WO2013135048A1 - 一种热交换器及一种机柜 - Google Patents

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Abstract

一种热交换器及一种机柜,其中热交换器包括压缩制冷循环热交换器(3012,4012)和热管热交换器(3011,4011),以及控制制冷剂流路的多个阀件(5024,5025,5026,5027);在实际控制温度高于目标温度时,开启第一阀件(5024),使压缩机(5021)处于工作状态,实现强化散热;在实际控制温度低于第二目标温度时,关闭第一阀件(5024),使压缩机(5021)处于停止工作状态,此时热管热交换器(3011,4011)仍处于工作状态并具有较好的散热能力,从而实现分级散热适应不同强度的散热需求。

Description

一种热交换器及一种机拒 技术领域
本发明涉及机械和电学技术领域, 特别涉及一种热交换器及一种机拒。 背景技术
各种设备在工作过程中对其环境都有一定的需求, 而设备在工作过程中 温度过高则会影响其工作效率、 可靠性。 因此很多设备都需要有热交换器来 将设备的热量传导出设备, 以实现设备在适宜的温度下工作以保证其工作效 率和可靠性。 热交换器因此得到了广泛的应用。
以通信基站为例, 大功率机拒的散热通常釆用的热交换器可以是: 热交 换器 /换热器(HEX、 Heat Exchanger )或者使用空调器的热交换能力来实现散 热。 通信基站的大功率机拒一般有维持通信设备与外界隔离, 以满足通信设 备的 IP55等级需求, 而釆用热交换器或者通信机拒空调器形式, 在保证散热 的同时, 可以维持通信设备与外界的隔离, 实现设备的 IP55等级, 以及通信 设备内部器件的可靠性要求,如图 1A所示,为大功率机拒的散热结构示意图, 包括: 通信设备机箱 1A、 热交换器 1B, 热交换器 1B中有隔板 1B1隔绝通信 设备机箱 1A内部和外部的空气; 如图 1B所示, 为换热原理结构示意图。 在 图 1A和图 1B中, 黑色箭头方向为通信设备机箱 1A内的空气流动方向 (其 中在散热器内的部分称为内循环风道(第一风道 300 ) ) , 白色箭头方向为通信 设备机箱 1A外部空气流动方向 (其中在散热器内的部分称为外循环风道), 通信设备机箱 1 A内外的空气在热交换器 1B进行换热; 空气流动通过风扇实 现内外风道, 由隔板 ( 200 )分隔的内循环风道(第一风道 300 ) ( 300 )和外 循环风道 400在热交换器 1B中有隔板 1B1隔绝通信设备机箱 1A内部和外部 的空气。
在图 1A和图 1B中所示的板式的热交换器流阻较大, 随着机拒功率的增 加, 板式热交换器面临着换热效率较低而越来越不适应应用需求; 基于此需 求提出了强化散热的方案, 其中以具有空调器的热交换器应用较为普遍。
具有空调器的热交换器一般包括: 蒸发冷却器、 冷凝散热器和压缩机; 其中蒸发冷却器与冷凝散热器通过管路连接构成封闭的回路; 压缩机则位于 封闭的回路中的管路中; 压缩机工作时流体在上述封闭的回路中自冷凝散热 器向蒸发冷却器流动, 再由蒸发冷却器流向压缩机, 最后由压缩机流向冷凝 散热器形成流体循环。
具有空调器的热交换器, 在压缩机处于工作状态时空调器具有较高散热 能力, 在压缩机停止工作时空调器没有散热能力。 基于热交换器的散热功能 要求压缩机工作时间较长, 导致压缩机消耗快, 进一步导致了热交换器寿命 短, 另外压缩机工作时间较长, 能耗也较高。 发明内容
本发明实施例提供了一种热交换器、 一种机拒, 用于提升热交换效率。 一种热交换器, 包括: 第一风道 300和第二风道 400 , 所述第一风道 300 与第二风道 400相互隔离, 第一风道 300内设置有第一热交换单元 301 , 第二 风道设置有第二热交换单元 401 ;
所述第一热交换单元 301 包括: 第一热管热交换器 3011 和蒸发冷却器 3012; 所述第二热交换单元 401包括: 第二热管热交换器 4011和冷凝散热器 4012;
所述第一热管热交换器 3011 的空腔与第二热管热交换器 4011 的空腔通 过第一管道 501连接, 使得第一热管热交换器 3011的空腔与第二热管热交换 器 4011的空腔之间形成第一封闭环路;
