直接蒸发分体式热管换热器.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210550836.X	申请日：	2012.12.18
公开号：	CN102954548A	公开日：	2013.03.06
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F24F 5/00申请公布日:20130306\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):F24F 5/00申请日:20121218\|\|\|公开
IPC分类号：	F24F5/00; F24F13/30	主分类号：	F24F5/00
申请人：	四川澄观节能环保科技有限公司
发明人：	朱江; 朱建斌; 崔凌浩
地址：	610041 四川省成都市高新区天府大道中段1号203幢1楼8号
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内容摘要

本发明公开了一种直接蒸发分体式热管换热器，包括室内机和室外机，室内机包括室内工质盘管和室内风机，室外机包括室外工质盘管和室外风机，室内工质盘管与室外工质盘管以及两者间的连接工质管共同组成热管系统；室外机还包括湿膜、喷淋器和水箱，湿膜置于室外工质盘管的入风侧，喷淋器置于湿膜的上方，喷淋器的入水口通过水管与水箱的出水口连接。本发明通过将制冷效果接近于传统水制冷方式的直接蒸发式制冷方式应用于热管系统，形成高效的直接蒸发分体式热管，在机房内没有室外风进入，避免了外界空气对室内的空气污染，直接蒸发式制冷后的空气对室外工质盘管高效降温，保证了热管对室内空间的高效制冷和高节能率。

权利要求书

权利要求书一种直接蒸发分体式热管换热器，包括室内机和室外机，所述室内机包括室内工质盘管和室内风机，所述室外机包括室外工质盘管和室外风机，所述室内工质盘管与所述室外工质盘管以及两者间的连接工质管共同组成热管系统；其特征在于：所述室外机还包括湿膜、喷淋器和水箱，所述湿膜置于所述室外工质盘管的入风侧，所述喷淋器置于所述湿膜的上方，所述喷淋器的入水口通过水管与所述水箱的出水口连接。
根据权利要求1所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述水箱的上面开口并置于所述湿膜的下方，所述水箱与所述喷淋器之间设置有循环水泵，所述水箱的出水口通过水管与所述循环水泵的入水口连接，所述循环水泵的出水口通过水管与所述喷淋器的入水口连接。
根据权利要求2所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述循环水泵的出水口安装有三通阀，所述三通阀的其中一个阀口通过水管与所述喷淋器的入水口连接，所述三通阀的其中另一个阀口通过水管与调节阀连接后再通过水管接入所述水箱内。
根据权利要求1、2或3所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述水箱的箱体上部设置有进水管和溢水管，所述水箱的箱体下部设置有排水管，所述排水管上安装有排水阀。
根据权利要求1所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述室外风机置于所述湿膜与所述室外工质盘管之间。
根据权利要求1、2或5所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述湿膜的入风侧设置有空气过滤网。
根据权利要求1所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述直接蒸发分体式热管换热器还包括温/湿度传感器和中央控制器，所述温/湿度传感器为多个并分别设置于所述室内机的入风口、所述室内机的出风口、所述室外机的入风口和所述室外机的出风口，每一个所述温/湿度传感器的信号输出端分别与所述中央控制器的温/湿度检测信号输入端连接。
根据权利要求1或7所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述室外机内安装有用于供电及供电控制的室外配电柜，所述室内机内安装有用于供电及供电控制的室内配电柜。
根据权利要求1所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述热管系统中，所述室内工质盘管为蒸发管，所述室外工质盘管为冷凝管，所述室内工质盘管的上端与所述室外工质盘管的上端通过连接工质管连接，所述室内工质盘管的下端与所述室外工质盘管的下端通过连接工质管连接。

