專利名稱：一種復合冷凝器熱管冷卻機組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種復合冷凝器熱管冷卻機組，特別適用于移動通訊基站、網(wǎng)絡或電話服務 器機房、高溫冷庫以及其他高發(fā)熱空間的冷卻降溫，屬于制冷空調(diào)設備領域。
背景技術：
近年來，隨著通訊技術和計算機技術的飛速發(fā)展，作為通訊傳遞樞紐的通信設備基站以 及作為數(shù)據(jù)處理中心的計算機服務器機房的使用普及越來越廣。通訊基站和服務器機房屬于 高內(nèi)熱源空間，其內(nèi)部電子設備的發(fā)熱量較大，強度可達200 1500W/m2，為維持設備允許的 工作溫度，機房需采用空調(diào)設備將室內(nèi)產(chǎn)熱排出室外。由于此類機房一般都全年不間斷運行， 故全年都存在巨大的顯熱負荷，因此空調(diào)設備將全年運行在制冷工況下，造成了極大的空調(diào) 能耗，據(jù)統(tǒng)計，這類機房的25% 50%的電力消耗在了空調(diào)設備上。除此之外，由于機房空 調(diào)設備根據(jù)夏季制冷負荷進行選型，在冬季室外溫度較低時，室內(nèi)冷負荷減小，將造成壓縮 機頻繁啟停，導致制冷設備的啟停損失增大、機器壽命縮短等一系列問題。事實上， 一般機 房用電子設備的安全運行環(huán)境溫度是在35 4(TC以下，而我國大多數(shù)地區(qū)全年的室外溫度均 低于此值，因此恰當?shù)貞檬彝庾匀焕湓磁懦龣C房的顯熱，維持機房內(nèi)環(huán)境狀態(tài)，可以大幅 度降低這類機房的能耗。
空冷型分離式熱管冷卻系統(tǒng)被認為是目前最好的利用自然冷量的基站輔助冷卻設備，其 原理圖見圖l。當室外溫度足夠低時，蒸發(fā)器內(nèi)的循環(huán)工質在機房內(nèi)被加熱蒸發(fā)為氣體，經(jīng) 過氣體總管進入冷凝器，并在冷凝器內(nèi)冷凝為液體，然后通過液體總管回到蒸發(fā)器，從而充 分利用了室外的自然冷量，實現(xiàn)了室內(nèi)熱量向室外的轉移。
如圖l所示的分離式熱管雖然實現(xiàn)了室外自然冷量的利用，在一定的室外溫度條件下能 以較小的能耗代價實現(xiàn)機房內(nèi)部的排熱降溫。但由于風冷冷凝器傳熱系數(shù)有限，除非冷凝器 面積很大，否則該熱管正常運行的室外溫度必須達到一個較低的水平，這就在很大程度上限 制了熱管的使用時間，制約了其節(jié)能效果。進一步增大分離式熱管室外冷凝器的傳熱效果將 明顯改善熱管的總體傳熱性能，延長熱管的使用時間，提高其節(jié)能效果。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提出一種復合冷凝器熱管冷卻機組，以提高分離式熱 管作為機房輔助冷卻設備的節(jié)能性。
本發(fā)明的技術方案如下
一種復合冷凝器熱管冷卻機組，含有蒸發(fā)器2、氣體總管4、冷凝器和液體總管6，所述 蒸發(fā)器2含有蒸發(fā)器風機9和蒸發(fā)器換熱器5，所述冷凝器采用風冷式冷凝器l，該風冷式冷 凝器含有風冷式冷凝器風機10和空氣-冷媒換熱器16;所述蒸發(fā)器2、氣體總管4、風冷式
冷凝器1和液體總管6順次連接構成熱管循環(huán)，其特征在于所述風冷式冷凝器1的一側并 聯(lián)蒸發(fā)式冷凝器3構成復合冷凝器，蒸發(fā)式冷凝器3包括水膜-冷媒換熱器11，蒸發(fā)式冷凝 器風機14和噴淋集水裝置；所述的水膜-冷媒換熱器11的入口分別與氣體總管4和空氣-冷
