重力热管装置及空热一体机的制作方法

1.本实用新型涉及空调设备领域，特别是涉及一种重力热管装置及空热一体机。


背景技术：

2.现有的热管系统主要为一拖一的形式，即一个冷凝段对应一个蒸发段。由于大功率风冷式充电机的充电模块为多层布局结构，模块越多，进出风口就会很长。而热管蒸发段的尺寸设计要与风口匹配，因此热管蒸发段也是长尺寸的。
3.这种长尺寸的蒸发段在室内外温度差较小时能够做到蒸发段的上、下端温度均匀，但室内外温差很大时，液体会迅速在蒸发段底部区域内完全蒸发，蒸汽继续向上升到蒸发段的上部区域时，此区域内的冷媒基本处于不再相变过热阶段，导致蒸发段的上、下端温差明显增加。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种重力热管装置及空热一体机，解决室内外温差大时蒸发段上下段温度不均匀的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：
6.一种重力热管装置，包括冷凝段、导气管、导液管和多个蒸发段；每一所述蒸发段包括第一端口和第二端口，所述冷凝段的一端通过所述导气管与多个所述蒸发段的第一端口连接，所述冷凝段的另一端通过所述导液管与多个所述蒸发段的第二端口连接。
7.优选地，所述蒸发段的第一端口用于向外输送蒸汽、第二端口用于冷凝液体的回流；在沿重力方向，所述第一端口高于第二端口。
8.优选地，所述蒸发段竖直设置，所述第一端口位于所述蒸发段的顶端、所述第二端口位于所述蒸发段的底端。
9.优选地，所述导气管包括与所述冷凝段连接的蒸汽主管和多条蒸汽支管，每一所述蒸汽支管连通所述蒸汽主管和其中一个所述蒸发段；所述导液管包括与所述冷凝段连接的液管主管和多条液管支管，每一所述液管支管连通所述液管主管和其中一个所述蒸发段。
10.优选地，所述导气管的管径大于或等于所述导液管的管径。
11.优选地，所述冷凝段上设有注氟口，用于充注制冷剂。
12.此外，本实用新型还提供一种空热一体机，包括机柜，所述机柜内设置如上所述的重力热管装置。
13.优选地，所述机柜内还设置有外循环风机和内循环风机，所述外循环风机对所述重力热管装置的冷凝段送风，所述内循环风机对所述重力热管装置的蒸发段送风。
14.优选地，还包括设置于所述机柜内的空调装置，所述空调装置包括通过冷媒管路连接的压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，所述冷凝段和所述冷凝器位于所述外循环风机的风道中，所述蒸发段和所述蒸发器位于所述内循环风机的风道中。
15.优选地，所述外循环风机的出风方向垂直于所述冷凝段从所述机柜的侧面出风，或平行于所述冷凝段从所述机柜的顶部出风。
16.本技术的上述方案中，通过将原本长尺寸的蒸发段分成多个短尺寸的蒸发段，使得冷媒能在分段结构内蒸发，避免或减小过热段，提高换热器的利用率，以一拖多的换热设计解决了蒸发段上下段温度不均匀的问题，从而可以将热管装置应用在更宽温度范围的场景下，解决了行业应用难题。
附图说明
17.图1为本技术实施例的重力热管装置的结构示意图；
18.图2为本技术实施例的空热一体机的结构示意图。
19.附图标号说明：
20.100-冷凝段、200-导气管、300-导液管、400-蒸发段；
21.210-蒸汽主管、220-蒸汽支管、310-液管主管、320-液管支管；
22.500-压缩机、600-冷凝器、700-蒸发器、800-节流器；
23.910-外循环风机、920-内循环风机。
具体实施方式
24.以下结合说明书附图及具体实施例对本实用新型技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，并不是旨在于限制本实用新型。在以下描述中，涉及到“一些实施例”的表述，其描述了所有可能实施例的子集，但是应当理解的是，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
25.另需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
26.请结合参阅图1至图2，作为本实用新型的一实施例，一种重力热管装置，包括冷凝段100、导气管200、导液管300和多个蒸发段400；每一所述蒸发段400包括第一端口和第二端口，第一端口用于向外输送蒸汽、第二端口用于冷凝液体的回流，所述冷凝段100的一端通过所述导气管200与多个所述蒸发段400的第一端口连接，所述冷凝段100的另一端通过所述导液管300与多个所述蒸发段400的第二端口连接。
27.其中，在沿重力方向，所述蒸发段400的第一端口可以高于第二端口，以便于蒸汽的输送。具体地，所述蒸发段段400可以竖直设置，使所述第一端口位于所述蒸发段400的顶端、所述第二端口位于所述蒸发段400的底端。液态冷媒从蒸发段400的底端进入蒸发段400，转化为气态后上升从所述蒸发段400的顶端进入导气管200。
