一种套管式冷却系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种套管式冷却系统，包括冷却单元，冷却单元包括集水盘、旋风泵、外管、内管以及风罩，所述外管盘旋上升成柱状的风管，内管盘旋上升成柱状的冷却管，风罩罩在集水盘上后将旋风泵、风管以及冷却管包裹在风罩内部，旋风泵的出风口与风管的进风口连通，风管的柱状外圆周上布满多个喷嘴，冷却管位于风管内部，冷却管的外柱面圆周和风管的内柱面圆周之间形成热交换空间，冷却管的两端分别通过冷却进管和冷却出管穿过风罩后与外接冷源连接。通过冷却管位于风管内部，形成管套管的结构，里层的冷却管走水、外层的风管通气，这样可以以最小的风量实现最大限度的热量转移，并在管道上配置了专门的结构，以免在冷却空气在基站设备上结露。
【专利说明】
一种套管式冷却系统
技术领域
[0001]本发明涉及制冷研究领域中的一种冷却系统，特别是一种用于手机信号基站基站设备的套管式冷却系统。
【背景技术】
[0002]据统计，截止2015年，我国通讯基站已经突破266万个并且在逐年增长，其中通讯基站中有30%使用空调进行降温和保暖，即需要使用266*30%=79.8万台空调。根据调查统计数据显示，一个传统的基站主要设备功率一般在1500W-2500W，机房空调额定功率在3000W-5000W之间，以最大平均功率4000W计算，每天工作24小时，每个基站总耗电量约100度左右，一年耗电3.5万度，那么我国基站每年的耗电量达931多亿度，按工业用电1.3元/度计算，那么一年的电费就多达1210.3亿元。通讯基站中的所有设备均一天二十四小时进行不停歇运作，因此会产生大量的热量，从而使温度过高，可能会引起电器元件的故障和影响设备的寿命。另外，如果湿度过高，则会产生冷凝水并造成设备短路;湿度低，则会造成被称为“电子元件杀手”的静电。而现大多数基站的机房都用传统的空调进行冷却和保温。在通讯基站耗电量构成中，空调耗电量占据总耗电量的5 O %左右，而基站中有3 O %使用空调系统进行冷却，所以基站空调一年的耗电量高达931*50%*30%=139.65亿度，一年用电费用为139.115*
1.3=181.545亿元。因此，如何减低空调耗电量已经成为通讯行业急切需要研究的重要课题。采用合理的节能措施，对通讯基站进行技能改造，不但为国家节能排减目标作出贡献，同时，也减低了企业本身的营运成本。
【发明内容】
[0003]本发明在于提供一种套管式冷却系统，首先针对传统基站空间大，整体空间制冷需耗费较大能源的缺点，针对性的设计了专用的小体积的冷却罩对某些产热量比较大的设备进行集中冷却，发热量不高的设备则无须进行冷却，以此达到节省用电量的。同时将专用机房里面的管路设计成双层管形式，里层走水、外层通气，这样可以以最小的风量实现最大限度的热量转移，并在管道上配置了专门的结构，以免在冷却空气基站设备上结露。
[0004]本发明解决其技术问题的解决方案是:一种套管式冷却系统，包括至少一个冷却单元，所述冷却单元包括集水盘、安装在集水盘上的旋风栗、外管、内管以及风罩，所述外管盘旋上升成柱状的风管，所述内管盘旋上升成柱状的冷却管，所述风罩罩在集水盘上后将旋风栗、风管以及冷却管包裹在风罩内部，所述旋风栗的出风口与风管的进风口连通，所述风管的柱状外圆周上布满多个连通风管内部的喷嘴，所述冷却管位于风管内部，冷却管的外柱面圆周和风管的内柱面圆周之间形成热交换空间，冷却管的两端分别通过冷却进管和冷却出管穿过风罩后与外接冷源连接。优选地，外接冷源为空调主机或地热冷却水。
[0005]作为上述技术方案的进一步改进，所述喷嘴的一端与风管的内部连通，喷嘴的另一端封闭，喷嘴的外侧端面布置有多个连通喷嘴内部的微型喷孔，所述喷嘴位于风罩内部。优选地，微型喷孔的直径为0.1?1mm，具体地，微型喷孔的直径为0.2mm。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，所述喷嘴的封闭端上布置有多个连通喷嘴内部的微型喷孔。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进，所述风罩上布置有多条竖直分布的竖槽，通过竖槽实现基站设备与冷却单元内部的空气流动。优选地，竖槽的宽度为0.5?2_。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述冷却进管位于冷却管的底部，冷却出管从冷却管的顶部向下延伸到冷却管的底部后与冷却进管平行。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，还包括正多边形的底盘以及与底盘形状匹配的冷却罩，所述冷却单元立在底盘上，所述冷却罩罩在底盘上将冷却单元包裹后形成冷却空间，所述冷却单元将冷却空间分隔成与底盘的边数相匹配的待冷却零件放置区，所述集水盘布置在底盘的上端面。