CN103269569B - 一种机柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机柜，包括柜体、热交换芯、内循环风扇和外循环风扇，柜体具有相互隔离的热交换腔和直通风腔，热交换芯设置于热交换腔，内循环风扇设于热交换腔，直通风腔的腔壁上设有进风口及内出风口，机柜内设有内风道，外循环风扇设置在内风道内，用于使柜体外部的空气由进风口进入直通风腔并经内出风口及内风道流向热交换芯。外循环风扇抽入的冷风全部进入直通风腔，从而加大了直通风腔的散热能力；从直通风腔出来的气流全部进入热交换芯，结合内循环风扇在热交换腔内形成内循环气流可为热交换腔散热，仅采用了两个风扇即可保证直通风腔和热交换腔的散热能力，减小了系统内耗，结构简单，降低了产品的成本。

Description

一种机柜

技术领域

本发明涉及设备温控技术，尤其涉及一种机柜。

背景技术

通讯领域的室外电源综合柜由电控腔与电池腔组成，针对温控方式为热交换(电控腔)与直通风(电池腔)结合的综合机柜，一般来说至少需要三个风扇，其中一个风扇用于实现热交换内循环，即机柜内部的空气通过内循环风扇在机柜内部循环流动；另一个风扇用于实现外循环，即外界空气通过外循环风扇进入热交换芯与内循环气流进行热交换；最后一个风扇用于实现直通风，即外界空气通过外循环风扇直接进入机柜内部。对于机柜有限的空间来说，减少风扇个数不但可以节约安装空间，还可以减小系统内耗，降低产品成本，因此意义重大。

对于拥有两个腔且温控方式分别为热交换和直通风的机柜，现有技术中有一种机柜，冷风从外循环进风口进入机柜后分为两部分：一部分进入热交换芯与内循环的热风进行热交换，从而为热交换腔(温控方式为热交换的腔)散热；另外一部分进入直通风腔(温控方式为直通风的腔)为直通风腔散热，然后从直通风腔上的通孔流向机柜外。该技术方案虽然仅用了两个风扇，但是其将进风分为两部分，这两部分的比例因为此种结构的局限性是无法控制的，而实际上只有很小一部分风会进入直通风腔，造成直通风腔散热能力不足，从而导致直通风腔内发热量大的设备高温告警或者损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种机柜，仅采用两个风扇即可保证热交换腔和直通风腔的温控，减小了系统内耗，结构简单，有效的降低了产品的成本。

本发明的实施例提供了一种机柜，包括柜体及热交换芯，所述柜体具有相互隔离的热交换腔和直通风腔，所述热交换芯设置于所述热交换腔，用于所述热交换腔与外部的热量交换；所述柜体还包括内循环风扇和外循环风扇；所述内循环风扇设于所述热交换腔，用于促使所述热交换腔内的空气循环流动；

所述直通风腔的腔壁上开设进风口及内出风口，所述进风口连通至所述柜体的外部；所述机柜内设有内风道，所述内风道的一端通过所述内出风口连通至所述直通风腔，另一端连通至所述热交换芯；所述外循环风扇设置在所述内风道内，用于使所述柜体外部的空气由所述进风口全部进入所述直通风腔并经所述内出风口及所述内风道流向所述热交换芯。

在第一种可能的实现方式中，所述热交换腔位于所述直通风腔上方。

在第二种可能的实现方式中，所述热交换芯、所述内风道、及所述内出风口设置在所述机柜的同一侧面上。

结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述内出风口与所述进风口设置在所述直通风腔的同一侧面上。

结合第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述内出风口与所述进风口分别设置在所述机柜两相对的侧面上。

结合第三种或者第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述进风口到所述热交换芯的距离大于所述内出风口到所述热交换芯的距离。

在第六种可能的实现方式中，所述柜体包括主柜体及柜门，所述柜门设于所述主柜体的一侧面上，所述柜门同时对应配合所述热交换腔和所述直通风腔，所述热交换芯、所述内风道、及所述内出风口均设置在所述柜门上。

结合第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述外循环风扇为离心风扇，其转轴垂直于所述柜门所在的平面，所述外循环风扇的出风方向朝向所述热交换芯。

