专利名称：一种采用分离式热管逆流换热的机房排热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种换热设备，特别涉及一种分离式热管的机房排热装置，属于换热设备技 术领域。
技术背景计算机或通信设备机房内部发热量大，可达200-1000W/m2，使得空调系统负荷非常高， 空调系统能耗大。因此如何在满足设备使用要求的情况下，有效的降低计算机或通信设备机 房空调系统能耗是空调行业面临的一个重要问题。目前降低机房空调系统能耗的途径很多，例如优化送回风方式、利用自然冷源、优化控 制技术等，但存在着诸如维护成本高、节能效果不明显等缺点。分离式热管系统通过特殊的 管网连接方式，可保证热管内各部分循环工质温度基本相同，机房内外空气温差不高于某数 值(如5'C)，保证机房内温度低于设备要求环境温度的上限，并以其能耗低、清洁且易于制造、易于维护等优点，成为机房空调系统的首选方案。中国专利CN201093658公开了一种分离 式热管的机房排热装置，采用强迫对流的分离式热管换热，使循环工质在蒸发器内蒸发、在 冷凝器内冷凝，实现机房内外空气的逆流换热，将机房内的热量排到机房外。但该专利技术 仍存在以下不足和缺陷 一是室内蒸发器与室外冷凝器采用双管连接，两根管分别为气态和 液态工质的回路，这给安装和维护带来了不便，同时增加了加工、安装的成本；二是换热效 果不明显，当室内温度明显高于室外温度时或在较小的温差下，采用单组热管就显得无能为 力。发明内容本发明的目的是提供一种采用分离式热管逆流换热的机房排热装置，使其不仅安装和维 护方便，而且可以在较小的温差下或室内温度明显高于室外温度时，能以很高的效率实现热 量从机房内向机房外的转移。本发明的技术方案如下一种采用分离式热管逆流换热的机房排热装置，该装置包括安装在机房内的蒸发器、蒸 发器风机和安装在机房外的冷凝器以及冷凝器风机，其特征在于所述的蒸发器和冷凝器均 含有至少两组以上的换热器，冷凝器中的每组换热器的底部分别通过一根汽液连接管与蒸发 器中的每组换热器的顶部连通，并且一一对应，形成由多组分离式热管组成的内外空气逆流 的换热结构。在上述技术方案中，冷凝器中换热器与汽液连接管的接口处高于蒸发器中换热器与汽液 连接管的接口处；所述蒸发器风机置于蒸发器的入口或出口，所述冷凝器风机置于冷凝器的 入口或出口，本发明具有以下优点及突出性效果①本发明采用多组串联逆流排布的分离式热管，可 以实现在较小的温差下，使得整个机房排热系统的利用率增加、节能量增加和换热效率的提 高。②由于冷凝器中的换热器和蒸发器内的换热器采用单根气液连接管连接，与采用两个气 液管连接管相比，减少了加工和安装的成本，更便于安装和维护；③可以实现室外空气不进 入室内，避免了直接引入空气的污染问题，也避免了直接引入空气方式的湿度难以控制的问 题，与采用板式热交换器相比，可以实现更低的换热温差，并且更加易于维护和清理。④本 发明只有蒸发器和冷凝器的风机耗能(冷凝器强制对流)，当冷凝器采用自然对流式时则只有 蒸发器风机电耗，与常规的空调方式相比节能潜力巨大，并且由于其部件组成简单，维护成 本很低。
