CN102821562A - 一种柜外顶置通讯电源机柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柜外顶置通讯电源机柜，包括机柜主体、以及在机柜主体顶部独立安装的热交换器。机柜主体的开放顶部的四周设置连续的、封闭的环形水平安装面。热交换器自上而下固定安装在环形水平安装面上，并在两者之间设置防水密封层。热交换内循环进风口与机柜内循环出风口相接，热交换内循环出风口与机柜内循环进风口相接，形成气流内循环。热交换器外循环进风和出风风道为左右直通式或前后直通式。通过将热交换器独立安装在机柜主体的开放顶部，不需要在机柜主体内腔的净空间上专门预留安装热交换器的高度空间，省去了现有顶盖和机柜主体的原用于热交换器外循环的进风和出风防水结构，简化安装工艺，增加使用的可靠性，降低整机高度、重量和成本。

Description

一种柜外顶置通讯电源机柜

技术领域

本发明涉及通讯机柜，更具体地说，涉及柜外顶置通讯电源机柜。

背景技术

目前市场中出现的热交换型户外机柜包括：柜内顶置换热机柜和门装换热机柜。

现有的柜内顶置换热机柜有两种，这两种机柜内循环风道的设置和通风方式基本相同，主要区别在于外循环风道，第一种为落差式外循环风道，如图13、14所示，第二种为左右直通式外循环风道，如图15、16所示。

柜内顶置换热机柜内循环风道说明：设备的前面板、立柱、假面板等形成隔离面，将设备的冷、热风区域分割在机柜主体的前面和后面，设备吹出的热风流集中在机柜主体的后面和后上部，然后被热交换器自顶部进风口处抽进热交换器进行冷却，降温后的冷气流再从热交换器的出风口处通过导流机构导到设备前面，完成机柜主体内的内循环，实现对设备的冷却。

第一种柜内顶置换热机柜示意图，如图13、14所示。

图13、14所示的机柜，热交换器1设置在机柜主体2内部的顶部，热交换器1下部设置有托板3，此托板3的作用有两个，一是提供热交换器1的安装和支撑，二是热交换器1如有漏水可先由托板3接住后，再由两侧的通风盒4体流出机柜外。在该热交换器1的左侧和右侧各设置有密闭的通风盒4体，外循环通过此两个盒体形成的腔体进风或出风，机柜外可见的进风口或出风口与热交换器1进风口或出风口有一定的落差，起到防止外界雨水进入热交换器1的作用。

这种柜内顶置换热机柜至少有以下的不足之处：（1）热交换器1装在机柜里面，必然增加机柜主体2和门的高度、体积、重量和成本；（2）由于热交换器1设置在机柜主体2的内部顶部，必须在机柜顶部加装顶盖5以封闭机柜主体2，这样必然增加了机柜总高度和重量；（3）机柜主体2内部左右两侧设置进风和出风的通风盒4体，增加了机柜主体2内部零部件结构和防水工艺难度，增大漏水隐患，同时也增加了机柜宽度。总之，此种机柜，增大了机柜总高度、机柜内部防水结构和工艺复杂、漏水隐患较大，增加机柜重量和成本，给周转、运输和安装增加难度。

第二种柜内顶置换热机柜示意图，如图15、16所示。

图15、16所示的机柜，热交换器1设置在机柜主体2内部的顶部，热交换器1下部设置有一块与机柜焊接或连接的次顶板3，将机柜分割成换热仓和设备仓。热交换器1安装在次顶板3上侧，热交换器1与次顶板3之间粘贴有软性防水胶条类物体4，对热交换器1的内循环进风口和内循环出风口进行防水。此种机柜的外循环从次顶板3上部的机柜一侧侧板开孔处进风，进入热交换器1进风口，然后从热交换器1出风通过机柜另一侧侧板开孔吹出去，形成直通式外循环换热。

这种柜内顶置换热机柜至少有以下不足之处：（1）热交换器1装在机柜里面，必然增加机柜主体2和门的高度、体积、重量和成本；（2）热交换器1内置，必须在机柜顶部加装顶盖以封闭机柜主体2，增加一块用于安装热交换器1的次顶板3，增加了机柜总高度和重量；（3）机柜次顶板3与热交换之间防水必须非常严密，粘贴防水的面积较大、较宽，热交换器1安装时的压力足够大才能使防水胶条产生足够的变形，才能达到防水目的，实际上很难做到，而且，整个机柜在实际安装后要有一定的水平度，否则，任何停留在防水条处的积水最终都可能渗透到机柜内造成漏水，可靠性大大降低。

