專利名稱：一種節(jié)能空調(diào)設(shè)備及制冷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域，特別是涉及一種通信基站節(jié)能空調(diào)設(shè)備及 制冷方法。
背景技術(shù)：
移動(dòng)通信基站里安裝有大量的電子設(shè)備，這些電子設(shè)備發(fā)熱量 大，并且需要全年工作，為了保證電子設(shè)備的正常工作，防止高溫老 化，延長(zhǎng)電子元器件的使用壽命，必須給基站進(jìn)行降溫處理，也就是 說(shuō)需要空調(diào)設(shè)備為其提供全年的降溫冷卻服務(wù)。目前市場(chǎng)上有多種類型的基站專用空調(diào)設(shè)備，這些設(shè)備除了具有基本的壓縮式制冷系統(tǒng)外， 一般還帶有一些節(jié)能功能，主要有釆用 乙二醇的自然冷卻節(jié)能方法；或釆用直接引入室外新風(fēng)的自然冷卻節(jié) 能方法。這兩種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，第一種方法具有可以保證基站清 潔、降低維護(hù)工作量的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是只有在較低的室外氣溫下才可 以獲得較好的自然冷卻效果，全年可以進(jìn)行自然冷卻的工作小時(shí)數(shù)較 少，此外這種方法還具有系統(tǒng)較復(fù)雜、初投資較高的缺點(diǎn)。第二種方 法，可以獲得最好的自然冷卻節(jié)能效果，然而由于室外空氣直接進(jìn)入 基站，灰塵很容易進(jìn)入基站， 一方面增加了對(duì)基站的維護(hù)工作量，另 一方面也降低了基站設(shè)備的工作可靠性。盡管可以釆取過(guò)濾措施來(lái)減 少室外的灰塵等外來(lái)顆粒進(jìn)入基站，但同時(shí)又增加了空調(diào)機(jī)的維護(hù)工 作量，對(duì)于常年無(wú)人值守的基站來(lái)說(shuō)，非常的不方便，并且室外灰塵 等外來(lái)顆粒會(huì)引起過(guò)濾器的堵塞，從而降低室外空氣的引入量，降低 自然冷卻節(jié)能的效果。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種通信基站使用的空調(diào)設(shè)備，特別是提供
一種節(jié)能環(huán)保的通信基站空調(diào)設(shè)備。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種節(jié)能空調(diào)設(shè)備，包 括室內(nèi)換熱器、室外換熱器、液體管路、氣體管路和制冷工質(zhì)；所述 液體管路一端連接所述室內(nèi)換熱器，另一端連接所述室外換熱器，所 述氣體管路連接所述室內(nèi)換熱器和室外換熱器的另外兩個(gè)接口 ，形成封閉環(huán)路；在所述封閉環(huán)路中注入所述制冷工質(zhì)。其中，所述室外換熱器包括氣體分配管、室外換熱翅片、室外傳熱管和液體收集管；所述氣體分配管的入口與所述氣體管路連接；所 述液體收集管的出口與所述液體管路連接；所述室外傳熱管的一端與 所述氣體分配管連接，另一端與所述液體收集管連接，所述室外換熱 翅片套裝在所述室外傳熱管上。其中，所述室內(nèi)換熱器包括氣體收集管、室內(nèi)換熱翅片、室內(nèi)傳 熱管和液體分配管；所述氣體收集管的出口與所述氣體管路連接；所 述液體分配管入口與所述液體管路連接；所述室內(nèi)傳熱管一端與所述 氣體收集管連接，另一端與所述液體分配管連接，所述室內(nèi)換熱翅片 套裝在所述室內(nèi)傳熱管上。所述室外換熱器的安裝位置高于所述室內(nèi)換熱器的安裝位置。所述制冷工質(zhì)在所述封閉環(huán)路內(nèi)循環(huán)。所述液體管路和氣體管路中只包括所述制冷工質(zhì) 一種介質(zhì)。所述室外換熱器和/或室內(nèi)換熱器安裝傳熱風(fēng)機(jī)，用于增強(qiáng)傳熱 或加強(qiáng)室內(nèi)空氣的循環(huán)；所述傳熱風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)。傳熱 風(fēng)機(jī)用于加強(qiáng)室內(nèi)空氣循環(huán)與傳熱效果并縮小整機(jī)體積；在室外換熱 器上也可包含傳熱風(fēng)機(jī)，增強(qiáng)室外換熱器的傳熱效果及減小室外換熱 器的體積。所述節(jié)能空調(diào)設(shè)備還包括控制單元，用于控制所述傳熱風(fēng)機(jī)的開 啟或關(guān)閉。所述制冷工質(zhì)從上至下流過(guò)所述室外換熱器。
