[发明专利]一种带制冷剂循环换热的电信机柜及其冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备机柜的换热器领域，尤其是一种带制冷剂循环换热的电信机柜及其冷却方法。

背景技术

各类电子设备均安装于一个箱体或柜子之内，这种安装电子设备箱体或柜子称之为“电子设备机柜”，在电信行业里叫做“电信机柜”、“网络机柜”等，这里统称为“电子设备机柜”。机柜内的电子设备工作时会发热，如机柜内电子器件比较密集，其发热量就会较高，这时“电子设备机柜”柜体的传热能力难以满足散热需求，无法将内部电子设备发出的大部分热量传递到柜体外部空气中。因此，需要为该机柜配置冷却设备。

目前，市场上有多种多样的冷却设备，空调机即是其中的一种。空调机制冷的方式，在使用时耗能大、成本高，而且市场上电子设备的耐高温性能越来越好，可以承受50℃以上甚至60℃或更高的温度，因此，空调机制冷就已经不能满足市场使用要求或不适合应用空调机制冷了。为了取代传统制冷方式，近期市场上出现了一系列的使用热交换的方式来将机柜内部的热量传递到外部空气中，从而实现机柜的冷却，并且，其结构大多是将热交换产品与机柜集成为一个整体，成为“带温度控制装置的电子设备机柜”，在使用时，用户只需要将自己的电子设备安装到机柜里面即可。

按照热交换器的安装方法，这些机柜的结构形式有如下方式：

A：将换热器安装于机柜的门上的结构，如图1所示：

B：将换热器放在机柜的顶部的结构，如图2所示：

C：将换热器嵌入到顶板之内的结构，如图3所示：

此外还有一些其它的安装方式，例如：将换热器嵌入侧板之内或安装在侧板之上等。目前的基站内部温控方式中，不管采用哪种方案，都会有如下一种或同时几种缺点：

(1)耗电量较大(有1～2个风机，分别是内循环风机与外循环风扇)；

(2)结构布置不够灵活，机柜壳体与换热器制造厂家有很多的协调工作量，以保证产品能够顺利安装；

(3)对换热器的漏水要求高，难以处理漏水：机柜内部电子设备不能接触水份，由于越来越多的机柜安装于室外，所以既对机柜本身有较高的防水要求，对换热器也同样有较高的防水要求；

(4)换热器空气阻力大，引起较高的风机功率消耗以及需要较大的风机安装尺寸，从而引起整个换热装置体积增大；

(5)换热器与机柜的连接关系复杂，机柜设计与换热器设计之间的沟通工作量大；

(6)如果将换热器安装在门上，门的结构复杂、强度要求高。

发明内容

本发明的目的是提供一种带制冷剂循环换热的电信机柜及其冷却方法，克服了上述产品结构复杂，使用、安装不方便及耗电量大、成本高等的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种带制冷剂循环换热的电信机柜，包括柜体及热交换器，柜体内可用于安装电子发热设备，柜体外部和内部安装热交换器，热交换器由外部结构和内部结构两个独立结构组成，所述外部结构为一个冷凝器，内部结构为一个蒸发器，外部结构设置在柜体外侧；所述内部结构设置在靠近柜体内壁处；所述外部结构和内部结构通过制冷剂上行管和制冷剂下行管连接，所述制冷剂上行管下端连接在内部结构上端，制冷剂上行管上端连接在外部结构上端，制冷剂下行管下端连接在内部结构下端，制冷剂下行管上端连接在外部结构下端，所述外部结构、内部结构及其制冷剂上行管、制冷剂下行管内充注制冷剂，外部结构和内部结构内的制冷剂通过制冷剂上行管和制冷剂下行管完成循环。

所述设置在柜体内侧的内部结构和设置在柜体外侧的外部结构通过一根制冷剂连通管路接通，外部结构和内部结构内的制冷剂通过制冷剂连通管路完成循环，内部结构内的制冷剂沿制冷剂连通管路流入外部结构内，外部结构内的制冷剂同样是沿制冷剂连通管路流入内部结构。

所述内部结构为管子套翅片(例如：铜管套铝翅片)结构，一般为一排管即可，必要时为加大传热量，也可以做成两排管。

其冷却方式为：通过热交换器的外部结构内的制冷剂与柜体外侧空气热交换冷凝，冷凝后的制冷剂流到内部结构，并吸收柜体内电子发热设备散发的热量蒸发，使得柜体内降温，蒸发后的制冷剂向上流到外部结构内开始下一个循环；通过制冷剂不断循环，将柜体内电子发热设备散发的热量与柜体外空气热交换，从而实现柜体内部的制冷。

所述热交换器外部结构内的制冷剂冷凝后沿制冷剂下行管流动到内部结构，内部结构内的制冷剂蒸发后沿制冷剂上行管向上流到外部结构内。

所述热交换器外部结构内冷凝后的制冷剂沿制冷剂连通管路向下流动进入内部结构，内部结构内蒸发后的制冷剂沿制冷剂连通管路向上流到外部结构内。