CN114302608B - 热交换器、机柜及通信基站 - Google Patents

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Abstract

本申请属于换热设备技术领域，尤其涉及一种热交换器、机柜及通信基站。热交换器包括集气管、集液管和交换管路。交换管路包括冷凝段、蒸发段和过渡段；冷凝段上端和集气管相连，冷凝段下端和过渡段的第一端相连；蒸发段上端和过渡段第二端相连，蒸发段下端和集液管相连接；蒸发段和冷凝段朝向背离彼此的方向延伸，蒸发段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角大于或等于60°且小于180°，冷凝段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角大于或等于60°且小于180°。热交换器在较佳地提升了热交换器的热量交换效率的同时，也实现了热交换器的结构简化和体积优化，降低了热交换器的制造成本，提升了热交换器的制造效率。

Description

热交换器、机柜及通信基站
技术领域
本申请属于换热设备技术领域，尤其涉及一种热交换器、机柜及通信基站。
背景技术
热交换器是用于将热量从热流体传递到冷流体，以满足热交换要求的装置，其常作为重要的散热装置应用于工业设备中。比如，通信基站的户外柜中便存在热交换器，以实现将户外柜的柜内产生的热量传导至柜外。
现有技术中，热交换器内部通常会具有蒸发器和冷凝器，而蒸发器和冷凝器为独立存在的器件，两者之间需要设置连接管路，以实现相互连通。因此在热交换器制造时，首先需要单独制造蒸发器和冷凝器，再在蒸发器和冷凝器之间焊接连接管路，这会使得热交换器的制造成本居高不下，且制造效率不高。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种热交换器、机柜及通信基站，旨在解决现有技术中的换热器制造成本居高不下且制造效率不高的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：
第一方面，提供一种热交换器，其特征在于：包括：
集气管，设置于冷环境中；
集液管，设置于热环境中；
交换管路，包括位于冷环境中的冷凝段、位于热环境中的蒸发段和位于热环境和冷环境交界处的过渡段；
冷凝段的上端和集气管相连接，冷凝段的下端和过渡段的第一端相连接；
蒸发段的上端和过渡段相对于第一端的第二端相连接，蒸发段的下端和集液管相连接。
蒸发段和冷凝段朝向背离彼此的方向延伸，蒸发段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ1＜180°；
冷凝段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ2＜180°；
其中，θ1表示蒸发段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角，θ2表示冷凝段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角。通过使得蒸发段和冷凝段朝向背离彼此的方向延伸，且蒸发段和冷凝段均和过渡段形成上述夹角，这样蒸发段、过渡段和冷凝段便能够构成类似于“Z”型或“S”型的管路。
本申请实施例提供的热交换器，工作时，集液管内会填充有相变工质，相变工质会吸收热环境中的热量，发生由液态向气态转变的过程，随后，液气混合态的相变工质经由蒸发段充分吸热，加速液-气转变过程后，抵达过渡段处，由于过渡段处于热环境和冷环境的交界处，这样流经过渡段的相变工质便能够实现较为彻底的液-气相分离，进而气态相变工质即可沿冷凝段流向集气组件中，在气态相变工质经由冷凝段流向集气管的过程中，冷凝段和集气管中的气态相变工质即可充分向冷环境中放热，并随着放热过程转变为液态相变工质，并重新回流至集液管中。由于蒸发段、过渡段和冷凝段构成上述类似于“Z”型或“S”型的管路，如此也实现了热交换器的体积优化，节省了热交换器所需的装配空间，而相变工质的液相-气相分离过程仅需蒸发段、过渡段和冷凝段即可实现，从而在较佳地提升了热交换器的热量交换效率的同时，也实现了热交换器的结构简化，降低了热交换器的制造成本，减少了热交换器的组成元件，降低了热交换器的装配难度和耗时，提升了热交换器的制造效率。
