一种用于机房或机柜的带气泵分离式热虹吸管散热装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101619879A
(43)申请公布日2010.01.06

(21)申请号CN200910088535.8

(22)申请日2009.07.03

(71)申请人北京工业大学
地址100124北京市朝阳区平乐园100号

(72)发明人马国远周峰

(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司

代理人刘萍

(51)Int.CI
F24F5/00
C09K5/04
H05K7/20

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
一种用于机房或机柜的带气泵分离
式热虹吸管散热装置

(57)摘要
一种用于机房或机柜的带气泵分离
式热虹吸管散热装置，属换热装置热交换
技术领域。该装置包括蒸发器(1)、冷凝器
(4)、集液管(6)、蒸汽管(2)、气泵(3)和贮
液弯(5)。冷凝器(4)位于蒸发器(1)上部，蒸
发器(1)上部通过蒸汽管(2)和气泵(3)与冷凝
器(4)连通，蒸发器(1)底部通过集液管和贮
液弯与冷凝器底部连通，装置内形成密闭
空间并充注流体工质。蒸发器吸热后，其
内液体工质汽化，蒸汽经蒸汽管由气泵送
至冷凝器，在冷凝器内散热给周围空气后
变为液体，经贮液弯和集液管流回蒸发
器。这样，就能将密闭机房内部的热量散
发到大气中，且提高工质蒸汽动能和冷凝
器利用率，在较大散热量范围内具有良好
的散热性能。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种用于机房或机柜的带气泵分离式热虹吸管散热装置，该装置包括安装在机房
或机柜的蒸发器、冷凝器、集液管和蒸汽管，所述蒸发器的上部通过蒸汽管与冷凝
器的上部相连通，蒸发器的底部通过集液管与冷凝器的底部相连通，使散热装置的
内部形成密闭空间并充注一定量的流体工质；其特征是：在蒸发器出口至冷凝器进
口管段上装有气泵，而在冷凝器出口至蒸发器进口管段上设有贮液弯，气泵将蒸发
器出来的蒸汽加速并提高其动能，快速地输送到冷凝器；贮液弯阻断冷凝器中的蒸
汽流到蒸发器，并使冷凝器流出的液体降压后再流到蒸发器。

2.根据权利要求1所述的一种用于机房或机柜的分离式热虹吸管散热装置，其特征
是：所述气泵为气泡泵、喷射泵或机械式气泵。

3.根据权利要求2所述的一种用于机房或机柜的分离式热虹吸管散热装置，其特征
是：所述机械式气泵是为旋片式、隔膜式、电磁式、涡旋式、转子式或活塞式的一
种，或者是离心式、轴流式或混流式的一种。

4.根据权利要求1所述的一种用于机房或机柜的分离式热虹吸管散热装置，其特征

是：所述贮液弯为集液管上加工出的U形、V形、W形的弯节或者独立元件。

5.根据权利要求1所述的一种用于机房或机柜的分离式热虹吸管散热装置，其特征
是：所述分离式热虹吸管散热装置充注的工质是烷烃、烯烃及其卤代物的一种或若
干种的混合物；或者是水、氨、丙酮、甲醇、乙醇或乙二醇。

6.根据权利要求1所述的一种用于机房或机柜的分离式热虹吸管散热装置，其特征
是：所述蒸发器和冷凝器，是多根直管、多根绕翅片管、多根蛇形管外加翅片或多
根直管套翅片单一或组合使用；或者是板式结构，即在复合平板上胀出流道；对于
点热源或面热源，蒸发器结构为容器状结构。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机房或机柜等需要冷却降温场合的散热装置，属于换热设备热
交换技术领域。

背景技术

工业机房或机柜中，由于电气设备连续运行时间长，发热量大，需要专门的冷却降
温设备将设备或元器件发热量散到大气中去，来维持机房或机柜内的环境温度，保
证设备的正常工作运行。目前较为普遍的做法是采用空调设备来排除机房或机柜内
部工作环境的热量，达到对机房或机柜冷却降温的目的。此种散热降温的方式虽然
能够实现冷却控温的要求，但是空调设备运行能耗较大，导致系统运行成本较高。
现有技术还有采用直接引入室外新风的方法对机房或机柜内部进行冷却换热，此种
方式虽然能够实现散热冷却的目的，且运行能耗较低，但是室外新风中的灰尘、微
粒以及湿气也一并引入机房或机柜内部，严重影响甚至破坏电气设备的正常安全运
行，降低使用寿命。此外，图3所述的普通分离型热管机房排热装置，虽然可以解
决上述换热降温过程中出现空气交换的问题，但该方案仍然存在一定的技术问题。
由蒸发器1出来的工质蒸汽具有一定的流速和动能，并在热压效应作用下通过蒸汽
管2进入冷凝器4，由于工质蒸汽在管路中流动需要克服一定的阻力，消耗一定的
能量。如果工质蒸汽在蒸发器出口的动能偏小则可能会出现：(一)工质蒸汽在进入
冷凝器4之前在蒸汽管2路内已经冷凝为液体，并且由于高度差在重力作用下回流
至蒸发器1，导致热管管路内的自循环恶化，最终无法达