所述蒸发冷却器 3012的空腔与冷凝散热器 4012的空腔通过第二管路 502 连接, 使得蒸发冷却器 3012的空腔与冷凝散热器 4012的空腔之间形成第二 封闭环路;
所述第一封闭环路和所述成第二封闭环路中具有能够携带热量的流体; 所述热交换器还包括: 压缩机 5021和第一阀件 5024;
所述压缩机 5021设置于流体自蒸发冷却器 3012向冷凝散热器 4012流动 流经的第二管路 502中, 并且所述压缩机 5021的入口通过第二管路 502与蒸 发冷却器 3012连接,压缩机 5021的出口通过第二管路 502与冷凝散热器 4012 连接; 所述第一阀件 5024设置于所述压缩机 5021的入口与蒸发冷却器 3012 之间的第二管路 502中;
在所述第一热管热交换器 3011侧的温度高于第一目标温度时开启所述第 一阀件 5024, 并启动压缩机 5021使压缩机 5021处于工作状态; 在所述第一 热管热交换器 3011侧的温度低于第二目标温度时关闭所述第一阀件 5024 ,并 关闭所述压缩机 5021使压缩机 5021处于停止工作状态; 所述第一目标温度 和第二目标温度均低于或等于热源正常工作所需的环境温度, 且第一目标温 度高于或等于所述第二目标温度。
一种机拒, 所述机拒包括: 机拒内侧和机拒外侧, 所述机拒内侧为安装 有热源器件的一侧, 所述机拒外侧为机拒外部空间; 还包括: 本发明实施例 提供的任意一项的热交换器, 且所述热交换器的第一风道 300位于机拒内侧, 第二风道 400位于所述机拒的外侧; 所述热交换器的第一热交换单元 301位 于第二热交换单元 401的下方。
从以上技术方案可以看出, 本发明实施例具有以下优点: 在实际控制温 度高于目标温度时开启第一阀件使压缩机处于工作状态, 实现强化散热; 在 实际控制温度低于第二目标温度时关闭第一阀件使压缩机处于停止工作状态 时, 此时热管热交换器仍处于工作状态, 也能具有较好散热能力; 因而使用 本发明实施例方案可以实现分级散热适应不同强度的散热需求, 在保证散热 能力的前提下关闭压缩机, 可以减少压缩机工作时间, 不但可以降低能耗实 现节能, 还可以减少压缩机消耗提升热交换器寿命。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案, 下面将对实施例描述中 所需要使用的附图作简要介绍, 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, 对于本领域的普通技术人员来讲, 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 1A为现有技术大功率机拒的散热结构示意图;
图 1B为现有技术换热原理结构示意图;
图 2A为本发明实施例热交换器结构示意图;
图 2B为本发明实施例热交换器结构示意图;
图 3为本发明实施例热交换器中热管热交换器系统结构示意图; 图 4为本发明实施例热交换器中空调器系统结构示意图。 具体实施方式
为了使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合附图对本 发明作进一步地详细描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施 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它实施例, 都属于本发明保护的 范围。 需要说明的是, 本发明实施例所称的 "第一"、 "第二"、 "第三"、 "第 四" 只是为了区分相同功能或结构的部件, 不应理解为对本发明实施例的限 定。
本发明实施例提供了一种热交换器, 如图 2A、 图 2B、 同时可以一并参阅 图 3、 图 4, 所示, 包括:
第一风道 300和第二风道 400,上述第一风道 300与第二风道 400相互隔 离, 第一风道 300内设置有第一热交换单元 301 , 第二风道设置有第二热交换 单元 401 ; 其中第一风道 300和第二风道 400可以由釆用隔板 200分隔。
