CN110139532A - 低耗能散热机柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低耗能散热机柜，该低耗能散热机柜包括柜体、进风模块、出风模块以及抽风模块，柜体构造有第一腔室，进风模块构造有第一风道，出风模块构造有第二风道，以及抽风模块包括至少一个轴流风扇，抽风模块位于第二风道的出风处，进风模块安设于第一腔室的底端，出风模块安设于第一腔室的上端。本发明的技术方案通过进风模块、出风模块和抽风模块的而配合形成上下流通的风道，使得当抽风模块启动时，柜体外部的气体通过第一风道进入第一腔室，并带走第一腔室内的热量从第二风道的出风处排出，进而使得机柜内部的服务器或其他设备产生的热量能够及时排出，轴流风扇耗能低，进而降低机柜耗能。
Description
技术领域
本发明涉及散热机柜技术领域，特别涉及一种低耗能散热机柜。
背景技术
机柜一般是冷轧钢板或合金制作的用来存放计算机和相关控制设备的物件，可以提供对存放设备的保护，屏蔽电磁干扰，有序、整齐地排列设备，方便以后维护设备。而放置在机柜中的电子设备对温度较敏感，需要一个温度适宜的机柜环境。但是机柜内温度过高，电子设备的故障率会有一定的提高。为降低机柜的内部温度，保证机柜内通信设备的正常运行，常用的散热方法是利用机柜空调进行散热，这种系统直接将空调安装在正对机柜上层空间的柜门上，空调需长时间工作，损耗和能耗较大，制造、安装和维护较困难，故障率高。因此，现存的机柜散热系统在不改变机柜内空间的情况下直接安装散热设备，散热系统没有相关的风道设计，能耗较大或不便安装与维护。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种低耗能散热机柜，旨在解决机柜内部散热消耗能量大的问题。
为实现上述目的，本发明提供的低耗能散热机柜，包括柜体，所述柜体构造有第一腔室；
进风模块，所述进风模块构造有第一风道；
出风模块，所述出风模块构造有第二风道；以及
抽风模块，所述抽风模块包括至少一个轴流风扇，所述抽风模块位于所述第二风道的出风处；
其中，所述轴流风扇包括若干扇叶，所述扇叶围绕中心轴线旋转，所述扇叶沿着轴向设置并沿着径向方向延伸；
其中，定义所述轴流风扇的轴向长度为a，所述扇叶朝着径向方向的最大尺寸为b，a/b大于等于1.5；
其中，所述进风模块安设于所述第一腔室的底端，所述出风模块安设于所述第一腔室的上端，当所述抽风模块启动时，所述柜体外部的气体通过所述第一风道进入所述第一腔室，并带走所述第一腔室内的热量从所述第二风道的出风处排出。
其中，所述扇叶的材质为导热材料，所述导热材料包括铜和铝；
其中，所述抽风装置其中包括第一轴流风扇和第二轴流风扇，所述第一轴流风扇临近并高于所述第二轴流风扇设置。
其中，所述出风模块构造有若干段所述第二风道，至少两段所述第二风道大致为直线型，至少一段所述第二风道为弯曲型。
其中，至少两段直线型所述第二风道成层叠设置。
其中，所述第一风道内设有若干个导流件，所述导流件大致呈弧形设置；
其中，所述导流件的弧形凸面大致朝向所述第一风道的进风处，所述导流件的弧形凹面大致朝向所述第一风道的出风处。
其中，若干导流件形成至少一个大致呈半圆形、弧形、环形或者扇形阵列，至少一个所述半圆形、弧形、环形或者扇形阵列凹的一侧朝向所述第一风道的出风处。
其中，至少一个半导体制冷器，所述半导体制冷器用于降低所述第一腔室之内的温度；
第一温度检测模块，所述第一温度检测模块能够实时检测所述柜体外部环境温度；以及
控制模块，所述控制模块与所述半导体制冷器、所述进风模块、所述第一温度检测模块电性耦接；
其中，所述第一风道能够开合，所述控制模块根据所述第一温度检测模块检测到的所述柜体外部环境温度和第一预设温度T0，控制至少一个所述半导体制冷器启动并控制所述第一风道的闭合，或者控制所述半导体制冷器关闭并控制所述第一风道的打开。
其中，所述半导体制冷器还包括导冷部、散热部以及位于所述导冷部和所述散热部之间的制冷片，所述制冷部能够降低所述第一腔室之内的温度，所述散热部的热量散发至所述第一腔室之外。
其中，所述抽风模块抽取的气体能够冲刷所述散热部。
其中，第二温度检测模块，所述第二温度检测模块能够检测所述第一腔室之内的温度，并与所述控制模块电性耦接。