可选地，交换管路的数量为多个，多个交换管路中的每一个冷凝段的上端均和集气管相连接，多个交换管路中的一个冷凝段的下端和多个交换管路中的一个过渡段的第一端相连接，多个交换管路中的一个蒸发段的上端和多个交换管路中的一个过渡段的相对于第一端的第二端相连接，多个交换管路中的每一个蒸发段的下端均和集液管相连接。每一个冷凝段可以沿集气管的径向方向连接于集气管，每一个蒸发段也可以沿集液管的径向方向连接于集液管。
可选地，交换管路还包括气液分离管，气液分离管和各过渡段相连接，气液分离管和集液组件相连接。气液分离管用于将每一个过渡段内的相变工质分离为气相相变工质和液相相变工质，这样液气混合的相变工质在经过过渡段时，能够在气液分离管内更佳地实现液相相变工质和气相相变工质的分离。
可选地，气液分离管包括主管体和多孔隔板，主管体和过渡段相连接，并和集液管相连接，多孔隔板沿主管体的轴线设置于主管体内，多孔隔板将主管体内的空间分隔为气相聚集腔和液相聚集腔，气相聚集腔和集气组件相连接，液相聚集腔和集液组件相连接。这样部分液气混合的相变工质在进入到主管体内时，其气相的相变工质便能够通过多孔隔板上的孔洞进而到气相聚集腔，再由气相聚集腔进入集气管中，而留存在液相聚集腔内的液相相变工质则可通过蒸发段回流至集液管中。
可选地，热交换器还包括上升管，上升管的一端和气相聚集腔相连接，上升管的另一端和集气管相连接。集气管的两端呈封闭状，当冷凝段的数量为多个时，每一个冷凝段均沿集气管的长度方向排布，并均和集气管相连接。
可选地，集气管、气液分离管、蒸发段、冷凝段和过渡段一体焊接成型。一体焊接方式可以选择锡焊焊接，锡焊焊接可以在节省焊接成本的同时提高上述各管的焊接处的组织稳定性。
可选地，热交换器还包括下降管，下降管的一端和液相聚集腔相连接，下降管的另一端和集液管相连接。集液管的两端也呈封闭状，且当蒸发段的数量为多个时，每一个蒸发段均沿集液管的长度方向排布，并均和集液管相连接。
可选地，集液管、气液分离管、蒸发段、冷凝段和过渡段一体焊接成型。
可选地，热交换器还包括隔离板，隔离板设置于热环境和冷环境的交界处，并用于隔离热环境和冷环境，过渡段穿设于隔离板，蒸发段和集液管均位于隔离板朝向热环境的一侧，冷凝段和集气管均位于隔离板朝向冷环境的一侧。从结构整体性考虑，隔离板可以是和气液分离管连接，从制造成本考虑，隔离板也可以是和过渡段相配合。
可选地，隔离板包括第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板均沿气液分离管的轴线布设，且第一隔板的边缘和第二隔板的边缘分别封接于气液分离管的相对两侧外壁。
可选地，蒸发段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ1＜180°；
其中，θ1表示蒸发段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角。热交换器中蒸发段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角可以具体限定为120°＜θ1＜180°或是60°≤θ1≤90°。
可选地，冷凝段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ2＜180°；
其中，θ2表示冷凝段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角。热交换器中冷凝段的轴线和过渡段的轴线之间的夹角可以限定为120°＜θ1＜180°或是60°≤θ1≤90°。
可选地，蒸发段的外壁设置有翅片。具体地，蒸发段的外壁和冷凝段的外壁可均设置有翅片。
可选地，交换管路还包括回液管，回液管的一端和集气组件相连接，回液管的另一端和集液组件相连接。回液管的数量可以为两条，两条回液管的一端分别连接于集气管的相对两端，两条回液管的另一端分别连接于集液管的相对两端。
可选地，回液管和相邻的蒸发段之间设置有隔热板。
可选地，回液管和相邻的蒸发段相连接，且回液管的管壁厚度满足以下关系：
1mm≤D≤2mm。
其中，D表示回液管的壁厚。
可选地，回液管为圆管或扁管。
可选地，回液管内形成有两条或两条以上回液通道。
第二方面，提供一种机柜，包括柜体和上述的热交换器，热交换器的集气组件和冷凝段位于柜体外，热交换器的集液组件和蒸发段位于柜体内。