在第八种可能的实现方式中，所述内循环风扇为离心风扇，其出风风向朝向所述热交换芯；所述内循环风扇设于所述热交换腔的内顶面上。

在第九种可能的实现方式中，所述内循环风扇为轴流风扇，与所述热交换芯设置在所述热交换腔的同一侧面上，且位于所述热交换芯的上方。

根据本发明的实施例，外循环风扇抽入的冷风全部进入直通风腔，从而加大了直通风腔的散热能力；从直通风腔出来的气流全部进入热交换芯，结合内循环风扇在热交换腔内形成内循环气流可为热交换腔散热，即二次利用了机柜吸入的冷风依次为直通风腔和热交换腔进行散热，有效地将热交换和直通风两种温控方式集成在一起，仅采用了两个风扇即可保证直通风腔和热交换腔的散热能力，减小了系统内耗，结构简单，有效的降低了产品的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例提供的机柜的示意图；

图2是本发明另一种实施例提供的机柜的示意图；

图3是本发明再一种实施例提供的机柜的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，为本发明优选实施例提供的一种机柜，包括柜体1、热交换芯2、内循环风扇3及外循环风扇4。

柜体1包括主柜体11及柜门12。主柜体11整体呈长方体，其长度方向为竖直向。主柜体11内设有一隔离板110，将主柜体11的内腔分隔为相互隔离的热交换腔1a和直通风腔1b。隔离板110水平设置，处于隔离板110上方的腔体为热交换腔1a，处于隔离板110下方的腔体为直通风腔1b。本实施例中，机柜为通讯领域的室外电源综合柜，热交换腔1a为电控腔，其发热量较大，采用热交换方式散热；直通风腔1b为电池腔，其发热量较小，采用直通风方式散热。热交换腔1a位于直通风腔1b的上方，可减小热交换腔1a内热量对直通风腔1b的影响，利于两个腔室的散热。

柜门12设于主柜体11的一侧面上，且柜门12同时对应配合热交换腔1a和直通风腔1b。柜门12上与热交换腔1a对应的上半部分形成热交换腔1a的一部分腔壁；柜门12上与直通风腔1b对应的下半部分形成直通风腔1b的一部分腔壁。打开柜门12可同时露出热交换腔1a和直通风腔1b，关闭柜门12可同时关闭热交换腔1a和直通风腔1b。

热交换芯2设于柜门12上与热交换腔1a相对应的位置处，用于热交换腔1a与外部的热量交换。内循环风扇3设于热交换腔1a，用于促使热交换腔1a内的空气循环流动，加速热交换腔1a内的热量传递给热交换芯2再传递到机柜外，从而对热交换腔1a进行散热。本实施例中，内循环风扇3为离心风扇，设置于热交换腔1a内，其出风风向朝向热交换芯2，以便将热量吹向热交换芯2，加快热交换。由于热量聚集于腔体的顶部，内循环风扇3设置在热交换腔1a的内顶面上，使得携带较多热量的气流流向热交换芯2，进一步加快热交换腔1a内的热交换；内循环风扇3的转轴垂直于热交换腔1a的内顶面，以减小内循环风扇3对热交换腔1a内其他部件的影响。

柜门12上与直通风腔1b对应的位置处开设进风口101及内出风口102。进风口101连通至柜体1的外部，用于使机柜外部的冷空气进入直通风腔1b内。进风口101位于内出风口102下方，即进风口101到热交换芯2的距离大于内出风口102到热交换芯2的距离，避免热交换芯2的热量经进风口101进入机柜，使进风口101吸入的空气为冷空气。柜门12内设有内风道120，内风道120的一端通过内出风口102连通至直通风腔1b，另一端连通至热交换芯2。

外循环风扇4设置在内风道120内，用于使柜体1外部的空气由进风口101进入直通风腔1b并经内出风口102及内风道120吹向热交换芯2。在外循环风扇4的抽力作用下，机柜外部的空气从进风口101进入直通风腔1b，并为直通风腔1b进行散热。由于进风口101及内出风口102均设置在柜门12上，即内出风口102与进风口101设置在机柜的同一侧面上，机柜外部的空气经进风口101进入直通风腔1b后形成C形风道，可对直通风腔1b进行充分散热。机柜外的空气在外循环风扇4的抽力作用下，源源不断地进入到直通风腔1b进行散热，使得直通风腔1b的温度与机柜外的温度几乎相等，从而使得进入直通风腔1b的外界风温度不会提升较大，可保证热交换腔1a的散热能力。

经过直通风腔1b的气流再经内出风口102及内风道120进入热交换芯2，对热交换芯2进行散热，使热交换芯2吸收的热交换腔1a热量扩散到机柜外。作为优选，外循环风扇4的出风方向朝向热交换芯2，使得外循环风扇4产生的气流直接流向热交换芯2，降低内风道120对气流动能的损耗，加快热交换芯2的散热。外循环风扇4为离心风扇，其转轴垂直于柜门12所在的平面，以节约安装空间，减小柜门12的厚度，减小机柜的整体体积。

