CN115988824A - 机柜应急散热系统、电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机柜领域，涉及一种机柜应急散热系统、电路及其控制方法，用于机柜内电器设备的散热，机柜应急散热系统包括机柜、制冷设备、以及排风设备。机柜于电器设备的相对两侧形成有冷风通道与热风通道。制冷设备包括室内机与室外机，室内机设于机柜内，并设于机柜的一端，且相对于冷风通道与热风通道设置。排风设备包括进风入口与排风出口，进风入口与排风出口设于机柜上。其中，制冷设备将冷气传输至冷风通道，并与热风通道流过来的热气进行热交换，进风入口从室内将冷风抽吸进入机柜内，并于排风出口排出。通过制冷设备与排风设备的协同作用，提供多种散热模式，提高机柜的散热能力，提高紧急散热的可靠性，保障机柜内电器设备的安全性。

Description

机柜应急散热系统、电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及机柜领域，特别涉及一种机柜应急散热系统、电路及其控制方法。

背景技术

对于无线、传输机房的通信设备，需要保证全天24小时不间断运行，不仅需要不间断供电保证设备正常开启，也需要不间断供冷保障正常工作环境温度。在5G通讯时代，单个5G BBU(Building Baseband Unite，室内基带处理单元)设备功耗和发热量是4G BBU的2.5-3.5倍，对于C-RAN(Cloud Radio Access Network，云无线接入网)建设方式，大量BBU集中布置于同一机柜，单机柜发热功率超过5kW甚至10kW，在机房断电导致机房空调断电或空调故障等应急情况下，机柜将以很短时间超过正常工作温度范围，造成宕机风险，影响通信设备的正常工作，甚至造成区域通信瘫痪。

目前普遍采用的应急散热方式时在综合柜顶部安装排风机，当柜内温度超过设定温度时将柜内热风抽出，送至机房，可暂时降低柜内温度。该方式可解决柜内设备数量不多、功耗不大的场景下的应急散热问题，但对于高功耗5G设备大量集中的场景，则无法满足应急散热的需求。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种机柜应急散热系统，旨在提高机柜的散热能力，以及提供多种散热模式，以使得机柜在紧急状态下能高效散热，并应变多种紧急状态。

为实现上述目的，本发明提出的一种机柜应急散热系统，用于机柜内电器设备的散热，包括:

机柜，所述机柜于所述电器设备的相对两侧形成有冷风通道与热风通道；

制冷设备，所述制冷设备包括室内机与室外机，所述室内机设于所述机柜内，并设于所述机柜的一端，且相对于所述冷风通道与所述热风通道设置；

排风设备，所述排风设备包括进风入口与排风出口，所述进风入口与所述排风出口设于所述机柜上。

可选地，所述进风入口设于所述机柜的底部，并设于所述机柜内电器设备的下方，所述排风出口设于所述机柜的顶部，并设于远离所述室内机的另一端，所述进风入口处设有第一风阀，所述排风出口处设有排风扇。

可选地，所述制冷设备包括机械制冷组件与热管制冷组件；

所述机械制冷组件包括：机械式吸热机组和机械式散热机组，所述机械式吸热机组设于所述机柜内，所述机械式散热机组设于所述室外机；

所述热管制冷组件包括：热管吸热机组和热管散热机组，所述热管吸热机组设于所述机柜内，所述热管散热机组设于所述室外机。

可选地，所述室内机与所述冷风通道之间设有第一风机，所述室内机与所述热风通道之间设有第二风阀。

可选地，所述机械式吸热机组包括第一蒸发器，所述热管吸热机组包括第二蒸发器，所述第一蒸发器与所述第二蒸发器集成设于所述室内机，并通过所述第一风机将所述第一蒸发器与所述第二蒸发器产生的冷气输送至冷风通道。

可选地，所述机械式散热机组包括第一冷凝器、压缩机、以及第二风机，所述第一冷凝器、压缩机、以及第二风机设于所述室外机，所述压缩机连通设于所述第一冷凝器的入口端；

所述热管散热机组包括第二冷凝器，所述第二冷凝器设于所述室外机。

可选地，所述第一冷凝器与所述第一蒸发器之间通过第一循环管路连通，所述压缩机连通设于所述第一循环管路上，所述第二冷凝器与所述第二蒸发器之间通过第二循环管路连通。

本发明还提供一种机柜应急散热系统电路，包括压缩机模块、风机模块、排风扇模块，所述压缩机模块、所述风机模块、以及所述排风扇模块并联连接于市电，所述风机模块和所述排风扇模块与所述市电之间连接有整流器；

