CN106211707A - 用于具有热管的电子装置的闭合柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电子装置的柜，并且更具体地说，用于电子装置的闭合柜，其具有能够使从内部装置产生的热量有效地消散的热管，实施柜的紧凑涉及以及增强内部装置的耐久性。此柜包括：装置容纳空间，其提供用于容纳电子装置的闭合空间；散热导管，其被设置为与装置容纳空间分离以消散从装置容纳空间产生的热量；以及散热装置，其包括：附接到装置容纳空间的发热元件的散热器；布置在散热导管中的散热片；热管，其构造为将散热器的热量传送到散热片。

Description

用于具有热管的电子装置的闭合柜

技术领域

本发明涉及一种用于电子装置的柜，并且更具体地说，用于电子装置的闭合柜，其具有能够使从内部装置产生的热量有效地消散的热管，实施柜的紧凑设计以及增强内部装置的耐久性。

背景技术

通常来说，用于电子装置的柜包括产生热量的多个内部装置(例如，转换器)。

柜设有散热装置以确保可以以适当温度操作内部装置。

图1是示出了作为一种用于电子装置的柜的中间/大尺寸变频柜的视图。

如图中所示，中间/大尺寸变频柜10容纳包括转换器的多个电气和电子部件。

通常地，中间/大尺寸变频柜10在其中设有装置容纳空间，此装置容纳空间构造为具有用于容纳电子装置的多层，并且电子装置20容纳在装置容纳空间中的各层中。

此外，中间/大尺寸变频柜10构造为消散从电子装置20产生的热量。通过利用抽吸的外部空气冷却装置实施散热。

为了执行冷却操作，吸入端口14设置在中等/大尺寸变频柜10中的一个表面中，并且散热片16设置到中间/大尺寸变频器10的上部。

散热风扇16被驱动为将外部冷却空气引入到柜10中并且从柜10排放内部空气。以从外部引入的新鲜空气冷却柜内部并且然后根据随后空气的引入从柜排放的方式执行冷却操作。

在传统情形中，为了有效地冷却在中间/大尺寸变频柜10中设置的电子装置中产生高热量的电子装置(下文称作为发热元件)，将散热片24附接到发热元件22的一个表面。

然而，通过此对流式冷却结构，当外部空气以相对非常低的温度直接地引入到柜10中时，安装在其中的电气和电子部件的周围的温度可能突然地下降并且由此可能发生结露。由于发生结露，因此部件的正常操作可能故障。为了防止部件故障，可以增加单独的除湿器或者将过滤器附接到入口端口以滤出湿气、盐、尘土等。

然而，如果增加单独的除湿机，那么柜的结构可能变得复杂与大。此外，如果安装过滤器，那么由于安装的过滤器可能增加对抗抽吸的阻力，并且由此需要使用具有较高能力的风扇以确保需要实施冷却的空气流动速率与速度。如果使用具有高能力的风扇，那么能量消耗增加。此外，需要规律地清洗与替换此过滤器。

此外，由于散热风扇16设置到柜10的外部，因此不能保护散热风扇16远离水并且异物可能卡到散热风扇。由此，散热风扇16的服务寿命可能缩短或者故障可能容易发生。此外，如果散热风扇16未正常地操作，那么用于电子装置的柜的散热效率就可能劣化，并且相应地内部电子部件可能过定额并且损坏或者可能缩短其服务寿命。

发明内容

在本发明的方面中，提供了用于电子装置的闭合柜，其能够有效地消散从电子装置产生的热量。

本发明的另一个方面是提供用于电子装置的闭合柜，其通过将外部空气引入到单独散热导管而不是使外部空气循环通过容纳电子装置的容纳空间防止了污染电子装置容纳空间的内部。

根据本发明的一个方面，用于电子装置的闭合柜包括：装置容纳空间，其提供闭合空间以容纳电子装置；散热导管，其被设置为与装置容纳空间分离以消散从装置容纳空间产生的热量；以及散热装置，包括：附接到装置容纳空间的发热元件的散热器；布置在散热导管中的散热片；热管，其构造为将散热器的热量传送到散热片。

优选地，散热导管竖直地布置为允许引入到其中的外部空气向上流动。

优选地，闭合柜还包括构造为加快散热导管中的空气的流动的散热风扇。

联接到散热片的热管的一部分可以向上倾斜。

优选地，散热片沿着竖直方向布置以增加散热片与热管之间的接触区域。

热管可以沿着水平方向布置并且在其中设有毛细芯以使热交换流体返回到散热器。

这里，散热片可以以倾斜方式附接到热管。

优选地，在闭合柜中散热装置布置成多层，其中在上层中的散热装置160的散热片具有相对较宽的热交换区域。

根据本发明的实施方式的用于电子装置的闭合柜，外部空气未循环通过容纳电子装置的装置容纳空间，而是引入到分离设置的散热导管中以执行冷却操作。由此，可以防止通过随着外部空气引入到空间中的雨水或异物污染电子装置容纳空间。