媒換熱器16的入口相連，水膜-冷媒換熱器的出口分別與液體總管6和空氣-冷媒換熱器16 的出口相連；所述噴淋集水裝置包括集水盤12，噴淋水泵13和噴淋器15，所述集水盤12設 置于水膜-冷媒換熱器11的下部，所述噴淋器15設置于水膜-冷媒換熱器11的上部，噴淋水 泵13設置于集水盤12和噴淋器15之間的管路上。
本發(fā)明提供的第二種復合冷凝器熱管冷卻機組，含有蒸發(fā)器2、氣體總管4、冷凝器和 液體總管6，所述蒸發(fā)器2含有蒸發(fā)器風機9和蒸發(fā)器換熱器5，所述蒸發(fā)器2、氣體總管4、 冷凝器和液體總管6順次連接構成熱管循環(huán)，其特征在于所述冷凝器采用蒸發(fā)式冷凝器3， 該蒸發(fā)式冷凝器包括水膜-冷媒換熱器ll，蒸發(fā)式冷凝器風機14和噴淋集水裝置，所述水膜 -冷媒換熱器ll的入口與氣體總管4相連，出口與液體總管6相連；所述噴淋集水裝置包括 集水盤12，噴淋水泵13和噴淋器15,所述集水盤12設置于水膜-冷媒換熱器11的下部，所 述噴淋器15設置于水膜-冷媒換熱器11的上部，噴淋水泵13設置于集水盤12和噴淋器15 之間的管路上。
上述兩個方案中，所述氣體總管4和液體總管6上分別設置氣體管閥門7和液體管閥門8， 閥門為手動閥、電磁閥或電動調(diào)節(jié)閥；所述蒸發(fā)器風機9、風冷式冷凝器風機10和蒸發(fā)式冷 凝器風機14均采用軸流風機、離心風機或兩種風機的組合；所述蒸發(fā)器風機9、風冷式冷凝 器風機IO和蒸發(fā)式冷凝器風機14以及噴淋水泵13的驅動電機為單速、多速或無級調(diào)速電機。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果本發(fā)明由于加入了蒸發(fā)式冷凝器， 改善了冷凝器的換熱性能，使得機組在室外溫度較高的條件下仍能運行，拓寬了機組的運行 時間，從而在一定程度上提升了機組的節(jié)能效果。尤其是在空氣含濕量較低、空氣蘊含冷能 較大的地區(qū)，蒸發(fā)式冷凝器對換熱效果的改善和機組整體性能的提升將更加明顯。
本發(fā)明不僅可用作機房專用機，對移動基站、網(wǎng)絡或電話服務器機房進行降溫冷卻，還 可作為高溫冷庫以及其他高發(fā)熱空間的輔助降溫設備。本發(fā)明能夠充分利用低室外溫度和低 含濕量空氣中的冷能，具有良好的節(jié)能效果。


圖1為現(xiàn)有技術中空冷型分離式熱管的結構原理圖。 圖2為本發(fā)明公開的一種實施例的結構原理圖。 圖3為本發(fā)明公開的另一實施例的結構原理圖。
圖1 圖3中各部件的編號和對應名稱如下l一風冷冷凝器；2 —蒸發(fā)器；3 —蒸發(fā)式冷 凝器；4一氣體總管；5 —蒸發(fā)器換熱器；6 —液體總管；7 —氣體管閥門；8 —液體管閥門；9 一蒸發(fā)器風機；10 —風冷式冷凝器風機；11一水膜-冷媒換熱器；12 —集水盤；13 —噴淋水泵；
14一蒸發(fā)式冷凝器風機；15 —噴淋器；16 —空氣-冷媒換熱器。
具體實施例方式
