CN201285134Y - 智能隔离式逆流空气换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能隔离式逆流空气换热器。该空气换热器安装在机房内，包括中间主架、换热器芯体、室内风道风机、室外风道风机和控制器。在中间主架的两侧分别具有两个风口，一组是室内风进口和室内风出口，在室内风出口处安装有室外风道风机；另一组是室外风进口和室外风出口，在室外风出口处安装有室外风道风机。中间主架的内部具有换热器芯体。换热器芯体由上下层叠的多片散热器组成，散热器具有间隔设置的室内风道和室外风道。室内风道和室外风道的转弯处采用大直径圆形转弯结构，能够有效减少风阻，提高换热效率。利用该空气换热器可以大大缩短机房空调设备的运行时间，从而达到节能的目的。

Description

智能隔离式逆流空气换热器

技术领域

本实用新型涉及一种空气换热器，尤其涉及一种安装在机房(例如通信基站机房)内的智能隔离式逆流空气换热器，属于空气调节技术领域。

背景技术

随着现代通信事业的迅猛发展，通信基站数量急剧增加。这些基站设备对环境温度的要求非常高，因此每个通信基站机房均需要利用基站空调设备来调节室内环境条件。

由于通信基站机房的内部空间小，基站设备需要长期高负荷连续工作，散热量大。同时由于电子设备对空气温湿度、腐蚀性和洁净度等的要求很高，在室内外温差较大时仍不宜直接通风换热，因此基站空调设备大部分时间都在运行，甚至需要全年运行，能量消耗巨大。在注重环保、节能、安全可靠等可持续发展主题的21世纪，减少或降低这种能量消耗成为空调设备厂家与用户共同面对的问题。

在空调设备的运行过程中，最主要的能源消耗发生在制冷或制热的工作环节。因此，尽可能避免使用制冷或制热功能，成为空调设备降低能源消耗的关键。另一方面，通信基站机房内外的环境温差较大。如果能够充分利用该环境温差，将能有效减少对制冷或制热功能的使用。为此，人们研究出了用于通信机房的智能换热系统。该换热系统是一种向通信基站提供诸如空气循环、空气过滤和冷却控制的智能换热空调机，其本身不带任何制冷元件，利用基站内部、外部环境温差，实现基站内外部冷热空气热交换来降温，可以独立使用或者与其它主要的制冷空调装置共同组成的机房空气调节系统。

公开号为CN1828158的中国发明专利申请“通信机房用空气换热装置”介绍了一种适用于通信机房的空气冷却换热装置。该换热装置中，铝箔材质的换热器芯体中开有若干条纵向风道和若干条横向风道，送风管的一端穿入壳体并与纵向风道的一端连通，回风管的一端穿入壳体并与纵向风道的另一端连通，冷却风进管的一端穿入壳体中并与横向风道的一端连通，冷却风出管的一端穿入壳体中并与横向风道的另一端连通。该换热装置中没有使用压缩机等设备，因此成本低，室内空气和室外空气互相隔绝，避免了室外空气中的尘埃对机房内空气洁净度的影响，不存在新风过滤的问题。但是，以上述专利申请为代表的现有技术仍然存在冷、热风道接触面积小的不利影响，换热效率较低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的智能隔离式逆流空气换热器。该空气换热器可以安装在通信基站机房内，与基站空调设备相互配合，降低通信基站的能耗。

为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案：

一种智能隔离式逆流空气换热器，安装在机房内，其特征在于：

所述智能隔离式逆流空气换热器包括中间主架、换热器芯体、室内风道风机、室外风道风机和控制器；其中，

所述中间主架的两侧分别具有两组风口，其中一组是室内风进口和室内风出口，在室内风出口处安装有室内风道风机；另一组是室外风进口和室外风出口，在室外风出口处安装有室外风道风机；