所述风机模块与所述排风扇模块并联连接于第一备用电源；

所述排风扇模块连接于第二备用电源。

本发明还提供一种机柜应急散热系统的电路控制方法，所述机柜应急散热系统的电路控制方法应用于所述机柜应急散热系统电路：

当市电连通时，所述压缩机模块和所述风机模块工作时，以驱动机械制冷组件工作并对机柜进行散热；所述风机模块工作时，热管制冷组件工作并对所述机柜进行散热；所述排风扇模块工作时，排风设备工作并对所述机柜进行散热；

当所述市电断电时，所述第一备用电源连通所述风机模块，通过热管制冷组件对所述机柜进行散热。

可选地，当所述压缩机模块不工作时，所述市电连通所述风机模块，通过热管制冷组件对所述机柜进行散热。

可选地，当所述机柜内温度达到预设温度T1时，所述市电连通所述排风扇模块，开启排风设备，通过第一风阀将室内冷风引入所述机柜，通过排风扇将热风排出所述机柜。

可选地，当所述风机模块不工作时，所述市电连通所述排风扇模块，开启排风设备，通过第一风阀将室内冷风引入所述机柜，通过排风扇将热风排出所述机柜，以在所述机柜内形成循环空气流，以使热管吸热机组进行热交换。

可选地，当所述市电断电时，且当所述机柜内部温度达到预设温度T1时，所述第一备用电源连通所述排风扇模块，开启排风设备，通过第一风阀将室内冷风引入所述机柜，通过排风扇将热风排出所述机柜。

可选地，当所述市电与所述第一备用电源断电时，所述第二备用电源连通所述排风扇模块，开启排风设备，通过第一风阀将室内冷风引入所述机柜，通过排风扇将热风排出所述机柜。

本发明技术方案通过在机柜内布置制冷设备与排风设备，使其协同作用，提供多种散热模式，一方面可增强机柜内的空气流通性，提高机柜的散热能力，另一方面可应变多种紧急状态，提高紧急散热的可靠性，保障机柜内电器设备的安全性。通过在机柜的电器设备的相对两侧形成有冷风通道与热风通道，并将制冷设备的室内机设于所述机柜内，并设于所述机柜的一端，且相对于所述冷风通道与所述热风通道设置，以使得制冷设备将冷气传输至所述冷风通道，并与所述热风通道流过来的热气进行热交换，形成良好的冷热交换。并且制冷设备与排风设备可组合或分开使用，提供多种散热模式，以应变不同的散热障碍，提高应急散热的可靠性。

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为本发明一种机柜应急散热系统一实施例的结构俯视示意图；

图2为图1中机柜的结构示意图；

图3为图1中室内机的结构示意图；

图4为图1中机柜应急散热系统的机柜内部结构俯视示意图；

图5为图1中机柜应急散热系统的室外机结构示意图；

图6为图1中机柜应急散热系统的侧视结构示意图；

图7为图1中机柜应急散热系统工作时一实施例的电路图；

图8为图1中机柜应急散热系统工作时一实施例的电路图；

图9为图1中机柜应急散热系统工作时一实施例的电路图；

图10为图1中机柜应急散热系统工作时一实施例的电路图；

图11为图1中机柜应急散热系统工作时一实施例的电路图；

图12为图1中机柜应急散热系统工作时一实施例的电路图。

附图标号说明：

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(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“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，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。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。

本发明提出一种机柜应急散热系统100，图1至图6为一实施例的结构示意图。

机柜应急散热系统100包括机柜10、制冷设备30、排风设备50。机柜10于电器设备12的相对两侧形成有冷风通道11与热风通道13。制冷设备30包括室内机32与室外机34，室内机32设于机柜10内，并设于机柜10的一端，且相对于冷风通道11与热风通道13设置。排风设备50包括进风入口51与排风出口53，进风入口51与排风出口53设于机柜10上。其中，制冷设备30将冷气传输至冷风通道11，并与热风通道13流过来的热气进行热交换，进风入口51从室内将冷风抽吸进入机柜10内，并于排风出口53排出。

