用于发热设备的辐射式空调系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于发热设备的辐射式空调系统，其包括经由连接管连接而形成可循环的冷媒回路的压缩机、冷凝器、膨胀阀和至少一个辐射板蒸发器；每一辐射板蒸发器均包括冷媒管和与冷媒管进行换热的辐射板；其中，该辐射式空调进一步包括至少一个传热板，其用于与发热设备进行辐射传热，并将所吸收的热量传输至辐射板。本发明专利技术能够改进辐射板和发热设备之间的传热效果，尤其适合于对多个密集分布的发热设备进行降温处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及本专利技术提供了一种板式蒸发器降温的辐射式空调系统，主要用于电子发热设备的降温。其可以用于对例如服务器、基站等的各种发热设备进行降温处理，尤其是适合于对多个密集分布的发热设备进行降温处理。
技术介绍
中国专利CN200810029359.6公开了一种具有辐射换热天花板的空调，包括热泵系统和水循环系统，其中，水循环系统包括含有泵、空气换热装置、水换热装置和多块辐射换热天花板的水循环回路，通过空气换热装置与外界空气换热，通过水换热装置与热泵系统换热；辐射换热天花板包括金属天花板、接入水循环回路中的换热盘管以及覆盖在换热盘管上方的保温材料层；换热盘管设置于金属天花板上方，贴近金属天花板但不接触金属天花板。中国专利技术专利CN201010158876.0公开了一种具有分离式辐射板蒸发器的基站专用空调机，其包括室外机、设在机房内的辐射板蒸发器以及冷凝水排除装置，其中，室外机包括压缩机、冷凝器和膨胀阀，辐射板蒸发器通过连接管与压缩机、冷凝器和膨胀阀形成可循环的闭路连接；辐射板蒸发器由若干板式蒸发器组成，板式蒸发器包括冷媒管、辐射板、内辐射翅板和绝热材料，冷媒管与内辐射翅板连接，冷媒管和内辐射翅板设在辐射板和绝热材料之间，若干板式蒸发器的冷媒管通过连接管相互连通。在上述技术方案中，基站设备所产生的热量通过辐射方式直接传递给辐射板，辐射板将热量传递给内辐射翅板，内辐射翅板将热量传递给冷媒管里的液态冷媒，使得冷媒蒸发吸热并气化回到压缩机，完成制冷循环。该技术方案的缺点在于，基站设备和辐射板之间辐射传热的面积较为有限，导致二者之间的辐射传热效果较差，基站设备仍然会向周围空气散发大量热量，由于空气对流传热的效果差、速度慢，空调机需要较多的能耗才能使得基站设备的温度达到要求。当机房内设置多个基站设备，尤其是当多个基站设备密集分布时，基站设备之间在其与辐射板的辐射传热路径上相互阻挡，导致这种缺点尤其明显。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种能够改进辐射板和发热设备之间传热效果的用于发热设备的辐射式空调系统，尤其适合于对多个密集分布的发热设备进行降温处理。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种用于发热设备的辐射式空调系统，包括经由连接管连接而形成可循环的冷媒回路的压缩机、冷凝器、膨胀阀和至少一个板蒸发器；每一板蒸发器均包括冷媒管和包覆该冷媒管的传热芯板。该辐射式空调进一步包括至少一个金属传热板，该金属传热板安装在两个发热设备之间的机架上。金属传热板与发热设备进行辐射传热，并将所吸收的热量传输至板式蒸发器。上述技术方案中，在板式蒸发器直接面对发热设备的情况下，板式蒸发器在与发热设备直接换热的同时，进一步经由金属传热板与发热设备间接换热；即使在板式蒸发器与发热设备之间难以直接换热，例如由于机柜的阻挡或多个发热设备密集或层叠分布，使得发热设备不能与辐射板直接进行辐射传热的情况下，发热设备仍然可以通过金属传热板来实现与板式蒸发器的传热。由此可见，本专利技术通过设置金属传热板而在辐射板和发热设备之间增加传热路径，使得板式蒸发器和发热设备之间具有更佳的传热效果，尤其适合于对多个密集或层叠分布的发热设备进行降温处理。本专利技术中，对压缩机的选择可以不作限制，但优选采用变频压缩机，适应发热设备负荷的变化，并降低电能消耗。另外，冷凝器可以采用风冷或水冷等各种冷却方式；优选地，采用人工制冷的水冷方式，这样的好处是既可以实现快速冷却，又可以采用冷凝器热回收装置回收热水，以对所回收的热水进行利用。本专利技术中，辐射板的传热表面和传热板的传热表面既可以形成为平面，也可以形成为凹凸起伏状或其他形式的非平整面(例如波纹面)。可选择地，金属传热板与辐射板之间相互连接，使得二者之间能够通过热传导和辐射传热的方式进行快速传热。根据本专利技术的一种优选实施方式，金属传热板与辐射板相互分离，且金属传热板相对于板式蒸发器倾斜设置。