现有的门装换热机柜，如图17、18所示。

这种门装换热机柜有两种布局方式，一种为热交换器1凸出门外，一种为热交换器1置于门内壁上，门装热交换器1使用逆流式热交换器1芯体。这种热交换器1的工作原理是，外循环从门外侧下部进风，经过热交换芯体进行热交换后，从门外侧的上部出风，进风口和出风口都在同一个门的外侧上；内循环从设备上部吸热风，经过热交换芯体进行热交换后，从热交换器1下部吹出冷风，至设备进风口，内循环的进风和出风之间需要做隔离，隔离方式有两种，一种是通过机柜内部的风扇框吹风口直接顶到热交换器1的进风口进行冷热风隔离，另一种是在内循环的进风口和出风口之间加结构件或海绵等进行隔离。

这种门装换热机柜不足之处：（1）进风和出风在机柜门的同一个面上，距离较近，冷风和热风会串风和短路，而且，因整机对防尘、防水等有严格要求，实际产品的进风口和出风口的开孔的孔径不能太大，开孔率较小，往往远小于风扇的通风要求，所以，风阻很大，热交换效率很低；（2）内循环的进风口和出风口距离较近，需要对冷风和热风进行隔离，如果使用增加结构件或海绵的方式进行隔离，由于受到机柜结构、设备结构和内部走线等等限制，往往做不到完全隔离，内循环会串风和短路，造成热交换效率降低；如果在机柜内部设备最上部再安装一个风扇框进行隔离，会增加机柜高度、成本，降低整机的可靠性；（3）在门板上安装热交换器1，工艺复杂，装配困难，整个门做得厚重难往机柜上安装，铰链容易变形和损坏，门板容易变形造成漏水；（4）机柜使用一段时间后，热交换器1进灰尘需要做除尘清洗或维护，在使用现场，对热交换芯的拆卸非常困难，基本无法实现；（5）整个机柜深度尺寸较大，如客户对深度有要求和限制的话，产品满足不了要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术机柜的整体高度高、防水结构和工艺复杂、装配困难、维护性差、可靠性不高、成本高等缺陷，提供一种降低机柜高度，结构、工艺、装配简单、可维护性和可靠性高、成本低的通讯电源机柜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种柜外顶置通讯电源机柜，包括安装有设备的机柜主体，所述机柜主体包括围成顶部开放柜体的侧板、底板以及柜门；该柜外顶置通讯电源机柜还包括封闭在所述机柜主体的开放顶部、独立安装的热交换器；

所述机柜主体的开放顶部的四周设置连续的、封闭的环形水平安装面，并且在所述环形水平安装面的内侧分隔为隔开的机柜内循环出风口、以及机柜内循环进风口；

所述热交换器包括热交换器外壳、以及安装在所述热交换器外壳内的热交换芯体；所述热交换芯体包括相隔绝的热交换内循环风道和热交换外循环风道；所述热交换器外壳包括围成框体的热交换器底板、热交换器顶板、以及热交换器侧板；所述热交换器底板上设置有与所述热交换内循环风道相接的热交换内循环进风口和热交换内循环出风口；所述热交换器外壳上还设有与所述热交换外循环风道相接的热交换外循环进风口和热交换外循环出风口；

所述热交换器底板自上而下固定安装在所述环形水平安装面上，并在两者之间设置防水密封层；所述热交换内循环进风口与所述机柜内循环出风口相接，所述热交换内循环出风口与所述机柜内循环进风口相接，形成气流内循环。