如图1所示，机柜10于电器设备12的相对两侧形成有冷风通道11与热风通道13，以使得电器设备12周围的空气流通，能对电器设备12的多个部位进行换热。制冷设备30包括室内机32与室外机34，室内机32设于机柜10内，并设于机柜10的一端，且相对于冷风通道11与热风通道13设置，以使得电器设备12周围流通的空气通过室内机32进行热交换，将机柜10内的热量散发出去，并且制冷设备30的室外机34设于室外，使得用于放置机柜10的房间室内温度不会升高。同时排风设备50包括进风入口51与排风出口53，进风入口51设于机柜10的底部，排风出口53设于机柜10的顶部，如此机柜10的底部与顶部也能形成空气流通的通道，便于机柜10内部电器设备12的热量排放。其中，在散热过程中可单独采用制冷设备30或排风设备50对机柜10内的电器设备12进行散热，也可协同制冷设备30和排风设备50共同对机柜10内的电器设备12进行散热。由于将室外机34设于室外，放置机柜10的房间室内温度较低，便于排风设备50工作降低机柜10内的温度，即在排风设备50进行散热过程中，进风入口51从室内将冷风抽吸进入机柜10内，并于排风出口53排出。

也就是说，在机柜10内布置制冷设备30与排风设备50，使其协同作用，提供多种散热模式，一方面可增强机柜10内的空气流通性，提高机柜10的散热能力，另一方面可应变多种紧急状态，提高紧急散热的可靠性，保障机柜10内电器设备12的安全性。通过在机柜10的电器设备12的相对两侧形成有冷风通道11与热风通道13，并将制冷设备30的室内机32设于机柜10内，并设于机柜10的一端，如图1至图3所示，且相对于冷风通道11与热风通道13设置，以使得制冷设备30将冷气传输至冷风通道11，并与热风通道13流过来的热气进行热交换，形成良好的冷热交换。同时，将制冷设备30的室外机34设于室外，以保证用以放置机柜10的房间室内温度不因室外机34的热量而温度升高，便于设置于机柜10的排风设备50能将室内的冷空气抽吸进入机柜10换热后排出。其中，排风设备50的进风入口51设于机柜10的底部，排风设备50的设于机柜10的顶部，以使得机柜10内的电器设备12在各个方向均得到热交换，提高散热能力。并且制冷设备30与排风设备50可组合或分开使用，提供多种散热模式，以应变不同的散热障碍，提高应急散热的可靠性。

机柜10内的电器设备12具体不做限定，其可以是ICT(ICT，information andcommunications technology，信息与通信技术设备)，ICT是一个涵盖性术语，覆盖了所有通信设备或应用软件以及与之相关的各种服务和应用软件。

进一步地，进风入口51设于机柜10的底部，并设于机柜10内电器设备12的下方，排风出口53设于机柜10的顶部，并设于远离室内机32的另一端，进风入口51处设有第一风阀511，排风出口53处设有排风扇531。

如图4和图6所示，进风入口51设于机柜10内电器设备12的下方，排风出口53设于远离室内机32的另一端，通过在机柜10底部设置进风入口51，且进风入口51设于电器设备12的下方，使从机柜10底部的进风入口51进来的冷风能直接通过电器设备12的底部，有效降低电器设备12底部的热量，并且将排风出口53设于远离室内机32的另一端，避免排风出口53设于室内机32附近，将从室内机32释放的冷空气直接排出，浪费冷空气的利用率，采用在远离室内机32的另一端设置排风出口53，使得冷空气经过热交换后排出。并且排风出口53设于机柜10的顶部，延长从进风入口51进入并流动到排风出口53的空气的散热路径，提高空气的换热效率。在机柜10内协同地布置室内机32、进风入口51、以及排风出口53，以使得通过制冷设备30与排风设备50对机柜10内的电器设备12的全方位进行散热，避免局部热量过高，不及时散发出去，影响宕机风险，影响通信设备的正常工作，甚至造成区域通信瘫痪。