图1为本发明提供的采用分离式热管逆流换热的机房排热装置实施例的结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构和工作原理作进一步的说明。图1为本发明的实施例的结构原理示意图。该装置包括安装在机房内的蒸发器7、蒸发 器风机9和安装在机房外的冷凝器12以及冷凝器风机2，蒸发器7由，蒸发器换热器5-l、 蒸发器换热器5-2、 和，蒸发器换热器5-N组成(N为大于l的整数)，N个换热器串联排 列，在蒸发器出风口8安装蒸发器风机9 ,蒸发器换热器和蒸发器风机设置在箱体ll内；冷 凝器12由冷凝器换热器1-1、冷凝器换热器l-2，、…-和冷凝器换热器l-N组成(N为大于l 的整数)，与蒸发器换热器一一对应，冷凝器风机2安装在冷凝器的出风口处，冷凝器换热器 和冷凝器风机设置在箱体3内。蒸发器换热器5-l、蒸发器换热器5-2……蒸发器换热器5-N 顶端分别通过气液连接管6-l、气液连接管6-2……气液连接管6-N与冷凝器换热器l-l、冷 凝器换热器1-2……和冷凝器换热器l-N的底端连通。安装时，应保证冷凝器中换热器与汽液 连接管的接口处高于蒸发器中换热器与汽液连接管的接口处。蒸发器和冷凝器中不同组的换 热器不连通，蒸发器中的每一组换热器分别与冷凝器中的一组换热器通过气液连接管相连接 构成一组热管换热器，分离式热管内充注循环工质；循环工质在蒸发器内蒸发、在冷凝器内 的冷凝，在较小的温差下、以很高的效率实现了热量从机房内向机房外的转移。蒸发器风机可以置于蒸发器出风口，也可以置于蒸发器进风口。冷凝器风机可以置于冷凝 器出风口，也可以置于冷凝器进风口。本发明的工作原理如下机房内的蒸发器7为该系统的热端，机房外的冷凝器12为其冷 端。蒸发器中的循环工质在机房内被加热蒸发为气体，经过汽液连接管6-l、汽液连接管 6-2、…-和汽液连接管6-N进入冷凝器12,并在冷凝器内冷凝为液体，然后同样通过汽液连 接管6-l、汽液连接管6-2…^l汽液连接管6-N回到蒸发器，完成一个排热循环。如图1中所 示，流过蒸发器的空气先流经蒸发器换热器5-l，然后依次流过换热器5-2， ,5-N，最后 流出蒸发器出风口8。流过冷凝器的空气先流经冷凝器换热器l-N，然后依次流过换热器 l-(N-l),1-1，最后流过蒸发器出风口4。每一组热管换热器中的工质有一个工作温度，不 同组换热器温度不同。N组热管换热器使得流经蒸发器、冷凝器的两股空气实现了逆流换热。
权利要求
1. 一种采用分离式热管逆流换热的机房排热装置，该装置包括安装在机房内的蒸发器(7)、蒸发器风机(9)和安装在机房外的冷凝器(12)以及冷凝器风机(2)，其特征在于所述的蒸发器和冷凝器均含有至少两组以上的换热器，冷凝器中的每组换热器的底部分别通过一根汽液连接管与蒸发器中的每组换热器的顶部连通，并且一一对应，形成由多组分离式热管组成的内外空气逆流的换热结构。
2. 按照权利要求1所述的一种采用分离式热管逆流换热的机房排热装置，其特征在于:所述蒸发器风机置于蒸发器的入口或出口，所述冷凝器风机置于冷凝器的入口或出口。
3. 按照权利要求2所述的一种采用分离式热管逆流换热的机房排热装置，其特征在于:冷凝器中换热器与汽液连接管的接口处高于蒸发器中换热器与汽液连接管的接口处。
全文摘要
一种采用分离式热管逆流换热的机房排热装置，该装置包括安装在机房内的蒸发器、蒸发器风机和安装在机房外的冷凝器以及冷凝器风机，所述蒸发器和冷凝器均含有至少两组以上的换热器，冷凝器中的每组换热器的底部分别通过一根汽液连接管与蒸发器中的每组换热器的顶部连通，并且一一对应，冷凝器中换热器与汽液连接管的接口处高于蒸发器中换热器与汽液连接管的接口处；形成由多组分离式热管组成的内外空气逆流的换热结构。本发明可以实现在较小的温差下，使得整个机房排热系统的利用率增加、节能量增加和换热效率的提高。同时由于采用单根气液连接管连接，与采用两管连接相比，减少了加工和安装的成本，更便于安装和维护。
文档编号F28D15/02GK101398271SQ20081022585
公开日2009年4月1日 申请日期2008年11月3日 优先权日2008年11月3日
发明者震 李, 亿 江 申请人:清华大学