CN115426864A - 一种空间集成式平台化快速散热机柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间集成式平台化快速散热机柜，该散热机柜包括壳体、负载单元和电源单元，负载单元所在空间形成第二腔体，第二腔体与背门之间形成第三腔体，第二腔体与第三腔体、壳体之间形成第一腔体，所述第一腔体、第三腔体之间通过风道隔板隔开，第二腔体靠近第三腔体的一侧设置有第一散热组件，第三腔体远离第二腔体的一侧设置有第二散热组件，壳体底部设置有进风口。本发明通过将进风口设置在壳体底部，并通过将第二腔体、第三腔体设置为前后贯穿式风道，促使所有空气必须经过负载箱所在的第二腔体，可有效带走负载箱产生的热量，同时前后贯穿式风道的形成，促使空气可以对流，并设置两组散热组件，可提高散热效果。

Description

一种空间集成式平台化快速散热机柜

技术领域

本发明涉及一种散热机柜，具体涉及一种空间集成式平台化快速散热机柜。

背景技术

负载箱是一种电源检测设备，主要是对发电机、不间断电源、电力传输设备进行负载检测及维护，是发电机组与UPS不间断电源周期性测试、维护保养工具设备，其使用避免了备用机组或电源启动或初次使用失败造成的经济损失，也为新机组带载能力的检测提供了科学依据。负载箱是一种试验检测设备，运行过程中需要通过散热风扇将其内部的热量进行排出，从而保证内部各个元器件的正常运行，避免高温状态现象的发生。但因负载箱本身散热性能较差，现有的散热机柜一方面将负载箱与前操作面板均安装于机柜正面，上下堆叠形式，对机柜的高度空间要求比较大；另一方面，现有散热机柜的进风口一般设置在机柜的左右侧面或者底部，且负载箱未形成前后贯穿式风道，如图1所示，部分空气直接由腔体A排除，对负载箱腔体B无散热效果，且未形成对流，负载箱腔体B散热效果较差。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种空间集成式平台化快速散热机柜，通过设置进风口、第一腔体、第二腔体、第三腔体以及散热组件在负载箱形成前后贯穿式风道，以解决现有散热机柜散热效果差、空间体积大的技术问题。

本发明提供了一种空间集成式平台化快速散热机柜，所述散热机柜包括壳体、负载单元和电源单元，所述负载单元、电源单元均位于壳体内部，所述负载单元位于电源单元上方；所述壳体上具有显示控制面板、背门，所述显示控制面板与背门相对设置，所述负载单元所在空间形成第二腔体，所述第二腔体与背门之间形成第三腔体，所述第二腔体与第三腔体、壳体之间形成第一腔体，所述第二腔体位于第一腔体、第三腔体中间；所述第一腔体、第三腔体之间通过风道隔板隔开，所述第二腔体靠近第三腔体的一侧设置有第一散热组件，所述第三腔体远离第二腔体的一侧设置有第二散热组件，所述壳体底部设置有进风口。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二腔体、第三腔体均形成前后贯穿式风道，将机柜外新风经进风口引入第一腔体，所述第一散热组件将第一腔体新风抽入第二腔体，并将所述第二腔体内产生的热气抽排到所述第三腔体中，所述第二散热组件将热气直接排放到散热机柜外部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一散热组件两侧倾斜设置有导风板，所述导风板从所述第二腔体的出风口延伸至第三腔体出风口处，形成倾斜的出风风道。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一散热组件由若干个第一散热风扇组成，所述第一散热风扇前侧设置有第一防护网，所述第一防护网与所述第一散热风扇相适配。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二散热组件由若干个第二散热风扇组成，所述第二散热风扇远离第三腔体的一侧设置有第二防护网，所述第二散热风扇数量少于第一散热风扇数量。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二散热风扇设置于所述背门上，所述第一散热风扇、第二散热风扇均设置为两排，所述第二散热风扇与所述第一散热风扇间隔交错设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述负载单元设置有至少三列水平放置的负载箱载物架，所述负载箱载物架靠近显示控制面板的一侧设置有若干个对接PCBA板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述负载箱载物架底部和顶部均设置有面板，底部所述面板用于分隔负载单元和电源单元。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二散热组件下方设置有电气模块，所述电气模块下方设置有重载连接器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述显示控制面板上设置有若干个插座、指示灯、复位开关、负荷开关、急停开关、显示屏和可调电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明通过将进风口设置在壳体底部，并通过将第二腔体、第三腔体设置为前后贯穿式风道，促使所有空气必须经过负载箱所在的第二腔体，可有效带走负载箱产生的热量，同时前后贯穿式风道的形成，促使空气可以对流，进一步提高散热效果；