本申请实施例提供的机柜，由于包括有柜体和上述的热交换器，而上述的热交换器仅通过集气组件、集液组件和交换管路的组合便在较佳地提升了热交换器的热量交换效率的同时，也实现了热交换器的结构简化和体积优化，降低了热交换器的制造成本，如此也在提升了机柜内相关设备的散热性能的同时，也降低了机柜的整体制造成本，提升了机柜的整体制造效率。
第三方面，提供一种通信基站，包括上述的机柜。
本申请实施例提供的通信基站，由于包括有上述的机柜，而上述的机柜通过其内设有的热交换器提升了机柜内设备的散热性能，如此也提升了通信基站的整体散热性能，有利于通信基站的整体效能提升。
附图说明
图1为现有的热交换设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的热交换器和机柜的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的热交换器的结构示意图一；
图4为图3所示的热交换器的正视示意图；
图5为本申请实施例提供的热交换器的结构示意图二；
图6为图5所示的热交换器的正视示意图；
图7为本申请实施例提供的热交换器的结构示意图三；
图8为本申请实施例提供的热交换器的结构示意图四；
图9为本申请实施例提供的热交换器的结构示意图五；
图10为本申请实施例提供的热交换器的结构示意图六；
图11为本申请实施例提供的热交换器的结构示意图七；
图12为本申请实施例提供的热交换器的结构示意图八；
图13为本申请实施例提供的热交换器的回液管和相邻的蒸发段的连接示意图；
图14为本申请实施例提供的热交换器的回液管的内部结构示意图。
其中，图中各附图标记：
10—热交换器 20—集气管 21—上升管
30—集液管 31—下降管 40—交换管路
41—冷凝段 42—蒸发段 43—过渡段
44—气液分离管 45—翅片 46—回液管
47—隔热板 50—隔离板 51—第一隔板
52—第二隔板 100—机柜 441—主管体
442—多孔隔板 443—气相聚集腔 444—液相聚集腔
461—回液通道。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“顶”以及“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为便于理解，本申请首先对热虹吸换热器(TS，Thermosyphon)的原理进行简单的解释：如图1所示，热虹吸换热器具有蒸发器1和冷凝器2，蒸发器1内的相变工质自热环境中吸收热量，使得液态的相变工质蒸发为气态，并在热压差作用下上升至冷凝器2，放热后转变回液态，并依靠自身重力回流至蒸发器1内。
现有的热交换设备需要单独设置蒸发器1和冷凝器2，由于蒸发器1和冷凝器2是独立存在的器件，因此还需要额外增设连接管路3以连接蒸发器1和冷凝器2，如此会导致热交换设备的体积庞大，且制造成本居高不下，制造效率也不高。
由此，本申请实施例提供了一种热交换器10、机柜100和通信基站，能够较佳地降低热交换器10的制造成本，并且提升热交换器10的的制造效率。
如图2～图4所示，本申请实施例提供了一种热交换器10、机柜100和通信基站。其中，通信基站是指移动设备接入互联网的接口设备，机柜可以是通信基站内的用于容纳相关设备模组的户外柜等，机柜100内的设备运行时会逸散出大量的热量，从而会在机柜100内热量聚集，形成热环境。而机柜100外的空气环境，便为相对于热环境的冷环境。在本实施例中，热环境和冷环境并不作出具体的温度范围限定。
在本实施例中，热交换器10主要包括有以下部件：集气管20、集液管30和交换管路40。其中，集气管20设置于冷环境中，集液管30设置于热环境中。具体地，交换管路40包括冷凝段41、蒸发段42和过渡段43。冷凝段41的上端和集气管20相连接，冷凝段41的下端和过渡段43的第一端相连接；蒸发段42的上端和过渡段43相对于第一端的第二端相连接，蒸发段42的下端和集液管30相连接。
更具体地，冷凝段41的上端和集气管20相连接，冷凝段41的下端和过渡段43的第一端相连接；蒸发段42的上端和过渡段43相对于第一端的第二端相连接，蒸发段42的下端和集液管30相连接。
请参考图10，蒸发段42和冷凝段41朝向背离彼此的方向延伸，蒸发段42的轴线和过渡段43的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ1＜180°；
