專利名稱：一種導管散熱式機房通風系統及其控制方法
技術領域：
本發明及各類機房的通風系統，更具體涉及一種導管散熱式機房通風系統及其控制方法。
背景技術：
各類機房中電控柜、機柜內部由于元器件發熱得不到向外散發而溫度過高的現象非常普遍，在夏季不僅使機房間內溫度高，工作條件惡劣，而且嚴重影響元器件的使用壽命，而現有的散熱措施往往散熱效果差，并且浪費能源。另外，一些行業機柜間空氣環境較差，有粉塵、不良氣，機柜內元器件使用壽命短，在建材、能源領域尤為嚴重。目前，熱導管技術在常溫領域用于回收空調排風冷熱/量，處于起步階段，該技術源自于航天，后進入民用，在高溫領域利用排煙的余熱發電已有一定規模。熱導管技術是對金屬管內抽真空，灌入工作介質，封口，其兩端所處環境溫度不同時，溫度較高一端內部的液態工作介質吸收熱量發生氣化相變，揮發到溫度較低的另一端，散發熱量發生液化相變，再流回到溫度較高的一端，不斷循環，從而使金屬管能以極高效率對兩端環境進行熱傳導。由于導熱管在熱傳導與節能領域作用顯著，其應用范圍還在繼續擴展。但是，在各類機房的通風散熱領域，熱導管技術還沒有得到運用，本發明是將該技術應用到機房通風系統中發明的一種全新導管散熱式機房通風系統及其控制方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種導管散熱式機房通風系統及其控制方法，運用熱導管超高效的導熱性能，安放在電控柜以及各類發熱機柜的頂部，通過在其頂板上開設的兩個氣孔對機柜內部進行空氣循環，同時將機柜內部的熱量傳導出室外或者合理利用在室內，解決由于機柜內部溫度高影響元器件壽命的困擾，以及機房空調耗能高的問題。為實現上述目的，本發明采用以下技術方案本發明提供的一種導管散熱式機房通風系統，所述系統包括機柜、設置機柜上的熱導管散熱器、變頻空調和風機箱；所述熱導管散熱器內部設有熱導管和隔板，所述隔板將熱導管散熱器分隔為吸熱區和散熱區，所述隔板上開有隔板孔，所述熱導管穿過隔板孔并被隔板分隔為兩部分，所述熱導管的一部分在吸熱區內，另一部分在散熱區內；所述熱導管散熱器的吸熱區上開有吸熱區進風口和吸熱區出風口，所述機柜頂部設有與所述吸熱區進風口和吸熱區出風口相對應的口，所述吸熱區出風口處還設有小風機；所述熱導管散熱器的散熱區上開有散熱區進風口和散熱區出風口，所述散熱區出風口與排風軟管一端連接，所述排風軟管另一端通過排風主管與風機箱一端連接，所述風機箱另一端設有調節閥，所述調節閥連通有內循環風口和外排風口。本發明提供的一種導管散熱式機房通風系統技術方案中，所述熱導管與隔板孔的連接處做密封處理，所述隔板將吸熱區和散熱區隔絕。本發明提供的另一優選的一種導管散熱式機房通風系統技術方案中，所述吸熱區進風口正對著所述吸熱區內的熱導管，所述散熱區內的熱導管處設置散熱區出風口。本發明提供的再一優選的一種導管散熱式機房通風系統技術方案中，所述散熱區進風口處設有進風百葉，所述吸熱區出風口處設有過濾器。本發明提供的又一優選的一種導管散熱式機房通風系統技術方案中，所述變頻空調設有新風進風口，所述變頻空調與新風進風口之間設有新風凈化機，所述變頻空調上還設有冷凝水排水管。本發明提供的又一優選的一種導管散熱式機房通風系統技術方案中，所述排風軟管和排風主管外表面都設有絕熱材料。