CN106413339B - 用于电气设备的机柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于电气设备的机柜，并且更具体地涉及能够调控用作冷却介质的空气的流以对机柜的内部进行均匀冷却的用于电气设备的机柜。该机柜包括：多个设备容纳空间，其用于以层叠方式容纳电气设备；通风管，其用于排放从设备容纳空间产生的热；散热风扇，其用于排放来自通风管的热空气；以及多个连接管，其用于将设备容纳空间连接到通风管，其中，经过每个连接管的空气的流率和流速通过将被提供到相应层的连接管中的流阻力彼此区分开来调节。

Description

用于电气设备的机柜
技术领域
本发明涉及用于电气设备的机柜，并且更具体地涉及能够调控用作冷却介质的空气的流动以对机柜的内部进行均匀冷却的用于电气设备的机柜。
背景技术
用于电气设备的机柜包含产生热的多个设备。机柜具有使用空气强制地对设备进行冷却的结构。
图1是示出基于强制冷却的用于电气设备的常规机柜的配置的视图。
如图1所示，用于电气设备的机柜10包括：设备容纳空间14，其形成用于容纳电气设备12的多个层；以及通风管16，其在各个层中与设备容纳空间14连通。
每个设备容纳空间14的正面被提供有用于将外部空气引入到设备容纳空间14中的引入部分，并且用于排放来自通风管16的热气体散热风扇18被提供到通风管16的上部分。
用于电气设备的机柜10通过将外部空气引入到其中来对所包含的设备进行冷却。通风管16中的压力通过散热风扇18的操作来降低。当通风管16中的压力被降低时，各个设备容纳空间中的空气被抽取到具有经降低的压力的通风管16中。当各个设备容纳空间中的空气被抽取到通风管16中时，各个设备容纳空间中的压力被降低。由此，外部空气再次通过引入部分被引入到各个设备容纳空间14中以对设备进行冷却。
在通风管16中，空气的压力随距散热风扇18的距离而变化。更具体地，在靠近散热风扇18的上部分处比在远离散热风扇18的下部分处产生更高的负压力。
换言之，当在设备容纳空间与散热风扇18之间的距离增大时，被引入到设备容纳空间中的空气的流率和流速减小并且因此冷却的程度被降低。因此，机柜10不能够实现均匀的冷却。
常规地，在散热风扇被安装在机柜的上部分处的情况下，散热风扇18的容量被增大以便增大被定位在散热风扇下面的设备容纳空间的冷却的程度。在这种情况下，上部的设备容纳空间被过度冷却，并且对于散热风扇18要求高规范以便增大散热风扇18的容量。这导致生产成本和噪声的不必要增加。
发明内容
本发明的方面在于提供能够单个地调节每个设备容纳空间中的空气的流率和流速以使用引入的外部空气对电气设备进行有效且强制冷却的用于电气设备的机柜。
根据本发明的一个方面，一种用于电气设备的机柜包括：多个设备容纳空间，其限定用于容纳电气设备的多个层；以及多个连接管，其被提供到设备容纳空间的通风侧，其中每个连接管包括排放端口和连接到设备容纳空间中的对应设备容纳空间的引入端口，其中经过每个连接管的空气的流率和流速根据层通过将所述排放端口的面积彼此不同通过将被提供到各个层的连接管中的流阻力彼此区分开来调节。
优选地，机柜包括：通风管，其用于排放从设备容纳空间产生的热；以及散热风扇，其用于排放来自通风管的热空气，其中，连接管的排放端口连接到通风管。
优选地，连接管的排放端口的面积是可调节的。
每个连接管的排放端口可以由一对铰链耦合的调节段形成，每个调节段具有方括号形横截面。
根据本发明的另一方面，一种用于电气设备的机柜包括：多个设备容纳空间，其限定用于容纳电气设备的多个层；以及多个连接管，其被提供到设备容纳空间的通风侧，其中每个连接管包括用于调节其中的流阻力的阻力器，其中经过每个连接管的空气的流率和流速根据层通过将由阻力器引起的流阻力彼此区分开来调节。
优选地，开放速率通过调节每个阻力器的角度而是可调节的。
根据本发明的实施例，用于电气设备的机柜具有用于使用被引入到机柜中的外部空气来对容纳在设备容纳空间中的电气设备进行冷却的结构。当各个层的设备容纳空间中的空气的流可单个地调节时，机柜的内部可以被均匀地冷却。
根据本发明的实施例，用于电气设备的机柜能够使用连接管来调节每个层的冷却的程度。因此，散热风扇的冷却功率可以被均匀地或可变地传递到各个层。
附图说明
图1是示出基于强制冷却的用于电气设备的常规机柜的配置的视图。
图2是示出根据本发明的第一实施例的用于电气设备的机柜的配置的视图。