所述制冷工質(zhì)從下至上流過(guò)所述室內(nèi)換熱器。本發(fā)明的技術(shù)方案還提供一種節(jié)能空調(diào)設(shè)備的制冷方法，包括以 下步驟步驟l,制冷工質(zhì)經(jīng)過(guò)室內(nèi)換熱器，通過(guò)所述室內(nèi)換熱器吸 收室內(nèi)高溫氣體熱量，蒸發(fā)為氣體制冷工質(zhì)；步驟2，所述氣體制冷 工質(zhì)沿氣體管路傳輸?shù)绞彝鈸Q熱器，通過(guò)所述室外換熱器釋放熱量，冷凝成液體制冷工質(zhì)；步驟3，所述液體制冷工質(zhì)沿液體管路傳輸?shù)剿鍪覂?nèi)換熱器，進(jìn)行循環(huán)制冷。上述技術(shù)方案僅是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn) 通過(guò)釆用制冷工質(zhì)在空調(diào)設(shè)備內(nèi)的蒸發(fā)液化循環(huán)，從而有效地降低通 信基站室內(nèi)的溫度，并且保證了基站室內(nèi)的清潔、降低了維護(hù)成本。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例的一種節(jié)能空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種室外換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種室內(nèi)換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中1:氣體管路；2:液體管路；3:室外換熱器；4:室內(nèi)換 熱器；5:風(fēng)機(jī)；31:氣體分配管；32:室外換熱翅片；33:室外傳 熱管；34:液體收集管；41:氣體收集管；42:室內(nèi)熱換翅片；43: 室內(nèi)傳熱管；44:液體分配管；A:液體進(jìn)入口； B:氣體流出口； C: 氣體進(jìn)入口； D:液體流出口。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì) 描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。 下面結(jié)合圖l、圖2、圖3對(duì)節(jié)能空調(diào)設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。 圖l是本發(fā)明實(shí)施例的一種節(jié)能空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖l 所示，雙點(diǎn)劃線以上部分表示基站室外空間，雙點(diǎn)劃線以下部分表示 基站室內(nèi)空間。節(jié)能空調(diào)設(shè)備包括氣體管路l、液體管路2、室外換熱 器3、室內(nèi)換熱器4和風(fēng)機(jī)5，風(fēng)機(jī)5可以根據(jù)室內(nèi)的安裝情況選用軸流
