CN108050873A - 一种重力式热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种重力式热交换器，具有片状换热芯体，换热芯体由两个集流管和多个扁管组成，多个扁管位于两个集流管之间，扁管之间设有翅片，其特征在于：具有1组、2组或多组换热单元，每组换热单元的结构为，具有上换热芯体和下换热芯体，上换热芯体和下换热芯体横向设置且相互平行，上换热芯体高度高于下换热芯体，上换热芯体与下换热芯体之间通过制冷管路连接，形成制冷回路；上换热芯体的集流管、下换热芯体的集流管或制冷管路上设有换热工质注入接口。本发明不需外接压缩机等外部动力，换热工质在换热器内自动运行，大大降低了能耗，尤其适用于基站空调。

Description

一种重力式热交换器
技术领域
本发明涉及一种重力式热交换器。
背景技术
现有技术中，基站散热使用的空调系统是普通分体式空调，采用压缩机制冷和制热，这样耗电非常大，占总耗电量的50％以上，并且不利于环保，基站分布在不同的地理环境中，气候压差不同，基站产生的热量不同，消耗空调的功率就不同。为了平衡机柜内部温度，压缩机需频繁启动，经常出现故障，很多基站建立在偏远山区，分布广，数量大，维修非常不方便。
与本发明最相关的现有技术是发明名称为“利于排水的高效换热器”专利(专利号：201620901769.5)，换热芯体由两个集流管和多个扁管组成，多个扁管位于两个集流管之间，扁管之间设有翅片，该专利存在的不足之处在于换热时需外部动力驱动换热芯体内的换热工质，仍需消耗大量电力，不适用于基站散热。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种重力式热交换器，不需外部提供动力，能够有效节省能耗。
实现本发明目的的技术方案：
一种重力式热交换器，具有片状换热芯体，换热芯体由两个集流管和多个扁管组成，多个扁管位于两个集流管之间，扁管之间设有翅片，其特征在于：具有1组、2组或多组换热单元，每组换热单元的结构为，具有上换热芯体和下换热芯体，上换热芯体和下换热芯体横向设置且相互平行，上换热芯体高度高于下换热芯体，上换热芯体与下换热芯体之间通过制冷管路连接，形成制冷回路；上换热芯体的集流管、下换热芯体的集流管或制冷管路上设有换热工质注入接口。
进一步地，具有2组或多组换热单元时，各组的上换热芯体、下换热芯体均横向倾斜设置；各组的上换热芯体相互平行且留有间距，各组的上换热芯体底面位于同一水平面。
进一步地，各组的上换热芯体位于分隔板上方；分隔板上方的左右两端部分别接上左侧板和上右侧板，上左侧板、上右侧板均设有U形槽，U形槽用于放置上换热芯体集流管的端部和通过制冷管路；各组的下换热芯体位于分隔板下方；分隔板下方的左右两端部分别接下左侧板和下右侧板，下左侧板、下右侧板均设有U形槽，U形槽用于放置下换热芯体集流管的端部和通过制冷管路。
进一步地，具有3组换热单元。
进一步地，换热芯体的结构为，沿扁管轴向，各扁管之间设有多组翅片，多组翅片平行设置，每组翅片由多个翅片组成，呈波浪式分布。
进一步地，扁管的径向宽度为15.5—16.5mm。
进一步地，各扁管之间设有11-20组翅片,相应扁管沿径向设有11-20个连接孔。
进一步地，每组翅片中，相邻两翅片的宽度为2-3mm。
本发明具有的有益效果：
本发明上换热芯体和下换热芯体横向设置且相互平行，上换热芯体高度高于下换热芯体，上换热芯体与下换热芯体之间通过制冷管路连接，形成制冷回路；上换热芯体的集流管、下换热芯体的集流管或制冷管路上设有换热工质注入接口。当外界温度达到阈值时，下换热芯体(蒸发器)内的换热工质由液态变成气态，气态的换热工质沿着管道上升，同时放热，换热工质升到上换热芯体(冷凝器)时，换热工质开始液化，同时吸热，使周围环境温度降低，换热工质变成液体后，由于上换热芯体高于下换热芯体，在重力作用下，液态的换热工质沿着管道向下流回下换热芯体，形成制冷回路。本发明不需外接压缩机等外部动力，换热工质在换热器内自动运行，大大降低了能耗，尤其适用于基站空调。
本发明具有2组或多组换热单元时，各组的上换热芯体、下换热芯体均横向倾斜设置；各组的上换热芯体相互平行且留有间距，各组的上换热芯体底面位于同一水平面；各组的上换热芯体位于分隔板上方；分隔板上方的左右两端部分别接上左侧板和上右侧板，上左侧板、上右侧板均设有U形槽，U形槽用于放置上换热芯体集流管的端部和通过制冷管路；各组的下换热芯体位于分隔板下方；分隔板下方的左右两端部分别接下左侧板和下右侧板，下左侧板、下右侧板均设有U形槽，U形槽用于放置下换热芯体集流管的端部和通过制冷管路。本发明通过2组或多组换热单元进一步提升了换热性能，同时本发明通过换热芯体的设置方式和换热芯体的固定方式，进一步保证了换热器能够有效节省空间，稳固安装。
本发明换热芯体的结构为，沿扁管轴向，各扁管之间设有多组翅片，多组翅片平行设置，每组翅片由多个翅片组成，呈波浪式分布；扁管的径向宽度为15.5—16.5mm；各扁管之间设有11-20组翅片,相应扁管沿径向设有11-20个连接孔；每组翅片中，相邻两翅片的宽度为2-3mm。本发明通过换热芯体的特有结构设计，进一步保证了达到最佳的换热效果。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明另一角度下的立体结构示意图；
图3是本发明竖向放置时的主视图；
图4是本发明竖向放置时的后视图；
图5是本发明换热芯体的结构示意图；
图6是本发明扁管的径向截面图；
图7是本发明扁管沿轴向的结构示意图；
图8是A部放大图。
具体实施方式
实施例一：
如图5所示，片状换热芯体由两个集流管11和多个扁管组成，多个扁管位于两个集流管11之间，扁管之间设有翅片，此为现有技术。换热器具有1组、2组或多组换热单元，本实施例中，具有3组换热单元。如图1、图2所示，每组换热单元的结构为，包括上换热芯体4、下换热芯体1，上换热芯体4和下换热芯体1横向设置且相互平行，上换热芯体4高度高于下换热芯体1，上换热芯体4与下换热芯体1之间通过制冷管路9连接，即上换热芯体4与下换热芯体1之间接有2根制冷管路，下换热芯体下部的集流管通过1根制冷管路与上换热芯体下部的集流管连接，上换热芯体上部的集流管通过1根制冷管路与下换热芯体上部的集流管连接，从而形成制冷回路。上换热芯体的集流管、下换热芯体的集流管或制冷管路上设有换热工质注入接口3。本实施例中，中间的换热单元将换热工质注入接口设置于制冷管路上，其余两组换热单元将工质注入接口设置于集流管上。各组的上换热芯体相互平行且留有间距，各组的上换热芯体底面位于同一水平面。相应地，各组的下换热芯体相互平行且留有间距，各组的上换热芯体底面位于同一水平面。各组的上换热芯体位于分隔板2的上方；分隔板2上方的左右两端部分别接上左侧板8和上右侧板5，上左侧板8、上右侧板5均设有U形槽，U形槽用于放置上换热芯体集流管的端部和通过制冷管路；各组的下换热芯体位于分隔板2的下方；分隔板2下方的左右两端部分别接下左侧板7和下右侧板6，下左侧板7、下右侧板6均设有U形槽，U形槽用于放置下换热芯体集流管的端部和通过制冷管路。
如图7所示，换热芯体的结构为，沿扁管轴向，各扁管之间设有多组翅片10，多组翅片10平行设置，每组翅片10由多个翅片组成，呈波浪式分布。如图6所示，扁管的径向宽度为15.5—16.5mm，本实施例中，扁管的径向宽度为16mm，各扁管之间设有11-20组翅片,相应扁管沿径向设有11-20个连接孔，本实施例中，扁管沿径向设有18个连接孔。如图8所示，每组翅片中，相邻两翅片的宽度为2-3mm，本实施例中，相邻两翅片的宽度为2mm。
每组换热单元的工作原理相同。先将换热芯体抽真空，通过每组换热单元的换热工质注入接口向换热芯体内注入换热工质。当外界温度达到阈值时，下换热芯体(蒸发器)内的换热工质由液态变成气态，气态的换热工质沿着管道上升，同时放热，换热工质升到上换热芯体(冷凝器)时，换热工质开始液化，同时吸热，使周围环境温度降低，换热工质变成液体后，由于上换热芯体高于下换热芯体，在重力作用下，液态的换热工质沿着管道向下流回下换热芯体，形成制冷回路。
实施例二：
实施例二中，采用5组换热单元。每组换热单元中，换热芯体扁管的径向宽度为15.7mm，扁管沿径向设有16个连接孔。其余结构、工作原理同实施例一。