进一步地，制冷设备30包括机械制冷组件31与热管制冷组件33。机械制冷组件31包括机械式吸热机组311和机械式散热机组313，机械式吸热机组311设于机柜10内，机械式散热机组313设于室外机34。热管制冷组件33包括热管吸热机组331和热管散热机组333，热管吸热机组331设于机柜10内，热管散热机组333设于室外机34。机械式吸热机组311与热管吸热机组331集成排布，构成室内机32。机械式散热机组313与热管散热机组333集成排布，构成室外机34。

为了提供制冷设备30的多模式散热形式，以提高制冷设备30的应急散热能力，采用将多种类型的制冷设备30结合应用，制冷设备30包括机械制冷组件31与热管制冷组件33。其中，机械制冷是依靠机械作用或热力作用，使制冷工质发生状态变化(包括集态变化)，完成制冷循环，并利用工质在低温下的温升或集态变化进行制冷，例如，利用压缩机改变制冷工质的状态。热管制冷是利用温差产生的换热循环，通过驱动循环的温差存在，则实现换热效果，例如，热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一段为蒸发端，另外一段为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

采用制冷设备30同时包括机械制冷组件31与热管制冷组件33，使得在其中一种类型的制冷设备30故障时，可应变采用另一种类型的制冷设备30，提高应急能力。同时，由于机械制冷组件31需要较高的电能成本，而热管制冷组件33可利用室外的自然冷源，以使得既可以在室外自然冷源充足时利用热管制冷组件33降低运行能耗，也可以在应急状态下利用热管制冷组件33实现散热，实现节能与应急双重的效果。其中热管制冷组件33可为重力热管，重力热管利用工质的蒸发和冷凝来传递热量，且不需要外加动力而工质自行循环。它与普通热管的不同点在于管内没有吸液芯，冷凝液从冷凝段返回蒸发段不是依靠吸液芯所产生的毛细力，而是靠冷凝液自身的重力。由于重力热管没有吸液芯，所以不仅结构简单、成本低廉，而且热传导性能优良，工作可靠。

如图1所示，机械制冷组件31包括：机械式吸热机组311和机械式散热机组313，机械式吸热机组311设于机柜10内，机械式散热机组313设于室外机34；以实现机械式吸热机组311对机柜10内热量的交换，以及机械式散热机组313将交换的热量排出室外。

热管制冷组件33包括：热管吸热机组331和热管散热机组333，热管吸热机组331设于机柜10内，热管散热机组333设于室外机34；以实现热管吸热机组331对机柜10内热量的交换，以及热管散热机组333将交换的热量排出室外。

机械式吸热机组311与热管吸热机组331集成排布，构成室内机32。采用将机械式吸热机组311与热管吸热机组331集成排布以便于布设管道，简化机柜10内的管道安装，以便于集中维修管理。

机械式散热机组313与热管散热机组333集成排布，构成室外机34。采用将机械式散热机组313与热管散热机组333集成排布以便于布设管道，简化室外机34的管道安装，以便于集中维修管理。

进一步地，室内机32与冷风通道11之间设有第一风机315，室内机32与热风通道13之间设有第二风阀15。

将机械式吸热机组311与热管吸热机组331集成排布，并采用第一风机315将冷风输送至冷风通道11，使得械式吸热机组311与热管吸热机组331共用一个第一风机315，降低设备的布设，简化机柜10内的结构。同时，如图4所示，室内机32的一侧设有第一风机315，另一侧设有第二风阀15，以将第一风机315与第二风阀15设于室内机32的远离的两侧，形成冷、热风的分离，以使室内机32形成冷风的同时，室内机32与热风进行热交换，此过程中冷、热风不交汇，以充分利用冷风进行降温，可有效提高换热效率，在最短时间内完成冷、热风的交换，防止热量的积累，避免未及时散热而导致的故障。

进一步地，机械式吸热机组311包括第一蒸发器3111，热管吸热机组331包括第二蒸发器3311，第一蒸发器3111与第二蒸发器3311集成设于室内机32，并通过第一风机315将第一蒸发器3111与第二蒸发器3311产生的冷气输送至冷风通道11。

