[發明專利]一種排氣閥、壓縮機和泵驅動回路熱管

在審

• 申請號: 201910552766.3
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110159537A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 馬國遠;王磊;周峰;李富平
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F04C29/12
• 分類號: F04C29/12;F04B39/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種排氣閥、壓縮機和泵驅動回路熱管，其中排氣閥包括閥片、限位板、連接件和支撐件或閥板等，閥板上有排氣孔，其孔徑或當量孔徑為d，閥板上還有連接件安裝孔，排氣孔和安裝孔的距離為L，閥片為彈性平板，其厚度為δ，閥片和限位板的安裝端有供連接件穿過的通孔，限位板在通孔附近呈平板狀，其另一端向上翹曲；組裝時閥片無通孔的一端覆蓋著排氣孔，另一端由限位板壓在閥板安裝孔部位，由連接件把閥片、限位板和閥板裝配為一體。該排氣閥的δ和d的關系為：0.010≤δ/d<0.025；δ和L的關系為：70<δ/L≤150。采用該排氣閥的壓縮機的運行能效比和可靠性可以有效提高，排氣噪聲能明顯降低。

技術領域

本發明屬于全年降溫的冷卻技術領域，具體涉及一種排氣閥、壓縮機和泵驅動回路熱管。

背景技術

數據機房或機柜、通信基站和輸變電站等放置設備的空間或設備內部，全年需要冷卻降溫系統將設備或元器件發熱量散到大氣中去，來維持機房或機柜內的環境溫度，保證設備的正常工作運行。為了使上述冷卻降溫系統能夠在氣溫較低的季節充分利用大氣自然冷源，達到節能減排的目的，中國專利200910088535.8提出了一種用于機房或機柜的帶氣泵分離式熱虹吸管散熱裝置，用氣泵驅動熱管內的工質循環流動，通過工質相變換熱將機房內的熱量散到大氣中；中國專利201721170360.1又提出了一種可轉換工作模式的復合全年降溫冷卻系統。該專利技術將分離式熱管、氣泵驅動熱管和機械制冷三者合理集成到一套冷卻系統中，它可根據氣溫和負荷的變化，來選擇適宜的工作模式實現全年冷卻降溫運行，充分發揮了各種工作模式的優勢，達到全年運行的能效比最優，另一方面還可以有效減小全年冷卻機組的尺寸、重量和成本。

上述專利實現過程中，均涉及到氣泵這個利用自然冷源降溫的關鍵部件。實際上，氣泵是一種壓力提升較小的特殊壓縮機，其吸、排氣壓差(即壓力提升)僅僅是用來驅動工質在冷卻系統內循環流動的，也就是說能夠克服系統的流動阻力即可。圖3是氣泵工作模式時實測的冷凝壓力與蒸發壓力之差隨室外氣溫的變化，氣泵需要提升的壓力范圍約為0.2bar～1.2bar。如果用傳統的壓縮機作為氣泵使用，由于其壓力提升遠大于實際需要的壓力差，在排氣閥打開的瞬間會產生等容膨脹，將較高的排氣壓力瞬間降低至機外管路中的壓力。圖4是傳統壓縮機用于氣泵工作模式時的p—V圖，即工作循環a-b-c-d-e-f-a，實際所需的工作循環為a-b-e-f-a，曲邊形b-c-d即為傳統壓縮機用于氣泵工作模式時多消耗的功。因此，傳統的壓縮機用作氣泵使用，必然出現供需不匹配即“大馬拉小車”的現象，嚴重降低了泵驅動熱管利用自然冷源時的節能效果。

中國專利201710388732.6公開了一種壓縮機的排氣閥組件、壓縮機及制冷設備，通過限定閥片厚度t與排氣口直徑d的比例，以滿足最大運行頻率要求，同時獲得較優的能效水平。中國專利201811361938.0公開了一種排氣閥片、壓縮機和空調器，所述排氣閥片的厚度為t，長度為s，排氣閥片的長度s為排氣閥片的頭部中心到排氣閥片的鉚釘孔或螺釘孔的中心之間的距離，該結構能夠使排氣閥片在承受壓縮機排氣孔排出的其它沖擊時，所受沖擊力相對最小，這樣便能保證排氣閥片可靠性能盡可能的高。以上專利技術涉及的排氣閥及其壓縮機，是適合制冷工況或空調工況使用的部件或機器，仍屬于傳統壓縮機，不適合氣泵驅動熱管自然冷卻系統使用；若它們用于自然冷卻系統，圖4示出的傳統壓縮機用于氣泵工作模式時問題依然存在。

為解決全年降溫冷卻系統由于沒有專門設計的氣泵而造成的泵驅動熱管工作模式節能效果降低的問題，進一步提高該系統全年運行的能效水平，設計出本發明的技術方案。

發明內容

本發明的目的，是針對上述現有技術中存在的問題，提供一種結構合理、性能優越的排氣閥，以及采用該排氣閥的壓縮機，作為上述全年降溫冷卻系統高效利用自然冷源時氣泵這一關鍵部件使用。