CN201149334Y - 一种用于通信设备机房的热交换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信设备，尤其涉及一种通信设备机房的热交换技术。一种用于通信设备机房的热交换装置，所述热交换装置包括：导热材料制成的空气管道、引风管道、回风管道和热交换单元，其中：所述空气管道设置于机房的墙壁外侧，两端分别连接所述引风管道和回风管道的一端；引风管道的另一端穿过机房的墙壁延伸到机房内，回风管道另一端穿过机房的墙壁延伸到机房内，热交换单元贴附在所述空气管道上。由于通过安装在室外的空气管道，使得室内空气可以直接向外散热或者直接吸收室外热能，而不必将室外空气引进到热交换装置中进行热交换，所以省去室外空气管道及室外空气过滤网，则不必更换室外空气过滤网，既节约了能源，维护工作量也小。

Description

一种用于通信设备机房的热交换装置

技术领域

本实用新型涉及通信设备，尤其涉及一种通信设备机房的热交换技术。

背景技术

随着我国经济的快速发展，能源紧张问题日益突出，要建设资源节约型社会是我国可持续发展的需要。可靠性和节能两项指标是通信电源永恒的主题，过去一直十分重视通信电源的可靠性，但对节能问题的重视程度尚不足。目前，既要提高电信运营企业的经济效益，又要尽可能节约开支。在电信企业的节能方面，电源专业有比其他专业更具有广阔的空间。

通信设备机房内通信设备全年持续运转，而且通信设备机房内通信设备的负荷随业务量忙闲改变不大，基本上常年满负荷工作，散热量很大，加之机房在考虑隔热、隔湿及清净度要求下为全封闭结构，机房建筑围护结构的保温性也很好，因此即使在冬季无采暖情况下也需制冷。为满足散热要求，机房内的空调机必须全年运行以降低机房室内温度，达到要求的基本恒温标准。由于空调机的制冷需要耗费大量的电力，而在东北地区春、秋、冬季室外温度较低，完全可以利用这种天然的冷源来对机房室内温度进行降温，以节约能源。另一方面在日照充足的有些地方，也可以利用天然的太阳能来对室内温度进行升温。

目前已有的利用这种天然冷源调节机房内环境温度的热交换器如图1所示，包括室内空气通道101、室外空气通道102。为相互独立的通道。当室外温度较低时，室外冷风(例如23℃以下的室外空气)通过室外空气通道102进入热交换器，室内高温空气(例如23-28℃以上的室内空气)通过室内空气通道101也进入热交换器。在热交换器中，室内空气通道101与室外空气通道102互相隔绝，隔绝材料103采用导热材料。这样，室内空气与室外空气就可以通过该导热材料进行热量交换，使得室内空气温度降低。经过热量交换后，室内高温空气冷却，沿室内空气通道101重新送回机房内；室外空气沿室外空气通道102送回室外。

由于室外空气的空气质量不一定好，很可能包含粉尘、颗粒，甚至被风刮起的纸屑或者塑料，如果这样的室外空气进入到室外空气通道102，久而久之就容易造成室外空气通道102的堵塞，使得热交换器失去了热交换功能。所以，在实际使用中，需要在室外空气通道102的入口处加上室外空气过滤网，通过该室外空气过滤网过滤掉室外空气中较大的物体，保障室外空气通道102的畅通。

由于室外空气的质量千差万别，室外空气过滤网必须经常更换，否则室外空气过滤网会因为吸收过多的污物而堵塞室外空气通道102的入口。而更换众多机房外的室外空气过滤网也是不小的工作量。因此现有技术的热交换器虽然节约了能源，但需要频繁更换室外空气过滤网，维护工作量较大。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种用于通信设备机房的热交换装置，用以在调节通信设备机房室内空气温度时既节约能源，又减小了维护工作量。

一种用于通信设备机房的热交换装置，所述通信设备机房的墙壁将空间分隔为机房内以及机房外，所述热交换装置包括：导热材料制成的空气管道、引风管道、回风管道和热交换单元，其中：

所述空气管道设置于所述机房的墙壁外侧，两端分别连接所述引风管道和回风管道的一端；所述引风管道的另一端穿过机房的墙壁延伸到机房内，所述回风管道另一端穿过机房的墙壁延伸到机房内，所述热交换单元贴附在所述空气管道上。