冷却罩里面布置有基站设备与冷却单元。其中基站设备按需要围绕冷却单元安装在待冷却零件放置区，以最大限度的节省安装空间，同时保证最大限度接收来自冷却单元的凉风。冷却单元可以外接空调主机或地热冷却水，其作用是把空调主机或地热冷却水送过来的低温介质吸收冷却罩内空气的热量，并把其带走。只要冷却罩内的热量被源源不断的带走，同时外接环境的热量又不能传导进去的话，冷却罩内的温度就会慢慢降低。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，还包括用于检测喷嘴出风温度的第一温度传感器和检测位于待冷却零件放置区中基站设备温度的第二温度传感器，第一温度传感器安装在风罩上，第二温度传感器安装在待冷却零件放置区中基站设备的侧面，通过第一温度传感器和第二温度传感器反馈相应的温度，然后控制旋气栗的风量，调节送气量的大小，以达到控制温差的目的，就可以最大限度的降低基站设备上结露的问题。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述冷却罩上布置有若干扇密封门，每个所述密封门对应一个待冷却零件放置区。按实际需要冷却罩可以设计为任意多边形，优选地，冷却罩设计为正多边形，这样不仅可以节省空间，在360度的监测和维护隔热罩中的设备，充分利用空间，还可以减少降温的空间以及能耗。密封门采用复合板制成，其中，复合板内的聚氨酯发泡海绵具有保温、隔热、吸音、减震、阻燃、防静电、透气性好等特性，更好提高冷却系统的工作效率。每一扇密封门与门框之间都安装有密封条，以免外界的环境影响冷却罩内温度。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述喷嘴为高导热系数的铝合金构件。
[0013]本发明的有益效果是:本发明通过冷却管位于风管内部，形成管套管的结构，里层的冷却管走水、外层的风管通气，这样可以以最小的风量实现最大限度的热量转移，并在管道上配置了专门的结构，以免在冷却空气在基站设备上结露。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
[0015]图1是本发明的去除冷却罩后的结构示意图；
图2是本发明工作时的结构示意图； 图3是本发明中冷却单元的结构示意图；
图4是本发明中冷却单元的内部结构示意图；
图5是本发明中喷嘴的分布示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
[0017]参照图1?图5，一种套管式冷却系统，包括至少一个冷却单元2，所述冷却单元2包括集水盘22、安装在集水盘22上的旋风栗25、外管、内管以及风罩20，所述外管盘旋上升成柱状的风管26，所述内管盘旋上升成柱状的冷却管27，所述风罩20罩在集水盘22上后将旋风栗25、风管26以及冷却管27包裹在风罩20内部，所述旋风栗25的出风口与风管26的进风口连通，所述风管26的柱状外圆周上布满多个连通风管26内部的喷嘴28，所述冷却管27位于风管26内部，冷却管27的外柱面圆周和风管26的内柱面圆周之间形成热交换空间，冷却管27的两端分别通过冷却进管23和冷却出管24穿过风罩20后与外接冷源连接。优选地，外接冷源为空调主机或地热冷却水。
[0018]进一步作为优选的实施方式，所述喷嘴28的一端与风管26的内部连通，喷嘴28的另一端封闭，喷嘴28的外侧端面布置有多个连通喷嘴28内部的微型喷孔，所述喷嘴28位于风罩20内部。优选地，微型喷孔的直径为0.l~lmm，具体地，微型喷孔的直径为0.2mm。
[0019]进一步作为优选的实施方式，所述喷嘴28的封闭端上布置有多个连通喷嘴28内部的微型喷孔。
[0020]进一步作为优选的实施方式，所述风罩20上布置有多条竖直分布的竖槽21，通过竖槽21实现基站设备12与冷却单元2内部的空气流动。优选地，竖槽21的宽度为0.5?2_。
[0021]进一步作为优选的实施方式，所述冷却进管23位于冷却管27的底部，冷却出管24从冷却管27的顶部向下延伸到冷却管27的底部后与冷却进管23平行。
[0022]进一步作为优选的实施方式，还包括正多边形的底盘I以及与底盘I形状匹配的冷却罩3，所述冷却单元2立在底盘I上，所述冷却罩3罩在底盘I上将冷却单元2包裹后形成冷却空间，所述冷却单元2将冷却空间分隔成与底盘I的边数相匹配的待冷却零件放置区，所述集水盘22布置在底盘I的上端面。冷却罩3里面布置有基站设备12与冷却单元2。其中基站设备12按需要围绕冷却单元2安装在待冷却零件放置区，以最大限度的节省安装空间，同时保证最大限度接收来自冷却单元2的凉风。冷却单元2可以外接空调主机或地热冷却水，其作用是把空调主机或地热冷却水送过来的低温介质吸收冷却罩3内空气的热量，并把其带走。只要冷却罩3内的热量被源源不断的带走，同时外接环境的热量又不能传导进去的话，冷却罩3内的温度就会慢慢降低。