其中，当所述第一风道处于闭合状态，所述第二温度检测模块检测的温度小于第二预设温度T1时，所述控制模块控制所述制冷模块关闭，所述第二温度检测模块检测的温度大于等于第三预设温度T2时，所述控制模块控制所述制冷模块启动；
其中，所述第二预设温度T1小于所述第一预设温度T0，所述第三预设温度T2大于所述第一预设温度T0。
其中，当所述第一风道处于打开状态，所述第二温度检测模块检测的温度大于所述第三预设温度T2时，所述控制模块控制所述制冷模块启动并控制所述第一风道闭合，至少保持预设时间S0min。
本发明的技术方案通过进风模块、出风模块和抽风模块的而配合形成上下流通的风道，使得当抽风模块启动时，柜体外部的气体通过第一风道进入第一腔室，并带走第一腔室内的热量从第二风道的出风处排出，进而使得机柜内部的服务器或者其他设备产生的热量能够及时排出第一腔室，风扇耗能低，进而降低机柜耗能，机柜结构简化，安装拆卸方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明低耗能散热机柜一实施例的结构示意图；
图2本本发明低耗能散热机柜一实施例的结构示意图；
图3为本发明低耗能散热机柜一实施例的结构示意图；
图4为本发明低耗能散热机柜的进风模块的一结构示意图；
图5为本发明低耗能散热机柜的进风模块的一结构示意图；
图6为本发明低耗能散热机柜的进风模块的一结构示意图；
图7为本发明低耗能散热机柜一实施例的结构示意图；
图8为本发明低耗能散热机柜一实施例的结构示意图；
图9为本发明低耗能散热机柜一实施例的结构示意图；
图10为本发明低耗能散热机柜一实施例的结构示意图；
图11为本发明低耗能散热机柜的硬件结构示意图；
图12为本发明低耗能散热机柜的硬件结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸根据上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(根据附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，根据果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种低耗能散热机柜100。
请结合参照图1和图5，在本发明技术方案的一实施例中，提出一种低耗能散热低耗能散热机柜100，该低耗能散热机柜100包括:
柜体10，柜体10构造有第一腔室11；
进风模块20，进风模块20构造有第一风道21；
出风模块30，出风模块30构造有第二风道31；以及
抽风模块，抽风模块包括至少一个轴流风扇40，抽风模块位于第二风道31的出风处；
其中，所述轴流风扇包括若干扇叶，所述扇叶围绕中心轴线旋转，所述扇叶沿着轴向设置并沿着径向方向延伸；
其中，定义所述轴流风扇的轴向长度为a，所述扇叶朝着径向方向的最大尺寸为b，a/b大于等于1.5；
其中，进风模块20安设于第一腔室11的底端，出风模块30安设于第一腔室11的上端，当抽风模块启动时，柜体10外部的气体通过第一风道21进入第一腔室11，并带走第一腔室11内的热量从第二风道31的出风处排出。
本发明技术方案的低耗能散热机柜100通过进风模块20、出风模块30和抽风模块的而配合形成上下流通的风道，使得当抽风模块启动时，柜体10外部的气体通过第一风道21进入第一腔室11，并带走第一腔室11内的热量从第二风道31的出风处排出，进而使得低耗能散热机柜100内部的服务器或者其他设备产生的热量能够及时排出第一腔室11，风扇40耗能低，进而降低机柜100耗能，低耗能散热机柜100结构简化，安装拆卸方便。
在本实施例中，风扇可以包括轴流风扇，轴流风扇的轴向长度a至少为所述扇叶朝着径向方向的最大尺寸为b的1.5倍，如2倍、三倍等。轴流风扇的扇叶可以沿径向延伸至中心轴线或扇轴设置，并可以通过固定连接于轴流风扇的扇轴或汇聚于中心轴线；轴流风扇也可以通过设有安装板或片位于其两侧且/或中间，扇叶沿轴向的两侧均固定安装于安装板或片，与中心轴线或扇轴相离，即扇叶不连接，当然也可以采用两种扇叶方式组合设计，提高抽风强度和面积。
其中，抽风模块包括轴流风扇40的数量可以为一个、两个、三个、四个或者更多个。请结合参照图2和图3，抽风模块包括第一轴流风扇40和第二轴流风扇40，第一轴流风扇40临近并高于第二轴流风扇40设置，有利于抽风模块将抽出的气体排出。轴流风扇40包括若干扇叶，所述扇叶的材质为导热材料，如铝、铜等金属材质，也可以是合金导热材料等电子热传导或者非金属材质，如金刚石、硅等，当然亦可以是类型热传导，如晶格热传导的等，提高了抽风模块的散热性能。