在本发明的柜外顶置通讯电源机柜中，所述环形水平安装面包括在所述机柜主体的顶部设有围成一圈的垂直向上的竖边、以及在所述竖边水平向外折弯围成封闭安装面的折边。

在本发明的柜外顶置通讯电源机柜中，所述防水密封层为安装在所述环形水平安装面上的可伸缩的软性防水物。

在本发明的柜外顶置通讯电源机柜中，所述软性防水物为防水胶条或防水海绵。

在本发明的柜外顶置通讯电源机柜中，所述竖边的下端与所述折边同侧方向弯折出水平段，所述水平段、竖边和折边共同围成在所述机柜主体外侧的排水腔。

在本发明的柜外顶置通讯电源机柜中，所述水平段在所述机柜主体的侧板顶部和柜门的门框顶部相接或在所述机柜主体的侧板顶部和柜门的门框顶部形成。

在本发明的柜外顶置通讯电源机柜中，所述热交换器底板向外设有与所述环形水平安装面相接的底板安装部，在所述底板安装部的末端向下弯折出底板挡水边。

在本发明的柜外顶置通讯电源机柜中，所述热交换器侧板的下端向外设有与所述底板安装部相接的侧板下安装部，并在所述侧板下安装部的末端向下弯折出侧板挡水边。

在本发明的柜外顶置通讯电源机柜中，所述热交换器侧板的上端向外设有侧板上安装部；

所述热交换器顶板设有与所述侧板上安装部相接的顶板安装部，并在所述顶板安装部的末端向下弯折出顶板挡水边。

在本发明的柜外顶置通讯电源机柜中，所述侧板上安装部与所述顶板安装部之间设有防水密封条；

所述侧板上安装部与所述顶板安装部之间通过螺钉、螺栓或铆钉紧固连接；所述环形水平安装面与所述热交换器底板之间通过螺钉、螺栓或铆钉紧固连接；

所述热交换器顶板的内侧安装有隔热防水海绵。。

实施本发明具有以下有益效果：通过将热交换器独立安装在机柜主体的开放顶部，从而不需要在机柜主体的设备内腔的净空间上专门预留用于安装热交换器的高度空间，省去了现有技术的顶盖和机柜主体内的原用于热交换器外循环的进风和出风防水结构，简化安装工艺，增加使用的可靠性，降低整机高度、重量和成本；而且，由于热交换器完全独立安装于机柜主体的顶部，可方便地对热交换器进行安装和维护；在热交换器底板和环形水平安装面之间设置防水密封层，并利用整个热交换器的重量压紧，具有良好的防水密封效果。

进一步的，热交换器上设置底板挡水边，整个环形水平安装面被热交换器底板自上而下罩住，防水严密，热交换器和机柜主体防水更可靠。

进一步的，热交换器直接安装在机柜顶部，而热交换器顶板内侧还可装有隔热防水海绵，将太阳辐射阻挡在机柜之外，避免了太阳辐射对机柜内部设备的影响。

附图说明：

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的柜外顶置通讯电源机柜一个实施例的剖视示意图；

图2是本发明的柜外顶置通讯电源机柜一个实施例的另一方向的剖视示意图；

图3是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的热交换器的示意图；

图4是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的循环风道示意图；

图5是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的顶部局部剖视示意图；

图6是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的叉流芯体的示意图；

图7是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的逆流芯体的示意图；

图8是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的立体分解示意图；

图9是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的热交换器与机柜主体连接位置处的局部放大示意图；

图10是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的热交换器与机柜主体连接位置处另一方向的局部放大示意图；

图11是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的热交换器的顶板与侧板的连接位置处的局部放大示意图；

图12是本发明的柜外顶置通讯电源机柜的热交换器的顶板与侧板的连接位置处另一方向的局部放大示意图；

图13是现有的换热风道的机柜剖视示意图；

图14是图10的机柜的另一方向的剖视示意图；

图15是现有的另一换热风道的机柜剖视示意图；

图16是图2的机柜的另一方向的剖视示意图；

图17是现有的门装式散热机柜的剖视示意图；

图18是现有的另一种门装式散热机柜的剖视示意图。

具体实施方式：

如图1至图12所示，是本发明的柜外顶置通讯电源机柜（柜外顶置换热机柜）的一个具体实施方式，可以作为户外通讯机柜、户外电源机柜等实用，包括机柜主体10以及安装在机柜主体10顶部的热交换器30。

该机柜主体10用于安装设备11于其中，包括围成顶部开放柜体的侧板12、底板13以及柜门14等。该柜门14可以安装在门框141上，并对应设置门封防水结构等。在本实施例中，该机柜主体10具有开放顶部，利用热交换器30将该开放顶部进行封闭，进而省略了现有技术的机柜的顶盖结构，并大大降低了机柜主体10和柜门14的高度，从而降低整机高度、重量和成本等，方便运输、组装等。

该机柜主体10的开放顶部的四周设置连续的、封闭的环形水平安装面15，并且在该环形水平安装面15的内侧分隔为隔开的机柜内循环出风口16和机柜内循环进风口17。该机柜内循环出风口16和机柜内循环进风口17的分隔可以采用现有的各种方式进行分隔。该机柜内循环出风口16接入机柜主体10内的设备11吹出的热气流，送入热交换器30内进行热交换，经热交换后的冷气流通过机柜内循环进风口17进入到设备11前端，对设备11进行冷却，从而带出机柜主体10内的热量，构成机柜内循环。