2.本发明通过设置第一散热组件、第二散热组件，在第一散热组件两侧设置导风板，可起到较好的导向作用，促使第一散热组件抽吸出来的热空气可直接与第二散热组件对接，减少热空气的残留，同时设置两组散热组件，且第一散热风扇与第二散热风扇间隔交错设置，增加了散热效果，可最大程度的保证将机柜内的热量排放出去；

3.本发明通过将显示控制面板安装于机柜正面，负载箱安装于机柜内部，前后堆叠形式，可节省机柜高度空间，同时将负载单元、显示控制面板等一体化集成在散热机柜中，首次安装或搬运运输后接上电源可直接运行工作，可节省重新安装和调试时间。

4.本发明通过将部分第一腔体、第二腔体和第三腔体设置为前后堆叠，负载单元均设置于第二腔体内，负载单元与电源单元上下堆叠，可实现空间集成式设置，空间利用更为合理，从而更好的缩小快速散热机柜的体积。

附图说明

图1为现有技术散热柜散热风道示意图；

图2为本发明一种空间集成式平台化快速散热机柜的前面示意图；

图3为本发明一种空间集成式平台化快速散热机柜的背面示意图；

图4为本发明一种空间集成式平台化快速散热机柜的爆炸结构示意图；

图5为本发明一种空间集成式平台化快速散热机柜的柜内结构示意图；

图6为本发明一种空间集成式平台化快速散热机柜的背门打开示意图；

图7为本发明一种空间集成式平台化快速散热机柜的散热风道示意图。

附图标记：

1、壳体；101、显示控制面板；1011、显示屏；102、背门；2、第一支架；3、第二支架；4、负载单元；401、负载箱载物架；402、对接PCBA板；403、面板；404、PCB支撑架；5、电源单元；6、第一腔体；7、第二腔体；8、第三腔体；9、风道隔板；10、第一散热组件；1001、第一散热风扇；11、第二散热组件；1101、第二散热风扇；12、进风口；13、导风板；14、第一防护网；15、第二防护网；16、电气模块；17、重载连接器；18、防尘过滤网。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2-7所示，本发明提供了一种空间集成式平台化快速散热机柜，该散热机柜包括壳体1、负载单元4和电源单元5，负载单元4、电源单元5均位于壳体1内部，且负载单元4位于电源单元5上方。壳体1上具有显示控制面板101，显示控制面板101上一边设置有若干个插座，用于与待检测设备相连接；显示控制面板101另一边设置由上至下依次设置有指示灯、复位开关、负荷开关、急停开关、显示屏1011、插座、可调电源，其中复位开关相当于一个重启按钮，可以是圆柱形、方形等，负荷开关用于开断和关合负荷电流，急停开关的设置是当发生紧急情况时可通过此开关达到保护作用。本发明中显示屏1011为触摸式工控屏，可以实现对设备的控制以及样件数据的采集。将显示控制面板101安装于散热机柜的正面，负载箱安装于散热机柜内部，前后堆叠形式，不占用机柜高度空间；同时因散热机柜本身深度尺寸（即前后距离尺寸）比较大，这种前后堆叠的方式并不占用散热机柜的深度空间。

壳体1内部设置有第一支架2、第二支架3以及负载单元4，其中第一支架2、第二支架3均至少设置有4个，第一支架2均与壳体1底部垂直，第二支架3与第一支架2垂直相交，相交部分通过螺钉固定，从而固定负载单元4，避免散热机柜移动过程中负载单元4左右晃动，增加散热柜内器件的稳定性。负载单元4所在空间形成第二腔体7，负载单元4包括负载箱载物架401、对接PCBA板402以及内部存在的负载箱元器件，其中负载箱载物架401包括若干个横梁、立梁、导槽，横梁、立梁、导槽相互垂直将第二腔体7划分为至少三个独立空间，并通过面板将三个独立空间隔开，负载箱载物架401的底部和顶部均设置有面板，左右两侧均设置有侧板，通过面板、侧板的密封促使第二腔体7形成前后贯穿式风道，贯穿式风道的形成具有一定的导向作用，促使新风仅能从第二腔体7经过，进而带走负载箱产生的热量，提高负载箱的散热效果。

第二腔体7与背门102之间形成第三腔体8，第二腔体7与第三腔体8、壳体1之间形成第一腔体6，其中第二腔体7位于第一腔体6、第三腔体8中间。第二腔体7靠近第三腔体8的一侧设置有第一散热组件10，第一散热组件10由若干组第一散热风扇1001组成，第一散热风扇1001的前侧设置有第一防护网14，第一防护网14具体设置在负载箱载物架401上靠近显示控制面板101的一侧，第一防护网14与第一散热风扇1001相适配。第一防护网14处为进风部位，第一散热风扇1001处为出风部位，利用第一散热风扇1001的抽吸作用可将第二腔体7内的热空气抽出，从而带走第二腔体7内负载箱散发的热量。