本發明提供的又一優選的一種導管散熱式機房通風系統技術方案中，所述熱導管散熱器散熱區出風口處設有溫度儀I，所述溫度儀I連接有可編程控制器，所述可編程控制器上還設有微壓差儀和溫度儀II，所述風機箱、調節閥和新風凈化機也分別與所述可編程控制器相連。本發明提供的一種導管散熱式機房通風系統的控制方法，包括步驟如下步驟1 所述吸熱區出風口處的小風機工作，使得機柜內部的空氣在機柜與的吸熱區之間循環，吸熱區內的熱導管吸收空氣中的熱量并傳遞到散熱區內的熱導管處；步驟2 所述風機箱工作，使室內空氣從散熱區進風口吸入，吸收散熱區內熱導管的熱量后進入排風主管；步驟3 所述調節閥工作，使得從排風主管傳過來的風通過內循環風口進入室內或者通過外排風口排到室外；步驟4 所述新風凈化機通過新風進風口從外界吸入新風，送入變頻空調，變頻空調制冷后吹入室內。本發明提供的另一優選的一種導管散熱式機房通風系統的控制方法，所述步驟 3中，可編程控制器先預設一個室內溫度Tl，溫度儀II檢測到的實際室內溫度為T2，當 T2 ^ Tl時，可編程控制器控制調節閥使得內循環風口關閉，外排風口打開，使得從排風主管傳過來的風排到室外；當T2 < Tl時，可編程控制器控制調節閥使得外排風口關閉，內循環風口打開，使得從排風主管傳過來的風通過排到室內。所述步驟4中，可編程控制器預設一個室內壓力P1，可編程控制器上連接的微壓差儀檢測室內實際壓力為P2，可編程控制器通過調整新風凈化機從外界吸入新風的風量的大小，使室內壓力P2始終接近P1。由于采用了上述技術方案，本發明得到的有益效果是1、熱導管式散熱器利用熱導管超高效的導熱性能，安放在電控柜以及各類發熱機柜的頂部，通過在其頂板上開設的兩個氣孔對機柜內部進行空氣循環，同時將機柜內部的熱量傳導出來，可以不在機房內擴散，直接排放到大氣，從而大大降低機柜內部的溫度，并將機柜間的空調能耗減小到最低限度，解決由于機柜內部溫度高影響元器件壽命的困擾， 以及機房空調耗能高的問題。2、該系統熱導管散熱器外形尺寸小、重量輕，可以方便地安放在一般機柜頂部。3、該系統可編程控制器根據實際室內溫度、新風溫度和室內壓力變化，向排風風機、排風閥、新風風機發出指令，把多余熱量排出室外，讓可利用熱量在室內循環，同時補充足夠新風，確保機房內清潔和正常壓力。4、該系統吸熱區出風口處設有過濾器，熱導管散熱器以機柜內空氣循環的方式對機柜內空氣過濾凈化。
圖1為一種導管散熱式機房通風系統安裝方式示意圖；圖2為本發明中熱導管散熱器內部結構示意圖；圖3為本發明中熱導管散熱器的吸熱區剖視圖；圖4為本發明中熱導管散熱器的散熱區剖視圖；圖5為本發明中熱導管散熱器內部結構的俯視圖；圖6為本發明中熱導管散熱器和機柜組合示意圖；圖7為一種導管散熱式機房通風系統工作原理示意圖；其中，1-機柜，2-熱導管散熱器，3-隔板，4-熱導管，5-散熱區，6_吸熱區，7_小風機，8-吸熱區出風口，9-吸熱區進風口，10-散熱區進風口，11-進風百葉，12-散熱區出風口，13-排風軟管，14-過濾器，15-排風主管，16-風機箱，17-調節閥，18-內循環風口， 19-外排風口，20-變頻空調，21-新風凈化機，22-冷凝水排水管，23-新風進風口，24-溫度儀I，25-溫度儀II，26-微壓差儀，27-可編程控制器。