上述第一热交换单元 301 包括: 第一热管热交换器 3011 和蒸发冷却器 3012; 上述第二热交换单元 401包括: 第二热管热交换器 4011和冷凝散热器 4012;
上述第一热管热交换器 3011 的空腔与第二热管热交换器 4011 的空腔通 过第一管道 501连接, 使得第一热管热交换器 3011的空腔与第二热管热交换 器 4011的空腔之间形成第一封闭环路;
上述蒸发冷却器 3012的空腔与冷凝散热器 4012的空腔通过第二管路 502 连接, 使得蒸发冷却器 3012的空腔与冷凝散热器 4012的空腔之间形成第二 封闭环路;
上述第一封闭环路和上述成第二封闭环路中具有能够携带热量的流体; 上述热交换器还包括: 压缩机 5021和第一阀件 5024;
上述压缩机 5021设置于流体自蒸发冷却器 3012向冷凝散热器 4012流动 流经的第二管路 502中, 并且上述压缩机 5021的入口通过第二管路 502与蒸 发冷却器 3012连接,压缩机 5021的出口通过第二管路 502与冷凝散热器 4012 连接; 上述第一阀件 5024设置于上述压缩机 5021的入口与蒸发冷却器 3012 之间的第二管路 502中;
在上述第一热管热交换器 3011侧的温度高于第一目标温度时开启上述第 一阀件 5024, 并启动压缩机 5021使压缩机 5021处于工作状态; 在上述第一 热管热交换器 3011侧的温度低于第二目标温度时关闭上述第一阀件 5024 ,并 关闭上述压缩机 5021使压缩机 5021处于停止工作状态; 上述第一目标温度 和第二目标温度均低于或等于热源正常工作所需的环境温度, 且第一目标温 度高于或等于上述第二目标温度。
本实施例釆用隔板 200 分隔两个风道, 在各风道使用热交换单元可以对 流经风道的风进行强化散热, 从而提升热交换效率。 另外需要说明的是第一 热交换单元 301与第二热交换单元 401之间的管道 500可以有多条, 在使用 中有的作为回流管路使用, 有的作为相变工质或者制冷剂上升管路使用。 具 体的条数本发明实施例不予限定。 以上实施例, 在实际控制温度高于目标温 度时开启第一阀件使压缩机处于工作状态, 实现强化散热; 在实际控制温度 低于第二目标温度时关闭第一阀件使压缩机处于停止工作状态时, 此时热管 热交换器仍处于工作状态, 也能具有较好散热能力; 因而使用本发明实施例 方案可以实现分级散热适应不同强度的散热需求, 在保证散热能力的前提下 关闭压缩机, 可以减少压缩机工作时间, 不但可以降低能耗实现节能, 还可 以减少压缩机; %耗提升热交换器寿命。
本发明实施例可以在机拒使用组合热交换器, 集成分体重力的热管热交 换器与通信机拒空调系统, 实现分级散热, 机拒设备低负荷下使用热交换器, 高负荷下使用空调。 比使用单纯空调器, 能耗大幅下降, 实现节能。 减少空 调器使用时间, 提高了空调器的使用寿命, 提高其整体可靠性。
可选地, 上述第一热管热交换器 3011 的密封空腔与第二热管热交换器 4011的密封空腔之间的封闭环路内填充有相变工质;上述蒸发冷却器 3012的 密封空腔与冷凝散热器 4012的密封空腔之间的封闭环路内填充有制冷剂。
进一步地, 上述压缩机 5021所在的第二管路 502还设置有第一旁通管道 600; 上述第二管路 502与第一旁通管道 600并行;
上述第一旁通管道 600设置有第二阀件 5025 ,上述第二阀件 5025为具有 仅允许流体自蒸发冷却器 3012向冷凝散热器 4012单向流动功能的阀件。
进一步地, 上述压缩机 5021 的出口与冷凝散热器 4012之间的第二管路 502中还设置有第四阀件 5027; 上述第四阀件 5027为具有仅允许流体自压缩 机 5021向冷凝散热器 4012单向流动功能的阀件。 进一步地, 上述热交换器还包括:
干燥过滤器 5022和截流装置 5023; 截流装置 5023用于限制流经截流装 置 5023的流体流量, 可以釆用膨胀阀或者毛细管。 上述干燥过滤器 5022用 于对流经干燥过滤器 5022的流体进行干燥处理;
冷凝散热器 4012中流体向蒸发冷却器 3012流动的第二管路 502安装有 干燥过滤器 5022, 上述干燥过滤器 5022与蒸发冷却器 3012之间的第二管路 502安装有上述截流装置 5023。