此外，根据实施方式，用于电子装置的闭合柜利用热管。由此，从发热元件产生的热量可以有效地消散。

附图说明

图1是示出用于电子装置的传统柜的构造的视图。

图2是示出根据本发明的实施方式的用于电子装置的闭合柜的构造的视图。

图3是示出根据本发明的第一实施方式的散热装置的原理图。

图4是示出根据本发明的第一实施方式的散热装置的侧视图。

图5是示出根据本发明的第二实施方式的散热装置的侧视图。

图6是示出根据本发明的第三实施方式的散热装置的侧视图。

图7是示出根据本发明的第三实施方式的散热装置的截面图。

图8是示出根据本发明的第四实施方式的散热装置的侧视图。

具体实施方式

在本说明书与所附权利要求中使用的术语或短语不应解释为仅意味着对本技术领域中的这些熟练技术人员公知或者限定在字典中，并且应该解释为具有与本发明的精神一致的含义在某种意义上发明人适当地限定术语以便以最佳模式描述本发明。此后，将参照附图详细地描述本发明的实施方式。应该理解的是，本发明不限于下面的实施方式，并且仅出于描述性目的提供了此实施方式。本发明的范围应该仅通过所附权利要求和其等效物限定。

图2是示出根据本发明的实施方式的用于电子装置的闭合柜的构造的视图。

如在附图中所示，根据本发明的实施方式的用于电子装置的闭合柜100包括用于以堆叠方式容纳电子装置的装置容纳空间120；散热导管140，其构造为使从装置容纳空间120产生的热量消散；以及散热装置160，其构造为使从布置在装置容纳空间120中的发热元件125产生的热量排放到散热导管140。

关于用于电子装置的闭合柜100，术语“闭合”表示用于容纳电子装置的装置容纳空间120闭合。此外，术语“闭合”不意味着“完全地密封”，而是意味着与传统电子装置柜相比本发明的电子装置柜不允许将外部空气引入到装置容纳空间120中，这允许外部空气引入到电子装置容纳空间中以便在其中循环。

用于电子装置的柜100设有与用于容纳电子装置的装置容纳空间120分离的散热导管140。对于根据本发明的用于电子装置的柜100来说，外部空气被引入到散热导管140中以便以空气冷却方式消散从电子装置产生的热量。因此，无需将外部空气引入到装置容纳空间120中，并且由此可以防止外部空气中的异物或雨水污染装置容纳空间120。

如图中所示，散热导管140可以形成为具有竖直流动路径。由于加热空气向上流动，因此形成为具有竖直流动路径的散热导管144可以致使散热导管140中的空气通过自然对流向上排放。

散热导管140的下部可以设有引入端口142，并且散热导管140的上部可以设有排放端口144。尽管排放端口144示出为设有散热风扇145，但是散热风扇可以设置到引入端口142，或者散热风扇可以设置到引入端口142与排放端口144。

设置到引入端口142的散热风扇操作为将外部空气引入到散热导管140，并且设置到排放端口144的散热风扇145操作为从散热导管140排放空气。

设置到用于电子装置的柜100的散热装置160包括：附接到容纳在装置容纳空间120中的发热元件125的散热器162；热管164，其构造为将来自散热器162的热量传送到散热导管140，；以及散热片，其与散热导管140中的热管164联接以通过与空气接触消散热量。

散热装置160构造为使得散热器162吸收发热元件125的热量，通过散热器162吸收的热量通过热管164传送到布置在散热导管140中的散热片166，并且传送到散热片166的热量被传送到引入到散热导管140中的外部空气并且然后从散热导管140排放。

当通过引入端口142引入的外部空气升高时，外部空气执行与散热片166的热交换。因此，当空气上升时散热导管140中的空气的温度增加。因此，散热导管140中的空气的温度在竖直位置之间不同。散热片166的散热效果受到接触外部空气的温度影响。相应地，不考虑竖直位置为获得均匀的散热效果，定位在较高位置处的散热片的热交换区域优选地构造为大于定位在较低位置处的散热片的热交换区域。此结构旨在通过调节散热区域克服由竖直位置中的温度差值导致的散热效果的不同。

图3是示出根据本发明的第一实施方式的散热装置的原理图，以及图4是示出根据本发明的第一实施方式的散热装置的侧视图。

如附图中所示，根据本发明的实施方式的设置到用于电子装置的闭合柜的散热装置包括附接到发热元件的散热器162(例如，设置到诸如转换器的装置的电力半导体)；热管164，其一侧埋入散热器162中并且另一侧延伸到散热导管中；以及散热片166，其附接到散热导管中的热管164中。

根据第一实施方式，联接到散热片166的热管的一部分向上倾斜。

热管164构造为将热传送流体容纳在其闭合本体中。热传送流体在管中循环以通过反复蒸发与冷凝传送热量。

此蒸发发生在埋入散热器162中的管子的一部分中，并且冷凝发生在散热片166被附接到的管子的一部分中。因此，由于其中发生冷凝的管子的一部分向上倾斜，因此冷凝的热传送流体通过重力流动到其中发生蒸发的一部分(散热器)。由此，热传送流体循环并且热量从散热器162传送到散热片166。

