CN202814179U

CN202814179U - 通信机房降温系统用热管热交换器

Info

Publication number: CN202814179U
Application number: CN201220416519.4U
Authority: CN
Inventors: 闫志恒; 许显钧
Original assignee: ZHENJIANG KANGSHENG HEAT EXCHANGER CO Ltd
Current assignee: ZHENJIANG KANGSHENG HEAT EXCHANGER CO Ltd
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-08-22

Abstract

本实用新型涉及一种换热器技术领域，特别是一种通信机房降温系统用热管热交换器，解决通讯机房和基站降温系统中能耗高、故障率高，不易维护、换热性能低，热能只能单向传递的问题，其特征是由室内侧和室外侧组成的换热系统，室外侧包括室外热交换器、室外风机和室外箱体，室内侧包括室内热交换器、室内风机和室内箱体，室内侧还设有控制器系统；热管热交换器采用分离式热管，热交换器为微通道换热器；室内箱体和室外箱体的热交换器通过导气管和导液管连接，形成循环。各部件组成简单,维护成本低，能耗低，避免了直接引入室外污染空气，并以较高的效率实现热量从通讯机房内向通讯机房外的转移。

Description

通信机房降温系统用热管热交换器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器技术领域，特别是一种通信机房降温系统用热管热交换器。

背景技术

随着通信事业的急速发展，通讯机房和基站大量出现。通讯和基站等机房内部交换器、服务器等通信设备需要进行全年不间断的运行，机房内部的温度远高于室外侧，在南方某些地方即使在冬季，无采暖情况下还需进行供冷过程。为防止机房内部温度过高导致交换器和服务器出现故障停止运行，机房内部需要增加制冷系统进行全年运行不停机。为了使机房内部的温度得到控制，一般采用空调降温或引入新风降温。空调降温是在室内室外完全隔离的情况下，通过制冷压缩机、室内换热器、室外换热器和节流装置组装的空调系统进行热量的交换，这种方式的缺点是能耗高（空调的能耗占机房设备总能耗的40%左右），空调系统中关键部件的故障率高。新风降温是通过将室外较低的环境空气经过滤后直接引入室内侧，与机房内部的高温进行混合来降温，这种直接将室外空气引入通信机房内，未经完全过滤的粉尘附着在交换器和服务器上，且室内湿度难保障，会影响机房内部设备的散热性和使用寿命。为了满足降温系统达到高性能的要求，有的采用将热管用热交换器产品的结构尺寸放大，增加热管用热交换器的排数，降温系统的成本较昂贵。

另外，有清华大学申请的专利公开号为CN101586926A的一种分离式热管系统，也应用于通讯机房中，包括蒸发器、气体总管、冷凝器、液体总管、风机，蒸发器设置在冷凝器下方，蒸发器内充注循环工质，通过气体总管连接蒸发器和冷凝器上端，通过液体总管连接冷凝器底端和蒸发器，并构成密闭管路；风机启动，驱动通讯机房内热空气流过蒸发器使蒸发器内循环工质受热蒸发为气体，经气体总管流动到冷凝器，冷凝器内气体在通讯机房外冷空气流过冷凝器时冷凝成为液体，通过液体总管流回到蒸发器。这种装置主要在分离式热管系统，冷凝器和蒸发器是分开的，其中冷凝器在通讯机房内，蒸发器在通讯机房外，导致换热性能低，而蒸发器与风机为同一实体，不易维护。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决以上所述的通讯机房和基站降温系统中能耗高、故障率高，不易维护、换热性能低，热能只能单向传递的问题，提供一种能保证室内环境清洁度和湿度，提高机房内部设备使用寿命，可靠性高、换热性能高、低能耗的通信机房降温系统用热管热交换器。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种通信机房降温系统用热管热交换器，其特征是由室内侧和室外侧组成的换热系统，室外侧包括室外热交换器、室外风机和室外箱体，室内侧包括室内热交换器、室内风机和室内箱体，室内侧还设有控制器系统；热管热交换器采用分离式热管，热交换器为微通道换热器；室内箱体和室外箱体的热交换器通过导气管和导液管连接，形成循环。

