[发明专利]一种热交换器及一种机柜

说明书

技术领域

本发明涉及机械和电学技术领域，特别涉及一种热交换器及一种机柜。

背景技术

各种设备在工作过程中对其环境都有一定的需求，而设备在工作过程中温度过高则会影响其工作效率、可靠性。因此很多设备都需要有热交换器来将设备的热量传导出设备，以实现设备在适宜的温度下工作以保证其工作效率和可靠性。热交换器因此得到了广泛的应用。

以通信基站为例，大功率机柜的散热通常采用的热交换器可以是：热交换器/换热器(HEX、Heat Exchanger)或者使用空调器的热交换能力来实现散热。通信基站的大功率机柜一般有维持通信设备与外界隔离，以满足通信设备的IP55等级需求，而采用热交换器或者通信机柜空调器形式，在保证散热的同时，可以维持通信设备与外界的隔离，实现设备的IP55等级，以及通信设备内部器件的可靠性要求，如图1A所示，为大功率机柜的散热结构示意图，包括：通信设备机箱1A、热交换器1B，热交换器1B中有隔板1B1隔绝通信设备机箱1A内部和外部的空气；如图1B所示，为换热原理结构示意图。在图1A和图1B中，黑色箭头方向为通信设备机箱1A内的空气流动方向(其中在散热器内的部分称为内循环风道(第一风道300))，白色箭头方向为通信设备机箱1A外部空气流动方向(其中在散热器内的部分称为外循环风道)，通信设备机箱1A内外的空气在热交换器1B进行换热；空气流动通过风扇实现内外风道，由隔板(200)分隔的内循环风道(第一风道300)(300)和外循环风道400在热交换器1B中有隔板1B1隔绝通信设备机箱1A内部和外部的空气。

在图1A和图1B中所示的板式的热交换器流阻较大，随着机柜功率的增加，板式热交换器面临着换热效率较低而越来越不适应应用需求；基于此需求提出了强化散热的方案，其中以具有空调器的热交换器应用较为普遍。

具有空调器的热交换器一般包括：蒸发冷却器、冷凝散热器和压缩机；其中蒸发冷却器与冷凝散热器通过管路连接构成封闭的回路；压缩机则位于封闭的回路中的管路中；压缩机工作时流体在上述封闭的回路中自冷凝散热器向蒸发冷却器流动，再由蒸发冷却器流向压缩机，最后由压缩机流向冷凝散热器形成流体循环。

具有空调器的热交换器，在压缩机处于工作状态时空调器具有较高散热能力，在压缩机停止工作时空调器没有散热能力。基于热交换器的散热功能要求压缩机工作时间较长，导致压缩机消耗快，进一步导致了热交换器寿命短，另外压缩机工作时间较长，能耗也较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种热交换器、一种机柜，用于提升热交换效率。

一种热交换器，包括：第一风道300和第二风道400，所述第一风道300与第二风道400相互隔离，第一风道300内设置有第一热交换单元301，第二风道设置有第二热交换单元401；

所述第一热交换单元301包括：第一热管热交换器3011和蒸发冷却器3012；所述第二热交换单元401包括：第二热管热交换器4011和冷凝散热器4012；

所述第一热管热交换器3011的空腔与第二热管热交换器4011的空腔通过第一管道501连接，使得第一热管热交换器3011的空腔与第二热管热交换器4011的空腔之间形成第一封闭环路；

所述蒸发冷却器3012的空腔与冷凝散热器4012的空腔通过第二管路502连接，使得蒸发冷却器3012的空腔与冷凝散热器4012的空腔之间形成第二封闭环路；

所述第一封闭环路和所述成第二封闭环路中具有能够携带热量的流体；

所述热交换器还包括：压缩机5021和第一阀件5024；

所述压缩机5021设置于流体自蒸发冷却器3012向冷凝散热器4012流动流经的第二管路502中，并且所述压缩机5021的入口通过第二管路502与蒸发冷却器3012连接，压缩机5021的出口通过第二管路502与冷凝散热器4012连接；所述第一阀件5024设置于所述压缩机5021的入口与蒸发冷却器3012之间的第二管路502中；

在所述第一热管热交换器3011侧的温度高于第一目标温度时开启所述第一阀件5024，并启动压缩机5021使压缩机5021处于工作状态；在所述第一热管热交换器3011侧的温度低于第二目标温度时关闭所述第一阀件5024，并关闭所述压缩机5021使压缩机5021处于停止工作状态；所述第一目标温度和第二目标温度均低于或等于热源正常工作所需的环境温度，且第一目标温度高于或等于所述第二目标温度。