而冷凝段41的轴线和过渡段43的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ2＜180°；
其中，θ1表示蒸发段42的轴线和过渡段43的轴线之间的夹角，θ2表示冷凝段41的轴线和过渡段43的轴线之间的夹角。通过蒸发段42和冷凝段41朝向背离彼此的方向延伸，且蒸发段42和冷凝段41均和过渡段43形成上述夹角，这样蒸发段42、过渡段43和冷凝段41便能够构成类似于“Z”型或“S”型的管路。
当热交换器10应用于机柜100散热时，热交换器10的集液管30和蒸发段42位于机柜100的柜体内的热环境中，以便流通于集液管30和蒸发段42中的相变工质快速吸热，而热交换器10的集气管20和冷凝段41是位于机柜100的柜体外的冷环境中，以便流通于集气管20和冷凝段41中的相变工质快速放热，过渡段43位于热环境和冷环境交界处。
请参考图2，以下对本申请实施例提供的热交换器10作进一步说明：热交换器10在工作时，集液管30内会填充有相变工质，相变工质会吸收热环境中的热量，发生由液态向气态转变的过程，随后，液气混合态的相变工质经由蒸发段42充分吸热加速液-气转变过程后，抵达过渡段43处，由于过渡段43处于热环境和冷环境的交界处，这样流经过渡段43的相变工质便能够实现较为彻底的液相-气相分离，进而气态相变工质即可沿冷凝段41流向集气管20中，在气态相变工质经由冷凝段41流向集气管20的过程中，冷凝段41和集气管20中的气态相变工质即可充分向冷环境中放热，并随着放热过程转变为液态相变工质，并重新回流至集液管30中。
由于蒸发段42、过渡段43和冷凝段41构成“Z”型或“S”型的管路，如此也实现了热交换器10的体积优化，节省了热交换器10所需的装配空间，而相变工质的液相-气相分离过程仅需蒸发段、过渡段和冷凝段即可实现，从而在较佳地提升了热交换器10的热量交换效率的同时，也实现了热交换器10的结构简化，降低了热交换器10的制造成本，减少了热交换器10的组成元件，降低了热交换器10的装配难度和耗时，提升了热交换器10的制造效率。
本申请实施例提供的机柜100，由于包括有柜体和上述的热交换器10，而上述的热交换器10仅通过集气管20、集液管30和交换管路40的组合便在较佳地提升了热交换器10的热量交换效率的同时，也实现了热交换器10的结构简化和体积优化，降低了热交换器10的制造成本，如此也在提升了机柜100内相关设备的散热性能的同时，也降低了机柜100的整体制造成本，提升了机柜100的整体制造效率。
本申请实施例提供的通信基站，由于包括有上述的机柜100，而上述的机柜100通过其内设有的热交换器10提升了机柜100内设备的散热性能，如此也提升了通信基站的整体散热性能，有利于通信基站的整体效能提升。
在本申请的另一个实施例中，蒸发段42、过渡段43和冷凝段41由一根管弯曲形成。具体地，通过使得蒸发段42、过渡段43和冷凝段41由一根管弯曲形成，这样一方面简化了蒸发段42、过渡段43和冷凝段41的制造工艺，使得蒸发段42、过渡段43和冷凝段41能够一体成型制造，从而降低了蒸发段42、过渡段43和冷凝段41的制造成本，提高了蒸发段42、过渡段43和冷凝段41的制造效率，也使得热交换器10的整体制造工艺得以简化。
另一方面，蒸发段、过渡段和冷凝段由一根管弯曲形成，也提高了蒸发段、过渡段和冷凝段的整体强度，以及蒸发段、过渡段和冷凝段之间连接处的密封性，较佳地降低了相变工质自蒸发段、过渡段和冷凝段之间连接处泄露的几率。
在本申请的另一个实施例中，如图4所示，交换管路40的数量为多个，多个交换管路40中的每一个冷凝段41的上端均和集气管20相连接，多个交换管路40中的一个冷凝段41的下端和多个交换管路40中的一个过渡段43的第一端相连接，多个交换管路40中的一个蒸发段42的上端和多个交换管路40中的一个过渡段43相对于第一端的第二端相连接，多个交换管路40中的每一个蒸发段42的下端均和集液管30相连接。
具体地，为提升热交换器10的热交换效率，可以将交换管路40的数量设置为多个，这样每一个个冷凝段41可以沿集气管20的径向方向连接于集气管20，每一个个蒸发段42也可以沿集液管30的径向方向连接于集液管30，从而实现充分利用热交换器10的装配空间，尽可能多的设置冷凝段41和蒸发段42，以实现热交换器10更佳地热交换效能。
