CN215345581U - 一种带自然冷却功能的机柜空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带自然冷却功能的机柜空调，包括机柜空调本体，机柜空调本体安装内有压缩机，功率元件和散热器以及自然冷却模块，自然冷却模块包括第二循环水路，第二循环水路上设置有水箱，循环水泵，散热器，第二电动球阀，干冷器。采用第二循环水路，第二循环水路上设置干冷器，干冷器通过第二循环水路将散热器吸收功率元件所产生的热量与机柜空调本体外的空气进行换热，使得换热后的换热介质冷却重新回到散热器中，使得散热器对功率元件进行散热，减少能耗，提高机柜空调工作效率。

Description

一种带自然冷却功能的机柜空调

技术领域

本实用新型涉及基站空调技术领域，尤其涉及一种带自然冷却功能的机柜空调。

背景技术

机柜空调主要用于电气控制柜空气流量和温湿度控制，具有使用温度高、功率密度高的洁净度要求高的特点。

目前机柜空调通常采用空气对流冷却，热流密度较低，换热效率低下。机柜空调内有许多功率元件，功率元件工作时需要散热，其中，较为核心的部件是变频器，由于功率元件对运行环境温度和粉尘含量有一定的要求，故需要对功率元件工作产生的热量进行散热。

当环境温度较低时,可直接使用环境温度对进行散热，可降低机柜空调本身的能耗，提高效率。

基于此，发明人提出一种带自然冷却功能的机柜空调。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提出一种带自然冷却功能的机柜空调，采用第二循环水路，第二循环水路上设置干冷器，干冷器通过第二循环水路将散热器吸收功率元件所产生的热量与机柜空调本体外的空气进行换热，使得换热后的换热介质冷却重新回到水箱中，水箱内的换热介质再次进入散热器，使得散热器对功率元件进行散热，减少能耗，提高机柜空调工作效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：一种带自然冷却功能的机柜空调，包括机柜空调本体，所述机柜空调本体安装内有压缩机，功率元件和用于功率元件散热的散热器以及自然冷却模块，所述自然冷却模块包括第二循环水路，所述第二循环水路中的水作为换热介质，所述第二循环水路上设置有水箱，循环水泵，所述散热器，第二电动球阀，用于将热量排出至机柜空调本体外的干冷器；所述干冷器通过换热介质将散热器吸收功率元件所产生的热量与机柜空调本体外的空气进行换热，使得换热后的换热介质冷却重新回到水箱中，并通过第二循环水路再次进入散热器，使得散热器对功率元件散热。

进一步优化，包括制冷剂循环流向路，所述制冷剂循环流向路上设置有压缩机、用于将热量排出至机柜空调本体外的冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器。

进一步优化，包括第一循环水路，所述第一循环水路中的水作为换热介质，所述第一循环水路上设有所述水箱，所述循环水泵，蒸发器，所述散热器，第一电动球阀；所述散热器吸收功率元件所产生的热量通过第一循环水路进入水箱中，第一循环水路中的水与蒸发器中制冷剂进行换热，使得水冷却重新进入散热器中。

进一步优化，所述制冷剂与所述第一循环水路中的水换热并经压缩机压缩，进入冷凝器中在空气中放热,并经过电子膨胀阀的节流作用重新进入蒸发器。

进一步优化，所述机柜空调本体内还安装有便于冷凝器换热的冷凝风机。

进一步优化，所述机柜空调本体包括顶部箱体，中部箱体和底部箱体，所述顶部箱体内安装有所述冷凝器、冷凝风机和干冷器，所述中部箱体安装有所述散热器和功率元件，所述底部箱体安装有压缩机，电子膨胀阀，蒸发器，循环水泵，水箱。

进一步优化，所述顶部箱体、所述中部箱体和所述底部箱体之间通过钣金隔断，所述钣金上开设有供所述第一循环水路、第二循环水路、制冷剂循环流向路穿过的开口，所述开口处采用密封件密封。

本实用新型的有益效果在于：1、通过设置第二循环水路，第二循环水路设置干冷器，干冷器设置在冷凝器附近，当环境温度较低时，干冷器通过第二循环水路将散热器吸收功率元件所产生的热量与机柜空调本体外的空气进行换热，使得换热后的换热介质冷却重新回到散热器中，进而对散热器进行散热，减少能耗，提高机柜空调工作效率。

