CN103929929A - 一种大功率户外机柜散热风道结构 - Google Patents

一种大功率户外机柜散热风道结构 Download PDF

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Abstract

一种大功率户外机柜散热风道结构，包括分布在机柜顶部两侧的进风结构组件、分布在机柜底部两侧的机柜出风结构，机柜根据其内元器件耐温等级的不同，通过风道隔板隔离出四个相对独立的腔室，分别为第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，还包括设置在第一腔室内、位于第一腔室和第二腔室的风道隔板底部的轴流风机；还包括设置在第三腔室内与IGBT模块散热器结构组件相衔接的后向离心风机，在后向离心风机的下方设置电抗器；机柜顶部一侧的进风结构组件和第一腔室连通，另一侧的进风结构组件和第三腔室连通；本发明风道结构具有结构简单、紧凑，且防护能力高、散热效率高、成本低的特点。

Description

一种大功率户外机柜散热风道结构
技术领域
本发明涉及大功率户外机柜的散热技术领域，具体涉及一种大功率户外机柜散热风道结构。 
背景技术
传统的大功率户外机柜的散热都采用强迫风冷，机柜风道采用下进上出的形式，为了适应户外的风沙暴雨等恶劣天气，机柜底部进风一般设置为百叶窗+防尘网结构，机柜顶部出风的上方还需要额外的设置“人”字型防护结构。 
这种风道形式的缺点：机柜底部低位进风，容易在负压作用下，使轻小障碍物汇集于进风口处，导致进风受阻，进而影响整机散热；此外，出风口上方还需加额外的防护结构，放置电子元器件的每个腔室都要设置风机和出风口，风道设计相对复杂，成本也较高。 
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种大功率户外机柜散热风道结构，具有结构简单、紧凑，且防护能力高、散热效率高、成本低的特点。 
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案： 
一种大功率户外机柜散热风道结构，包括分布在机柜顶部两侧的进风结构组件1、分布在机柜底部两侧的机柜出风结构2，所述机柜根据其内元器件耐温等级的不同，通过风道隔板10隔离出四个相对独立的腔室，分 别为第一腔室3、第二腔室4、第三腔室5和第四腔室6，所述第一腔室3内设置温度敏感器件或耐温为65℃-85℃的元器件，第二腔室4内设置耐温为90℃-125℃的元器件，第三腔室5内设置耐温为125℃-180℃的元器件，第四腔室6内设置损耗较小且耐温125℃-150℃的元器件；还包括设置在第一腔室3内、位于第一腔室3和第二腔室4的风道隔板10底部的轴流风机7；还包括设置在第三腔室5内与IGBT模块散热器结构组件相衔接的后向离心风机8，在所述后向离心风机8的下方设置电抗器9；所述机柜顶部一侧的进风结构组件1和第一腔室3连通，另一侧的进风结构组件1和第三腔室5连通。 
所述进风结构组件1的进风口处由外向内设置有防护钢丝网12和防尘网组件11，所述进风结构组件1的进风口内沿与进风口径向成预设角度设置有第一斜挡板13，所述进风结构组件1的出风口处与水平方向成预设角度设置有第二斜挡板14。 
所述第一斜挡板13与进风口径向间的夹角为33°。 
所述第二斜挡板14与水平方向间的夹角为108°。 
本发明和现有技术相比较，具有如下优点： 
1）整个机柜的散热风道内只采用了一台轴流风机和一台后向离心风机，同时对四个腔室的电子元器件都进行了有效散热，整机结构风道较简单，成本低，散热效率高。 
2）整机通过设置隔板设置了四个相对独立的腔室，第一腔室设置温度敏感器件或耐温等级低的元器件，第二腔室设置耐温一般的元器件，第三腔室设置耐温等级较高元器件，第四腔室设置损耗较小耐温较高元器件，根据各个功率器件的温度敏感度或耐温等级合理优化其风道中的布局，实现了装置的紧凑性。 
3）整机整体风道采用上进下出，避免了低位进风结构进风口被树叶等轻小型障碍物封堵的风险，此外，采用底部出风，可利用正压排风作用力使排风风道更畅，使机柜的防护能力提高。 
4）机柜顶部的进风结构组件设置防尘网，过滤粉尘，净化空气质量，提高了机柜的抗沙尘能力，可适应于强风沙多灰尘等极其恶劣的环境。 
5）机柜顶部的进风结构组件内设置有第一斜挡板13和第二斜挡板14，形成“曲折式迷宫防护结构”，完全防雨设计，使设备可应用于强暴风雨的户外，提高了机柜的抗风雨能力。 
附图说明
图1为本发明户外逆变器散热结构示意图。 
图2为进风结构组件结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。 
如图1所示，本发明一种大功率户外机柜散热风道结构，包括分布在机柜顶部两侧的进风结构组件1、分布在机柜底部两侧的机柜出风结构2，所述机柜根据其内元器件耐温等级的不同，通过风道隔板10隔离出四个相对独立的腔室，分别为第一腔室3、第二腔室4、第三腔室5和第四腔室6，所述第一腔室3内设置温度敏感器件或耐温为65℃-85℃的元器件，第二腔室4内设置耐温为90℃-125℃的元器件，第三腔室5内设置耐温为125℃-180℃的元器件，第四腔室6内设置损耗较小且耐温125℃-150℃的元器件；还包括设置在第一腔室3内、位于第一腔室3和第二腔室4的风道隔板10底部的轴流风机7；还包括设置在第三腔室5内与IGBT模块散热器结构组件相衔接的后向离心风机8，在所述后向离心风机8的下方设置电抗器9；所述机柜顶 部一侧的进风结构组件1和第一腔室3连通，另一侧的进风结构组件1和第三腔室5连通。 
如图2所示，作为本发明的优选实施方式，所述进风结构组件1的进风口处由外向内设置有防护钢丝网12和防尘网组件11，所述进风结构组件1的进风口内沿与进风口径向成预设角度设置有第一斜挡板13，所述进风结构组件1的出风口处与水平方向成预设角度设置有第二斜挡板14。 
作为本发明进一步的优选实施方式，所述第一斜挡板13与进风口径向间的夹角为33°。 
作为本发明进一步的优选实施方式，所述第二斜挡板14与水平方向间的夹角为108°。 
如图1所示，本发明的风流方向为：第一腔室3在其内轴流风机7的负压作用下，从机柜顶部一侧的进风结构组件1进入的冷空气对其内功率元器件冷却后，通过轴流风机7进入第二腔室4；由于第一腔室3内的轴流风机7和第三腔室5内的后向离心风机8在风道方向上属于串联关系，进入第三腔室5的空气主要由两部分组成，一部分来自第二腔室4的热空气，一部分是直接从机柜顶部另一侧的进风结构组件1进入的冷空气，混合空气冷却IGBT功率模块后，再经后向离心风机8甩出，流经电抗器9表面，最终从机柜底部两侧的机柜出风结构2流出。 