如图4所示，通过第一蒸发器3111与第二蒸发器3311进行降温，然后通过第一风机315将冷气输送至冷风通道11，冷气从冷风通道11流动至热风通道13，并通过第二风阀15将热量再次带给第一蒸发器3111与第二蒸发器3311，实现冷热交替循环。

进一步地，机械式散热机组313包括第一冷凝器3131、压缩机3133、以及第二风机3135，第一冷凝器3131、压缩机3133、以及第二风机3135设于室外机34，压缩机3133连通设于第一冷凝器3131的入口端。热管散热机组333包括第二冷凝器3331，第二冷凝器3331设于室外机34，第二风机3135用以供第一冷凝器3131、压缩机3133、以及第二冷凝器3331散热。

如图5所示，机械式散热机组313包括第一冷凝器3131、压缩机3133、以及第二风机3135，压缩机3133在制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用，其把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压区冷却凝结，通过散热片散发出热量到空气中，也即通过第二风机3135对第一冷凝器3131散热；热管散热机组333包括第二冷凝器3331，第二风机3135对第二冷凝器3331散热。将机械式散热机组313与热管散热机组333集中设置，采用第二风机3135对两者进行散热，简化结构布置。同时，由于热管散热机组333在工作过程中通过第二冷凝器3331产生的热量与环境温度形成温差实现换热，即采用第二风机3135为第二冷凝器3331进行散热，其不需依赖压缩机3133做功，在室外环境温度较低时，可有效将热量散发出去，并且，在压缩机3133故障时，通过第二风机3135工作，采用热管散热机组333代替机械式散热机组313工作，提高应急应变能力。

进一步地，第一冷凝器3131与第一蒸发器3111之间通过第一循环管路35连通，压缩机3133连通设于第一循环管路35上，第二冷凝器3331与第二蒸发器3311之间通过第二循环管路37连通，第一循环管路35与第二循环管路37集成设置。

如图1和图2所示，采用第一循环管路35将第一冷凝器3131与第一蒸发器3111循环连通，第一循环管路35包括机械式制冷剂入口管路351与机械式制冷剂出口管路353，机械式制冷剂入口管路351上设有节流装置3511，节流装置3511主要用来控制制冷剂循环流量，使制冷剂在蒸发器内保持一定蒸发压力，发挥最大制冷量。第一蒸发器3111与机柜10内热量热交换后，通过机械式制冷剂出口管路355将制冷剂输送至压缩机3133，压缩机3133将制冷剂压缩后输入第一冷凝器3131进行散热，散热后的制冷剂通过机械式制冷剂入口管路351再次返回至第一蒸发器3111，如此循环实现换热。第二冷凝器3331与第二蒸发器3311之间通过第二循环管路37连通，第二循环管路37包括热管冷凝液入口管路371与热管冷凝液出口管路373，第二循环管路37将第二冷凝器3331与第二蒸发器3311循环连通进行换热。

本发明还提供一种机柜应急散热系统电路，如图7至图12所示，由于机柜应急散热系统电路采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

如图7所示，该机柜应急散热系统电路包括压缩机模块、风机模块、排风扇模块，压缩机模块、风机模块、以及排风扇模块并联连接于市电(～220V)，风机模块和排风扇模块与市电之间连接有整流器；风机模块与排风扇模块并联连接于第一备用电源(～48V)；排风扇模块连接于第二备用电源(～48V)。

如图5所示，机柜应急散热系统电路，包括用于为压缩机3133供电的压缩机模块、用于为第一风机315与第二风机3135供电的风机模块、以及为排风设备50供电的排风扇模块，压缩机模块、风机模块、以及排风扇模块并联连接于市电，以通过市电为各模块供电。并且风机模块和排风扇模块与市电之间连接有整流器，整流器是把交流电转换成直流电的装置，充分利用机柜10内直流不间断供电的特性进行设计，实现第一风机315、第二风机3135、以及排风扇531不间断运行，第一风机315、第二风机3135直流供电设计，可保证热管制冷组件33持续不间断换热，排风设备50可不间断散热。为了避免市电断电而影响散热，风机模块与排风扇模块并联连接于第一备用电源，第一风机315与第二风机3135采用双路直流供电设计，在某一路误关断或故障时可用另一路保障供电，排风扇模块连接于第二备用电源，使得排风设备50独立直流供电设计，保障其独立工作不受其他部件干扰。