風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)。另外還包括制冷工質(zhì)，在氣體管路1或液體管路2 中注入制冷工質(zhì)。氣體管路1將室外換熱器3、室內(nèi)換熱器4連接起來(lái)，同樣，液體管路2將室外換熱器3、室內(nèi)換熱器4的另一端連接起來(lái)，形成封閉環(huán)路。這樣，制冷工質(zhì)就可以在封閉環(huán)路里進(jìn)行循環(huán)了。風(fēng)機(jī)5安裝在室內(nèi)換熱器4的旁邊，用來(lái)加快基站內(nèi)空氣的循環(huán)速度，從 而加快基站室內(nèi)溫度的制冷過(guò)程及提高換熱器的傳熱效率。同時(shí)，因 為安裝風(fēng)機(jī)后，加速了制冷過(guò)程、提高了換熱器的傳熱效率，所以可 以縮小空調(diào)設(shè)備的整機(jī)尺寸，這對(duì)于空間相對(duì)狹小的通信基站來(lái)說(shuō)非 常重要。另外，對(duì)于室外換熱器，為縮小整機(jī)的體積，達(dá)到更好的傳 熱效果，也可以安裝強(qiáng)制傳熱風(fēng)機(jī)，這種風(fēng)機(jī)一般選用軸流式風(fēng)機(jī)。 另外，該節(jié)能空調(diào)設(shè)備還包括控制單元，用于控制所述傳熱風(fēng)機(jī)的開 啟或關(guān)閉。控制單元包括室內(nèi)溫度傳感器和室外溫度傳感器，當(dāng)室外 溫度傳感器檢測(cè)的室外溫度比室內(nèi)傳感器檢測(cè)的室內(nèi)溫度低 一定度 數(shù)，例如低兩度，控制單元?jiǎng)t開啟傳熱風(fēng)機(jī)進(jìn)行工作。如果室外溫度 高于室內(nèi)溫度或室內(nèi)溫度與室外溫度差沒有達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度值， 則停止傳熱風(fēng)機(jī)的工作，從而節(jié)約風(fēng)機(jī)運(yùn)行的能耗。并且，當(dāng)室外溫 度較低時(shí)，該空調(diào)設(shè)備的制冷量有可能會(huì)超過(guò)基站的需要，從而會(huì)引 起基站內(nèi)溫度過(guò)低，這時(shí)該控制器會(huì)調(diào)節(jié)室內(nèi)換熱器的風(fēng)機(jī)和/或室 外換熱器風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使該空調(diào)設(shè)備的制冷量與基站的需要量匹配， 將基站內(nèi)部的溫度穩(wěn)定在所需要的溫度范圍內(nèi)。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種室外換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；室外換熱 器3包括氣體分配管31、室外換熱翅片32、室外傳熱管33和液體收集 管34。其中，氣體分配管31和液體收集管34通過(guò)室外傳熱管33連接在 一起。室外換熱翅片32為鋁制，室外傳熱管33釆用導(dǎo)熱率非常好的銅 管。左右的雙箭頭表示空氣的流動(dòng)方向。室外換熱翅片32套裝在室外 傳熱管33上，當(dāng)氣體形式的制冷工質(zhì)由氣體入口 C進(jìn)入到室外換熱器 3,通過(guò)室外換熱翅片32、室外傳熱管33向室外空氣釋放熱量，冷凝 成液體后，進(jìn)入到液體收集管34，沿液體流出口D流出。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種室內(nèi)換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；室內(nèi)換熱 器4包括液體分配管41、室內(nèi)換熱翅片42、室內(nèi)傳熱管43和氣體收集 管44。其中，液體分配管41和氣體收集管44通過(guò)室內(nèi)傳熱管43連接在 一起，室內(nèi)換熱翅片42套裝在室內(nèi)傳熱管43上。室內(nèi)換熱翅片42為鋁 制，室內(nèi)傳熱管43釆用導(dǎo)熱率非常好的銅管。左右的雙箭頭表示空氣 的流動(dòng)方向。當(dāng)液體形式的制冷工質(zhì)由液體入口A進(jìn)入到室內(nèi)換熱器 4,室內(nèi)高溫空氣通過(guò)室內(nèi)換熱翅片42、室內(nèi)傳熱管43向制冷工質(zhì)傳 遞熱量，制冷工質(zhì)吸收熱量蒸發(fā)成氣體后，進(jìn)入到氣體收集管41，沿 氣體流出口B流出。