进一步地，请再次结合参照图3，出风模块30构造有若干段第二风道31，至少两段第二风道31大致为直线型，至少一段第二风道31为弯曲型，至少两段直线型第二风道31成层叠设置。
其中，一段弯曲型第二风道31可以与两段直线型第二风道31相邻并位于两段所述直线型第二风道31之间，两段直线型第二风道31形成层叠设置，当然第二风道31中可以形成多个此种层叠设置结构，也可以是多段弯曲型第二风道31任意组合，形成弯曲的第二风道31。此种设计中的第二风道31内壁使其与其外部大气隔开，在有限的空间内采用至少一段弯曲型第二风道31能够有效延长第二风道31的行程，弯曲型第二风道31亦能够改变第二风道31内的气体流通方向，进而有效阻碍第二风道31内气体得流动，第二风道31内没有可燃烧火源，若柜体10内起火，当火焰能够进入第二风道31时，第二风道31内壁有效使得火焰与风道外部隔开，有效减少氧气与火焰的接触，会出现第二风道31内氧气供应不足，同时火焰沿着第二风道31内延伸且不断释放能量，弯曲型第二风道31延长了第二风道31的行程，进而有效延长火焰在第二风道31内的延伸时间并能够有效阻碍火焰的流动，进而加快火焰能量损失，可以有效防止火焰沿着第二风道31延伸到柜体10外部，有效避免低耗能散热机柜100所处环境中起火，导致不必要的损失。
进一步地，请结合参照图4，第一风道21内设有若干个导流件23，导流件23大致呈弧形设置，导流件23的弧形凸面大致朝向第一风道21的进风处，导流件23的弧形凹面大致朝向第一风道21的出风处。
其中，导流件23是能够使得气体导向第一风道21的出风处。外部气体通过第一风道21的过程中，气体中携带的全部或部分微粒会在撞击导流件23后吸附于导流件23或者着落于第一风道21内壁，从而实现对低耗能散热机柜100外部气体的过滤和除尘；同时第一腔室11内产生的声音或噪音，当第一腔室11内产生的声音或噪音进入第一风道21后，声波撞击第一风道21内的导流件23，并在导流件23之间反射，进而使得声波的能量逐渐减小，甚至完全消失，进而有效减小或者消除低耗能散热机柜100工作产生的噪音对所处环境的影响，以便创造好的工作、生活的环境。
为了进一步加强除尘和除噪的效果，若干导流件23形成至少一个大致呈半圆形、弧形、环形或者扇形阵列，至少一个半圆形、弧形、环形或者扇形阵列凹的一侧朝向第一风道21的出风处。
在本实施例中，除了半圆形、弧形、环形或者扇形阵列，还可以包括环形阵列(未图示)、线性阵列(未图示)、多边形阵列(未图示)、圆形不规则阵列(未图示)、不规则阵列(未图示)、柱型阵列(未图示)、扇形阵列(未图示)、星射状阵列(未图示)、散射状阵列(未图示)，十字阵列(未图示)等其中一种或者任意组合。除尘过滤件阵列不局限于上述列举的排布类型，凡是能够起到隔尘或者过滤气体作用的除尘过滤件阵列排布方式都有属于本发明保护范围之内。
根据第一风道21设计的需要，若干导流件23可以形成一个、两个、三个、四个、五个、甚至更多个半圆形、弧形、环形或者扇形阵列，半圆形、弧形、环形或者扇形阵列的半圆开口朝向第一风道21出风处，即第一风道21内的气体进入第一腔室11的处。采用半圆形、弧形、环形或者扇形阵列此种设置，使得进入的气流多次改变方向，进一步使得气流多次进行过滤和阻挡声波，并有利于气流朝向第一风道21出风处方向流动，以便为机柜100提供更加充足的过滤后的气体，半圆形、弧形、环形或者扇形阵列中的导流件23相互交错排列，进一步提高气流过滤次数和声波撞击导流件23的次数，进而提高；低耗能散热机柜100的过滤效率和降噪效果。
进一步地，请结合参照图7、图8、图9和图10，低耗能散热机柜100还包括至少一个半导体制冷器50，半导体制冷器50用于降低第一腔室11之内的温度；
第一温度检测模块，第一温度检测模块能够实时检测柜体10外部环境温度；以及
控制模块，控制模块与半导体制冷器50、进风模块20、第一温度检测模块电性耦接；
其中，第一风道21能够开合，控制模块根据第一温度检测模块检测到的柜体10外部环境温度，控制至少一个半导体制冷器50启动并控制第一风道21的闭合，或者控制半导体制冷器50关闭并控制第一风道21的打开。
