CN101291574A - 一种对机柜内的插箱进行散热的方法及导风装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对机柜内的插箱进行散热的方法，多个所述的插箱自下而上地安装在所述机柜中；其特征在于，将至少两路用于散热的气流分别引入到插箱内，其中，在两个相邻的插箱之间将经过部分插箱内部后的一路气流引出到机柜外部并且该气流不再经过其他插箱，将所述至少两路用于散热的气流中的一路气流引入到需要散热的另一部分插箱内部，并且引出到机柜外部的气流与引入机柜的气流形成交叉并相互隔离。这样，便在一定程度上减少了机柜中沿气流方向上的热量叠加，令机柜中的多个插箱均得到有效的散热。本发明同时公开了一种导风装置和一种通信装置。

Description

一种对机柜内的插箱进行散热的方法及导风装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种对机柜内的插箱进行散热的方法及导风装置。

背景技术

目前，插箱是通信设备的基本整机形态，参阅图1A所示，电路板1是插箱2的基本组成单元，电路板1插入插箱2中与母板连接以获得电源，并实现与插箱2中其他电路板1的通信；而将多个插箱2(至少两个)安装在同一机柜中便形成了更高规格更完整的机柜级通信设备，例如，参阅图1B所示，将三个插箱2自下而上地安装到一个立式机柜3中便形成了机柜级通信设备。

由于插箱2中的电路板1上带有各种电子发热器件，因此，在通信设备工作时，需要将冷却气流传送到机柜3中，使冷却气流流过各个插箱2，以给其中各电路板1上的发热器件散热，从而保证机柜级通信设备能够正常工作，同时也延长了机柜级通信设备的使用寿命。

参阅图1B所示，在实际应用中，当机柜级通信设备所用机柜3为小型机柜时(例如，300深ETSI电信机柜)，需要将该机柜3靠墙安装，并且在该机柜3的左右会并列放置其他机柜3，这样就限制了传送至机柜3的冷却气流只能从机柜的前部、底部和顶部这几个位置进出。一般情况下，这种小型机柜的冷却气流都是自下而上地流动，即从机柜3的前部或底部导入并从机柜3的顶部导出；沿气流流动的方向，气流上游的插箱的热量将被带到下游，从而使处在气流下游位置的插箱的温度升高，越接近出风侧插箱的温度越高，很容易超过允许的最高温度(约70摄氏度)，这样便影响了插箱中电路板上的电子器件的传输性能，使插箱不能正常工作。

针对上述问题，现有技术中也提出了两种解决方案。

参阅图2A所示，第一种解决方案为：将冷却气流从机柜3的前部导入并从机柜3的顶部和底部导出。在第一种方案中，导入的冷却气流被分为两路，并分别向下给第一插箱4散热，以及向上给第二插箱5和第三插箱6散热，这样，被分为两路的冷却气流便不会将处于机柜3底部的第一插箱4的热量带到第三插箱6处，从而第三插箱6也不会因为温度过高而出现散热困难的情况。但是，所述第一种方案却存在不足之处，如图2A所示，由于第一插箱4需要向下排风，而第二插箱5和第三插箱6需要向上排风，那么当第一插箱4、第二插箱5和第三插箱6的设备结构完全相同时，很难在同一机柜中实现所述第一方案。

参阅图2B所示，第二种解决方案为：将冷却气流从机柜3的前部和底部导入并从机柜3的前部和顶部导出。在第二种解决方案中，第一插箱4、第二插箱5和第三插箱6之间设置有隔板7，那么经过第一插箱4和第二插箱5的冷却气流便只能从设置在机柜3前部的出风口8导出到机柜3的外部，这在一定程度上避免了冷却气流将第一插箱4和第二插箱5的热量带到第三插箱6处，从而使第三插箱6的散热情况得到改善。但是，所述第二种方案也存在不足之处，如图2B所示，由于设置在机柜3前部的出风口8和入风口9的距离太近，显然，从第一插箱4的出风口8导出的冷却气流不可避免地被第二插箱5的入风口9吸入，而从第二插箱5的出风口10导出的冷却气流同样不可避免地被第三插箱6的入风口11吸入，这样，第一插箱4和第二插箱5的热量仍会被带到第三插箱6处，从而使第三插箱6的散热能力受到影响。

