CN103977643B - 一种适用于服务器的空气净化机柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于服务器的空气净化机柜，包括壳体，壳体上设置通风口，壳体上内壁安装风机，风机的进风口与壳体外部相通，风机的出风口与三通管连接，三通管包括相互连通的直管和旁通管，旁通管的管口与风机的出风口连通，直管顶端的管口与过滤袋的一端连通，过滤袋的另一端与壳体内壁连接，直管下端的管口与灰尘收集装置连接，过滤袋外周设置环形卡圈，环形卡圈的内直径小于过滤袋的外直径，环形卡圈与卡圈驱动装置连接，卡圈驱动装置能够带动环形卡圈沿着过滤袋的长度方向往复移动。本发明能够对进入机柜的空气进行过滤，防止灰尘进入机柜，有利于确保服务器及相关网络设备运行时的稳定性及使用寿命。

Description

一种适用于服务器的空气净化机柜

技术领域

本发明涉及一种机柜，具体地说是一种适用于服务器的空气净化机柜。

背景技术

网络服务器及相关网络设备基本上是7×24小时日复一日的工作，要求机柜具有良好的通风散热性能，但通风散热的同时，机柜内部容易堆集大量灰尘（包含PM2.5）。空气潮湿时，这些灰尘会吸附空气中的水分形成颗粒状的导电氧化物，极易导致芯片引脚短路；空气干燥时，灰尘又会携带大量静电，极易对芯片引脚放电将其烧毁。严重影响了服务器及相关网络设备的稳定性和使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于服务器的空气净化机柜，它能够对进入机柜的空气进行过滤，防止灰尘进入机柜，有利于确保服务器及相关网络设备运行时的稳定性及使用寿命。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括壳体，壳体上设置通风口，壳体上内壁安装风机，风机的进风口与壳体外部相通，风机的出风口与三通管连接，三通管包括相互连通的直管和旁通管，旁通管与直管下端之间的夹角α的角度为30°-60°，旁通管的管口与风机的出风口连通，直管顶端的管口与过滤袋的一端连通，过滤袋的另一端与壳体内壁连接，直管下端的管口与灰尘收集装置连接，过滤袋外周设置环形卡圈，环形卡圈的内直径小于过滤袋的外直径，环形卡圈与卡圈驱动装置连接，卡圈驱动装置能够带动环形卡圈沿着过滤袋的长度方向往复移动。壳体内壁安装过滤袋堵头，过滤袋端部套在过滤袋堵头的侧壁周圈，过滤袋端部外侧安装第一卡箍。过滤袋堵头上设置螺孔，壳体内壁安装螺杆，螺杆的轴向中心线与过滤袋的轴向中心线重合，螺杆与过滤袋堵头上的螺孔螺纹配合安装。所述卡圈驱动装置包括与过滤袋长度方向平行的丝杠和导轨，导轨上安装滑块，滑块与环形卡圈连接，滑块能够沿导轨滑动，滑块通过内螺纹与丝杠配合，丝杠一端与第一驱动电机的输出轴连接。所述灰尘收集装置包括与三通管的直管下端管口相连通的灰斗，灰斗下端设置出灰口，出灰口与灰尘输送器外壳内部连通，灰尘输送器外壳与储灰瓶的瓶口采用可反复拆装的结构连接，灰尘输送器外壳和储灰瓶内安装螺旋输送器，螺旋输送器靠近灰尘输送器外壳的一端安装第一齿轮，第一齿轮与安装在第二驱动电机输出轴上的第二齿轮啮合。壳体底部安装抽屉，抽屉沿壳体底部安装的抽屉导轨平移，灰尘输送器外壳、储灰瓶和第二驱动电机均安装在抽屉内，灰尘输送器外壳顶部设置灰尘通道，灰尘通道与灰斗下端的出灰口连通，灰尘通道通过滑动副与灰斗配合，滑动副的滑动方向与抽屉的平移方向相同。灰斗底面设置滑动封口板，滑动封口板上开设条形孔，条形孔的长度方向与滑动副的滑动方向相同，条形孔内安装导向柱，导向柱顶端与灰斗底面连接，导向柱底端与弹簧固定座连接，滑动封口板靠近灰尘通道的一端设置推板，推板与弹簧固定座之间安装弹簧。弹簧固定座上开设导向孔，导向孔内安装弹簧导杆，弹簧导杆一端与推板连接，弹簧位于弹簧导杆周圈。所述储灰瓶的瓶身为方形，抽屉内安装弹片，弹片将储灰瓶侧壁与抽屉内侧壁压紧。过滤袋堵头侧壁周圈设置环形凹槽。