图3是示出根据本发明的第一实施例的被提供到机柜的连接管的横截面视图。
图4是示出根据本发明的第二实施例的用于电气设备的机柜的配置的视图。
图5是示出根据本发明的第二实施例的被提供到机柜的连接管的横截面视图。
图6是示出根据本发明的第三实施例的用于电气设备的机柜的配置的视图。
图7是示出根据本发明的第三实施例的被提供到机柜的连接管的横截面视图。
具体实施方式
本公开内容和随附权利要求中使用的术语或词语不应当被理解为仅仅具有本领域技术人员已知的或在词典中限定的意义，并且应当在发明人能够恰当地定义术语从而以最好的方式描述本发明的意义上被解读为具有与本发明的精神一致的意义。在下文中，将参考附图详细描述本发明的各实施例。应当理解，本发明不限于下面的实施例，并且各实施例仅出于说明的目的而被提供。本发明的范围应当仅仅由随附权利要求和其等效方案限定。
图2是示出根据本发明的第一实施例的用于电气设备的机柜的配置的视图，并且图3是示出根据本发明的第一实施例的被提供到机柜的连接管的横截面视图。
参考图2，根据第一实施例的用于电气设备的机柜100包括：多个层的设备容纳空间120，其用于容纳电气设备12；通风管160，其用于排放从设备容纳空间120产生的热；散热风扇180，其用于排放来自通风管160的热空气；以及连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6，其用于将各个层中的设备容纳空间120连接到通风管160。
通过调节被提供到各个层的连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6中的流阻力，可以调节经过连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6中的每个的冷却空气的流率和流速。
如上所述，通风管160中的压力随距散热风扇180的距离而变化。本发明旨在使用连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6消除由各位置之间的压力的差异引起的冷却的程度的差异。
本发明中采用的连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6中的每个包括连接到设备容纳空间120的对应设备容纳空间的引入端口142和连接到通风管160的排放端口144，使得空气能够仅仅通过连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6从设备容纳空间120流动到通风管160。
在该结构中，经过连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6的空气的流率和流速可以通过改变连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6中的流阻力来调节。由此，可以单个地调节每个设备容纳空间120的冷却的程度。
在第一实施例中，各种连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6用于调节每层中的空气的流率和流速。
如附图所示，连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6中的每个被提供有引入端口142和排放端口144。引入端口142连接到设备容纳空间120，并且排放端口144连接到通风管160。在该结构中，引入部分142具有相同的横截面面积，而排放端口144的横截面面积被调节。由此，可以调节连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6中的流阻力。
如附图所示，当散热风扇180被布置在通风管160的上端部处时，在一个位置处的排放端口144的横截面面积被设置为小于在较下位置处的另一排放端口144的横截面面积。由此，空气流阻力可以当在产生较高负压力的情况下空气流高达上部层时增大。由此，空气能够以恒定流率和流速流动通过各个层。
在图示的实施例中，连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6的引入部分利用六个不同的引入角度来形成，使得相邻连接管的引入角度彼此相差15°。备选地，排放端口可以利用不同的排放角度来形成。在必要时可以适当地改变相邻连接管之间的角度差和不同的角度的数量。