发明内容

本发明实施例提供一种对机柜内的插箱进行散热的方法及导风装置，提高了机柜级通信设备中插箱的散热效果。

一种对机柜内的插箱进行散热的方法：

多个所述的插箱自下而上地安装在所述机柜中，将至少两路用于散热的气流分别引入到插箱内，其中，在两个相邻的插箱之间将经过部分插箱内部的一路气流引出到机柜外部并且该气流不再经过其他插箱，将所述至少两路用于散热的气流中的一路气流引入到需要散热的另一部分插箱内部，并且引出到机柜外部的气流与引入机柜的气流形成交叉并相互隔离。

一种导风装置，包括：

框体；

第一风道，所述第一风道设置在所述框体内部，该第一风道的入风口和出风口分别位于所述框体的两侧；

第二风道，所述第二风道设置在所述框体内部，且与第一风道形成交叉并相互隔离，该第二风道的出风口与所述第一风道的入风口分别位于所述框体的相对的两侧。

一种通信装置，包括机柜和至少两个插箱，所述插箱自下而上地安装在所述机柜中，其中，在至少两个相邻的插箱之间设置导风装置；该导风装置包括：

框体；

第一风道，所述第一风道设置在所述框体内部，该第一风道的入风口和出风口分别位于所述框体的两侧；

第二风道，所述第二风道设置在所述框体内部，且与第一风道形成交叉并相互隔离，该第二风道的出风口与所述第一风道的入风口分别位于所述框体的相对的两侧；

其中，通过其中一个风道将经过部分插箱后的气流引出到机柜外部且该气流不再经过其他插箱内部，通过另一个风道将未经过任何插箱的气流引入到需要散热的另一部分插箱内。

本发明实施例通过将至少两路用于散热的气流分别引入到插箱内，并在两个相邻的插箱之间将经过部分插箱后的一路气流引出到机柜外部，使该气流不再经过其他插箱，这样，便在气流流动方向上控制了插箱的热量叠加，使机柜中的多个插箱的温度都不会超过允许的最高温度，从而保证机柜级通信设备能够正常工作，同时也延长了机柜级通信设备的使用寿命。

附图说明

图1A为现有技术下机柜级通信装置中的插箱和电路板示意图；

图1B为现有技术下第一种机柜级通信装置结构示意图；

图2A为现有技术下第二种机柜级通信装置结构示意图；

图2B为现有技术下第三种机柜级通信装置结构示意图；

图3A-图3D为本发明实施例中第一种导风装置结构示意图；

图4为本发明实施例中第一种机柜级通信装置结构示意图；

图5为本发明实施例中第二种机柜级通信装置结构示意图；

图6A为本发明实施例中第三种机柜级通信装置结构示意图；

图6B为本发明实施例中第二种导风装置结构示意图；

图7A为本发明实施例中第四种机柜级通信装置结构示意图；

图7B为本发明实施例中第三种导风装置结构示意图。

具体实施方式

对于在机柜中自下而上地安装多个插箱并对插箱内部件进行散热的场景，本实施例将用于散热的气流分为两路或两路以上气流分别引入到插箱内，其中，在两个相邻的插箱之间将经过部分插箱后的一路气流引出到机柜外部，将所述两路或两路以上气流中的至少一路气流引入到需要散热的另一部分插箱内，并且引出到机柜外部的气流与引入机柜的气流相互隔离。

本发明实施例中，通过在机柜内的相邻插箱之间设置导风装置将经过部分插箱后的一路气流引出到机柜外部和将一路气流引入到需要散热的另一部分插箱内。所述导风装置设置方式有多种，例如，在一个具体实例中导风装置与插箱相互独立并设置在两个插箱之间；在另一个具体实例中，导风装置作为插箱的一部分，在两个插箱重叠时该导风装置位于两个插箱之间。