优选地，散热片166布置为使得其表面布置成与竖直方向平行。由此导致空气在散热导管140中向上流动(参见图2)，通过竖直地布置散热片166可以使对抗在散热导管中形成的空气流的阻力最小化。

此外，由于联接到散热片166的热管164的部分向上倾斜，因此散热片166的竖直布置在散热片166被连接到的热管166的部分处形成椭圆形截面。相应地，散热片166与热管164之间的接触区域增加，并且由此可以增强从热管164到散热片166的热量的传导性。

图5是示出根据本发明的第二实施方式的散热装置的侧视图。

对于根据第二实施方式的散热装置来说，散热片166垂直地联接到热管164。

根据第二实施方式，每段长度安装在热管164上的散热片166的数量可以增加。

例如，如果热管164在散热导管中以30°向上倾斜，那么其中安装散热片166的热管的一部分的长度是10cm，并且散热片之间的间距是2mm，根据第一实施方式的竖直安装允许86散热片166布置在散热导管中，同时根据第二实施方式的相对于热管的垂直安装允许100散热片166布置在散热导管中。

图6是示出根据本发明的第三实施方式的散热装置的侧视图，并且图7是示出根据本发明的第三实施方式的散热装置的截面图。

根据第三实施方式，热管164大体上沿着水平方向形成。

当在其中安装散热片的热管164的一部分如在第一实施方式和第二实施方式的情形中向上倾斜时，如果用于电子装置的柜的内部空间是有限的那么散热装置160的安装可能是不方便的。换句话说，在柜中的装置容纳空间的高度可能不足以允许用于安装散热片的部分布置通过那里。在此情形中，需要将散热装置160从散热导管的一侧推入到装置容纳空间中，并且散热装置的安装可能不是容易的。

根据第三实施方式，热管164大体上沿着水平方向布置。由此，其用于安装散热片的部分的高度减小。

当热管164沿着水平方向布置时，用于使热交换流体返回到散热器162的毛细芯164b优选地设置在如图7中示出的热管164中。

根据第三实施方式的热管164在其闭合的管本体164a中充有热传送流体，并且设有毛细芯164b，此毛细芯具有使热传送流体能够循环的毛细结构。

当加热散热器162时，根据热传送流体的蒸发干燥连接到散热器162的热管164中的毛细芯164b，并且连接到散热片166的热管164中的毛细芯164b抽吸冷凝的热传送流体。此外，根据毛细现象热传送流体从在散热片166的侧面上的毛细芯164b的一部分返回到在散热器162的侧面上的毛细芯164b的一部分。由此，热传送流体可以循环，并且散热器162的热量可以传送到散热片166。

图8是示出根据本发明的第四实施方式的散热装置的侧视图。

根据第四实施方式，散热片166相对于热管164倾斜布置以减小其中安装散热片166的部分的高度。

由于散热片166以散热片166相对于热管164倾斜的方式连接到热管164，因此散热片166与热管164之间的接触表面具有椭圆形形状并且由此其接触区域可以增加，由此如在第一实施方式中所描述的提高了热传送效率。

此外，由于散热片166相对于热管164倾斜布置，因此可以减小散热装置160的整体高度。由此，即使用于电子装置的柜的内部空间是有限的，也可以容易地安装散热装置160。

Claims (8)

1.一种用于电子装置的闭合柜，其包括：构造为提供用于容纳所述电子装置的闭合空间的装置容纳空间；以及散热导管，其被设置为与所述装置容纳空间分离以消散从所述装置容纳空间产生的热量，所述闭合柜包括：

散热装置，其包括：

散热器，其附接到所述装置容纳空间的发热元件；

散热片，其布置在所述散热导管中；以及

热管，其构造为将所述散热器的热量传送到所述散热片。

2.根据权利要求1所述的闭合柜，其中所述散热导管竖直地布置为允许引入到其中的外部空气向上流动。

3.根据权利要求2所述的闭合柜，还包括：

散热风扇，其构造为加快所述散热导管中的所述空气的流动。

4.根据权利要求1所述的闭合柜，其中联接到所述散热片的所述热管的一部分向上倾斜。

5.根据权利要求4所述的闭合柜，其中所述散热片沿着竖直方向布置以增加所述散热片与所述热管之间的接触区域。

6.根据权利要求1所述的闭合柜，其中所述热管沿着水平方向布置并且在其中设有毛细芯以使热交换流体返回到所述散热器。

7.根据权利要求6所述的闭合柜，其中所述散热片以倾斜方式附接到所述热管。

8.根据权利要求1所述的闭合柜，其中在所述闭合柜中所述散热装置布置成多层，其中上层中的所述散热装置的散热片具有相对较宽的热交换区域。