專利名稱：一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱設(shè)備，特別是關(guān)于一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝 置，屬于換熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在通訊技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，作為信息傳遞樞紐的基站和作為數(shù)據(jù) 處理中心的計算機(jī)機(jī)房的數(shù)量和規(guī)模也在不斷的增加。這類地方的室內(nèi)發(fā)熱量很大，一般 為300 1000W/m2，空調(diào)系統(tǒng)的耗電量大概占整個機(jī)房能耗的40%左右，具有很大的節(jié)能 潛力。熱管是一類可以高效利用室外冷源實現(xiàn)建筑排熱的空調(diào)系統(tǒng)，一般室內(nèi)外溫差在5°C 以上就可以啟動使用，從而可以大幅度降低機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。專利200710122081. 2和專利200810225851. 0分別公開了一種分離式熱管排熱裝 置，冷凝器采用室外空氣進(jìn)行冷卻。由于熱管內(nèi)制冷工質(zhì)在蒸發(fā)側(cè)和冷凝側(cè)的溫度大致相 同，即使增加換熱面積提高熱管換熱的效率，當(dāng)換熱面積無窮大時，最高可能達(dá)到的換熱效 率僅為50%。專利200810225852. 5公開了另一種并聯(lián)式分離式熱管排熱裝置，同樣采用室 外空氣進(jìn)行冷卻，最低溫度接近室外空氣的干球溫度。此裝置內(nèi)部有兩個以上的蒸發(fā)器和 冷凝器，每個之間并聯(lián)，空氣串聯(lián)運(yùn)行，這種熱管和以上兩個專利中的熱管相比不僅可以降 低室內(nèi)外啟動溫差，增加熱管使用時間，還可以使最高換熱效率接近100%。但是上述專利 中，熱管直接利用室外空氣進(jìn)行冷卻，最低可能達(dá)到的溫度為室外空氣的干球溫度。本專利 提出的利用熱管排熱的裝置，最低溫度可以達(dá)到室外空氣的濕球溫度，從而大幅度提高熱 管排熱裝置的可利用時間。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置， 其最低溫度可以達(dá)到室外空氣的濕球溫度，從而大幅度提高熱管排熱裝置的可利用時間。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排 熱裝置，其特征在于它包括安裝在機(jī)房內(nèi)的蒸發(fā)器、安裝在機(jī)房外的水冷式冷凝器、氣體 總管和液體總管；所述蒸發(fā)器包括一蒸發(fā)箱體和一組以上設(shè)置在所述蒸發(fā)箱體內(nèi)的蒸發(fā)側(cè) 熱管；所述水冷式冷凝器包括一冷凝箱體、一組以上設(shè)置在所述冷凝箱體內(nèi)的冷凝側(cè)熱管 和一設(shè)置在所述冷凝箱體頂部的噴淋裝置，且所述噴淋裝置通過一水泵與所述冷凝箱體底 部連通構(gòu)成冷卻水循環(huán)環(huán)路；每組所述蒸發(fā)側(cè)熱管的出口分別通過一根所述氣體總管與相 對應(yīng)的所述冷凝側(cè)熱管的進(jìn)口連通，每組所述冷凝側(cè)熱管的出口分別通過一根所述液體總 管與相對應(yīng)的所述蒸發(fā)側(cè)熱管的進(jìn)口連通，所述蒸發(fā)側(cè)熱管和冷凝側(cè)熱管內(nèi)部均充注有制 冷工質(zhì)，形成制冷工質(zhì)的循環(huán)回路。所述蒸發(fā)側(cè)熱管與冷凝側(cè)熱管為翅片管形式。所述蒸發(fā)箱體底部設(shè)置有一補(bǔ)水閥。在所述冷卻水循環(huán)環(huán)路中添加防凍液。
一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特征在于它包括一組以上安裝在 機(jī)房內(nèi)的蒸發(fā)器、一組以上安裝在所述機(jī)房外的水冷式冷凝器和一根以上氣液總管；每組 所述蒸發(fā)器包括一蒸發(fā)箱體和一設(shè)置在所述蒸發(fā)箱體內(nèi)的蒸發(fā)側(cè)熱管；每組所述水冷式 冷凝器包括一冷凝箱體、一設(shè)置在所述冷凝箱體內(nèi)的冷凝側(cè)熱管和一設(shè)置在所述冷凝箱體 頂部的噴淋裝置，且所述噴淋裝置通過一水泵與所述冷凝箱體底部連通構(gòu)成冷卻水循環(huán)環(huán) 路；每組所述蒸發(fā)側(cè)熱管頂部分別通過一根所述氣液總管與相對應(yīng)的所述冷凝側(cè)熱管底部 連通，所述蒸發(fā)側(cè)熱管和冷凝側(cè)熱管內(nèi)部均充注有制冷工質(zhì)，形成制冷工質(zhì)的循環(huán)回路。所述蒸發(fā)側(cè)熱管與冷凝側(cè)熱管為翅片管形式。在所述冷卻水循環(huán)環(huán)路中添加防凍液。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用多組熱管并聯(lián)的方 式，室內(nèi)空氣和室外空氣分別串聯(lián)流動的流程，可以使各組蒸發(fā)側(cè)熱管中制冷工質(zhì)的溫度 逐步降低，各組冷凝側(cè)熱管中制冷工質(zhì)的溫度逐步升高。通過在室外冷凝側(cè)噴水的方式，降 低冷凝側(cè)的溫度。這樣不僅使傳熱過程中各組熱管之間的溫差更均勻，總體換熱效率接近 于1，送風(fēng)溫度接近室外空氣的濕球溫度，而且能降低室內(nèi)外啟動溫差，可進(jìn)一步增加熱管 的使用時間，達(dá)到更好的節(jié)能效果。


圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。實施例1 如圖1所示，本實施例的排熱裝置包括安裝在機(jī)房內(nèi)的蒸發(fā)器1、安裝在機(jī)房外的 水冷式冷凝器2、氣體總管3和液體總管4。蒸發(fā)器1包括一箱體11和三組設(shè)置在箱體內(nèi) 的蒸發(fā)側(cè)熱管12 ；水冷式冷凝器2包括一箱體21、三組設(shè)置在箱體21內(nèi)的冷凝側(cè)熱管22 和一設(shè)置在箱體21頂部的噴淋裝置23，且噴淋裝置23通過一水泵5與箱體21底部連通構(gòu) 成冷卻水循環(huán)環(huán)路。每組蒸發(fā)側(cè)熱管12的出口分別通過一根氣體總管3與相對應(yīng)的冷凝 側(cè)熱管22的進(jìn)口連通，每組冷凝側(cè)熱管22的出口分別通過一根液體總管4與相對應(yīng)的蒸 發(fā)側(cè)熱管12的進(jìn)口連通，蒸發(fā)側(cè)熱管12和冷凝側(cè)熱管22內(nèi)部均充注有制冷工質(zhì)，形成制 冷工質(zhì)的循環(huán)回路。上述實施例中，蒸發(fā)側(cè)熱管12與冷凝側(cè)熱管22為翅片管形式，從而增加傳熱(或 傳質(zhì))面積。上述實施例中，蒸發(fā)側(cè)熱管12與冷凝側(cè)熱管22也可以為其他組數(shù)，具體的組數(shù)可 以根據(jù)實際情況確定。上述實施例中，箱體21底部設(shè)置有一補(bǔ)水閥6，用于補(bǔ)充由于空氣蒸發(fā)帶走的水 分。上述實施例中，可以在冷卻水循環(huán)環(huán)路中添加防凍液，從而增加其使用時間。本實施例的工作原理是室內(nèi)回風(fēng)依次經(jīng)過各蒸發(fā)側(cè)熱管12，被逐漸冷卻后，送
4入室內(nèi)；室外新風(fēng)依次經(jīng)過各冷凝側(cè)熱管22 ；在水泵5的驅(qū)動下，冷水進(jìn)入噴淋裝置23，自 上而下潤濕冷凝側(cè)熱管22的外表面，并與室外新風(fēng)直接接觸蒸發(fā)冷卻，從而將機(jī)房室內(nèi)的 熱量排除到室外環(huán)境中。在水冷冷凝器2中，有三股流體參與傳熱(傳質(zhì))過程，分別為冷 凝側(cè)熱管22內(nèi)的制冷工質(zhì)、潤濕冷凝側(cè)熱管22的水以及室外空氣，且制冷工質(zhì)與水(空 氣)為間接接觸，空氣與水直接接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)過程。由于各組熱管12-22、12' _22'、12〃 -22〃中制冷工質(zhì)的溫度各不相同，且依次 降低，室內(nèi)回風(fēng)首先被溫度較高的蒸發(fā)側(cè)熱管12降溫、繼而被溫度較低的蒸發(fā)側(cè)熱管12' 降溫、最后被溫度最低的蒸發(fā)側(cè)熱管12"降溫后送入室內(nèi)，可以使得送風(fēng)的溫度接近室外 空氣的濕球溫度。當(dāng)室外的溫度低于0°C時，可以關(guān)閉水泵5，室外的水冷式冷凝器2直接 由空氣循環(huán)帶走熱量，此時室內(nèi)送風(fēng)的最低溫度為室外空氣的干球溫度。實施例2 如圖2所示，本實施例與實施例1的差別在于(1)每組冷凝側(cè)熱管22底部通過 一根氣液總管7與相對應(yīng)的蒸發(fā)側(cè)熱管12頂部連通，結(jié)構(gòu)上更加簡單；(2)室外的水冷冷 凝器2均為獨(dú)立的水循環(huán)環(huán)路。實施例1中水冷冷凝器2為統(tǒng)一的水循環(huán)環(huán)路，此循環(huán)水 量比較小的時候，則不能保證冷凝側(cè)熱管22的翅片被充分潤濕；循環(huán)水量過大的時候，則 經(jīng)過每級冷凝側(cè)熱管22的溫度變化就比較小，從而使得各組冷凝側(cè)熱管22中制冷工質(zhì)的 溫度差異比較小，導(dǎo)致室內(nèi)空氣降溫的幅度有限。本實施例可以避免實施例1中循環(huán)水量 的雙重影響，每組冷凝側(cè)熱管22中制冷工質(zhì)的溫度存在較大差別，當(dāng)傳熱傳質(zhì)面積足夠大 時，室內(nèi)空氣側(cè)的降溫效率可以接近100% (送風(fēng)溫度接近室外空氣的濕球溫度)。