CN100488344C - 使用具有除湿功能的过滤器的冷却装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于将包括安装在户外的电子装置的设备内部冷却和除湿的冷却装置。冷却装置具有用于除去外部空气中水分的一对除湿部分。除湿部分具有过滤构件并分别布置在装置壳体的露天空气进气侧和排气侧处。当壳体中的空气由风扇的通风达到湿度饱和状态时,风扇在相反方向上旋转以相对于被除湿的区域改变通风方向。结果,存储在除湿材料内部的水分由于受到被生热体加热和干燥的废气而被排放到外部,并且除湿材料的水分吸收能力得到了恢复。
Description
技术领域
本发明涉及用于将诸如安装在户外的电子设备的设备内部冷却和除湿的冷却装置。
背景技术
传统上,作为冷却安装在户外的电子设备的装置,已经使用空调或者热交换机。它们提供了在露天空气可以到达设备内部的空气之前完全拦截它的优点,和以洁净空气冷却设备内部的好处。但是,它们具有需要动力来驱动空调的缺点。此外,存在通过使用作为过滤构件的过滤器将露天空气引入设备中的冷却装置。但是,该装置存在的问题是过滤器仅除去尘土并将外部水分直接带入设备中,由此腐蚀安装在装置内的电路部件等。
在日本专利文献JP—A—4—294597中公开了通过减小电子设备内的湿度来防止露水凝结的一种现有技术。
图1示出了上述专利文献中说明的用于电子设备的传统冷却装置。传统装置连接到电子设备并通过使用冷却风扇来冷却电子设备的内部以减小设备内的湿度。
如图1所示,用于电子设备32的冷却装置在装置主体的进气侧包括水分吸收管道34,其冷却由电子设备31内的部件产生的热,吸收管道34填充有可逆水分吸收剂35,其具有在高于预定温度的温度下排出所吸收水分的可逆特性。通道开关管道36、挡板37和冷却风扇33设置在水分吸收管道34的排气侧处。挡板37设计成与电子设备31的电源的接通和断开同步地打开和关闭。
当电子设备31的电源接通时,挡板37被打开并且排气通道L由此被打开,使得由于电子设备31中的部件产生的热引起的热空气被冷却风扇33的旋转所吸引。此时,可逆水分吸收剂35在高于预定温度的温度下被干燥并再生。当电源断开时,排气通道L被挡板37阻塞,防止露天空气进入电子设备31,并使得已经再生和活化的水分吸收剂35从设备中的残余空气吸收水分。这导致防止电子设备31中的露水凝结。
尽管有其中电子设备内的湿度被减小以防止露水凝结的构造,但上述传统装置存在这样的问题,即因为其利用在高于预定温度的温度下被干燥和再生的可逆水分吸收剂,所以当电子设备内的温度由于冷却而没有超过预定温度时,可逆水分吸收剂不能被干燥和再生,并且湿度由此增大。用于干燥和再生可逆水分吸收剂而反复接通和断开电源(这涉及设备最重要的操作)导致设备可操作性的问题,并使得挡板的频繁开/关操作成为必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷却装置,其能够与设备的电源是否接通或断开无关地恢复除湿材料的除湿能力同时防止电子设备的腐蚀。
为了实现此目的,根据本发明的一种用于电子设备的冷却装置包括:一组除湿装置,分别布置在所述电子设备的壳体的露天空气进气侧和排气侧处,所述壳体容纳需要在所述壳体内被冷却的生热元件,所述除湿装置具有用于从所述露天空气除去水分的过滤构件;风扇,其布置在布置在进气侧处的所述除湿装置和布置在排气侧处的所述除湿装置之间,使得其与布置在排气侧处的所述除湿装置的所述过滤构件相对以将所述露天空气引入所述壳体中,来冷却所述生热元件,和除湿功能恢复装置,用于在所述壳体中的空气水分饱和时通过反转所述风扇的旋转方向来恢复所述除湿装置的除湿能力,其中,所述除湿功能恢复装置包括用于检测每个所述除湿装置的湿度的湿度传感器,和用于在所述湿度传感器检测到所述空气湿度饱和时反转所述风扇的旋转方向以改变向着布置在所述壳体的排气侧处的所述除湿装置的空气流动方向的控制装置。
当壳体中的空气由从风扇鼓入的空气而湿度饱和时,风扇的旋转方向被反转以由此改变向着除湿部分的空气鼓入方向。由此,用作除湿装置的除湿材料接收来自生热元件的热和干燥的废气,并将累积在材料内的水分排出到外部,由此恢复除湿材料的水分吸收能力,而与设备的电源是接通还是断开无关。这避免了由于水分吸收而更换除湿材料的需要。
此外,通过改变向着除湿装置的空气流动方向并将除去了尘土和水分的洁净空气引入壳体内部使得壳体内部被恒定地冷却,与热交换器或空气相比可以减小本装置中的功率消耗。
因为当露天空气直接引入装置中以冷却设备时其被除湿,所以本发明的冷却装置还具有抗腐蚀功能。
附图说明
图1是示出了用于电子设备的传统冷却装置的结构的主视图;
图2是剖视图,示出了根据本发明实施例的用于电子设备的冷却装置的结构,和在除湿材料的水分吸收能力饱和前露天空气的空气流动方向;和
图3是剖视图,示出了在用于图1的电子设备的冷却装置中,当除湿材料的水分吸收能力饱和时露天空气的流动方向。
