CN109548358B - 风循环装置，散热设备和机柜 - Google Patents

Abstract

本公开提供热源元器件散热的风循环装置、散热设备、和机柜。风循环装置包括：风机，包括风机本体、气流入口、气流出口；第一通道，垂直或倾斜布置在气流出口下游处在气流出口与热源元器件之间，用以将由风机经由气流出口吹送的气体朝热源元器件输送；第二通道，垂直或倾斜布置在热源元器件下游处在热源元器件与风机的气流入口之间，优选在所述热源元器件下方，用以将从热源元器件后侧吹送出来的气体朝气流入口输送。风机是由风机本体抽吸从第一通道流出气体的离心或斜流风机。风循环装置还可选包括至少一个第一导流面板，布置在热源元器件与第二通道之间或第二通道内，各形成有多个第一网孔以将从热源元器件朝气流入口输送的气体分配为稳定层流。

Description

风循环装置，散热设备和机柜

技术领域

本公开涉及电子设备领域，尤其涉及用于电子设备机柜的散热设备的风循环装置、用于电子设备机柜的散热设备、以及配备有散热设备的机柜。

背景技术

近年来，电子设备特别是用于半导体检测的电子设备是广泛应用于集成电路制造工艺中的重要工艺设备，需要长时间连续工作，且由于对环境的电磁干扰和震动性能的要求而对于容纳其的机柜的设计带来了在诸如难以同时兼顾的散热性能、电磁屏蔽性能、和抗震性能方面的挑战。

然而，目前常规的半导体检测设备的机柜(诸如能源柜)通常利用直接在机柜的前后面板处通风来实现散热，以确保设置于机柜内部的电子、电气元器件在安全的工作温度下工作。由于机柜的散热需要与外界环境进行热交换，因此目前的借助于直接通风而与外界进行热交换的机柜不能实现完全的密闭性，这样一方面影响机柜周围的环境温度，造成环境温度的波动从而影响到半导体检测设备的器件工作温度；另一方面，也无法完全有效地屏蔽机柜的电磁干扰。同时随着机柜内部的元器件经由进气和排气而不断与环境发生热交换，周围空气中的污染杂质不断沉积到机柜内的元器件周围甚至进入内部，从而影响整个机柜的使用寿命。因此亟需一种能够实现完全的相对于环境密闭、并且具备内部降温功能的能源柜，以满足半导体检测设备的使用要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种用于热源元器件的散热的风循环装置、一种散热设备、和一种机柜。所述技术方案如下：

为实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供了用于热源元器件的散热的风循环装置，所述风循环装置包括：风机，包括风机本体、气流入口、气流出口；第一通道，所述第一通道垂直或倾斜地布置于所述气流出口下游处、介于所述气流出口与所述热源元器件之间，且被配置成用以将由所述风机经由所述气流出口吹送的气体朝向所述热源元器件输送；第二通道，所述第二通道垂直或倾斜地布置于所述热源元器件下游处、介于所述热源元器件与所述风机的气流入口之间，优选地在所述热源元器件下方，且被配置成用以将从所述热源元器件的后侧吹送出来的气体朝向所述风机的气流入口输送。所述风机是被配置用以利用所述风机本体抽吸从所述第二通道流出的气体的离心风机或斜流风机。

并且，进一步地，例如，所述风循环装置还包括至少一个第一导流面板，布置在所述热源元器件与所述第二通道之间、或在所述第二通道内，每个所述第一导流面板上形成有多个第一网孔以将从所述热源元器件的后侧吹送出来朝向所述气流入口输送的气体分配为稳定的层流。

根据本公开的实施例，所述多个第一网孔中的每个的横截面形状完全相同或至少部分不同。

根据本公开的实施例，所述多个第一网孔被布置呈在所述第一导流面板上的均匀分布的图案。

根据本公开的实施例，所述多个第一网孔中的每个被成形为具备从所述热源元器件的后侧朝向所述风机的气流入口不变的或扩张的纵截面形状。

根据本公开的实施例，所述至少一个第一导流面板包括叠加设置的多个所述第一导流面板。

根据本公开的实施例，所述风循环装置还包括布置在所述气流出口与所述第一通道之间的拐角处的、相对于所述气流出口和所述第一通道中至少一个成角度布置的偏斜内表面，以减少气体朝向所述第一通道流动时在所述拐角处的风阻。

根据本公开的实施例，所述风循环装置还包括布置于所述第一通道内的空气净化器，所述空气净化装置包括：壳体，以及安置于壳体内的空气过滤器。

根据本公开的实施例，所述风循环装置还包括至少一个第二导流面板，布置在所述第一通道与所述热源元器件之间、或在所述第一通道内，每个所述第二导流面板上形成有多个第二网孔以将从所述气流出口朝向所述第一通道吹送的气体分配为稳定的层流。

