7本发明实施例提供的一种通信设备的散热方法流程图；

[0030] 图8本发明实施例提供的一种散热设备的结构图；

[0031] 图9本发明实施例提供的一种通信组合设备的结构示意图。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。

[0033] 如图1所示，本发明实施例提供一种散热设备，包括封闭外壳3和温控设备4，该温 控设备4包括：

[0034] 蓄冷介质模块41、第一组重力热管42和第二组重力热管43。蓄冷介质模块41位 于散热设备封闭外壳3的外部，第一组重力热管42设有第一组蒸发端421和第一组冷凝端 422，第二组重力热管43设有第二组蒸发端431和第二组冷凝端432。

[0035] 第一组蒸发端421位于散热设备封闭外壳3的内部，第一组冷凝端422位于蓄冷 介质模块41的内部。第二组蒸发端431位于蓄冷介质模块41的内部，第二组冷凝端432 位于环境空气中。第一组冷凝端422重力方向上高于第一组蒸发端421，第二组冷凝端432 重力方向上高于第二组蒸发端431。

[0036] 进一步，蓄冷介质模块41内部装有蓄冷介质。在一个实施例中，蓄冷介质可以采 用水，在另一个实施例中蓄冷介质还可以采用乙二醇溶液，在另一个实施例中蓄冷介质还 可以采用其它工程液体材料。本发明实施例不做特别的限定。

[0037] 在一个实施例中，蓄冷介质模块41可以为蓄冷水箱；在另一个实施例中蓄冷介质 模块41可以为蓄冷乙二醇溶液箱；在另一个实施例中，蓄冷介质模块41还可以为其它蓄冷 工程液体材料箱。

[0038] 在一个实施例中，蓄冷介质模块41的外壳可以为隔热材料或保护隔热层，该隔热 外壳或隔热层可以减少蓄冷介质模块41与外部空气的直接热交换和太阳辐射影响。

[0039] 第一组重力热管42的管材是金属，金属在一个实施例中可以为铝，在另一个实施 例中可以为铜，在另一个实施例中可以为铝合金或者铜合金，在另一个实施例中可以为钢材，本发明实施例不做特别的限定

[0040] 在一个实施例中，第一组重力热管42内充有遇热气化的液体。第一组重力热管42 内部充有的遇热气化的液体可以为氨或丙酮或R134A制冷剂等工质。

[0041] 第二组重力热管43的管材是金属，金属在一个实施例中可以为铝，在另一个实施 例中可以为铜，在另一个实施例中可以为铝合金或者铜合金，在另一个实施例中可以为钢 材，本发明实施例不做特别的限定。

[0042] 在一个实施例中，第二组重力热管43内充有遇热气化的液体。第二组重力热管43 内部充有的遇热气化的液体可以为氨或丙酮或R134A制冷剂等工质。

[0043] 进一步，如图1所示，第一组蒸发端421外设有翅片，以强化与空气的对流换热。当 然很好理解的是，位于蓄冷介质模块1内部的第一组冷凝端422根据情况也可以增加翅片。

[0044] 进一步，如图1所示，第二组冷凝端432外设有翅片，以强化与空气的对流换热。当 然很好理解的是，位于蓄冷介质模块1内部的第二组蒸发端431，根据情况也可以增加翅片。

[0045] 在一个实施例中，本实施例的散热设备可以为户外通信机房或者户外通信机柜。

[0046] 下面结合图1，介绍具体的工作原理：

[0047] 当室外气温高于蓄冷介质模块41内部的蓄冷介质温度时（如在白天时），散热设 备内部通信设备产生的热耗使散热设备内部的空气温度上升，第一组重力热管42通过带 有翅片的第一组蒸发端421吸收空气热量，吸收的空气热量经插入到蓄冷介质模块41内部 的第一组冷凝端422释放热量，释放的热量被蓄冷介质模块41内部的蓄冷介质吸收；

