CN203413886U - 热管辅助动力节能空调 - Google Patents

Abstract

一种热管辅助动力节能空调，它包括蒸发器（1）、冷凝器（2）、冷凝风机（3）、集液器（4）、液体工质联接管（6）、蒸发风机（7）、蒸发器强化传热翅片（8）、气液分离器（12）、气体输送管路（13）、导热肋片（14）和电路控制系统，它还包括旋喷泵（5）、回液电磁阀（9）、液位控制器（11）和气液分离器（12）。本实用新型采用旋喷泵（5）作为辅助动力装置，同时使用气液分离器（12）和液位控制器（11）组合结构来控制冷凝器（2）和蒸发器（1）间的平衡关系从而提高传热效率。本实用新型提升制冷效率25％以上，能效比由20％提高到45％以上。

Description

热管辅助动力节能空调

技术领域

本实用新型涉及一种基于蒸发——冷凝原理的散热器，属空调工程技术领域，具体的是一种热管辅助动力节能空调。

背景技术

通信交换机机房、数据处理机房由于设备发热量大，一年四季都需要空调制冷运行，造成运行成本高、能耗大。在保证机房洁净度的情况下利用室外的低温环境降低通信机房的室内温度，具有相当大的节能空间。我国大部分地区为亚热带气候，即使是长江南岸的南京日平均气温低于5℃有83天，日平均气温低于8℃有115天。如果能够充分利用室外自然冷源，不使用能源动力就将室内热量转移至室外是最理想的散热方法。

目前，通信行业交换、传输、数据机房和通信基站采用的降温设备为机房专用空调机，其技术是蒸汽压缩式制冷，主要利用液体制冷剂汽化时吸热，蒸汽凝结时放热的原理制冷。开始压缩机吸入蒸发制冷后的低温低压制冷剂气体，然后压缩成高温高压气体送冷凝器；高温高压气体经冷凝器冷却后使气体冷凝变为常温高压液体；当常温高压液体流入热力膨胀阀，经节流成低温低压的湿蒸汽，流入蒸发器，从周围物体吸热，经过风道系统使空调房间温度冷却下来，蒸发后的制冷剂回到压缩机中，又重复下一个制冷循环，从而实现制冷目的。机房专用空调平均耗电量在千瓦以上，耗电量很大，维护复杂，耗材费用高，系统中使用较多的制冷剂（如氟利昂）会破坏臭氧层，且系统运行时压缩机产生的噪音很大。

热管具有传热功能。它充分利用了内部工质汽化潜热吸热、冷凝潜热放热和自身的汽液密度差实现自然循环的高效传热器件。其快速热传递性质，可以将发热源内物体的热量透过热管迅速传递到热源外。由于热管实现自然循环时具有极其高效的能效比，因此，几十年来，不断有人尝试在空调系统中实现自然循环的技术应用。热管空调实际上是利用了空调系统的蒸发器和冷凝器加工组成热管自然循环的冷端和热端，将蒸发器和冷凝器分别由液管和气管组成封闭回路，蒸发器和冷凝器是对立相变关系。当系统停止运行时，蒸发器和冷凝器在静止状态下易产生二次相变严重影响正常运行时系统循环；液管和气管产生热管效应，当系统再次运行时，热管效应使液管里产生的气体形成气阻，气管里产生的液体形成液阻，系统循环时效率下降。

专利号为“201020661060.5”的中国实用新型专利公开了一种设备间、机房散热用强制冷却分离式热管换热器。该换热器无辅助动力装置，无法解决换热器机组二次相变问题，传热效率和机组运行的稳定性一般。

发明内容                                       

本实用新型的目的是针对现有散热器散热效率低和机组运行不稳定的问题，提供一种带有热管辅助动力的节能空调。

本实用新型的技术方案是：

一种热管辅助动力节能空调，包括蒸发器、冷凝器、冷凝风机、集液器、液体工质联接管、蒸发风机、蒸发器强化传热翅片、回液管路、导热肋片、气体输送管路和电路控制系统。所述蒸发器和冷凝器通过液体工质联接管和气体输送管路组成封闭回路；所述集液器设置在冷凝器下部并与液体工质联接管连通；所述回液管路的始末端分别同气体输送管和液体工质联接管连通；所述蒸发风机与蒸发器对应设置，冷凝风机与冷凝器对应设置；所述蒸发器强化传热翅片安装在蒸发器的换热管上，导热肋片安装冷凝器的冷凝管上。该热管辅助动力节能空调还包括旋喷泵、气液分离器和液位控制器，所述旋喷泵设置在液体工质联接管上。所述气液分离器设置在回液管路和气体输送管路的连接处；所述液位控制器设置在气液分离器上。

更优的，本实用新型的旋喷泵设置在靠近集液器端的液体工质联接管上。

本实用新型的回液管路上设有回液电磁阀。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型采用旋喷泵作为辅助动力装置，同时使用气液分离器和液位控制器组合结构来控制冷凝器和蒸发器间的平衡关系从而提高传热效率。本实用新型提升制冷效率25％以上，能效比由20％提高到45％以上；

