CN113710070B - 一种具有冷却循环系统的智能网络机柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有冷却循环系统的智能网络机柜，包括柜体，柜体内竖向间隔设置有多层容纳腔，柜体的底部设置有冷却循环系统，其特征在于：所述冷却循环系统包括冷却水箱、压缩机、冷却管、水汽混合器和冷风分配单元，压缩机和冷却管连接，冷风分配单元和冷却管连接，冷风分配单元将冷气输送至各层容纳腔内，冷却管的热气输出接口和水汽混合器的热气输入口连接，冷却水箱内设置有循环水泵，循环水泵的输出口和水汽混合器的冷水输入口连接，水汽混合器的水汽混合输出口连接混合通道，混合通道和冷却水箱连通。本发明提供了一种具有冷却循环系统的智能网络机柜，提高机柜的散热能力，避免对外界温度造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种网络机柜，尤其涉及一种具有冷却循环系统的智能网络机柜。
背景技术
网络机柜，用来组合安装面板、插件、插箱、电子元件、器件和机械零件与部件，使其构成一个整体的安装箱，根据目前的类型来看，有服务器机柜、壁挂式机柜、网络型机柜、标准机柜、智能防护型室外机柜等，容量值在2U到42U之间，且为了确保网络机柜的运行的安全性，一般需要对其进行散热。
现有的散热方法在散热的过程中一般采用风扇对机柜内部的气流进行热交换，使内部的热气流导出，然而利用该种方法在散热的过程中，容易使机柜周边的环境温度变高，虽然对机柜内部起到了散热的作用，但由于外界温度较高，会对机柜本身造成一定的影响，从而降低了使用率。
为此，现有公开号为CN210840394U的中国实用新型公开了《一种散热型网络机柜》，包括机柜主体，所述机柜主体的外侧设置有柜体，所述柜体内部两侧的两端皆固定有支撑杆，每两组所述支撑杆相邻的一侧皆均匀设置有多组卡槽，且每两组所述支撑杆的相邻位置处皆均匀设置有多组支撑板，所述支撑板的两侧皆设置有与卡槽外侧相匹配的安装槽，所述柜体内部的底端安装有水箱，所述水箱的一侧安装有水泵，所述水泵的输出端设置有冷却管，所述柜体底部的四角处皆设置有支撑腿，所述柜体内侧的底端设置有漏水孔。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种具有冷却循环系统的智能网络机柜，提高机柜的散热能力，避免对外界温度造成影响，同时，能够在柜内形成正压，可阻挡柜外湿热的气体或粉尘等进入柜内。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有冷却循环系统的智能网络机柜，包括柜体，柜体内竖向间隔设置有多层容纳腔，柜体的底部设置有冷却循环系统，其特征在于：所述冷却循环系统包括冷却水箱、压缩机、冷却管、水汽混合器和冷风分配单元，冷却管具有三个接口，分别是压缩空气输入接口、冷气输出接口和热气输出接口，压缩机的输出口和冷却管的压缩空气输入接口连接，冷风分配单元和冷却管的冷气输出接口连接，冷风分配单元将冷气输送至各层容纳腔内，水汽混合器具有两个输入口和一个输出口，分别是热气输入口、冷水输入口和水汽混合输出口，冷却管的热气输出接口和水汽混合器的热气输入口连接，冷却水箱内设置有循环水泵，循环水泵的输出口和水汽混合器的冷水输入口连接，水汽混合器的水汽混合输出口连接混合通道，混合通道和冷却水箱连通。
作为改进，所述冷风分配单元为一冷却气管，冷却气管和冷却气管的冷气输出接口连接，冷却气管盘旋经过各层容纳腔，在冷却气管上沿着管长方向间隔开设有冷风口。
再改进，所述冷风分配单元包括设置于柜体侧壁之上沿柜体长度方向布置的储气盒，在每层容纳腔处横向设置有一出风管，出风管上开设有多个横向布置的出风孔，在出风管的外侧壁上套设有密封管，密封管转动设置于出风管之上，密封管上位于每个出风孔的对应处开设有送风孔，在每根出风管和储气盒之间设置有一连接件，连接件的一端和储气盒相连，连接件的另一端和出风管相连，在连接件的中部形成有连通储气盒和出风管的连接通道，连接通道的两端均呈放大状的锥形结构，在连接件的中间位置内部形成有一环形腔，在连接件的中部设置有与环形腔连通的进气端，在连接件的内部形成有连通环形腔和连接通道的环形缝隙，所述冷却管的冷气输出接口连接一分配开关，分配开关具有多个输出口，分配开关的其中一个输出口和储气盒连通，分配开关的其它各个输出口分别与每层容纳腔对应的连接件进气端相连。