如图所示，在本实施例中，该环形水平安装面15包括在机柜主体10的顶部设有围成一圈的垂直向上的竖边151、以及在竖边151水平向外折弯的折边152。四周折边152相接围成封闭安装面，在该封闭安装面上设置防水密封层18，当装上热交换器30时，利用热交换器30的重量压紧防水密封层18，即可现实顶面的防水密封，从而省略了现有技术的顶盖结构。该防水密封层18可以选用可伸缩的软性防水物，例如防水胶条、防水海绵等等。

进一步的，该竖边151的下端还弯折出水平段153，该水平段153、竖边151和折边152共同围成了在机柜主体10外侧的排水腔154，从而避免雨水等进入机柜主体10内。如图6、7所示，在本实施例中，该水平段153、竖边151和折边152是在侧板12和门框141的顶部连续弯折形成的。可以理解的，也可以采用独立板材，连续的弯折出水平段153、竖边151、折边152，再将水平段153焊接或以其他方式固定连接在侧板12和门框141的顶部即可。

该热交换器30自上而下固定安装在环形水平安装面15上，包括热交换器外壳31、以及安装在热交换器外壳31内的热交换芯体32。该热交换芯体32可以选择使用逆流芯体、叉流芯体等，包括相隔绝的热交换内循环风道和热交换外循环风道，在气流流过时，实现热交换。如图6所示，是叉流芯体的示意图，如图7所示，是逆流芯体的示意图。

该热交换器外壳31包括围成框体的热交换器底板311、热交换器顶板312、以及热交换器侧板313。热交换器外壳31上设有与热交换外循环风道相接的热交换外循环进风口314和热交换外循环出风口315。在本实施例中，由于采用叉流芯体，该热交换外循环进风口314和热交换外循环出风口315分别设置在相对的两个热交换器侧板313上。当然，当采用逆流芯体时，热交换外循环进风口314和热交换外循环出风口315可以根据要求设置在同一热交换器侧板313上。

如图5所示，本实施例的外循环风机采用防水风机319，安装在热交换外循环出口风315处，紧贴在热交换器底板311上；并且热交换外循环出风口315底部与热交换器底板311平齐，利用防水风机319的风扇孔作为排水孔，将进入热交换器30内的水排出。对应的，热交换外循环进风口314与热交换器底板311平齐，作为排水孔，将进入热交换器30内的水排出。

该热交换器底板311上设置有与热交换内循环风道相接的热交换内循环进风口316和热交换内循环出风口317。该热交换内循环进风口316与机柜内循环出风口16相接，热交换内循环出风口317与机柜内循环进风口17相接，形成气流换热内循环。

当然，该热交换器30还安装有风扇等（图未示），作为驱动气流进行循环，这是本领域技术人员能够理解的，故不赘述。

为了方便安装，在该热交换器底板311向外延伸设有与环形水平安装面15相接的底板安装部3111。利用该底板安装部3111与环形水平安装面15的折边152配合，通过螺钉、螺栓、铆钉等方式结合，从而将整个热交换器30固定安装到机柜主体10外侧顶部。当然，该螺钉、螺栓、铆钉等，可以穿过防水密封层18，从而避免在连接位置的渗漏。该螺钉、螺栓、铆钉等也可以设置在防水密封层18外侧，同样可以避免渗漏。

进一步的，在该底板安装部3111的末端向下弯折出底板挡水边3112，阻挡在环形水平安装面15的排水腔154的外侧，从而起到阻挡外界的水进入，提高防水能力。

该热交换器侧板313的下端向外设有与底板安装部3111相接的侧板下安装部3131，利用螺钉、螺栓、铆钉等将两者固定连接。当然，在底板安装部3111和侧板下安装部3131之间也可以设有防水密封条318，该螺钉、螺栓、铆钉等，可以穿过防水密封条318或位于防水密封条318的外侧，提高防水效果。

进一步的，在该侧板下安装部3131的末端向下弯折出侧板挡水边3132，利用该侧板挡水边3132遮挡底板安装部3111和侧板下安装部3131之间的连接缝隙，进一步的防止水的渗漏。