较佳的，所述热交换单元为散热单元，所述引风管道设置在靠近机房屋顶处，所述回风管道设置在靠近机房地面处。

进一步在所述热交换单元为散热单元时，所述热交换装置还包括：

第一控制单元和第一风机，所述第一风机设置于所述引风管道或者回风管道中，所述控制单元检测到所述室内温度高于预先设定第一阈值时启动第一风机，并在检测到室内温度低于预先设定的第二阈值时停止第一风机；所述第一阈值小于通信设备正常工作的最高环境温度，所述第二阈值大于通信设备正常工作的最低环境温度并小于或等于第一阈值。

较佳的，所述热交换单元为加热单元，所述引风管道设置在靠近机房地面处，所述回风管道设置在靠近机房屋顶处。

进一步在所述热交换单元为加热单元时，所述热交换装置还包括：

第二控制单元和第二风机，所述风机设置于所述引风管道或者回风管道中，所述控制单元检测到所述室内温度低于预先设定第三阈值时启动第二风机，并在检测到室内温度高于预先设定的第四阈值时停止第二风机；所述第三阈值与第四阈值相等或者第三阈值小于第四阈值。

本实用新型实施例由于通过安装在室外的空气管道，使得室内空气通过空气管道直接向外散热或者直接吸收室外热能，而不必将室外空气引进到热交换装置中进行热交换，不必为室外空气提供管道，所以不需要加装室外空气过滤网，从而省去了室外空气过滤网的维护工作，达到了在调节室内空气温度时既节约能源，又减少维护工作量的目的。

附图说明

图1为现有技术的热交换器工作原理示意图；

图2a为本实用新型实施例一的制冷型热交换装置结构及安装示意图；

图2b为本实用新型实施例一的制冷型热交换装置的弯管迂回结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的加热型热交换装置结构及安装示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例一提供了一种制冷型热交换装置，该热交换装置的空气管道置于机房室外，在空气管道外安装了散热装置。当机房室内温度过高时，室内空气在经过空气管道时，通过该散热装置向室外散热，达到降低室内温度的目的。

本实用新型实施例二提供了一种加热型热交换装置，该热交换装置的空气管道置于机房室外，在空气管道外安装了吸热装置。当室内温度过低时，室内空气在经过空气管道时，通过该吸热装置吸收室外热量，达到升高室内温度的目的。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种制冷型热交换装置，如图2a所示，包括：

引风管道201、空气管道202、回风管道203。

其中，空气管道202设置于机房墙壁204的外侧。

引风管道201穿过机房墙壁204与空气管道202的上端相连。

回风管道203穿过机房墙壁204与空气管道202的下端相连。

通信设备机房室内的空气经过引风管道201，进入空气管道202，由于空气管道202设置于机房墙壁204外，可直接向室外散热，所以经过空气管道202的空气温度会降低。温度降低了的室内空气在经过空气管道202后，又经由回风管道203回到室内，从而降低了室内的温度。一般说来，要获得较好的温度调节效果，机房为封闭式的。空气管道202的材料为导热材料，如铝合金或者铜管，导热材料具有很好的导热性能，以便于与室外进行热交换。

图2a中的空气管道202为垂直于机房地面放置的，其中引风管道201位于空气管道202的上端，也就是设置于机房墙壁204的上端；回风管道203位于空气管道202的下端，也就是设置于机房墙壁204的下端。应该指出的是，除了这种放置方式，还可以采用多种其它的放置方式，同样可以达到循环室内空气，使得室内空气与室外进行热交换的目的。比如，空气管道202可以横向放置，而引风管道201与回风管道203分别设置在空气管道202的左右两端；又或者，可以将引风管道201设置在空气管道202下端，将回风管道设置在空气管道202的上端。

但是，由于热空气较冷空气要轻，热空气上升，冷空气下降，所以将引风管道201设置于机房墙壁204的上端，更有利于将室内温度较高的空气引进到空气管道202与室外进行热交换。所以，图2a中的放置方式应该是一种较优的实现方式。

为了进一步达到更好的散热效果，在空气管道202的外侧设置有散热装置205。该散热装置205为导热材料制成，比如可以是铝合金管或者铜管等利于散热的管材。该散热装置205的形状可以是褶皱型，以增加散热面积。当室内空气经过空气管道202时，可以通过散热装置205向外散热，从而降低室内空气的温度。

通信设备机房室内的空气经过引风管道201，进入空气管道202，由于空气管道202设置于机房墙壁204外，并通过散热装置205向室外散热，所以经过空气管道202的空气温度会降低。温度降低了的室内空气在经过空气管道202后，又经由回风管道203回到室内，从而降低了室内的温度。