所述控制器分别与所述室内风道风机和所述室外风道风机电连接；

所述中间主架的内部具有换热器芯体、分流构件和集流构件。

其中，所述换热器芯体由上下层叠的多片散热器组成，所述散热器具有间隔设置的室内风道和室外风道，所述室内风道和室外风道内的风向相反。

所述室内风道和所述室外风道的长度相同。

所述室内风道和所述室外风道的转弯处为大直径圆形转弯结构。

所述室内风道与所述室外风道之间为金属导热隔风体。

所述智能隔离式逆流空气换热器还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和所述湿度传感器分别与所述控制器电连接。

与现有技术相比较，本智能隔离式逆流空气换热器的室内、室外两组风道之间为单一的金属导热隔风体，热阻小；风道转弯处采用大口径圆形转弯结构，能够有效减少风阻，提高换热效率。利用该空气换热器可以大大缩短基站空调设备的运行时间，从而达到节能的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

图1为智能隔离式逆流空气换热器的主视图；

图2为智能隔离式逆流空气换热器的侧视图；

图3为换热器芯体中单片散热器的结构示意图；

图4为由多片散热器联结而成的换热器芯体的结构示意图，其中黑体部分为密封垫；

图5(a)～图5(c)为智能隔离式逆流空气换热器中分流构件的结构示意图；

图6(a)和图6(b)为智能隔离式逆流空气换热器中集流构件的结构示意图。

具体实施方式

参见图1所示，本实用新型所提供的智能隔离式逆流空气换热器(简称为空气换热器)主要包括中间主架1、换热器芯体2、分流构件3、集流构件4、室内风道风机5、室外风道风机6、控制器、温度传感器、湿度传感器和其它安装附件(图中未示)等。其中，中间主架大致呈长方体，其内部包括换热器芯体2、分流构件3和集流构件4等组件。该中间主架1可以以嵌入的方式安装在通信基站机房的墙壁上，也可以吸顶式安装或外加柜体支架落地式安装。参见图2所示，在中间主架的两侧分别具有两个风口，其中一组是室内(热)风进口7和室内(冷)风出口8，在室内(冷)风出口处8安装有室内风道风机5；另一组是室外(冷)风进口9和室外(热)风出口10，在室外(热)风出口10处安装有室外风道风机6。控制器分别与室内风道风机5和室外风道风机6电连接，以便控制这两个风机的运转过程。同时，该控制器也分别与温度传感器和湿度传感器电连接，以便获取这两个传感器所采集的数据。

该空气换热器充分利用机房内、外部环境温差，实现机房内外部冷热空气的热交换来降低室内空气的温度。一方面，室外的冷空气在室外风道风机6的作用下从室外空气进口处进入空气换热器，然后通过换热器芯体2与室内空气进行热交换，再从室外空气出口处被排出到室外；另一方面，室内热空气在室内风道风机5的作用下由室内空气进口处进入空气换热器，然后通过换热器芯体2与室外空气进行热交换，再由室内空气出口处重新回到机房室内。

在该空气换热器中，采用了多种提高换热效率的设计方案。下面分别进行详细的说明。

参见图3和图4所示，换热器芯体2由上下层叠的多片散热器联结而成。该散热器具有彼此间隔设置、相互隔离的室内、室外两组风道，如图2所示，其中用“·”表示一组风道，用“×”表示另一组风道，两组风道内的风向相反。室内、室外两组风道之间为金属制作的单一导热隔风体，热阻小，所以换热效率高。

在各片散热器的连接处可以采用W形、V形、凹凸形等迷宫式折面衔接设计，以使衔接处咬合严密。同时，还可以在中间加密封材料以使风道密封更加可靠。散热器齿片可以采用如图3所示的波浪式设计，以加大散热面积。

在本空气换热器内部具有将气体分流到彼此间隔设置、相互隔离的室内风道和室外风道的分流构件3。图5(a)～图5(c)显示了该分流构件的基本结构。在该分流构件中，各风道转弯处采用大直径圆形转弯的结构，这种风道结构可以使风阻最小化，从而使室内、室外的空气交换更加顺畅，进一步提高换热效率。另外，该空气换热器内部还具有图6(a)和图6(b)所示的集流构件4。该集流构件的主要作用是把气流汇集成一股。