在本实施例中，低耗能散热机柜100通过检测外部环境温度的变化来调节第一腔室11内的制冷模式，柜体10外部的温度大于第一预设温度T0时通过外部送风方式散热无法满足第一腔室11内的工作所需的温度。当第一温度检测模块检测的温度大于第一预设温度T0时，控制模块控制至少一个半导体制冷器50启动并控制第一风道21的闭合；当第一温度检测模块检测的温度小于第一预设温度T0时，控制模块控制全部半导体制冷器50关闭并控制第一风道21的打开。
其中，第一腔室11内需要在安全的温度范围内保证服务器或者其他设备正常工作，若第一腔室11内的温度小于第二预设温度T1，第一腔室11服务器或设备可以正常工作，但温度从第二预设温度T1继续降低只会多消耗能量，或者温度过低影响了第一腔室11内若干服务器或其他设备工作；若第一腔室11内的温度大于T2，可使第一腔室11内服务器或者其他设备的热量不能及时散开，将会使设备由于过热跳闸，甚至烧坏设备，同时服务器或者其他设备绝缘快速老化，使服务器或者其他设备使用寿命及额定电流下降。定义第一预设温度T0为能够满足第一腔室11内的温度小于等于第三预设温度T2最大柜体10外部温度值。其中第二预设温度T1小于第一预设温度T0，第三预设温度T2大于第一预设温度T0。
由于第一风道21处于闭合状态后，半导体制冷器50持续对第一腔室11内持续制冷，可以使得第一腔室11内的温度保持或者持续降低，小于第二预设温度T1时继续降低只会多消耗能量，为了节约能量，低耗能散热机柜100还设有第二温度检测模块，第二温度检测模块用于检测第一腔室11之内的温度，并与控制模块电性耦接。
具体地，第一风道21处于闭合状态后，当第二温度检测模块检测的温度小于第二预设温度T1时，控制模块控制制冷模块关闭；当第二温度检测模块检测的温度大于等于第三预设温度T2时，控制模块控制制冷模块启动。
当抽风模块为驱动气体流动而进行散热时，由于第一腔室11内的服务器或其他设备的原因产生的热量增多，或者抽风模块的驱动力减弱或停止工作，使得第二温度检测模块检测的第一腔室11内温度大于第三预设温度T2，进而对低耗能散热机柜100产生损害，为了避免此种情况发生，抽风模块散热模式启动后，第一风道21处于打开状态，当第二温度检测模块检测的第一腔室11内温度大于第三预设温度T2时，控制模块控制制冷模块启动并控制第一风道21闭合，至少保持预设时间S0min。S0min分钟后，恢复原工作模式，制冷模块关闭和第一风道21打开。
其中，S0min可以是大于0的任一值，如0.5min、0.8min、1min、2min、3min、4min、5min、6min等等。
其中，半导体制冷器50是利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，无噪音降噪，结构简单，便于安装和拆卸。散热部53位于制冷片产生热量的一侧，导冷部51位于制冷片制冷的一侧，散热部53可以是导热块，如金属材质的铜块、银块或铝块等，或者其他材质具有导热功能的导块，如合金材质的导块等，散热部53亦可以是散热翅片结构，增加散热面积进而增强散热效果，散热部53还可加设风扇等具有散热功能的机构；导冷部51可以是导冷块，如金属材质的铜块、银块或铝块等，或者其他材质具有导冷功能的导块，如合金材质的导块等，导冷部51可以是只要能够实现导冷功能的结构即可。散热部53全部或几乎全部位于第一腔室11之外，避免产生的热量对第一腔室11的影响而增加制冷负担。
其中，半导体制冷器50是利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，无噪音降噪，结构简单，便于安装和拆卸。散热部53位于制冷片产生热量的一侧，导冷部51位于制冷片制冷的一侧，散热部53可以是导热块，如金属材质的铜块、银块或铝块等，或者其他材质具有导热功能的导块，如合金材质的导块等，散热部53亦可以是散热翅片结构，增加散热面积进而增强散热效果，散热部53还可加设风扇等具有散热功能的机构；导冷部51可以是导冷块，如金属材质的铜块、银块或铝块等，或者其他材质具有导冷功能的导块，如合金材质的导块等，导冷部51可以是只要能够实现导冷功能的结构即可。散热部53全部或几乎全部位于第一腔室11之外，避免产生的热量对第一腔室11的影响而增加制冷负担。
半导体制冷器50的数量可以是一个、两个、三个、四个或者更多，其中多个半导体制冷器50可以一起同步启动或关闭，也可以一个或部分启动，而其他的关闭；或者也可以一个或部分启动关闭，而其他的关闭启动，根据具体需要进行设计。
