CN110430714B - 一种模块化机柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种模块化机柜,该模块化机柜包括柜体和位于柜体内部沿上下方向布置的机箱模块,柜体包括框架和位于框架外的前门和后门,前门上设有出风孔,后门上设有进风孔,机箱模块内设有风扇,机箱模块内部空间形成前后贯通的第一散热通道,柜体内位于相邻机箱模块之间还设有前后贯通的第二散热通道,第二散热通道的顶壁由位于其上方的机箱模块的底面构成,第二散热通道的底壁由位于其下方的机箱模块的顶面构成。模块化机柜在增加了位于相邻机箱模块之间的第二散热通道后,增加了整个模块化机柜内散热通道的流通面积,避免当机箱模块发热量大时热量流通不及时,降低热量在该模块化机柜内的聚集,提升模块化机柜整体的散热性能和散热效率。

Description

一种模块化机柜
技术领域
本发明涉及一种模块化机柜。
背景技术
随着电力产品的使用环境越来越恶劣,人们对电力产品的维护和生产上的要求也越来越苛刻,对其设计、生产及调试等阶段提出了更高的要求,如散热、模块化等。传统的机柜在基础功能上基本都能满足,但是在系统化设计中,散热与模块化很难兼顾,整体融合导致产品结构复杂,生产效率低。
授权公告号为CN205960775U的实用新型专利公开了一种模块化EPS机柜,该模块化EPS机柜包括柜体和设于柜体内部的功能模块,柜体包括设置于柜体顶部、左侧、右侧与后侧的盖板及设置于柜体前侧的柜体门板,柜体中上部设有用于安装功率模块、监控模块等发热模块的功能模块插槽,以将发热模块与不发热模块隔离,柜体门板以及后侧盖板上对应于功能模块的位置均开设有用于散热的通风孔,该通风孔与功能模块内设置的风机配合,形成自前而后的散热通道。上述EPS机柜将模块化与散热兼顾,整体融合,使该EPS机柜具有较高的模块化程度的同时,也具有较好的散热功能。但是上述模块化EPS机柜结构中模块内部的散热通道流通面积有限,当模块发热量大,热量在模块内的散热通道流通不及时,很容易在模块化EPS机柜内形成热量的聚集,降低模块化EPS机柜散热效率,影响功能模块的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化机柜,用以解决现有模块化机柜内散热通道流通面积有限,散热效率低的技术问题。
为实现上述目的,本发明模块化机柜的技术方案是:模块化机柜包括柜体和位于柜体内部沿上下方向布置的机箱模块,柜体包括框架和位于框架外的前门和后门,前门上设有出风孔,后门上设有进风孔,机箱模块内设有风扇,机箱模块内部空间形成前后贯通的第一散热通道,柜体内位于相邻机箱模块之间还设有前后贯通的第二散热通道,第二散热通道的顶壁由位于其上方的机箱模块的底面构成,第二散热通道的底壁由位于其下方的机箱模块的顶面构成。
本发明的有益效果是:设有位于机箱模块内部第一散热通道的模块化机柜,在增加了位于相邻机箱模块之间前后贯通的第二散热通道后,增加了整个模块化机柜内散热通道的流通面积,避免当机箱模块发热量大时热量流通不及时,降低热量在该模块化机柜内的聚集,提升模块化机柜整体的散热性能和散热效率。
进一步地,所述框架包括至少四根立柱,在立柱上设有沿前后方向布置的导轨,机箱模块通过相应导轨装配在柜体内,所述导轨形成第二散热通道的侧壁。导轨结构便于对机箱模块的导向装配。
进一步地,所述导轨上设有与机箱模块的底面配合的底滑块和与机箱模块在左右方向上挡止配合的侧挡板。底滑块可有效避免机箱模块沿导轨导向滑动装配的过程中对导轨的磨损,侧挡板可限制机箱模块在柜体内左右方向上的位移。
进一步地,框架上位于第二散热通道的前后侧设有固连在立柱上的前挡板和后挡板,前、后挡板上分别设有前后贯穿的通孔。该通孔用于连通相邻机箱模块之间的第二散热通道与后门的进风孔和前门的出风孔,有助于增加模块化机柜的散热效率。
进一步地,柜体内位于机箱模块的下部还设有控制单元,该控制单元的前侧设有防止柜体内热量短路的隔板。上述防热量短路的隔板可有效的避免沿第一、第二散热通道流通的热量回流,在模块化机柜内形成内部循环。
进一步地,所述出风孔为中间稀疏两边密集且向所述柜体内凹的通孔。中间部分距离模块的风扇处较近,当热量从模块和第二散热通道内排出,聚集在模块化机柜的前门后侧时,有助于热量向前门的两侧流动,从前门两侧密集的通孔内排出,且向柜体内凹的通孔,便于携带热量气流的排出。