进一步地, 在上述冷凝散热器 4012中流体向蒸发冷却器 3012回流的第 一管路 501—侧设置有第二旁路 700; 上述冷凝散热器 4012中流体向蒸发冷 却器 3012回流的第一管路 501与上述第二旁路 700并行;
上述第二旁路 700中设置有第三阀件 5026;
在上述第一阀件 5024关闭时, 开启上述第三阀件 5026; 在上述第一阀件 5024开启时, 关闭上述第三阀件 5026。
进一步地, 上述热交换器, 还包括:
上述压缩机 5021底部设置有加热带 5028;
上述加热带 5028在上述热交换器所处的环境温度低于预定值时开启, 为 上述压缩机 5021加热, 上述预定值高于或等于第二封闭环路中的流体向压缩 机聚集所需的最低温度。
可选地, 上述第一封闭环路内填充有相变工质; 上述第二封闭环路内的 流体为制冷剂。
可选地, 第一热管热交换器 3011的入口位于其顶端, 出口位于其底端; 第二热管热交换器 4011的入口位于其底端, 出口位于其顶端;
蒸发冷却器 3012的入口位于其顶端, 出口位于其底端; 冷凝散热器 4012 的入口位于其底端, 出口位于其顶端。
以下实施例将以上方案的具体实现进行详细说明, 本实施例将以通信基 站为例进行说明, 可以理解的是 热交换器的应用不应理解为仅局限于通信基 站, 因此通信基站不应理解为对本发明实施例的限定。
通信基站机拒用组合散热装置由分体式重力的热管热交换器系统和通信 机拒空调器系统, 这两个系统是可以独立运行也可以协同运行, 在后续实施 例中会对此进行说明。 两个系统由隔板 200分成内循环风道 (第一风道 300 ) 和外循环风道(第二风道 300 )。
在内循环风道(第一风道 300 ) (第一风道 300 )中有风扇 800、 第一热交 换单元 301 , 空气流经过第一热交换单元 301 , 再由风扇 800送入机拒, 对通 信设备进行冷却; 外循环风道(第二风道 300 )中有风扇 900和第二热交换单 元 401 , 空气流经过第二热交换单元 401 , 再由风扇 900排出, 对将通信设备 产生的热量带走。
第一热交换单元 301 可以由一个供分体重力热管热交换器系统使用的第 一热管热交换器 3011 和一个供通信机拒空调器系统使用的蒸发冷却器 3012 组成, 两者可以由边板固定在一起, 组成一个整体, 两者不连通, 相互独立, 两者前后位置可互换。 需要说明的是固定的方式还可以有很多, 本发明实施 例不予限定。
第二热交换单元 401:由一个供分体重力热管热交换器系统使用的第二热 管热交换器 4011和一个供通信机拒空调器系统使用的冷凝散热器 4012组成, 两者由共同边板 14固定在一起,两者可以由边板固定在一起,组成一个整体, 两者不连通, 相互独立, 两者前后位置可互换。 需要说明的是固定的方式还 可以有很多, 本发明实施例不予限定。
分体式重力的热管热交换器系统包括: 由第一热交换单元 301 中的第一 热管热交换器 3011与第二热交换单元 401中的第二热管热交换器 4011 ,通过 蒸汽上升管和液体下降管相联通, 组成了封闭的环路, 内部充有制冷剂。
第一热交换单元 301中的第一热管热交换器 3011位于内循环风道(第一 风道 300 )上, 风扇 800驱动内部热气流通过第一热管热交换器 3011 , 实现 第一热管热交换器 3011 内相变工质与热空气的热交换; 第二热交换单元 401 中的第二热管热交换器 4011位于外循环风道(第二风道 400 )上, 风扇 900 驱动外部冷气流通过第二热管热交换器 4011 ,实现冷凝散热器 4012内相变工 质与冷空气的热交换。 相变工质在第一热管热交换器 3011吸热汽化, 经由蒸 汽上升管到达第二热管热交换器 4011 ;相变工质在第二热管热交换器 4011放 热冷凝, 经由液体下降管到达第一热管热交换器 3011 , 完成循环。
通信机拒空调器系统, 可以由第一热交换单元 301中的蒸发冷却器 3012 与第二热交换单元 401中的冷凝散热器 4012,压缩机 5021 ,干燥过滤器 5022 , 截流装置 5023 (可以是膨胀阀或者毛细管), 第二管路 502组成封闭的环路, 内部充有制冷剂。