可选地，每一个蒸发段42间隔设置，这样可使得每一个蒸发段42能够充分地接触到热环境，从而使得流通于每一个蒸发段42内的相变工质能够充分地从热环境中吸收热量。同理地，每一个冷凝段41也可以间隔设置，这样也能够使得每一个冷凝段41能够充分地接触到冷环境，从而使得流通于每一个冷凝段41内的相变工质能够充分地向冷环境中放出热量。
在本申请的另一个实施例中，如图5和图6所示，交换管路40还包括气液分离管44，气液分离管44和每一个过渡段43相连接。气液分离管44用于将每一个过渡段43内的相变工质分离为气相相变工质和液相相变工质。具体地，通过设置气液分离管44，这样液气混合的相变工质在经过过渡段43时，能够在气液分离管44内更佳地实现液相相变工质和气相相变工质的分离，从而也较佳地提升了热交换器10的热交换效率。
在本申请的另一个实施例中，如图7所示，气液分离管44包括主管体441和多孔隔板442，主管体441和过渡段43相连接，并和集液管30相连接，多孔隔板442沿主管体441的轴线设置于主管体441内，多孔隔板442将主管体441内的空间分隔为气相聚集腔443和液相聚集腔444，气相聚集腔443和集气管20相连通，液相聚集腔444和集液管30相连通。
具体地，通过使得气液分离管44包括主管体441和多孔隔板442，这样部分液气混合的相变工质在进入到主管体441内时，其气相的相变工质便能够通过多孔隔板442上的孔洞进而到气相聚集腔443，再由气相聚集腔443进入集气管20中，而留存在液相聚集腔444内的液相相变工质则可通过蒸发段42回流至集液管30中，如此一方面增加了气相相变工质和液相相变工质的流通效率，另一方面也提高了相变工质的液-气分离效率，从而提升了热交换器10的整体热交换效率。
在本申请的另一个实施例中，如图7所示，热交换器10还包括集气管20上升管21，集气管20和冷凝段41相连接，上升管21的一端和气相聚集腔443相连接，上升管21的另一端和集气管20相连接。
具体地，集气管20的两端呈封闭状，当冷凝段41的数量为多个时，每一个冷凝段41均沿集气管20的长度方向排布，并均和集气管20相连接，如此可以充分利用集气管20长度方向的装配空间，尽可能多地装配足够数量的冷凝段41，提升热交换器10的热交换效能。
而由于上升管21的存在，气相聚集腔443内的气相相变工质便能够通过上升管21进入集气管20内。而上升管21可外露于冷环境中，这样气相相变工质在进入上升管21时即可向冷环境放热，从而提高热交换器10的整体热交换效率。
在本申请的另一个实施例中，集气管20、气液分离管44、蒸发段42、冷凝段41和过渡段43一体焊接成型。通过使得集气管20、气液分离管44、蒸发段42、冷凝段41和过渡段43一体焊接成型，如此可提高热交换器10的加工制造效率。
示例性地，集气管20、气液分离管44、蒸发段42、冷凝段41和过渡段43的一体焊接方式可以选择气体保护焊或铝钎焊焊接，气体保护焊或铝钎焊可以在节省焊接成本的同时提高上述各管的焊接处的组织稳定性，从而使得一体焊接成型的热交换器10具有较佳的整体强度。
在本申请的另一个实施例中，蒸发段42、冷凝段41和过渡段43可以是一体成型，一体成型的方式可以是铸造成型或挤压成型。蒸发段42、冷凝段41和过渡段43可以首先铸造或挤压形成一个整体管路，再将该整体管路弯折形成蒸发段42、冷凝段41和过渡段43。同时，蒸发段42、冷凝段41和过渡段43可以是弯折后再与集气管20和气液分离管44一体焊接成型，或者是上述的铸造或挤压形成的整体管路与集气管20和气液分离管44一体焊接成型后，再将该整体管路弯折形成蒸发段42、冷凝段41和过渡段43。
在本申请的另一个实施例中，如图7所示，热交换器10还包括下降管31，下降管31的一端和液相聚集腔444相连接，下降管31的另一端和集液管30相连接。
具体地，同理于集气管20的构成方式，集液管30的两端也呈封闭状，且当蒸发段42的数量为多个时，每一个蒸发段42均沿集液管30的长度方向排布，并均和集液管30相连接，以充分利用集气管20长度方向的装配空间，提高热交换器10的热交换效能。
在本申请的另一个实施例中，集液管30、气液分离管44、蒸发段42、冷凝段41和过渡段43一体焊接成型。具体地，通过使得集液管30、气液分离管44、蒸发段42、冷凝段41和过渡段43一体焊接成型，如此可提高热交换器10的加工制造效率。
可选地，集气管20、集液管30、气液分离管44、蒸发段42、冷凝段41、过渡段43、上升管21和下降管31可以全部一体焊接成型，如此可更佳地降低热交换器10的制造成本，提高热交换器10的制造效率。