附图说明
图1为本发明模块化机柜具体实施例中模块化机柜的结构示意图(不含单侧的侧板);
图2为本发明模块化机柜具体实施例中模块化机柜的主视图(不含前门);
图3为本发明模块化机柜具体实施例中柜体内部气体流向示意图;
图4为本发明模块化机柜具体实施例中模块化机柜的主视图;
图5为本发明模块化机柜具体实施例中柜体的局部结构示意图;
图中:1-柜体,2-模块,3-框架,4-底座,5-顶盖,6-柜体侧板,7-前门,8-后门,9-出风孔,10-立柱,11-功率单元,12-控制单元,13-导轨,14-连接板,15-第一散热通道,17-侧挡板,18-底滑块,19-后安装板,20-定位销孔,21-连接器,22-前挡板,23-后档板,24-通孔,25-第二散热通道,26-隔板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的模块化机柜的具体实施例,如图1所示,模块化机柜包括柜体1和位于柜体1内部沿上下方向布置的模块2,柜体1包括长方体的框架3和位于框架3外的底座4、顶盖5、两个柜体侧板6(图1中只显示单侧侧板),以及柜体1的前门7和后门8,前门7上设有为柜体1散热的出风孔9,相应的后门8上设有进风孔。柜体1的框架3包括四根立柱10,柜体1的框架3内部包括位于中上部的功率单元11和位于下部的控制单元12,如图2所示。其他实施例中,框架中立柱的数量可以是五根、六根或者七根等四根以上。
如图2所示,本实施例中,功率单元11为热量集中区,在该功率单元11内设有沿上下方向布置的六个模块2,该模块2即为机箱模块。模块2内的前侧设有风扇,该风扇使模块2内部空间与后门8上的进风孔和前门7上的出风孔9连通,在模块2内形成前后贯通的第一散热通道15,如图3中箭头所示。
如图5所示,立柱10上设有沿上下方向间隔布置的用于支撑模块2的支撑结构,支撑结构包括通过紧固件连接在立柱10上且沿前后方向延伸的导轨13,模块2可沿导轨13延伸方向导向滑动装配在柜体1内。导轨13上设有通过螺钉固连的侧挡板17和底滑块18,侧挡板17和底滑块18在前侧均设有导向斜面,引导模块2与柜体1的装配,同一水平面内的导轨13上的两个侧挡板17分布在模块2的左右两侧,与模块2在左右方向上互相挡止,用于限制模块2在柜体1内左右方向上的位移。其他实施例中,还可以不设置侧挡板和底滑块,本实施例中设置侧挡板和底滑块可有效避免模块2沿导轨13导向滑动装配的过程中对导轨13磨损。其他实施例中,上述侧挡板和底滑块与导轨还可为一体式结构,本实施例中分体结构的设置便于加工。本实施例中,支撑结构还包括连接同一水平面内的两个导轨13的连接板14,连接板14用于加强左右两个导轨13的强度,以使导轨13和连接板14形成对模块2的有效的支撑。
柜体1内上下方向上相邻的两个模块2之间设有前后贯通的如图3中箭头所示第二散热通道25,第二散热通道25的顶壁由位于第二散热通道25上方的模块2的底面构成,第二散热通道25的底壁由位于第二散热通道25下方的模块2的顶面构成,支撑模块2的导轨13沿上下方向上具有一定的高度,相邻两个模块2之间的两个导轨13相对的面形成第二散热通道25的左右侧壁。其他实施例中,第二散热通道的左右侧壁还可由模块化机柜在左右方向上的柜体侧板形成;或者还可以由导轨上相对的面和柜体侧板形成,与本实施例中第二散热通道的左右侧壁由两个导轨相对的面形成的结构相比,本实施例中,由两个导轨相对的面形成的第二散热通道的侧壁有助于增加整个机柜内导轨的尺寸,增加支撑结构的强度。
如图5所示,本实施例中,框架3上位于第二散热通道25的前后两侧设有固连在立柱10上的前挡板22和后档板23,前、后挡板上均开设有前后贯穿的通孔24,用于连通相邻两个模块2之间的第二散热通道25与后门8的进风孔以及前门7的出风孔9,增加第二散热通道25内热量的流通面积,有助于增加模块化机柜的散热效率。其他实施例中,也可不设置前、后挡板,以最大限度的增加第二散热通道的流通面积,与本实施例中设置前、后挡板的结构相比,本实施例中的前、后挡板有助于增加整个框架结构的强度,增加柜体的美观性。
