一種熱管換熱裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種熱管換熱裝置，涉及熱量傳遞設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】，用以解決現(xiàn)有換熱裝置能耗大和維護成本高的問題；該熱管換熱裝置包括熱管蒸發(fā)器、熱管冷凝器和控制柜，熱管蒸發(fā)器內(nèi)嵌有第一風機，其進風口處還設(shè)有第一溫度傳感器，熱管冷凝器內(nèi)嵌有第二風機，其進風口處還設(shè)有第二溫度傳感器，熱管冷凝器設(shè)置于熱管蒸發(fā)器的上方，熱管冷凝器底面與熱管蒸發(fā)器頂面的垂直距離為3-4m，控制柜為獨立設(shè)置，包括觸摸顯示器，第一風機、第一溫度傳感器、第二風機和第二溫度傳感器分別與控制柜連接；本實用新型利用熱管和自然冷源進行換熱，大大降低了能量消耗和維護成本，控制柜安裝在監(jiān)控室，遠離機房和基站，方便操作人員進行監(jiān)控和維護。
【專利說明】一種熱管換熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熱量傳遞設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種熱管換熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]熱管是一種具有高導熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，能夠快速地將熱能從一點傳遞至另一點。以熱管為傳熱元件，利用熱管原理實現(xiàn)熱量交換的換熱設(shè)備即稱為熱管換熱器。由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、可操控性強、換熱效率高、動力消耗小等優(yōu)點，熱管換熱器越來越受到人們的重視，是一種具有廣闊應用前景的換熱設(shè)備。目前，其廣泛應用于動力、化工、冶金、電力、計算機等領(lǐng)域。
[0003]目前，對于機房、基站這類全年不間斷向外排熱的特殊場所，由于設(shè)備密度高，發(fā)熱量大，單位面積熱負荷達到800w/m2?1500w/m2,而且,在未來這個熱負荷還會繼續(xù)高漲；因此，即使在寒冷的冬季，其也需要空調(diào)制冷降溫，這也是通信機房必須配備機房專用空調(diào)的原因之一。機房空調(diào)為通信設(shè)備制冷降溫須消耗大量的能源，空調(diào)的壓縮機長期工作，其使用壽命會大大降低，空調(diào)運行過程中需要對其機組進行定期維護，維護工作量大，維護成本聞。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提出一種熱管換熱裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中換熱裝置能耗大和維護成本高的問題。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:包括熱管蒸發(fā)器、熱管冷凝器和控制柜；所述熱管蒸發(fā)器設(shè)置于室內(nèi)，其包括蒸發(fā)列管，所述蒸發(fā)列管上設(shè)有吸熱翅片，所述熱管蒸發(fā)器還內(nèi)嵌有第一風機，所述熱管蒸發(fā)器進風口處還設(shè)有第一溫度傳感器；所述熱管冷凝器設(shè)置于室外，其包括冷凝列管，所述冷凝列管上設(shè)有散熱翅片，所述熱管冷凝器還內(nèi)嵌有第二風機，所述熱管冷凝器進風口處還設(shè)有第二溫度傳感器；所述熱管冷凝器與所述熱管蒸發(fā)器密封連通，所述熱管冷凝器設(shè)置于所述熱管蒸發(fā)器的上方，所述熱管冷凝器底面與所述熱管蒸發(fā)器頂面的垂直距離為3-4m ;所述控制柜為獨立設(shè)置，所述控制柜包括觸摸顯示器，所述第一風機、第一溫度傳感器、第二風機和第二溫度傳感器分別通過導線與所述控制柜連接。