说明书

说明书直接蒸发分体式热管换热器
技术领域
本发明涉及一种用于机房、基站、楼宇温度调节和节能的换热器，尤其涉及一种直接蒸发分体式热管换热器。
背景技术
美国环境保护署（EPA）的报告指出：2006年美国数据中心全年累计消耗610亿度电（61 billion kWh），这一数字相比2000年增加了两倍多。占全美当年总耗电量的1.5%，电费约45亿美元，约等于580万个美国家庭平均用电量。
而在中国，数据中心的能耗同样惊人。据分析数据中心在2009年耗电达到364亿度，大约相当于全国能耗的1%。
在数据中心的总能耗里，IT设备能耗占51%，通风空调系统占到35%，照明及其它能耗占14%。IT设备的能耗往往取决于企业对设备本身的工作负荷需求，除此之外的环境控制系统即通风空调系统占有的能耗比重相当大。可见数据中心环境控制系统的节能优化是整个数据中心节能研究的重要组成部分。
对于数据中心通风空调系统节能的方式有很多，充分利用室外冷源是众多方式中比较有效的一种。而热管换热器与湿膜新风系统（也称为直接蒸发式制冷系统）就是利用室外冷源节能的典型设备。虽然热管换热器与湿膜新风系统的节能效果很好，但是受到地区室外环境的限制因素较多。
目前的湿膜新风系统虽然具有较高的制冷效率，但这种系统有一个明显的缺点，即：需要将经过湿膜冷却、加湿后的空气送入室内，因此，在空气湿度、空气清洁度要求严格的机房中无法应用。
对于传统的热管换热器而言，只有在室内、外有若干摄氏度（一般为5‑8℃以上）的温度差的情况下，才能启动，才能达到节约空调能耗的作用。这决定了传统的热管换热器只有在一年中的非常有限的时间内，当室外温度较低，且室内、外有足够的温度差时才能启动并达到节能的效果；也决定了只有在年平均温度较低的地区（比如：北方地区和西部地区等），才能进行大规模的节能推广和应用，在年平均温度较高的地区（比如：南方地区等），就没有大规模推广和应用的条件。
目前，传统的热管换热器采用的冷却方式分为风冷方式和水冷方式两种：（1）风冷热管系统：即采用室外冷风作为热管制冷的冷源，风冷热管系统的优点是投资少、适用于新、老机房的节能改造，但是，由于风冷却系统的效率较低，导致风冷热管系统的节能量和节能率明显低于水冷热管系统；（2）水冷热管系统：即采用室外温度较低的循环水，作为热管制冷的冷源，水冷热管系统的优点是由于水制冷的效率高，带来的节能量和节能率高于风冷热管系统，但是，由于要建设水循环系统，导致这种水冷热管系统的投资多，而且不适用于老机房的节能改造，只能适用于新机房的节能项目。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种制冷效率高、能效比高、投资少，且又不必建立新的水循环系统，可以广泛适用于新、老机房节能项目的新的制冷方式的直接蒸发分体式热管换热器。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明所述直接蒸发分体式热管换热器包括室内机和室外机，所述室内机包括室内工质盘管和室内风机，所述室外机包括室外工质盘管和室外风机，所述室内工质盘管与所述室外工质盘管以及两者间的连接工质管共同组成热管系统；所述室外机还包括湿膜、喷淋器和水箱，所述湿膜置于所述室外工质盘管的入风侧，所述喷淋器置于所述湿膜的上方，所述喷淋器的入水口通过水管与所述水箱的出水口连接。
运行时，室外空气在室外风机作用下经过湿膜后，其温度在水蒸发过程中得以显著降低，一般能降低5‑10℃，然后再经过室外工质盘管，使室外工质盘管内的气态工质（如氟利昂）成为液态工质，释放的热量被冷风带走；液态工质在其自重的作用下通过连接工质管流到室内工质盘管，在室内工质盘管内，由于室内风机带来的室内空气的温度较高，液态工质由液态转变为气态，同时吸热，室内风机带来的热风温度降低后，由室内风机吹出，降低室内温度；同时，气态工质在汽化过程中体积增大，压力增大，通过连接工质管进入室外工质盘管，进入下一个循环。
作为优选，所述水箱的上面开口并置于所述湿膜的下方，所述水箱与所述喷淋器之间设置有循环水泵，所述水箱的出水口通过水管与所述循环水泵的入水口连接，所述循环水泵的出水口通过水管与所述喷淋器的入水口连接。水箱内的水在室外机内形成循环，经过一段时间后，由于蒸发会使水量减少，所以需要补充一定量的水到水箱中。
所述循环水泵的出水口安装有三通阀，所述三通阀的其中一个阀口通过水管与所述喷淋器的入水口连接，所述三通阀的其中另一个阀口通过水管与调节阀连接后再通过水管接入所述水箱内。通过调节阀可以控制进入喷淋器内的水量。
进一步，所述水箱的箱体上部设置有进水管和溢水管，所述水箱的箱体下部设置有排水管，所述排水管上安装有排水阀。
作为优选，所述室外风机置于所述湿膜与所述室外工质盘管之间。
进一步，所述湿膜的入风侧设置有空气过滤网，以减少空气中的灰尘。
为了便于实现自动控制，所述直接蒸发分体式热管换热器还包括温/湿度传感器和中央控制器，所述温/湿度传感器为多个并分别设置于所述室内机的入风口、所述室内机的出风口、所述室外机的入风口和所述室外机的出风口，每一个所述温/湿度传感器的信号输出端分别与所述中央控制器的温/湿度检测信号输入端连接。
