CN104422017A - 主动型热管背板冷却*** - Google Patents

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CN104422017A
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王新
郭伟
孔志军
俞敏峰
李本劼
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Jiangsu Xiangjiang Science & Technology Co ltd
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/14—Heat exchangers specially adapted for separate outdoor units
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Abstract

本发明提供了一种主动型热管背板冷却***，包括室外机***及与室外机***连接的至少一个热管背板***；室外机***包括带有风扇的冷凝器、循环泵，所述冷凝器的进口端与循环泵的出口端连接；所述背板***包括气液分流器、蒸发器、风扇、电路控制***，所述气液分流器与蒸发器之间联通有回气管，所述回气管的出口端与蒸发器的出口端连接，所述气液分流器的进口端与冷凝器的出口端通过电动调节阀连接，所述气液分流器的出液端与蒸发器的进口端连接。本发明的有益效果主要体现在：贴近热源，回气温度高，延长热管年运行时间，冷却效果好，高效节能，最大限度的减少了机房的热点，可提高机房环境温度，大大减少了空调的耗电。

Description

主动型热管背板冷却***
技术领域
本发明涉及一种主动型热管背板冷却***。 
背景技术
机房处于长期工作状态，均需要空调***对其进行冷却，但空调***能耗大，传统机房中空调能耗要占到40%。通常，为了节能，有些机房采用热管设备进行补充冷却，在温度低的季节可以利用室外冷源。但由于热管设备受到制冷剂输送距离以及内外两个换热器之间高度差的限制，对远距离机柜设备的直接制冷应用受到限制。因此，只能通过控制机房内的房间温度，来间接对设备冷却。但各设备发热不均衡，且机房内的气流组织复杂，为保证所有设备均正常工作，需将房间温度控制很低，导致电能极大的浪费。对于一些大型的机房，也有通过冷水背板结构可以直接冷却机柜内的设备，但这种结构采用冷水进行换热，安全性能低，一旦发生水泄漏，后果不堪设想；且需要另外设置冷水机组，节能性与热管相比有所不如。 
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题，提供一种主动型热管背板冷却***。 
本发明的目的通过以下技术方案来实现： 
主动型热管背板冷却***，包括室外机***、与室外机***连接的至少一个热管背板***及控制***运行的控制单元；
所述室外机***包括风扇、冷凝器、循环泵及温度传感器，所述冷凝器的进口端与循环泵的出口端连接，所述温度传感器的信号输出端与控制单元信号输入端连接，所述控制单元的风扇信号输出端与风扇连接。 
所述背板***包括设置于背板上的背板风扇、气液分流器、蒸发器，及用于检测机柜内温度的温度传感器。 
所述气液分流器与蒸发器之间联通有回气管，所述回气管的出口端与蒸发器的出口端连接，所述气液分流器的进口端与冷凝器的出口端通过电动调节阀连接，所述气液分流器的出液端与蒸发器的进口端连接；所述温度传感器的信号输出端与控制单元的信号输入端连接，所述控制单元的背板风扇信号输出端与背板风扇连接。 
优选地，所述控制单元与循环泵及电动调节阀通过相应的信号控制端连接。 
优选地，每个所述热管背板控制***之间并联连接，并通过各自的蒸发器出口端与循环泵的进口端连接。 
本发明的有益效果主要体现在：贴近热源，回气温度高，延长了热管的年运行时间，本***的冷却效果佳，高效节能，最大限度的减少了机房的热点，可提高机房环境温度，大大减少了空调的耗电。 
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明： 
图1：本发明的***连接关系示意图。
具体实施方式