[0023]进一步作为优选的实施方式，还包括用于检测喷嘴28出风温度的第一温度传感器10和检测位于待冷却零件放置区中基站设备12温度的第二温度传感器12，第一温度传感器10安装在风罩20上，第二温度传感器12安装在待冷却零件放置区中基站设备12的侧面，通过第一温度传感器10和第二温度传感器12反馈相应的温度，然后控制旋气栗的风量，调节送气量的大小，以达到控制温差的目的，就可以最大限度的降低基站设备12上结露的问题。
[0024]进一步作为优选的实施方式，所述冷却罩3上布置有若干扇密封门30，每个所述密封门30对应一个待冷却零件放置区。按实际需要冷却罩3可以设计为任意多边形，优选地，冷却罩3设计为正多边形，这样不仅可以节省空间，在360度的监测和维护隔热罩中的设备，充分利用空间，还可以减少降温的空间以及能耗。密封门30采用复合板制成，其中，复合板内的聚氨酯发泡海绵具有保温、隔热、吸音、减震、阻燃、防静电、透气性好等特性，更好提高冷却系统的工作效率。每一扇密封门30与门框之间都安装有密封条，以免外界的环境影响冷却罩3内温度。
[0025]进一步作为优选的实施方式，所述喷嘴28为高导热系数的铝合金构件。
[0026I工作时低温介质由冷却进管23进入，并在管内螺旋上升前进，经热转换后由冷却出管24排出把冷却罩3内的热量带走。外管的直径比内管的直径大，用于输送把旋气栗送来的气流，目的加速把热量传导到低温介质上，实现快速降温。喷嘴28由导热系数较高的铝合金材料制造，并在其外表面开大量的微型喷孔，因为喷嘴28材料导热系数高，所以喷嘴28内壁会受外界高温的影响，在热传递的作用下内壁温度逐步上升，当喷嘴28内侧温度低于冷却罩3内空气的饱和温度时，喷嘴28内的冷却气流所含的水蒸气就会凝结成水滴，顺着冷却管27流到集水盘22上，最后被排到冷却罩3外部。随着冷却罩3内空气的水分不断被带走，同时密封的冷却罩3没有外来的空气补充，那么冷却罩3内的空气就会越来越干燥，基站设备12就不会结露，从而受到更好的保护。风罩20是一个开了很多竖槽21的圆柱形罩，它刚刚好把冷却管27罩起来，目的使喷嘴28喷出来的低温气体不会直接喷到设备上，使冷却管27出来的低温气体在罩内再次混合冷却后再吹到基站设备12上，这样就能再次降低低温气体在基站设备12上产生结露的可能性
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种套管式冷却系统，其特征在于:包括至少一个冷却单元，所述冷却单元包括集水盘、安装在集水盘上的旋风栗、外管、内管以及风罩，所述外管盘旋上升成柱状的风管，所述内管盘旋上升成柱状的冷却管，所述风罩罩在集水盘上后将旋风栗、风管以及冷却管包裹在风罩内部，所述旋风栗的出风口与风管的进风口连通，所述风管的柱状外圆周上布满多个连通风管内部的喷嘴，所述冷却管位于风管内部，冷却管的外柱面圆周和风管的内柱面圆周之间形成热交换空间，冷却管的两端分别通过冷却进管和冷却出管穿过风罩后与外接冷源连接。2.根据权利要求1所述的套管式冷却系统，其特征在于:所述喷嘴的一端与风管的内部连通，喷嘴的另一端封闭，喷嘴的外侧端面布置有多个连通喷嘴内部的微型喷孔，所述喷嘴位于风罩内部。3.根据权利要求2所述的套管式冷却系统，其特征在于:所述喷嘴的封闭端上布置有多个连通喷嘴内部的微型喷孔。4.根据权利要求1所述的套管式冷却系统，其特征在于:所述风罩上布置有多条竖直分布的竖槽。5.根据权利要求1所述的套管式冷却系统，其特征在于:所述冷却进管位于冷却管的底部，冷却出管从冷却管的顶部向下延伸到冷却管的底部后与冷却进管平行。6.根据权利要求1?5任一项所述的套管式冷却系统，其特征在于:还包括正多边形的底盘以及与底盘形状匹配的冷却罩，所述冷却单元立在底盘上，所述冷却罩罩在底盘上将冷却单元包裹后形成冷却空间，所述冷却单元将冷却空间分隔成与底盘的边数相匹配的待冷却零件放置区，所述集水盘布置在底盘的上端面。7.根据权利要求6所述的套管式冷却系统，其特征在于:还包括用于检测喷嘴出风温度的第一温度传感器和检测位于待冷却零件放置区中基站设备温度的第二温度传感器。8.根据权利要求6所述的套管式冷却系统，其特征在于:所述冷却罩上布置有若干扇密封门，每个所述密封门对应一个待冷却零件放置区。9.根据权利要求1?5任一项所述的套管式冷却系统，其特征在于:所述喷嘴为高导热系数的铝合金构件。
【文档编号】F28D7/10GK105937859SQ201610382741
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】梁健, 陈振聘, 陈秋成, 廖思惠, 杨嘉丽
【申请人】广东水利电力职业技术学院