热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在封闭管内液体的蒸发和凝结来传递热量，使得热管两端产生温度差。蒸发段受热上升的热流体蒸发吸热后经连接管流向冷凝段放热冷凝，冷凝液靠重力经连接管回流至蒸发段。热管热交换器的热量转移需要在存在温差的条件下进行，当机房内部温度较高而室外温度环境温度较低时，热管热交换器便可利用机房内外的温差散热，在不必启动制冷降温系统的情况下即可使机房内部设备温度降低。而且，这种温差越大，热管热交换器的换热性能越大。这样既可以节省能源，而且延长了制冷降温系统中关键部件的使用寿命。

热管热交换器系统工作时，外部空气在室外风机的作用下，通过室外热交换器与热管热交换器系统内的制冷剂交换热量后排到外部空气中。室内空气在室内风机的作用下，让内部高温气流经过室内热交换器蒸发吸热冷却后排入室内，对机房内的设备进行冷却。热管热交换器系统没有制冷压缩机。

作为优选，所述的室外侧的室外热交换器由室外风机提供动力，室内侧的室内热交换器由室内风机提供动力。室内外分别设有各自的风机，以达到最佳换热效果。

作为优选，所述的热管热交换器的室内侧和室外侧之间安装时存在高度差,冷凝器安装高度高于蒸发器安装高度。热管的蒸发段和冷凝器分离，两者之间通过连接管连通。当热管的一段受热时，管内的液体迅速蒸发，蒸汽在压力差的条件下流向另一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再靠重力及内外温度差所带来的压力差的作用下流向蒸发段，如此产生循环，热量由热管一端传至另一端。

作为优选，所述的室内热交换器、室内风机、控制器系统安装在室内箱体上。本装置的能耗主要是室内、室外电机的能耗。风机与蒸发器是分体式装配，这样既便于安装也方便维修。

作为优选，所述的室外热交换器和室外风机安装在室外箱体上。

作为优选，所述的微通道换热器的集流管设有上集流管，与上集流管平行设有下集流管，上集流管和下集流管之间设有若干条微通道扁管，相邻两条微通道扁管之间设有翅片。采用微通道扁管作为热交换器的基本结构组成，大大缩小了整体热交换器的体积，而且提高了热交换效率。

作为优选，所述的微通道换热器的进、出口管为单管，即上集流管直接与进气管相连，下集流管直接与出液管相连。这是一种进出管的连接方式，上集流管、下集流管和进出管全部采用铝合金材料制作，连接方便。

作为优选，所述的微通道换热器的进、出口管设有多支分配管，即上集流管通过若干条分支管连接到汇总管作为进气管，下集流管通过若干条分支管连接到汇总管作为出液管。汇总管的直径大于分支管的直径，合理分配分支管使进气、出液部位分散，效率也大幅度提高。

作为优选，所述的室内、室外热交换器用微通道换热器为单排或多排并排组装。按实际机房的面积和热交换所需，进行单排或多排的组合，灵活实用。

本实用新型的有益效果是：本装置各部件组成简单,维护成本低；只需要为风机提供动力，能耗低；避免了直接引入室外污染空气引起的安全隐患，并以较高的效率实现热量从通讯机房内向通讯机房外的转移。

附图说明

图1是本实用新型的一种系统结构示意图。

图2是本实用新型的进出口管的一种实施例结构示意图。

图3是本实用新型的进出口管的另一种实施例结构示意图。

图4是本实用新型的一种微通道扁管端面结构示意图。

图中： 1. 室外热交换器，101.上集流管，102.下集流管，103.微通道扁管，104.翅片，105.进气管，106.出液管，107.分支管，108.汇总管，2. 室外风机，3. 室外箱体，4. 室内热交换器，5. 室内风机，6. 室内箱体，7. 控制器，8. 导气管，9. 导液管，A. 室外侧，B. 室内侧。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例一种通信机房降温系统用热管热交换器，如图1所示的系统示意图，热管热交换器采用分离式热管，由室外侧A和室内侧B组成降温系统，室外侧A包括室外热交换器1、室外风机2和室外箱体3，室内侧B包括室内热交换器4、室内风机5和室内箱体6，同时室内侧B还装有控制器7。

其中，室外热交换器1和室外风机2安装在室外箱体3上，室内热交换器4、室内风机5、控制器系统7安装在室内箱体上6。室内箱体6和室外箱体3的热交换器通过导气管8和导液管9连接，形成循环。室外侧A的室外热交换器1由室外风机2提供动力；室内侧B的室内热交换器4由室内风机5提供动力，室内风机5和室外风机2的动力均由控制器7进行操作。