为了进一步加强散热部53的散热效果，抽风模块抽取的气体能够冲刷散热部53。抽风模块可以一直工作，当第一风道21闭合时，可以用来加快散热部53的散热，当第一风道21打开时，又可以为第一腔室11内气体流动提供动能，同时可以用来加快散热部53的散热。
可以理解地，请结合参照图10，抽风模块抽取的气体并没有用于冲刷所述散热部53，而是抽风模块与散热部53可以分开不同柜体10侧壁设置。半导体制冷器50位于柜体10中部侧壁，半导体制冷器50的散热部53位于柜体10侧壁的外部，散热部53产生的热量可以直接散发到大气中，抽风模块安设于柜体10上部，并柜体10的侧壁对应设有通风口。当然在其他一些实施例中，半导体制冷器50也可以设置于柜体10的其他位置，如柜体10的下部等。
其中，为了避免触碰到抽风模块和散热部53，使得低耗能散热机柜100外表面更简化，可以通过外壳与柜体10的侧壁配合形成容纳空间，抽风模块和散热部53容纳于容纳空间内，外壳开设有与抽风模块相对应的通风口(未图示)。外壳可以与柜体10侧壁为一体，也可以凸出于柜体10。抽风模块和散热部53可以位于低耗能散热机柜100的上部，有利于排风和第一腔室11内气体的流通。
其中，低耗能散热机柜100还包括支架(未图示)，支架全部或部分位于第一腔室11内，支架用于支撑服务器(未图示)或者其他设备(未图示)，柜体10也可以称为箱体、壳体等，柜体10的设计具有一定的密封性，进而实现第一腔室11的密封性，柜体10的内壁可以分为三层，内层、外层和位于内层和外层之间的隔热层，隔热层同时具有密封的作用。
控制模块可以是包括至少一个处理器，其中包括控制电路，需要进行判断和逻辑运算。控制模块亦可以是包括至少一个单片机以及控制电路，也可以为多种芯片和多种电路的组合，只要能够实现相应的功能即可。控制电路一般指能够实现自动控制功能的电路。控制电路一般包括：传感器或信号输入电路、触发电路、纠错电路、信号处理电路、驱动电路等，电路是由金属导线和电气、电子部件组成的导电回路，电子部件包括放大器、比较器、三级管或MO管等组合。
具体地，第一温度检测模块包括至少一个第一温度传感器，如两个、三个、四个或者更多第一温度传感器，第二温度检测模块至少一个第二温度传感器，如两个、三个、四个或者更多第二温度传感器。
在本实施例中，请结合参照图4，导流件23可以为弧形单片状，一面为弧形凹面，另一面为弧形凸面，一方面可以用于过滤或者吸尘或降噪，另一方面改变第一风道21内的气流的方向，导流件23阵列中相邻的弧形凸面与弧形凹面之间形成气体流通的通道，以供气流流动和声波反射。
其中，根据进风模块20设计的需要，若干导流件23的数量可以为一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、或者更多个，如二十个、三十个等。其中进风模块20具有一个导流件23时，导流件23可以设计为卷型，或者大小和形状符合第一风道21内的空间和形状，以提进风模块20过滤效果和降噪；进风模块20具有两个导流件23，可以交错排列，提高过滤效果和降噪。
请结合参照图11，图11为本发明低耗能散热机柜的硬件结构示意图。在本发明中，该低耗能散热机柜包括至少一个半导体制冷器S20、控制模块S10、进风模块S30、第一温度检测模块S40以及抽风模块，控制模块S10与所述至少一个半导体制冷器S20、进风模块S30、第一温度检测模块S40电性耦接。
具体地，当低耗能散热机柜连接电源开始工作，第一温度检测模块S40检测到所述柜体外部环境温度高于预设温度值时，控制模块S10控制至少一个半导体制冷器S20启动并控制第一风道S31闭合，此时通过来降低温度，第一风道S31闭合有效阻止柜体外部空气进入而避免增加至少一个半导体制冷器S20负担，而从而降低至少一个半导体制冷器S20消耗能量；当柜体外的空气开始降温，第一温度检测模块S40检测到所述柜体外部环境温度低于某一预设温度值时，控制模块S10至少一个半导体制冷器S20关闭并控制所述第一风道S31的打开，抽风模块使得柜体外的气体进入第一腔室内并带走第一腔室产生的热量且气体排出第一腔室而实现降低机柜内的温度，由于外界的气体温度可以满足柜体内部工作需要温度，因此能够降低机柜制冷所需能量的消耗，节约使用成本。
半导体制冷器S20还包括导冷部S21、散热部S23以及位于导冷部S21和散热部S23之间的制冷片S22，制冷部能够降低第一腔室之内的温度，散热部S23的热量散发至第一腔室之外。