图4是示出根据本发明的第二实施例的用于电气设备的机柜的配置的视图，并且图5是示出根据本发明的第二实施例的被提供到机柜的连接管的横截面视图。
参考图5，应用到第二实施例的机柜的连接管150中的每个与用于调节流阻力的阻力器152一起被提供在其中。
在第一实施例中，各种连接管140-1、140-2、140-3、140-4、140-5和140-6被安装在各个层中以调节每层中的冷却的程度。在第二实施例中，相同的连接管150被应用到每层，并且每层中的流阻力可以通过调节每个连接管150的阻力器152来调节。
如图5所示，阻力器152被提供在连接管150中并连接到铰链轴154，使得阻力器152的角度是可调节的。连接管150的开放速率可以通过调节阻力器152的角度来调节。
如图4所示，最低的连接管被给予最大开放速率，并且上部的连接管被给予较低开放速率，使得一个连接管的开放速率比被定位在更高层级处的另一连接管的开放速率更高。被引入到各个设备容纳空间中的外部空气可以被调控，使得外部空气的流率和流速不在各设备容纳空间之间变化。
图6是示出根据本发明的第三实施例的用于电气设备的机柜的配置的视图，并且图7是示出根据本发明的第三实施例的被提供到机柜的连接管的横截面视图。
参考图7，根据第三实施例的连接管170中的每个包括连接到设备容纳空间120中的对应设备容纳空间的引入端口172和连接到通风管的排放端口174。本文中，排放端口174的横截面面积是可调节的。类似于第二实施例，可以使用单个连接管170来调节空气的流阻力。
如附图所示，连接管170包括限定引入端口的连接管主体170a和铰链耦合到连接管主体170a的一对调节段170b。调节段170b具有方括号形横截面并被布置为彼此接合。由此，排放端口174的横截面面积可以通过调节在各调节段170b之间的间隙来调节。
参考图6，根据第三实施例的用于电气设备的机柜100被安装，使得各个设备容纳空间120使用连接管170与通风管160连通。在各调节段170b之间的间隙可以在每层中被调节以获得在各层中的设备容纳空间120中的均匀空气流。
如附图所示，在各调节段170b之间的间隙可以被调节，使得在一层中的间隙比在较下的层中的间隙更窄，使得经过连接管的空气的流阻力比经由较下的连接管的空气的流阻力更高。由此，外部空气可以被均匀地引入到各个层的设备容纳空间120中并在各个层的设备容纳空间120中进行循环。因此，机柜100的整个内部可以被均匀地冷却。
通常，从各个层中的电气设备产生的热的量彼此相似。因此，可以在机柜中的各个设备容纳空间中产生均匀空气流，而无论距散热风扇180的设备容纳空间的距离如何。
能够从安装在各个层中的电气设备产生不同量的热。在这种情况下，对各个层中的电气设备的冷却必要的流率和流速可以在一层到另一层之间不同。在这种情况下，对于每层必要的空气的流率和流速可以以安装在产生大量热的层中的连接管的流阻力被相对减小并且安装在产生少量热的层中的连接管的流阻力被相对增大的方式来调节。
以上描述的实施例应当在所有方面上被理解为说明性的而非限制性的。由本发明寻求的范围应当由随附权利要求和其等效方案确定，并且落入随附权利要求的含义和等效范围内的所有改变旨在被包含在其中。

Claims (3)

1.一种用于电气设备的机柜，所述机柜包括：
多个设备容纳空间，其限定用于容纳所述电气设备的多个层；
通风管，其用于排放从所述设备容纳空间产生的热；
散热风扇，其用于排放来自所述通风管的热空气；以及
多个连接管，其被提供到所述设备容纳空间的通风侧，
其中，每个连接管包括排放端口和连接到所述设备容纳空间中的对应设备容纳空间的引入端口，所述连接管的所述排放端口连接到所述通风管；以及
经过每个连接管的空气的流率和流速通过将被提供到相应层的连接管中的流阻力彼此区分开来调节，其特征在于，
连接管中的流阻力根据层通过将所述排放端口的面积彼此不同并且通过以不同的引入角度形成连接管的引入端口使得相邻连接管的引入角度彼此不同而被区分开。
2.根据权利要求1所述的机柜，其中，所述连接管的所述排放端口的面积是可调节的。
3.根据权利要求2所述的机柜，其中，每个连接管的排放端口由一对铰链耦合的调节段形成，每个调节段具有方括号形横截面。
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