28.其中，冷凝段100用于室外侧，蒸发段400用于室内侧。蒸发段400受热时，管内的液体冷态迅速蒸发，蒸汽在压力差下通过导气管200流向冷凝段100。蒸汽在冷凝段100释放热量，重新凝结为液态，在重力的作用下通过导液管300流向蒸发段400，如此往复循环。
29.其中，蒸发段400的数量为多个，多个蒸发段400并联接入重力热管装置。通过将原本长尺寸的蒸发段400分成多个短尺寸的蒸发段400，使得液态冷媒能在分段结构内蒸发，避免或减小过热段，以一拖多的换热设计解决了蒸发段400上下段温度不均匀的问题。具体地，蒸汽在冷凝段100释放凝结为液态后，经导液管300分流进入各个蒸发段400，同时进行蒸发，各个蒸发段400产生的蒸汽再通过导气管200汇集到冷凝段100。
30.本技术的上述方案中，通过将原本长尺寸的蒸发段400分成多个短尺寸的蒸发段400，使得冷媒能在分段结构内蒸发，避免或减小过热段，提高换热器的利用率，以一拖多的换热设计解决了蒸发段400上下段温度不均匀的问题，从而可以将热管装置应用在更宽温度范围的场景下，解决了行业应用难题。
31.作为本实用新型的具体实施方式，所述导气管200包括与所述冷凝段100连接的蒸汽主管210和设置于所述蒸汽主管210一端的多条蒸汽支管220，每一所述蒸汽支管220连通所述蒸汽主管210和其中一个所述蒸发段400；所述导液管300包括与所述冷凝段100连接的液管主管310和设置于所述液管主管310一端上的多条液管支管320，每一所述液管支管320连通所述液管主管310和其中一个所述蒸发段400。本实施方式中，每个蒸发段400的一端连接一条蒸汽支管220，另一端连接一条液管支管320，多个蒸发段400以相互并联的方式接入重力热管装置中。蒸发段400的数量可以为2-3个，使得液态冷媒能在分段结构内蒸发，避免或减小过热段。作为一种优选的实施方式，由于气态冷媒的体积大于液态冷媒的体积，可以设计导气管200的直径大于或等于导液管300的直径，即所述蒸汽主管210的管径大于或等于所述液管主管310的管径，所述蒸汽支管220的管径大于或等于所述液管支管220的管径。
32.优选地，所述蒸汽主管210的另一端伸入所述冷凝段100的管道内。蒸汽主管210的另一端伸入所述冷凝段100后，凸出一截在所述冷凝段100的管道内，防止冷凝段100管道中的液态冷媒回流。
33.进一步地，根据风口的方向，多个所述蒸发段400可以并排设置或并列设置，以保证均能以最大的面积接触热风。
34.优选地，所述冷凝段100上设有注氟口，用于充注制冷剂，注氟口可以设置在所述冷凝段100的顶部。
35.此外，本实用新型还提供一种空热一体机，包括机柜和设置于所述机柜内的如上所述的重力热管装置。空热一体机由于应用了如上的重力热管装置，无需担心蒸发段上下段温度不均匀的问题，从而可以将热管装置应用在更宽温度范围的场景下。
36.进一步地，空热一体机还包括设置于所述机柜内的空调装置，将空调装置与重力热管装置相结合，在热负荷较小时，可以关闭空调装置，仅通过重力热管装置散热；反之，在热负荷较大时，启动空调装置，重力热管装置和空调装置同时作用进行散热，而且更加节能。
37.具体地，所述空调装置包括通过冷媒管路依次连接的压缩机500、冷凝器600、节流器800和蒸发器700，压缩机500为空调内冷媒的工作提供动力，节流器800用于对冷媒的流量进行调节；所述空热一体机还包括外循环风机910和内循环风机920，所述冷凝段100和所述冷凝器600通过所述外循环风机910送风而与空气形成快速有效的热交换，所述蒸发段400和所述蒸发器700通过所述内循环风机920提供动力。具体地，所述冷凝段100和所述冷凝器600位于室外侧，所述蒸发段400和所述蒸发器700位于室内侧。工作时，在内循环风机
920的作用下，充电机等需要散热的设备内部的高温气流经过蒸发器700和蒸发段400冷却后形成冷空气并排入充电机。蒸发器700和蒸发段400所吸收的热量通过冷媒的流动被输送至冷凝器600和冷凝段100。外部空气在外循环风机910的作用下，流过冷凝器600和冷凝段100，带走空调装置内的制冷剂、热管内的冷媒的热量后排到外部空气。
38.进一步地，所述机柜内形成有对应所述外循环风机910的外循环风道，和对应所述内循环风机920的内循环风道，所述冷凝段100和所述冷凝器600均位于所述外循环风道，所述蒸发段400和所述蒸发器700均位于所述内循环风道，以保证外循环风机910的气流能够同时流经所述冷凝段100和所述冷凝器600，内循环风机920的气流能够同时流经所述蒸发段400和所述蒸发器700。
39.进一步地，根据具体的风口方向要求，所述外循环风机910的出风方向可以垂直于所述冷凝段100从机柜侧面出风，或平行于所述冷凝段100从机柜顶部出风。其中，所述冷凝器600可以平行于所述冷凝段100，或倾斜角度放置于所述冷凝段100；所述蒸发器700可以平行于所述蒸发段400，或倾斜角度放置于所述蒸发段400。
40.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围以准。