[0048] 由于第一组重力热管42内充有遇热气化的液体，所以当第一组重力热管42通过 带有翅片的第一组蒸发端421吸收空气热量时，其内部的液体遇热气化，变为蒸汽。该蒸汽 沿第一组重力热管42到达第一组重力热管的第一组冷凝端422。由于第一组冷凝端422 位于蓄冷介质模块41内部，所以此时蓄冷介质模块41内部的蓄冷介质会吸收该蒸汽携带 的热量，这样第一组重力热管中的蒸汽在经过热交换后变为液体。由于第一组冷凝端422 重力方向上高于第一组蒸发端421，所以液体会从第一组冷凝端422回流到第一组蒸发端 421，以便下次散热。

[0049] 蓄冷介质模块41内部的蓄冷介质的温度由于不断吸热而逐渐上升；当室外气温 低于蓄冷介质模块41内部的蓄冷介质的温度时（如在夜间时），第二组重力热管43通过第 二组蒸发端431吸收蓄冷介质的热量，第二组蒸发端431吸收的热量经位于环境空气中的 第二组冷凝端432排放到环境空气中，这样蓄冷介质温度逐渐下降。通过这样不断的循环， 可以保证散热设备内的通信设备在许可的温度下长期可靠地运行。

[0050] 由于第二组重力热管43内充有遇热气化的液体，所以当第二组重力热管43通过 第二组蒸发端431吸收蓄冷介质的热量时，其内部的液体遇热气化，变为蒸汽。该蒸汽沿第 二组重力热管42到达第二组重力热管的第二组冷凝端432。第二组冷凝端432位于环境空 气中，此时第二组冷凝端432中的蒸汽与环境空气进行热交换，将该蒸汽携带的热量排放 到环境空气中，这样蓄冷介质的温度就会逐渐下降。经过热交换后，第二组重力热管中的蒸 汽变为液体。

[0051] 由于第二组冷凝端432重力方向上高于第二组蒸发端431，所以液体会从第二组 冷凝端432回流到第二组蒸发端431，以便下次散热。

[0052] 由于第一组冷凝端422重力方向上高于第一组蒸发端421，第二组冷凝端432重力方向上高于第二组蒸发端431。这样，第一组重力热管42和第二组重力热管43均以单向传 热方式工作，保证了外界气温较高时机房外部的热量不会通过热管向机房内部渗透；同时 蓄冷介质模块41的外壳采用隔热材料或保护隔热层，减少了蓄冷介质通过外壳被外界加 热的情况，保证蓄冷介质与外界只通过第二组重力热管43单向散热。

[0053] 进一步的，如图2所示，在另一个实施例中，温控设备4还可以包括辅助介质冷却 器44，辅助介质冷却器44通过连接管45和蓄冷介质模块41连接。辅助介质冷却器44用 于在夜间温差不够大或绝对气温过高，蓄冷介质模块41中的蓄冷介质温度达不到日间散 热的蓄冷量，提供缺口部分的蓄冷量。进一步的，在一个实施例中，为提高COP (制冷效率）， 辅助介质冷却器44设置成只在夜晚低温时段工作。

[0054] 需要说明的是，第一组重力热管42在一个实施例中可以为普通重力热管，或是重 力环路热管，或是分离式重力热管。

[0055] 需要说明的是，第二组重力热管43在一个实施例中可以为普通重力热管，或是重 力环路热管，或是分离式重力热管。

[0056] 本发明实施例通过以上技术方案，通过包括蓄冷介质模块、第一组重力热管和第 二组重力热管的温控设备和自然界日夜有温差的特点，实现户外散热设备的去空调化，提 高了节能减排的效果；温控设备无需动力驱动，使得维护性能得到了改善；另外由于温控 设备不包括风扇系统，使得系统的噪声得到了有效控制。进一步，通过提供辅助介质冷却 器，在夜间温差不够大或绝对气温过高，蓄冷介质模块中的蓄冷介质温度达不到日间散热 的蓄冷量，提供缺口部分的蓄冷量，更好的保证了系统的散热要求。