相变工质在第一热交换单元 301中的蒸发冷却器 3012中吸收被冷却对象 (机拒内热空气)热量并气化, 形成的低压蒸汽通过第二管路 502进入压缩 机 5021被压缩成高压蒸气, 再通过第二管路 502进入第二热交换单元 401中 的冷凝散热器 4012 被常温冷却空气冷却, 凝结成高压液体, 经干燥过滤器 5022、 截流装置 5023后变成低压、 低温状态进入蒸发冷却器 3012 , 如此周而 复始实现连续制冷。
当机拒通信设备发热量大时, 通信机拒空调器系统开启, 分体式重力的 热管热交换器系统关闭, 进行制冷; 当机拒通信设备发热量不大时, 分体式 重力的热管热交换器系统开启, 通信机拒空调器系统关闭, 进行散热。
第二热交换单元 401 中心位置要高于第一热交换单元 301 的中心位置, 第一热交换单元单元 301与第二热交换单元 401可以由一个或多个铜管翅片 式换热器或者平行流微通道式换热器组成, 蒸汽上升管和液体下降管可以是 单根或多根。
热交换器内部的相变工质可以釆用氟利昂 134A (四氟乙烷, R134A, 化 学式为: CH2FCF3 )。
风扇 800, 风扇 900则可以是轴流风扇或离心风扇。 本发明实施例对风扇 具体使用何种不作限定, 以上两种风扇的举例不应理解为对本发明实施例的 限定。
本发明实施例还提供了分体式重力的热管热交换器系统和通信机拒空调 器系统独立或者组合工作的工作原理说明。 本实施例在上述实施基础上, 在 通信机拒空调器系统上加入旁通管路, 旁通管路上加阀件 (可以是单向阀、 电磁阀、 电动球阀等), 控制该旁通管路的开启与关闭, 使得系统可以实现在 分体重力热管热交换器与通信机拒空调器之间相互转换。
通信机拒空调器系统, 在压缩机 5021与截流装置 5023 (可以是膨胀阀或 者毛细管)处分别加装旁通第一旁通管道 600和第二旁通管道 700 , 在第一旁 通管道 600上加第二阃件 5025 , 在压缩机 5021入口前加第一阃件 5024, 在 压缩机 5021出口处加第四阃件 5027 , 在二旁通管道 700上加第三阃件 5026。 具体结构如图 3所示。
当第三阀件 5026开启, 第一阀件 5024关闭时系统为分体式重力的热管 热交换器模式。 第一阀件 5024和第三阀件 5026可以釆用电磁阀, 第二阀件 5025和第四阀件 5027可以釆用单向阀, 单向阀是流体只能沿进水口流动, 出 水口介质却无法回流的装置, 用于控制流体单向流动。
当第三阀件 5026关闭, 第一阀件 5024开启时系统为通信机拒空调器模 式。
当机拒通信设备发热量大时, 通信机拒空调模式开启, 分体重力热管热 交换器关闭, 进行散热; 当机拒通信设备发热量不大时, 分体重力热管热交 换器开启, 通信机拒空调模式关闭, 进行散热。
当空调模式向分体式重力的热管热交换器模式切换完毕时, 压缩机 5021 吸气口的第一阀件 5024、 压缩机 5021排气口的第四阀件 5027 , 可以防止相 变工质向压缩机 5021中聚集, 避免压缩机 5021再次启动时形成液击。
压缩机 5021底部设置加热带 5028, 加热带 5028可以釆用电加热带, 在 低温情况下加热带 5028开启, 保持一定温度, 防止相变工质向压缩机 5021 聚积, 避免压缩机 5021再次启动时形成液击。
本发明实施例可以在机拒使用组合热交换器, 集成分体重力的热管热交 换器与通信机拒空调系统, 实现分级散热, 机拒设备低负荷下使用热交换器, 高负荷下使用空调。 比使用单纯空调器, 能耗大幅下降, 实现节能。 减少空 调器使用时间, 提高了空调器的使用寿命, 提高其整体可靠性。
本发明实施例还提供了一种机拒, 可以参阅图 2A、 图 2B, 包括: 机拒内 侧和机拒外侧, 上述机拒内侧为安装有热源器件的一侧, 上述机拒外侧为机 拒外部空间; 还包括: 本发明实施例提供的任意一项的热交换器, 且上述热 交换器的第一风道 300位于机拒内侧, 第二风道 400位于上述机拒的外侧; 上述热交换器的第一热交换单元 301位于第二热交换单元 401 的下方。 机拒 的原理以及使用方法可以参考以上热交换器实施例。