圖2為本發(fā)明公開一種實施例的結構原理圖，該機組含有蒸發(fā)器2、氣體總管4、冷凝器 和液體總管6，所述蒸發(fā)器2含有蒸發(fā)器風機9和蒸發(fā)器換熱器5，所述冷凝器采用風冷式冷 凝器1，該風冷式冷凝器含有風冷式冷凝器風機10和空氣-冷媒換熱器16;所述蒸發(fā)器2、 氣體總管4、風冷式冷凝器1和液體總管6順次連接構成熱管循環(huán)，其特征在于所述風冷 式冷凝器1的一側并聯(lián)蒸發(fā)式冷凝器3構成復合冷凝器，蒸發(fā)式冷凝器3包括水膜-冷媒換熱 器11，蒸發(fā)式冷凝器風機14和噴淋集水裝置；所述的水膜-冷媒換熱器11的入口分別與氣 體總管4和空氣-冷媒換熱器16的入口相連，水膜-冷媒換熱器的出口分別與液體總管6和空 氣-冷媒換熱器16的出口相連；所述噴淋集水裝置包括集水盤12，噴淋水泵13和噴淋器15， 所述集水盤12設置于水膜-冷媒換熱器11的下部，所述噴淋器15設置于水膜-冷媒換熱器 ll的上部，噴淋水泵13設置于集水盤12和噴淋器15之間的管路上，噴淋器15的上方或/ 和側面設置蒸發(fā)式冷凝器風機14。
圖3為本發(fā)明公開的另一實施例的結構原理圖，該機組含有蒸發(fā)器2、氣體總管4、冷 凝器和液體總管6，所述蒸發(fā)器2含有蒸發(fā)器風機9和蒸發(fā)器換熱器5，所述蒸發(fā)器2、氣體 總管4、冷凝器和液體總管6順次連接構成熱管循環(huán)，其特征在于所述冷凝器采用蒸發(fā)式 冷凝器3，該蒸發(fā)式冷凝器包括水膜-冷媒換熱器ll，蒸發(fā)式冷凝器風機14和噴淋集水裝置， 所述水膜-冷媒換熱器ll的入口與氣體總管4相連，出口與液體總管6相連；所述噴淋集水 裝置包括集水盤12，噴淋水泵13和噴淋器15，所述集水盤12設置于水膜-冷媒換熱器11的 下部，所述噴淋器15設置于水膜-冷媒換熱器11的上部，噴淋水泵13設置于集水盤12和噴 淋器15之間的管路上，噴淋器15的上方或/和側面設置蒸發(fā)式冷凝器風機14。
上述兩個方案中，所述氣體總管4和液體總管6上分別設置氣體管閥門7和液體管閥門8， 閥門為手動閥、電磁閥或電動調(diào)節(jié)閥；所述蒸發(fā)器風機9、風冷式冷凝器風機10和蒸發(fā)式冷 凝器風機14均采用軸流風機、離心風機或兩種風機的組合；所述蒸發(fā)器風機9、風冷式冷凝 器風機IO和蒸發(fā)式冷凝器風機14以及噴淋水泵13的驅動電機為單速、多速或無級調(diào)速電機。
權利要求
1、一種復合冷凝器熱管冷卻機組，含有蒸發(fā)器(2)、氣體總管(4)、冷凝器和液體總管(6)，所述蒸發(fā)器(2)含有蒸發(fā)器風機(9)和蒸發(fā)器換熱器(5)，所述冷凝器采用風冷式冷凝器(1)，該風冷式冷凝器含有風冷式冷凝器風機(10)和空氣-冷媒換熱器(16)；所述蒸發(fā)器(2)、氣體總管(4)、風冷式冷凝器(1)和液體總管(6)順次連接構成熱管循環(huán)，其特征在于所述風冷式冷凝器(1)的一側并聯(lián)蒸發(fā)式冷凝器(3)構成復合冷凝器，蒸發(fā)式冷凝器(3)包括水膜-冷媒換熱器(11)，蒸發(fā)式冷凝器風機(14)和噴淋集水裝置；所述的水膜-冷媒換熱器(11)的入口分別與氣體總管(4)和空氣-冷媒換熱器(16)的入口相連，水膜-冷媒換熱器的出口分別與液體總管(6)和空氣-冷媒換熱器(16)的出口相連；所述噴淋集水裝置包括集水盤(12)，噴淋水泵(13)和噴淋器(15)，所述集水盤(12)設置于水膜-冷媒換熱器(11)的下部，所述噴淋器(15)設置于水膜-冷媒換熱器(11)的上部。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種復合冷凝器熱管冷卻機組，其特征在于在所述的氣體 總管(4)和液體總管(6)上分別設置氣體管閥門(7)和液體管閥門(8)，閥門為手動閥、 電磁閥或電動調(diào)節(jié)閥。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種復合冷凝器熱管冷卻機組，其特征在于所述蒸發(fā)器風 機(9)、風冷式冷凝器風機(10)和蒸發(fā)式冷凝器風機(14)均采用軸流風機、離心風機或 兩種風機的組合。