[0057] 如图3所示，本发明实施例提供一种散热设备，包括封闭外壳2和温控设备3，该温 控设备3包括：

[0058] 蓄冷介质模块31、第一组重力热管32和第二组重力热管33。蓄冷介质模块31位 于散热设备封闭外壳3的外部，第一组重力热管32设有第一组蒸发端321和第一组冷凝端 322，第二组重力热管33设有第二组蒸发端331和第二组冷凝端332。

[0059] 第一组蒸发端321位于散热设备封闭外壳2的内部，第一组冷凝端322位于蓄冷 介质模块31的内部。第二组蒸发端331位于蓄冷介质模块31的内部，第二组冷凝端332 位于环境空气中。第一组冷凝端322重力方向上高于第一组蒸发端321，第二组冷凝端332 重力方向上高于第二组蒸发端331。

[0060] 需要说明的是，第一组重力热管32在一个实施例中可以为普通重力热管，或是重 力环路热管，或是分离式重力热管。

[0061] 需要说明的是，第二组重力热管33在一个实施例中可以为普通重力热管，或是重 力环路热管，或是分离式重力热管。

[0062] 本实施例的工作原理与前述实施例类似，不再赘述。

[0063] 当然很好理解的是，本实施例提供的散热设备也可以包括至少一个内部通信机 柜。

[0064] 在一个实施例中，本实施例的散热设备可以为户外通信机房或者户外通信机柜。

[0065] 本发明实施例通过以上技术方案，通过包括蓄冷介质模块、第一组重力热管和第 二组重力热管的温控设备和自然界日夜有温差的特点，实现户外散热设备的去空调化，提 高了节能减排的效果；温控设备无需动力驱动，使得维护性能得到了改善；另外由于温控设备不包括风扇系统，使得系统的噪声得到了有效控制。

[0066] 如图4所示，本发明实施例提供一种通信设备，包括封闭外壳3、温控设备4和至少 一个内部通信设备1，该内部通信设备1位于封闭外壳3内，温控设备4用于使内部通信设 备1运行在许可温度下，该温控设备4包括：

[0067] 蓄冷介质模块41、第一组重力热管42和第二组重力热管43。蓄冷介质模块41位 于散热设备封闭外壳3的外部，第一组重力热管42设有第一组蒸发端421和第一组冷凝端 422，第二组重力热管43设有第二组蒸发端431和第二组冷凝端432。

[0068] 第一组蒸发端421位于散热设备封闭外壳3的内部，第一组冷凝端422位于蓄冷 介质模块41的内部。第二组蒸发端431位于蓄冷介质模块41的内部，第二组冷凝端432 位于环境空气中。第一组冷凝端422重力方向上高于第一组蒸发端421，第二组冷凝端432 重力方向上高于第二组蒸发端431。

[0069] 进一步，蓄冷介质模块41内部装有蓄冷介质。在一个实施例中，蓄冷介质可以采 用水，在另一个实施例中蓄冷介质还可以采用乙二醇溶液，在另一个实施例中蓄冷介质还 可以采用其他工程液体材料。本发明实施例不做特别的限定。

[0070] 在一个实施例中，蓄冷介质模块41可以为蓄冷水箱；在另一个实施例中蓄冷介质 模块41可以为蓄冷乙二醇溶液箱；在另一个实施例中，蓄冷介质模块41还可以为蓄冷工程 液体箱。

[0071] 在一个实施例中，蓄冷介质模块41的外壳可以为隔热材料或保护隔热层，该隔热 外壳或隔热层可以减少蓄冷介质模块41与外部空气的直接热交换和太阳辐射影响。

[0072] 第一组重力热管42的管材是金属，金属在一个实施例中可以为铝，在另一个实施 例中可以为铜，在另一个实施例中可以为铝合金或者铜合金，在另一个实施例中可以为钢 材，本发明实施例不做特别的限定。

[0073] 在一个实施例中，第一组重力热管42内充有遇热气化的液体。该遇热气化的液体 可以为氨或丙酮或R134A(四氟乙烷）等工质。

[0074] 第二组重力热管43的管材是金属，金属在一个实施例中可以为铝，在另一个实施 例中可以为铜，在另一个实施例中可以为铝合金或者铜合金，在另一个实施例中可以钢材， 本发明实施例不做特别的限定。

