CN115468337B - 一种用于高维散热系统的冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高维散热系统的冷凝器，包括：蒸发室，蒸发室内部为空腔结构，蒸发室上固接有出气管，出气管与蒸发室连通；集液室，集液室内部为空腔结构，集液室位于蒸发室的下方，集液室上固接有液体导流管，液体导流管与集液室连通；冷凝组件，集液室与蒸发室之间设置有若干冷凝组件，冷凝组件的两端分别与集液室和蒸发室固接，集液室和蒸发室均与冷凝组件连通；散热组件，任意相邻两冷凝组件之间均设置有散热组件，散热组件与相邻两冷凝组件均固接。本发明应用于高维散热系统中，能够有效提高换热效率。

Description

一种用于高维散热系统的冷凝器

技术领域

本发明涉及冷凝器技术领域，特别是涉及一种用于高维散热系统的冷凝器。

背景技术

高维散热系统是基于气泡动力学和气泡成核理论实现高效声速传递热量，利用特殊工质气化、液化特性将环境内热量传递至外界，并通过内、外部结构设计，环路设计，安全设计，保证其工作稳定高效，具有传热效率高，热阻低，传热距离远，导热系数高等关键优势，是国内领先的导热传热技术。高维散热系统主要应用于通信基站、机房、IDC大数据中心，使基站温控节能效率达70％，IDC大数据中心 PUE≤1.15。

冷凝器作为高维散热系统与外界换热的核心部件，其设计的好坏直接影响到系统的工作性能。现有的冷凝器中存在有冷凝扁管工质、压力分配不均匀，导致局部换热效率低；液体导流管大多为水平放置，易导致残余气体堆积在管中，影响液体回流；同时，现有的冷凝器在机柜内的可利用面积仍可进一步提高。

因此，亟需设计一种用于高维散热系统的冷凝器，用以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高维散热系统的冷凝器，包括：

蒸发室，所述蒸发室内部为空腔结构，所述蒸发室上固接有出气管，所述出气管与所述蒸发室连通；

集液室，所述集液室内部为空腔结构，所述集液室位于所述蒸发室的下方，所述集液室上固接有液体导流管，所述液体导流管与所述集液室连通；

冷凝组件，所述集液室与所述蒸发室之间设置有若干所述冷凝组件，所述冷凝组件的两端分别与所述集液室和所述蒸发室固接，所述集液室和所述蒸发室均与所述冷凝组件连通；

散热组件，任意相邻两所述冷凝组件之间均设置有所述散热组件，所述散热组件与相邻两所述冷凝组件均固接。

优选的，所述冷凝扁管内贯穿开设有若干通道形成口琴管结构，所述通道的一相对侧壁对称开设有若干凸齿状结构，所述凸齿状结构与所述通道连通，所述凸齿状结构的宽深比为2-3，所述蒸发室和所述集液室均与所述通道连通。

优选的，所述冷凝扁管内所述通道的数量以及所述凸齿状结构的数量均随所述液体导流与所述集液室的连接处向所述出气管与所述蒸发室的连接处逐级递增。

优选的，所述冷凝扁管两端均开设有月牙形凹陷，两所述月牙形凹陷分别与所述蒸发室外壁和所述集液室外壁相适配。

优选的，所述散热组件包括散热带和凸起，任意相邻两所述冷凝扁管之间均设置有所述散热带，所述散热带与相邻两所述冷凝扁管均固接，所述散热带上固接有若干凸起。

优选的，所述散热带的纵向表面为波浪形。

优选的，所述凸起为锥形结构。

优选的，所述出气管与所述蒸发室的连接处和所述液体导流管与所述集液室的连接处呈对角线设置。

优选的，所述液体导流管与所述集液室呈角度斜向下设置，所述液体导流管与所述集液室之间的夹角为2°-5°。

优选的，所述集液室和所述蒸发室均为L形结构。

本发明公开了以下技术效果：

本发明通过设置特殊的冷凝组件和散热组件，能够有效提高冷凝器内工质的流动以及换热效率，使冷凝器的换热性能更佳。

附图说明

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。

图1为本发明一种用于高维散热系统的冷凝器的主视图；

图2为图1中A的放大图；

图3为图1中A-A的剖视图；

图4为图3中的部分截取图；

图5为本发明中冷凝扁管的结构示意图；

图6为本发明中通道及凸齿状结构的示意图；

其中，1、蒸发室；2、冷凝扁管；3、集液室；4、出气管；5、液体导流管；6、散热带；7、固定孔。

具体实施方式

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种用于高维散热系统的冷凝器，包括：

蒸发室1，蒸发室1内部为空腔结构，蒸发室1上固接有出气管 4，出气管4与蒸发室1连通；

集液室3，集液室3内部为空腔结构，集液室3位于蒸发室1的下方，集液室3上固接有液体导流管5，液体导流管5与集液室3连通；

冷凝组件，集液室3与蒸发室1之间设置有若干冷凝组件，冷凝组件的两端分别与集液室3和蒸发室1固接，集液室3和蒸发室1均与冷凝组件连通；

散热组件，任意相邻两冷凝组件之间均设置有散热组件，散热组件与相邻两冷凝组件均固接。

进一步的，为了能够方便的将冷凝器安装在机柜上，蒸发室1和集液室3外壁均固接有若干连接板，连接板上贯穿开设有若干固定孔 7。

进一步的，冷凝扁管2内贯穿开设有若干通道形成口琴管结构，通道的一相对侧壁对称开设有若干凸齿状结构，凸齿状结构与通道连通，凸齿状结构的宽深比为2-3，蒸发室1和集液室3均与通道连通。