具體實施例方式下面結合實施例對發明作進一步的詳細說明。實施例1 如圖1-7所示，本例發明的一種全新導管散熱式機房通風系統及其控制方法，系統包括機柜1、設置機柜1上的熱導管散熱器2、變頻空調20和風機箱16，不同的機房機柜 1數量不同，一臺機柜1設置一個熱導管散熱器2，本例中優選方案是三個機柜，三個熱導管散熱器2;熱導管散熱器2內部設有熱導管4和隔板3，隔板3將熱導管散熱器2分隔為吸熱區6和散熱區5，隔板3上開有隔板孔，熱導管4穿過隔板孔并被隔板3分隔為兩部分，熱導管4的一部分在吸熱區6內，另一部分在散熱區5內，導熱管4在吸熱區6內的端點略高于其在散熱區5內的端點，熱導管4與隔板孔的連接處做密封處理，隔板3將吸熱區6和散熱區5隔絕；熱導管散熱器2的吸熱區6上開有吸熱區進風口 9和吸熱區出風口 8，機柜1頂部設有與吸熱區進風口 9和吸熱區出風口 8相對應的口，吸熱區進風口 9正對著吸熱區6內的熱導管4，吸熱區出風口 8處還設有小風機7和過濾器14，過濾器對熱導管散熱器2和機柜1內的循環空氣過濾凈化； 熱導管散熱器2的吸熱區進風口 9將機柜內部的熱空氣吸出，先經過過濾器14，其熱量被熱導管4吸收，小風機7將風以一定風速吹向機柜內部，不斷循環，風機功率35瓦， 風量每小時300立方米，能使機柜1內部的空氣每小時循環200次左右，可充分轉移機柜1 內熱量，消除柜內的積塵和不良氣體；
熱導管散熱器2的散熱區5上開有散熱區進風口 10和散熱區出風口 12，散熱區進風口 10處設有進風百葉11，進風百葉11的角度可以手動調節或者設置自動調節機構，散熱區5內的熱導管4處設置散熱區出風口 12，散熱區出風口 12與排風軟管13 —端連接，排風軟管13另一端通過排風主管15與風機箱16 —端連接，本例中排風主管15上連通有三個排風軟管13，風機箱16另一端設有調節閥17，調節閥17連通有內循環風口 18和外排風口 19，排風軟管13和排風主管15外表面都設有常用的絕熱材料；變頻空調20設有新風進風口 23，變頻空調20與新風進風口 23之間設有新風凈化機21，新風凈化機21用于吸入的新風并對新風進行凈化；變頻空調20上還設有冷凝水排水管22，用于排除變頻空調20中的冷凝水；熱導管散熱器2散熱區出風口 12處設有溫度儀I 24，溫度儀I M連接有可編程控制器27，本例中可編程控制器為目前常用的可通過編程或軟件配置改變控制對策的控制器，三個熱導管散熱器2上設有三個溫度儀I 24，目的是用于檢測三個熱導管散熱器2散熱區5的溫度，維護人員手動調節各自進風百葉11的角度改變吸入風量的大小，使得各個熱導管散熱器2的散熱能力不同，從而使三個散熱區5的溫度盡量達到一致，排出的熱風溫度盡可能接近；可編程控制器27上還設有微壓差儀沈和溫度儀II 25，風機箱16、調節閥 17和新風凈化機21也分別與可編程控制器27相連，可編程控制器27可以分別對微壓差儀 26、溫度儀II 25、風機箱16、調節閥17和新風凈化機21進行調節。本發明的一種導管散熱式機房通風系統的控制方法，包括步驟如下步驟1 當機房內機柜1溫度過高時，熱導管散熱器2吸熱區出風口 8處的小風機 7工作，使得機柜1內部的空氣在機柜1與的吸熱區6之間循環，吸熱區6內的熱導管4吸收空氣中的熱量并傳遞到散熱區5內的熱導管4處；步驟2 風機箱16工作吸風，使室內空氣從散熱區進風口 12吸入，空氣流過散熱區5內的熱導管4，吸收熱導管4的熱量后從排風軟管13進入排風主管15 ；步驟3 