[0075] 在一个实施例中，第二组重力热管43内充有遇热气化的液体。该遇热气化的液体 可以为氨或丙酮或R134A等工质。

[0076] 进一步，如图4所示，第一组蒸发端421外设有翅片，以强化与空气的对流换热。当 然很好理解的是，位于蓄冷介质模块1内部的第一组冷凝端422根据情况也可以增加翅片。

[0077] 进一步，如图4所示，第二组冷凝端432外设有翅片，以强化与空气的对流换热。 当然很好理解的是，位于蓄冷介质模块1内部的第二组蒸发端431，根据情况也可以增加翅 片。

[0078] 进一步的，如图5所示，在另一个实施例中，温控设备4还可以包括辅助介质冷却 器44，辅助介质冷却器44通过连接管45和蓄冷介质模块41连接。辅助介质冷却器44用 于在夜间温差不够大或绝对气温过高，蓄冷介质模块41中的蓄冷介质温度达不到日间散 热的蓄冷量，提供缺口部分的蓄冷量。进一步的，在一个实施例中，为提高COP (制冷效率)， 辅助介质冷却器44设置成只在夜晚低温时段工作。[0079] 需要说明的是，第一组重力热管42在一个实施例中可以为普通重力热管，或是重 力环路热管，或是分离式重力热管。

[0080] 需要说明的是，第二组重力热管43在一个实施例中可以为普通重力热管，或是重 力环路热管，或是分离式重力热管。

[0081] 本发明实施例通过以上技术方案，通过包括蓄冷介质模块、第一组重力热管和第 二组重力热管的温控设备和自然界日夜有温差的特点，实现户外散热设备的去空调化，提 高了节能减排的效果；温控设备无需动力驱动，使得维护性能得到了改善；另外由于温控 设备不包括风扇系统，使得系统的噪声得到了有效控制。

[0082] 相应的，如图6所示，本发明实施例提供一种通信设备的散热方法，包括：

[0083] S510，利用第一组重力热管的第一组蒸发端吸收通信设备内的空气热量；

[0084] S520，将第一组蒸发端吸收的空气热量通过第一组重力热管的第一组冷凝端和蓄 冷介质模块进行热交换，利用蓄冷模块内部的蓄冷介质吸收在热交换时第一冷凝端释放的 热量；

[0085] 利用蓄冷介质模块内部的蓄冷介质吸收步骤S520中释放的热量后，蓄冷介质模 块内部的蓄冷介质的温度由于不断吸热而逐渐上升。

[0086] S530，利用第二组重力热管的第二组蒸发端吸收蓄冷介质吸收的热量，将第二组 蒸发端吸收的热量通过位于环境空气中的第二组重力热管的第二组冷凝端排放到环境空 气中。

[0087] 通过步骤S530，蓄冷介质模块内部的蓄冷介质的温度逐渐下降，通过这样不断的 循环，可以保证通信设备在许可的温度下长期可靠地运行。

[0088] 需要说明的是，蓄冷介质模块内部的蓄冷介质除了上述传递热量的作用外，还具 备蓄冷的作用，能将夜间低温时段积蓄的冷量用作日间高温时段的散热。

[0089] 需要说明的是，第一组冷凝端重力方向上高于第一组蒸发端，第二组冷凝端重力 方向上高于第二组蒸发端。

[0090] 本发明实施例通过以上技术方案，实现户外通信设备的去空调化，提高了节能减 排的效果；温控设备无需动力驱动，使得维护性能得到了改善；另外由于温控设备不包括 风扇系统，使得系统的噪声得到了有效控制。