本发明还提供一种机柜应急散热系统的电路控制方法，机柜应急散热系统的电路控制方法应用于机柜应急散热系统电路。如图7至图12所示，由于机柜应急散热系统的电路控制方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在第一实施例中，如图7和图8所示，当市电连通时，压缩机模块和风机模块工作时，压缩机3133以驱动机械制冷组件31工作并对机柜10进行散热；风机模块工作时，热管制冷组件33工作并对机柜10进行散热；排风扇模块工作时，排风设备50工作并对机柜10进行散热。

也就是说，机械制冷组件31的工作需要压缩机模块和风机模块同时工作，以使得在压缩机3133和第一风机315与第二风机3135的作用下机械制冷组件31能运行。热管制冷组件33的工作需要风机模块工作，以使得在第一风机315与第二风机3135的作用下，使空气流动形成温差促使热管制冷组件33能运行。排风设备50的工作需要排风扇模块工作，以使得在排风扇531的作用下，冷风从第一风阀511进入机柜10并从排风扇531排除。

在市电连通时，压缩机模块、风机模块、以及排风扇模块可以同时工作，也可以分开组合工作，以适应需要的散热方式。例如，市电可分别供电于压缩机模块、风机模块、以及排风扇模块，以使得在压缩机模块和风机模块工作时，机械制冷组件31工作并对机柜10进行散热。在风机模块工作时，热管制冷组件33工作并对机柜10进行散热。排风扇模块工作时，排风设备50工作并对机柜10进行散热。当然也可进行组合工作。

并且，如图9所示，当市电断电时，第一备用电源连通风机模块，通过热管制冷组件33对机柜10进行散热。也即在市电出现故障时，可以采用第一备用电源工作，并利用热管制冷组件33对机柜10进行散热。提高机柜10的应急散热能力。

进一步地，在第二实施例中，如图7和图8所示，市电工作，压缩机模块不工作，风机模块与排风扇模块组合工作。

也即，当市电连通时，且当压缩机模块不工作时，市电连通风机模块，通过热管制冷组件33对机柜10进行散热。如图7所示，当压缩机模块不工作时，压缩机3133无法工作，机械制冷组件31停止运行，此时采用热管制冷组件33制冷。机柜10内热空气与热管吸热机组331热交换，将机柜10内热量转移到热管散热机组333侧，通过第二风机3135送风将热量散到室外环境中。

在上述实施例的条件下，进一步地，也就是说，在采用热管制冷组件33制冷的过程中，当机柜10内温度达到预设温度T1时，市电连通排风扇模块，开启排风设备50，通过第一风阀511将室内冷风引入机柜10，通过排风扇531将热风排出机柜10。如图8所示，当机柜10内温度达到预设温度T1时，说明此时机柜10内温度开始积累，启动排风设备50，打开第一风阀511与排风扇531，将室内冷风引入机柜10，并将热风排出机柜10。

进一步地，在第三实施例中，如图9和图10所示，市电断电，第一备用电源供电，风机模块与排风扇模块组合工作。

也即，当市电断电时，第一备用电源连通风机模块，热管制冷组件33对进行机柜10进行散热。如图9所示，当市电断电时，压缩机模块无法工作，机械制冷组件31停止运行，第一风机315与第二风机3135由第一备用电源供电，热管制冷组件33及排风设备50可正常工作。可通过热管吸热机组331将机柜10内热量转移到室外热管散热机组333侧。

在上述实施例的条件下，进一步地，也就是说，当市电断电时，采用热管制冷组件33对进行机柜10进行散热，且当机柜10内部温度达到预设温度T1时，第一备用电源连通排风扇模块，开启排风设备50，通过第一风阀511将室内冷风引入机柜10，通过排风扇531将热风排出机柜10。如图10所示，当市电断电时，如果机柜10内部温度持续上升达到T1，第一备用电源连通排风扇模块，启动排风设备50，打开第一风阀511与排风扇531，将室内冷风引入机柜10，并将热风排出机柜10。