在一个实施例中，导风装置的结构如图3A所示，该导风装置具有一个框体13，设置在框体13内的第一风道(如图3A中虚线部分所示)和第二风道(如图3A中实线部分所示)，所述第一风道和所述第二风道相互隔离。参阅图3B所示，第一风道的入风口141与第二风道的出风口152分别位于框体13的相对的两个侧面上，第二风道的入风口151与第一风道出风口142位于框体13的同一侧面上。如图3B所示，框体13内的第一风道由多个圆筒状的气流通道16A组成，该多个气流通道16A彼此之间间隔一定的空隙，所述空隙构成了第二风道。参阅图3C，框体13内部的多个气流通道16B亦可以设置为风嘴状，可达到同样的散热效果。

本实施例中，参阅图3D所示，框体13上第一风道的入风口141所在的侧面17设置为一斜面，以减小风阻，以及在第一风道的出风口142和第二风道的入风口151之间设置隔板18，以隔离所述第一风道和第二风道。

下面以在机柜级通信装置中的相邻两个插箱间设置所述导风装置为例进行详细说明。

参阅图4所示，在机柜3中自下而上地安装有第一插箱4和第二插箱5，在第一插箱4和第二插箱5之间安装导风装置12，该导风装置12与第一插箱4及第二插箱5是相互独立的实体。如图4所示，在机柜中的插箱工作时，第一路冷却气流由机柜3的底部导入至第一插箱4的内部，在对第一插箱4中的电路板进行冷却处理后，所述第一路冷却气流由导风装置12中的第一风道导出至第一插箱的外部，并从机柜3的顶部排出；同时，第二路冷却气流由机柜3的前部经导风装置12中的第二风道导入至第二插箱5的内部，在对第二插箱5中的电路板进行冷却处理后，所述第二路冷却气流也从机柜3的顶部排出。

由于导风装置12上设置了隔板18，当导风装置12安装在机柜3中时，该隔板18与机柜3的内壁相贴合，起到了隔离第一风道和第二风道的作用，因此，当所述第一路冷却气流由所述第一风道导出时，便不会与从所述第二风道导入的所述第二路冷却气流相混合，从而第一插箱4的热量也不会被传送至第二插箱5，这样该第二插箱5便可以得到理想的散热效果。

参阅图5所示，在机柜3中自下而上地安装有第一插箱4、第二插箱5和第三插箱6，且所述三个插箱的功耗较小，其中，第一插箱4上安装有导风装置12，当第一插箱4安装至机柜3中时，该导风装置12位于第一插箱4和第二插箱5之间。如图5所示，在机柜中的插箱工作时，第一路冷却气流从机柜3的底部导入至第一插箱4的内部，该第一路冷却气流在对第一插箱4中的电路板进行冷却处理后，由导风装置12中的第一风道导出至第一插箱4的外部，并从机柜3的顶部排出；同时，第二路冷却气流从机柜3的前部由导风装置12中的第二风道先后导入至第二插箱5和第三插箱6的内部，并在对第二插箱5和第二插箱6中的电路板进行冷却处理后，由机柜3的顶部排出。

本实施例中，由于第二插箱5和第二插箱6的功耗较小，因此，只要保证第一插箱4的热量不被传送至第三插箱6的内部，那么即使第二插箱5的热量被传送至第二插箱6的内部也不会影响第二插箱6的散热效果；当然，也可以将导风装置12设置在第二插箱5和第三插箱6之间，这样，第一插箱4和第二插箱5的热量将都不会被传送至第三插箱6，那么第三插箱6便可以得到更理想的散热效果。

参阅图6A和6B所示，在机柜3中自下而上地安装有第一插箱4、第二插箱5和第三插箱6，且所述三个插箱的功耗较大，即任意两个插箱的热量都不能有所叠加，其中，在第一插箱4和第二插箱5之间设置导风装置19，以及在第二插箱5和第三插箱6之间设置导风装置12，如图6B所示，相较于图3A中的导风装置12，导风装置19在第一风道(如图6B中虚线部分所示)的出风口142的与隔板18相对的一侧设置有隔板20。