再改进，所述冷却管包括一管体，管体内形成一涡流腔，在管体内位于涡流腔的一侧形成有逐渐变大的热气输出口，在涡流腔内转动设置有一涡轮，涡轮的中心轴上开设有冷气输出孔，冷气输出孔和冷风分配单元连接，在管体内设置有驱动涡轮转动的通电线圈，管体的进气口沿着涡轮的切线方向进入涡流腔内，管体的进气口和压缩机连接，在热气输出口的端面上设置有一与涡流腔正对的锥形台，锥形台可沿着管体的长度的方向移动，锥形台侧壁和热气输出口侧壁之间形成热气输出通道，热气输出通道和水汽混合器的热气输入口连接。
再改进，所述冷却管包括一管体，管体内形成一涡流腔，在管体内位于涡流腔的一侧形成有逐渐变大的锥形开口，在涡流腔内转动设置有一涡轮，在管体内设置有驱动涡轮转动的通电线圈，管体的进气口沿着涡轮的切线方向进入涡流腔内，管体的进气口和压缩机连接，在锥形开口的端面上设置有一与涡流腔正对的锥形台，锥形台可沿着管体的长度的方向移动，锥形台侧壁和热气输出口侧壁之间形成热气输出通道，锥形台端面上开设有冷气传输孔，热气输出通道和水汽混合器的热气输入口连接，冷气传输孔和冷风分配单元连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明压缩机将空气压缩输入冷却管，冷却管将产生的冷气通过冷风分配单元输送至柜体内的各层容纳腔内，提高机柜的散热能力，同时，冷却管产生的热气被输送至水汽混合器内，冷却水箱内的水泵将冷气水同时输送至水汽混合器内，冷气水在水汽混合器内气化并和热气混合，混合热气经过混合通道进行充分混合并进行初步冷气，之后再重新进入冷却水箱内，实现冷气循环，本发明的循环冷却不会产生冷凝水，也不会造成外界温度的升高，同时，本发明采用在柜体内充入冷气的方式进行冷气，使得柜体内始终处于正压状态，可阻挡柜外湿热的气体或粉尘等进入柜内。
附图说明
图1是本发明实施例中具有冷却循环系统的智能网络机柜的结构示意图；
图2是本发明实施例中冷却管的结构示意图；
图3是本发明实施例中冷却管的另一种结构示意图；
图4是本发明实施例中储气盒和出风管之间的连接结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至4所示，本实施中的具有冷却循环系统的智能网络机柜，包括柜体1，柜体1内竖向间隔设置有多层容纳腔11，柜体1的底部设置有冷却循环系统，冷却循环系统包括冷却水箱2、压缩机3、冷却管4、水汽混合器5和冷风分配单元，冷却管4具有三个接口，分别是压缩空气输入接口、冷气输出接口和热气输出接口，压缩机3的输出口和冷却管4的压缩空气输入接口连接，冷风分配单元和冷却管4的冷气输出接口连接，冷风分配单元将冷气输送至各层容纳腔11内，水汽混合器5具有两个输入口和一个输出口，分别是热气输入口、冷水输入口和水汽混合输出口，冷却管4的热气输出接口和水汽混合器5的热气输入口连接，冷却水箱2内设置有循环水泵，循环水泵的输出口和水汽混合器5的冷水输入口连接，水汽混合器5的水汽混合输出口连接混合通道51，混合通道51和冷却水箱2连通。
进一步地，在本发明实施例中，冷风分配单元可以为一冷却气管，冷却气管和冷却气管的冷气输出接口连接，冷却气管盘旋经过各层容纳腔11，在冷却气管上沿着管长方向间隔开设有冷风口。采用冷却气管作为冷风分配单元，由于冷却气管是柔性的，且长度可以任意支配，可根据需要对各层的容纳腔11进行缠绕安置，具有成本低、操作简便、效果佳的特点。
另外，在本发明实施例中，冷风分配单元还可以设计成另外结构，具体地，如图4所示，冷风分配单元包括设置于柜体1侧壁之上沿柜体1长度方向布置的储气盒6，在每层容纳腔11处横向设置有一出风管8，出风管8上开设有多个横向布置的出风孔81，在出风管8的外侧壁上套设有密封管9，密封管9转动设置于出风管8之上，密封管9上位于每个出风孔81的对应处开设有送风孔91，在每根出风管8和储气盒6之间设置有一连接件7，连接件7的一端和储气盒6相连，连接件7的另一端和出风管8相连，在连接件7的中部形成有连通储气盒6和出风管8的连接通道72，连接通道72的两端均呈放大状的锥形结构，在连接件7的中间位置内部形成有一环形腔73，在连接件7的中部设置有与环形腔73连通的进气端71，在连接件7的内部形成有连通环形腔73和连接通道72的环形缝隙74，冷却管4的冷气输出接口连接一分配开关，分配开关具有多个输出口，分配开关的其中一个输出口和储气盒6连通，分配开关的其它各个输出口分别与每层容纳腔11对应的连接件7进气端71相连。