本发明的优点在于：能够对进入机柜的空气进行过滤，防止灰尘进入机柜，有利于确保服务器及相关网络设备运行时的稳定性及使用寿命，附着在过滤袋内壁的灰尘可自动清除，避免过滤袋内壁附着的灰尘过多而造成空气流通阻力过大甚至堵塞的情况；灰尘可集中收集后进行清理，灰尘清理操作简便等。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1中I部放大结构示意图；

图3是图1中II部放大结构示意图；

图4是图1中A向放大结构示意图；

图5是图1中III部放大结构示意图；

图6是图5中IV部放大结构示意图；

图7是本发明外部结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的一种适用于服务器的空气净化机柜包括壳体1，壳体1上设置通风口2，壳体1上内壁安装风机3，风机3的进风口34与壳体1外部相通，风机3的出风口与三通管4连接，三通管4包括相互连通的直管和旁通管，旁通管与直管下端之间的夹角α的角度为30°-60°，旁通管的管口与风机3的出风口连通，直管顶端的管口与过滤袋5的一端连通，过滤袋5的另一端与壳体1内壁连接，直管下端的管口与灰尘收集装置连接，过滤袋5外周设置环形卡圈6，环形卡圈6的内直径小于过滤袋5的外直径，环形卡圈6与卡圈驱动装置连接，卡圈驱动装置能够带动环形卡圈6沿着过滤袋5的长度方向往复移动。风机3用于将机柜外部空气吸入机柜内部，对服务器及相关网络设备进行散热，空气进入机柜内部后，先从三通管4的直管顶端进入过滤袋5，经过滤袋5过滤后的纯净空气从通风口2流出壳体1，空气在壳体1中经过时携带了服务器及相关网络设备发出的热量，达到为设备降温的目的，风机3工作一段时间后，可自动进入清灰程序，清灰时风机3暂停工作，此时环形卡圈6在卡圈驱动装置的驱动下沿着过滤袋5的长度方向往复移动，由于环形卡圈6的内直径小于过滤袋5的外直径，因此环形卡圈6经过位置的过滤袋5会收缩变形，促使过滤袋5内壁附着的灰尘脱落，脱落的灰尘自行下落，从三通管4的直管下端进入灰尘收集装置。本发明能够对进入机柜的空气进行过滤，防止灰尘进入机柜，有利于确保服务器及相关网络设备运行时的稳定性及使用寿命，附着在过滤袋5内壁的灰尘可自动清除，避免过滤袋5内壁附着的灰尘过多而造成空气流通阻力过大甚至阻塞的情况。本发明工作时，机柜内保持正压力，空气不断从通风口2向机柜外流出，可有效避免灰尘从机柜的缝隙或通风口2处进入机柜，所述通风口2可采用百叶窗式通风口，可进一步降低灰尘从通风口2进入机柜的可能性。

本发明所述过滤袋5与壳体1优选采用下述结构连接：壳体1内壁安装过滤袋堵头7，过滤袋5端部套在过滤袋堵头7的侧壁周圈，过滤袋5端部外侧安装第一卡箍8。该结构能够方便的对过滤袋5进行拆装，同时具有安装牢固、连接处不会漏风的优点。除优选结构外，本发明所述过滤袋5也可通过法兰环等其它多种结构与壳体1连接，但这些结构拆装步骤较为繁琐，并且连接不够牢固，连接处容易漏风，与优选方案有所差距。另外，过滤袋5下端与三通管4直管顶端也可采用相同的连接方式，即：将过滤袋5下端套在三通管4直管顶端外侧壁周圈，然后用第二卡箍40进行固定。