进一步，为了保持空气管道202的畅通，在引风管道201入口处设置有过滤网206，用以过滤掉进入空气管道202的室内空气中的灰尘或者颗粒等，从而防止空气管道202的堵塞。

为了自动而有效的控制室内空气经过空气管道202进行散热，在引风管道201或者回风管道203中设置有风机207。图2a中为设置在回风管道203中的风机207。控制单元(图中未标)检测到室内温度高于预先设定的温度阈值m1时，启动风机207，将室内空气通过引风管道201吸入到空气管道202中进行散热；当控制单元检测到室内温度低于预先设定的温度阈值m2时，停止风机207转动。温度阈值m1与温度阈值m2一般是根据通信设备正常工作时的温度范围进行设定的，例如通信设备机房中的通信设备正常运行的工作温度为18-24℃，则设定温度阈值m1为小于通信设备正常工作的最高环境温度24℃的一个值(如23℃)，设定温度阈值m2为大于通信设备正常工作的最低环境温度的一个值(如19℃)。当然，温度阈值m1与温度阈值m2可以相等，也可以是温度阈值m2小于温度阈值m1。

进一步还可以调节回风管道203的出风方向：在回风管道203的出口处设置有导风阀208。该导风阀208可以调节从回风管道203输出空气的气流方向。

为了更好的保护该制冷型热交换装置，在冷型热交换装置的外侧还罩有保护网209，用以防止机房外的外物碰撞制冷型热交换装置，如图2b所示。

为了进一步达到更好的散热效果，制冷型热交换装置可以采用弯管迂回的空气管道202，从而增加散热面积。如图2b所示：

室内空气从机房墙壁204上端的引风管道201进入空气管道202，空气管道202向机房墙壁204下端延伸，然后弯曲，向机房墙壁204上端延伸，然后再弯曲，向机房墙壁204下端延伸，与机房墙壁204下端的回风管道203相连。空气管道202通过这种弯管迂回的方式，增加室内空气通过空气管道202进行散热的面积，能够达到更好的散热效果。

为了达到较好的制冷效果，该制冷型热交换装置一般来说设置于机房的西面或者北面的墙壁外面，也就是说将制冷型热交换装置安装在机房的阴面。因为，一般阴面的室外空气温度较低。

本实用新型实施例由于通过安装在室外的空气管道，使得室内空气通过空气管道直接向外散热，而不必将室外空气引进到制冷型热交换装置中进行散热，所以可以省去室外空气管道，以及室外空气管道中的过滤网，从而不必维护室外空气管道中的过滤网，达到了在调节室内空气温度时既节约能源，且维护工作量小的目的。

实施例二

本实用新型实施例提供了一种加热型热交换装置，如图3所示，包括：

引风管道301、空气管道302、回风管道303。

其中，空气管道302设置于机房墙壁304的外侧。

引风管道301穿过机房墙壁304与空气管道302的下端相连。

回风管道303穿过机房墙壁304与空气管道302的上端相连。

通信设备机房室内的空气经过引风管道301，进入空气管道302，由于空气管道302设置于机房墙壁304外，可直接吸收室外热能，所以经过空气管道302的空气温度会升高。温度升高了的室内空气在经过空气管道302后，又经由回风管道303回到室内，从而达到加热室内空气、升高室内温度的目的。一般说来，要获得较好的温度调节效果，机房为封闭式的。空气管道302的材料为导热材料，如铝合金或者铜管，以便于与室外进行热交换。

图3中的空气管道302与机房地面垂直放置的，其中引风管道301位于空气管道302的下端，也就是设置于机房墙壁304的下端；回风管道303位于空气管道302的上端，也就是设置于机房墙壁304的上端。应该指出的是，除了这种放置方式，还可以采用多种其它的放置方式，同样可以达到循环室内空气，使得室内空气与室外进行热交换的目的。比如，空气管道302可以横向放置，而引风管道301与回风管道303分别设置在空气管道302的左右两端；又或者，可以将引风管道301设置在空气管道302上端，将回风管道设置在空气管道202的下端。

但是，由于热空气较冷空气要轻，热空气上升，冷空气下降，所以将引风管道301设置于机房墙壁304的下端，更有利于将室内温度较低的空气引进到空气管道302与室外进行热交换。所以，图3中的放置方式应该是一种较优的实现方式。

为了进一步达到更好的吸热效果，在空气管道302的外侧设置有吸热装置305。该吸热装置305为太阳能加热管，用以吸收太阳热能。由于吸热装置305吸收了太阳热能具有较高温度，当室内空气经过空气管道302时，可以吸收吸热装置305中的热能，而升高温度。