进一步地，在第四实施例中，如图11所示，市电工作，风机模块不工作，排风扇模块工作。

也即，当风机模块不工作时，市电连通排风扇模块，开启排风设备50，通过第一风阀511将室内冷风引入机柜10，通过排风扇531将热风排出机柜10，以在机柜10内形成循环空气流，以使热管吸热机组331进行热交换。如图11所示，当风机模块不工作时，机械制冷组件31与热管制冷组件33均无法正常运行，启动排风设备50，促进柜内空气流动。启动排风设备50，打开第一风阀511与排风扇531，将室内冷风引入机柜10，并将热风排出机柜10，该过程促进机柜10内空气流动，使得热管吸热机组331进行热交换将部分热量经热管吸热机组331转移到机柜10外。

进一步地，在第五实施例中，如图12所示，市电与第一备用电源断电，第二备用电源工作，排风扇模块工作。

也即，当市电与第一备用电源断电时，第二备用电源连通排风扇模块，开启排风设备50，通过第一风阀511将室内冷风引入机柜10，通过排风扇531将热风排出机柜10。如图12所示，在市电与第一备用电源断电时，第二备用电源独立为排风设备50供电，启动排风设备50，打开第一风阀511与排风扇531，将室内冷风引入机柜10，并将热风排出机柜10。

当然，上述实施例并不是该机柜应急散热系统的电路控制方法的限制，根据应急的需求，以及故障的实际情况，为了满足散热的需求其他可用于解决散热的方法也在本设计的构思之内。

本方案采用制冷设备30与排风设备50，使其协同作用，提供多种散热模式，同时制冷设备30包括机械制冷组件31与热管制冷组件33，两种不同类型的制冷方式，既可以在室外自然冷源充足时利用热管制冷组件33降低运行能耗，也可以在应急状态下利用热管制冷组件33实现散热。并且采用第一风机315与第二风机3135直流供电设计，保证热管制冷组件33持续不间断换热。热管制冷组件33与排风设备50双重应急设计，在热管制冷组件33不发挥作用时排风设备50可启动。采用第一风机315与第二风机3135双路直流供电设计，在某一路误关断或故障时可用另一路保障供电。采用排风设备50独立直流供电设计，保障其独立工作不受其他部件干扰。通过上述多种散热模式协同作用，以及多路的供电电路设计，使得该机柜应急散热系统100具有多重应急散热模式，保障机柜10不间断散热，并充分利用热管制冷组件33与环境冷源，既能实现节能也能实现应急；充分利用通信机房直流不间断供电的特性进行设计，实现第一风机315、第二风机3135、排风扇531不间断运行。

上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 (14)

1.一种机柜应急散热系统，用于机柜(10)内电器设备(12)的散热，其特征在于，所述机柜应急散热系统包括：

机柜(10)，所述机柜(10)于所述电器设备(12)的相对两侧形成有冷风通道(11)与热风通道(13)；

制冷设备(30)，所述制冷设备(30)包括室内机(32)与室外机(34)，所述室内机(32)设于所述机柜(10)内，并设于所述机柜(10)的一端，且相对于所述冷风通道(11)与所述热风通道(13)设置；

排风设备(50)，所述排风设备(50)包括进风入口(51)与排风出口(53)，所述进风入口(51)与所述排风出口(53)设于所述机柜(10)上。

2.如权利要求1所述的机柜应急散热系统，其特征在于，所述进风入口(51)设于所述机柜(10)的底部，并设于所述机柜(10)内电器设备(12)的下方，所述排风出口(53)设于所述机柜(10)的顶部，并设于远离所述室内机(32)的另一端，所述进风入口(51)处设有第一风阀(511)，所述排风出口(53)处设有排风扇(531)。

3.如权利要求1所述的机柜应急散热系统，其特征在于，所述制冷设备(30)包括机械制冷组件(31)与热管制冷组件(33)；

所述机械制冷组件(31)包括：机械式吸热机组(311)和机械式散热机组(313)，所述机械式吸热机组(311)设于所述机柜(10)内，所述机械式散热机组(313)设于所述室外机(34)；

所述热管制冷组件(33)包括：热管吸热机组(331)和热管散热机组(333)，所述热管吸热机组(331)设于所述机柜(10)内，所述热管散热机组(333)设于所述室外机(34)。