根据本公开的实施例，每个所述第二导流面板被布置成与所述第一通道垂直或倾斜成角度，以便于将从所述气流出口经由所述第二导流面板的气体的流动方向校正成与所述第一通道的延伸方向实质上一致。

根据本公开的实施例，所述多个第二网孔中的每个被成形为具备从所述气流出口朝向所述热源元器件收束或扩张的纵截面形状。

根据本公开的实施例，所述多个第二网孔中的每个的横截面形状完全相同或至少部分不同。

根据本公开的实施例，所述多个第二网孔被布置呈在所述第二导流面板上的均匀分布的图案。

根据本公开的实施例，所述多个第二网孔被布置呈与所述热源元器件在所述第二导流面板上的投影的形状相同或互补的图案。

根据本公开的实施例，所述多个第二网孔分别被成形为具备从所述气流出口的近端向所述气流出口的远端增大的网孔尺寸。

根据本公开的实施例，所述多个第二网孔分别被成形为具备从所述第二导流面板的中心向边缘增大的网孔尺寸。

根据本公开的实施例，所述至少一个第二导流面板包括叠加设置的多个所述第二导流面板，且多个所述第二导流面板根据所述热源元器件的在所述第二导流面板上的投影的形状的变化而被叠加布置，以合并或细分从每个所述第二导流面板的所述多个第二网孔流出的气体。

另外，根据本公开的另一方面，提供了一种散热设备，所述散热设备包括：换热器组件，所述换热器组件由导热材料制成，且布置于所述热源元器件的下游、介于所述热源元器件与所述气流入口之间；以及前述的风循环装置；所述换热器组件包括：第一换热器，被配置用以与流经所述热源元器件的后侧的空气进行热交换；和第二换热器，被配置用以与第一换热器进行热交换。

根据本公开的实施例，所述第一换热器包括：换热器本体；和多个散热翅片，所述多个散热翅片抵紧地固定于所述换热器本体的表面上且均匀地呈阵列布置于所述换热器本体上。

根据本公开的实施例，所述第二换热器包括部分地容纳于所述第一换热器内的闭合的冷媒通道，且所述冷媒通道内部容纳有循环的冷媒，以便利在所述第一换热器与第二换热器之间进行热交换。

此外，根据本公开的又一方面，提供了一种机柜，包括：机柜本体，所述机柜本体限定以热绝缘和电磁屏蔽方式与周围环境隔离开的密闭的内部空间，且所述内部空间中装设有所述热源元器件；和根据前述的散热设备。所述散热设备中的所述换热器组件中的所述第二换热器至少部分地贯穿所述机柜本体而布置于所述机柜本体的外部，以便利与周围环境的热交换。

附图说明

现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本公开的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件。附图的简要描述如下：

图1图示出根据本公开实施例的用于对位于机柜内的所述热源元器件进行散热的散热设备，特别是，其中所述散热设备包括风循环装置和换热器组件。

图2图示出根据图1所示实施例中的风循环装置的第一导流面板的示意性正视图。

图3(a)至3(b)图示出根据图1所示实施例中的所述第一导流面板的示意性立体图，其中示出所述第一导流面板上的第一网孔的纵截面形状。

图4(a)至4(e)示出在根据本公开的多个实施例中，如图1所示的风循环装置的用于对进入气体进行引导的部分的正视图，分别具体示出各自的第二导流面板的网孔的布置。

图5图示出根据图1所示的散热设备的立体透视图，其中所述散热设备被示出包括换热器组件，所述换热器组件包括多个呈阵列布置的翅片、以及冷媒通道。

图6图示出如图5的根据本公开实施例的散热设备的、从所述热源元器件后侧向换热器组件观察的正视图。

图7图示出根据本公开实施例的包括如图1、5、6的散热设备的机柜的立体示意图。

图8示意性示出根据本公开实施例的、在图5所示的机柜里，借助于如图1、5、6的散热设备进行的形成机柜内气体循环的完整的气流路径。

具体实施方式

下面将对本公开的技术方案通过实施例结合附图的方式进行进一步的详细解释。在说明书中，相同或相似的附图标记和字母指示相同或相似的部件。参照附图对本公开实施例的以下说明旨在对本公开的总体发明构思进行解释，不应当理解为对本公开的一种限制。

附图被用于说明本公开的内容。附图中各部件尺寸和形状不反映部件的真实比例。

首先阐述本公开基于的工作原理。

根据本公开的一种总体发明构思，提供了一种用于热源元器件的散热的风循环装置，包括：风机，包括风机本体、气流入口、气流出口；和第一通道，所述第一通道垂直或倾斜地布置于所述气流出口下游处、介于所述气流出口与所述热源元器件之间，且被配置成用以将由所述风机经由所述气流出口吹送的气体朝向所述热源元器件输送；以及第二通道，所述第二通道垂直或倾斜地布置于所述热源元器件下游处、介于所述热源元器件与所述风机的气流入口之间，优选地在所述热源元器件下方，且被配置成用以将从所述热源元器件的后侧吹送出来的气体朝向所述风机的气流入口输送。所述风机是被配置用以利用所述风机本体抽吸从所述第二通道流出的气体的离心风机或斜流风机。

