一种适用于高密度发热对象的散热型围护结构的制作方法

本发明属于围护结构技术领域，特别是涉及一种适用于高密度发热对象的散热型围护结构，适用于需要大量散热或严格控温的对象，如机房、通信基站等高密度发热且需要散热的建筑。

背景技术：

目前，对于内置高密度发热工作装置的建筑，例如机房、通信基站等，由于其内安置了大量的精密设备，设备运行期间会放散出大量热量，因而这类建筑对温度有严格的要求。多年来，这类建筑的主要散热设备为专业精密空调，这些空调大多被设置为“强制制冷”或者是“自动启动”的工作模式，部分建筑内的空调甚至是全年开启，尽管优化了冷热气流的组织形式，但电能浪费现象仍较为普遍和严重。随着计算机设备的更新换代，IT设备的功率密度越来越高，机房的数量越来越多，机房面积越来越大，在全球能源问题日趋突出的情况下，机房空调制冷能效比虽然有所提高，但所耗费的电能仍然太高，一直困扰着机房运营商和用户，因此，研究一种耗费能量少、单向换热且适用于高密度发热对象的散热型围护结构非常重要。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单、经济实惠、安装方便、易于散热、容易实现的适用于高密度发热对象的散热型围护结构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种适用于高密度发热对象的散热型围护结构，包括由若干块砌块砖体组成的墙体，在墙体外侧的四周环绕设置有隔板，在隔板的底部设置有第一进风口，在隔板与墙体之间的空隙的下部设置有直接蒸发冷却器，所述第一进风口与直接蒸发冷却器底部的第二进风口相对应；重力热管通过填充介质倾斜地固定于砌块砖体的砖孔中，所述重力热管蒸发端的高度低于冷凝端的高度。

所述直接蒸发冷却器包括壳体，在壳体的底部设置有第二进风口，在壳体内的底部设置有接水槽，在接水槽上方的壳体内设置有填料，在填料的上方设置有喷淋系统，所述喷淋系统通过循环水泵与接水槽相连接；在喷淋系统的上方设置有风机。

在所述喷淋系统与风机之间的壳体内设置有挡水板。

在所述直接蒸发冷却器的壳体内还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器和直接蒸发冷却器的控制开关及设置在室内的第二温度传感器分别与中央控制系统相连接。

所述重力热管的两端凸出砌块砖体设置，并在其两端设置有翅片或将其两端设置成凹凸不平的结构。

所述重力热管的材料为铝、碳素钢、不锈钢、玻璃或陶瓷，重力热管内的工作工质采用标准蒸发温度低于室温的制冷剂。

所述重力热管内的工作工质采用天然制冷剂二氧化碳、氟利昂或氨。

所述填充介质采用导热性材料。

本发明的有益效果：

本发明的适用于高密度发热对象的散热型围护结构，结构简单、制造容易。其利用重力热管的高导热性，在耗费极少能量的条件下，实现将室内(高温侧)热量持续导入到室外(低温侧)，同时利用直接蒸发冷却器增大室内外温差，降低室内温度，保证了该类建筑内机器的正常运行，实现了大幅度节能的目的。

附图说明

图1为本发明的适用于高密度发热对象的散热型围护结构的一个实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明的砌块砖体的一个实施例的结构示意图；

图4为本发明的砌块砖体的另一个实施例的结构示意图；

图中：1—砌块砖体，2—填充介质，3—重力热管，4—接水槽，5—填料，6—喷淋系统，7—挡水板，8—风机，9—循环水泵，10—隔板，11—屋顶，12—墙体，13—门，14—机械式浮球阀，15—换热面，16—壳体，17—第一进风口，18—第二进风口，19—补水管，20—冷凝端，21—蒸发端。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～图4所示，一种适用于高密度发热对象的散热型围护结构，包括由若干块砌块砖体1组成的墙体12，在墙体12外侧的四周环绕设置有隔板10，在隔板10的底部设置有第一进风口17，在隔板10与墙体12之间的空隙的下部设置有直接蒸发冷却器，所述第一进风口17与直接蒸发冷却器底部的第二进风口18相对应，所述隔板10还具有减少太阳辐射对室内温度影响的作用；隔板10与墙体12四周形成密闭空间，第一进风口17的设置可方便室外空气进入，隔板10与墙体12之间的顶部不封闭，利于换热后的空气排出，同时形成烟囱效应条件。重力热管3通过填充介质2倾斜地固定于砌块砖体1的砖孔中，所述重力热管3蒸发端21的高度低于冷凝端20的高度，重力热管3靠近高温侧的一端为蒸发端21，靠近低温侧的一端为冷凝端20。