[0091] 相应的，如图7所示，本发明实施例提供一种通信设备的散热方法，包括：

[0092] S610，利用第一组重力热管的第一组蒸发端吸收通信设备内的空气热量，使第一 组重力热管中的液体变为蒸汽；

[0093] S620，第一组重力热管中的蒸汽到达第一组重力热管的第一组冷凝端，第一组冷 凝端位于蓄冷介质模块内部，第一组冷凝端重力方向上高于所述第一组蒸发端；

[0094] S630，利用蓄冷介质模块内部的蓄冷介质吸收第一组冷凝端中的蒸汽携带的热 量，使第一组重力热管中的蒸汽变为液体；

[0095] S640，利用第二组重力热管的第二组蒸发端吸收所述蓄冷介质的热量，使第二组 重力热管中的液体变为蒸汽；

[0096] S650，第二组重力热管中的蒸汽到达第二组重力热管的第二组冷凝端，第二组冷 凝端位于环境空气中，第二组冷凝端重力方向上高于所述第二组蒸发端；

[0097] S660，将第二组冷凝端中的蒸汽与环境空气进行热交换，使第二组冷凝端中的蒸汽受冷变为液体，将该蒸汽携带的热量排放到环境空气中。

[0098] 通过步骤S640〜S660，蓄冷介质模块内部的蓄冷介质的温度逐渐下降，通过这样 不断的循环，可以保证通信设备在许可的温度下长期可靠地运行。

[0099] 需要说明的是，蓄冷介质模块内部的蓄冷介质除了上述传递热量的作用外，还具 备蓄冷的作用，能将夜间低温时段积蓄的冷量用作日间高温时段的散热。

[0100] 需要说明的是，第一组冷凝端重力方向上高于第一组蒸发端，第二组冷凝端重力 方向上高于第二组蒸发端。由于第一组冷凝端重力方向上高于第一组蒸发端，第二组冷凝 端重力方向上高于第二组蒸发端。这样，第一组重力热管和第二组重力热管均以单向传热 方式工作，保证了外界气温较高时机房外部的热量不会通过热管向机房内部渗透。

[0101] 本发明实施例通过以上技术方案，实现户外通信设备的去空调化，提高了节能减 排的效果；温控设备无需动力驱动，使得维护性能得到了改善；另外由于温控设备不包括 风扇系统，使得系统的噪声得到了有效控制。

[0102] 如图8所示，本发明实施例提供一种散热设备，包括：蓄冷介质模块81、一体化组 重力热管82、第一风道830和第二风道840。

[0103] 一体化组重力热管82在重力方向上贯穿过蓄冷介质模块81。该一体化组重力热 管82的下段820位于蓄冷介质模块81下方且在第一风道830内；该一体化组重力热管82 的中段821位于蓄冷介质模块81的内部；该一体化组重力热管82的上段822位于蓄冷介 质模块81上方且在第二风道840内。散热设备服务的通信设备产生的热量通过第一风道 830传递给一体化组重力热管82的下段820，上述热量通过一体化组重力热管82的中段 821积蓄在蓄冷介质模块81内，蓄冷介质模块81内积蓄的热量由一体化组重力热管82的 上段822通过第二风道840和外界空气进行热交换。

[0104] 如图8所示，可选地，本发明实施例提供的散热设备中的第一风道830内可以设置 有第一风扇模块83，第二风道840内可以设置有第二风扇模块84。这样，散热设备服务的 通信设备产生的热量在第一风扇模块83的作用下，通过第一风道830传递给一体化组重力 热管82的下段820 ；—体化组重力热管82的上段822通过第二风道840内设置的第二风 扇模块84和外界空气进行热交换。在第一风道840和第二风道830内设置风扇模块后，更 利于系统的散热。

[0105] 可选地，在一个实施例中，第二风道840的侧壁还可可以开设孔洞（图8中未示 出），便于第二风道840内的空气更好地与外界空气进行流通，以更好地使一体化组重力热 管82的上段822与外界空气进行热交换。

[0106] 很好理解的是，在一个实施例中，一体化组重力热管82包括至少一根一体化重力热管。

[0107] 在一个实施例中，一体化组重力热管82的管材是金属，金属在一个实施例中可以 为铝，在另一个实施例中可以为铜，在另一个实施例中可以为铝合金或者铜合金，在另一个 实施例中可以为钢材，本发明实施例不做特别的限定。