第一温度检测模块S40可以实时监测柜体外部环境温度，由于温度传感器使用时间长，抗振性好，测量精准，稳定性好。第一温度检测模块S40可以是一个第一温度传感器或者是两个或多个第一温度传感器的组合，温度传感器获取环境温度，通过单片机处理获得温度数据，也可以是包括其他类型的一个或多个温度检测元件，相互配合以检测到环境的准确温度。
抽风模块的至少一个轴流风扇可以一直工作，当第一风道S31闭合时，可以用来加快散热部S23的散热，当第一风道S31打开时，又可以为第一腔室内气体流动提供动能，同时可以用来加快散热部S23的散热。
请结合参照图12，图12为本发明低耗能散热机柜的硬件结构示意图。在本发明中，该低耗能散热机柜包括至少一个半导体制冷器S20、控制模块S10、进风模块S30、第一温度检测模块S40、第二温度检测模块S50以及抽风模块，所述控制模块S10与所述至少一个半导体制冷器S20、所述进风模块S30、所述第一温度检测模块S40以及第二温度检测模块S50电性耦接。
当低耗能散热机柜连接电源开始工作，第一温度检测模块S40检测到所述柜体外部环境温度高于预设温度值时，控制模块S10控制至少一个半导体制冷器S20启动并控制所述第一风道S31闭合，此时通过来降低温度，第一风道S31闭合有效阻止柜体外部空气进入而避免增加至少一个半导体制冷器S20负担，而从而降低至少一个半导体制冷器S20消耗能量；当柜体外的空气开始降温，第一温度检测模块S40检测到所述柜体外部环境温度低于某一预设温度值时，控制模块S10至少一个半导体制冷器S20关闭并控制所述第一风道S31的打开，抽风模块使得柜体外的气体进入第一腔室内并带走第一腔室产生的热量且气体排出第一腔室而实现降低低耗能散热机柜内的温度，由于外界的气体温度可以满足柜体内部工作需要温度，因此能够降低低耗能散热机柜制冷所需能量的消耗，节约使用成本。
由于第一风道S31处于闭合状态后，至少一个半导体制冷器S20持续对第一腔室内持续制冷，可以使得第一腔室内的温度保持或者持续降低，当第一腔室内达到某一温度值，第一腔室内若干服务器或其他设备可以正常工作，若第一腔室内继续降低只会多消耗能量，或者温度过低影响了第一腔室内若干服务器或其他设备工作，因此为了节约能量，低耗能散热机柜还设有第二温度检测模块S50，第二温度检测模块S50能够检测第一腔室之内的温度。
具体地，第一风道S31处于闭合状态后，当第二温度检测模块S50检测的温度小于第二预设温度T1时，控制模块S10控制至少一个半导体制冷器S20关闭；当第二温度检测模块S50检测的温度大于等于第三预设温度T2时，又控制模块S10控制至少一个半导体制冷器S20启动，其中第二预设温度T1和第三预设温度T2与本发明中第一实施例中的定义一致。
当抽风模块驱动气体流动而进行散热时，由于第一腔室内的服务器或其他设备的原因产生的热量增多，或者抽风模块的驱动力减弱或停止工作，使得第二温度检测模块S50检测的第一腔室内温度大于第三预设温度T2，进而对低耗能散热机柜产生损害，为了避免此种情况发生，抽风模块散热模式启动后，第一风道S31处于打开状态，当第二温度检测模块S50检测的第一腔室内温度大于第三预设温度T2时，控制模块S10控制至少一个半导体制冷器S20启动并控制第一风道S31闭合，至少保持预设时间S0min。S0min分钟后，恢复原工作模式，至少一个半导体制冷器S20关闭和第一风道S31打开。
其中，S0min可以是大于0min的任一值，如0.5min、0.8min、1min、2min、3min、4min、5min、6min等等。
半导体制冷器S20还包括导冷部S21、散热部S23以及位于导冷部S21和散热部S23之间的制冷片S22，制冷部能够降低第一腔室之内的温度，散热部S23的热量散发至第一腔室之外。
第一温度检测模块S40可以实时监测柜体外部环境温度，由于温度传感器使用时间长，抗振性好，测量精准，稳定性好。第一温度检测模块S40可以是一个第一温度传感器或者是两个或多个第一温度传感器的组合，第一温度传感器获取环境温度，通过单片机处理获得温度数据，也可以是包括其他类型的一个或多个温度检测元件，相互配合以检测到环境的准确温度。第二温度检测模块S50至少一个第二温度传感器，如两个、三个、四个或者更多第二温度传感器。
抽风模块可以一直工作，当第一风道S31闭合时，可以用来加快散热部S23的散热，当第一风道S31打开时，又可以为第一腔室内气体流动提供动能，同时可以用来加快散热部S23的散热。