[0006]本實用新型利用熱管和自然冷源進行制冷，合理地利用了自然界的自然冷源，大大節(jié)約了電能的消耗，同時，也延長了空調(diào)機的使用壽命，減少了空調(diào)機組的維護工作量，降低了維護成本。風機的使用，大大提高了熱管的換熱量，同時，熱管上還設(shè)置有翅片，進一步增加了熱管的換熱面積，從而大大提高了換熱效率；本實用新型通過控制柜對其進行統(tǒng)一控制，監(jiān)控方便，控制柜獨立設(shè)置，可以擺放在專門監(jiān)控室，方便工作人員監(jiān)控，大大改善了工作人員的工作環(huán)境，經(jīng)濟實用。
[0007]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述控制柜還包括柜體、控制單元和通信單元，所述控制單元與所述觸摸顯示器連接，所述通信單元通過串行數(shù)據(jù)接口連接有空調(diào)。通過觸摸顯示器便捷地對控制柜進行選擇性控制，控制柜還連接有空調(diào)，在控制柜反饋的室內(nèi)外溫差較小，即熱管換熱裝置的換熱效率不足時，則通知空調(diào)運行，以避免室內(nèi)溫度過高，造成事故。
[0008]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述熱管冷凝器通過金屬管與所述熱管蒸發(fā)器焊接連通，所述金屬管包括氣管和液管，所述氣管和所述液管的外表面均設(shè)有絕熱層。熱管冷凝器和熱管蒸發(fā)器的連接管道需要緊密密封，防止其內(nèi)工質(zhì)泄露，同時，該連接管道還需要耐工質(zhì)腐蝕，避免管路管道的損壞；在連接管道外側(cè)設(shè)有絕熱層，以充分的保持工質(zhì)在連接管道內(nèi)的狀態(tài)，避免其相態(tài)變化影響后期工作。
[0009]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述蒸發(fā)列管和所述冷凝列管均豎直設(shè)置，所述吸熱翅片呈螺旋型，所述散熱翅片呈葉片型。蒸發(fā)列管和冷凝列管均豎直設(shè)置，風機攜帶的風的方向與列管方向垂直，使風與列管充分接觸；螺旋型吸熱翅片使進入蒸發(fā)器的風螺旋式聚集到蒸發(fā)列管上，使熱空氣與熱管蒸發(fā)器充分接觸，熱量吸收快；葉片型散熱翅片增加了熱管冷凝器的散熱面積，使冷空氣充分與冷凝器接觸，提高制冷效果；吸熱翅片和散熱翅片均為鋁箔翅片，其熱量傳遞速度快。
[0010]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述熱管冷凝器上方還設(shè)有防雨罩。防雨罩的設(shè)置可以對熱管冷凝器進行充分保護，防止雨水對列管、風機、溫度傳感器的破壞，保持熱管換熱裝置良好的運行性能。
[0011]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述串行數(shù)據(jù)接口為RS-485數(shù)據(jù)接口。串行數(shù)據(jù)接口其通信線路簡單，大大降低了成本；RS_485數(shù)據(jù)接口，其傳輸距離遠，傳輸速度快，共模輸出電壓為-7?12V，RS-485接收器最小輸入阻抗為12K Ω，傳輸靈敏，使用效果好。
[0012]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述控制柜連接有電源，所述電源為220V交流電源?？刂乒癫捎贸Ｓ玫?20V交流電源供電，使用方便、安全，無需進行轉(zhuǎn)換。本實用新型采用的工質(zhì)可以為氟利昂、乙二醇、酒精、水、乙醚、丙酮、乙烷或甲苯，可以根據(jù)實際情況進行選擇，工質(zhì)在密封系統(tǒng)進行循環(huán)使用，對環(huán)境無污染、沒有消耗，維護工作量小，成本低；特別適合于室外大氣環(huán)境溫度在20°C以下，機房或基站等場所的室內(nèi)溫度比室外溫度高10°C以上的場合。