[0108] 在一个实施例中，一体化组重力热管82内充有遇热气化的液体。一体化组重力热 管82内部充有的遇热气化的液体可以为氨或丙酮或R134A制冷剂等工质。

[0109] 下面结合图8，介绍具体的工作原理：

[0110] 具体地，在一个实施例中，当室外温度高于蓄冷介质模块81内部的蓄冷介质的温度时（如在白天时），外部通信设备产生的热量可以通过第一风扇模块83传递给一体化组 重力热管82的下段820(也就是说，散热设备服务的通信设备产生的热量在第一风扇模块 83的作用下，通过第一风道830传递给一体化组重力热管82的下段820)，一体化组重力热 管82的下段821将上述热量传递给一体化组重力热管82的中段。一体化组重力热管82 的中段821和蓄冷介质模块81进行热交换，一体化组重力热管82的中段821释放热量，释 放的热量被蓄冷介质模块81吸收，上述热量积蓄在蓄冷介质模块81的内部。

[0111] 在一个实施例中，由于一体化组重力热管82内充有遇热气化的液体，所以当外部 通信设备产生的热量通过第一风扇模块83传递给一体化组重力热管82的下段820时，其 内部的液体遇热气化，变为蒸汽。该蒸汽沿一体化组重力热管82的下段820上升到达一体 化组重力热管82的中段821。由于一体化组重力热管82的中段821位于蓄冷介质模块81 的内部，所以此时蓄冷介质模块81内部的蓄冷介质会吸收该蒸汽携带的热量，这样一体化 组重力热管82中的蒸汽在经过热交换后变为液体，在重力的作用下回流到一体化组重力 热管的下段820。

[0112] 蓄冷介质模块81内部的蓄冷介质的温度由于不断吸热而逐渐上升；当外部环境 温度低于蓄冷介质模块81内部的蓄冷介质的温度时（如在夜间时），蓄冷介质模块81内积 蓄的热量通过一体化组重力热管81的中段811传递至一体化组重力热管81的上段812，一 体化组重力热管81的上段812通过第二风道840内设置的第二风扇模块84和外界空气进 行热交换，从而将热量排放到外部环境中，使得蓄冷介质模块的温度逐渐降低。

[0113] 在一个实施例中，由于一体化组重力热管82内充有遇热气化的液体，当外部环境 温度低于蓄冷介质模块81内部的蓄冷介质的温度时（如在夜间时），位于蓄冷介质模块81 内部的一体化组重力热管82的中段吸收蓄冷介质模块81积蓄的热量，其内部的液体遇热 气化，变为蒸汽。该蒸汽沿一体化组重力热管82的中段821上升到达一体化组重力热管82 的上段822，通过第二风扇模块将蒸汽携带的热量排放到外部环境中，使的蓄冷介质模块的 温度逐渐降低。

[0114] 在一个实施例中，蓄冷介质模块81可以为蓄冷箱，蓄冷箱内装配的蓄冷介质包括 但不限于：水、冰、乙二醇溶液或者PCM(Phase Change Material，相变材料）。

[0115] 在一个实施例中，蓄冷介质模块81的外壳可以采用隔热材料或保护隔热层制成， 以减少蓄冷介质通过避免被外界加热，从而保证蓄冷介质与外界通过一体化组重力热管82 单向散热。

[0116] 在一个实施例中，本实施例的散热设备可以应用与户外通信机房或者户外通信机 柜等各中场景。

[0117] 在本实施例中，一体化组重力热管82(包括多根一体化重力热管）穿过蓄冷介质 模块，下部吸热，中部蓄冷，上部散热，实现了换热蓄冷功能集成。

[0118] 在本实施例中，一体化组重力热管82内装有遇热气化的液体，而且一体化组重力 热管82在重力方向上贯穿过蓄冷介质模块81，遇热气化的液体在吸收热量时气化为蒸汽， 蒸汽沿着一体化组重力热管82上升。这样一体化组重力热管82以单向相变传热的方式工 作，在应用到机房或者机柜等环境时，保证了机房或者机柜的热量向外界散热，而外界的热 量不通过一体化组重力热管向机房或者机柜传递。