为了便于操作，所述室外机内安装有用于供电及供电控制的室外配电柜，所述室内机内安装有用于供电及供电控制的室内配电柜。
为了便于工质的流动，所述热管系统中，所述室内工质盘管为蒸发管，所述室外工质盘管为冷凝管，所述室内工质盘管的上端与所述室外工质盘管的上端通过连接工质管连接，所述室内工质盘管的下端与所述室外工质盘管的下端通过连接工质管连接。
本发明的有益效果在于：
本发明通过将制冷效果接近于传统水制冷方式的直接蒸发式制冷方式应用于热管系统，形成高效的直接蒸发分体式热管，在机房内没有室外风进入，避免了外界空气对室内的空气污染，并解决了因湿空气进入室内导致室内湿度提高的问题；直接蒸发式制冷后的空气对室外工质盘管高效降温，保证了室内的高效制冷，其能效比高，而且投资少，并延长了热管换热器的运行时间，可广泛适用于新机房建设和老机房节能改造；通过设置温/湿度传感器并由中央控制器集中控制，使本发明所述直接蒸发分体式热管换热器形成自动控制，达到最佳的室内温/湿度控制和节能目的。
更具体地，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器与传统制冷装置相比，分别具有以下优点：
1、与传统的风冷热管系统相比的优点：
（1）延长了热管空调机组在节能状态下的运行时间，一般情况下，能够延长1‑2个月左右的热管节能状态运行时间；
（2）由于提高了热管内外机的温差，可以有效地提高换热效率和节能率；
（3）同时，由于提高了热管内外机的温差，可以有效地提高热管运行的能效比（COP）；
（4）也解决了一些常年室外温度较高的地区（比如广东、福建、海南、广西等）热管空调机组的使用问题。
因此，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器的适用范围及场景远远超过使用传统的风冷热管系统。
2、与传统的水冷热管系统相比的优点：
（1）直接蒸发式热管系统的节能效率远远超过传统的风冷热管系统，已经接近于水冷热管系统，但是，节能改造的成本却较水冷热管系统低相当多；
（2）直接蒸发式热管系统可以适用于新、老机房的节能改造，而水冷热管系统只适用于新机房的节能项目。
因此，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器与传统的水冷热管系统相比，具有更大推广潜力和适用性。
3、与传统直接蒸发式冷气机系统（即湿膜新风系统）相比的优点：
（1）虽然，直接蒸发式冷气机系统都安装有温、湿度传感器来收集机房内温、湿度数据来控制直接蒸发式冷气机的开启和关闭，但是，传统直接蒸发式冷气机在使用过程中，不可避免地会使得机房内空气的湿度得以提高，带来机房的安全隐患；而本发明由于采用的是热管换热技术，通过水帘的湿润空气并不进入机房内部，则完全避免和排除了这一技术上的缺点；
（2）在直接蒸发式冷气机系统中，虽然有湿膜和过滤网的过滤作用（过滤作用太大，则会导致风量和制冷量不足），室外的空气仍然会进入机房内部，可能导致机房清洁度的下降；而在本发明中，室外空气被完全隔绝、屏蔽在机房外，不会导致机房清洁度的下降。
因此，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器比直接蒸发式冷气机系统更适用于对机房环境湿度、清洁度要求严格的核心机房、IDC机房。
附图说明
图1是本发明所述直接蒸发分体式热管换热器的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步具体描述：
如图1所示，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器包括室内机23和室外机12，室内机23包括室内工质盘管10和室内风机25，室外机12包括室外工质盘管11、室外风机28、湿膜4、喷淋器5和水箱14，室外风机28置于湿膜4与室外工质盘管11之间，室内工质盘管10与室外工质盘管11以及两者间的连接工质管共同组成热管系统，所述连接工质管分为内通气态工质的连接工质管21和内通液态工质的连接工质管19，室内工质盘管10为蒸发管，室外工质盘管11为冷凝管，室内工质盘管10的上端与室外工质盘管11的上端通过内通气态工质的连接工质管21连接，室内工质盘管10的下端与室外工质盘管11的下端通过内通液态工质的连接工质管19连接，内通气态工质的连接工质管21的两端和内通液态工质的连接工质管19的两端还分别设置有角阀9；湿膜4置于室外工质盘管11的入风侧，喷淋器5置于湿膜4的上方，喷淋器5的入水口通过水管与水箱14的出水口连接。