[0013]工作原理:將熱管蒸發(fā)器的蒸發(fā)列管內(nèi)抽至較高的真空度，然后，在其內(nèi)充以適量的工質(zhì)，待蒸發(fā)列管內(nèi)充滿工質(zhì)后進行密封；熱管蒸發(fā)器安裝在機房或基站的室內(nèi)，第一風機將室內(nèi)的高溫空氣吸收至熱管蒸發(fā)器，在第一風機、吸熱翅片和蒸發(fā)列管的配合作用下，蒸發(fā)列管內(nèi)的工質(zhì)吸收熱量進行汽化，汽化后的工質(zhì)沿著氣體管上升至熱管冷凝器；熱管冷凝器安裝在機房或基站的室外，第二風機將室外的冷空氣吸收至熱管冷凝器，在第二風機、散熱翅片和冷凝列管的配合作用下，冷凝列管內(nèi)的工質(zhì)放出熱量進行冷凝，冷凝后的工質(zhì)在重力作用下沿液體管下降至熱管蒸發(fā)器；然后，繼續(xù)循環(huán)上述過程，從而實現(xiàn)連續(xù)熱量交換。在其運行過程中，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器實時檢測室內(nèi)和室外的溫度，當室外溫度較低時，熱管冷凝器的換熱效率足夠時，控制柜可控制第二風機停止運行；當室內(nèi)和室外的溫度差較小時，即單獨使用熱管換熱裝置無法滿足室內(nèi)制冷的需求時，控制柜即通知空調(diào)啟動，從而繼續(xù)完成制冷工作。
[0014]本實用新型的有益效果:本實用新型充分利用機房或基站等場所內(nèi)部和外部環(huán)境的溫度差，采用熱管技術(shù)實現(xiàn)機房或基站等場所內(nèi)外部冷熱空氣的熱量交換而自然降溫，大大節(jié)約了電能的消耗，延長了空調(diào)機的使用壽命，減少了空調(diào)機組的維護工作量，降低了維護成本；通過風機和翅片的設(shè)置，增加了換熱量和換熱面積，從而大大提高了換熱效率，充分合理地利用了自然冷源；獨立設(shè)置的控制柜，便捷地對其進行監(jiān)控，使用方便，充分保障了工作人員的人身安全；通過聯(lián)動控制空調(diào)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)機房或基站等場所全年無間斷制冷，空調(diào)壓縮機的運行時間可以縮短運行5個月左右的時間，經(jīng)濟實用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型一個實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1中蒸發(fā)列管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為圖1中冷凝列管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:1-熱管蒸發(fā)器；11-第一風機；12-第一溫度傳感器；13-蒸發(fā)列管；14_吸熱翅片；2_熱管冷凝器；21_第二風機；22_第二溫度傳感器；23_冷凝列管；24_散熱翅片；3-控制柜；31_觸摸顯不器；4_氣管；5_液管。

【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0021]參閱附圖1、附圖2和附圖3，本實用新型包括熱管蒸發(fā)器1、熱管冷凝器2和控制柜3 ;熱管蒸發(fā)器I設(shè)置于機房或基站等場所的室內(nèi)，熱管蒸發(fā)器I包括蒸發(fā)列管13，蒸發(fā)列管13豎直設(shè)置，蒸發(fā)列管13上設(shè)有吸熱翅片14，吸熱翅片14可以設(shè)置成多種不同的結(jié)構(gòu)，本實施例中，吸熱翅片14呈螺旋型，吸熱翅片14主要是增加蒸發(fā)列管13的外表面積，吸熱翅片14 一般為鋁箔片，其傳熱速率快，提高熱空氣與蒸發(fā)列管13的傳熱效率；熱管蒸發(fā)器I還內(nèi)嵌有第一風機11，第一風機11用于將室內(nèi)的熱空氣吸收進熱管蒸發(fā)器I內(nèi)，熱管蒸發(fā)器I的進風口處還設(shè)有第一溫度傳感器12，第一溫度傳感器12和第一風機11分別通過導線與控制柜3連接，圖1中虛線表示導線。