4.如权利要求3所述的机柜应急散热系统，其特征在于，所述室内机(32)与所述冷风通道(11)之间设有第一风机(315)，所述室内机(32)与所述热风通道(13)之间设有第二风阀(15)。

5.如权利要求4所述的机柜应急散热系统，其特征在于，所述机械式吸热机组(311)包括第一蒸发器(3111)，所述热管吸热机组(331)包括第二蒸发器(3311)，所述第一蒸发器(3111)与所述第二蒸发器(3311)集成设于所述室内机(32)，并通过所述第一风机(315)将所述第一蒸发器(3111)与所述第二蒸发器(3311)产生的冷气输送至冷风通道(11)。

6.如权利要求5所述的机柜应急散热系统，其特征在于，所述机械式散热机组(313)包括第一冷凝器(3131)、压缩机(3133)、以及第二风机(3135)，所述第一冷凝器(3131)、压缩机(3133)、以及第二风机(3135)设于所述室外机(34)，所述压缩机(3133)连通设于所述第一冷凝器(3131)的入口端；

所述热管散热机组(333)包括第二冷凝器(3331)，所述第二冷凝器(3331)设于所述室外机(34)。

7.如权利要求6所述的机柜应急散热系统，其特征在于，所述第一冷凝器(3131)与所述第一蒸发器(3111)之间通过第一循环管路(35)连通，所述压缩机(3133)连通设于所述第一循环管路(35)上，所述第二冷凝器(3331)与所述第二蒸发器(3311)之间通过第二循环管路(37)连通。

8.一种机柜应急散热系统电路，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一所述的机柜应急散热系统，所述机柜应急散热系统电路包括压缩机模块、风机模块、排风扇模块，所述压缩机模块、所述风机模块、以及所述排风扇模块并联连接于市电，所述风机模块和所述排风扇模块与所述市电之间连接有整流器；

所述风机模块与所述排风扇模块并联连接于第一备用电源；

所述排风扇模块连接于第二备用电源。

9.一种机柜应急散热系统的电路控制方法，其特征在于，所述机柜应急散热系统的电路控制方法应用于如权利要求8所述机柜应急散热系统电路：

当市电连通时，所述压缩机模块和所述风机模块工作时，以驱动机械制冷组件(31)工作并对机柜(10)进行散热；所述风机模块工作时，热管制冷组件(33)工作并对所述机柜(10)进行散热；所述排风扇模块工作时，排风设备(50)工作并对所述机柜(10)进行散热；

当所述市电断电时，所述第一备用电源连通所述风机模块，通过热管制冷组件(33)对所述机柜(10)进行散热。

10.如权利要求9所述的电路控制方法，其特征在于，当所述压缩机模块不工作时，所述市电连通所述风机模块，通过热管制冷组件(33)对所述机柜(10)进行散热。

11.如权利要求10所述的电路控制方法，其特征在于，当所述机柜(10)内温度达到预设温度T1时，所述市电连通所述排风扇模块，开启排风设备(50)，通过第一风阀(511)将室内冷风引入所述机柜(10)，通过排风扇(531)将热风排出所述机柜(10)。

12.如权利要求9所述的电路控制方法，其特征在于，当所述风机模块不工作时，所述市电连通所述排风扇模块，开启排风设备(50)，通过第一风阀(511)将室内冷风引入所述机柜(10)，通过排风扇(531)将热风排出所述机柜(10)，以在所述机柜(10)内形成循环空气流，以使热管吸热机组(331)进行热交换。

13.如权利要求9所述的电路控制方法，其特征在于，当所述市电断电时，且当所述机柜(10)内部温度达到预设温度T1时，所述第一备用电源连通所述排风扇模块，开启排风设备(50)，通过第一风阀(511)将室内冷风引入所述机柜(10)，通过排风扇(531)将热风排出所述机柜(10)。

14.如权利要求9所述的电路控制方法，其特征在于，当所述市电与所述第一备用电源断电时，所述第二备用电源连通所述排风扇模块，开启排风设备(50)，通过第一风阀(511)将室内冷风引入所述机柜(10)，通过排风扇(531)将热风排出所述机柜(10)。

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