如图1所示，在室外机12的细化结构中，水箱14的上面开口并置于湿膜4的下方，水箱14与喷淋器5之间设置有循环水泵16，水箱14的出水口通过水管与循环水泵16的入水口连接，循环水泵16的出水口通过水管与三通阀8的第一阀口连接，三通阀8的第二阀口通过水管6与喷淋器5的入水口连接，三通阀8的第三个阀口通过水管与调节阀15连接后再通过水管接入水箱14内，水箱14的箱体上部设置有进水管13和溢水管17，水箱14的箱体下部设置有排水管，所述排水管上安装有排水阀18；湿膜4的入风侧设置有空气过滤网1；室外机12内安装有用于供电及供电控制的室外配电柜3，室内机23内安装有用于供电及供电控制的室内配电柜27；图中还示出了安装于室内机23上的将控制芯片和显示屏集成于一体的控制模块7。
如图1所示，为了便于实现自动控制，所述直接蒸发分体式热管换热器还包括四个温/湿度传感器2、20、22、26和中央控制器（图中未示出），温/湿度传感器2设置于室外机12的入风口，温/湿度传感器20设置于室外机12的出风口，温/湿度传感器22设置于室内机23的入风口，温/湿度传感器26设置于室内机23的出风口，温/湿度传感器2的信号输出端、温/湿度传感器20的信号输出端、温/湿度传感器22的信号输出端、温/湿度传感器26的信号输出端分别与中央控制器的温/湿度检测信号输入端连接。中央控制器设置于控制模块7内的控制芯片上，便于室内管理者控制。
热管系统由室外工质盘管11、室内工质盘管10和连接工质管共同组成热管系统，运行时，管内有工质（如氟里昂）流动，这些结构为传统常规结构，未在图中示出具体部件。
运行时，室外空气在室外风机28作用下经过湿膜4后，其温度在水蒸发过程中得以显著降低，一般能降低5‑10℃，然后再经过室外工质盘管11，使室外工质盘管11内的气态工质（如氟利昂）成为液态工质，释放的热量被冷风带走；液态工质在其自重作用下通过内通液态工质的连接工质管19流到室内工质盘管10，在室内工质盘管10内，由于室内风机带来的室内空气的温度较高，液态工质由液态转变为气态，同时吸热，室内风机25吹出冷风，降低室内温度；气态工质在汽化过程中体积增大，压力增大，通过内通气态工质的连接工质管21进入室外工质盘管11，进入下一个循环。
直接蒸发分体式热管换热器通过室内机23上的控制模块7控制，方法如下：
（1）当经湿膜4处理过的新风温度与室内空气温度的温差在5℃以上时，开启直接蒸发分体式热管换热器，关闭机房内的空调，机房内部的冷负荷完全由直接蒸发分体式热管换热器提供。
（2）当经湿膜4处理过的新风温度与室内空气温度的温差在5℃以下时，并且满足直接蒸发分体式热管换热器的能效比即COP大于机房空调的COP时，直接蒸发分体式热管换热器与机房空调同时开启，机房内的冷负荷由直接蒸发分体式热管换热器和机房空调共同承担。
（3）当经湿膜4处理过的新风温度与室内空气温度的温差在5℃以下时，并且满足直接蒸发分体式热管换热器的COP小于机房空调的COP时，关闭直接蒸发分体式热管换热器，机房内的冷负荷完全由空调提供。
（4）当室外温度较低时（比如：低于5℃），为了防止喷淋器5和湿膜4结冰，应该关闭循环水泵16和喷淋器5，直接将室外新风送入室外机12的冷凝器11进风口处。
结合图1，室外新风通过湿膜4后实现等焓降温过程，其湿膜4前后进出风温差可以达到5℃~10℃，经湿膜4降温后的新风送入热管换热器的冷凝端即室外工质盘管11的进风口，将循环工质吸收的室内热量带走，排到室外，这样可以有效的延长利用热管换热器进行节能的时间。例如，传统热管系统启动的条件之一是室内外温差达到5℃以上，室内的设计温度值25℃，因此，只有室外温度低于20℃时热管系统才能够启动。但是，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器却可以在室外温度25℃，甚至更高的室外温度情况下（25‑30℃）使用。有效的延长了热管换热器的使用时间。
还需要说明一下，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器根据实际应用可以采用普通分体式、机柜背板分体式或机房吊顶分体式等结构，上述实施例中为普通分体式结构。
最后需要说明一下，本发明所述直接蒸发式分体式热管换热器根据实际应用环境的不同，可以选择将直接蒸发式制冷部件与分体式热管换热器集成为一个整体；也可以选择将直接蒸发式制冷部件与分体式热管换热器分开，用一个风道联结，通过风道将直接蒸发式制冷部件降温后的冷风送入分体式热管换热器。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102954548 A(43)申请公布日 2013.03.06CN102954548A*CN102954548A*(21)申请号 201210550836.X(22)申请日 2012.12.18F24F 5/00(2006.01)F24F 13/30(2006.01)(71)申请人四川澄观节能环保科技有限公司地址 610041 四川省成都市高新区天府大道中段1号203幢1楼8号(72)发明人朱江朱建斌崔凌浩(54) 发明名称直接蒸发分体式热管换热器(57) 摘要本发明公开了一种直接蒸发分体式热管换热器，包括室内机和室外机，室内机包括室内工质盘管和室内风机，室外机包。