4、 根據(jù)權利要求l所述的一種復合冷凝器熱管冷卻機組，其特征在于所述蒸發(fā)器風 機(9)、風冷式冷凝器風機(10)和蒸發(fā)式冷凝器風機(14)以及噴淋水泵(13)的驅動電 機為單速、多速或無級調(diào)速電機。
5、 一種復合冷凝器熱管冷卻機組，含有蒸發(fā)器(2)、氣體總管(4)、冷凝器和液體總 管(6),所述蒸發(fā)器(2)含有蒸發(fā)器風機(9)和蒸發(fā)器換熱器(5)，所述蒸發(fā)器(2)、氣 體總管(4)、冷凝器和液體總管(6)順次連接構成熱管循環(huán)，其特征在于所述冷凝器采用 蒸發(fā)式冷凝器(3)，該蒸發(fā)式冷凝器包括水膜-冷媒換熱器(11)，蒸發(fā)式冷凝器風機(14) 和噴淋集水裝置，所述水膜-冷媒換熱器(11)的入口與氣體總管(4)相連，出口與液體總 管(6)相連；所述噴淋集水裝置包括集水盤(12)，噴淋水泵(13)和噴淋器(15),所述集 水盤(12)設置于水膜-冷媒換熱器(U)的下部，所述噴淋器(15)設置于水膜-冷媒換熱 器(11)的上部，噴淋水泵(13)設置于集水盤(12)和噴淋器(15)之間的管路上。
6、根據(jù)權利要求5所述的一種復合冷凝器熱管冷卻機組，其特征在于所述的氣體總管 (4)和液體總管(6)上分別設置氣體管閥門(7)和液體管閥門(8)，閥門為手動閥、電磁 閥或電動調(diào)節(jié)閥。
7、根據(jù)權利要求5所述的一種復合冷凝器熱管冷卻機組，其特征在于所述蒸發(fā)器風 機(9)、風冷式冷凝器風機(10)和蒸發(fā)式冷凝器風機(14)均采用軸流風機、離心風機或兩種風機的組合。
8、根據(jù)權利要求5所述的一種復合冷凝器熱管冷卻機組，其特征在于所述蒸發(fā)器風 機(9)、風冷式冷凝器風機(10)和蒸發(fā)式冷凝器風機(14)以及噴淋水泵(13)的驅動電 機為單速、多速或無級調(diào)速電機。
全文摘要
一種復合冷凝器熱管冷卻機組，由蒸發(fā)器、氣體總管、風冷冷凝器和液體總管構成，其技術特征是，在風冷式冷凝器一側并聯(lián)蒸發(fā)式冷凝器構成復合冷凝器。蒸發(fā)式冷凝器的加入改善了冷凝器的換熱性能，使得機組在室外溫度較高的條件下仍能運行，拓寬機組的運行時間，提升機組的節(jié)能效果。尤其在空氣含濕量較低、空氣蘊含冷能較大的地區(qū)，節(jié)能效果將更加明顯。本發(fā)明不僅可用作移動基站、網(wǎng)絡或電話服務器機房的機房專用機，還可作為高溫冷庫以及其他高發(fā)熱空間的輔助降溫設備。本發(fā)明能夠充分利用低室外溫度和低含濕量空氣中的冷能，具有良好的節(jié)能效果。
文檔編號F28D15/02GK101387479SQ20081022544
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權日2008年10月31日
發(fā)明者李先庭, 王寶龍, 石文星, 郜義軍, 韓林俊 申請人:清華大學