一種套管式冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種套管式冷卻系統(tǒng)，包括冷卻單元，冷卻單元包括集水盤、旋風泵、外管、內管以及風罩，所述外管盤旋上升成柱狀的風管，內管盤旋上升成柱狀的冷卻管，風罩罩在集水盤上后將旋風泵、風管以及冷卻管包裹在風罩內部，旋風泵的出風口與風管的進風口連通，風管的柱狀外圓周上布滿多個噴嘴，冷卻管位于風管內部，冷卻管的外柱面圓周和風管的內柱面圓周之間形成熱交換空間，冷卻管的兩端分別通過冷卻進管和冷卻出管穿過風罩后與外接冷源連接。通過冷卻管位于風管內部，形成管套管的結構，里層的冷卻管走水、外層的風管通氣，這樣可以以最小的風量實現最大限度的熱量轉移，并在管道上配置了專門的結構，以免在冷卻空氣在基站設備上結露。
【專利說明】
一種套管式冷卻系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及制冷研究領域中的一種冷卻系統(tǒng)，特別是一種用于手機信號基站基站設備的套管式冷卻系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]據統(tǒng)計，截止2015年，我國通訊基站已經突破266萬個并且在逐年增長，其中通訊基站中有30%使用空調進行降溫和保暖，即需要使用266*30%=79.8萬臺空調。根據調查統(tǒng)計數據顯示，一個傳統(tǒng)的基站主要設備功率一般在1500W-2500W，機房空調額定功率在3000W-5000W之間，以最大平均功率4000W計算，每天工作24小時，每個基站總耗電量約100度左右，一年耗電3.5萬度，那么我國基站每年的耗電量達931多億度，按工業(yè)用電1.3元/度計算，那么一年的電費就多達1210.3億元。通訊基站中的所有設備均一天二十四小時進行不停歇運作，因此會產生大量的熱量，從而使溫度過高，可能會引起電器元件的故障和影響設備的壽命。另外，如果濕度過高，則會產生冷凝水并造成設備短路;濕度低，則會造成被稱為“電子元件殺手”的靜電。而現大多數基站的機房都用傳統(tǒng)的空調進行冷卻和保溫。在通訊基站耗電量構成中，空調耗電量占據總耗電量的5 O %左右，而基站中有3 O %使用空調系統(tǒng)進行冷卻，所以基站空調一年的耗電量高達931*50%*30%=139.65億度，一年用電費用為139.115*
1.3=181.545億元。因此，如何減低空調耗電量已經成為通訊行業(yè)急切需要研究的重要課題。采用合理的節(jié)能措施，對通訊基站進行技能改造，不但為國家節(jié)能排減目標作出貢獻，同時，也減低了企業(yè)本身的營運成本。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明在于提供一種套管式冷卻系統(tǒng)，首先針對傳統(tǒng)基站空間大，整體空間制冷需耗費較大能源的缺點，針對性的設計了專用的小體積的冷卻罩對某些產熱量比較大的設備進行集中冷卻，發(fā)熱量不高的設備則無須進行冷卻，以此達到節(jié)省用電量的。同時將專用機房里面的管路設計成雙層管形式，里層走水、外層通氣，這樣可以以最小的風量實現最大限度的熱量轉移，并在管道上配置了專門的結構，以免在冷卻空氣基站設備上結露。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題的解決方案是:一種套管式冷卻系統(tǒng)，包括至少一個冷卻單元，所述冷卻單元包括集水盤、安裝在集水盤上的旋風栗、外管、內管以及風罩，所述外管盤旋上升成柱狀的風管，所述內管盤旋上升成柱狀的冷卻管，所述風罩罩在集水盤上后將旋風栗、風管以及冷卻管包裹在風罩內部，所述旋風栗的出風口與風管的進風口連通，所述風管的柱狀外圓周上布滿多個連通風管內部的噴嘴，所述冷卻管位于風管內部，冷卻管的外柱面圓周和風管的內柱面圓周之間形成熱交換空間，冷卻管的兩端分別通過冷卻進管和冷卻出管穿過風罩后與外接冷源連接。優(yōu)選地，外接冷源為空調主機或地熱冷卻水。
[0005]作為上述技術方案的進一步改進，所述噴嘴的一端與風管的內部連通，噴嘴的另一端封閉，噴嘴的外側端面布置有多個連通噴嘴內部的微型噴孔，所述噴嘴位于風罩內部。優(yōu)選地，微型噴孔的直徑為0.1?1mm，具體地，微型噴孔的直徑為0.2mm。