[0022]熱管冷凝器2設(shè)置于機房或基站等場所的室外，熱管冷凝器2包括冷凝列管23，冷凝列管23豎直設(shè)置，冷凝列管23上設(shè)有散熱翅片24，散熱翅片24為了增加冷凝列管23的散熱面積，增加冷凝列管23與冷空氣的接觸面積，從而提高冷凝效率；散熱翅片24也可以設(shè)置成不同的形狀，本實施例中，散熱翅片24呈葉片型，散熱翅片24也可以選用鋁箔片，以用來快速冷卻；熱管冷凝器2還內(nèi)嵌有第二風機21，第二風機21用于將室外的冷空氣吸收進入熱管冷凝器2，熱管冷凝器2的進風口處還設(shè)有第二溫度傳感器22，第二溫度傳感器22和第二風機21分別通過導線與控制柜3連接，如圖1中虛線所示。
[0023]熱管冷凝器2與熱管蒸發(fā)器I密封連通，熱管冷凝器2設(shè)置于熱管蒸發(fā)器I的上方，熱管冷凝器2底面與熱管蒸發(fā)器I頂面的垂直距離為3-4m ;熱管冷凝器2通過兩條金屬管與熱管蒸發(fā)器I焊接連通，金屬管包括氣管4和液管5，氣管4和液管5的外表面均設(shè)有絕熱層，氣管4從熱管蒸發(fā)器I的頂端連接熱管冷凝器2的頂端，液管5從熱管冷凝器2的底端連接熱管蒸發(fā)器I的底端，絕熱層的設(shè)置，可以使氣管4和液管5內(nèi)的工質(zhì)充分保持其原有的狀態(tài)，避免氣管4內(nèi)的氣體提早液化而倒流，避免液管5內(nèi)的液體汽化而回流到熱管冷凝器2，從而造成能量的浪費。另外，熱管冷凝器2上方還設(shè)有防雨罩，以對熱管冷凝器2進行充分保護，防止雨水對冷凝列管23、第二風機21、第二溫度傳感器22的破壞，保持熱管換熱裝置良好的運行性能。
[0024]控制柜3為獨立設(shè)置，控制柜3可以設(shè)置在專用的監(jiān)控室，從而遠離機房或基站，遠離室外較冷的氣候環(huán)境，使操作人員安全、方便地對其進行監(jiān)控；控制柜3包括觸摸顯示器31，控制柜3還包括柜體、控制單元和通信單元，控制單元與觸摸顯示器31連接，通過觸摸顯示器31方便地對整個熱管換熱裝置進行選擇性控制；通信單元通過串行數(shù)據(jù)接口連接有空調(diào)，串行數(shù)據(jù)接口為RS-485數(shù)據(jù)接口，當控制柜3檢測到的室內(nèi)外溫度差較小的時候，即熱管換熱裝置的換熱效率不足時，通信單元即通知空調(diào)，并啟動空調(diào)運行；控制柜3連接有電源，電源為220V交流電源。本實施例中，工質(zhì)采用的是氟利昂，當然，還可以采用其它工質(zhì)；本實用新型特別適合于室外大氣環(huán)境溫度在20°C以下，機房或基站等場所的室內(nèi)溫度比室外溫度高10°C以上的場合。
[0025]工作原理:將熱管蒸發(fā)器I的蒸發(fā)列管13內(nèi)抽至較高的真空度，然后，在其內(nèi)充以適量的工質(zhì)，待蒸發(fā)列管13內(nèi)充滿工質(zhì)后進行密封；熱管蒸發(fā)器I安裝在機房或基站的室內(nèi)，第一風機11將室內(nèi)的高溫空氣吸收至熱管蒸發(fā)器I，在第一風機11、吸熱翅片14和蒸發(fā)列管13的配合作用下，蒸發(fā)列管13內(nèi)的工質(zhì)吸收熱量進行汽化，汽化后的工質(zhì)沿著氣管4上升至熱管冷凝器2 ;熱管冷凝器2安裝在機房或基站的室外，第二風機21將室外的冷空氣吸收至熱管冷凝器2，在第二風機21、散熱翅片24和冷凝列管23的配合作用下，冷凝列管23內(nèi)的工質(zhì)放出熱量進行冷凝，冷凝后的工質(zhì)在重力作用下沿液管5下降至熱管蒸發(fā)器I ;然后，繼續(xù)循環(huán)上述過程，從而實現(xiàn)連續(xù)熱量交換。在其運行過程中，第一溫度傳感器12和第二溫度傳感器22實時檢測室內(nèi)和室外的溫度，當室外溫度較低時，熱管冷凝器2的換熱效率足夠時，控制柜3可控制第二風機21停止運行；當室內(nèi)和室外的溫度差較小時，即單獨使用熱管換熱裝置無法滿足室內(nèi)制冷的需求時，控制柜3即通知空調(diào)啟動，從而繼續(xù)完成制冷工作。