因?yàn)橹评涔べ|(zhì)吸收了基站內(nèi)空氣的熱量，所以達(dá) 到了基站降溫的目的。下面結(jié)合圖l、圖2、圖3對(duì)節(jié)能空調(diào)設(shè)備的制冷方法和過(guò)程進(jìn)行 詳細(xì)描述。按照?qǐng)Dl所示的方式安裝，由氣體管路1和液體管路2將室內(nèi)側(cè)換 熱器4與室外側(cè)換熱器3連接在一起，同時(shí)保證室外換熱器3的安裝位 置比室內(nèi)換熱器4的安裝位置高，這樣制冷工質(zhì)冷卻后在重力的作用 下，就會(huì)自動(dòng)沿液體管路流入到室內(nèi)換熱器4內(nèi)，實(shí)現(xiàn)制冷工質(zhì)的自 動(dòng)循環(huán)。同時(shí)對(duì)室內(nèi)換熱器4的安裝也有要求，必須保證氣體形式的 制冷工質(zhì)能夠很容易的自下向上的通過(guò)室內(nèi)換熱器4，到達(dá)氣體收集 管41,從而沿氣體管路到達(dá)室外換熱器3。同理，室外換熱器3的安裝 也必須保證液體形式的制冷工質(zhì)可以很通暢的自上到下的通過(guò)室外 換熱器3，到達(dá)液體收集管34，從而可以沿液體管路到達(dá)室內(nèi)換熱器 內(nèi)。節(jié)能空調(diào)設(shè)備安裝完畢后，對(duì)氣體管路1和液體管路2之內(nèi)進(jìn)行抽 真空，將管路之內(nèi)的其它介質(zhì)抽干凈，然后對(duì)管路之內(nèi)充注液態(tài)制冷 工質(zhì)，保證管路內(nèi)只有制冷工質(zhì)一種介質(zhì)。通信基站出于防塵、防雨、防盜等考慮，通常為一密閉空間，或
者說(shuō)通風(fēng)能力很差，另外由于大量電子元器件工作散熱，所以，通信 基站如果不釆用制冷措施的話，其內(nèi)氣溫往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于室外氣溫。因 此本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)基站這個(gè)特點(diǎn)，采用制冷工質(zhì)在節(jié)能空調(diào)設(shè)備內(nèi) 的循環(huán)制冷。當(dāng)室內(nèi)的熱氣在風(fēng)機(jī)的作用下，熱空氣通過(guò)室內(nèi)換熱器 4,同時(shí)與室內(nèi)換熱器4內(nèi)的液體制冷工質(zhì)進(jìn)行熱交換，液體制冷工質(zhì) 吸收熱量后蒸發(fā)為氣體制冷工質(zhì)，并由下向上進(jìn)入到氣體管路l內(nèi)， 沿氣體管路1到達(dá)室外換熱器3，通過(guò)室外換熱器3與室外的冷空氣進(jìn) 行熱量交換，釋放熱量，液化為液體，液體制冷工質(zhì)很容易從上而下的通過(guò)室外換熱器3，由于室外換熱器3的安裝位置比室內(nèi)換熱器4的安裝位置高，在重力的作用下，液體制冷工質(zhì)流到室內(nèi)換熱器內(nèi)，從 而進(jìn)行循環(huán)。通過(guò)制冷工質(zhì)在管路內(nèi)循環(huán)的過(guò)程，通信基站內(nèi)的熱空 氣由于制冷工質(zhì)的吸熱而降溫，因此達(dá)到了給通信基站降溫的目的。 由以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)制冷工質(zhì)的蒸發(fā)和冷 凝，將通信基站內(nèi)的熱量傳遞到室外，達(dá)到通信基站室內(nèi)降溫的目的。 因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例是利用制冷工質(zhì)的自然屬性進(jìn)行循環(huán)降溫的，除風(fēng) 機(jī)外，不需要其他能源，所以具有節(jié)能的特點(diǎn)，另外，具有降溫不受 時(shí)間的限制，保證了對(duì)通信基站長(zhǎng)期、高效的降溫，并且保持基站室內(nèi)的清潔。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以 做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種節(jié)能空調(diào)設(shè)備，其特征在于，包括室內(nèi)換熱器、室外換熱器、氣體管路、液體管路和制冷工質(zhì)；所述液體管路一端連接所述室內(nèi)換熱器，另一端連接所述室外換熱器，所述氣體管路連接所述室內(nèi)換熱器和室外換熱器的另外兩個(gè)接口，形成封閉環(huán)路；在所述封閉環(huán)路中注入所述制冷工質(zhì)。
