專利名稱：一種熱管熱交換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于通訊基站的散熱熱交換系統(tǒng)，特別是涉及一種利用熱管 進(jìn)行快速熱傳遞并結(jié)合水箱、制冷壓縮泵進(jìn)行散熱的效率高、速度快的熱交換系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的機(jī)房或通訊基站方艙散熱裝置中，最常見的是利用空調(diào)進(jìn)行溫度控制， 實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移。使用蒸汽壓縮制冷循環(huán)，制冷劑經(jīng)過室內(nèi)的蒸發(fā)器，吸收室內(nèi)熱量蒸發(fā)， 后被壓縮機(jī)壓縮，然后在室外冷凝器中釋放熱量，再通過節(jié)流裝置進(jìn)入蒸發(fā)器，進(jìn)行循環(huán)， 達(dá)到熱量轉(zhuǎn)移的效果。而這種制冷裝置存在的問題是耗能大，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，而且價格高， 維護(hù)工作量較多，一旦停電便不能制冷，影響了通訊機(jī)房的散熱，并且目前使用的制冷劑多 為氟利昂，對環(huán)境保護(hù)有影響。熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管殼內(nèi)液態(tài)工質(zhì)的 蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改 變、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度、阻力損失小、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠和維護(hù)費(fèi)用少等多種優(yōu) 點(diǎn)。在現(xiàn)有的機(jī)房或基站方艙中，通常采用熱管作為熱交換器，熱管的蒸發(fā)段置于室內(nèi)，冷 凝段置于室外，蒸發(fā)段用以吸收室內(nèi)熱量然后再傳導(dǎo)出機(jī)房外的冷凝段，達(dá)到散熱的效果。專利號為“CN200820087191.X”的實(shí)用新型專利公開了一種“節(jié)能型通訊基站方艙 散熱裝置”，包括由若干根熱管組成的熱管束，所述熱管的蒸發(fā)段和冷凝段分別位于方艙的 內(nèi)部和外部，在方艙的外部設(shè)有水箱，在水箱內(nèi)裝有水，熱管的冷凝段置于水箱內(nèi)的水面下 方。上述專利是將熱管的冷凝段置于室外的水箱的水面下端，熱管內(nèi)工質(zhì)在蒸發(fā)段吸收方 艙內(nèi)發(fā)熱源產(chǎn)生的熱量，并將熱量帶到伸入水箱中水面下端的冷凝段，工質(zhì)冷凝，向水箱里 的水放熱，然后水再通過水箱的壁面以及壁面上的散熱肋片與空氣進(jìn)行對流換熱，從而達(dá) 到迅速散熱的目的。但是實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，仍有不盡人意的地方，比如在外界溫度較高時， 水箱散熱效果不佳，難以滿足基站散熱要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用熱管進(jìn)行快速熱傳遞并結(jié) 合水箱、制冷壓縮泵進(jìn)行散熱的效率高、速度快的熱交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括由多根細(xì)長熱管 組成的熱管束，在細(xì)長的熱管蒸發(fā)段的外管壁上沿?zé)峁荛L度方向固設(shè)有兩個換熱薄片，不 僅具有重量輕，加工方便，成本降低的優(yōu)點(diǎn)，而且由于熱管橫截面積減小，使得熱管內(nèi)冷媒 介質(zhì)熱交換效率大大提高，換熱薄片受熱較快，其吸收基站室內(nèi)的熱量能夠快速傳遞到熱 管蒸發(fā)段內(nèi)進(jìn)而傳遞出去；此外，熱管蒸發(fā)段及換熱薄片可吊掛在機(jī)房室內(nèi)的頂部，不占用 任何機(jī)房內(nèi)的使用空間，并能起到裝飾板的頂部裝飾效果。