由于网络机柜内具有很多层容纳腔11，但是在实际安装使用时，根据需要只有使用若干层，而通常柜体1内的冷却循环系统安装到位后，冷却循环系统的结构不好更改，无法进行应需设计。本发明实施例中的储气盒6能够储存冷气，同时，各层容纳腔11对应的密封管9和出风管8能够根据需要进行打开或者关闭，当需要打开时，只需转动对应的密封管9，使得密封管9上的送风孔91和出风管8上的出风孔81一一相对，这样，即可使得储气盒6内的冷气输送至对应的容纳腔11内，对该容纳腔11内的电子设备进行降温；而对于其它没有安装有电子设备的容纳腔11，则可以通过转动密封管9，使得送风孔91和出风孔81相互错开，即可避免冷气排出，这样，可以对相应的容纳腔11进行集中冷气，避免冷气浪费。另外，在冷气输送过程中，本发明实施例中的连接件7起到了关键作用，将冷却管4产生的冷气大部分输送至储气盒6内，同时，将部分冷气通入对应的连接件7的进气端71，部分压缩冷气进入环形腔73内，压缩气源在环形缝隙74处节流，形成高速气流，压缩冷气产生90°的转向，通过连接通道72，高速气流流过环形缝隙74的过程导致连接通道72处形成低压区域，从而从储气盒6内吸收大量的冷气涌入，被吸入的冷气膨胀，速度增加，与供给的压缩冷气一起穿过连接通道72进入出风管8内，并由出风管8上的各个出风孔81排出至对应的容纳腔11内。
此外，对于冷却管4结构，在本发明实施例中，也具有两种结构，第一种结构，如图2所示，冷却管4包括一管体，管体内形成一涡流腔41，在管体内位于涡流腔41的一侧形成有逐渐变大的热气输出口42，在涡流腔41内转动设置有一涡轮46，涡轮46的中心轴上开设有冷气输出孔45，冷气输出孔45和冷风分配单元连接，在管体内设置有驱动涡轮46转动的通电线圈47，管体的进气口沿着涡轮46的切线方向进入涡流腔41内，管体的进气口和压缩机3连接，在热气输出口的端面上设置有一与涡流腔41正对的锥形台43，锥形台43可沿着管体的长度的方向移动，锥形台43侧壁和热气输出口侧壁之间形成热气输出通道，热气输出通道和水汽混合器5的热气输入口连接。
压缩机3产生的压缩空气从冷气管4的进气口44输入，气流经过收敛形的喷嘴不断膨胀加速，沿着切线方向进入涡流腔41内并沿着热气输出口扩散，形成高速转动涡流，涡流的旋转角速度愈靠近中心愈大，由于角速度不同，在涡流的层与层之间就产生了摩擦，中心部分的气流角速度最大，摩擦结果是将能量传递给外层角速度较低的气流，中心层部分的气流失去能量，动能低，速度降低，温度降低，中心冷气流与锥形台43碰撞后反向运动，流经涡轮46的中心孔，最终从冷气输出口45输出，而外层部分的气流获得动量，动能增加，同时又与冷却管4壁摩擦，将部分动能转换成热能，所形成的热气流通过热气输出通道输出，最终被引流至冷却水箱2内。
在本发明实施例中，通过在涡流腔41内设置一涡轮46，涡轮46转动的切线方向和压缩气体进入的方向相同，可以有效增强气流的涡流效果。采用锥形结构的输出口，便于气流扩张。同时，利用可移动的锥形台43，可以调节热气输出通道大小。
第二种结构，如图3所示，冷却管4包括一管体，管体内形成一涡流腔41，在管体内位于涡流腔41的一侧形成有逐渐变大的锥形开口421，在涡流腔41内转动设置有一涡轮46，在管体内设置有驱动涡轮46转动的通电线圈47，管体的进气口沿着涡轮46的切线方向进入涡流腔41内，管体的进气口和压缩机3连接，在锥形开口421的端面上设置有一与涡流腔41正对的锥形台43，锥形台43可沿着管体的长度的方向移动，锥形台43侧壁和热气输出口侧壁之间形成热气输出通道，锥形台43端面上开设有冷气传输孔431，热气输出通道和水汽混合器5的热气输入口连接，冷气传输孔431和冷风分配单元连接。第二种结构相对于第一种结构的区别在于，取消了涡轮46上的中心孔开设，同时，也避免了冷气流的折返运动，使得冷气流能够顺着锥形台43的冷气传输孔431直接输出。