2、 如權(quán)利要求1所述的節(jié)能空調(diào)設(shè)備，其特征在于，所述室外 換熱器包括氣體分配管、室外換熱翅片、室外傳熱管和液體收集管；所述氣體分配管的入口與所述氣體管路連接； 所述液體收集管的出口與所述液體管路連接； 所述室外傳熱管的一端與所述氣體分配管連接，另一端與所述液 體收集管連接，所述室外換熱翅片套裝在所述室外傳熱管上。
3、 如權(quán)利要求1所述的節(jié)能空調(diào)設(shè)備，其特征在于，所述室內(nèi) 換熱器包括氣體收集管、室內(nèi)換熱翅片、室內(nèi)傳熱管和液體分配管；所述氣體收集管的出口與所述氣體管路連接； 所述液體分配管入口與所述液體管路連接； 所述室內(nèi)傳熱管一端與所述氣體收集管連接，另一端與所述液體 分配管連接，所述室內(nèi)換熱翅片套裝在所述室內(nèi)傳熱管上。
4、 如權(quán)利要求l所述的節(jié)能空調(diào)設(shè)備，其特征在于，所述室外 換熱器和/或室內(nèi)換熱器安裝傳熱風(fēng)機(jī)，用于增強(qiáng)傳熱或加強(qiáng)室內(nèi)空 氣的循環(huán)；所述傳熱風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)。
5、 如權(quán)利要求4所述的節(jié)能空調(diào)設(shè)備，其特征在于，所述節(jié)能 空調(diào)設(shè)備還包括控制單元，用于控制所述傳熱風(fēng)機(jī)的開啟或關(guān)閉。
6、 如權(quán)利要求l所述的節(jié)能空調(diào)設(shè)備，其特征在于，所述制冷 工質(zhì)從上至下流過(guò)所述室外換熱器。
7、 如權(quán)利要求l所述的節(jié)能空調(diào)設(shè)備，其特征在于，所述制冷 工質(zhì)從下至上流過(guò)所述室內(nèi)換熱器。
8、 一種節(jié)能空調(diào)設(shè)備的制冷方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟l,制冷工質(zhì)經(jīng)過(guò)室內(nèi)換熱器，通過(guò)所述室內(nèi)換熱器吸收室內(nèi)高溫氣體熱量，蒸發(fā)為氣體制冷工質(zhì)；步驟2,所述氣體制冷工質(zhì)沿氣體管路傳輸?shù)绞彝鈸Q熱器，通過(guò)所述室外換熱器釋放熱量，冷凝成液體制冷工質(zhì)；步驟3，所述液體制冷工質(zhì)沿液體管路傳輸?shù)剿鍪覂?nèi)換熱器，進(jìn)行循環(huán)制冷。
全文摘要
本發(fā)明涉及基站空調(diào)領(lǐng)域，提供一種節(jié)能空調(diào)設(shè)備，包括室內(nèi)換熱器、室外換熱器、氣體管路、液體管路和制冷工質(zhì)；所述液體管路一端連接所述室內(nèi)換熱器，另一端連接所述室外換熱器，所述氣體管路連接所述室內(nèi)換熱器和室外換熱器的另外兩端，形成封閉環(huán)路；在所述封閉環(huán)路中注入所述制冷工質(zhì)。本發(fā)明通過(guò)制冷工質(zhì)的蒸發(fā)、冷凝來(lái)給通信基站室內(nèi)降溫，完全利用制冷工質(zhì)的自然屬性，具有節(jié)能的特點(diǎn)，并且對(duì)通信基站的降溫具有長(zhǎng)期、高效、清潔的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28D15/02GK101118076SQ20071012194
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者劉安全 申請(qǐng)人:阿爾西制冷工程技術(shù)(北京)有限公司