具体实施方式
如图2所示,根据本发明用于电子设备的冷却装置包括过滤器2、风扇3、过滤器4和控制器5。
壳体1是安装在户外的电子设备的机壳。安装在壳体1内的是子机架11,其中安装需要被冷却的电子设备中的生热元件(未示出)。过滤器2具有除湿功能,并且设置在电子设备的壳体1的前部上,即在露天空气进气侧处。过滤器4也具有除湿功能,并且设置在壳体1的后部上,即在排气侧处,其与过滤器2相对于壳体1对称。安装在过滤器2内的是用于去除尘土的过滤材料21a和用于从露天空气去除水分的除湿材料22a。类似地,安装在过滤器4内的是用于去除尘土的过滤材料21b和用于从露天空气去除水分的除湿材料22b。过滤材料21a、21b相对于壳体1对称地布置,并且由此除湿材料22a、22b相对于壳体1对称地布置。湿度传感器23a和23b分别设置在除湿材料22a、22b内部。在高于预定温度的温度下将累积的水分排出到外部的物质(例如硅胶)可以被用作除湿材料22a、22b。风扇3设置在子机架11的后部,并用来将露天空气鼓入电子设备内部。通过风扇3在正常方向上的旋转,使得用于冷却的露天空气如箭头A所示地穿过过滤器2、子机架11和过滤器4,将壳体1内产生的热散发到其外部(图2)。控制器5基于来自湿度传感器23a、23b的信号控制风扇3的驱动及其旋转方向(正常方向/相反方向)。
现在将说明本实施例的用于电子设备的冷却装置的操作。
安装在壳体1的子机架11内的生热元件通过电子设备的操作产生热。此时,风扇3在正常方向上旋转,使得来自壳体1外部的用于冷却的露天空气如箭头A所示地穿过前侧的过滤器2的过滤材料21a以除去尘土,并进一步穿过除湿材料22a以由此减小湿度(图2)。已经除去尘土和水分的洁净空气传送由生热元件产生的热,并通过后侧的过滤器4将热散发到外部。
当过滤器2内的除湿材料22a由于上述重复的操作而被水分饱和并失去其水分吸收能力时,由设置在过滤器2内部的湿度传感器23a检测到此饱和。当由湿度传感器23a检测到饱和时,风扇3通过控制器5的控制开始在相反方向上旋转。结果,在与当风扇3在正常方向上旋转时的方向相反的方向上(即如箭头B所示的方向上)通过后侧处的过滤器4吸入的露天空气穿过过滤材料21b和水分吸收材料22b以从露天空气除去尘土和水分,并且露天空气进一步穿过子机架11和过滤器2,由此维持冷却能力(图3)。此时,在过滤器2侧处的饱和除湿材料22a接收热并由此将材料内累积的水分排出到外部。结果,恢复了除湿材料22a的水分吸收能力。
当在风扇3的反向旋转其间湿度检测器23b检测到在过滤器4侧处的水分吸收材料22b的饱和并由此检测到其失去水分吸收能力时,风扇3通过控制器5的控制开始在正常方向上旋转,由此通过在图2中箭头A方向上流动的空气恢复在过滤器4侧处的水分吸收材料22b的水分吸收能力。
每次过滤器2中的水分吸收材料22a或过滤器4中的水分吸收材料22b水分饱和时,接着以相同方式重复反转风扇3的旋转方向以由此恢复除湿材料22a、22b的除湿能力的操作。除湿材料22a、22b由此自动地恢复其除湿能力,这消除了由于水分吸收而更换除湿材料22a、22b的需要。
根据本实施例,防止了电子设备中的露水凝结以由此表现出抗腐蚀能力,并且在半永久性基础上维持了冷却能力而无需更换除湿材料。
虽然本实施例举例说明了电子设备安装在户外的情况,但应当注意到本发明不限于此,并且可以被应用到包括生热元件并要求被冷却和除湿的其他设备和装置。
Claims (4)
1.一种用于电子设备的冷却装置,包括:
一组除湿装置,分别布置在所述电子设备的壳体的露天空气进气侧和排气侧处,所述壳体容纳需要在所述壳体内被冷却的生热元件,所述除湿装置具有用于从所述露天空气除去水分的过滤构件,
风扇,其布置在布置在进气侧处的所述除湿装置和布置在排气侧处的所述除湿装置之间,使得其与布置在排气测处的所述除湿装置的所述过滤构件相对以将所述露天空气引入所述壳体中,来冷却所述生热元件,和
除湿功能恢复装置,用于在所述壳体中的空气湿度饱和时通过反转所述风扇的旋转方向来恢复所述除湿装置的除湿能力,
其中,所述除湿功能恢复装置包括用于检测每个所述除湿装置的湿度的湿度传感器,和用于在所述湿度传感器检测到所述空气湿度饱和时反转所述风扇的旋转方向以改变向着布置在所述壳体的排气侧处的所述除湿装置的空气流动方向的控制装置。
2.如权利要求1所述的冷却装置,其中所述除湿装置包括硅胶。
3.如权利要求1所述的冷却装置,其中所述一组除湿装置中的所述过滤构件和容纳在所述过滤构件中的除湿材料分别相对于所述壳体对称地布置。
4.一种具有如权利要求1所述的冷却装置的安装在户外的电子设备。
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Granted publication date: 20090513 Termination date: 20120304 |