如图6A所示，隔板20将由导风装置19中的第一风道(如图6A中导风装置19内部虚线部分所示)导出的经过第一插箱4内部的第一路冷却气流导出至机柜3的外部，同时，导风装置19中的第二风道(如图6A中导风装置19内部实线部分所示)将第二路冷却气流导入至第二插箱5的内部，所述第二路冷却气流在对第二插箱5中的电子器件进行冷却处理后，由导风装置12的第一风道(如图6A中导风装置12内部实线部分所示)导出至第二插箱5的外部，并从机柜3的顶部排出；以及导风装置12将第三路冷却气流由自身的第二风道(如图6A中导风装置12内部虚线部分所示)导入至第三插箱6的内部，所述第三路冷却气流在对第三插箱6中的电子器件进行冷却处理后，由机柜3的顶部排出；如图6A所示，为了避免导风装置19中的第二风道在导入所述第二路冷却气流时携带有所述经过第一插箱4内部的第一路冷却气流的热量，可以将隔板18的长度作适当延长以起到一定的隔离作用。这样，沿气流流动方向，第一插箱4、第二插箱5和第三插箱6的热量便不会彼此叠加，所述三个插箱均能得到最理想的散热效果。

在上述实施例中，根据实际需要也可以在第二插箱5和第三插箱6之间设置导风装置19，将所述第二路冷却空气由机柜3的前部排出。

参阅图7A和图7B所示，在机柜3中自下而上地安装有第一插箱4、第二插箱5和第三插箱6，所述且机柜3和所述三个插箱之间的间距较大，其中，在第一插箱4和第二插箱5之间设置导风装置21，如图6B所示，相较于图3A中的导风装置12，导风装置21中的第一风道的入风口221与第二风道的出风口232分别位于框体13的相对的两个侧面上，所述第二风道的入风口231与第一风道的入风口221位于框体13的同一侧面上，以及所述第二风道的出风口232与第一风道的出风口222位于框体13的同一侧面上；在第一风道的出风口222和第二风道的入风口231之间设置有隔板18，该隔板18与框体13相连接，以起到隔离所述第一风道和第二风道的作用。

参阅图7A所示，由机柜3底部导入的冷却空气被分为两路，其中，第一路冷却空气由机柜3的底部导入至第一插箱4的内部，在对第一插箱4中的电路板进行冷却处理后，所述第一路冷却气流由导风装置21中的第一风道导出至第一插箱的外部，并从机柜3的顶部排出；同时，由机柜3底部导入的第二路冷却气流经导风装置21中的第二风道先后导入至第二插箱5和第三插箱6的内部，在对第二插箱5和第三插箱6中的电路板进行冷却处理后，所述第二路冷却气流也从机柜3的顶部排出。

在上述实施例中，根据实际需要也可以在第二插箱5和第三插箱6之间设置导风装置21，使第三插箱6得到更为理想的散热效果。

在实际应用中，在机柜中自上而下地安装有三个以上的插箱时，可以根据实际情况(如插箱的功耗、机柜的结构等)确定设置导风装置的数量。设置多个导风装置时，可以从前述导风装置12、导风装置19或导风装置21中选择一种，也可以选择两种或三种，以提高机柜中的插箱的散热能力。

本发明实施例通过将至少两路用于散热的气流分别引入到插箱内，并在两个相邻的插箱之间将经过部分插箱后的一路气流引出到机柜外部，使该气流不再经过其他插箱，这样，便在气流流动方向上控制了插箱的热量叠加，使机柜中的多个插箱的温度都不会超过允许的最高温度，从而保证机柜级通信设备能够正常工作，同时也延长了机柜级通信设备的使用寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本发明中的实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明实施例中的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明中的实施例也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (22)

1、一种对机柜内的插箱进行散热的方法，多个所述的插箱自下而上地安装在所述机柜中；其特征在于，将至少两路用于散热的气流分别引入到插箱内，其中，在两个相邻的插箱之间将经过部分插箱内部的一路气流引出到机柜外部并且该气流不再经过其他插箱，将所述至少两路用于散热的气流中的一路气流引入到需要散热的另一部分插箱内部，并且引出到机柜外部的气流与引入机柜的气流形成交叉并相互隔离。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，将经过部分插箱内部的气流由所述机柜的侧面导出至该机柜的外部，或/和由所述机柜的顶部导出至该机柜的外部。