本发明为了便于调整过滤袋5的松紧度，确保过滤袋5保持绷紧状态，可在过滤袋堵头7上设置螺孔13，壳体1内壁安装螺杆14，螺杆14的轴向中心线与过滤袋5的轴向中心线重合，螺杆14与过滤袋堵头7上的螺孔13螺纹配合安装。过滤袋5安装前，可通过旋转过滤袋堵头7来调整过滤袋堵头7的高度，将过滤袋堵头7调整适当高度后再通过第一卡箍8将过滤袋5端部与过滤袋堵头7固定。

本发明所述卡圈驱动装置可以采用多种结构，其中优选结构为：卡圈驱动装置包括与过滤袋5长度方向平行的丝杠9和导轨10，导轨10上安装滑块11，滑块11与环形卡圈6连接，滑块11能够沿导轨10滑动，滑块11通过内螺纹与丝杠9配合，丝杠9一端与第一驱动电机12的输出轴连接。该结构具有占用空间小，程序控制方便的优点。本发明所述卡圈驱动装置也可采用其它多种能够使环形卡圈6往复移动的结构，例如使用液压缸直接带动环形卡圈6往复移动等，但这些结构占用机柜内部空间较大，并且程序控制难度较大，与优选结构有所差距。

本发明所述灰尘收集装置包括与三通管4的直管下端管口相连通的灰斗15，灰斗15下端设置出灰口16，出灰口16与灰尘输送器外壳17内部连通，灰尘输送器外壳17与储灰瓶18的瓶口采用可反复拆装的结构连接，灰尘输送器外壳17和储灰瓶18内安装螺旋输送器19，螺旋输送器19靠近灰尘输送器外壳17的一端安装第一齿轮20，第一齿轮20与安装在第二驱动电机21输出轴上的第二齿轮22啮合。灰尘从三通管4下落，经过灰斗15进入灰尘输送器外壳17，灰尘输送器外壳17内的螺旋输送器19将灰尘向储灰瓶18内输送，便于集中清理灰尘，同时能够防止灰尘在负压作用下返回至过滤袋5内。灰尘输送器外壳17与储灰瓶18之间可通过插接或螺纹连接等可反复拆装的结构连接，便于将储灰瓶18取下清理收集的灰尘。当然本发明所述灰尘收集装置也可采用简易的灰尘收集袋或灰尘收集瓶等容器直接安装在三通管4的直管下端管口处，但这些简易容器在机柜中不易拆装，收集的灰尘还容易在负压作用下被再次吸入过滤袋5中，难以彻底清理干净。本发明为了对螺旋输送器19的转轴进行密封，同时降低螺旋输送器19的螺旋叶片端部与灰尘输送器外壳17之间的摩擦系数，可在螺旋输送器19螺旋叶片端部与灰尘输送器外壳17之间的螺旋输送器19转轴周圈设置垫片37。

本发明为了进一步提高清理收集灰尘时的便捷性，可在壳体1底部安装抽屉23，抽屉23沿壳体1底部安装的抽屉导轨24平移，灰尘输送器外壳17、储灰瓶18和第二驱动电机21均安装在抽屉23内，灰尘输送器外壳17顶部设置灰尘通道39，灰尘通道39与灰斗15下端的出灰口16连通，灰尘通道39通过滑动副与灰斗15配合，滑动副的滑动方向与抽屉23的平移方向相同。需清理收集的灰尘时，可将抽屉23拉出，从抽屉中取出灰尘输送器外壳17和储灰瓶18，然后取下储灰瓶18进行清理。

本发明为了防止抽屉23拉出时，灰斗15内残留的灰尘从出灰口16落下，污染机房内部环境，可在灰斗15底面设置滑动封口板25，滑动封口板25上开设条形孔26，条形孔26的长度方向与滑动副的滑动方向相同，条形孔26内安装导向柱27，导向柱27顶端与灰斗15底面连接，导向柱27底端与弹簧固定座28连接，滑动封口板25靠近灰尘通道39的一端设置推板29，推板29与弹簧固定座28之间安装弹簧30。抽屉23拉出前，灰尘通道39与灰斗15下端的出灰口16对齐，此时推板29和弹簧固定座28之间的弹簧30处于收缩状态；抽屉23拉出后，灰尘通道39离开出灰口16下方，此时推板29在弹簧30的作用下向抽屉23拉出的方向移动，带动滑动封口板25将出灰口16封闭，防止灰斗15内残留的灰尘掉落。