模块化机柜内多个相邻两个模块2之间形成多个第二散热通道25,且各个第二散热通道25之间相互独立。这种设有多个第二散热通道25的模块化机柜,增加了模块化机柜内散热通道的面积,当模块化机柜内的模块数量多、模块发热量大时,模块2内前侧的风扇将冷空气从后门8抽入,从第一散热通道15和第二散热通道25经过,并将模块化机柜内的热量由前门7的出风孔9排出,避免热量在模块化机柜内流通不及时而在模块化机柜内聚集,提升了整个模块化机柜的散热性能和散热效率。
如图5所示,模块化机柜内位于模块2的后侧设有通过紧固件固连在立柱10上的后安装板19,后安装板19上设有两个定位销孔20,便于模块2位置的固定,限制模块2从柜体1内脱出,后安装板19上还设有连接器21,用于与模块2电气连接,与现有技术中设置连接线的机柜结构相比,本实施例中的连接器21使模块化机柜内的布线整齐,规整,这种模块的连接定位方式与安装方式简单快捷,有助于实现模块2的快速安装。模块化机柜的整体功能主要由柜体1和模块2通过电气连接来实现,除模块2外的其他部分均可提前预装,在实现模块化机柜的不同功能时仅需对模块2进行不同组合即可,这样就可以对柜体1进行模块化设计和生产,装配结构简单,提高柜体1的生产效率。
模块化机柜内控制单元12的前侧设有固连在立柱上的隔板26,该隔板26将柜体1内部空间分成前后两个不互通的区域,如图3所示,前侧为A区域,后侧为B区域,隔板26形成在柜体1的下部空间的热量隔绝,防止在柜体1的下部空间形成柜体内的热量短路,避免从B区域经第一散热通道15和第二散热通道25排出到A区域携带热量的气流从柜体1的下部空间返回到B区域,在柜体1内产生循环。需要说明的是,由于模块2与框架结构的柜体1之间的装配间隙比较小,不至使热量从装配间隙内流通且在柜体1中形成内部循环。
此处还需要说明的是,由于前门7上的出风孔9数量较多,经过第一散热通道15和第二散热通道25进入到A区域的热量不会在前门7后侧的A区域内产生聚集,也不会经过经过第一散热通道15和第二散热通道25在机柜内形成热量的循环。
冷空气被模块2中的风扇从后门8的进风孔抽入,进入B区域,携带模块2产生的热量,经过第一散热通道15和第二散热通道25以及隔板上的开孔进入A区域,最终由前门7的出风孔9排出柜体1外部,如图4所示,前门7上的出风孔9为不规则布置的圆孔结构,该圆孔结构布置在与模块2风扇对应的前门位置处,呈中间稀疏、左右两侧密集布局,便于A区域内携带热量的气流高效的从出风孔9排出,避免在A区域内的热量聚集而影响模块内的散热情况,组成出风孔9的单个圆孔为向柜体1内侧的凹槽结构,便于携带热量的气流从前门7的出风孔9内排出,有助于提高整个模块化机柜的散热性能和散热效率。

Claims (5)

1.一种模块化机柜,包括柜体和位于柜体内部沿上下方向布置的机箱模块,柜体包括框架和位于框架外的前门和后门,前门上设有出风孔,后门上设有进风孔,机箱模块内设有风扇,机箱模块内部空间形成前后贯通的第一散热通道,其特征在于:柜体内位于相邻机箱模块之间还设有前后贯通的第二散热通道,第二散热通道的顶壁由位于其上方的机箱模块的底面构成,第二散热通道的底壁由位于其下方的机箱模块的顶面构成;所述框架包括至少四根立柱,框架内部包括位于中上部的功率单元和位于下部的控制单元,所述机箱模块布置在功率单元内;控制单元的前侧设有固定在立柱上的隔板,该隔板将柜体内的下部空间分成前后两个不互通的区域,避免从后侧区域经第一散热通道和第二散热通道排出到前侧区域携带热量的气流从柜体的下部空间返回到后侧区域。
2.根据权利要求1所述的模块化机柜,其特征在于:在立柱上设有沿前后方向布置的导轨,机箱模块通过相应导轨装配在柜体内,所述导轨形成第二散热通道的侧壁。
3.根据权利要求2所述的模块化机柜,其特征在于:所述导轨上设有与机箱模块的底面配合的底滑块和与机箱模块在左右方向上挡止配合的侧挡板。
4.根据权利要求2或3所述的模块化机柜,其特征在于:框架上位于第二散热通道的前后侧设有固连在立柱上的前挡板和后挡板,前、后挡板上分别设有前后贯穿的通孔。
5.根据权利要求1至3任一项所述的模块化机柜,其特征在于:所述出风孔为中间稀疏两边密集且向所述柜体内凹的通孔。
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