通信设备机房室内的空气经过引风管道301，进入空气管道302，由于空气管道302设置于机房墙壁304外，并通过吸热装置305加热室内空气，所以经过空气管道302的空气温度会升高。温度升高了的室内空气在经过空气管道302后，又经由回风管道303回到室内，从而升高了室内的温度。

进一步，为了保持空气管道302的畅通，在引风管道301入口处设置有过滤网306，用以过滤掉进入空气管道302的室内空气中的灰尘或者颗粒等，从而防止空气管道302的堵塞。

为了自动而有效的控制室内空气经过空气管道302进行加热，在引风管道301或者回风管道303中设置有风机307。图3中为设置在回风管道303中的风机307。控制单元(图中未标)检测到室内温度低于预先设定的温度阈值m3时，启动风机307转动，将室内空气通过引风管道301吸入到空气管道302中进行加热；当控制单元检测到室内温度高于预先设定的温度阈值m4时，停止风机307转动。温度阈值m3与温度阈值m4一般是根据通信设备正常工作时的温度范围进行设定的，例如通信设备机房中的通信设备正常运行的工作温度为18-24℃，则设定温度阈值m3为大于通信设备正常工作的最低环境温度18℃的一个值(如19℃)，设定温度阈值m4为小于通信设备正常工作的最高环境温度的一个值(如23℃)。当然，温度阈值m3与温度阈值m4可以相等，也可以是温度阈值m3小于温度阈值m4。

进一步还可以调节回风管道303的出风方向：在回风管道303的出口处设置有导风阀308。该导风阀308可以调节从回风管道303输出空气的气流方向。

为了达到较好的加热效果，该加热型热交换装置一般来说设置于机房的东面或者南面的墙壁外面，也就是说将加热型热交换装置安装在机房的阳面。因为一般阳面的室外温度较高。

为了更好的保护该加热型热交换装置，在加热型热交换装置的外侧还罩有保护网，用以防止机房外的外物碰撞加热型热交换装置。

同样，为了达到更好的加热效果，加热型热交换装置也可以采用弯管迂回的空气管道，从而增加加热面积。

本实用新型实施例由于通过安装在室外的空气管道，使得室内空气通过空气管道直接被加热，而不必将室外空气引进到制冷型热交换装置中进行热交换，所以可以省去室外空气管道，以及室外空气管道中的过滤网，从而不必维护室外空气管道中的过滤网，达到了在调节室内空气温度时既节约能源，且维护工作量小的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种用于通信设备机房的热交换装置，所述通信设备机房的墙壁将空间分隔为机房内以及机房外，其特征在于，所述热交换装置包括：导热材料制成的空气管道、引风管道、回风管道和热交换单元，其中：

所述空气管道设置于所述机房的墙壁外侧，两端分别连接所述引风管道和回风管道的一端；所述引风管道的另一端穿过机房的墙壁延伸到机房内，所述回风管道另一端穿过机房的墙壁延伸到机房内，所述热交换单元贴附在所述空气管道上。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热交换单元为散热单元，所述引风管道设置在靠近机房屋顶处，所述回风管道设置在靠近机房地面处。

3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述热交换装置还包括：

第一控制单元和第一风机，所述第一风机设置于所述引风管道或者回风管道中，所述控制单元检测到所述室内温度高于预先设定第一阈值时启动第一风机，并在检测到室内温度低于预先设定的第二阈值时停止第一风机；所述第一阈值小于通信设备正常工作的最高环境温度，所述第二阈值大于通信设备正常工作的最低环境温度并小于或等于第一阈值。

4、如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述散热单元的材料为铝合金管材或者铜管材。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热交换单元为加热单元，所述引风管道设置在靠近机房地面处，所述回风管道设置在靠近机房屋顶处。

6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述热交换装置还包括：

第二控制单元和第二风机，所述风机设置于所述引风管道或者回风管道中，所述控制单元检测到所述室内温度低于预先设定第三阈值时启动第二风机，并在检测到室内温度高于预先设定的第四阈值时停止第二风机；所述第三阈值大于通信设备正常工作的最低环境温度；所述第四阈值小于通信设备正常工作的最高环境温度并大于或等于第三阈值。

7、如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述加热单元为太阳能加热管。

8、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述空气管道为弯曲迂回型的管道。

9、如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括，室内空气过滤网，设置于所述引风管道入口处。

10、如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括，导风阀，设置于所述回风管道出口处。

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