并且作为示例，所述风循环装置还例如包括：至少一个第一导流面板，布置在所述热源元器件与所述第二通道之间、或在所述第二通道内，每个所述第一导流面板上形成有多个第一网孔以将从所述热源元器件的后侧吹送出来朝向所述气流入口输送的气体分配为稳定的层流。

图1图示出根据本公开实施例的用于对位于机柜1内的所述热源元器件O进行散热的散热设备，特别是，其中所述散热设备包括风循环装置10和换热器组件20。且作为示例，所述热源元器件O是通电后产生热量的电路元器件、电气元件，包括但不限于诸如电阻、电容、电感、IC芯片、MOSFET、IGBT开关、现场可编程逻辑门阵列FPGA等。

如图1所述，在本公开的一个实施例中，公开一种用于热源元器件O的散热的风循环装置10，所述风循环装置10例如包括：风机11，包括风机本体111、气流入口112、气流出口113；第一通道12，所述第一通道12垂直或倾斜地布置于所述气流出口113下游处、介于所述气流出口113与所述热源元器件O之间，且被配置成用以将由所述风机11经由所述气流出口113吹送的气体朝向所述热源元器件O输送；第二通道14，所述第二通道14垂直或倾斜地布置于所述热源元器件O下游处、介于所述热源元器件O与所述风机11的气流入口112之间，特别是例如在一种更具体实施例中在所述热源元器件下方，且被配置成用以将从所述热源元器件O的后侧吹送出来的气体朝向所述风机11的气流入口112输送。并且，所述风机11是被配置用以利用所述风机本体111抽吸从所述第二通道14流出的气体的离心风机或斜流风机。并且，在进一步的示例中，所述风循环装置10例如还包括至少一个第一导流面板13，布置在所述热源元器件O与所述第二通道14之间、或在所述第二通道14内，每个所述第一导流面板13上形成有多个第一网孔以将从所述热源元器件O的后侧吹送出来朝向所述气流入口112输送的气体分配为稳定的层流。

与常规的用于对机柜进行吹扫散热的典型风机，诸如以基本上沿着风机叶片的方向吹送气流的轴流风机相比，本公开的实施例例如采用了与作为进风通道的第一通道12基本上垂直布置的离心风机、或也例如采用与作为进风通道的第一通道12基本上倾斜成角度布置的斜流风机即混流风机，这些离心风机或斜流风机由此例如如图1所示能够被容纳于机柜的底部拐角位置处，从而便利了充分利用机柜内通常不布置用于工作的电路元器件的这些位置来作为风机安装位置，从而对电路元器件的安装空间的布局影响较小。

图2图示出根据图1所示实施例中的风循环装置的第一导流面板的示意性正视图。

在本公开的示例性实施例中，如图2所示，所述多个第一网孔中的每个的横截面形状完全相同。替代地，所述多个第一网孔中的每个的横截面形状也例如至少部分不同。

在本公开的进一步的示例性实施例中，，如图2所示，例如，无论单个第一网孔的形状如何，所述多个第一网孔被布置呈在所述第一导流面板上的均匀分布的整体图案，从而使得气流在经过第一导流面板之后，则其遍及整个第一导流面板上的分布状况是大致均一的，以产生总体上稳定且均匀分布的多个层流流束，在此情况下能够不考虑单个层流流束的大致流通截面形状对整体层流状态的影响。

图3(a)至3(b)图示出根据图1所示实施例中的所述第一导流面板的示意性立体图，其中示出所述第一导流面板上的第一网孔的纵截面形状。

在一个实施例中，所述第二通道14可选地位于所述热源元器件O下方，且所述至少一个第一导流面板13被布置在所述热源元器件O与所述第二通道14之间、或在所述第二通道14内，从而例如图1、3(a)和3(b)所示，所述第一导流面板13由于布置在所述热源元器件O后方且在其下侧，从而使得经过所述第一导流面板13上布置的多个第一网孔将气流细分为与所述第一网孔数量大致对应的多束分立气流的分配作用之后，形成稳定的层流、且层流方向与沿着所述第二通道14朝向所述风机11的气流入口112的气流循环方向一致，避免由于热源元器件O前侧处的相对较低温度的气流和热源元器件O后侧处的相对较高温度的气流而导致的自然对流从而与由风机吹送的气流循环方向相反而造成气流碰撞从而引起的湍流/紊流。