在本发明的其他实施例中，请结合参照图5，导流件23大致呈十字型，十字型导流件23的表面均为消音面；若干十字型导流件23沿第一风道21的进风处朝向第一风道21的出风处方向排列，可以理解的，十字型导流件23的表面也可以是凹面，形成大致呈十字型星状结构(未图示)。
进一步地，若干十字型导流件23大致成矩形排列，阵列中的导流件23大致呈平行的横排和竖排，相邻的四个导流件23形成大致呈方形的小室，即消音室，同一排中相邻的导流件23形成消音管段，声波从相邻的两导流件23之间通过，与由相邻的四个导流件23形成大致呈方形的小室的固定频率相近的声波进入下一个小室，进一步提高消音效果和除尘效果。
具体地，若干导流件23的阵列排布，相邻的导流件23之间形成一个类似小室的容纳空间，容纳空间的缝隙或开口具有过滤作用，根据抗性消音原理，每个类似小室的容纳空间都具有自己的固定频率，当包含各种频率成分的声波进入第一个类似小室的容纳空间时，只有在类似小室的容纳空间固有频率附近的声波才能通过第一个类似小室的容纳空间而进入第二个类似小室的容纳空间，另外一些频率的声波不能通过，只能在类似小室的容纳空间内来回反射，所以采取适当的导流件23之间的预设距离和排列方式就可以应用抗性消音原理滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。
此外，请结合参照图6，导流件23也可以大致呈长条型，导流件23的一个面大致呈弧形凸面，与弧形凸面背离的一面大致成体大致呈平面，弧形凸面大致朝向第一风道21进风处方向，有利于导流作用。
其中，若干导流件23形成一排、两排、三排、四排、五排、六排、七排，或者更多排，相邻两排的导流件23相互交错排列并形成多个八字型，气流通过撞击第一风道21中相互交错排列的导流件23，经过多个八字型通道，多次改变流动方向，实现多次过滤的作用，进一步提高气流过滤次数，进而提高进风模块过滤效率。
其中，第一风道21的出风处且/或进风处可以采用网状结构设置，网状结构具有多个通孔，可以有效防止机柜所处的工作环境中小动物、灰尘等杂物通过进风处、出风处进入第一风道21、第一腔室、设备内部，进而影响设备的运行，带来不必要的损失和花费，多个通孔可以使得外部气流均匀进入第一风道21至第一腔室内，降低气流过程中的噪音。
当然，进风模块中长条型导流件23可以采用其他的排布，如导流件23形成的整列中，有八字型、圆形、半圆形、十字型、星状，多边形等其中的一种或者几种组合；也可以具有其他形状的导流件23，如大致呈圆柱型、环形、多边形、十字型、圆形、弧形、扇形等其中一种或者几种组合。
在以上所有实施例中，柜体安设有用于工作的电路。微粒包括灰尘微粒、其他混合在空气中的杂质等，其他混合在空气中的杂质包括纸屑、塑料碎片等。机柜一般是用来存放计算机和相关控制设备的物件，可以提供对存放设备的保护，屏蔽电磁干扰，有序、整齐地排列设备，方便以后维护设备。柜体一般大致呈长方体设置。进风模块与柜体可以一体设置，也可以分体设置。进风模块与柜体可拆卸连接，便于维修和生产。进风模块可以有多种形式，如一体式构造，进风模块也可以通过组件配合连接而成的组合结构，如第一风道内壁可以通过多个板体拼接而成。第一风道内壁的材质可以为金属或者合成金属，如冷轧钢板、合金，第一风道内壁结构可以通过焊接等方式进行部分连接，金属材质可以有效避免第一风道内起静电。当然，根据使用需要第一风道内壁也可以为其他材质，如塑料，防火材料等。在其他实施例中，壳体也可以为其他形状，如多边形等。
导流件全部或者部分表面可以覆盖有吸尘材料，如吸尘棉、过滤网、动物毛皮等，导流件亦可以由具有过滤或吸尘功能的材料制造而成，如吸尘网棉、防尘海绵、活性炭棉、过滤网等，同时也可较强降噪效果。
可以理解地，第一风道内壁也可以设有上述吸尘材料，进一步增加除尘降噪效果，如第一风道内壁铺设有一层吸尘网棉，同时有利于集中清理第一风道内的积尘，以防在清理操作的过程中尘粒易脱离第一风道内壁而四处飞扬。
为了防止第一风道进风处被堵等而影响低耗能散热机柜进风的情况，第一风道的两侧均可以设有进风口，同时可以有效增加进风量，增加第一腔室内部气体的流动量，有利于提高内部热量排出效率和加快排出速度。导流件可拆卸连接，或者胶接于第一风道内壁，当然导流件与第一风道内壁也可以采用螺钉、螺母等螺接方式。