Claims (8)

1.一种重力式热交换器，具有片状换热芯体，换热芯体由两个集流管和多个扁管组成，多个扁管位于两个集流管之间，扁管之间设有翅片，其特征在于：具有1组、2组或多组换热单元，每组换热单元的结构为，具有上换热芯体和下换热芯体，上换热芯体和下换热芯体横向设置且相互平行，上换热芯体高度高于下换热芯体，上换热芯体与下换热芯体之间通过制冷管路连接，形成制冷回路；上换热芯体的集流管、下换热芯体的集流管或制冷管路上设有换热工质注入接口。
2.根据权利要求1所述的重力式热交换器，其特征在于：具有2组或多组换热单元时，各组的上换热芯体、下换热芯体均横向倾斜设置；各组的上换热芯体相互平行且留有间距，各组的上换热芯体底面位于同一水平面。
3.根据权利要求2所述的重力式热交换器，其特征在于：各组的上换热芯体位于分隔板上方；分隔板上方的左右两端部分别接上左侧板和上右侧板，上左侧板、上右侧板均设有U形槽，U形槽用于放置上换热芯体集流管的端部和通过制冷管路；各组的下换热芯体位于分隔板下方；分隔板下方的左右两端部分别接下左侧板和下右侧板，下左侧板、下右侧板均设有U形槽，U形槽用于放置下换热芯体集流管的端部和通过制冷管路。
4.根据权利要求3所述的重力式热交换器，其特征在于：具有3组换热单元。
5.根据权利要求1-4任何一项所述的重力式热交换器，其特征在于：换热芯体的结构为，沿扁管轴向，各扁管之间设有多组翅片，多组翅片平行设置，每组翅片由多个翅片组成，呈波浪式分布。
6.根据权利要求5所述的重力式热交换器，其特征在于：扁管的径向宽度为15.5—16.5mm。
7.根据权利要求6所述的重力式热交换器，其特征在于：各扁管之间设有11-20组翅片,相应扁管沿径向设有11-20个连接孔。
8.根据权利要求7所述的重力式热交换器，其特征在于：每组翅片中，相邻两翅片的宽度为2-3mm。
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