[0119] 本发明实施例通过以上技术方案，可以实现户外通信设备的去空调化和降低空调的能耗，提高了节能减排的效果；温控设备利用温差进行相变散热，减少了动力驱动，使得 维护性能得到了改善。

[0120] 如图9所示，本发明实施例提供一种通信设备组合，包括通信设备9和散热设备8， 散热设备8用于给通信设备9散热，散热设备8包括：蓄冷介质模块81、一体化组重力热管 82、第一风道830和第二风道840。

[0121] 一体化组重力热管82在重力方向上贯穿过蓄冷介质模块81。该一体化组重力热 管82的下段820位于蓄冷介质模块81下方且在第一风道830内；该一体化组重力热管82 的中段821位于蓄冷介质模块81的内部；该一体化组重力热管82的上段822位于蓄冷介 质模块81上方且在第二风道840内。通信设备9产生的热量通过第一风道830传递给一 体化组重力热管82的下段820，一体化组重力热管82的上段822通过第二风道840和外界 空气进行热交换。

[0122] 散热设备8的具体结构和功能在前述实施例中已经详细描述，在此不再赘述。

[0123] 本发明实施例通过以上技术方案，可以实现户外通信设备的去空调化和降低空调 的能耗，提高了节能减排的效果；散热设备利用温差进行相变散热，减少了动力驱动，使得 维护性能得到了改善。