本发明实施例可以在机拒使用组合热交换器, 集成分体重力的热管热交 换器与通信机拒空调系统, 实现分级散热, 机拒设备低负荷下使用热交换器, 高负荷下使用空调。 比使用单纯空调器, 能耗大幅下降, 实现节能。 减少空 调器使用时间, 提高了空调器的使用寿命, 提高其整体可靠性。
值得注意的是, 以上仅为本发明较佳的具体实施方式, 但本发明的保护 范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的 技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此, 本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种热交换器, 包括: 第一风道( 300 )和第二风道(400 ), 所述第一 风道(300 )与第二风道(400 )相互隔离, 第一风道(300 ) 内设置有第一热交 换单元(301 ), 第二风道设置有第二热交换单元(401 ); 其特征在于,
所述第一热交换单元(301 ) 包括: 第一热管热交换器(3011 )和蒸发冷却 器 (3012); 所述第二热交换单元(401 ) 包括: 第二热管热交换器 (4011 )和 冷凝散热器(4012);
所述第一热管热交换器 (3011 ) 的空腔与第二热管热交换器 (4011 ) 的空 腔通过第一管道(501 )连接, 使得第一热管热交换器(3011 ) 的空腔与第二热 管热交换器(4011 ) 的空腔之间形成第一封闭环路;
所述蒸发冷却器 (3012) 的空腔与冷凝散热器 (4012) 的空腔通过第二管 路(502 )连接, 使得蒸发冷却器(3012) 的空腔与冷凝散热器(4012) 的空腔 之间形成第二封闭环路;
所述第一封闭环路和所述成第二封闭环路中具有能够携带热量的流体; 所述热交换器还包括: 压缩机(5021 )和第一阀件(5024);
所述压缩机 ( 5021 )设置于流体自蒸发冷却器 ( 3012 )向冷凝散热器 ( 4012 ) 流动流经的第二管路(502) 中, 并且所述压缩机(5021 ) 的入口通过第二管路 ( 502 )与蒸发冷却器( 3012 )连接, 压缩机( 5021 )的出口通过第二管路( 502 ) 与冷凝散热器(4012)连接; 所述第一阀件(5024)设置于所述压缩机(5021 ) 的入口与蒸发冷却器(3012)之间的第二管路(502) 中;
在所述第一热管热交换器 (3011 )侧的温度高于第一目标温度时开启所述 第一阀件(5024), 并启动压缩机(5021 )使压缩机(5021 )处于工作状态; 在 所述第一热管热交换器 (3011 )侧的温度低于第二目标温度时关闭所述第一阀 件(5024), 并关闭所述压缩机(5021 )使压缩机(5021 )处于停止工作状态; 所述第一目标温度和第二目标温度均低于或等于热源正常工作所需的环境温 度, 且第一目标温度高于或等于所述第二目标温度。
2、 根据权利要求 1所述热交换器, 其特征在于, 所述压缩机( 5021 )所在 的第二管路( 502 )还设置有第一旁通管道(600 ); 所述第二管路( 502 ) 与第 一旁通管道(600 )并行;
所述第一旁通管道(600 )设置有第二阃件( 5025 ), 所述第二阃件( 5025 ) 为具有仅允许流体自蒸发冷却器 (3012) 向冷凝散热器 (4012)单向流动功能 的阀件。
3、 根据权利要求 1所述热交换器, 其特征在于,
所述压缩机 (5021 ) 的出口与冷凝散热器(4012)之间的第二管路(502) 中还设置有第四阀件(5027 ); 所述第四阀件(5027 )为具有仅允许流体自压缩 机(5021 ) 向冷凝散热器(4012)单向流动功能的阀件。
4、 根据权利要求 1所述热交换器, 其特征在于, 所述热交换器还包括: 干燥过滤器(5022)和截流装置 ( 5023 );
冷凝散热器(4012) 中流体向蒸发冷却器(3012) 流动的第二管路 (502) 安装有干燥过滤器(5022), 所述干燥过滤器(5022)与蒸发冷却器(3012)之 间的第二管路( 502 )安装有所述截流装置 ( 5023 );
