CN201555323U - 机柜用热电空调 - Google Patents

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王勇
汤广发
韩天鹤
李涛
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本实用新型公开了一种机柜用热电空调，包括热电叉流换热器、内风机、外风机及控制单元，所述内风机和外风机分别装设于热电叉流换热器的两个相邻出风口侧，所述热电叉流换热器由两个以上通道换热器依次叠放而成，相邻两个通道换热器的通风方向垂直，所述相邻两个通道换热器之间设有一个以上的热电芯片。本实用新型是一种结构简单紧凑、成本低廉、高效节能、运行可靠、兼容性强的机柜用热电空调。

Description

机柜用热电空调
技术领域
本实用新型主要涉及到温控设备领域，特指一种用于机柜的空调装置。
背景技术
现有的机柜中，需要进行温度控制的部件主要有两个部分：电子元器件和蓄电池。对于电子元器件，其适应能力较强，就一般通信电子器件而言，其所处环境温度在45℃以下均可正常工作，其性能不会受到很大的影响。而蓄电池可供使用容量与工作环境温度密切相关，一般情况下，蓄电池的性能参数都是在室温为20℃的条件下标定的。当温度低于20℃时，蓄电池的可供使用容量会减少，而温度高于20℃时其可供容量会略有增加，高于28℃时又会显著下降。因此，蓄电池允许工作温度范围为15℃～45℃，实际其最佳工作温度应当为20℃与28℃之间。综上所述，机柜中电子元器件和蓄电池温度控制要求存在很大差异。
现有机柜中，一般采用热交换器调节整个设备机柜内的温度，但是其调节能力有限，虽然能满足机柜电子器件的工作温度要求，但却不能将蓄电池柜维持在其最佳工作温度范围，使得蓄电池工作效能大大下降；运行要求较高的设备机柜采用压缩式制冷，但是压缩空调成本高、体积大，而且环境温度超过40℃时，就不能持续稳定工作，并且要保证蓄电池的最佳工作温度势必对整个机柜进行温度控制，造成空调装机容量增大，初投资增加，相应的运行费用也会提高，造成能源的浪费。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、高效节能、运行可靠、兼容性强的机柜用热电空调。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。
一种机柜用热电空调，其特征在于：包括热电叉流换热器、内风机、外风机及控制单元，所述内风机和外风机分别装设于热电叉流换热器的两个相邻出风口侧，所述热电叉流换热器由两个以上通道换热器依次叠放而成，相邻两个通道换热器的通风方向垂直，所述相邻两个通道换热器之间设有一个以上的热电芯片。
作为本实用新型的进一步改进：
所述相邻两个通道换热器的外壁与热电芯片围成的空腔内设有保温层。
所述同一高度上的热电芯片串联后形成同层热电芯片组，不同高度上的所有同层热电芯片组通过并联后与控制单元相连。
所述内风机与热电叉流换热器的出风口之间以及所述外风机与与热电叉流换热器的出风口之间均设有封闭风道。
所述通道换热器由相对设置的一对板翅式散热片构成，两块板翅式散热片通过第一连接螺栓连接成一体。
所述两个以上通道换热器通过第二连接螺栓连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：
1、本实用新型中热电芯片与通道换热器采用相互叠和式连接，同时冷热两侧的通道换热器的气流通道彼此垂直。这样布置有利于使空调设备结构紧凑，不占空间。
2、本实用新型中采用热电芯片作为空调部件，可以实现夏季制冷和冬季加热两种功能，只需通过改变热电芯片上的电流方向，即可实现两种功能的转换。
3、本实用新型中将控制单元与热电芯片连接，当机柜内空气温度超过28度开启芯片制冷，机柜出风温度降到25度关闭芯片电源；当机柜内空气温度低于15度开启芯片加热，机柜出风升高到20度关闭芯片电源。如此，热电空调运行则更为高效节能。
4、本实用新型中热电芯片与通道换热器的底板接触面间的缝隙采用超细铝箔填充，这样既可减小接触热阻又能反射热辐射。
5、本实用新型中两个通道换热器的外壁与热电芯片围成的空腔内设有发泡材料的保温层，有利于减少“冷热桥”造成空调制冷量的损失。
6、本实用新型中两层通道换热器之间的热电芯片彼此串联成同层热电芯片组，不同高度上的所有同层热电芯片组通过并联后与控制单元相连，这样有利于保证热电芯片的工作稳定性，即便少量热电芯片损坏，热电空调整体也不会完全失去调节能力。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中热电叉流换热器的结构示意图；
图3是本实用新型中通道换热器的结构示意图。
图例说明
1、内风机；2、外风机；3、热电芯片；4、通道换热器；5、热电叉流换热器；6、镀锌钢板；7、保温层；8、板翅式散热片；9、第一连接螺栓；10、第二连接螺栓；11、封闭风道；12、板翅；13、控制单元。
具体实施方式
以下将结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步详细说明。