其中，金属传热板与板式蒸发器相互分离的好处在于可以根据发热设备灵活地设置金属传热板和辐射板蒸发器的位置，便于金属传热板和辐射板蒸发器的安装。此时，金属传热板设置为相对于辐射板倾斜，使得传热板与发热设备和辐射板之间均具有较好的辐射传热效果。板式蒸发器可以做成机架可开启的门，冷媒连接管可以软连接便于检修。根据本专利技术的另一优选实施方式，金属传热板设置为与发热设备的主要散热表面进行辐射传热，以更好地将发热设备所产生的热量传输至辐射板，实现快速降温。其中，发热设备的主要散热表面是指其各个表面中散热面积或者散热量相对较大的表面。本专利技术中，金属传热板可以与发热设备相分离，使得二者主要通过辐射传热的方式进行换热。可选择地，金属传热板也可以局部与发热设备相接触，此时二者以热传导和辐射传热的方式同时进行换热。本专利技术的辐射式空调可以用于对多个发热设备进行降温处理，此时，传热板的数量为多个，多个发热设备和多个金属传热板呈阵列分布，且多个发热设备和多个金属传热板在至少一个阵列方向上依次交替排列。其中，多个金属传热板可以具有相同或者不同的形状、结构和/或尺寸；每个金属传热板可以是一体式的，也可以由多个相互连接或分离的传热子板组合而成。例如，设置在发热设备之间的传热板可以包括两个相互之间形成有夹角的传热子板，也可以形成为V形结构，从而实现更佳的传热效果。上述技术方案中，由于多个发热设备和多个金属传热板在至少一个阵列方向上依次交替排列，因此可以保证辐射板能够通过传热板与所有发热设备同时进行换热，以快速、均衡地对所有发热设备进行降温处理。另外，这种设置方式还可以减少空调所占用的空间，并简化其结构。根据本专利技术的一种具体实施方式，在上述的至少一个阵列方向上，任意两个相邻的发热设备被设置在二者之间的金属传热板所隔离，使得二者之间不能够进行辐射传热。这样的好处在于不仅可以避免或减少相邻发热设备之间产生热干扰，而且能够增大传热板与发热设备之间的辐射传热面积，进一步提高辐射传热效果。本专利技术中，虽然包覆冷媒管的芯板接触面板，但这可能导致板式蒸发器的面板局部温度低于露点温度，使得辐射板出现结露现象。因此，优选地是，冷媒管芯板设置为与辐射板相分隔。作为本专利技术的一种实施方式，上述辐射板蒸发器进一步包括用于将冷媒芯板和辐射面板分隔开的绝热网状支架，从而防止或减少结露现象。使用网状支架的好处还在于，即使在运输或者使用的过程中，冷媒管和/或辐射板发生变形，也可以保证冷媒管不会接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用板式蒸发器降温的辐射式空调系统，主要用于电子发热设备的降温。专利技术包括经由连接管连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和至少一个辐射板蒸发器而形成可循环的冷媒回路的系统；每一辐射板蒸发器均包括冷媒供液管和冷媒回气管，本系统需要有一个处理空气湿度的专用除湿机和加湿机。

【技术特征摘要】
1.一种使用板式蒸发器降温的辐射式空调系统，主要用于电子发热设备的降温。发明包括经由连接管连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和至少一个辐射板蒸发器而形成可循环的冷媒回路的系统；每一辐射板蒸发器均包括冷媒供液管和冷媒回气管，本系统需要有一个处理空气湿度的专用除湿机和加湿机。
2.如权利要求1所述的辐射式空调系统，该辐射式空调进一步包括至少一个板式换热蒸发器，板式蒸发器内部有一片与冷媒铜管固定的换热板，冷媒换热板与板式蒸发器面板之间采用网状绝热材料隔开，面板和换热板相对的表面喷涂有增加黑度和加强横向传热的专用涂料。
3.如权利要求1所述的辐射式空调系统，面板吸收了发热设备的辐射热，面板温度升高，黑度很高的内表面利用热辐射的方式传递给同样黑度很高的换热板，换热板上固定的铜管内的冷媒吸热蒸发，带走发热设备传来的热负荷。冷媒蒸汽经过回气管进入压缩机。压缩机压缩冷媒蒸汽，高压高温的冷媒蒸汽进入冷凝器冷凝，放出冷凝热凝结成液态冷媒。
4.如权利要求1所述的辐射式空调系统，液态冷媒进入板式蒸发器前需要膨胀阀节流，安装在面板内侧的温度传感器控制膨胀阀的开度，使得板式蒸发器表面温度可控呈恒温状态。进入板式蒸发器的冷媒在管内纵向从下往上呈液态、气液两相、气相饱和与过热状态。
5.如权利要求1所述的辐射式空调系统，安装在面板内侧的温度传感器控制膨胀阀的开度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：严继光，
申请(专利权)人：严继光，
类型：发明
国别省市：广东;44