本发明揭示了一种主动型热管背板冷却***，结合图1所示，包括室外机***1、与室外机***1连接的至少一个热管背板***及控制***运行的控制单元（图中未示意）。本实施例中，并联了两个热管背板***，分别为第一热管背板***2与第二热管背板***3。 
所述室外机***1包括风扇13、冷凝器12、循环泵11及温度传感器14，所述冷凝器12的进口端与循环泵11的出口端连接；所述温度传感器14的信号输出端与控制单元信号输入端连接，所述控制单元的风扇信号输出端与风扇13连接。 
所述背板***2包括设置于背板上的背板风扇24、气液分流器21、蒸发器22，及用于检测机柜内温度的温度传感器14。 
所述气液分流器21与蒸发器22之间联通有回气管23，所述回气管23的出口端与蒸发器22的出口端连接，所述气液分流器21的进口端与冷凝器12的出口端通过电动调节阀（图中未示意）连接。所述气液分流器21的出液端与蒸发器22的进口端连接；所述温度传感器14的信号输出端与控制单元的信号输入端连接，所述控制单元的背板风扇信号输出端与背板风扇24连接。 
两个热管背板***分别通过各自的蒸发器出口端与室外***的循环泵11的进口端连接。 
当然，为了控制***的运行，所述控制单元与循环泵11及电动调节阀等电器件通过相应的信号控制端连接并起到控制作用。 
以下简述下本发明的工作原理及工作过程： 
本***中的热管背板***可以直接作为背板安装在机柜的背面，以更好的贴近热源。
通过温度传感器14分别检测柜内和室外的温度，将信号传输给控制单元，当满足设定条件时，热管启动，背板风扇24启动，吸收设备热量，制冷剂通过蒸发器22蒸发为气相，在循环泵11的推动下进入室外的冷凝器12，将热量传递给室外冷空气。制冷剂经过冷凝器12出来后成为气液两相流，两相流通过冷凝器12的出口端进入气液分流器21，气体通过回气管23回到循环泵11，而液体回蒸发器22，如此循环保证了能稳定的供给蒸发器22液态制冷剂，并可防止气相进入蒸发器22而影响换热效率。 
由于背板***固定方式使得其基本不占机房空间，同时能直接吸收机柜内设备的热量并可根据柜内设备的发热量调整背板的制冷量，使得各个机柜内温度差异很小，有利于提升机房环境温度，达到节能的目的。 
本发明中的冷却***可以采集室外温度和柜内温度，通过两者的比较来进行开启、关停等控制操作。当设备热负载变化时，根据检测到的柜内外温、湿度进行判断,以决定热管背板内制冷剂调节阀开度和风扇转速。 
例如：若柜内温度＜制冷停止设定点，或柜内温度-室外温度＜5℃，热管不启动，仅蒸发器风扇低速运转排风；当柜内温度≥制冷开启设定点，并且柜内温度-室外温度≥5℃，室外循环泵启动，冷凝器蒸发器风扇启动。 
当柜内热负载较轻时，电路控制单元根据测到的柜内温度，降低风扇转速，减小调节阀开度；当柜内热负载较大时，提高风扇转速，增大调节阀开度；以达到合理配置制冷剂流量的目的，更好的优化每个背板的换热性能，本***可可主动调节制冷剂流量，实现室外冷源和机柜设备发热量的直接热交换，且背板直接吸收设备热量，蒸发温度高，年运行时间大大高于普通机房热管设备。 
本发明尚有多种具体的实施方式，凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。 

Claims (3)

1.主动型热管背板冷却***，其特征在于：包括室外机***、与室外机***连接的至少一个热管背板***及控制***运行的控制单元；
所述室外机***包括风扇、冷凝器、循环泵及温度传感器，所述冷凝器的进口端与循环泵的出口端连接，所述温度传感器的信号输出端与控制单元信号输入端连接，所述控制单元的风扇信号输出端与风扇连接； 
所述背板***包括设置于背板上的背板风扇、气液分流器、蒸发器，及用于检测机柜内温度的温度传感器；
所述气液分流器与蒸发器之间联通有回气管，所述回气管的出口端与蒸发器的出口端连接，所述气液分流器的进口端与冷凝器的出口端通过电动调节阀连接，所述气液分流器的出液端与蒸发器的进口端连接；所述温度传感器的信号输出端与控制单元的信号输入端连接，所述控制单元的背板风扇信号输出端与背板风扇连接。
2.如权利要求1所述的主动型热管背板冷却***，其特征在于：所述控制单元与循环泵及电动调节阀通过相应的信号控制端连接。
3.如权利要求2所述的主动型热管背板冷却***，其特征在于：每个所述热管背板控制***之间并联连接，并通过各自的蒸发器出口端与循环泵的进口端连接。
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