[0006]作為上述技術方案的進一步改進，所述噴嘴的封閉端上布置有多個連通噴嘴內部的微型噴孔。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進，所述風罩上布置有多條豎直分布的豎槽，通過豎槽實現基站設備與冷卻單元內部的空氣流動。優(yōu)選地，豎槽的寬度為0.5?2_。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述冷卻進管位于冷卻管的底部，冷卻出管從冷卻管的頂部向下延伸到冷卻管的底部后與冷卻進管平行。
[0009]作為上述技術方案的進一步改進，還包括正多邊形的底盤以及與底盤形狀匹配的冷卻罩，所述冷卻單元立在底盤上，所述冷卻罩罩在底盤上將冷卻單元包裹后形成冷卻空間，所述冷卻單元將冷卻空間分隔成與底盤的邊數相匹配的待冷卻零件放置區(qū)，所述集水盤布置在底盤的上端面。冷卻罩里面布置有基站設備與冷卻單元。其中基站設備按需要圍繞冷卻單元安裝在待冷卻零件放置區(qū)，以最大限度的節(jié)省安裝空間，同時保證最大限度接收來自冷卻單元的涼風。冷卻單元可以外接空調主機或地熱冷卻水，其作用是把空調主機或地熱冷卻水送過來的低溫介質吸收冷卻罩內空氣的熱量，并把其帶走。只要冷卻罩內的熱量被源源不斷的帶走，同時外接環(huán)境的熱量又不能傳導進去的話，冷卻罩內的溫度就會慢慢降低。
[0010]作為上述技術方案的進一步改進，還包括用于檢測噴嘴出風溫度的第一溫度傳感器和檢測位于待冷卻零件放置區(qū)中基站設備溫度的第二溫度傳感器，第一溫度傳感器安裝在風罩上，第二溫度傳感器安裝在待冷卻零件放置區(qū)中基站設備的側面，通過第一溫度傳感器和第二溫度傳感器反饋相應的溫度，然后控制旋氣栗的風量，調節(jié)送氣量的大小，以達到控制溫差的目的，就可以最大限度的降低基站設備上結露的問題。
[0011]作為上述技術方案的進一步改進，所述冷卻罩上布置有若干扇密封門，每個所述密封門對應一個待冷卻零件放置區(qū)。按實際需要冷卻罩可以設計為任意多邊形，優(yōu)選地，冷卻罩設計為正多邊形，這樣不僅可以節(jié)省空間，在360度的監(jiān)測和維護隔熱罩中的設備，充分利用空間，還可以減少降溫的空間以及能耗。密封門采用復合板制成，其中，復合板內的聚氨酯發(fā)泡海綿具有保溫、隔熱、吸音、減震、阻燃、防靜電、透氣性好等特性，更好提高冷卻系統(tǒng)的工作效率。每一扇密封門與門框之間都安裝有密封條，以免外界的環(huán)境影響冷卻罩內溫度。
[0012]作為上述技術方案的進一步改進，所述噴嘴為高導熱系數的鋁合金構件。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過冷卻管位于風管內部，形成管套管的結構，里層的冷卻管走水、外層的風管通氣，這樣可以以最小的風量實現最大限度的熱量轉移，并在管道上配置了專門的結構，以免在冷卻空氣在基站設備上結露。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他設計方案和附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明的去除冷卻罩后的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明工作時的結構示意圖； 圖3是本發(fā)明中冷卻單元的結構示意圖；
圖4是本發(fā)明中冷卻單元的內部結構示意圖；
圖5是本發(fā)明中噴嘴的分布示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下將結合實施例和附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產生的技術效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領域的技術人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關系，并非單指構件直接相接，而是指可根據具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結構。