如图8、9所示，该热交换器侧板313的上端向外设有侧板上安装部3133，对应的，该热交换器顶板312设有与侧板上安装部3133相接的顶板安装部3121，利用螺钉、螺栓、铆钉等将两者固定连接。当然，在顶板安装部3121和侧板上安装部3133之间也可以设有防水密封条318，该螺钉、螺栓、铆钉等，可以穿过防水密封条318或位于防水密封条318的外侧，提高防水效果。

进一步的，在该顶板安装部3121的末端向下弯折出顶板挡水边3122，利用该顶板挡水边3122遮挡顶板安装部3121和侧板上安装部3133之间的连接缝隙，进一步的防止水的渗漏。

在组装时，将机柜主体10和热交换器30进行分别组装成两个分开独立的组件；并且在机柜主体10的环形水平安装面15上设置防水密封层18；然后将热交换器30自上而下放置到防水密封层18上，利用热交换器30自身的重量压紧防水密封层18；然后再利用螺钉、螺栓或铆钉等，将热交换器30和机柜主体10固定连接，即可完成组装，安装便捷、可靠。

Claims (10)

1.一种柜外顶置通讯电源机柜，包括安装有设备的机柜主体，所述机柜主体包括围成顶部开放柜体的侧板、底板以及柜门；其特征在于，该柜外顶置通讯电源机柜还包括封闭在所述机柜主体的开放顶部、独立安装的热交换器；

所述机柜主体的开放顶部的四周设置连续的、封闭的环形水平安装面，并且在所述环形水平安装面的内侧分隔为隔开的机柜内循环出风口、以及机柜内循环进风口；

所述热交换器包括热交换器外壳、以及安装在所述热交换器外壳内的热交换芯体；所述热交换芯体包括相隔绝的热交换内循环风道和热交换外循环风道；所述热交换器外壳包括围成框体的热交换器底板、热交换器顶板、以及热交换器侧板；所述热交换器底板上设置有与所述热交换内循环风道相接的热交换内循环进风口和热交换内循环出风口；所述热交换器外壳上还设有与所述热交换外循环风道相接的热交换外循环进风口和热交换外循环出风口；

所述热交换器底板自上而下固定安装在所述环形水平安装面上，并在两者之间设置防水密封层；所述热交换内循环进风口与所述机柜内循环出风口相接，所述热交换内循环出风口与所述机柜内循环进风口相接，形成气流内循环。

2.根据权利要求1所述的柜外顶置通讯电源机柜，其特征在于，所述环形水平安装面包括在所述机柜主体的顶部设有围成一圈的垂直向上的竖边、以及在所述竖边水平向外折弯围成封闭安装面的折边。

3.根据权利要求2所述的柜外顶置通讯电源机柜，其特征在于，所述防水密封层为安装在所述环形水平安装面上的可伸缩的软性防水物。

4.根据权利要求3所述的柜外顶置通讯电源机柜，其特征在于，所述软性防水物为防水胶条或防水海绵。

5.根据权利要求2所述的柜外顶置通讯电源机柜，其特征在于，所述竖边的下端与所述折边同侧方向弯折出水平段，所述水平段、竖边和折边共同围成在所述机柜主体外侧的排水腔。

6.根据权利要求5所述的柜外顶置通讯电源机柜，其特征在于，所述水平段在所述机柜主体的侧板顶部和柜门的门框顶部相接或在所述机柜主体的侧板顶部和柜门的门框顶部形成。

7.根据权利要求1-6任一项所述的柜外顶置通讯电源机柜，其特征在于，所述热交换器底板向外设有与所述环形水平安装面相接的底板安装部，在所述底板安装部的末端向下弯折出底板挡水边。

8.根据权利要求7所述的柜外顶置通讯电源机柜，其特征在于，所述热交换器侧板的下端向外设有与所述底板安装部相接的侧板下安装部，并在所述侧板下安装部的末端向下弯折出侧板挡水边。

9.根据权利要求8所述的柜外顶置通讯电源机柜，其特征在于，所述热交换器侧板的上端向外设有侧板上安装部；

所述热交换器顶板设有与所述侧板上安装部相接的顶板安装部，并在所述顶板安装部的末端向下弯折出顶板挡水边。

10.根据权利要求9所述的柜外顶置通讯电源机柜，其特征在于，所述侧板上安装部与所述顶板安装部之间设有防水密封条；

所述侧板上安装部与所述顶板安装部之间通过螺钉、螺栓或铆钉紧固连接；所述环形水平安装面与所述热交换器底板之间通过螺钉、螺栓或铆钉紧固连接；

所述热交换器顶板的内侧安装有隔热防水海绵。

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