CN104819530A - 一种具有热管与抽水同管结构的降温系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有热管与抽水同管结构的降温系统，它包括机房（1）、设置于机房（1）内部的格架间（2）、设置于机房（1）顶部的降温设备、连通格架间（2）与降温设备的引气管（3）和为降温设备提供冷却水的抽水回灌同管热交换系统，降温设备由沿从下到上的方向依次连接的蒸发段（6）、隔热传输段（7）和冷凝段（8）构成。本发明的有益效果是：利用相变制冷的热管技术完成数据通信机房与基站的降温，及时带走了数据通信机房与基站产生的热量，换热效率高，提高了设备运行的稳定性；结构简单、价格低廉，成本远低于现有空调机，利用地下水进行热交换降温，耗电量低，极大的节约了能耗。

Description

一种具有热管与抽水同管结构的降温系统

技术领域

本发明涉及一种降温设备系统，更具体的说是涉及一种具有热管与抽水同管结构的降温系统。

背景技术

在现有技术中，热管用于从设备中排出热量或者加热，在热管中，将工作流体，如水，装在导热性能优异的金属管如铜管中，并且热管利用工作流体在体系中发生相变所产生的潜热，其中工作流体的相变是利用液体在低温下的蒸发过程及固体在低温下的熔化或升华过程向被制冷物体吸收热量，在相变制冷过程中液体汽化成蒸汽的过程吸收热量，从而达到制冷的目的。这些热管被广泛应用于电子设备如个人计算机的热交换，以及寒冷气候中火车站、车道、道岔、车厢等的局部供暖。

通信机房基站中，由于程控交换机、计算机等设备的运行，会不断的消耗电能而产生大量的热量能，这些热量能使设备的温度迅速升高，传统上给设备降温的方法是开启空调机器给整个机房降温，空调降温耗电往往会占到总耗电的50%以上，一般要求空调机昼夜不停运转，特别是一类中心机房，全年空调都需要始终保持开机制冷状态，这既消耗了大量电能，也加快了空调机器设备老化情况，在当前节能环保形势十分严峻且已经上升为基本国策的前提下，有必要迅速改变这一状况。

现有的空调设备大多为压缩制冷剂型，这种空调制冷效果好，但价格昂贵，耗电量大，并且这种空调将热量大量排到室外的空气中，造成室外气温升高，影响了大气质量；同时外机的声音形成了周围的噪音污染。

随着目前一次性能源如煤、石油、天然气等的开采利用，能源越来越少，且开采的成本也越来越高，人们逐渐将目光投向可循环利用的能源的开发。地下水的温度常年保持在摄氏15～18℃左右，与夏季最大温度差达20℃以上，根据地下水温与地表温度的差异，利用地下水低于地表空气温度的特点，人们本发明了地下水空调，开始使用地下水空调将地下水进行热交换后，排入下水道。

虽然节约了能源，但造成地下水的浪费，过量开采，造成地下水资源的枯竭，并且会发生不同程度的地面沉降。后来人们计划将地下水抽出进行热交换后回灌到相同的地层，因为在进行热交换过程红，地下水不与外界接触，因此不会造成水质污染，也不会造成地下水浪费。但是，在实际应用过程中，由于地下水具有一定的压力，抽水容易，而回灌困难，抽出来的地下水往往不能顺利回灌到地下，造成地下水的浪费。

实用新型内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，解决了传统降温设备耗电量大的缺点。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，它包括机房，所述的机房1内部设置有格架间，机房顶部设置有降温设备，格架间通过引气管与降温设备相连接，降温设备与抽水回灌同管热交换系统相连，格架间的底部设置有透气孔，格架间的内部设置有格架，设备放置于格架上。

更进一步的，所述降温设备由蒸发段、隔热传输段和冷凝段构成；蒸发段包括桶体、蛇形热管、进风口、出风口；桶体内设置有蛇形热管，桶体的上部设置有进风口，隔热传输段包括隔热热管；冷凝段包括热管冷凝器；桶体的下部设置有出风口，蛇形热管的端口穿出桶体与隔热传输段的隔热热管的下端连接，隔热热管的上端连接冷凝段的热管冷凝器；蛇形热管、隔热热管、热管冷凝器形成封闭的管内空间。