所述干燥过滤器 ( 5022 )用于对流经干燥过滤器 ( 5022 ) 的流体进行干燥 处理; 所述截流装置 ( 5023 )用于限制流经截流装置 5023的流体流量。
5、根据权利要求 4所述热交换器, 其特征在于, 在所述冷凝散热器(4012) 中流体向蒸发冷却器( 3012 )回流的第一管路( 501 )一侧设置有第二旁路( 700 ); 所述冷凝散热器 (4012) 中流体向蒸发冷却器(3012) 回流的第一管路(501 ) 与所述第二旁路(700) 并行;
所述第二旁路(700) 中设置有第三阀件 (5026);
在所述第一阀件(5024 ) 关闭时, 开启所述第三阀件( 5026); 在所述第一 阀件(5024)开启时, 关闭所述第三阀件(5026)。
6、 根据权利要求 1所述热交换器, 其特征在于, 还包括:
所述压缩机 (5021 )底部设置有加热带 (5028);
所述加热带 ( 5028 )在所述热交换器所处的环境温度低于预定值时开启, 为所述压缩机( 5021 )加热, 所述预定值高于或等于第二封闭环路中的流体向 压缩机聚集所需的最低温度。
7、 根据权利要求 1至 6任意一项所述热交换器, 其特征在于,
所述第一封闭环路内填充有相变工质。
8、 根据权利要求 1至 6任意一项所述热交换器, 其特征在于,
所述第二封闭环路内的流体为制冷剂。
9、 根据权利要求 1至 6任意一项所述热交换器, 其特征在于, 第一热管热交换器 (3011 ) 的入口位于其顶端, 出口位于其底端; 第二热 管热交换器(4011 ) 的入口位于其底端, 出口位于其顶端;
蒸发冷却器(3012 )的入口位于其顶端,出口位于其底端;冷凝散热器(4012 ) 的入口位于其底端, 出口位于其顶端。
10、 一种机拒, 所述机拒包括: 机拒内侧和机拒外侧, 所述机拒内侧为安 装有热源器件的一侧, 所述机拒外侧为机拒外部空间; 其特征在于, 还包括: 权利要求 1至 9任意一项所述的热交换器, 且所述热交换器的第一风道 ( 300 ) 位于机拒内侧, 第二风道(400 )位于所述机拒的外侧; 所述热交换器的第一热 交换单元(301 )位于第二热交换单元(401 ) 的下方。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105246278A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 南京华脉科技股份有限公司 一种可升降地藏式一体化机柜

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103687445A (zh) * 2013-12-06 2014-03-26 柳州市豪杰特化工机械有限责任公司 电柜水冷却散热装置
CN104754917A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 中兴通讯股份有限公司 封闭式电子平台的热控制系统
CN105928235B (zh) * 2016-04-28 2018-08-31 香江科技股份有限公司 具有相变蓄冷的双冷凝器数据中心冷却系统及其控制方法
EP3352432A1 (en) 2017-01-20 2018-07-25 Sentiance NV Method and system for classifying an activity of a user
CN107466192A (zh) * 2017-08-24 2017-12-12 智车优行科技(上海)有限公司 散热系统及电动汽车
CN107896470A (zh) * 2017-11-22 2018-04-10 阳泉新科联合电子科技有限公司 一种服务器用密封恒温箱
CN109398130A (zh) * 2018-10-31 2019-03-01 山东鲁能智能技术有限公司 一种基于新风热交换装置换热的充电机及方法
CN109963447A (zh) * 2019-04-25 2019-07-02 魏新文 一种防尘散热的电力电气柜