综上所述，本发明技术方案的低耗能散热机柜通过进风模块、出风模块和抽风模块的而配合形成上下流通的风道，使得当抽风模块启动时，柜体外部的气体通过第一风道进入第一腔室，并带走第一腔室内的热量从第二风道的出风处排出，进而使得机柜内部的服务器或者其他设备产生的热量能够及时排出第一腔室，轴流风扇耗能低，进而降低低耗能散热机柜耗能，低耗能散热机柜结构简化，安装拆卸方便。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种低耗能散热机柜，其特征在于，包括：
柜体，所述柜体构造有第一腔室；
进风结构，所述进风结构构造有第一风道；
出风结构，所述出风结构构造有第二风道；以及
抽风装置，所述抽风装置包括至少一个轴流风扇，所述抽风装置位于所述第二风道的出风处；
其中，所述轴流风扇包括若干扇叶，若干所述扇叶能够围绕中心轴线旋转，所述扇叶沿着轴向设置并沿着径向方向延伸；
其中，定义所述轴流风扇的轴向长度为a，所述扇叶朝着径向方向的最大尺寸为b，a/b大于等于1.5；
其中，所述进风结构安设于所述第一腔室的底端，所述出风结构安设于所述第一腔室的上端，当所述抽风装置启动时，所述柜体外部的气体通过所述第一风道进入所述第一腔室，并带走所述第一腔室内的热量从所述第二风道的出风处排出。
2.根据权利要求1所述的低耗能散热机柜，其特征在于，
所述扇叶的材质为导热材料，所述导热材料包括铜和铝；
其中，所述抽风装置其中包括第一轴流风扇和第二轴流风扇，所述第一轴流风扇临近并高于所述第二轴流风扇设置。
3.根据权利要求2所述的低耗能散热机柜，其特征在于，
所述出风结构构造有若干段所述第二风道，至少两段所述第二风道大致为直线型，至少一段所述第二风道为弯曲型。
4.根据权利要求3所述的低耗能散热机柜，其特征在于，
至少两段直线型所述第二风道成层叠设置。
5.根据权利要求2所述的低耗能散热机柜，其特征在于，
所述第一风道内设有若干个导流件，所述导流件大致呈弧形设置；
其中，所述导流件的弧形凸面大致朝向所述第一风道的进风处，所述导流件的弧形凹面大致朝向所述第一风道的出风处。
6.根据权利要求5所述的低耗能散热机柜，其特征在于，
若干导流件形成至少一个大致呈半圆形、弧形、环形或者扇形阵列，至少一个所述半圆形、弧形、环形或者扇形阵列凹的一侧朝向所述第一风道的出风处。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的低耗能散热机柜，其特征在于，还包括：
至少一个半导体制冷器，所述半导体制冷器用于降低所述第一腔室之内的温度；
第一温度检测模块，所述第一温度检测模块能够实时检测所述柜体外部环境温度；以及
控制模块，所述控制模块与所述半导体制冷器、所述进风结构、所述第一温度检测模块电性耦接；
其中，所述第一风道能够开合，所述控制模块根据所述第一温度检测模块检测到的所述柜体外部环境温度和第一预设温度T0，控制至少一个所述半导体制冷器启动并控制所述第一风道的闭合，或者控制所述半导体制冷器关闭并控制所述第一风道的打开。
8.根据权利要求7所述的低耗能散热机柜，其特征在于，
所述半导体制冷器还包括导冷部、散热部以及位于所述导冷部和所述散热部之间的制冷片，所述制冷部能够降低所述第一腔室之内的温度，所述散热部的热量散发至所述第一腔室之外。
9.根据权利要求8所述的低耗能散热机柜，其特征在于，
所述抽风装置抽取的气体能够冲刷所述散热部。
10.根据权利要求8所述的低耗能散热机柜，其特征在于，还包括：
第二温度检测模块，所述第二温度检测模块能够检测所述第一腔室之内的温度，并与所述控制模块电性耦接。
11.根据权利要求10所述的低耗能散热机柜，其特征在于，
当所述第一风道处于闭合状态，所述第二温度检测模块检测的温度小于第二预设温度T1时，所述控制模块控制所述制冷模块关闭，所述第二温度检测模块检测的温度大于等于第三预设温度T2时，所述控制模块控制所述制冷模块启动；
其中，所述第二预设温度T1小于所述第一预设温度T0，所述第三预设温度T2大于所述第一预设温度T0。
12.根据权利要求11所述的低耗能散热机柜，其特征在于，
当所述第一风道处于打开状态，所述第二温度检测模块检测的温度大于所述第三预设温度T2时，所述控制模块控制所述制冷模块启动并控制所述第一风道闭合，至少保持预设时间S0min。
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