同時又能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整換 熱薄片(熱管蒸發(fā)段)之間排列的間距，機(jī)房設(shè)備等熱源的上方換熱片排列緊密，其他地方 排列稀疏，使機(jī)房內(nèi)各處的溫度分布均勻，不會有局部過熱的情況發(fā)生；再者，熱管的冷凝 段置于水箱內(nèi)，水箱連接有制冷壓縮泵，通過制冷壓縮泵對水箱內(nèi)的水進(jìn)行制冷，達(dá)到顯著降溫的效果。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的—種熱管熱交換系統(tǒng)，包括由多根細(xì)長熱管組成的熱管束，所述熱管的蒸發(fā)段與 冷凝段分別位于基站艙體的內(nèi)部和外部，在熱管的蒸發(fā)段的外管壁上沿?zé)峁荛L度方向固設(shè) 有兩個換熱薄片，換熱薄片的端部與熱管蒸發(fā)段的外管壁相連，在基站艙體的外部設(shè)有水 箱，在水箱內(nèi)裝有水，熱管的冷凝段置于水箱內(nèi)的水面下方，水箱還連接有制冷壓縮泵。為了達(dá)到美觀的效果，作為優(yōu)選，兩個換熱薄片是沿?zé)峁苤行妮S線對稱設(shè)置于熱 管蒸發(fā)段的兩側(cè)。作為優(yōu)選，所述的兩個換熱薄片與熱管的中心軸線處于同一個平面上。從而使得 熱管與換熱薄片之間的熱量交換更加均勻。作為優(yōu)選，所述的熱管橫截面的形狀為圓形，所述的熱管的直徑為4mm 15mm。作為優(yōu)選，所述的換熱薄片呈矩形，其厚度為0. Imm 3mm，寬度為3cm 10cm。為使水箱內(nèi)的水能夠均勻受熱，充分吸收熱管冷凝段傳遞來的基站內(nèi)的熱量，作 為優(yōu)選，熱管的冷凝段垂直于水箱側(cè)面插入到水箱內(nèi)，且熱管冷凝段是沿水箱側(cè)面由上到 下均勻分布。為了能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，作為優(yōu)選，該系統(tǒng)還包括溫度探測器、溫控開關(guān)，溫度探 測器設(shè)置在水箱內(nèi)，溫控開關(guān)分別與溫度探測器、制冷壓縮泵相連。溫度探測器檢測水溫并 將溫度參數(shù)傳遞至溫控開關(guān)，當(dāng)水箱中的水溫升高達(dá)到溫控開關(guān)設(shè)定值后，溫控開關(guān)打開 制冷壓縮泵使其工作，對水箱內(nèi)的水進(jìn)行制冷；當(dāng)水箱內(nèi)水溫降低到設(shè)定值以下時，溫控開 關(guān)控制制冷壓縮泵使其停止工作，如此循環(huán)。本實(shí)用新型工作原理如下熱管蒸發(fā)段的換熱薄片收集機(jī)房內(nèi)熱量，使熱管蒸發(fā) 段內(nèi)的冷媒汽化并吸收熱量。汽化后的冷媒流向熱管的冷凝段，遇冷液化并釋放熱量，通過 冷凝段將熱量傳遞至水箱內(nèi)的水中，水通過水箱壁面與空氣對流進(jìn)行散熱，熱管內(nèi)冷媒重 新凝結(jié)為液體后在重力作用下流回?zé)峁艿恼舭l(fā)段，如此循環(huán)不止，逐步將機(jī)房內(nèi)的熱量傳 遞到外部的空氣中；當(dāng)外界溫度過高；水箱內(nèi)水不能及時將熱量散發(fā)出去時，開啟制冷壓 縮泵，對水箱內(nèi)的水進(jìn)行快速制冷，使能夠滿足散熱要求。本實(shí)用新型的熱交換系統(tǒng)具有的主要特點(diǎn)及有益效果為1.單向?qū)?；由于熱管本身的工作原理決定了熱量只能從熱管的低端向高端傳導(dǎo)，因此熱管只 能進(jìn)行單向?qū)?，也就是熱量只能從室?nèi)傳導(dǎo)到室外，而不用擔(dān)心倒灌。當(dāng)室外溫度低于室 內(nèi)溫度時，熱管將室內(nèi)熱量傳導(dǎo)到室外；室外溫度較高時，不會將室外熱量傳導(dǎo)到室內(nèi)。2.美觀實(shí)用，散熱均勻；本實(shí)用新型的換熱薄片采用分散式薄片結(jié)構(gòu)的鋁片，重量輕，安裝方便?？傻鯍煸?機(jī)房室內(nèi)的頂部，不占用任何機(jī)房內(nèi)的使用空間，并能起到裝飾板的頂部裝飾效果。同時又 能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整換熱片(熱管蒸發(fā)段)之間排列的間距，機(jī)房設(shè)備等熱源的上方換熱 片排列緊密，其他地方排列稀疏，使機(jī)房內(nèi)各處的溫度分布均勻，不會有局部過熱的情況發(fā)生。