[0026]本實用新型的有益效果:本實用新型充分利用機房或基站等場所內(nèi)部和外部環(huán)境的溫度差，采用熱管技術(shù)實現(xiàn)機房或基站等場所內(nèi)外部冷熱空氣的熱量交換而自然降溫，大大節(jié)約了電能的消耗，延長了空調(diào)機的使用壽命，減少了空調(diào)機組的維護工作量，降低了維護成本；通過風機和翅片的設(shè)置，增加了換熱量和換熱面積，從而大大提高了換熱效率，充分合理地利用了自然冷源；獨立設(shè)置的控制柜3，便捷地對其進行監(jiān)控，使用方便，充分保障了工作人員的人身安全；通過聯(lián)動控制空調(diào)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)機房或基站等場所全年無間斷制冷，空調(diào)壓縮機的運行時間可以縮短運行5個月左右的時間，經(jīng)濟實用。
[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱管換熱裝置，其特征在于:包括熱管蒸發(fā)器、熱管冷凝器和控制柜； 所述熱管蒸發(fā)器設(shè)置于室內(nèi)，其包括蒸發(fā)列管，所述蒸發(fā)列管上設(shè)有吸熱翅片，所述熱管蒸發(fā)器還內(nèi)嵌有第一風機，所述熱管蒸發(fā)器進風口處還設(shè)有第一溫度傳感器； 所述熱管冷凝器設(shè)置于室外，其包括冷凝列管，所述冷凝列管上設(shè)有散熱翅片，所述熱管冷凝器還內(nèi)嵌有第二風機，所述熱管冷凝器進風口處還設(shè)有第二溫度傳感器； 所述熱管冷凝器與所述熱管蒸發(fā)器密封連通，所述熱管冷凝器設(shè)置于所述熱管蒸發(fā)器的上方，所述熱管冷凝器底面與所述熱管蒸發(fā)器頂面的垂直距離為3-4m ； 所述控制柜為獨立設(shè)置，所述控制柜包括觸摸顯示器，所述第一風機、第一溫度傳感器、第二風機和第二溫度傳感器分別通過導線與所述控制柜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管換熱裝置，其特征在于: 所述控制柜還包括柜體、控制單元和通信單元,所述控制單元與所述觸摸顯示器連接，所述通信單元通過串行數(shù)據(jù)接口連接有空調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱管換熱裝置，其特征在于: 所述熱管冷凝器通過金屬管與所述熱管蒸發(fā)器焊接連通，所述金屬管包括氣管和液管，所述氣管和所述液管的外表面均設(shè)有絕熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱管換熱裝置，其特征在于: 所述蒸發(fā)列管和所述冷凝列管均豎直設(shè)置，所述吸熱翅片呈螺旋型，所述散熱翅片呈葉片型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的熱管換熱裝置，其特征在于: 所述熱管冷凝器上方還設(shè)有防雨罩。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱管換熱裝置，其特征在于: 所述串行數(shù)據(jù)接口為RS-485數(shù)據(jù)接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管換熱裝置，其特征在于:所述控制柜連接有電源，所述電源為220V交流電源。
【文檔編號】F24F13/30GK204153899SQ201420503850
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】朱江, 翟傳明, 李澤偉, 崔凌浩, 于龍 申請人:中電投工程研究檢測評定中心