2、括室外工质盘管和室外风机，室内工质盘管与室外工质盘管以及两者间的连接工质管共同组成热管系统；室外机还包括湿膜、喷淋器和水箱，湿膜置于室外工质盘管的入风侧，喷淋器置于湿膜的上方，喷淋器的入水口通过水管与水箱的出水口连接。本发明通过将制冷效果接近于传统水制冷方式的直接蒸发式制冷方式应用于热管系统，形成高效的直接蒸发分体式热管，在机房内没有室外风进入，避免了外界空气对室内的空气污染，直接蒸发式制冷后的空气对室外工质盘管高效降温，保证了热管对室内空间的高效制冷和高节能率。(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书5页附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页。

3、说明书 5 页附图 1 页1/1页21.一种直接蒸发分体式热管换热器，包括室内机和室外机，所述室内机包括室内工质盘管和室内风机，所述室外机包括室外工质盘管和室外风机，所述室内工质盘管与所述室外工质盘管以及两者间的连接工质管共同组成热管系统；其特征在于：所述室外机还包括湿膜、喷淋器和水箱，所述湿膜置于所述室外工质盘管的入风侧，所述喷淋器置于所述湿膜的上方，所述喷淋器的入水口通过水管与所述水箱的出水口连接。2.根据权利要求1所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述水箱的上面开口并置于所述湿膜的下方，所述水箱与所述喷淋器之间设置有循环水泵，所述水箱的出水口通过水管与所述循环水泵的入水口连。

4、接，所述循环水泵的出水口通过水管与所述喷淋器的入水口连接。3.根据权利要求2所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述循环水泵的出水口安装有三通阀，所述三通阀的其中一个阀口通过水管与所述喷淋器的入水口连接，所述三通阀的其中另一个阀口通过水管与调节阀连接后再通过水管接入所述水箱内。4.根据权利要求1、2或3所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述水箱的箱体上部设置有进水管和溢水管，所述水箱的箱体下部设置有排水管，所述排水管上安装有排水阀。5.根据权利要求1所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述室外风机置于所述湿膜与所述室外工质盘管之间。6.根据权利要求1、2或5所述的直接。

5、蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述湿膜的入风侧设置有空气过滤网。7.根据权利要求1所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述直接蒸发分体式热管换热器还包括温/湿度传感器和中央控制器，所述温/湿度传感器为多个并分别设置于所述室内机的入风口、所述室内机的出风口、所述室外机的入风口和所述室外机的出风口，每一个所述温/湿度传感器的信号输出端分别与所述中央控制器的温/湿度检测信号输入端连接。8.根据权利要求1或7所述的直接蒸发分体式热管换热器，其特征在于：所述室外机内安装有用于供电及供电控制的室外配电柜，所述室内机内安装有用于供电及供电控制的室内配电柜。9.根据权利要求1所述的直接蒸发分体式热。

6、管换热器，其特征在于：所述热管系统中，所述室内工质盘管为蒸发管，所述室外工质盘管为冷凝管，所述室内工质盘管的上端与所述室外工质盘管的上端通过连接工质管连接，所述室内工质盘管的下端与所述室外工质盘管的下端通过连接工质管连接。权利要求书CN 102954548 A1/5页3直接蒸发分体式热管换热器技术领域0001 本发明涉及一种用于机房、基站、楼宇温度调节和节能的换热器，尤其涉及一种直接蒸发分体式热管换热器。背景技术0002 美国环境保护署（EPA）的报告指出：2006年美国数据中心全年累计消耗610亿度电（61 billion kWh），这一数字相比2000年增加了两倍多。占全美当年总耗。

7、电量的1.5%，电费约45亿美元，约等于580万个美国家庭平均用电量。0003 而在中国，数据中心的能耗同样惊人。据分析数据中心在2009年耗电达到364亿度，大约相当于全国能耗的1%。0004 在数据中心的总能耗里，IT设备能耗占51%，通风空调系统占到35%，照明及其它能耗占14%。IT设备的能耗往往取决于企业对设备本身的工作负荷需求，除此之外的环境控制系统即通风空调系统占有的能耗比重相当大。可见数据中心环境控制系统的节能优化是整个数据中心节能研究的重要组成部分。0005 对于数据中心通风空调系统节能的方式有很多，充分利用室外冷源是众多方式中比较有效的一种。而热管换热器与湿膜新风系统（也称。