3.節(jié)能環(huán)保利用制冷壓縮泵給水箱中的水制冷，再利用熱管原理給機(jī)房降溫。在有峰谷電的地區(qū)，可以用晚上谷電的時間對水進(jìn)行制冷，節(jié)約電費(fèi)。采用工作功率1. 8KW的制冷壓縮泵對水進(jìn)行制冷，保持水溫在20°C以下，每天需 要的工作時間大約在5小時左右，能滿足發(fā)熱量2KW的方艙室溫不超過35°C。4.具有蓄能功效本實(shí)用新型水箱內(nèi)的水有蓄冷的作用，利用水箱內(nèi)的水進(jìn)行蓄冷及散熱，從而增 大了晝間熱管應(yīng)用時兩端的溫差，強(qiáng)化了熱管在晝間的換熱能力，延長了熱管運(yùn)行有效時 間，提高了散熱效率，適用范圍更加廣泛，即使在室內(nèi)外溫差較小的酷熱的沙漠地區(qū)，仍能 獲得很好的散熱效果。

圖1為本實(shí)用新型熱交換系統(tǒng)中熱管蒸發(fā)段的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的A向放大示意圖；圖3為本實(shí)用新型熱交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如下實(shí)施例如圖3所示，本實(shí)用新型的一種熱管熱交換系統(tǒng)，包括由多根細(xì)長熱管組 成的熱管束，所述熱管的蒸發(fā)段3與冷凝段4分別位于基站艙體1的內(nèi)部和外部，機(jī)房艙體 1為彩鋼板圍合而成，可起到保溫作用；所述的熱管橫截面的形狀為圓形，所述的熱管的直 徑為5mm，如圖1 2所示，在熱管的蒸發(fā)段3的外管壁上沿?zé)峁荛L度方向焊接有兩個換熱 薄片2，換熱薄片2的端部與熱管蒸發(fā)段3的外管壁相連，兩個換熱薄片2是沿?zé)峁苤行妮S 線對稱設(shè)置于熱管蒸發(fā)段3的兩側(cè)，且所述的兩個換熱薄片2與熱管的中心軸線處于同一 個平面上。所述的換熱薄片2呈矩形，其厚度為0.5mm，寬度為6cm。換熱薄片2為金屬材 料制成，特別優(yōu)選鋁，因?yàn)殇X的導(dǎo)熱性較佳。如圖3所示，本實(shí)用新型由于采用了細(xì)長的熱管，且熱管兩側(cè)焊接了換熱薄片2， 所以其整體質(zhì)量較輕，所以可將熱管束的蒸發(fā)段堆疊在一起，兩個熱管的蒸發(fā)段之間留有 一定間距，并一起吊掛在機(jī)房艙體1室內(nèi)的頂部，不占用任何機(jī)房內(nèi)的使用空間，并能起到 裝飾板的頂部裝飾效果。本實(shí)用新型可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置熱管束所包含的熱管的數(shù)量，將室內(nèi)熱管蒸發(fā)段 并排排列在一起，集中吸收艙體內(nèi)熱量，并且又能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整熱管蒸發(fā)段(換熱薄 片)之間排列的間距，機(jī)房設(shè)備等熱源的上方換熱薄片排列緊密，其他地方排列稀疏，使機(jī) 房內(nèi)各處的溫度分布均勻，不會有局部過熱的情況發(fā)生。熱管蒸發(fā)段3與冷凝段4之間為絕熱段9，絕熱段9管體外套絕熱材料。為提高基站散熱效果，在基站艙體1外部設(shè)有水箱5，在水箱5內(nèi)裝有水，熱管的冷 凝段4置于水箱內(nèi)的水面下方，為了使水箱5內(nèi)各處水受熱均勻，熱管的冷凝段4垂直于水 箱5側(cè)面插入到水箱內(nèi)，且熱管冷凝段4是沿水箱5側(cè)面由上到下均勻分布。為了適應(yīng)熱 管工作需要，熱管冷凝段高度必然大于蒸發(fā)段高度，水箱5設(shè)置在一鋼架10頂部，鋼架10 高于基站艙體1 ；為防止外界高溫影響，水箱5為保溫材料制成；為進(jìn)一步提高水箱的散熱 效果，水箱5還連接有制冷壓縮泵6，當(dāng)外界溫度較高，水箱內(nèi)的水不能滿足散熱要求時，通過制冷壓縮泵6適時對水箱內(nèi)的水進(jìn)行制冷。為了能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，該系統(tǒng)還包括溫度探測器、溫控開關(guān)，溫度探測器設(shè)置在 水箱5內(nèi)，溫控開關(guān)分別與溫度探測器、制冷壓縮泵6相連。