調節閥17工作，使得從排風主管15傳過來的風通過內循環風口 18進入室內或者通過外排風口 19排到室外；在本例的步驟3中，可編程控制器27先預設一個室內溫度Tl，溫度儀II 25檢測到的實際室內溫度為T2，當T2 > Tl時，可編程控制器27控制調節閥17使得內循環風口 18關閉，外排風口 19打開，使得從排風主管15傳過來的風排到室外；當T2 < Tl時，可編程控制器27控制調節閥17使得外排風口 19關閉，內循環風口 18 打開，使得從排風主管15傳過來的風通過內循環風口 18排到室內；步驟4 新風凈化機21通過新風進風口 23從外界吸入新風，送入變頻空調20，變頻空調20制冷后吹入室內；在本例的步驟4中，可編程控制器27預設一個室內壓力P1，可編程控制器上連接的微壓差儀沈檢測室內實際壓力為P2，可編程控制器27通過調整新風凈化機21從外界吸入新風的風量的大小，使室內壓力P2始終接近P1。本發明的導管散熱式機房通風系統把吸收了機柜內部熱量的熱風按照最大節能原則進行處理，使機房運行成本降到最低，最大限度地節能，并保持良好的機房內空氣質量。各類電控柜、機柜普遍應用于各領域，數量多，難以統計。普遍存在機柜內部發熱、積塵問題和機房空調耗能高問題，有些電控柜發熱量達8至10千瓦。一些行業機柜間空氣環境較差，有粉塵、不良氣，機柜內元器件使用壽命短，在建材、能源領域尤為嚴重；若機房室內溫度設定值與當地夏季平均溫度接近，可以不設置空調設備，全部外排風，大量補新風，大幅度降低設備費用和運行費用，而機柜內部溫度并不高。本發明的推廣應用，將會徹底改變機柜內部溫度高、積塵多現象，大幅度降低機房通風空調運行費用，節約能耗，發揮良好社會效應。 最后應該說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種導管散熱式機房通風系統，其特征在于所述系統包括機柜(1)、設置機柜(1) 上的熱導管散熱器O)、變頻空調00)和風機箱(16)；所述熱導管散熱器O)內部設有熱導管(4)和隔板(3)，所述隔板C3)將熱導管散熱器(2)分隔為吸熱區(6)和散熱區(5)，所述隔板(3)上開有隔板孔，所述熱導管穿過隔板孔并被隔板C3)分隔為兩部分，所述熱導管(4)的一部分在吸熱區(6)內，另一部分在散熱區(5)內；所述熱導管散熱器(2)的吸熱區(6)上開有吸熱區進風口(9)和吸熱區出風口(8)，所述機柜(1)頂部設有與所述吸熱區進風口(9)和吸熱區出風口(8)相對應的口，所述吸熱區出風口(8)處還設有小風機(7)；所述熱導管散熱器(2)的散熱區(5)上開有散熱區進風口(10)和散熱區出風口(12)， 所述散熱區出風口(1 與排風軟管(1 一端連接，所述排風軟管(1 另一端通過排風主管(1 與風機箱(16) —端連接，所述風機箱(16)另一端設有調節閥(17)，所述調節閥 (17)連通有內循環風口 (18)和外排風口(19)。
2.如權利要求1所述的一種導管散熱式機房通風系統，其特征在于所述熱導管(4) 與隔板孔的連接處做密封處理，所述隔板( 將吸熱區(6)和散熱區( 隔絕。
3.如權利要求1所述的一種導管散熱式機房通風系統，其特征在于所述吸熱區進風口(9)正對著所述吸熱區(6)內的熱導管G)，所述散熱區(5)內的熱導管⑷處設置散熱區出風口(12)。