所述直接蒸发冷却器为现有技术，本实施例中采用的型号为KM22，其包括壳体16，在壳体16的底部设置有第二进风口18，在壳体16内的底部设置有接水槽4，在接水槽4上方的壳体16内设置有填料5，在填料5的上方设置有喷淋系统6，所述喷淋系统6通过循环水泵9与接水槽4相连接；在喷淋系统6的上方设置有风机8，在喷淋系统6与风机8之间的壳体16内设置有挡水板7。直接蒸发冷却器的填料5分为：天然植物纤维填料、金属填料、无纺布填料、多孔陶瓷填料及PVC填料等。

在所述直接蒸发冷却器的壳体16内还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器和直接蒸发冷却器的控制开关及设置在室内的第二温度传感器分别与中央控制系统相连接；直接蒸发冷却器工作与否可通过第一和第二温度传感器及中央控制系统自动控制其启停，当第一和第二温度传感器检测到室内温度高于室外湿球温度，温差达到2℃～6℃时，中央控制系统令直接蒸发冷却器开启；否则，令直接蒸发冷却器关闭。

在所述接水槽4内还设置有机械式浮球阀14，所述机械式浮球阀14与补水管19相连通，接水槽4的液面通过机械式浮球阀14控制。

所述重力热管3的材料为铝、碳素钢、不锈钢、玻璃或陶瓷等，重力热管3内的工作工质采用标准蒸发温度低于室温的制冷剂，如天然制冷剂二氧化碳、氟利昂或氨等。

所述填充介质2可采用导热性好的材料，其作用是固定重力热管3并且隔绝室内外空气，使重力热管3倾斜放置于砌块砖体1的砖孔中。所述砌块砖体1的砖孔具有多种形式，如单排方孔(如图3所示)、单排圆孔和多排扁孔(如图4所示)等，可根据需要选择砌块砖体1的类型。

所述重力热管3的两端为换热面15，可通过增大其换热面15的面积来增加换热量，如增大重力热管3两端管径、将重力热管3的两端凸出砌块砖体1设置，并在其两端设置翅片或将其两端设置成凹凸不平的结构等。

下面结合附图说明本发明的使用过程。

如图1～图4所示，当第一和第二温度传感器检测到室内温度高于室外湿球温度，温差达到2℃～6℃时，基于重力热管3的性质，本发明的围护结构开始运行，重力热管3蒸发端21吸收砌块砖体1高温侧的热量，管内工质温度升高，由液态蒸发变为气态，蒸汽在微小压差下流向冷凝端20放出热量凝结成液体，最后在重力作用下流回至蒸发端21，如此循环工作，通过重力热管3的单向导热性以及高导热性，将吸收的热量迅速传导至低温侧，热量就由室内传到室外。此时，中央控制系统令直接蒸发冷却器开启，喷淋系统6利用循环水泵9将接水槽4内的水喷淋到填料5上，室外空气依次经第一进风口17和第二进风口18进入到直接蒸发冷却器的壳体16内，在通过填料5时与其中的均匀水膜进行热质交换，由于进口空气不饱和，部分水蒸发吸热使空气温度降低，同时增大了室内室外温度差；利用隔板10与墙体12间的烟囱效应，在风机8的作用下，经过降温的室外空气上升，与重力热管3冷凝端20以及位于墙体12外侧的填充介质2进行换热带走热量，换热后的空气继续上升排出到隔板10外，达到降温的效果。

否则，本发明的围护结构暂停工作。由于进口空气不饱和，使得部分水蒸发，因此，接水槽4的液面通过机械式浮球阀14控制，当接水槽4的液面低于设定水位时，机械式浮球阀14开启，通过补水管19进行补水。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是根据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。