本装置的热交换器为微通道换热器，微通道换热器设有相互平行的上集流管101、下集流管102，与上集流管101、下集流管102垂直设一排微通道扁管103，相邻两支微通道扁管103之间均设有翅片104。每根微通道扁管103的两端部分别插入上集流管101和下集流管102的内部，并设有密封装置。翅片104固定在微通道扁管103上，微通道扁管103内部均设有一排微通道孔，如图4所示，这些微通道孔沿微通道扁管103的纵向延伸直至微通道扁管103的两个端面。

如图2所示，是进、出口管的一种实施例结构示意图，在上集流管101侧连接进气管105，在下集流管102侧连接出液管106。

如图3所示，是一种进、出口管采用分支管107和汇总管108的结构示意图，进气管和出液管分别由分支管107和汇总管108组成，对于尺寸较大微通道换热器，制冷剂分配均匀性对热管热交换器的性能影响较大，优先选择这种方案。

本装置系统工作时，以设有分支管107的设置方式说明，外部空气在室外风机2的作用下，通过室外热交换器1与热管热交换器系统内的制冷剂交换热量后排到外部空气中。室内空气在室内风机5的作用下，让内部高温气流经过室内热交换器4蒸发吸热冷却后排进室内，对机房内的设备进行冷却。经室外热交换器1冷凝后的制冷剂通过导液管9流入汇总管，经分支管将制冷剂均匀分配至下集流管102中，受重力作用制冷剂分布在微通道扁管103内部的微通道孔内。在室内风机5的作用下，机房室内的高温沿室内热交换器4通过，在高温的作用下，微通道孔内的制冷剂进行吸热汽化，将机房室内的高温空气冷却。同时制冷剂蒸汽在压力差的作用下沿微通道扁管103中的微通道孔流向上集流管101中，由分支管107交汇至汇总管108，通过导气管8流向室外热交换器1的汇总管，再同分支管均匀将制冷剂分配到上集流管101中。在压力差的作用下，制冷剂蒸汽沿微通道扁管103中的微通道孔流向下集流管102中，在室外风机2动力下，制冷剂蒸汽排热冷却成液体，后经分支管107、汇总管108流出，完成一个降温循环。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型的简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1. 一种通信机房降温系统用热管热交换器，其特征是由室内侧和室外侧组成的换热系统，室外侧包括室外热交换器（1）、室外风机（2）和室外箱体（3），室内侧包括室内热交换器（4）、室内风机（5）和室内箱体（6），室内侧还设有控制器（7）系统；热管热交换器采用分离式热管，热交换器为微通道换热器；室内箱体（6）和室外箱体（3）的热交换器通过导气管（8）和导液管（9）连接，形成循环。

2.根据权利要求1所述的通信机房降温系统用热管热交换器，其特征在于所述的室外侧的室外热交换器（1）由室外风机（2）提供动力，室内侧的室内热交换器（4）由室内风机（5）提供动力。

3.根据权利要求1所述的通信机房降温系统用热管热交换器，其特征在于所述的热管热交换器的室内侧和室外侧之间安装时存在高度差,冷凝器安装高度高于蒸发器安装高度。

4.根据权利要求1或2或3所述的通信机房降温系统用热管热交换器，其特征在于所述的室内热交换器（4）、室内风机（5）、控制器（7）系统安装在室内箱体（6）上。

5.根据权利要求1或2或3所述的通信机房降温系统用热管热交换器，其特征在于所述的室外热交换器（1）和室外风机（2）安装在室外箱体（3）上。

6.根据权利要求1或2或3所述的通信机房降温系统用热管热交换器，其特征在于所述的微通道换热器的集流管设有上集流管（101），与上集流管（101）平行设有下集流管（102），上集流管（101）和下集流管（102）之间设有若干条微通道扁管（103），相邻两条微通道扁管（103）之间设有翅片（104）。

7.根据权利要求6所述的通信机房降温系统用热管热交换器，其特征在于所述的微通道换热器的进、出口管为单管，即上集流管（101）直接与进气管（105）相连，下集流管（102）直接与出液管（106）相连。

8.根据权利要求6所述的通信机房降温系统用热管热交换器，其特征在于所述的微通道换热器的进、出口管设有多支分配管，即上集流管（101）通过若干条分支管（107）连接到汇总管（108）作为进气管，下集流管（102）通过若干条分支管连接到汇总管作为出液管。

9.根据权利要求1或2或3所述的通信机房降温系统用热管热交换器，其特征在于所述的室内、室外热交换器（1）用微通道换热器为单排或多排并排组装。