4.如權利要求3所述的一種導管散熱式機房通風系統，其特征在于所述散熱區進風口(10)處設有進風百葉(11)，所述吸熱區出風口( 處設有過濾器(14)。
5.如權利要求1所述的一種導管散熱式機房通風系統，其特征在于所述變頻空調(20)設有新風進風口(23)，所述變頻空調00)與新風進風口之間設有新風凈化機(21)，所述變頻空調00)上還設有冷凝水排水管02)。
6.如權利要求1所述的一種導管散熱式機房通風系統，其特征在于所述排風軟管 (13)和排風主管(1 外表面都設有絕熱材料。
7.如權利要求1所述的一種導管散熱式機房通風系統，其特征在于所述熱導管散熱器( 散熱區出風口(1 處設有溫度儀I (M)，所述溫度儀I 04)連接有可編程控制器 (27)，所述可編程控制器(XT)上還設有微壓差儀06)和溫度儀11 ，所述風機箱(16)、 調節閥(17)和新風凈化機也分別與所述可編程控制器(XT)相連。
8.如權利要求1-7任一所述的一種導管散熱式機房通風系統的控制方法，其特征在于包括步驟如下步驟1 所述吸熱區出風口(8)處的小風機(7)工作，使得機柜(1)內部的空氣在機柜 (1)與的吸熱區(6)之間循環，吸熱區(6)內的熱導管(4)吸收空氣中的熱量并傳遞到散熱區(5)內的熱導管⑷處；步驟2 所述風機箱(16)工作，使室內空氣從散熱區進風口(12)吸入，吸收散熱區(5) 內熱導管的熱量后進入排風主管(15)；步驟3 所述調節閥(17)工作，使得從排風主管(1 傳過來的風通過內循環風口(18) 進入室內或者通過外排風口(19)排到室外；步驟4:所述新風凈化機通過新風進風口從外界吸入新風，送入變頻空調(20)，變頻空調(20)制冷后吹入室內。
9.如權利要求8所述的一種導管散熱式機房通風系統的控制方法，其特征在于 所述步驟3中，可編程控制器(XT)先預設一個室內溫度Tl，溫度儀11 檢測到的實際室內溫度為T2，當T2>T1時，可編程控制器(XT)控制調節閥(17)使得內循環風口(18) 關閉，外排風口(19)打開，使得從排風主管(1 傳過來的風排到室外；當T2<T1時，可編程控制器(XT)控制調節閥(17)使得外排風口(19)關閉，內循環風口(18)打開，使得從排風主管(1 傳過來的風通過排到室內。所述步驟4中，可編程控制器07)預設一個室內壓力P1，可編程控制器上連接的微壓差儀06)檢測室內實際壓力為P2，可編程控制器(XT)通過調整新風凈化機從外界吸入新風的風量的大小，使室內壓力P2始終接近P1。
全文摘要
本發明涉及各類機房的通風系統，更具體涉及一種導管散熱式機房通風系統及其控制方法，該系統包括機柜、設置機柜上的熱導管散熱器、變頻空調和風機箱，熱導管散熱器內部設有熱導管和隔板，隔板將熱導管散熱器分隔為吸熱區和散熱區，隔板將熱導管分隔，一部分在吸熱區內，另一部分在散熱區內，吸熱區出風口處設有小風機；熱導管散熱器與排風軟管連接，排風軟管通過排風主管與風機箱連接，風機箱通有內循環風口和外排風口。本發明運用熱導管超高效的導熱性能，將機柜內部的熱量傳導出室外或者合理利用在室內，解決由于機柜內部溫度高影響元器件壽命的困擾，以及機房空調耗能高的問題。
文檔編號H05K7/20GK102307446SQ20111024547
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者孫震, 張存和 申請人:孫震, 張存和