更进一步的，所述引气管下端与格架间顶部相连并与格架间内部空间形成通路，引气管的上端连接桶体的进风口，桶体的出风口通过管路连通机房内部。

更进一步的，该系统还包括一个喷水雾装置，喷水雾装置包括设置于热管冷凝器上方的喷头和设置于热管冷凝器下方的集水盘。

更进一步的，所述抽水回灌同管热交换系统包括抽水管、回灌管、井管、井管内隔阻层、井管外隔阻层、下部渗水区、上部回灌区、抽水泵、井水泥沙过滤器、井孔；井孔中部设置有井管外隔阻层，井管外隔阻层设有通孔，井管穿过井管外隔阻层的通孔安装于井孔内部，在井管内部设置有井管内隔阻层，井管内隔阻层与井管外隔阻层位于同一垂直高度，井管内隔阻层设有通孔；抽水管穿过井管内隔阻层的通孔后伸入井管的底部，回灌管伸入井管的上部，抽水管通过抽水泵连接井水泥沙过滤器的一端，井水泥沙过滤器的另一端与喷头相连，集水盘的出液口连接回灌管。

更进一步的，所述井管位于井管内隔阻层上部和位于井管内隔阻层下部的管壁上均设置有通孔。

更进一步的，所述机房内部设置有一个进风间，进风间的底部设置有一个进风管，进风管连接有鼓风机，鼓风机设置于进风间内，桶体的出风口连通进风间。

更进一步的，所述机房内设置有多个格架间，多个所述格架间均分别通过一个引气管连通降温设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明及时带走了数据通信机房与基站产生的热量，换热效率高，提高了设备运行的稳定性；通过设置格架间、引气管，使机房内的热空气定向排出，利于形成定向空气循环，排热及时顺畅，提高了降温效率，降温效果好；而且由于回水区与抽水区间距较近，回水速度快，不会造成地面沉降。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明结构示意图。图中，带箭头虚线表示冷空气的流动方向；带箭头的实线表示热空气的流动方向。

图2为本发明降温设备结构示意图。

图3为本发明抽水回灌同管热交换系统结构示意图。

图中的标号为：1、机房；2、格架间；3、引气管；4、格架；5、设备；6、蒸发段；7、隔热传输段；8、冷凝段；9、桶体；10、蛇形热管；11、进风口；12、出风口；13、隔热热管；14、热管冷凝器；15、进风间；16、进风管；17、鼓风机；18、喷头；19、集水盘；20、抽水管；21、回灌管；22、井管；23、井管内隔阻层；24、井管外隔阻层；25、下部渗水区；26、上部回灌区；27、抽水泵；28、井水泥沙过滤器；29、井孔；30、降温设备；31、抽水回灌同管热交换系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

[实施例1]

如图1-图3所示，一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，它包括机房1，本实施例的机房1内部设有格架间2，机房1顶部设有降温设备30，格架间2通过引气管3与降温设备30相连接，降温设备30与抽水回灌同管热交换系统31相连。格架间2将机房1内设备5产生的热气聚拢，被格架间2聚拢的热气由引气管3引导进入降温设备30完成降温过程后由鼓风机17重新导入机房内，从而降低了机房的温度；降温设备30在降温过程中吸收的热量通过抽水回灌同管热交换系统31而传入地下。

本实施例结构简单、价格低廉，成本远低于现有空调机，且耗电量低，极大的节约了能耗，减少了生产成本。

本实施例格架间2为密闭空间但在其的底部设置有透气孔，格架间2的顶部与引气管3相通，格架间2的内部设置有格架4，设备5放置于格架4上。冷温空气由格架间2底部的通气孔进入格架间2的内部，由于冷空气比热空气密度大，从而将由设备5工作发热而产生的热空气推入格架间2的顶部而由引气管3导出，从而使机房内的热空气定向排出，利于形成定向空气循环，排热及时顺畅，提高了降温效率，降温效果好。

[实施例2]

如图1、图2所示的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，它的降温设备30由蒸发段6、隔热传输段7和冷凝段8构成；蒸发段6包括桶体9，桶体9内设置有蛇形热管10，桶体9的上部设置有进风口11，桶体9的下部设置有出风口12，蛇形热管10的端口穿出桶体9与隔热传输段7的隔热热管13的下端连接，隔热热管13的上端连接冷凝段8的热管冷凝器14。