在本公开的一个具体实施例中，例如，如图3(a)所示，所述第一导流面板13的所述多个第一网孔131中的每个被成形为具备从所述热源元器件O的后侧朝向所述风机11的气流入口112的不变的纵截面形状。从而将经过与热源元器件O进行热交换而受热的气流转换为均一且稳定的多个层流流束。由此保证从热源元器件O的后侧排出的热气流的运行平稳、并且继续朝向所述风机的气流入口112流动来形成气流的闭合循环回路，且不会由于从热源元器件O的前侧流入的相对冷气流导致发生与风机吹送气流相反方向的气流对流而形成湍流/紊流。从而实现了利用所述风循环装置在离心风机或斜流风机的驱动下来实现气流的循环流动，特别是持续地流经所述热源元器件O，而避免了由于所述热源元器件O前侧处的相对较冷气流与后侧处的相对较热气流而造成反向的对流及由此与风机吹送的气流碰撞形成的湍流/紊流。

在本公开的又一个具体实施例中，例如，如图3(b)所示，所述第一导流面板13的所述多个第一网孔131中的每个被成形为具备从所述热源元器件O的后侧朝向所述风机11的气流入口112的扩张的纵截面形状。从而与图3(a)的情况类似地，将将经过与热源元器件O进行热交换而受热的气流转换为均一且稳定的多个层流流束。由此同样地保证从热源元器件O的后侧排出的热气流的运行平稳、并且继续朝向所述风机的气流入口112流动来形成气流的闭合循环回路，且不会由于从热源元器件O的前侧流入的相对冷气流导致发生与风机吹送气流相反方向的气流对流而形成湍流/紊流。并且，基于伯努利原理，由于在每个第一网孔131处的扩张的纵截面形状，使得利用增大的流通截面面积来形成了较之均一纵截面的网孔的情况而言速度相对更低的经减速的层流，便于在元器件后侧产生更平缓且均匀的层流，由此最小化气流的震颤、以及避免紊流/湍流的产生。

并且，在本公开的示例性实施例中，所述至少一个第一导流面板也例如包括叠加设置的多个所述第一导流面板，从而通过利用依序重叠布置的多个第一导流面板的对齐或部分对齐的第一网孔来引导气流分束地从中通过，实质上延长用于对从元器件后侧流出的气流进行整流的网孔长度，更加有效确保了层流的形成，充分避免了热源元器件O前侧处的相对较冷气流与后侧处的相对较热气流而造成反向的对流及由此与风机吹送的气流碰撞形成的湍流/紊流。

在本公开的一个实施例中，返回参见图1，所述风循环装置10例如还包括布置在所述气流出口113与所述第一通道12之间的拐角处的、相对于所述气流出口113和所述第一导流面板13中至少一个成角度布置的偏斜内表面121，以减少气体朝向下文所述的第二导流面板15流动时在所述拐角处的风阻，降低气流的能量损失，由此优化气流吹扫效率。

在本公开的一个实施例中，也返回参见图1，所述风循环装置10例如还包括布置于所述第一通道12内的空气净化器122，所述空气净化装置122包括：壳体，以及安置于壳体内的空气过滤器。由于所述第二通道已经将与所述热源元器件O进行热交换后的气流送回至所述风机的气流入口112，则风机继而再次将该气流送入至空气净化器122，从而有效地去除掉气流从所述热源元器件O上携带走的尘埃等颗粒。由此，待朝向所述元器件吹送的气流中的颗粒杂质能够有效地被空气净化器122吸收，由此避免气流中存在杂质的无序运动。更进一步地，所述空气净化器122还例如能够具备除湿器件，则利用空气净化器还能够实现流经其中的气流的湿度的控制，防止气流中的水汽含量过大导致空气流阻增大而导致的对散热的不利影响。

根据本公开的示例性实施例，所述风循环装置10例如还包括至少一个第二导流面板15，例如如图1所示布置在所述第一通道12与所述热源元器件O之间，或替代地在所述第一通道12内在所述空气净化器122下游，每个所述第二导流面板15上形成有多个第二网孔以将从所述气流出口朝向所述第一通道吹送的气体分配为稳定的层流。

并且，由于空气净化器122与其下游的第二导流面板15的协同工作，使得气流的波动性减小，实现气流的稳定运动，从而避免了气流的湍流，继而有效避免杂质在元器件之内和之上的沉积污染，由此优化气流吹扫效率。

图4(a)至4(e)示出在根据本公开的多个实施例中，如图1所示的风循环装置的用于对进入气体进行引导的部分的正视图，分别具体示出各自的第二导流面板15的网孔151的布置。

如图1、图4(a)至4(d)所示的第二导流面板15的每个上布置有多个第二网孔151，且所述第二网孔151被配置用以将从所述气流出口113朝向所述第一通道12吹送的气体分配为稳定的层流，从而便利于以均匀且稳定的气体流动对待散热的热源元器件进行吹扫，以随着流过的气流而带走热源元器件工作时所产生的热量，从而使得热源元器件的表面上流经的气流平稳，散热状况稳定，最小化了由紊乱的气流吹扫可能导致的散热效率降低问题。