[0124] 以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以 对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1. 一种散热设备，其特征在于，包括封闭外壳和温控设备，所述温控设备包括：蓄冷介质模块、第一组重力热管和第二组重力热管；所述蓄冷介质模块位于所述封闭外壳的外部，所述第一组重力热管设有第一组蒸发端和第一组冷凝端，所述第二组重力热 管设有第二组蒸发端和第二组冷凝端；所述第一组蒸发端位于所述封闭外壳的内部，所述第一组冷凝端位于所述蓄冷介质模 块的内部；所述第二组蒸发端位于所述蓄冷介质模块的内部，所述第二组冷凝端位于环境 空气中；所述第一组冷凝端重力方向上高于所述第一组蒸发端，所述第二组冷凝端重力方 向上高于所述第二组蒸发端。
2.如权利要求1所述的散热设备，其特征在于，所述蓄冷介质模块内部装有蓄冷介质。
3.如权利要求2所述的散热设备，其特征在于，所述蓄冷介质包括工程液体材料。
4.如权利要求1所述的散热设备，其特征在于，所述蓄冷介质模块的外壳包括隔热材 料或保护隔热层。
5.如权利要求1所述的散热设备，其特征在于，所述第一组重力热管和所述第二组重 力热管的管材为金属。
6.如权利要求1所述的散热设备，其特征在于，所述第一组重力热管和所述第二组重 力热管内充有遇热气化的液体。
7.如权利要求6所述的散热设备，其特征在于，所述遇热气化的液体包括，氨、丙酮或 R134A致冷剂。
8.如权利要求1所述的散热设备，其特征在于，所述第一组蒸发端外设有翅片，所述第 二组冷凝端外设有翅片。
9. 一种通信设备的散热方法，其特征在于，包括：利用第一组重力热管的第一组蒸发端吸收通信设备内的空气热量；将所述第一组蒸发端吸收的空气热量通过所述第一组重力热管的第一组冷凝端和蓄 冷介质模块进行热交换，利用所述蓄冷介质模块内部的蓄冷介质吸收在热交换时所述第一 冷凝端释放的热量，所述第一组冷凝端重力方向上高于所述第一组蒸发端；利用第二组重力热管的第二组蒸发端吸收所述蓄冷介质吸收的热量，将所述第二组蒸 发端吸收的热量通过位于环境空气中的所述第二组重力热管的第二组冷凝端排放到所述 环境空气中，所述第二组冷凝端重力方向上高于所述第二组蒸发端。
10.如权利要求9所述的通信设备的散热方法，其特征在于，所述利用第二组重力热管 的第二组蒸发端吸收所述蓄冷介质吸收的热量，将所述第二组蒸发端吸收的热量通过位于 环境空气中的所述第二组重力热管的第二组冷凝端排放到所述环境空气中，包括：利用第二组重力热管的第二组蒸发端吸收所述蓄冷介质的热量，使所述第二组重力热 管中的液体变为蒸汽；所述第二组重力热管中的蒸汽到达所述第二组重力热管的第二组冷凝端；将所述第二组冷凝端中的蒸汽与所述环境空气进行热交换，使所述第二组冷凝端中的 蒸汽受冷变为液体，将所述蒸汽携带的热量排放到环境空气中。
11. 一种通信设备，其特征在于，包括封闭外壳、温控设备和至少一个内部通信设备，所 述内部通信设备位于封闭外壳内，所述温控设备用于使所述内部通信设备运行在许可温度 下，所述温控设备包括：蓄冷介质模块、第一组重力热管和第二组重力热管；所述蓄冷介质模块位于所述封闭 外壳的外部，所述第一组重力热管设有第一组蒸发端和第一组冷凝端，所述第二组重力热 管设有第二组蒸发端和第二组冷凝端；所述第一组蒸发端位于所述封闭外壳的内部，所述第一组冷凝端位于所述蓄冷介质模 块的内部；所述第二组蒸发端位于所述蓄冷介质模块的内部，所述第二组冷凝端位于环境 空气中；所述第一组冷凝端重力方向上高于所述第一组蒸发端，所述第二组冷凝端重力方 向上高于所述第二组蒸发端。
12.如权利要求11所述的通信设备，其特征在于，所述第一组重力热管和所述第二组 重力热管内充有遇热气化的液体。
13. 一种散热设备，其特征在于，包括：蓄冷介质模块、一体化组重力热管、第一风道和 第二风道；所述一体化组重力热管在重力方向上贯穿过所述蓄冷介质模块；所述一体化组重力热 管的下段位于所述蓄冷介质模块下方且在所述第一风道内；所述一体化组重力热管的中段 位于所述蓄冷介质模块的内部；所述一体化组重力热管的上段位于所述蓄冷介质模块上方 且在所述第二风道内；所述散热设备服务的通信设备产生的热量通过所述第一风道传递给 所述一体化组重力热管的下段，所述热量通过一体化组重力热管的中段积蓄在所述蓄冷介 质模块内，所述蓄冷介质模块内积蓄的热量由所述一体化组重力热管的上段通过所述第二 风道和外界空气进行热交换。
14.如权利要求13所述的散热设备，其特征在于，所述第一风道设置有第一风扇模块， 所述第二风道设置有第二风扇模块。
15.如权利要求13所述的散热设备，其特征在于，所述第二风道的侧壁开设有孔洞。
16.如权利要求13所述的散热设备，其特征在于，所述蓄冷介质模块内的蓄冷介质包 括：水、冰、乙二醇溶液或者相变材料PCM。
17.如权利要求13所述的散热设备，其特征在于，所述蓄冷介质模块的外壳采用隔热 材料或保护隔热层制成。
18.如权利要求13所述的散热设备，其特征在于，所述一体化组重力热管内充有遇热 气化的液体。
19.如权利要求18所述的散热设备，其特征在于，所述遇热气化的液体包括，氨、丙酮 或R134A致冷剂。
20. 一种通信设备组合，包括通信设备和散热设备，所述散热设备用于给所述通信设备 散热，其特征在于，所述散热设备包括：蓄冷介质模块、一体化组重力热管、第一风道和第二 风道；所述一体化组重力热管在重力方向上贯穿过所述蓄冷介质模块；所述一体化组重力热 管的下段位于所述蓄冷介质模块下方且在所述第一风道内；所述一体化组重力热管的中段 位于所述蓄冷介质模块的内部；所述一体化组重力热管的上段位于所述蓄冷介质模块上方 且在所述第二风道内；所述通信设备产生的热量通过所述第一风道传递给所述一体化组重 力热管的下段，所述热量通过一体化组重力热管的中段积蓄在所述蓄冷介质模块内，所述 蓄冷介质模块内积蓄的热量由所述一体化组重力热管的上段通过所述第二风道和外界空 气进行热交换。
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