本实施例蛇形热管10、隔热热管13、热管冷凝器14形成封闭的管内空间从而形成密封热管。密封热管的内壁上设置有毛细结构，所述的毛细结构为丝网、沟槽或碳纳米管阵列等毛细结构。密封热管内部填充的低沸点液体为沸点介于35～50℃的液体，如乙醚、戊烷、二氯甲烷、二硫化碳、异戊烷、正戊烷、环戊烷、三氯三氟代乙烷等，填充低沸点液体前先对密封热管内部抽真空，加入的低沸点液体的体积为蒸发段6的蛇形热管10容积的40～50%。

本实施例热管冷凝器14处安装有一个用于为热管冷凝器14降温的喷水雾装置，喷水雾装置包括设置于热管冷凝器14上方的喷头18和设置于热管冷凝器14下方的集水盘19。机房工作产生的热空气进入桶体9内部，穿过蛇形热管10，蛇形热管10内部填充的低沸点液体蒸发吸热，量降低了空气的温度；低沸点液体蒸汽通过隔热热管13进入冷凝段8的热管冷凝器14；喷头18将冷却水喷洒于热管冷凝器14，从而由冷却水对热管冷凝器14里的低沸点液体蒸汽进行冷却，低沸点液体蒸汽冷却成液体而回流至蛇形热管10内，从而完成一个热交换循环。集水盘19接收从热管冷凝器14落下的水。喷水雾装置每过两分钟进行一次，每次喷水雾10秒钟，小部分水雾蒸发了，大部分水雾以重新被收集。

本实施例结构简单，成本低廉，能够及时排热，提高了降温效率，保证了机房能够正常运行。

[实施例3]

如图1所示的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，它的引气管3下端与格架间2顶部相连并与格架间2内部空间形成通路，引气管3的上端连接桶体9的进风口11，桶体9的出风口12通过管路连通机房1内部；热空气由引气管3引导通过进风口11进入桶体9内，完成热交换后由出风口12进入机房1内部；从而保证了排热的及时通畅。

 [实施例4]

如图1、图3所示的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，它的抽水回灌同管热交换系统31包括抽水管20、回灌管21、井管22、井管内隔阻层23、井管外隔阻层24、下部渗水区25、上部回灌区26、抽水泵27、井水泥沙过滤器28、井孔29；井孔29中部设置有井管外隔阻层24，井管外隔阻层24设有通孔，井管22穿过井管外隔阻层24的通孔安装于井孔29内部，在井管22内部设置有井管内隔阻层23，井管内隔阻层23与井管外隔阻层24位于同一垂直高度，井管内隔阻层23设有通孔；抽水管20穿过井管内隔阻层23的通孔后伸入井管22的底部，回灌管21伸入井管22的上部，抽水管20通过抽水泵27连接井水泥沙过滤器28的一端，井水泥沙过滤器28的另一端与喷头18相连，集水盘19的出液口连接回灌管21。

本实施例的抽水泵27将下部渗水区25内的地层水由抽水管20抽出，经过井水泥沙过滤器28后由喷头18流出，流出的井水大部分由集水盘19收集并由回灌管21重新流入井管22的上部回灌区26，从而完成一个抽水循环。

本实施例的井水泥沙过滤器28可除去悬浮物、铁锰等重金属，缓解结垢，井水泥沙过滤器28的滤料具有催化功能，不必培养氧化膜即可起到催化氧化作用，因此，使用初期即完全使水质达标，井水泥沙过滤器28滤料比重、反冲洗强度均低于锰砂，而使用寿命高于锰砂，因此性价比大大优于锰砂。

本实施例的通过设置井管外隔阻层24、井管内隔阻层23，由井管内隔阻层23将井管22分隔为两个相互独立的工作区，由井管外隔阻层24将井管22外部的地层分隔为两个相互独立的工作区，回水同样通过毛细作用进行回水，但由于回水区与抽水区间距较近，回水速度快，且回水过程中同样完成回灌水与地层的热交换，不会影响抽水区的水温，而且避免了造成地下水资源的枯竭、会发生不同程度地面沉降的问题。

