CN102510700A - 设备散热用热管型电子风道装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设备散热用热管型电子风道装置，用风道把设备的散热量集中，通过风道使设备热源与热管连接成一个整体，将风道中聚集的热量集中传输到热管的受热蒸发部分。在风道中装备风扇控制风道风速，依靠风道风速的调整来控制热管的受热蒸发量，防止热管凝露和室内温度过低。整套装置的运行由电子控制装置依靠一系列温度、湿度探头和相关指标参数的设定来控制完成。

Description

设备散热用热管型电子风道装置

所属技术领域：

本发明涉及热管技术与风道相结合的一种特殊散热装置，具体讲是一种新型的用于设备散热的热管传热系统。

背景技术：

目前很多高科技机电一体化设备都需要恒温、恒湿的工作环境，以保证设备的正常运行和使用寿命，因此这些设备使用前提是需要一个专门的机房。以通讯行业为例：用于手机通讯的小型机房在全国约有100多万座，这些手机通讯机房内温度必须常年控制在26℃——28℃，湿度不超过70％，同时要求很高的洁净度，不允许有灰尘、水汽、杂物对设备的侵蚀，也就是说设备运行所产生的热量要及时散出，同时外部灰尘、水分、杂物又不得进入机房内。所以机房内部一般采用空调封闭循环的制冷散热技术模式。

目前，设备散热的一般程序是：设备工作自身产生的热量通过设备内部风扇强制从设备出风口排出，把热量及时散发到机房空间中，完成第一次散热。其次，通过空调制冷把机房热量排到室外，完成第二次散热。这种两次散热模式效能比较低，耗电量较大，不符合节能环保要求。本发明要介绍的热管型风道装置，就是改变目前机房的二次散热模式，通过热管与风道的组合一次性把热量集中传输到室外，其效能比可达到1∶10以上，高于空调4倍，节电50％以上。同时，用热管传热可保证机房洁净度，不会引人尘土、水汽、杂物等。

发明内容：

本发明要解决的问题是要依靠热管与风道的组合把设备散热的相当部分热量一次性集中在风道中通过热管传输到室外，实现点对点的一次性散热模式，改变目前空调点对面的二次散热模式，以提高散热效率。相关技术方案如下：

首先，整套装置的工作原理是：用风道集聚热量集中传输到热管受热蒸发部分，当热管受热蒸发部分受热后热管内液态工质迅速气化，通过管路传输到热管散热冷凝部分，遇冷后液化，又流回到热管受热蒸发部分，然后再次受热气化。这样通过如此气液相变循环往复不断地把热量从室内传到室外，达到散热目的。由于风道易形成高温气流，使热管温差扩大，工作效率提高。根据不同设备要求，将风道制作成“一字型”或“T字型”：“一字型”风道的一端装有热管散热器，另一端与设备散热出风口密封衔接；“T字型”风道的上部两端装有热管散热器，下面一端与设备散热出风口密闭性衔接。

第二，风道中装有风扇，用风扇控制风道风速，依靠风道风速调整热管受热量。整套装置的运行由专门设计的电子控制器掌握。主要是通过一系列温度、湿度探头和参数设定以控制风道中风扇转速、开停来调整室温、电量消耗和防止凝露水滴的形成以及空调联动。热管工作效率主要取决于室内外温差的大小。当室外气温比较寒冷时(0℃以下)，为保证室内温度恒定在标准之内，必须自动降低或停止风道中风扇转速来控制热管的吸热，保证室温不至于过低。反之，当室外气温升高时，要逐步自动调高风道中风扇转速，增大热管的吸热量，保证室温不至于过高，同时通过控制风道中风扇在一年四季中不同的转速也有效控制了风扇用电量，使之达到最佳的节能状态。由于热管在工作中状态中管壁温度低于室温，当空气中湿度达到一定程度时，热管管壁会形成凝露水滴。凝露水滴对设备危害很大。防止凝露形成，要暂时停止风扇转动，使热管吸热量减少，热管管壁升高，从而使热管管壁凝露无法形成。同时，热管型风道装置必须通过电子控制器与空调联合使用，因为在夏季气温较高时，室外温度大于室内温度，热管型风道装置只能停止工作。这时室内温度必须启动空调来控制。因此，热管型风道装置与空调通过电子控制器形成联动关系。以手机通讯机房为例，当室外温度在20℃以下时，仅靠热管型风道装置即可把室内温度控制在25℃——27℃，已达到设备工作要求，这时空调可以自动关闭。当室外温度在20℃——33℃时，电子控制器自动启动空调，空调与热管型风道装置同时工作。当室外气温超过33℃时，通过电子控制器自动关闭热管型风道装置，由空调控制室温。