[0017]參照圖1?圖5，一種套管式冷卻系統(tǒng)，包括至少一個冷卻單元2，所述冷卻單元2包括集水盤22、安裝在集水盤22上的旋風栗25、外管、內管以及風罩20，所述外管盤旋上升成柱狀的風管26，所述內管盤旋上升成柱狀的冷卻管27，所述風罩20罩在集水盤22上后將旋風栗25、風管26以及冷卻管27包裹在風罩20內部，所述旋風栗25的出風口與風管26的進風口連通，所述風管26的柱狀外圓周上布滿多個連通風管26內部的噴嘴28，所述冷卻管27位于風管26內部，冷卻管27的外柱面圓周和風管26的內柱面圓周之間形成熱交換空間，冷卻管27的兩端分別通過冷卻進管23和冷卻出管24穿過風罩20后與外接冷源連接。優(yōu)選地，外接冷源為空調主機或地熱冷卻水。
[0018]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述噴嘴28的一端與風管26的內部連通，噴嘴28的另一端封閉，噴嘴28的外側端面布置有多個連通噴嘴28內部的微型噴孔，所述噴嘴28位于風罩20內部。優(yōu)選地，微型噴孔的直徑為0.l~lmm，具體地，微型噴孔的直徑為0.2mm。
[0019]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述噴嘴28的封閉端上布置有多個連通噴嘴28內部的微型噴孔。
[0020]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述風罩20上布置有多條豎直分布的豎槽21，通過豎槽21實現基站設備12與冷卻單元2內部的空氣流動。優(yōu)選地，豎槽21的寬度為0.5?2_。
[0021]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述冷卻進管23位于冷卻管27的底部，冷卻出管24從冷卻管27的頂部向下延伸到冷卻管27的底部后與冷卻進管23平行。
[0022]進一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括正多邊形的底盤I以及與底盤I形狀匹配的冷卻罩3，所述冷卻單元2立在底盤I上，所述冷卻罩3罩在底盤I上將冷卻單元2包裹后形成冷卻空間，所述冷卻單元2將冷卻空間分隔成與底盤I的邊數相匹配的待冷卻零件放置區(qū)，所述集水盤22布置在底盤I的上端面。冷卻罩3里面布置有基站設備12與冷卻單元2。其中基站設備12按需要圍繞冷卻單元2安裝在待冷卻零件放置區(qū)，以最大限度的節(jié)省安裝空間，同時保證最大限度接收來自冷卻單元2的涼風。冷卻單元2可以外接空調主機或地熱冷卻水，其作用是把空調主機或地熱冷卻水送過來的低溫介質吸收冷卻罩3內空氣的熱量，并把其帶走。只要冷卻罩3內的熱量被源源不斷的帶走，同時外接環(huán)境的熱量又不能傳導進去的話，冷卻罩3內的溫度就會慢慢降低。
[0023]進一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括用于檢測噴嘴28出風溫度的第一溫度傳感器10和檢測位于待冷卻零件放置區(qū)中基站設備12溫度的第二溫度傳感器12，第一溫度傳感器10安裝在風罩20上，第二溫度傳感器12安裝在待冷卻零件放置區(qū)中基站設備12的側面，通過第一溫度傳感器10和第二溫度傳感器12反饋相應的溫度，然后控制旋氣栗的風量，調節(jié)送氣量的大小，以達到控制溫差的目的，就可以最大限度的降低基站設備12上結露的問題。
[0024]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述冷卻罩3上布置有若干扇密封門30，每個所述密封門30對應一個待冷卻零件放置區(qū)。按實際需要冷卻罩3可以設計為任意多邊形，優(yōu)選地，冷卻罩3設計為正多邊形，這樣不僅可以節(jié)省空間，在360度的監(jiān)測和維護隔熱罩中的設備，充分利用空間，還可以減少降溫的空間以及能耗。密封門30采用復合板制成，其中，復合板內的聚氨酯發(fā)泡海綿具有保溫、隔熱、吸音、減震、阻燃、防靜電、透氣性好等特性，更好提高冷卻系統(tǒng)的工作效率。每一扇密封門30與門框之間都安裝有密封條，以免外界的環(huán)境影響冷卻罩3內溫度。
[0025]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述噴嘴28為高導熱系數的鋁合金構件。