8、为直接蒸发式制冷系统）就是利用室外冷源节能的典型设备。虽然热管换热器与湿膜新风系统的节能效果很好，但是受到地区室外环境的限制因素较多。0006 目前的湿膜新风系统虽然具有较高的制冷效率，但这种系统有一个明显的缺点，即：需要将经过湿膜冷却、加湿后的空气送入室内，因此，在空气湿度、空气清洁度要求严格的机房中无法应用。0007 对于传统的热管换热器而言，只有在室内、外有若干摄氏度（一般为5-8以上）的温度差的情况下，才能启动，才能达到节约空调能耗的作用。这决定了传统的热管换热器只有在一年中的非常有限的时间内，当室外温度较低，且室内、外有足够的温度差时才能启动并达到节能的效果；也决定了只有在年平均温度。

9、较低的地区（比如：北方地区和西部地区等），才能进行大规模的节能推广和应用，在年平均温度较高的地区（比如：南方地区等），就没有大规模推广和应用的条件。0008 目前，传统的热管换热器采用的冷却方式分为风冷方式和水冷方式两种：（1）风冷热管系统：即采用室外冷风作为热管制冷的冷源，风冷热管系统的优点是投资少、适用于新、老机房的节能改造，但是，由于风冷却系统的效率较低，导致风冷热管系统的节能量和节能率明显低于水冷热管系统；（2）水冷热管系统：即采用室外温度较低的循环水，作为热管制冷的冷源，水冷热管系统的优点是由于水制冷的效率高，带来的节能量和节能率高于风冷热管系统，但是，由于要建设水循环系统，导致这种。

10、水冷热管系统的投资多，而且不适用于老机房的节能改造，只能适用于新机房的节能项目。发明内容说明书CN 102954548 A2/5页40009 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种制冷效率高、能效比高、投资少，且又不必建立新的水循环系统，可以广泛适用于新、老机房节能项目的新的制冷方式的直接蒸发分体式热管换热器。0010 为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：本发明所述直接蒸发分体式热管换热器包括室内机和室外机，所述室内机包括室内工质盘管和室内风机，所述室外机包括室外工质盘管和室外风机，所述室内工质盘管与所述室外工质盘管以及两者间的连接工质管共同组成热管系统；所述室外机还包括湿膜。

11、、喷淋器和水箱，所述湿膜置于所述室外工质盘管的入风侧，所述喷淋器置于所述湿膜的上方，所述喷淋器的入水口通过水管与所述水箱的出水口连接。0011 运行时，室外空气在室外风机作用下经过湿膜后，其温度在水蒸发过程中得以显著降低，一般能降低5-10，然后再经过室外工质盘管，使室外工质盘管内的气态工质（如氟利昂）成为液态工质，释放的热量被冷风带走；液态工质在其自重的作用下通过连接工质管流到室内工质盘管，在室内工质盘管内，由于室内风机带来的室内空气的温度较高，液态工质由液态转变为气态，同时吸热，室内风机带来的热风温度降低后，由室内风机吹出，降低室内温度；同时，气态工质在汽化过程中体积增大，压力增大，通过连。

12、接工质管进入室外工质盘管，进入下一个循环。0012 作为优选，所述水箱的上面开口并置于所述湿膜的下方，所述水箱与所述喷淋器之间设置有循环水泵，所述水箱的出水口通过水管与所述循环水泵的入水口连接，所述循环水泵的出水口通过水管与所述喷淋器的入水口连接。水箱内的水在室外机内形成循环，经过一段时间后，由于蒸发会使水量减少，所以需要补充一定量的水到水箱中。0013 所述循环水泵的出水口安装有三通阀，所述三通阀的其中一个阀口通过水管与所述喷淋器的入水口连接，所述三通阀的其中另一个阀口通过水管与调节阀连接后再通过水管接入所述水箱内。通过调节阀可以控制进入喷淋器内的水量。0014 进一步，所述水箱的箱体上部设。

13、置有进水管和溢水管，所述水箱的箱体下部设置有排水管，所述排水管上安装有排水阀。0015 作为优选，所述室外风机置于所述湿膜与所述室外工质盘管之间。0016 进一步，所述湿膜的入风侧设置有空气过滤网，以减少空气中的灰尘。0017 为了便于实现自动控制，所述直接蒸发分体式热管换热器还包括温/湿度传感器和中央控制器，所述温/湿度传感器为多个并分别设置于所述室内机的入风口、所述室内机的出风口、所述室外机的入风口和所述室外机的出风口，每一个所述温/湿度传感器的信号输出端分别与所述中央控制器的温/湿度检测信号输入端连接。0018 为了便于操作，所述室外机内安装有用于供电及供电控制的室外配电柜，所述室内机内。