在本公开的一种实施例中，由于考虑到机柜内部的元器件未必一直工作，且利用风机吹送气流对机柜内部进行吹扫，例如可以用以对元器件的表面进行散热，也还可以用以对元器件的其余部位进行吹扫清洁以避免诸如尘埃等污染颗粒在元器件上的积聚。换言之，经所述第二导流面板的第二网孔而吹送的气体例如能够对元器件进行散热操作和清扫操作。当然，这两种操作也能够选择为同时进行，从而在对元器件进行散热以避免元器件上的热积聚对其正常工作造成干扰甚至损害的同时、也避免尘埃等污染物积聚于元器件上而造成对正常工作的干扰、和由于污染物覆盖于其上而导致的散热表面的降低。

为此，在本公开的一种示例性实施例中，所述多个第二网孔151中的每个也例如被成形为具备从所述气流出口113朝向所述热源元器件O的均一的纵截面形状，以确保从所述第二网孔151流出后的均匀且稳定的层流状态。

另外，在本公开的其它示例性实施例中，所述多个第二网孔151中的每个也可选地例如被成形为具备从所述气流出口113朝向所述热源元器件O收束的纵截面形状，由此基于伯努利原理，由于气流的流通截面面积的有限的降低导致了，经由分别具备收束纵截面的所述多个第二网孔，形成了较之均一纵截面的网孔的情况而言速度相对较高的经加速的层流，从而有助于提高散热效率。

替代地，所述多个第二网孔151中的每个也可选地被成形为具备从所述气流出口113朝向所述热源元器件O扩张的纵截面形状，从而通过分别具备扩张纵截面的所述多个第二网孔，形成了较之均一纵截面的网孔的情况的经减速的层流，便于在元器件在单位时间产生相对较少热量的情况下利用较为平缓的气流即足以在确保元器件散热的同时避免气流的震颤和由此在流经元器件表面时层流再次变为紊流。

在本公开的一个实施例中，如图4(a)所示，图示出了风循环装置10的用于对进入气体进行引导的部分的正视图，其中以第二导流面板15的局部放大图来示出了所述多个第二网孔151中的每个的横截面形状完全相同，例如均呈圆形通孔。

在本公开的另一个实施例中，如图4(b)所示，图示出了风循环装置10的用于对进入气体进行引导的部分的正视图，其中以第二导流面板15的局部放大图来示出了所述多个第二网孔151中的每个的横截面形状至少部分不同，例如，至少部分网孔151呈与其它呈圆形网孔不同的形状，这些不同的形状例如取决于将要对齐的待散热的热源元器件的横截面形状，诸如形成为多边形，例如矩形或梯形。

并且如图4(a)和4(b)所示，无论单个第二网孔的形状如何，例如所述多个第二网孔均可被布置呈在所述第二导流面板上的均匀分布的图案，从而使得气流在经过第二导流面板之后，其遍及整个第二导流面板上的分布状况是大致均一的，气流仅仅在具备与待吹扫的元器件的特定形状表面对齐的网孔处受约束以被整形为与大致呈网孔横截面形状的气流流束，以提高对于待散热元器件进行吹扫散热的效率。

考虑到在实际电气线路布置中，由于元器件的形状和元器件的总体布置通常情况下均难以是均匀的，因而，需要实现一种更有利于与单个元器件的形状和元器件的总体布局匹配的第二网孔形状和布置，从而促进元器件的散热。例如，在本公开的另一个实施例中，如图4(c)所示，图示出了风循环装置10的用于对进入气体进行引导的部分的正视图，其中示意性示出了所述多个第二网孔151中的至少一部分被成形为具备横截面形状实质上为与所述热源元器件在所述第二导流面板上的投影的形状互补。更具体地，如图4(c)所述，在所述第二导流面板上的区域A是由待散热的热源元器件在其上的投影所覆盖区域的情况下，则区域A附近的未被所述投影覆盖的区域并未与热源元器件对齐。相应地，在所述第二导流面板上的区域A中没有设置第二网孔151、而在围绕所述区域A的相邻区域中将第二网孔151布置为呈与所述区域A的外部轮廓大致吻合的包围图案。由此，当气流吹扫经过所述第二导流面板时，实质上没有气流从所述区域A朝向热源元器件吹扫；换言之，气流从包络所述区域A的以外区域朝向热源元器件吹扫，由此易于形成恰好与热源元器件表面之间的空隙对齐的无障碍的气流吹扫通道，充分利用了风机吹送的气流来进行对于单个热源元器件表面、以及热源元器件之间的空隙的吹扫，减少了气流损失，从而最大化了可利用的热源元器件的散热表面。在可利用的散热表面积充分大的情况下，气流甚至能够在脱离第二导流面板之后产生自由对流而非完全借助于风机吹扫的强制对流。由此，散热表面积的最大化又花了散热操作的效率。