通道侧壁开设凸齿状结构增大了通道的表面积，使工质与冷凝扁管2接触面积增大，提高换热效率，同时增加通道壁面毛细力，有利于工质流动。

进一步的，冷凝扁管2内通道的数量以及凸齿状结构的数量均随液体导流与集液室3的连接处向出气管4与蒸发室1的连接处逐级递增。

当工质沿液体导流管5流通至出气管4时，随着流通路径的增长和工质的积累，使各条冷凝扁管2内工质的所受到的压力不一致，使各冷凝扁管2散热效率降低且均温性差。将冷凝扁管2内通道的数量、凸齿状结构的数量随液体导流管5端向出气管4端向逐级递增，使各级冷凝扁管2内的工质压力分布更均匀，减小冷凝器内部压力波动，有利于提高换热效率；同时提升单根冷凝扁管2均温性能，使得冷凝器响应速度更快，具有更优良的启动性能。

进一步的，冷凝扁管2两端均开设有月牙形凹陷，两月牙形凹陷分别与蒸发室1外壁和集液室3外壁相适配。

冷凝扁管2两端均开设有月牙形凹陷，在将冷凝扁管2与蒸发室 1外壁和集液室3外壁进行连接时，使冷凝扁管2不嵌入蒸发室1和集液室3内部，减小背部流动阻力。

进一步的，散热组件包括散热带6和凸起，任意相邻两冷凝扁管 2之间均设置有散热带6，散热带6与相邻两冷凝扁管2均固接，散热带6上固接有若干凸起。

气体通过散热带6时与散热带6接触并进行热交换，通过设置凸起增强气体通过散热带6室产生的扰流作用，使冷凝器的换热性能更佳。

进一步的，蒸发室1与出气管4、集液室3与液体导流管5、冷凝扁管2与蒸发室1、冷凝扁管2与集液室3、散热带6与冷凝扁管 2、散热带6与凸起均采用焊接的方式固定连接。

进一步的，为了增大气体与散热带6的接触面积，散热带6的纵向表面为波浪形。

进一步的，为了起到更好的扰流效果，凸起为锥形结构。

进一步的，出气管4与蒸发室1的连接处和液体导流管5与集液室3的连接处呈对角线设置。

这样设置使工质在冷凝器内的流通路线最长，提高有效换热面积，提高换热效率；同时，出气管4与液体导流管5沿对角线错开分别焊接在蒸发室1、集液室3上，可减小冷凝器内部压力波动对蒸气管出气、液体导流管5进液过程的影响。

进一步的，液体导流管5与集液室3呈角度斜向下设置，液体导流管5与集液室3之间的夹角为2°-5°。

液体导流管5与集液室3呈2°-5°斜向下设置，能够使冷凝器内工质中密度较小的气泡上浮排出，使冷凝器内工质流通更顺畅。

进一步的，集液室3和蒸发室1均为L形结构。

集液室3和蒸发室1均为L形结构，使得最终的冷凝器也为L形结构，因此可增加冷凝扁管2和散热带6的数量，充分利用机柜内空间，提高冷凝器换热面积，达到更好的散热效果。

工作过程：当工质沿液体导流管5流入集液室3，工质再经冷凝扁管2流至蒸发室1，最后经出气管4流出，气流穿过冷凝器，与冷凝扁管2及散热带6接触，与冷凝扁管2内的工质进行热交换。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明，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发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于高维散热系统的冷凝器，其特征在于，包括：

蒸发室(1)，所述蒸发室(1)内部为空腔结构，所述蒸发室(1)上固接有出气管(4)，所述出气管(4)与所述蒸发室(1)连通；

集液室(3)，所述集液室(3)内部为空腔结构，所述集液室(3)位于所述蒸发室(1)的下方，所述集液室(3)上固接有液体导流管(5)，所述液体导流管(5)与所述集液室(3)连通；

冷凝组件，所述集液室(3)与所述蒸发室(1)之间设置有若干所述冷凝组件，所述冷凝组件的两端分别与所述集液室(3)和所述蒸发室(1)固接，所述集液室(3)和所述蒸发室(1)均与所述冷凝组件连通；

散热组件，任意相邻两所述冷凝组件之间均设置有所述散热组件，所述散热组件与相邻两所述冷凝组件均固接；

所述冷凝组件包括冷凝扁管(2)，所述冷凝扁管(2)内贯穿开设有若干通道形成口琴管结构，所述通道的一相对侧壁对称开设有若干凸齿状结构，所述凸齿状结构与所述通道连通，所述凸齿状结构的宽深比为2-3，所述蒸发室(1)和所述集液室(3)均与所述通道连通；

所述冷凝扁管(2)内所述通道的数量以及所述凸齿状结构的数量均随所述液体导流与所述集液室(3)的连接处向所述出气管(4)与所述蒸发室(1)的连接处逐级递增；

所述冷凝扁管(2)两端均开设有月牙形凹陷，两所述月牙形凹陷分别与所述蒸发室(1)外壁和所述集液室(3)外壁相适配；

所述散热组件包括散热带(6)和凸起，任意相邻两所述冷凝扁管(2)之间均设置有所述散热带(6)，所述散热带(6)与相邻两所述冷凝扁管(2)均固接，所述散热带(6)上固接有若干凸起；

所述散热带(6)的纵向表面为波浪形；

所述凸起为锥形结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于高维散热系统的冷凝器，其特征在于：所述出气管(4)与所述蒸发室(1)的连接处和所述液体导流管(5)与所述集液室(3)的连接处呈对角线设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于高维散热系统的冷凝器，其特征在于：所述液体导流管(5)与所述集液室(3)呈角度斜向下设置，所述液体导流管(5)与所述集液室(3)之间的夹角为2°-5°。

4.根据权利要求1所述的一种用于高维散热系统的冷凝器，其特征在于：所述集液室(3)和所述蒸发室(1)均为L形结构。