外循环风扇4抽入的冷风在进入热交换芯2之前，全部进入直通风腔1b，从而加大了直通风腔1b的散热能力；从直通风腔1b出来的气流全部进入热交换芯2，结合内循环风扇3在热交换腔1a内形成内循环气流，使热交换芯2吸收热交换腔1a热量并扩散到机柜外，从而为热交换腔1a散热，即二次利用了机柜吸入的冷风依次为直通风腔1b和热交换腔1a进行散热。本发明的机柜有效地将热交换和直通风两种温控方式集成在一起，仅采用了两个风扇即可保证直通风腔1b和热交换腔1a的散热能力，减小了系统内耗，结构简单，有效的降低了产品的成本。本发明的机柜不仅适用于通讯领域的室外电源综合柜，还适用于其他同样具有热交换腔1a和直通风腔1b的机柜。

在本实施例中，热交换芯2、内风道120、内出风口102、及进风口101均设置在柜门12上，以便于加工装配，利于维护，同时避免对柜体1其他部位的影响；减小内风道120的长度，整个机柜结构紧凑，减小整个机柜的体积，且外形简洁美观；该结构布局使得热交换芯2、内风道120、及内出风口102设置在机柜的同一侧面上，在另外的实施方式中，热交换芯2、内风道120、内出风口102、及进风口101亦可设置在机柜的其他侧面上。

在上述实施方式中，内出风口102及进风口101设置在直通风腔1b的的同一侧面上，作为另外的实施方式，内出风口102及进风口101分别设置在直通风腔1b的两个相对侧面上，具体地，内出风口102设置在柜门12上，进风口101设置在主柜体11上与柜门12相对的侧面上。气流经进风口101进入直通风腔1b后形成一字型风道，使得气流贯穿直通风腔1b，提高对直通风腔1b的散热能力。

在上述实施方式中，内循环风扇3为离心风扇且设置在热交换腔1a的内顶面上，作为另外的实施方式，内循环风扇3为轴流风扇，且与热交换芯2设置在热交换腔1a的同一侧面上，具体地，内循环风扇3与热交换芯2均设置在柜门12上，以便于内循环风扇3的安装与维护。内循环风扇3设置在热交换芯2的上方，其出风方向朝向柜体1外，加快热交换腔1a内空气流动的同时可将部分热量带到机柜外。

以上的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机柜，包括柜体及热交换芯，所述柜体具有相互隔离的热交换腔和直通风腔，所述热交换芯设置于所述热交换腔，用于所述热交换腔与外部的热量交换；其特征在于，所述柜体还包括内循环风扇和外循环风扇；所述内循环风扇设于所述热交换腔，用于促使所述热交换腔内的空气循环流动；

所述直通风腔的腔壁上开设进风口及内出风口，所述进风口连通至所述柜体的外部；所述机柜内设有内风道，所述内风道的一端通过所述内出风口连通至所述直通风腔，另一端连通至所述热交换芯；所述外循环风扇设置在所述内风道内，用于使所述柜体外部的空气由所述进风口全部进入所述直通风腔并经所述内出风口及所述内风道流向所述热交换芯；

所述柜体包括主柜体及柜门，所述柜门设于所述主柜体的一侧面上，所述柜门同时对应配合所述热交换腔和所述直通风腔，所述热交换芯、所述内风道、及所述内出风口均设置在所述柜门上；所述热交换芯位于所述柜门上与所述热交换腔相对应的位置处；

所述内循环风扇为离心风扇，其出风风向朝向所述热交换芯；所述内循环风扇设于所述热交换腔的内顶面上。

2.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述热交换腔位于所述直通风腔上方。

3.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述热交换芯、所述内风道、及所述内出风口设置在所述机柜的同一侧面上。

4.根据权利要求3所述的机柜，其特征在于，所述内出风口与所述进风口设置在所述直通风腔的同一侧面上。

5.根据权利要求3所述的机柜，其特征在于，所述内出风口与所述进风口分别设置在所述机柜两相对的侧面上。

6.根据权利要求4或5所述的机柜，其特征在于，所述进风口到所述热交换芯的距离大于所述内出风口到所述热交换芯的距离。

7.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述外循环风扇为离心风扇，其转轴垂直于所述柜门所在的平面，所述外循环风扇的出风方向朝向所述热交换芯。