替代地，在考虑对机柜内的元器件进行清扫操作而非散热操作时，例如，如图4(c)所示，图示出了风循环装置10的用于对进入气体进行引导的部分的正视图，其中示意性示出了所述多个第二网孔151中的至少一部分能够替代地被成形为具备横截面形状实质上为与所述热源元器件在所述第二导流面板上的投影的形状相同。更具体地，如图4(c)所述，在所述第二导流面板上的区域B是由待清扫的元器件在其上的投影所覆盖区域的情况下，则区域B附近的未被所述投影覆盖的区域并未与待清扫的元器件对齐。相应地，在所述第二导流面板上的区域B的相邻区域中没有设置第二网孔151、而在所述区域B则中将第二网孔151布置为呈与所述区域A大致吻合的填充图案。由此，当气流吹扫经过所述第二导流面板时，实质上气流从所述区域B内朝向热源元器件吹扫、但没有气流从区域B的周围相邻区域吹扫，由此迫使气流尽可能遍及地流经热源元器件的未在散热期间被吹扫的部分以实现清扫目的。

由此，基于图4(c)及以上关于区域A、B内部和周围的网孔布置的实施例，例如，在进行散热时，可选用第二网孔被布置成与所述元器件在所述第二导流面板上的投影的互补形状的图案的这样一种第二导流面板；而在进行清扫时，则可选用第二网孔被布置成与所述元器件在所述第二导流面板上的投影的相同形状的图案的这样一种第二导流面板。

在根据本公开的另外实施例中，在考虑风机吹送的气流量随着距离的增加而降低，则考虑相应的流量补偿措施，在一个实施例中，例如，如图4(d)所示，所述多个第二网孔151分别被成形为具备从所述气流出口的近端向所述气流出口的远端增大的网孔尺寸。在另一个实施例中，又例如，如图4(e)所示，所述多个第二网孔151分别被成形为具备从所述第二导流面板的中心向边缘增大的网孔尺寸。这两种网孔布置的实施例并非是选择性的也能够叠加地应用。由此，在所述第二导流面板的位于所述风机远端处的部分、和/或接近于边缘处的部分，具备有所增大的网孔尺寸以补偿单位横截面上吹送的气流流量的降低。

在本公开的一个实施例中，所述至少一个第二导流面板例如包括叠加设置的多个所述第二导流面板15，且多个所述第二导流面板15根据所述热源元器件O的在所述第二导流面板上的投影的形状的变化而被叠加布置，以合并或细分从每个所述第二导流面板的所述多个第二网孔流出的气体。由此，通过多个分别具有预定的不同形状和布置的多个第二网孔的第二导流面板的叠加组合，能够易于实现针对不同的热源元器件O形状和总体布局的散热或吹扫目的的导流面板组合，从而最大化散热和清扫时的气流吹扫效率。

图5图示出根据图1所示的散热设备的立体透视图，其中所述散热设备被示出包括换热器组件，所述换热器组件包括多个呈阵列布置的翅片、以及冷媒通道。图6图示出如图5的根据本公开实施例的散热设备的、从所述热源元器件后侧向换热器组件观察的正视图。

根据本公开的另一方面，如图5和图6所示，并且返回参见图1，还提供了一种散热设备1，包括：换热器组件20，所述换热器组件20由导热材料制成，且布置于所述热源元器件O的下游、介于所述热源元器件O与所述气流入口112之间，包括：第一换热器21，被配置用以与流经所述热源元器件的后侧的空气进行热交换；和第二换热器22，被配置用以与第一换热器21进行热交换；和根据前述的风循环装置10。由此，本公开实施例利用前述的风循环装置10和所述换热器组件20，来实现将利用所述风循环装置10的循环气流从所述热源元器件O吸收的热量经所述换热器组件20，具体地先利用所述第一换热器21与所述气流进行热交换、继而利用所述第二换热器22与第一换热器21进行热交换，从而进一步促进对气流进行降温的效率，由此借助于气流循环来实现对于所述热源元器件O的降温。

作为本公开的具体实施例，如图5、6所示，所述第一换热器21例如包括：换热器本体212；和多个散热翅片211，例如金属翅片，所述多个散热翅片211抵紧地固定于所述换热器本体212的表面上且均匀地呈阵列布置于所述换热器本体212上。由此，通过作为翅片式热交换器的第一换热器21来对经过与所述热源元器件O进行热交换而升温后的相对较热空气进行降温冷却。

并且，作为本公开的具体实施例，如图5、6所示，所述第二换热器22包括部分地容纳于所述第一换热器21内的闭合的冷媒通道221，例如所述冷媒通道221布置于所述换热器本体212内或紧贴于其上、或布置于所述多个散热翅片211的至少一个或全部散热翅片之内或紧贴于其上，且所述冷媒通道221内部容纳有循环的冷媒(例如，诸如水这样的冷却液)，以便利在所述第一换热器21与第二换热器22之间进行热交换，以实现对于换热器组件20的整体的温度调整；且通过内部的冷媒循环提高了对于气流的降温效率。