第一腔体6与第三腔体8之间通过风道隔板9隔开，该风道隔板9有两块，分别设置在负载箱载物架401靠近第三腔体8一侧的上下端，以阻断第一腔体6和第三腔体8的连通，避免部分第一腔体6内的新风直接经第三腔体8后排出室外，保证机柜外新风进入第一腔体6后，必须经过第二腔体7然后排出室外，大大提高负载箱的散热效果。

负载箱载物架401靠近显示控制面板101的一侧设置有PCB支撑架404，该PCB支撑架404上设置有对接PCBA板402，PCB支撑架404设置有三列，每列设置有三排。现有技术中通常采用标准模块和机柜进行集成，满足一款产品需集成不同的仪器和板卡，整体体积比较大；同时同一套设备信号通道资源有限，同一套只能测试一款产品。本发明中采用的关键测试板卡自主研发，整体体积较小，可放置于工作台面方便新产品调试和测试；同时测试主机信号通道资源丰富，同一套测试设备可兼容测试多款不同的产品，可实现其平台化，增加了该空间集成式散热机柜的使用范围。此外，负载单元内还设置有与显示控制面板连接的交互模块，通过将交互模块与其他设备连接后，经简单配置可实现与其他设备进行数据交互、设备同步、自动切换测试脚本等功能，以解决现有技术中与其他设备进行交互时需额外增加模块或板卡并修改测试软件的问题。

负载单元4下方设置有电源单元5，通过将部分第一腔体、第二腔体和第三腔体设置为前后堆叠，负载单元均设置于第二腔体内，负载单元与电源单元上下堆叠，可实现空间集成式设置，空间利用更为合理，从而更好的缩小快速散热机柜的体积。电源单元5包括可调电源和开关电源，该电源单元5下方设置有支撑架，支撑架固定于壳体1底部。负载单元4中心下方设置有载架支撑板，该载架支撑板一端与负载箱载物架401固定，另一端与壳体1底部固定，通过设置载架支撑板可加强对于负载单元4的支撑作用，从而增加负载单元4的稳固性。

壳体1底部设置有进风口12，该进风口12设置有若干个，进风口12处可拆卸安装有防尘过滤网18，设置可拆卸安装的防尘过滤网18可有效避免外界沙尘进入到换热器内，沙尘进入负载箱后长期堆积在散热柜内的电子元器件上，会导致设备的精度产生磨损，趋于劣化。壳体底部安装四个有脚轮承重板，脚轮沉重板下方设置有脚杯，通过设置脚轮承重板和脚杯促使壳体底部与地面存在一定的高度空间，方便机柜外新风从壳体底部的进风口进入到第一腔体中。

壳体1上与显示控制面板101相对设置有背门102，第三腔体8远离第二腔体7的一侧设置有第二散热组件11，第二散热组件11由若干个第二散热风扇1101组成，第二散热风扇1101具体设置在背门102上靠近第三腔体8的一侧，第二散热风扇1101的设置可将第三腔体8内的热空气全部抽吸排出室外，起到整体散热作用。第二散热风扇1101远离第三腔体8的一侧设置有第二防护网15，以对散热风扇起到防护作用。第二散热风扇1101的高度略高于第一散热风扇1001，贴近背门102顶端，第二散热风扇1101贴近顶端，是为了更好的抽吸散热，避免热空气残留在第三腔体8顶部。

第一散热风扇1001和第二散热风扇1101均设置有两排，第二散热风扇1101的数量小于第一散热风扇1001，第二散热风扇1101与第一散热风扇1001的数量比为3:2，第二散热风扇1101与第一散热风扇1001为间隔交错设置，第一散热风扇1001是根据负载箱数量进行设置的，负载单元4内的元器件较为复杂，增加第一散热风扇1001数量可更为彻底的散热，而第二散热风扇1101仅需将排放到第三腔体8的热空气排出，第三腔体8内无复杂的元器件，可适当减少第二散热风扇1101数量即可达到良好的散热效果，同时还能简化结构。

第一散热组件10两侧倾斜设置有导风板13，导风板13从所述第二腔体7的出风口延伸至第三腔体8出风口处，形成向上倾斜的出风风道。导风板13设置形成的风道将第一散热组件10与第二散热组件11相对，形成空气对流，可进一步提高散热效果。在某些实施例中，仅在第一散热组件10的左右两侧设置导风板13，导风板13仅两块，仅形成一个大的出风风道，该设置可达到一定的对流效果，结构相对更对简单，容易设置。在另一些实施例中，在若干个第一散热风扇1001两侧分别设置有导风板13，从而形成多个向上倾斜的出风风道，多个出风风道的设置可更好的起到导向作用。