14、安装有用于供电及供电控制的室内配电柜。0019 为了便于工质的流动，所述热管系统中，所述室内工质盘管为蒸发管，所述室外工质盘管为冷凝管，所述室内工质盘管的上端与所述室外工质盘管的上端通过连接工质管连接，所述室内工质盘管的下端与所述室外工质盘管的下端通过连接工质管连接。0020 本发明的有益效果在于：本发明通过将制冷效果接近于传统水制冷方式的直接蒸发式制冷方式应用于热管系统，形成高效的直接蒸发分体式热管，在机房内没有室外风进入，避免了外界空气对室内的说明书CN 102954548 A3/5页5空气污染，并解决了因湿空气进入室内导致室内湿度提高的问题；直接蒸发式制冷后的空气对室外工质盘管高效降。

15、温，保证了室内的高效制冷，其能效比高，而且投资少，并延长了热管换热器的运行时间，可广泛适用于新机房建设和老机房节能改造；通过设置温/湿度传感器并由中央控制器集中控制，使本发明所述直接蒸发分体式热管换热器形成自动控制，达到最佳的室内温/湿度控制和节能目的。0021 更具体地，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器与传统制冷装置相比，分别具有以下优点：1、与传统的风冷热管系统相比的优点：（1）延长了热管空调机组在节能状态下的运行时间，一般情况下，能够延长1-2个月左右的热管节能状态运行时间；（2）由于提高了热管内外机的温差，可以有效地提高换热效率和节能率；（3）同时，由于提高了热管内外机的温差，可以有。

16、效地提高热管运行的能效比（COP）；（4）也解决了一些常年室外温度较高的地区（比如广东、福建、海南、广西等）热管空调机组的使用问题。0022 因此，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器的适用范围及场景远远超过使用传统的风冷热管系统。0023 2、与传统的水冷热管系统相比的优点：（1）直接蒸发式热管系统的节能效率远远超过传统的风冷热管系统，已经接近于水冷热管系统，但是，节能改造的成本却较水冷热管系统低相当多；（2）直接蒸发式热管系统可以适用于新、老机房的节能改造，而水冷热管系统只适用于新机房的节能项目。0024 因此，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器与传统的水冷热管系统相比，具有更大推广潜力和适。

17、用性。0025 3、与传统直接蒸发式冷气机系统（即湿膜新风系统）相比的优点：（1）虽然，直接蒸发式冷气机系统都安装有温、湿度传感器来收集机房内温、湿度数据来控制直接蒸发式冷气机的开启和关闭，但是，传统直接蒸发式冷气机在使用过程中，不可避免地会使得机房内空气的湿度得以提高，带来机房的安全隐患；而本发明由于采用的是热管换热技术，通过水帘的湿润空气并不进入机房内部，则完全避免和排除了这一技术上的缺点；（2）在直接蒸发式冷气机系统中，虽然有湿膜和过滤网的过滤作用（过滤作用太大，则会导致风量和制冷量不足），室外的空气仍然会进入机房内部，可能导致机房清洁度的下降；而在本发明中，室外空气被完全隔绝、屏蔽在机。

18、房外，不会导致机房清洁度的下降。0026 因此，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器比直接蒸发式冷气机系统更适用于对机房环境湿度、清洁度要求严格的核心机房、IDC机房。附图说明0027 图1是本发明所述直接蒸发分体式热管换热器的整体结构示意图。具体实施方式说明书CN 102954548 A4/5页60028 下面结合附图对本发明作进一步具体描述：如图1所示，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器包括室内机23和室外机12，室内机23包括室内工质盘管10和室内风机25，室外机12包括室外工质盘管11、室外风机28、湿膜4、喷淋器5和水箱14，室外风机28置于湿膜4与室外工质盘管11之间，室内工质盘。

19、管10与室外工质盘管11以及两者间的连接工质管共同组成热管系统，所述连接工质管分为内通气态工质的连接工质管21和内通液态工质的连接工质管19，室内工质盘管10为蒸发管，室外工质盘管11为冷凝管，室内工质盘管10的上端与室外工质盘管11的上端通过内通气态工质的连接工质管21连接，室内工质盘管10的下端与室外工质盘管11的下端通过内通液态工质的连接工质管19连接，内通气态工质的连接工质管21的两端和内通液态工质的连接工质管19的两端还分别设置有角阀9；湿膜4置于室外工质盘管11的入风侧，喷淋器5置于湿膜4的上方，喷淋器5的入水口通过水管与水箱14的出水口连接。0029 如图1所示，在室外机12的细。