在本申请的另一个实施例中，如图8和图9所示，热交换器10还包括隔离板50，其中，隔离板50设置于热环境和冷环境的交界处，并用于隔离热环境和冷环境，过渡段43穿设于隔离板50，蒸发段42和集液管30均位于隔离板50的一侧(就是于隔离板50朝向热环境的一侧)，冷凝段41和集气管20均位于隔离板50的另一侧(也就是于隔离板50朝向冷环境的一侧)。
具体地，由于隔离板50能够将热环境和冷环境隔离开，如此可避免热环境和冷环境相互影响，进而能够为蒸发段42和集液管30建立稳定的热环境，使得蒸发段42和集液管30内流通的相变工质具有较佳地从热环境中吸热的效率，同时也为冷凝段41和集气管20建立稳定的冷环境，使得冷凝段41和集气管20内流通的相变工质具有较佳地向冷环境中放热的效率。
示例性地，从结构整体性考虑，隔离板50可以是和气液分离管44连接，从制造成本考虑，隔离板50也可以是和过渡段43相配合。当热交换器10应用于机柜100时，隔离板50可装配设于机柜100外壁上开设有的供过渡段43伸出的开口处，以实现对机柜100内环境的封闭，使得机柜100内的热量不会自开口处逸出而影响到冷凝段41内相变工质的放热。
在本申请的另一个实施例中，如图9所示，隔离板50包括第一隔板51和第二隔板52，第一隔板51和第二隔板52均沿气液分离管44的轴线布设，且第一隔板51的边缘和第二隔板52的边缘分别封接于气液分离管44的相对两侧外壁。
具体地，当隔离板50和气液分离管44连接时，隔离板50可以包括第一隔板51和第二隔板52，且第一隔板51的边缘和第二隔板52的边缘分别封接于气液分离管44的相对两侧外壁，这样一方面实现了隔离板50和气液分离管44的配合，另一方面也实现了隔离板50和气液分离管44连接处的密闭，防止机柜100内的热空气自隔离板50和气液分离管44连接处逸散至外界。
在本申请的另一个实施例中，当机柜100的柜体内的宽度方向空间足够时，热交换器10中蒸发段42的轴线和过渡段43的轴线之间的夹角可以限定为120°＜θ1＜180°，这样在充分利用柜体内的宽度方向空间的同时，也使得蒸发段42足够长，从而使得蒸发段42内的相变工质能够实现充分吸热。
而当机柜100的柜体内的宽度空间有限且高度方向空间不足时，蒸发段42的轴线和过渡段43的轴线之间的夹角可以限定为60°≤θ1≤90°，这样在充分利用柜体内的宽度和高度方向空间的同时，也能够使得蒸发段42的长度足够长。
在本申请的另一个实施例中，当机柜100外的冷环境中的空间足够时，热交换器10中冷凝段41的轴线和过渡段43的轴线之间的夹角可以限定为120°＜θ1＜180°，这样可充分利用冷环境中的空间，使得冷凝段41的长度足够长，从而使得冷凝段41内的相变工质能够实现充分放热。
而当冷环境中的空间不足时，蒸发段42的轴线和过渡段43的轴线之间的夹角可以限定为60°≤θ1≤90°，这样在充分利用冷环境中的空间的同时，也能够使得冷凝段41的长度足够长。
在本申请的另一个实施例中，如图11和图12所示，蒸发段42的外壁设置有翅片45。具体地，通过在蒸发段42的外壁设置有翅片45，这样翅片45能够增大蒸发段42与热环境的接触面积，从而加速蒸发器内相变工质的吸热过程，使得相变工质能够充分吸热。
在本申请的另一个实施例中，如图所示，冷凝段41的外壁设置有翅片45。具体地，通过在冷凝段41的外壁设置有翅片45，这样翅片45能够增大冷凝段41与冷环境的接触面积，从而加速冷凝器内相变工质的放热过程，使得相变工质能够充分放热。
在本申请的另一个实施例中，如图11和图12所示，蒸发段42的外壁和冷凝段41的外壁均设置有翅片45，这样便可以实现相变工质的充分吸热和放热，从而更佳地提升热交换器10的热交换效率。
示例性地，蒸发段42的外壁和冷凝段41的外壁均沿其长度方向依序设置有多个翅片45，多个翅片45可平行排布或是呈锯齿形排布，以充分利用蒸发段42的外壁和冷凝段41的外壁的装配空间，尽可能多的排布翅片45。
对应于蒸发段42的多个翅片45还可以相互首尾连接组合为一个整体，从而使得多个翅片45整体和蒸发段42一体焊接成型或装配于蒸发段42上，如此可提高翅片45的装配效率，简化翅片45的装配工艺。
在本申请的另一个实施例中，如图6、图11和图12所示，交换管路40还包括回液管46，回液管46的一端和集气管20相连接，回液管46的另一端和集液管30相连接。具体地，通过设置回液管46，这样便为经过放热后由气相转变为液相的相变工质从集气管20向集液管30的回流建立的专门的路径，进而能够提升相变工质在热交换器10内的循环速度，进而也能够提升热交换器10的热交换效率。