由此可概括得到散热设备1的整个工作流程，例如包括：利用从风机11吹扫的相对较冷气流经第一通道12来对热源元器件O进行冷却，并且继而通过经由第一导流面板13和第二通道14而连通至的风机的气流入口112处的抽吸，为所述换热器组件处持续发生气流流动和换热提供了动力。

并且，在一种具体实施例中，如图1所示，由于换热器组件20例如存在于所述热源元器件O下游、且位于所述风机11的气流入口112上游，更具体地例如位于所述第一导流面板13的上游，从而在这种实施例中，由此，将由所述相对较冷气流经过与热源元器件O进行热交换后升温而成的相对较热气流再流经诸如翅片式散热器的第一换热器21、并且利用与第一换热器21接触的例如含循环冷媒的冷媒通道式的第二换热器22来对气流的热量进行吸收使得冷媒升温、并与外界进行热交换而使得冷媒恢复低温，同时再次生成相对较冷气流并进过第一导流面板13的整流作用变为均匀且稳定的层流、确保无湍流产生从而不会有与吹送气流反向的对流，再经第二通道14返回至风机11的气流入口112，从而实现对于热源元器件O的有效的散热。另外，从热源元器件O后侧吹出的经升温的相对较热气流携带有诸如尘埃颗粒这样的污染物/杂质，也继续随着气流被继续吹向第一通道，并且在其中安置的空气净化器122处得以净化。

图7图示出根据本公开实施例的包括如图1、5、6的散热设备的机柜的立体示意图。图8示意性示出根据本公开实施例的、在图5所示的机柜里，借助于如图1、5、6的散热设备进行的形成机柜内气体循环的完整的气流路径。

根据本公开的又一方面，如图7、8所示，并且返回参见图1，提供了一种机柜100，包括：机柜本体，所述机柜本体限定以热绝缘和电磁屏蔽方式与周围环境隔离开的密闭的内部空间，且所述内部空间中装设有所述热源元器件；和根据前述的散热设备10，所述散热设备10中的所述换热器组件20中的所述第二换热器22(例如冷媒通道21)至少部分地贯穿所述机柜本体而布置于所述机柜本体的外部，以便利与周围环境的热交换。通过本实施例，利用机柜内部的风循环装置，实现了机柜的良好密闭性，使机柜100具备完全封闭的内部循环降温和空气净化功能；且利用液体冷却的形式提高系统的降温效率；并且同时确保对外部环境的电磁屏蔽效果。另外，也能够利用换热器组件的机壳结构为机柜的接地铜排和接线插座等部件安装提供便利，使得在不改变机柜内部结构的基础上仍能确保元器件安装空间充足和布线安装方便。

本公开提供的技术方案具备以下优点中至少一个：

由于保护风循环装置的散热设备安装于以热绝缘和电磁屏蔽方式与周围环境隔离开的密闭的机柜内部，从而能够在隔离了与周围环境的物质交换的基础上同时实现内部降温功能和完全的密闭性，由此确保电磁屏蔽性，对周围的半导体设备无电磁干扰影响。

利用风循环装置，对密闭的机柜内部的元器件散发的热量进行吸收，并且借助于散热翅片和循环的冷却液，提高对于从元器件吸热后升温气流的降温效率，并对利用空气净化器从元器件吹扫出的气体杂质进行净化。

并且，在利用空气净化器和换热器组件的同时，采用带有网孔的面板对于气体吸收和吹送进行规划，保证了空气运动的平稳，有效避免了空气杂质地吹散和无序沉积。

并且本公开实施例有效利用机柜的角落部例如底部的冗余空间来布置用于回风的第二通道，有效利用了机柜前后门角落处的空间。结构紧凑，且整套系统的维护和安装方便，并可以实现风循环装置的独立安装和调试。

另外，根据前述的本公开实施例可以理解，经由任意两种或两种以上的组合的任何技术方案，也落入本公开的保护范围内。

需要理解的是，本公开的说明书中方位术语，例如“上”、“上游”、“下”、“下游”、“前(侧)”、“后(侧)”等，是用来解释附图所示的方位关系，例如基于气流的流动方向。这些方位术语不应解释为对本公开保护范围的限制。

本公开的实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种用于热源元器件的散热的风循环装置，其中，所述风循环装置包括：

风机，包括风机本体、气流入口、气流出口；

第一通道，所述第一通道垂直地布置于所述气流出口下游处、介于所述气流出口与所述热源元器件之间，且被配置成用以将由所述风机经由所述气流出口吹送的气体朝向所述热源元器件输送；

第二通道，所述第二通道垂直或倾斜地布置于所述热源元器件下游处、介于所述热源元器件与所述风机的气流入口之间，且被配置成用以将从所述热源元器件的后侧吹送出来的气体朝向所述风机的气流入口输送；以及