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2369006Y (zh) * 1999-02-24 2000-03-15 青岛市家用电器研究所 一种压缩机用加热带
JP2007234791A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Fuji Electric Retail Systems Co Ltd 電子機器冷却装置
CN101196325A (zh) * 2006-12-08 2008-06-11 苏州昆拓冷机有限公司 节能空调器
WO2008128311A2 (en) * 2007-04-23 2008-10-30 Francisquini Melquisedec Improvement in air-conditioner for cabinets
CN101871740A (zh) * 2009-06-15 2010-10-27 华为技术有限公司 一种热交换器、热交换器的散热方法以及通信设备
CN201733563U (zh) * 2010-08-06 2011-02-02 苏州市朗吉科技有限公司 适用于机柜的空调系统
CN201750670U (zh) * 2010-09-08 2011-02-16 苏州昆拓冷机有限公司 机柜空调器
CN102486324A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 苏州昆拓热控系统股份有限公司 节能机柜空调器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100538202C (zh) * 2005-07-29 2009-09-09 大金工业株式会社 冷冻装置
CN101737906B (zh) * 2009-11-08 2012-06-27 海信科龙电器股份有限公司 一种空调器的待机电加热控制装置及方法
CN201897275U (zh) * 2010-12-02 2011-07-13 苏州昆拓热控系统股份有限公司 节能机柜空调器
CN102297487B (zh) * 2011-07-22 2014-07-30 深圳市英维克科技有限公司 空调热管一体机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2369006Y (zh) * 1999-02-24 2000-03-15 青岛市家用电器研究所 一种压缩机用加热带
JP2007234791A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Fuji Electric Retail Systems Co Ltd 電子機器冷却装置
CN101196325A (zh) * 2006-12-08 2008-06-11 苏州昆拓冷机有限公司 节能空调器
WO2008128311A2 (en) * 2007-04-23 2008-10-30 Francisquini Melquisedec Improvement in air-conditioner for cabinets
CN101871740A (zh) * 2009-06-15 2010-10-27 华为技术有限公司 一种热交换器、热交换器的散热方法以及通信设备
CN201733563U (zh) * 2010-08-06 2011-02-02 苏州市朗吉科技有限公司 适用于机柜的空调系统
CN201750670U (zh) * 2010-09-08 2011-02-16 苏州昆拓冷机有限公司 机柜空调器
CN102486324A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 苏州昆拓热控系统股份有限公司 节能机柜空调器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105246278A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 南京华脉科技股份有限公司 一种可升降地藏式一体化机柜

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