如图1、图2和图3所示，本实用新型的机柜用热电空调，包括热电叉流换热器5、内风机1、外风机2及控制单元13，内风机1和外风机2分别装设于热电叉流换热器5的两个相邻出风口侧，热电叉流换热器5由两个以上通道换热器4依次叠放而成，相邻两个通道换热器4的通风方向垂直，相邻两个通道换热器4之间设有一个以上的热电芯片3。控制单元13主要由温度传感器和控制电路组成，这样有利于提高恒温控制器的整体效能，使得热电空调的运行经济合理。热电芯片3的功能就在于，当对热电芯片3加载直流电源后，热电芯片3的两侧可以分别产生制冷和制热的效果。夏季，可以利用热电芯片3的制冷效果给机柜局部降温；冬季，可以利用热电芯片3的制热效果给机柜局部加温。
本实施例中，热电芯片3与通道换热器4是接触的，但是即便是接触，仍然会有微小缝隙，这是由于材料加工造成的表面不平整所致，本实用新型在热电芯片3与通道换热器4之间的缝隙中设有铝箔。采用很薄的铝箔就可以起到类似导热脂的效果，即使得热电芯片3表面与通道换热器4之间为最大程度接触，并且铝的导热系数肯定大于导热脂，同时浅色的铝箔可以有效反射热辐射。
本实施例中，相邻两个通道换热器4的外壁与热电芯片3围成的空腔内设有保温层7，该保温层7采用发泡保温材料填充，且该保温层7中对贴在热电芯片3上制冷侧的通道换热器4外侧面均粘贴有保温材料。如此设计，有利于充分保证热电空调的调节效能减少热损耗。
本实施例中，同一高度上的热电芯片3串联后形成同层热电芯片组，不同高度上的所有同层热电芯片组通过并联后与控制单元13相连，这样有利于保证热电芯片3的工作稳定性，即便少量热电芯片3损坏，热电空调整体也不会完全失去调节能力。
本实施例中，内风机1与热电叉流换热器5的出风口之间以及外风机2与热电叉流换热器5的出风口之间均设有封闭风道11。该封闭风道11采用镀锌钢板6封闭而成，这种结构布置紧凑，方便内风机1或外风机2与机柜中蓄电池柜的风道口进行连接。
本实施例中，通道换热器4由相对设置的一对板翅式散热片8构成，两块板翅式散热片8通过第一连接螺栓9连接成一体，每两个板翅12之间形成风道。两个以上通道换热器4通过第二连接螺栓10连接，第一连接螺栓9和第二连接螺栓10均安装于散热片底板外缘上的开孔内，如此设计，有利于充分利用散热片的结构，同时避免因连接螺栓占用通道换热器4的风道所造成的流动阻力，且能够有效避免冷热桥的影响，使整个恒温控制器便于拆卸和清理。
工作时，将本实用新型装设于机柜内，将内风机1、外风机2分别对应装设于机柜的进风口和出风口处，内风机1用来通过通道换热器4的风道将机柜内的风从出风口吹出，外风机2用来通过通道换热器4的风道将外部环境的空气吹入机柜内。由于热电芯片3加载直流电源后，热电芯片3的两侧可以分别产生制冷和制热的效果，因此可以对与热电芯片3接触的相邻通道换热器4内的气流进行控温，也可以根据环境温度，对进风和出风进行温度控制。热电芯片3在加载直流电源后，热电芯片3一个表面发热，一个表面变冷。将热电芯片3这两个表面分别与通道换热器4底板贴合后，与发热表面贴合的通道换热器4将变热，同时此换热器通道4中流动的空气将带走这些热量；与变冷表面贴合的通道换热器4将变冷，并将此换热器通道4中流动的空气降温。将机柜中产生的热空气送入变冷的通道换热器通道4中，经过降温处理后，再送回机柜内，即可实现对机柜的温度调节。
例如，在机柜中，连接蓄电池柜的内风道的进口布置温度传感器，当进风口温度高于28℃时开启热电空调制冷，当进风口温度低于25℃时关闭热电空调；当进风口温度低于15℃时开启热电空调制热，当进风口温度高于20℃时关闭热电空调。以上过程中，风机均设置提前开启以及延时关闭。如此设计，通过热电空调，夏季机柜中蓄电池柜空气温度可维持在28℃以下，冬季可维持在15℃以上。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种机柜用热电空调，其特征在于：包括热电叉流换热器(5)、内风机(1)、外风机(2)及控制单元(13)，所述内风机(1)和外风机(2)分别装设于热电叉流换热器(5)的两个相邻出风口侧，所述热电叉流换热器(5)由两个以上通道换热器(4)依次叠放而成，相邻两个通道换热器(4)的通风方向垂直，所述相邻两个通道换热器(4)之间设有一个以上的热电芯片(3)。
2.根据权利要求1所述的机柜用热电空调，其特征在于：所述相邻两个通道换热器(4)的外壁与热电芯片(3)围成的空腔内设有保温层(7)。
3.根据权利要求1或2所述的机柜用热电空调，其特征在于：所述同一高度上的热电芯片(3)串联后形成同层热电芯片组，不同高度上的所有同层热电芯片组通过并联后与控制单元(13)相连。
4.根据权利要求1或2所述的机柜用热电空调，其特征在于：所述内风机(1)与热电叉流换热器(5)的出风口之间以及所述外风机(2)与与热电叉流换热器(5)的出风口之间均设有封闭风道(11)。
5.根据权利要求3所述的机柜用热电空调，其特征在于：所述内风机(1)与热电叉流换热器(5)的出风口之间以及所述外风机(2)与与热电叉流换热器(5)的出风口之间均设有封闭风道(11)。
6.根据权利要求1或2所述的机柜用热电空调，其特征在于：所述通道换热器(4)由相对设置的一对板翅式散热片(8)构成，两块板翅式散热片(8)通过第一连接螺栓(9)连接成一体。
7.根据权利要求1或2所述的机柜用热电空调，其特征在于：所述两个以上通道换热器(4)通过第二连接螺栓(10)连接。
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