至少一个第一导流面板，布置在所述热源元器件与所述第二通道之间、或在所述第二通道内，每个所述第一导流面板上形成有多个第一网孔以将从所述热源元器件的后侧吹送出来朝向所述气流入口输送的气体分配为稳定的层流，并且

所述风机是被配置用以利用所述风机本体抽吸从所述第二通道流出的气体的离心风机或斜流风机；

其中，所述风循环装置还包括至少一个第二导流面板，布置在所述第一通道与所述热源元器件之间，每个所述第二导流面板上形成有多个第二网孔，所述多个第二网孔中的每个的横截面形状完全相同或至少部分不同以将从所述气流出口朝向所述第一通道吹送的气体分配为稳定的层流，每个所述第二导流面板被布置成与所述第一通道倾斜成角度，以便于将从所述气流出口经由所述第二导流面板的气体的流动方向校正成与所述第一通道的延伸方向实质上一致；

所述至少一个第二导流面板包括叠加设置的多个所述第二导流面板，且各自分别具有预定的不同形状和布置的多个第二网孔的多个所述第二导流面板被叠加布置，以合并或细分从每个所述第二导流面板的所述多个第二网孔流出的气体，并且

针对待执行清扫操作的热源元器件，所述多个第二导流面板选择为它们的第二网孔被布置成与所述元器件在所述第二导流面板上的投影的互补形状的图案；以及

针对待执行散热操作的热源元器件，所述多个第二导流面板选择为它们的第二网孔被布置成与所述元器件在所述第二导流面板上的投影的相同形状的图案。

2.根据权利要求1所述的风循环装置，其特征在于，所述多个第一网孔中的每个的横截面形状完全相同或至少部分不同。

3.根据权利要求2所述的风循环装置，其特征在于，所述多个第一网孔被布置呈在所述第一导流面板上的均匀分布的图案。

4.根据权利要求1所述的风循环装置，其特征在于，所述多个第一网孔中的每个被成形为具备从所述热源元器件的后侧朝向所述风机的气流入口的不变的或扩张的纵截面形状。

5.根据权利要求1所述的风循环装置，其特征在于，所述至少一个第一导流面板包括叠加设置的多个所述第一导流面板。

6.根据权利要求1所述的风循环装置，还包括布置在所述气流出口与所述第一通道之间的拐角处的、相对于所述气流出口和所述第一通道中至少一个成角度布置的偏斜内表面，以减少气体朝向所述第一通道流动时在所述拐角处的风阻。

7.根据权利要求1所述的风循环装置，还包括布置于所述第一通道内的空气净化器，所述空气净化装置包括：壳体，以及安置于壳体内的空气过滤器。

8.根据权利要求1所述的风循环装置，其特征在于，所述多个第二网孔中的每个被成形为具备从所述气流出口朝向所述热源元器件收束或扩张的纵截面形状。

9.根据权利要求1所述的风循环装置，其特征在于，所述多个第二网孔被布置呈在所述第二导流面板上的均匀分布的图案。

10.根据权利要求1所述的风循环装置，其特征在于，所述多个第二网孔分别被成形为具备从所述气流出口的近端向所述气流出口的远端增大的网孔尺寸。

11.根据权利要求1所述的风循环装置，其特征在于，所述多个第二网孔分别被成形为具备从所述第二导流面板的中心向边缘增大的网孔尺寸。

12.一种散热设备，其中，所述散热设备包括：

换热器组件，所述换热器组件由导热材料制成，且布置于所述热源元器件的下游、介于所述热源元器件与所述气流入口之间，包括：

第一换热器，被配置用以与流经所述热源元器件的后侧的空气进行热交换；和

第二换热器，被配置用以与第一换热器进行热交换；和

根据权利要求1至11中任一项所述的风循环装置。

13.根据权利要求12所述的散热设备，其特征在于，所述第一换热器包括：

换热器本体；和

多个散热翅片，所述多个散热翅片抵紧地固定于所述换热器本体的表面上且均匀地呈阵列布置于所述换热器本体上。

14.根据权利要求12或13所述的散热设备，其特征在于，所述第二换热器包括部分地容纳于所述第一换热器内的闭合的冷媒通道，且所述冷媒通道内部容纳有循环的冷媒，以便利在所述第一换热器与第二换热器之间进行热交换。

15.一种机柜，包括：

机柜本体，所述机柜本体限定以热绝缘和电磁屏蔽方式与周围环境隔离开的密闭的内部空间，且所述内部空间中装设有所述热源元器件；和

根据权利要求12至14中任一项所述的散热设备，

其中，所述散热设备中的所述换热器组件中的所述第二换热器至少部分地贯穿所述机柜本体而布置于所述机柜本体的外部，以便利与周围环境的热交换。

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