本发明为防止弹簧30发生整体弯曲而失去有效的预紧弹力，可在弹簧固定座28上开设导向孔31，导向孔31内安装弹簧导杆35，弹簧导杆35一端与推板29连接，弹簧30位于弹簧导杆35周圈。该结构一方面能够对弹簧30起到定位作用，防止弹簧30发生整体弯曲，另一方面还能够对推板29和滑动封口板25起到进一步的导向作用，防止滑动封口板25移动时位置出现偏差。为了防止灰尘通道39离开出灰口16下方后弹簧30过度伸张导致滑动封口板25的位置出现偏差，可在弹簧导杆35远离推板29的一端设置限位挡块36，限位挡块36的直径大于导向孔31的内径，因此限位挡块36能够限制弹簧30的最大伸张距离，从而实现灰尘通道39离开出灰口16下方后对滑动封口板25进行精确定位，为调节限位挡块36与推板29之间的弹簧导杆35长度，可使弹簧导杆35通过螺纹与推板29连接，以便对灰尘通道39离开出灰口16下方后滑动封口板25的位置进行调节。

本发明所述储灰瓶18可以采用多种结构固定在抽屉23内，其中优选采用下述结构：所述储灰瓶18的瓶身为方形，抽屉23内安装弹片32，弹片32将储灰瓶18侧壁与抽屉23内侧壁压紧。该结构可将储灰瓶18牢固的固定，不会出现松动，同时储灰瓶18能够方便的从抽屉23内取出和放回。除优选结构外，本发明所述储灰瓶18也可通过卡扣或螺钉固定在抽屉23内，但取放步骤较繁琐。

本发明为增强过滤袋5与过滤袋堵头7之间的连接强度，防止过滤袋5端部受环形卡圈6挤压时出现意外脱落，可在过滤袋堵头7侧壁周圈设置环形凹槽33。第一卡箍8收紧后可嵌入环形凹槽33内，增强过滤袋5与过滤袋堵头7之间的连接强度。

本发明可将用于控制风机3、卡圈驱动装置和灰尘收集装置工作的控制器38安装在机柜的柜门上，控制器38同时还具有操作面板，用于设置各设备的工作参数以及显示机柜内部温湿度等数据。控制器38内的温度传感器可以根据壳体1内的温度，调节风机3的转速。经过一段时间的运行，灰尘不可避免的会布满过滤袋5的内壁，阻塞空气从袋中流出，导致风机3送风量加大；这时候风机3工作电流会变大，单片机会依据这种情况来判断过滤袋5需要清理，这时候会暂时停止风机3工作，启动第一驱动电机12，使环形卡圈6上下移动，同时开启第二驱动电机21，用螺旋输送器18把灰尘推入储灰瓶18。这时候，单片机会检测第二驱动电机21的工作电流，如果过大就说明储灰瓶18内灰尘已满，需要手动拆下倾倒。上述清理过程持续一段时间后，清理结束，第一驱动电机12和第二驱动电机21两个电机停止运行，风机3再次开始运行，在此次刚刚完成清理的时候，单片机还会检测一遍风机3的工作电流，如果还是过大，那么就说明过滤袋5需要手动拆下清洗或更换。

Claims (10)

1.一种适用于服务器的空气净化机柜，包括壳体（1），壳体（1）上设置通风口（2），其特征在于：壳体（1）上内壁安装风机（3），风机（3）的进风口（34）与壳体（1）外部相通，风机（3）的出风口与三通管（4）连接，三通管（4）包括相互连通的直管和旁通管，旁通管与直管下端之间的夹角α的角度为30°-60°，旁通管的管口与风机（3）的出风口连通，直管顶端的管口与过滤袋（5）的一端连通，过滤袋（5）的另一端与壳体（1）内壁连接，直管下端的管口与灰尘收集装置连接，过滤袋（5）外周设置环形卡圈（6），环形卡圈（6）的内直径小于过滤袋（5）的外直径，环形卡圈（6）与卡圈驱动装置连接，卡圈驱动装置能够带动环形卡圈（6）沿着过滤袋（5）的长度方向往复移动。