背门102通过铰链与壳体1转动连接，背门102上远离铰链的一侧安装有拉手，将背门102设置为可开关，可方便对散热风扇进行拆卸安装以及清理。第二散热风扇1101下方设置有电气模块16，该电气模块16包括AE10、时间继电器、电源、网线转换器、PCBA以及滤波器，背门102下方设置有重载连接器17。本申请结构简单，结构均通过螺钉固定，安装和拆卸均较为简单方便。相比于现有技术中控制单元、负载单元4等分别采用多个机柜或模块单独方式，新安装或搬运运输后需重新连接搭建，连接不当会损坏设备或造成设备无法正常工作，本申请将显示控制面板101、负载单元4等均集成在散热柜上，新安装或搬运运输后接上电源可直接运行工作，节约重新安装和调试时间。

工作原理：如图7所示，机柜外新风经壳体1底部的进风口12进入第一腔体6，第一腔体6内会产生少许热量，新风携带第一腔体6中的少许热量进入第二腔体7，第二腔体7内负载单元4会产生大量热量，新风进入后吸收热量变为热空气，第二腔体7侧部的第一散热组件10进行抽吸，将第二腔体7内的热空气排放到第三腔体8中，并经导风板13作用与第二散热组件11形成对流，第二散热组件11将第三腔体8中的热空气抽吸排放至室外，达到散热目的。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述散热机柜包括壳体（1）、负载单元（4）和电源单元（5），所述负载单元（4）、电源单元（5）均位于壳体（1）内部，所述负载单元（4）位于电源单元（5）上方；所述壳体（1）上具有显示控制面板（101）、背门（102），所述显示控制面板（101）与背门（102）相对设置，所述负载单元（4）所在空间形成第二腔体（7），所述第二腔体（7）与背门（102）之间形成第三腔体（8），所述第二腔体（7）与第三腔体（8）、壳体（1）之间形成第一腔体（6），所述第二腔体（7）位于第一腔体（6）、第三腔体（8）中间；所述第一腔体（6）、第三腔体（8）之间通过风道隔板（9）隔开，所述第二腔体（7）靠近第三腔体（8）的一侧设置有第一散热组件（10），所述第三腔体（8）远离第二腔体（7）的一侧设置有第二散热组件（11），所述壳体（1）底部设置有进风口（12）。

2.根据权利要求1所述的一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述第二腔体（7）、第三腔体（8）均具有前后贯穿式风道，机柜外新风经进风口（12）引入第一腔体（6），所述第一散热组件（10）将第一腔体（6）新风抽入第二腔体（7），并将所述第二腔体（7）内产生的热气抽排至所述第三腔体（8）中，所述第二散热组件（11）将热气直接排放至散热机柜外部。

3.根据权利要求1所述的一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述第一散热组件（10）两侧倾斜设置有导风板（13），所述导风板（13）从所述第二腔体（7）的出风口延伸至第三腔体（8）出风口处，形成倾斜的出风风道。

4.根据权利要求1所述的一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述第一散热组件（10）由若干个第一散热风扇（1001）组成，所述第一散热风扇（1001）前侧设置有第一防护网（14），所述第一防护网（14）与所述第一散热风扇（1001）相适配。

5.根据权利要求4所述的一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述第二散热组件（11）由若干个第二散热风扇（1101）组成，所述第二散热风扇（1101）远离第三腔体（8）的一侧设置有第二防护网（15），所述第二散热风扇（1101）数量少于第一散热风扇（1001）数量。

6.根据权利要求5所述的一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述第二散热风扇（1101）设置于所述背门（102）上，所述第一散热风扇（1001）、第二散热风扇（1101）均设置为两排，所述第二散热风扇（1101）与所述第一散热风扇（1001）间隔交错设置。

7.根据权利要求1所述的一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述负载单元（4）设置有至少三列水平放置的负载箱载物架（401），所述负载箱载物架（401）靠近显示控制面板（101）的一侧设置有若干个对接PCBA板（402）。

8.根据权利要求7所述的一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述负载箱载物架（401）底部和顶部均设置有面板（403），底部所述面板用于分隔负载单元（4）和电源单元（5）。

9.根据权利要求1所述的一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述第二散热组件（11）下方设置有电气模块（16），所述电气模块（16）下方设置有重载连接器（17）。

10.根据权利要求1所述的一种空间集成式平台化快速散热机柜，其特征在于，所述显示控制面板（101）上设置有若干个插座、指示灯、复位开关、负荷开关、急停开关、显示屏（1011）和可调电源。

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