示例性地，回液管46的数量可以为两条，两条回液管46的一端分别连接于集气管20的相对两端，两条回液管46的另一端分别连接于集液管30的相对两端。这样热交换器10内的相变工质循环过程便为：相变工质在热环境内吸热，并自集气管20沿着蒸发段42和过渡段43并经过气液分离管44为气相态，之后沿冷凝段41和/或上升管22到达集气管20，在此过程中，为气相态的相变工质放热并转变回液相态，再部分或全部自回液管46回流至集液管30内，从而实现相变工质的吸放热循环。(如图4所示，图4中空心箭头代表相变工质吸热的流动方向，实心箭头则代表放热后变为液态的相变工质通过回液管46回流至集液管30。)
在本申请的另一个实施例中，如图6所示，回液管46的外周设置有隔热件，如此隔热件的存在能够隔离回液管46与周围的热环境，从而能够大幅度减少热环境向回液管46的传热量，从而使得回液管46能够处于温度相对低的环境中，便于回液管46内的相变工质保持液态并回流至集液管30内。
在本申请的另一个实施例中，如图6所示，隔热件可以具体为隔热板47，隔热板47设置于回液管46和相邻的蒸发段42之间。具体地，通过在回液管46和相邻的蒸发段42之间设置隔热板47，这样隔热板47便能够阻挡蒸发段42向回液管46辐射热量，从而使得回液管46处于热环境中的管段周围形成相对较低的温度环境，便于回液管46内的相变工质大部分以液态的状态回流至集液管30内，提高热交换器10内相变工质的气相-液相循环效率。
可选地，当回液管46和相邻的蒸发段42之间设置有隔热板47时，回液管46和相邻的蒸发段42之间便不再分布有翅片45，这样一方面能够为隔热板47留出足够的装配空间，另一方面也能够降低蒸发段42向回液管46辐射的热量。
在本申请的另一个实施例中，如图12和图13所示，回液管46和相邻的蒸发段42相连接，且回液管46的管壁厚度满足以下关系：
1mm≤D≤2mm。
其中，D表示回液管46的壁厚(如图13中D所示)。
具体地，通过将回液管46与相邻的蒸发段42相连接，如此可以缩小热交换器10沿各蒸发段42排布方向的空间占比，从而使得热交换器10具有更小的装配空间占用率，而通过将回液管46的管壁厚度限定为大于或等于1mm，并小于或等于2mm，这样可使得回液管46管壁和相邻的蒸发段42的管壁之间具有足够的间隔距离，从而在使得热交换器10具有更小的装配空间占用率的同时，也能够阻挡蒸发段42向回液管46辐射热量，便于回液管46内的相变工质大部分以液态的状态回流至集液管30内，提高热交换器10内相变工质的气相-液相循环效率。
在本申请的另一个实施例中，回液管46为圆管或扁管。具体地，回液管46可以设定为圆管或扁管，通过将回液管46设定为圆管，如此可以提高回液管46内相变工质的流通速度，进而提高热交换器10的热交换效率。通过将回液管46设定为扁管，如此可以便于回液管46与相邻的蒸发段42的一体化制造。同理地，蒸发段42也可以设计为扁管，以降低回液管46与蒸发段42一体化制造的难度。
在本申请的另一个实施例中，如图14所示，回液管46内形成有两条或两条以上回液通道461。具体地，通过在回液管46内形成有两条或两条以上回液通道461，这样回液管46内的多个独立的回液通道461，从而更佳地实现了回液通道461内的相变工质与热环境的隔离，便于回液管46内的相变工质大部分以液态的状态回流至集液管30内，提高热交换器10内相变工质的气相-液相循环效率。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种热交换器，其特征在于：包括：
集气管；
集液管；
交换管路，包括冷凝段、蒸发段、过渡段和气液分离管；
所述冷凝段的上端和所述集气管相连接，所述冷凝段的下端和所述过渡段的第一端相连接；
所述蒸发段的上端和所述过渡段相对于所述第一端的第二端相连接，所述蒸发段的下端和所述集液管相连接；
所述气液分离管和所述过渡段相连接，所述气液分离管用于将所述过渡段内的相变工质分离为气相相变工质和液相相变工质；
所述蒸发段和所述冷凝段朝向背离彼此的方向延伸，所述蒸发段的轴线和所述过渡段的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ1＜180°；