本發(fā)明僅以上述實施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有 所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同 變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特征在于它包括安裝在機(jī)房內(nèi)的蒸發(fā)器、安裝在機(jī)房外的水冷式冷凝器、氣體總管和液體總管；所述蒸發(fā)器包括一蒸發(fā)箱體和一組以上設(shè)置在所述蒸發(fā)箱體內(nèi)的蒸發(fā)側(cè)熱管；所述水冷式冷凝器包括一冷凝箱體、一組以上設(shè)置在所述冷凝箱體內(nèi)的冷凝側(cè)熱管和一設(shè)置在所述冷凝箱體頂部的噴淋裝置，且所述噴淋裝置通過一水泵與所述冷凝箱體底部連通構(gòu)成冷卻水循環(huán)環(huán)路；每組所述蒸發(fā)側(cè)熱管的出口分別通過一根所述氣體總管與相對應(yīng)的所述冷凝側(cè)熱管的進(jìn)口連通，每組所述冷凝側(cè)熱管的出口分別通過一根所述液體總管與相對應(yīng)的所述蒸發(fā)側(cè)熱管的進(jìn)口連通，所述蒸發(fā)側(cè)熱管和冷凝側(cè)熱管內(nèi)部均充注有制冷工質(zhì)，形成制冷工質(zhì)的循環(huán)回路。
2.如權(quán)利要求1所述的一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特征在于所述 蒸發(fā)側(cè)熱管與冷凝側(cè)熱管為翅片管形式。
3.如權(quán)利要求1所述的一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特征在于所述 蒸發(fā)箱體底部設(shè)置有一補(bǔ)水閥。
4.如權(quán)利要求2所述的一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特征在于所述 蒸發(fā)箱體底部設(shè)置有一補(bǔ)水閥。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特 征在于在所述冷卻水循環(huán)環(huán)路中添加防凍液。
6.一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特征在于它包括一組以上安裝在機(jī) 房內(nèi)的蒸發(fā)器、一組以上安裝在所述機(jī)房外的水冷式冷凝器和一根以上氣液總管；每組所 述蒸發(fā)器包括一蒸發(fā)箱體和一設(shè)置在所述蒸發(fā)箱體內(nèi)的蒸發(fā)側(cè)熱管；每組所述水冷式冷凝 器包括一冷凝箱體、一設(shè)置在所述冷凝箱體內(nèi)的冷凝側(cè)熱管和一設(shè)置在所述冷凝箱體頂部 的噴淋裝置，且所述噴淋裝置通過一水泵與所述冷凝箱體底部連通構(gòu)成冷卻水循環(huán)環(huán)路； 每組所述蒸發(fā)側(cè)熱管頂部分別通過一根所述氣液總管與相對應(yīng)的所述冷凝側(cè)熱管底部連 通，所述蒸發(fā)側(cè)熱管和冷凝側(cè)熱管內(nèi)部均充注有制冷工質(zhì)，形成制冷工質(zhì)的循環(huán)回路。
7.如權(quán)利要求6所述的一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特征在于所述 蒸發(fā)側(cè)熱管與冷凝側(cè)熱管為翅片管形式。
8.如權(quán)利要求6或7所述的一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特征在于 在所述冷卻水循環(huán)環(huán)路中添加防凍液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置，其特征在于它包括一組以上安裝在機(jī)房內(nèi)的蒸發(fā)器、一組以上安裝在機(jī)房外的水冷式冷凝器和一根以上氣液總管；每組蒸發(fā)器包括一蒸發(fā)箱體和一設(shè)置在蒸發(fā)箱體內(nèi)的蒸發(fā)側(cè)熱管；每組水冷式冷凝器包括一冷凝箱體、一設(shè)置在冷凝箱體內(nèi)的冷凝側(cè)熱管和一設(shè)置在冷凝箱體頂部的噴淋裝置，且噴淋裝置通過一水泵與冷凝箱體底部連通構(gòu)成冷卻水循環(huán)環(huán)路；每組蒸發(fā)側(cè)熱管頂部分別通過一根氣液總管與相對應(yīng)的冷凝側(cè)熱管底部連通，蒸發(fā)側(cè)熱管和冷凝側(cè)熱管內(nèi)部均充注有制冷工質(zhì)。本發(fā)明不僅使傳熱過程中各組熱管之間的溫差更均勻，總體換熱效率接近于1，送風(fēng)溫度接近室外空氣的濕球溫度，而且能降低室內(nèi)外啟動溫差，可進(jìn)一步增加熱管的使用時間，達(dá)到更好的節(jié)能效果。
文檔編號F24F13/30GK101886836SQ20101022137
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者劉曉華, 李震 申請人:清華大學(xué)