（2）本实用新型安装了气液分离器和液位控制器组合结构，并通过旋喷泵预运行后关闭的方式来解决冷凝器和蒸发器在静止状态下产生的二次相变问题，保证系统的正常运行；

（3）本实用新型的旋喷泵可以克服重力对节能空调的影响，保证本实用新型安装方式的灵活。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中各标号标识如下：

1—蒸发器，2—冷凝器，3—冷凝风机，4—集液器，5—旋喷泵，6—液体工质联接管，7—蒸发风机，8—蒸发器强化传热翅片，9—回液电磁阀，10—回液管路，11—液位控制器，12—气液分离器，13—气体输送管路，14—导热肋片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型采用强化传热型的蒸发器1与冷凝器2作为传热元件，可以在常温下进行相变传热的流体为介质，利用蒸发器1与冷凝器2之间温差驱动内部工作介质进行相变和循环流动。蒸发器1为室内机，冷凝器2为室外机，将蒸发器1吸收的热量输送至冷凝器2进行散发，实现机房高温环境与室外低温环境间的热量交换。

本实用新型具体包括蒸发器1、蒸发器强化传热翅片8、蒸发风机7、冷凝器2、导热肋片14、冷凝风机3、集液器4、旋喷泵5、气液分离器12、液位控制器11、回液电磁阀9、气体输送管路13和液体工质联接管6等。蒸发器1与冷凝器2之间分别用气体输送管路13和液体工质联接管6进行联接。其中蒸发器1为吸热元件，蒸发器管外采用强化传热结构，即在换热管外安装蒸发器强化传热翅片8，并且配置蒸发风机7，蒸发风机7采用离心式风机，蒸发风机7和蒸发器1组装在一个壳体内构成散热器的室内机，蒸发器吸收机房内热风热量而使热风降温；冷凝器2为散热元件，蒸发器1内的工作介质因吸热而气化成为蒸汽并从气体输送管路13流至冷凝器2，冷凝器2的管竖向布置，管外安装有导热肋片14，工作介质在冷凝器2内放出热量后冷凝成液体并在重力作用下流至集液器4，再经旋喷泵5输送至蒸发器1重新蒸发，如此循环，就可以将机房的热量源源不断地传给室外冷风，从而降低机房内的空气温度。

系统循环：

蒸发器1采用盘管式，外套蒸发器强化传热翅片8，工作介质在蒸发器1内吸收热量汽化降低室温。系统循环中少量液体没有蒸发时，液体将在气液分离器12内进行分离，气体沿气体输送管路13被输送至冷凝器2进行冷凝。在气液分离器12内设有液位控制器11，当液位达到设定高度时，液位控制器11自动开启回液电磁阀9和旋喷泵5，将气液分离器12和集液器4内的液体送入蒸发器1进行蒸发。

冷凝器2由一组或者多组垂直安装的冷凝管组成，为强化传热可以外加导热肋片14，工作介质冷凝为液体后沿管壁在重力作用下汇入集液器4，并沿液体工质联接管6流至蒸发器1从而构成循环往复，连续工作。

延时控制：

本实用新型每次启动运行时，电路控制系统自动开启电磁阀9和液体旋喷泵5，首先启动旋喷泵5，使回液管路10里产生的气体在旋喷泵5压力作用下进入冷凝器2，使气体输送管路13里产生的液体在旋喷泵5压力作用下依次经过冷凝器2、集液器4和液体工质联接管6进入蒸发器1。待旋喷泵5运行30秒时间后自动关闭旋喷泵5和回液电磁阀9。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种热管辅助动力节能空调，它包括蒸发器（1）、冷凝器（2）、冷凝风机（3）、集液器（4）、液体工质联接管（6）、蒸发风机（7）、蒸发器强化传热翅片（8）、回液管路（10）、气体输送管路（13）、导热肋片（14）和电路控制系统，

所述蒸发器（1）和冷凝器（2）通过液体工质联接管（6）和气体输送管路（13）组成封闭回路；

所述集液器（4）设置在冷凝器（2）下部并与液体工质联接管（6）连通；

所述回液管路（10）的始末端分别同气体输送管（13）和液体工质联接管（6）连通；

所述蒸发风机（7）与蒸发器（1）对应设置，冷凝风机（3）与冷凝器（2）对应设置；

所述蒸发器强化传热翅片（8）安装在蒸发器（1）的换热管上，导热肋片（14）安装冷凝器（2）的冷凝管上；

其特征在于该热管辅助动力节能空调还包括旋喷泵（5）、气液分离器（12）和液位控制器（11），

所述旋喷泵（5）设置在液体工质联接管（6）上；

所述气液分离器（12）设置在回液管路（10）和气体输送管路（13）的连接处；

所述液位控制器（11）设置在气液分离器（12）上。

2.根据权利要求1所述的一种热管辅助动力节能空调，其特征在于所述旋喷泵（5）设置在靠近集液器（4）端的液体工质联接管（6）上。

3.根据权利要求1所述的一种热管辅助动力节能空调，其特征在于所述回液管路（10）上设有回液电磁阀（9）。

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