综上，本发明压缩机3将空气压缩输入冷却管4，冷却管4将产生的冷气通过冷风分配单元输送至柜体1内的各层容纳腔11内，提高机柜的散热能力，同时，冷却管产生的热气被输送至水汽混合器5内，冷却水箱2内的水泵将冷气水同时输送至水汽混合器5内，冷气水在水汽混合器5内气化并和热气混合，混合热气经过混合通道51进行充分混合并进行初步冷气，之后再重新进入冷却水箱2内，实现冷气循环，本发明的循环冷却不会产生冷凝水，也不会造成外界温度的升高，同时，本发明采用在柜体1内充入冷气的方式进行冷气，使得柜体1内始终处于正压状态，可阻挡柜外湿热的气体或粉尘等进入柜内。
Claims (3)
1.一种具有冷却循环系统的智能网络机柜，包括柜体(1)，柜体(1)内竖向间隔设置有多层容纳腔(11)，柜体(1)的底部设置有冷却循环系统，其特征在于：所述冷却循环系统包括冷却水箱(2)、压缩机(3)、冷却管(4)、水汽混合器(5)和冷风分配单元，冷却管(4)具有三个接口，分别是压缩空气输入接口、冷气输出接口和热气输出接口，压缩机(3)的输出口和冷却管(4)的压缩空气输入接口连接，冷风分配单元和冷却管(4)的冷气输出接口连接，冷风分配单元将冷气输送至各层容纳腔(11)内，水汽混合器(5)具有两个输入口和一个输出口，分别是热气输入口、冷水输入口和水汽混合输出口，冷却管(4)的热气输出接口和水汽混合器(5)的热气输入口连接，冷却水箱(2)内设置有循环水泵，循环水泵的输出口和水汽混合器(5)的冷水输入口连接，水汽混合器(5)的水汽混合输出口连接混合通道(51)，混合通道(51)和冷却水箱(2)连通；
所述冷风分配单元包括设置于柜体(1)侧壁之上沿柜体(1)长度方向布置的储气盒(6)，在每层容纳腔(11)处横向设置有一出风管(8)，出风管(8)上开设有多个横向布置的出风孔(81)，在出风管(8)的外侧壁上套设有密封管(9)，密封管(9)转动设置于出风管(8)之上，密封管(9)上位于每个出风孔(81)的对应处开设有送风孔(91)，在每根出风管(8)和储气盒(6)之间设置有一连接件(7)，连接件(7)的一端和储气盒(6)相连，连接件(7)的另一端和出风管(8)相连，在连接件(7)的中部形成有连通储气盒(6)和出风管(8)的连接通道(72)，连接通道(72)的两端均呈放大状的锥形结构，在连接件(7)的中间位置内部形成有一环形腔(73)，在连接件(7)的中部设置有与环形腔(73)连通的进气端(71)，在连接件(7)的内部形成有连通环形腔(73)和连接通道(72)的环形缝隙(74)，所述冷却管(4)的冷气输出接口连接一分配开关，分配开关具有多个输出口，分配开关的其中一个输出口和储气盒(6)连通，分配开关的其它各个输出口分别与每层容纳腔(11)对应的连接件(7)进气端(71)相连。
2.根据权利要求1所述的具有冷却循环系统的智能网络机柜，其特征在于：所述冷风分配单元为一冷却气管，冷却气管和冷却气管的冷气输出接口连接，冷却气管盘旋经过各层容纳腔(11)，在冷却气管上沿着管长方向间隔开设有冷风口。
3.根据权利要求1所述的具有冷却循环系统的智能网络机柜，其特征在于：所述冷却管(4)包括一管体，管体内形成一涡流腔(41)，在管体内位于涡流腔(41)的一侧形成有逐渐变大的热气输出口(42)，在涡流腔(41)内转动设置有一涡轮(46)，涡轮(46)的中心轴上开设有冷气输出孔(45)，冷气输出孔(45)和冷风分配单元连接，在管体内设置有驱动涡轮转动的通电线圈(47)，管体的进气口沿着涡轮(46)的切线方向进入涡流腔(41)内，管体的进气口和压缩机(3)连接，在热气输出口的端面上设置有一与涡流腔(41)正对的锥形台(43)，锥形台(43)可沿着管体的长度的方向移动，锥形台(43)侧壁和热气输出口侧壁之间形成热气输出通道，热气输出通道和水汽混合器(5)的热气输入口连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220222 |
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