2、箱体分为顶部箱体、中部箱体和底部箱体，且各部分的箱体之间通过钣金隔断，钣金上开设有供第一循环水路、第二循环水路、制冷剂循环流向路穿过的开口，开口处采用密封件密封，能够在使用条件下阻止空气流通，保证了功率元件的运行环境要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1是本实用新型一种带自然冷却功能的机柜空调结构示意图。

图中：压缩机1、冷凝器2、冷凝风机3、电子膨胀阀4、蒸发器5、循环水泵6、水箱7、散热器8、功率元件9、干冷器10、第一电动球阀11、第二电动球阀12、顶部箱体13、中部箱体14、底部箱体15。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本实用新型所保护的范围内。

本实用新型的实施例提供一种带自然冷却功能的机柜空调，如图1所示，包括机柜空调本体，所述机柜空调本体安装内有压缩机1，功率元件9和用于功率元件9散热的散热器8以及自然冷却模块，所述自然冷却模块包括第二循环水路，所述第二循环水路中的水作为换热介质，所述第二循环水路上设置有水箱7，循环水泵6，所述散热器8，第二电动球阀12，用于将热量排出至机柜空调本体外的干冷器10；所述干冷器10通过换热介质将散热器8吸收功率元件9所产生的热量与机柜空调本体外的空气进行换热，使得换热后的换热介质冷却重新回到水箱7中，并通过第二循环水路再次进入散热器8，使得散热器8对功率元件9散热。

其中，当外界环境温度较低时，第二循环水路按照水的流向依次设置有水箱7，循环水泵6，散热器8，第二电动球阀12，干冷器10，最后重新回到水箱7中。干冷器10与外界低温空气换热后的水由于降温，使得水箱7降温，并最终使得降温后的水流入至散热器8中。通过散热器8与功率元件9的换热作用，将功率元件9的热量通过第二循环水路带出，并与外界环境温度进行循环换热。

包括制冷剂循环流向路，所述制冷剂循环流向路上设置有压缩机1、用于将热量排出至机柜空调本体外的冷凝器2、电子膨胀阀4、蒸发器5。

当机柜空调进行制冷模式时，此制冷模式为了给功率元件9进行散热，制冷剂循环流向路按照制冷剂的流向依次设置有压缩机1、冷凝器2、电子膨胀阀4、蒸发器5，最后回到压缩机1，通过上述部件的作用使得制冷剂不断与第一循环水路中的水进行换热，使得第一循环水路中的水降温后，不断进入散热器8中，给功率元件9进行散热。

包括第一循环水路，所述第一循环水路中的水作为换热介质，所述第一循环水路上设有所述水箱7，所述循环水泵6，蒸发器5，所述散热器8，第一电动球阀11；所述散热器8吸收功率元件9所产生的热量通过第一循环水路进入水箱7中，第一循环水路中的水与蒸发器5中制冷剂进行换热，使得水冷却重新进入散热器8中。

当机柜空调进行制冷模式时，此制冷模式为了给功率元件9进行散热，第一循环水路按照水的流向依次设置有水箱7、循环水泵6、蒸发器5、散热器8、第一电动球阀11，最后回到水箱7。功率元件9发热经散热器8带到第一循环水路，高温冷却水经过蒸发器5由于制冷剂的换热作用变为低温冷却水重新进入散热器8，从而使得散热器8对功率元件9所产生的热量进行散热，而低温冷却水经过散热器8后又变为高温冷却水进入水箱7。

所述制冷剂与所述第一循环水路中的水换热并经压缩机1压缩，进入冷凝器2中在空气中放热,并经过电子膨胀阀4的节流作用重新进入蒸发器5。

所述机柜空调本体内还安装有便于冷凝器2换热的冷凝风机3。冷凝风机3可提高换热效率，提高机柜空调的工作效率。

所述机柜空调本体包括顶部箱体13，中部箱体14和底部箱体15，所述顶部箱体13内安装有所述冷凝器2、冷凝风机3和干冷器10，所述中部箱体14安装有所述散热器8和功率元件9，所述底部箱体15安装有压缩机1，电子膨胀阀4，蒸发器5，循环水泵6，水箱7。

所述顶部箱体13、所述中部箱体14和所述底部箱体15之间通过钣金隔断，所述钣金上开设有供所述第一循环水路、第二循环水路、制冷剂循环流向路穿过的开口，所述开口处采用密封件密封。

密封件采用软密封，能够在机柜空调在使用条件下阻止空气流通，能够杜绝灰尘、有害气体等进入功率元件9内，保障了功率元件9的工作环境。

其中，功率元件9作为优选的是变频器。变频器所释放的热量最多，且需要进行降温。

本实用新型的应用如下：当环境温度较高时，采用制冷模式，此制冷模式为了给功率元件9进行散热，其中，制冷剂循环流向路，依次经过压缩机1、冷凝器2、电子膨胀阀4、蒸发器5，最后回到压缩机1。