上述间隔设置的室内、室外两组风道实现了隔离式的换热方式，两股方向相反的风流在各自的风道内运行，以室外的冷空气作为冷源带走热量，室外空气并不直接进入室内，保证了室内空气温湿度和洁净度等环境条件不受室外空气的影响。另外，流经换热器芯体的室内外两股风路径长度可以设计为相同(即室内风道和室外风道的长度相同)，以使换热效率最大化。室内、外两股风的路径也可以设计成交叉方式，以使风在换热器芯体内部的速度场均匀，提高换热效率。

在本空气换热器中，风道可竖直设置，同时散热器表面可作防尘处理，以减小风道被尘土覆盖的程度，保持换热效率，降低设备清污的维护频次，降低维护成本。

本空气换热器可以通过联动控制基站空调的运行状态，达到减少基站空调运行时间，降低基站空调能耗的目的。具体而言，首先由温度传感器和湿度传感器对环境条件进行检测，将检测数据送至与它们电连接的控制器，控制器根据室内温度对空气换热器和空调进行联动控制，控制逻辑如表1所示。当机房内的温度达到高限设定值T1并且室内外温差小于某一设定值ΔT时，只有空调单独工作；随着室内温度的降低，室内外温差大于该设定值ΔT时，空气换热器开始工作；当室内温度降到高限设定值T1以下后，空气换热器可以满足降温要求时，机房空调设备关闭；随着室内温度的进一步下降，到达温度低限设定值T2时，室内温度可以满足设备使用要求，空气换热器也关闭。这样，随着室内温度的变化适时开启或关闭本空气换热器和机房空调设备，可以实现降低整个机房空调设备电力消耗的目的。控制器可以显示室内外温湿度数据与联动工作状态，并通过计算机通讯方式上报机房监控系统。上述的控制器、温度传感器和湿度传感器等都可采用现有的成熟技术，是本领域一般技术人员都能轻易实现的，在此就不详细赘述了。

 

序号	联动条件	空气换热器工作状态	空调工作状态
				1	室内温度>高限设定值T1，且室内外温差<某一设定值ΔT	关机	运行
2	室内温度>高限设定值T1，且室内外温差≥某一设定值ΔT	运行	运行
				3	低限设定值T1<室内温度≤高限设定值T2	运行	关机
4	室内温度≤低限设定值T2	关机	关机

表1

上面对本智能隔离式逆流空气换热器进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (7)

1.一种智能隔离式逆流空气换热器，安装在机房内，其特征在于：

所述智能隔离式逆流空气换热器包括中间主架、换热器芯体、室内风道风机、室外风道风机和控制器；其中，

所述中间主架的两侧分别具有两组风口，其中一组是室内风进口和室内风出口，在室内风出口处安装有室内风道风机；另一组是室外风进口和室外风出口，在室外风出口处安装有室外风道风机；

所述控制器分别与所述室内风道风机和所述室外风道风机电连接；

所述中间主架的内部具有换热器芯体。

2.如权利要求1所述的智能隔离式逆流空气换热器，其特征在于：

所述换热器芯体由上下层叠的多片散热器组成，所述散热器具有间隔设置的室内风道和室外风道。

3.如权利要求2所述的智能隔离式逆流空气换热器，其特征在于：

所述室内风道和所述室外风道的长度相同。

4.如权利要求2所述的智能隔离式逆流空气换热器，其特征在于：

所述室内风道和所述室外风道的转弯处为大直径圆形转弯结构。

5.如权利要求2所述的智能隔离式逆流空气换热器，其特征在于：

所述室内风道与所述室外风道之间为金属导热隔风体。

6.如权利要求1所述的智能隔离式逆流空气换热器，其特征在于：

所述中间主架的内部还具有分流构件和集流构件。

7.如权利要求1所述的智能隔离式逆流空气换热器，其特征在于：

所述智能隔离式逆流空气换热器还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和所述湿度传感器分别与所述控制器电连接。

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