所述冷凝段的轴线和所述过渡段的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ2＜180°；
其中，θ1表示所述蒸发段的轴线和所述过渡段的轴线之间的夹角，θ2表示所述冷凝段的轴线和所述过渡段的轴线之间的夹角；
隔离板，所述隔离板包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板均沿气液分离管的轴线布设，且所述第一隔板的边缘和所述第二隔板的边缘分别封接于所述气液分离管的相对两侧外壁。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于：所述蒸发段、所述过渡段和所述冷凝段由一根管弯曲形成。
3.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于：所述交换管路的数量为多个，多个所述交换管路中的每一个冷凝段的上端均和所述集气管相连接，多个所述交换管路中的一个冷凝段的下端和多个所述交换管路中的一个所述过渡段的第一端相连接，多个所述交换管路中的一个所述蒸发段的上端和多个所述交换管路中的一个所述过渡段的相对于所述第一端的第二端相连接，多个所述交换管路中的每一个所述蒸发段的下端均和所述集液管相连接。
4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于：所述气液分离管和每一个所述过渡段相连接，所述气液分离管用于将每一个所述过渡段内的相变工质分离为气相相变工质和液相相变工质。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于：所述气液分离管包括主管体和多孔隔板，所述主管体和所述过渡段相连接，并和所述集液管相连接，所述多孔隔板沿所述主管体的轴线设置于所述主管体内，所述多孔隔板将所述主管体内的空间分隔为气相聚集腔和液相聚集腔，所述气相聚集腔和所述集气管相连接，所述液相聚集腔和所述集液管相连接。
6.根据权利要求5所述的热交换器，其特征在于：所述热交换器还包括上升管，所述上升管的一端和所述气相聚集腔相连接，所述上升管的另一端和所述集气管相连接。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于：所述热交换器还包括下降管，所述下降管的一端和所述液相聚集腔相连接，所述下降管的另一端和所述集液管相连接。
8.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于：所述集液管、所述气液分离管、所述蒸发段、所述冷凝段、所述过渡段、所述上升管和所述下降管一体焊接。
9.根据权利要求3或4所述的热交换器，其特征在于：所述蒸发段的轴线和所述过渡段的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ1≤90°。
10.根据权利要求3或4所述的热交换器，其特征在于：所述冷凝段的轴线和所述过渡段的轴线之间的夹角满足以下关系：
60°≤θ2≤90°。
11.根据权利要求3或4所述的热交换器，其特征在于：所述蒸发段的外壁和/或所述冷凝段的外壁设置有翅片。
12.根据权利要求3或4所述的热交换器，其特征在于：所述交换管路还包括回液管，所述回液管的一端和所述集气管相连接，所述回液管的另一端和所述集液管相连接。
13.根据权利要求12所述的热交换器，其特征在于：所述回液管的外周设置有隔热件。
14.根据权利要求13所述的热交换器，其特征在于：所述隔热件为隔热板，所述隔热板设置于所述回液管和相邻的所述蒸发段之间。
15.根据权利要求12所述的热交换器，其特征在于：所述回液管和相邻的所述蒸发段相连接，且所述回液管的管壁厚度满足以下关系：
1mm≤D≤2mm；
其中，D表示所述回液管的壁厚。
16.根据权利要求12所述的热交换器，其特征在于：所述回液管为圆管或扁管。
17.根据权利要求12所述的热交换器，其特征在于：所述回液管内形成有两条或两条以上回液通道。
18.一种机柜，其特征在于：包括柜体和权利要求1～17任一项所述的热交换器，所述热交换器的集气组件和冷凝段位于所述柜体外，所述热交换器的集液组件和蒸发段位于所述柜体内。
19.一种通信基站，其特征在于：包括权利要求18所述的机柜。
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