第三，风道中装备的热管散热器可采用分体化设计和一体化设计：分体化热管为室内装有一套受热热管散热器，室外装有一套散热热管散热器，室内外两套热管中间有穿墙管路连接，达到传热、散热目的；一体化热管一般是悬挂在室内墙壁上，装在一个中间有隔断隔开的机箱里。处在机箱隔断上部的热管为散热冷凝端，同时机箱隔断上部有进出风管路与室外相通。处在机箱隔断下部的热管为受热蒸发端，同时机箱隔断下部有进出风口与室内空气相通，这样形成热管的下部受热蒸发，上面散热冷凝，达到传热、散热目的。

第四，无论是分体热管或一体热管，其受热蒸发部分必须与风道一端密闭衔接，风道的另一端必须与设备散热出风口密闭衔接，以达到集中热量，快速传导的目的，同时，热管的受热蒸发部分和散热冷凝部分配有风扇进行强制通风，以增强热管效应。

本发明所取得的技术进步在于：

热管的工作效率取决于内外环境温差，而采用风道设计使设备散热的热量在一个相对狭窄空间中集中传输到热管的受热蒸发部分，可以大大增加温差效果，提高工作效率。以手机通讯机房为例，配置热管型风道散热装置后，当室外环境温度在20℃以下时，仅依靠热管风道散热，空调可完全关闭，每天耗电仅2.4度，是空调耗电的4％，节电率96％。当室外环境温度达到20℃——25℃时，空调启动，但仅设置到29℃制冷温度，大部分热量可依靠热管排走，节电率也可达到50％以上。

附图说明：

图1是本发明实施例(一)结构示意图。

图2是本发明实施例(二)结构示意图。

图3是本发明实施例(三)结构示意图。

图4是本发明实施例(四)结构示意图。

具体实施方式：

实施例(一)：

一种用于设备散热用热管型电子风道装置，如图1所示，将“一字型”风道1的一端与设备散热出风口2密闭衔接，风道1的另一端装有室内热管3和风扇4，室内热管3与室外热管5之间有蒸发管和回流管6相连接，形成室内外分体热管设计，达到将室内热量不断传输到室外目的。

实施例(二)：

一种用于设备散热用热管型电子风道装置，如图2所示，将“一字型”风道1的侧部与设备散热出风口2(位于设备的背部)密闭衔接，风道1的顶部装有室内热管3和风扇4，室内热管3与室外热管5之间有蒸发管和回流管6相连接，形成室内外热管设计。

实施例(三)：

一种用于设备散热用热管型电子风道装置，如图3所示，将“一字型”风道1的一端与设备散热出风口2密闭连接，另一端与一体热管3的机箱隔断下部热管的受热蒸发端相连接。一体热管3的特征是其机箱中部有隔断4隔开，形成上下两部分密闭独立空间，热管为一套整体，但分别位于上下两个空间中，上部空间有与室外相通的进风口5和出风口6，下部空间也设有与室内空气相通的进出风口，这样形成一套整体热管的上端为散热冷凝端，下端为受热蒸发端。室内热量通过进出风口5和6排到室外。

实施例(四)：

一种用于设备散热用热管型电子风道装置，如图4所示，将“T字型”风道1的两端装有一套或多套室内热管组合2和3，风道1下部延伸出一个或多个垂直管与一个或多个设备的散热出风口密闭连接，形成T字型结构。室内热管2和3与室外热管(数量与室内热管相同)4和5之间有蒸发管和回流管相连接，形成分体热管。“T字型”风道1的两端也可装备一体热管散热。

Claims (3)

1.设备散热用热管型电子风道装置，用风道聚集热量形成高温气流集中传输到热管的受热蒸发部分，其特征是：在风道的一端或两端，装有风扇和热管系统，风道的端口分别与设备散热出风口、热管系统形成紧密连接。

2.根据权利要求1所述的设备散热用热管型电子风道装置，其特征是：风道中采用风扇进行强制性空气流动，用风扇控制风道风速，依靠风道风速的调整来控制热管受热量，防止热管凝露和室内温度过低，风道制造采用保温材料。

3.根据权利要求2所述的设备散热用热管型电子风道装置，其特征是：该装置配有电子控制器，电子控制器在热管管壁附有温度、湿度探头，以热管管壁适当温度、湿度参数监测热管泄露和凝露状况，在室内空间连有温度、湿度探头，以适当温度、湿度参数控制风扇转速和风道风速。

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