Claims (4)

1.一种大功率户外机柜散热风道结构，其特征在于：包括分布在机柜顶部两侧的进风结构组件（1）、分布在机柜底部两侧的机柜出风结构（2），所述机柜根据其内元器件耐温等级的不同，通过风道隔板（10）隔离出四个相对独立的腔室，分别为第一腔室（3）、第二腔室（4）、第三腔室（5）和第四腔室（6），所述第一腔室（3）内设置温度敏感器件或耐温为65℃-85℃的元器件，第二腔室（4）内设置耐温为90℃-125℃的元器件，第三腔室（5）内设置耐温为125℃-180℃的元器件，第四腔室（6）内设置损耗较小且耐温125℃-150℃的元器件；
还包括设置在第一腔室（3）内、位于第一腔室（3）和第二腔室（4）的风道隔板（10）底部的轴流风机（7）；
还包括设置在第三腔室（5）内与IGBT模块散热器结构组件相衔接的后向离心风机（8），在所述后向离心风机（8）的下方设置电抗器（9）；
所述机柜顶部一侧的进风结构组件（1）和第一腔室（3）连通，另一侧的进风结构组件（1）和第三腔室（5）连通。
2.根据权利要求1所述的一种大功率户外机柜散热风道结构，其特征在于：所述进风结构组件（1）的进风口处由外向内设置有防护钢丝网（12）和防尘网组件（11），所述进风结构组件（1）的进风口内沿与进风口径向成预设角度设置有第一斜挡板（13），所述进风结构组件（1）的出风口处与水平方向成预设角度设置有第二斜挡板（14）。
3.根据权利要求2所述的一种大功率户外机柜散热风道结构，其特征在于：所述第一斜挡板（13）与进风口径向间的夹角为33°。
4.根据权利要求2所述的一种大功率户外机柜散热风道结构，其特征在于：所述第二斜挡板（14）与水平方向间的夹角为108°。
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