3、一种导风装置，其特征在于，包括：

框体；

第一风道，所述第一风道设置在所述框体内部，该第一风道的入风口和出风口分别位于所述框体的两侧；

第二风道，所述第二风道设置在所述框体内部，且与第一风道形成交叉并相互隔离，该第二风道的出风口与所述第一风道的入风口分别位于所述框体的相对的两侧。

4、如权利要求3所述的导风装置，其特征在于，还包括：

第一隔板，设置在所述第一风道的出风口和所述第二风道的入风口之间。

5、如权利要求4所述的导风装置，其特征在于，所述第二风道的入风口和所述第一风道的出风口位于所述框体的同一侧。

6、如权利要求5所述的导风装置，其特征在于，还包括：

第二隔板，设置在所述第一风道的出风口的与所述第一隔板相对一侧。

7、如权利要求4所述的导风装置，其特征在于，所述第一风道的入风口和出风口分别位于所述框体的相对的两侧，且所述第二风道的入风口和出风口分别位于所述框体的相对的两侧。

8、如权利要求3所述的导风装置，其特征在于，设置所述第一风道的入风口的侧面为一斜面。

9、如权利要求3-8任一项所述的导风装置，其特征在于，所述第一风道由多个气流通道组成，所述多个气流通道之间间隔一定的空隙，该空隙构成所述第二风道。

10、如权利要求9所述的导风装置，其特征在于，所述多个气流通道为圆筒状或者为风嘴状。

11、一种通信装置，包括机柜和至少两个插箱，所述插箱自下而上地安装在所述机柜中，其特征在于，在至少两个相邻的插箱之间设置导风装置；该导风装置包括：

框体；

第一风道，所述第一风道设置在所述框体内部，该第一风道的入风口和出风口分别位于所述框体的两侧；

第二风道，所述第二风道设置在所述框体内部，且与第一风道形成交叉并相互隔离，该第二风道的出风口与所述第一风道的入风口分别位于所述框体的相对的两侧；

其中，通过其中一个风道将经过部分插箱后的气流引出到机柜外部且该气流不再经过其他插箱内部，通过另一个风道将未经过任何插箱的气流引入到需要散热的另一部分插箱内。

12、如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，所述导风装置还包括：

第一隔板，设置在所述第一风道的出风口和所述第二风道的入风口之间，用以隔离所述第一风道和第二风道。

13、如权利要求12所述的通信装置，其特征在于，所述导风装置中的第二风道的入风口和所述第一风道的出风口位于所述框体的同一侧。

14、如权利要求13所述的通信装置，其特征在于，所述导风装置还包括：

第二隔板，设置在所述第一风道的出风口的与所述第一隔板相对一侧。

15、如权利要求12所述的通信装置，其特征在于，所述导风装置中的第一风道的入风口和出风口分别位于所述框体的相对的两侧，且所述第二风道的入风口和出风口分别位于所述框体的相对的两侧。

16、如权利要求15所述的通信装置，其特征在于，所述导风装置中设置所述第一风道的入风口的侧面为一斜面。

17、如权利要求11-16任一项所述的通信装置，其特征在于，所述导风装置中的第一风道由多个气流通道组成，所述多个气流通道之间间隔一定的空隙，该空隙构成所述第二风道。

18、如权利要求17所述的通信装置，其特征在于，所述多个气流通道为圆筒状或者为风嘴状。

19、如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，所述机柜上设置有入风口的侧面与所述插箱间间隔一定的空隙，所述经过部分插箱内部的一路气流经所述空隙导出到该机柜的外部。

20、如权利要求19所述的通信装置，其特征在于，所述机柜上用于导出气流的出风口与所述入风口设置在该机柜的同一侧面，且所述出风口位于所述入风口的上方。

21、如权利要求19所述的通信装置，其特征在于，所述机柜上用于导出气流的出风口位于该机柜的顶部，机柜内的经过部分插箱内部的气流由该出风口导出至机柜外部。

22、如权利要求19所述的通信装置，其特征在于，在所述机柜的侧面和顶部分别设置出风口，经过靠近机柜底部的部分插箱内部的气流由设置在机柜侧面的出风口导出至机柜外部，经过靠近机柜顶部的部分插箱内部的气流由设置在机柜顶部的出风口导出至机柜外部。

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