[0026I工作時低溫介質由冷卻進管23進入，并在管內螺旋上升前進，經熱轉換后由冷卻出管24排出把冷卻罩3內的熱量帶走。外管的直徑比內管的直徑大，用于輸送把旋氣栗送來的氣流，目的加速把熱量傳導到低溫介質上，實現快速降溫。噴嘴28由導熱系數較高的鋁合金材料制造，并在其外表面開大量的微型噴孔，因為噴嘴28材料導熱系數高，所以噴嘴28內壁會受外界高溫的影響，在熱傳遞的作用下內壁溫度逐步上升，當噴嘴28內側溫度低于冷卻罩3內空氣的飽和溫度時，噴嘴28內的冷卻氣流所含的水蒸氣就會凝結成水滴，順著冷卻管27流到集水盤22上，最后被排到冷卻罩3外部。隨著冷卻罩3內空氣的水分不斷被帶走，同時密封的冷卻罩3沒有外來的空氣補充，那么冷卻罩3內的空氣就會越來越干燥，基站設備12就不會結露，從而受到更好的保護。風罩20是一個開了很多豎槽21的圓柱形罩，它剛剛好把冷卻管27罩起來，目的使噴嘴28噴出來的低溫氣體不會直接噴到設備上，使冷卻管27出來的低溫氣體在罩內再次混合冷卻后再吹到基站設備12上，這樣就能再次降低低溫氣體在基站設備12上產生結露的可能性
以上是對本發(fā)明的較佳實施方式進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【主權項】
1.一種套管式冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括至少一個冷卻單元，所述冷卻單元包括集水盤、安裝在集水盤上的旋風栗、外管、內管以及風罩，所述外管盤旋上升成柱狀的風管，所述內管盤旋上升成柱狀的冷卻管，所述風罩罩在集水盤上后將旋風栗、風管以及冷卻管包裹在風罩內部，所述旋風栗的出風口與風管的進風口連通，所述風管的柱狀外圓周上布滿多個連通風管內部的噴嘴，所述冷卻管位于風管內部，冷卻管的外柱面圓周和風管的內柱面圓周之間形成熱交換空間，冷卻管的兩端分別通過冷卻進管和冷卻出管穿過風罩后與外接冷源連接。2.根據權利要求1所述的套管式冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述噴嘴的一端與風管的內部連通，噴嘴的另一端封閉，噴嘴的外側端面布置有多個連通噴嘴內部的微型噴孔，所述噴嘴位于風罩內部。3.根據權利要求2所述的套管式冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述噴嘴的封閉端上布置有多個連通噴嘴內部的微型噴孔。4.根據權利要求1所述的套管式冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述風罩上布置有多條豎直分布的豎槽。5.根據權利要求1所述的套管式冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻進管位于冷卻管的底部，冷卻出管從冷卻管的頂部向下延伸到冷卻管的底部后與冷卻進管平行。6.根據權利要求1?5任一項所述的套管式冷卻系統(tǒng)，其特征在于:還包括正多邊形的底盤以及與底盤形狀匹配的冷卻罩，所述冷卻單元立在底盤上，所述冷卻罩罩在底盤上將冷卻單元包裹后形成冷卻空間，所述冷卻單元將冷卻空間分隔成與底盤的邊數相匹配的待冷卻零件放置區(qū)，所述集水盤布置在底盤的上端面。7.根據權利要求6所述的套管式冷卻系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于檢測噴嘴出風溫度的第一溫度傳感器和檢測位于待冷卻零件放置區(qū)中基站設備溫度的第二溫度傳感器。8.根據權利要求6所述的套管式冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻罩上布置有若干扇密封門，每個所述密封門對應一個待冷卻零件放置區(qū)。9.根據權利要求1?5任一項所述的套管式冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述噴嘴為高導熱系數的鋁合金構件。
【文檔編號】F28D7/10GK105937859SQ201610382741
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】梁健, 陳振聘, 陳秋成, 廖思惠, 楊嘉麗
【申請人】廣東水利電力職業(yè)技術學院