20、化结构中，水箱14的上面开口并置于湿膜4的下方，水箱14与喷淋器5之间设置有循环水泵16，水箱14的出水口通过水管与循环水泵16的入水口连接，循环水泵16的出水口通过水管与三通阀8的第一阀口连接，三通阀8的第二阀口通过水管6与喷淋器5的入水口连接，三通阀8的第三个阀口通过水管与调节阀15连接后再通过水管接入水箱14内，水箱14的箱体上部设置有进水管13和溢水管17，水箱14的箱体下部设置有排水管，所述排水管上安装有排水阀18；湿膜4的入风侧设置有空气过滤网1；室外机12内安装有用于供电及供电控制的室外配电柜3，室内机23内安装有用于供电及供电控制的室内配电柜27；图中还示出了安装于室内机23上。

21、的将控制芯片和显示屏集成于一体的控制模块7。0030 如图1所示，为了便于实现自动控制，所述直接蒸发分体式热管换热器还包括四个温/湿度传感器2、20、22、26和中央控制器（图中未示出），温/湿度传感器2设置于室外机12的入风口，温/湿度传感器20设置于室外机12的出风口，温/湿度传感器22设置于室内机23的入风口，温/湿度传感器26设置于室内机23的出风口，温/湿度传感器2的信号输出端、温/湿度传感器20的信号输出端、温/湿度传感器22的信号输出端、温/湿度传感器26的信号输出端分别与中央控制器的温/湿度检测信号输入端连接。中央控制器设置于控制模块7内的控制芯片上，便于室内管理者控制。003。

22、1 热管系统由室外工质盘管11、室内工质盘管10和连接工质管共同组成热管系统，运行时，管内有工质（如氟里昂）流动，这些结构为传统常规结构，未在图中示出具体部件。0032 运行时，室外空气在室外风机28作用下经过湿膜4后，其温度在水蒸发过程中得以显著降低，一般能降低5-10，然后再经过室外工质盘管11，使室外工质盘管11内的气态工质（如氟利昂）成为液态工质，释放的热量被冷风带走；液态工质在其自重作用下通过内通液态工质的连接工质管19流到室内工质盘管10，在室内工质盘管10内，由于室内风机带来的室内空气的温度较高，液态工质由液态转变为气态，同时吸热，室内风机25吹出冷风，降低室内温度；气态工质在汽。

23、化过程中体积增大，压力增大，通过内通气态工质的连接工质管21进入室外工质盘管11，进入下一个循环。0033 直接蒸发分体式热管换热器通过室内机23上的控制模块7控制，方法如下：（1）当经湿膜4处理过的新风温度与室内空气温度的温差在5以上时，开启直接蒸发分体式热管换热器，关闭机房内的空调，机房内部的冷负荷完全由直接蒸发分体式热管换说明书CN 102954548 A5/5页7热器提供。0034 （2）当经湿膜4处理过的新风温度与室内空气温度的温差在5以下时，并且满足直接蒸发分体式热管换热器的能效比即COP大于机房空调的COP时，直接蒸发分体式热管换热器与机房空调同时开启，机房内的冷负荷由直接蒸。

24、发分体式热管换热器和机房空调共同承担。0035 （3）当经湿膜4处理过的新风温度与室内空气温度的温差在5以下时，并且满足直接蒸发分体式热管换热器的COP小于机房空调的COP时，关闭直接蒸发分体式热管换热器，机房内的冷负荷完全由空调提供。0036 （4）当室外温度较低时（比如：低于5），为了防止喷淋器5和湿膜4结冰，应该关闭循环水泵16和喷淋器5，直接将室外新风送入室外机12的冷凝器11进风口处。0037 结合图1，室外新风通过湿膜4后实现等焓降温过程，其湿膜4前后进出风温差可以达到510，经湿膜4降温后的新风送入热管换热器的冷凝端即室外工质盘管11的进风口，将循环工质吸收的室内热量带走，排到室。

25、外，这样可以有效的延长利用热管换热器进行节能的时间。例如，传统热管系统启动的条件之一是室内外温差达到5以上，室内的设计温度值25，因此，只有室外温度低于20时热管系统才能够启动。但是，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器却可以在室外温度25，甚至更高的室外温度情况下（25-30）使用。有效的延长了热管换热器的使用时间。0038 还需要说明一下，本发明所述直接蒸发分体式热管换热器根据实际应用可以采用普通分体式、机柜背板分体式或机房吊顶分体式等结构，上述实施例中为普通分体式结构。0039 最后需要说明一下，本发明所述直接蒸发式分体式热管换热器根据实际应用环境的不同，可以选择将直接蒸发式制冷部件与分体式热管换热器集成为一个整体；也可以选择将直接蒸发式制冷部件与分体式热管换热器分开，用一个风道联结，通过风道将直接蒸发式制冷部件降温后的冷风送入分体式热管换热器。说明书CN 102954548 A1/1页8图1说明书附图CN 102954548 A。

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