2.根据权利要求1所述的一种适用于服务器的空气净化机柜，其特征在于：壳体（1）内壁安装过滤袋堵头（7），过滤袋（5）端部套在过滤袋堵头（7）的侧壁周圈，过滤袋（5）端部外侧安装第一卡箍（8）。

3.根据权利要求2所述的一种适用于服务器的空气净化机柜，其特征在于：过滤袋堵头（7）上设置螺孔（13），壳体（1）内壁安装螺杆（14），螺杆（14）的轴向中心线与过滤袋（5）的轴向中心线重合，螺杆（14）与过滤袋堵头（7）上的螺孔（13）螺纹配合安装。

4.根据权利要求1所述的一种适用于服务器的空气净化机柜，其特征在于：所述卡圈驱动装置包括与过滤袋（5）长度方向平行的丝杠（9）和导轨（10），导轨（10）上安装滑块（11），滑块（11）与环形卡圈（6）连接，滑块（11）能够沿导轨（10）滑动，滑块（11）通过内螺纹与丝杠（9）配合，丝杠（9）一端与第一驱动电机（12）的输出轴连接。

5.根据权利要求1所述的一种适用于服务器的空气净化机柜，其特征在于：所述灰尘收集装置包括与三通管（4）的直管下端管口相连通的灰斗（15），灰斗（15）下端设置出灰口（16），出灰口（16）与灰尘输送器外壳（17）内部连通，灰尘输送器外壳（17）与储灰瓶（18）的瓶口采用可反复拆装的结构连接，灰尘输送器外壳（17）和储灰瓶（18）内安装螺旋输送器（19），螺旋输送器（19）靠近灰尘输送器外壳（17）的一端安装第一齿轮（20），第一齿轮（20）与安装在第二驱动电机（21）输出轴上的第二齿轮（22）啮合。

6.根据权利要求5所述的一种适用于服务器的空气净化机柜，其特征在于：壳体（1）底部安装抽屉（23），抽屉（23）沿壳体（1）底部安装的抽屉导轨（24）平移，灰尘输送器外壳（17）、储灰瓶（18）和第二驱动电机（21）均安装在抽屉（23）内，灰尘输送器外壳（17）顶部设置灰尘通道（39），灰尘通道（39）与灰斗（15）下端的出灰口（16）连通，灰尘通道（39）通过滑动副与灰斗（15）配合，滑动副的滑动方向与抽屉（23）的平移方向相同。

7.根据权利要求6所述的一种适用于服务器的空气净化机柜，其特征在于：灰斗（15）底面设置滑动封口板（25），滑动封口板（25）上开设条形孔（26），条形孔（26）的长度方向与滑动副的滑动方向相同，条形孔（26）内安装导向柱（27），导向柱（27）顶端与灰斗（15）底面连接，导向柱（27）底端与弹簧固定座（28）连接，滑动封口板（25）靠近灰尘通道（39）的一端设置推板（29），推板（29）与弹簧固定座（28）之间安装弹簧（30）。

8.根据权利要求7所述的一种适用于服务器的空气净化机柜，其特征在于：弹簧固定座（28）上开设导向孔（31），导向孔（31）内安装弹簧导杆（35），弹簧导杆（35）一端与推板（29）连接，弹簧（30）位于弹簧导杆（35）周圈。

9.根据权利要求6所述的一种适用于服务器的空气净化机柜，其特征在于：所述储灰瓶（18）的瓶身为方形，抽屉（23）内安装弹片（32），弹片（32）将储灰瓶（18）侧壁与抽屉（23）内侧壁压紧。

10.根据权利要求2所述的一种适用于服务器的空气净化机柜，其特征在于：过滤袋堵头（7）侧壁周圈设置环形凹槽（33）。