冷却水经过第一循环水路，依次经过水箱7，循环水泵6，蒸发器5，散热器8，第一电动球阀11。此时第一电动球阀11开启，第二电动球阀12关闭。

上述过程中，功率元件9发热所产生的热量，经过散热器8的作用将该热量带到第一循环水路中形成高温冷却水，并且经过蒸发器5时与制冷剂进行换热形成低温冷却水，并最后重新进入散热器8中，如此可对功率元件9进行散热。低温冷却水经过散热器8后又变为高温冷却水进入水箱7。

同时，制冷剂与高温冷却水进行换热后，吸收了热量，然后经过压缩机1压缩，进入冷凝器2向外界空气放热，然后经过电子膨胀阀4的节流作用重新进入蒸发器5。

当环境温度较低时，可采用自然冷却模式，此制冷模式为了给功率元件9进行散热。此时，压缩机1不开，制冷剂循环流向路关闭，即制冷剂不参与循环。

冷却水经过第二循环水路，依次经过水箱7，循环水泵6，散热器8，第二电动球阀12，干冷器10，最后回到水箱7中。此时第二电动球阀12开启，第一电动球阀11关闭。

功率元件9发热经散热器8带到第二循环水路，高温水通过干冷器10与外界温度较低的空气换热，变为低温水重新回到散热器8中从而完成对功率元件9的散热。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种带自然冷却功能的机柜空调，包括机柜空调本体，所述机柜空调本体安装内有压缩机(1)，功率元件(9)和用于功率元件(9)散热的散热器(8)以及自然冷却模块，其特征在于：所述自然冷却模块包括第二循环水路，所述第二循环水路中的水作为换热介质，所述第二循环水路上设置有水箱(7)，循环水泵(6)，所述散热器(8)，第二电动球阀(12)，用于将热量排出至机柜空调本体外的干冷器(10)；所述干冷器(10)通过换热介质将散热器(8)吸收功率元件(9)所产生的热量与机柜空调本体外的空气进行换热，使得换热后的换热介质冷却重新回到水箱(7)中，并通过第二循环水路再次进入散热器(8)，使得散热器（8）对功率元件(9)散热。

2.根据权利要求1所述的带自然冷却功能的机柜空调，其特征在于：包括制冷剂循环流向路，所述制冷剂循环流向路上设置有压缩机(1)、用于将热量排出至机柜空调本体外的冷凝器(2)、电子膨胀阀(4)、蒸发器(5)。

3.根据权利要求2所述的带自然冷却功能的机柜空调，其特征在于：包括第一循环水路，所述第一循环水路中的水作为换热介质，所述第一循环水路上设有所述水箱(7)，所述循环水泵(6)，蒸发器(5)，所述散热器(8)，第一电动球阀(11)；所述散热器(8)吸收功率元件(9)所产生的热量通过第一循环水路进入水箱(7)中，第一循环水路中的水与蒸发器(5)中制冷剂进行换热，使得水冷却重新进入散热器(8)中。

4.根据权利要求3所述的带自然冷却功能的机柜空调，其特征在于：所述制冷剂与所述第一循环水路中的水换热并经压缩机(1)压缩，进入冷凝器(2)中在空气中放热,并经过电子膨胀阀(4)的节流作用重新进入蒸发器(5)。

5.根据权利要求1所述的带自然冷却功能的机柜空调，其特征在于：所述机柜空调本体内还安装有便于冷凝器(2)换热的冷凝风机(3)。

6.根据权利要求3所述的带自然冷却功能的机柜空调，其特征在于：所述机柜空调本体包括顶部箱体(13)，中部箱体(14)和底部箱体(15)，所述顶部箱体(13)内安装有所述冷凝器(2)、冷凝风机(3)和干冷器(10)，所述中部箱体(14)安装有所述散热器(8)和功率元件(9)，所述底部箱体(15)安装有压缩机(1)，电子膨胀阀(4)，蒸发器(5)，循环水泵(6)，水箱(7)。

7.根据权利要求6所述的带自然冷却功能的机柜空调，其特征在于：所述顶部箱体(13)、所述中部箱体(14)和所述底部箱体(15)之间通过钣金隔断，所述钣金上开设有供所述第一循环水路、第二循环水路、制冷剂循环流向路穿过的开口，所述开口处采用密封件密封。

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