[發明專利]一種帶制冷劑循環換熱的電信機柜及其冷卻方法

無效

• 申請號: 200910089371.0
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101959388A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 劉安全
• 申請（專利權）人: 阿爾西制冷工程技術(北京)有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電子設備機柜的換熱器領域，尤其是一種帶制冷劑循環換熱的電信機柜及其冷卻方法。

背景技術

各類電子設備均安裝于一個箱體或柜子之內，這種安裝電子設備箱體或柜子稱之為“電子設備機柜”，在電信行業里叫做“電信機柜”、“網絡機柜”等，這里統稱為“電子設備機柜”。機柜內的電子設備工作時會發熱，如機柜內電子器件比較密集，其發熱量就會較高，這時“電子設備機柜”柜體的傳熱能力難以滿足散熱需求，無法將內部電子設備發出的大部分熱量傳遞到柜體外部空氣中。因此，需要為該機柜配置冷卻設備。

目前，市場上有多種多樣的冷卻設備，空調機即是其中的一種?？照{機制冷的方式，在使用時耗能大、成本高，而且市場上電子設備的耐高溫性能越來越好，可以承受50℃以上甚至60℃或更高的溫度，因此，空調機制冷就已經不能滿足市場使用要求或不適合應用空調機制冷了。為了取代傳統制冷方式，近期市場上出現了一系列的使用熱交換的方式來將機柜內部的熱量傳遞到外部空氣中，從而實現機柜的冷卻，并且，其結構大多是將熱交換產品與機柜集成為一個整體，成為“帶溫度控制裝置的電子設備機柜”，在使用時，用戶只需要將自己的電子設備安裝到機柜里面即可。

按照熱交換器的安裝方法，這些機柜的結構形式有如下方式：

A：將換熱器安裝于機柜的門上的結構，如圖1所示：

B：將換熱器放在機柜的頂部的結構，如圖2所示：

C：將換熱器嵌入到頂板之內的結構，如圖3所示：

此外還有一些其它的安裝方式，例如：將換熱器嵌入側板之內或安裝在側板之上等。目前的基站內部溫控方式中，不管采用哪種方案，都會有如下一種或同時幾種缺點：

(1)耗電量較大(有1～2個風機，分別是內循環風機與外循環風扇)；

(2)結構布置不夠靈活，機柜殼體與換熱器制造廠家有很多的協調工作量，以保證產品能夠順利安裝；

(3)對換熱器的漏水要求高，難以處理漏水：機柜內部電子設備不能接觸水份，由于越來越多的機柜安裝于室外，所以既對機柜本身有較高的防水要求，對換熱器也同樣有較高的防水要求；

(4)換熱器空氣阻力大，引起較高的風機功率消耗以及需要較大的風機安裝尺寸，從而引起整個換熱裝置體積增大；

(5)換熱器與機柜的連接關系復雜，機柜設計與換熱器設計之間的溝通工作量大；

(6)如果將換熱器安裝在門上，門的結構復雜、強度要求高。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶制冷劑循環換熱的電信機柜及其冷卻方法，克服了上述產品結構復雜，使用、安裝不方便及耗電量大、成本高等的不足。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種帶制冷劑循環換熱的電信機柜，包括柜體及熱交換器，柜體內可用于安裝電子發熱設備，柜體外部和內部安裝熱交換器，熱交換器由外部結構和內部結構兩個獨立結構組成，所述外部結構為一個冷凝器，內部結構為一個蒸發器，外部結構設置在柜體外側；所述內部結構設置在靠近柜體內壁處；所述外部結構和內部結構通過制冷劑上行管和制冷劑下行管連接，所述制冷劑上行管下端連接在內部結構上端，制冷劑上行管上端連接在外部結構上端，制冷劑下行管下端連接在內部結構下端，制冷劑下行管上端連接在外部結構下端，所述外部結構、內部結構及其制冷劑上行管、制冷劑下行管內充注制冷劑，外部結構和內部結構內的制冷劑通過制冷劑上行管和制冷劑下行管完成循環。

所述設置在柜體內側的內部結構和設置在柜體外側的外部結構通過一根制冷劑連通管路接通，外部結構和內部結構內的制冷劑通過制冷劑連通管路完成循環，內部結構內的制冷劑沿制冷劑連通管路流入外部結構內，外部結構內的制冷劑同樣是沿制冷劑連通管路流入內部結構。

所述內部結構為管子套翅片(例如：銅管套鋁翅片)結構，一般為一排管即可，必要時為加大傳熱量，也可以做成兩排管。

其冷卻方式為：通過熱交換器的外部結構內的制冷劑與柜體外側空氣熱交換冷凝，冷凝后的制冷劑流到內部結構，并吸收柜體內電子發熱設備散發的熱量蒸發，使得柜體內降溫，蒸發后的制冷劑向上流到外部結構內開始下一個循環；通過制冷劑不斷循環，將柜體內電子發熱設備散發的熱量與柜體外空氣熱交換，從而實現柜體內部的制冷。

所述熱交換器外部結構內的制冷劑冷凝后沿制冷劑下行管流動到內部結構，內部結構內的制冷劑蒸發后沿制冷劑上行管向上流到外部結構內。

所述熱交換器外部結構內冷凝后的制冷劑沿制冷劑連通管路向下流動進入內部結構，內部結構內蒸發后的制冷劑沿制冷劑連通管路向上流到外部結構內。