[实施例5]

如图1所示的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，它的机房1内部设置有一个进风间15，进风间15的底部设置有一个进风管16，进风管16连接有鼓风机17，鼓风机17设置于进风间15内，桶体9的出风口12连通进风间15。从出风口12出来的冷空气进入进风间15，再由鼓风机17通过进风管16导入机房1内部从而完成了冷空气的输送工作，降低了机房1温度，提高了设备运行的稳定性。

[实施例6]

如图1所示的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，它的机房1内设置有多个格架间2，每个格架间2均通过一个引气管3连通降温设备30，这样能够有效的保证数据通信机房与基站产生的热量能够被及时的导入降温设备30。

如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式且上述实施方式可以自由组合，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，它包括机房（1），其特征在于：所述的机房（1）内部设置有格架间（2），机房（1）顶部设置有降温设备（30），格架间（2）通过引气管（3）与降温设备（30）相连通，降温设备（30）与抽水回灌同管热交换系统（31）相连通；格架间（2）的底部设置有透气孔，格架间（2）的内部设置有放置设备（5）的格架（4）。

2.根据权利要求1所述的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，其特征在于：所述的降温设备（30）由蒸发段（6）、隔热传输段（7）和冷凝段（8）构成；蒸发段（6）包括桶体（9）、蛇形热管（10）、进风口（11）及出风口（12）,桶体（9）内设置有蛇形热管（10），桶体（9）的上部设置有进风口（11），隔热传输段（7）包括隔热热管（13）；冷凝段（8）包括热管冷凝器（14）；桶体（9）的下部设置有出风口（12），蛇形热管（10）的端口穿出桶体（9）与隔热热管（13）的下端连通，隔热热管（13）的上端连热管冷凝器（14）；蛇形热管（10）、隔热热管（13）及热管冷凝器（14）形成封闭的管内空间。

3.根据权利要求2所述的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，其特征在于：所述的引气管（3）下端与格架间（2）顶部相连并与格架间（2）内部空间形成通路，引气管（3）的上端连接桶体（9）的进风口（11），桶体（9）的出风口（12）通过管路连通机房（1）内部。

4.根据权利要求1所述的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，其特征在于：它还包括一个喷水雾装置，喷水雾装置包括设置于热管冷凝器（14）上方的喷头（18）和设置于热管冷凝器（14）下方的集水盘（19）。

5.根据权利要求1所述的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，其特征在于：所述的抽水回灌同管热交换系统（31）包括抽水管（20）、回灌管（21）、井管（22）、井管内隔阻层(23)、井管外隔阻层（24）、下部渗水区（25）、上部回灌区（26）、抽水泵（27）、井水泥沙过滤器（28）及井孔（29）；井孔（29）中部设置井管外隔阻层（24），井管外隔阻层（24）设有通孔，井管（22）穿过井管外隔阻层（24）的通孔并安装于井孔（29）内部，在井管（22）内部设置有井管内隔阻层（23），井管内隔阻层（23）与井管外隔阻层（24）位于同一水平高度，井管内隔阻层（23）设有通孔；抽水管（20）穿过井管内隔阻层（23）的通孔后伸入井管（22）的底部，回灌管（21）伸入井管（22）的上部，抽水管（20）通过抽水泵（27）连接井水泥沙过滤器（28）的一端，井水泥沙过滤器（28）的另一端与喷头（18）相连，集水盘（19）的出液口连接回灌管（21）。

6.根据权利要5所述的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，其特征在于：所述的井管（22）位于井管内隔阻层（23）上部和位于井管内隔阻层（23）下部的管壁上均设置有通孔。

7.根据权利要求1所述的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，其特征在于：所述的机房（1）内部设置有一个进风间（15）,进风间（15）的底部设置有一个进风管（16），进风管（16）连接有鼓风机（17），鼓风机（17）设置于进风间（15）内，桶体（9）的出风口（12）连通进风间（15）。

8.根据权利要求1所述的一种具有热管与抽水同管结构的降温系统，其特征在于：所述的机房（1）内设置有多个格架间（2），多个所述格架间（2）均分别通过一个引气管（3）连通降温设备（30）。