溫度探測器檢測水溫并將溫度 參數(shù)傳遞至溫控開關(guān)，當(dāng)水箱中的水溫升高達(dá)到溫控開關(guān)設(shè)定值后，溫控開關(guān)打開制冷壓 縮泵使其工作，對水箱內(nèi)的水進(jìn)行制冷；當(dāng)水箱內(nèi)水溫降低到設(shè)定值以下時，溫控開關(guān)控制 制冷壓縮泵使其停止工作，如此循環(huán)。在有峰谷電的地區(qū)，可以用晚上谷電的時間對水進(jìn)行 制冷，節(jié)約電費(fèi)。制冷壓縮泵6工作功率為1. 8KW，對水進(jìn)行制冷，保持水溫在20°C以下，每天需要 的工作時間大約在5小時左右，能滿足發(fā)熱量2KW的方艙室溫不超過35°C。
權(quán)利要求一種熱管熱交換系統(tǒng)，其特征是包括由多根細(xì)長熱管組成的熱管束，所述熱管的蒸發(fā)段(3)與冷凝段(4)分別位于基站艙體(1)的內(nèi)部和外部，在熱管的蒸發(fā)段(3)的外管壁上沿?zé)峁荛L度方向固設(shè)有兩個換熱薄片(2)，換熱薄片(2)的端部與熱管蒸發(fā)段(3)的外管壁相連，在基站艙體(1)的外部設(shè)有水箱(5)，在水箱(5)內(nèi)裝有水，熱管的冷凝段(4)置于水箱內(nèi)的水面下方，水箱(5)還連接有制冷壓縮泵(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管熱交換系統(tǒng)，其特征是兩個換熱薄片(2)是沿?zé)?管中心軸線對稱設(shè)置于熱管蒸發(fā)段(3)的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熱管熱交換系統(tǒng)，其特征是所述的兩個換熱薄片 (2)與熱管的中心軸線處于同一個平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管熱交換系統(tǒng)，其特征是所述的熱管橫截面的形狀 為圓形，所述的熱管的直徑為4mm 15mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或所述的一種熱管熱交換系統(tǒng)，其特征是所述的換熱薄片(2)呈 矩形，其厚度為0. 1mm 3mm，寬度為3cm 10cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管熱交換系統(tǒng)，其特征是熱管的冷凝段(4)垂直于 水箱(5)側(cè)面插入到水箱內(nèi)，且熱管冷凝段(4)是沿水箱(5)側(cè)面由上到下均勻分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管熱交換系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)還包括溫度探測器、 溫控開關(guān)，溫度探測器設(shè)置在水箱(5)內(nèi)，溫控開關(guān)分別與溫度探測器、制冷壓縮泵(6)相 連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種熱管熱交換系統(tǒng)，包括由多根細(xì)長熱管組成的熱管束，所述熱管的蒸發(fā)段與冷凝段分別位于基站艙體的內(nèi)部和外部，在熱管的蒸發(fā)段的外管壁上沿?zé)峁荛L度方向固設(shè)有兩個換熱薄片，換熱薄片的端部與熱管蒸發(fā)段的外管壁相連，在基站艙體的外部設(shè)有水箱，在水箱內(nèi)裝有水，熱管的冷凝段置于水箱內(nèi)的水面下方，水箱還連接有制冷壓縮泵。本實(shí)用新型熱管重量輕，加工方便，且熱管橫截面積較小，使得熱管熱交換效率大大提高；此外，水箱連接制冷壓縮泵，可在外界溫度較高，水箱自身不能滿足散熱要求時，開啟制冷壓縮泵對水箱內(nèi)的水進(jìn)行制冷，滿足了基站散熱需要。
文檔編號F28F1/14GK201622003SQ20092029507
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者景斌, 鄭斌 申請人:三以實(shí)業(yè)(德清)有限公司