CN202799538U

CN202799538U - 一种用于机柜散热的换热器模块及机柜

Info

Publication number: CN202799538U
Application number: CN201220442435.8U
Authority: CN
Inventors: 田兴; 余远建; 姬永军
Original assignee: Emerson Network Power Co Ltd
Current assignee: Weidi New Energy Co ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-31

Abstract

本实用新型涉及一种用于机柜散热的换热器模块及机柜，其中换热器模块包括壳体、风机组件和换热器芯体；风机组件与换热器芯体分别竖直放置且前后排布在壳体内，并与壳体内侧相配合组成独立的风道，以将机柜内热空气抽入、经换热器芯体热交换后再将冷空气排出至机柜内。本实用新型通过将换热器芯体和风机组件设置在同一壳体内组成换热器模块，构成独立的风道，并同时将风机组件和换热器芯体竖直放置，并按前后顺序排布，使得经过换热器模块的风阻减小，有效提升了机柜散热效率，同时也大大降低了整个换热器模块的高度空间，缩小了换热器模块的整体尺寸；由于换热器模块可在机柜内不同位置灵活安装，通用性强。

Description

一种用于机柜散热的换热器模块及机柜

技术领域

本实用新型涉及电气柜技术领域，更具体地说，涉及一种用于机柜散热的换热器模块及机柜。

背景技术

随着风能变流器系统中功率等级越来越高，机柜内器件体积要求越来越小，致使散热要求越来越高，因此系统的散热风道设计显得非常重要。合理的散热风道设计不仅能节省柜体内空间，还能降低对系统内电器元件的使用要求，从而降低机柜成本。

目前风能变流器系统机柜中，一般是通过直接在柜体内设置换热器芯体和风机等器件构成散热通道，其风道回路过长，散热效率低下。而且其中的风机和换热器芯体是根据柜体内的其他器件布置情况来设置，例如一般将换热器芯体设置在机柜系统背面，导致风机和换热器芯体拆卸维护困难，各个机柜之间无法相互独立散热，而且通用性差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于机柜散热的换热器模块，其散热效率高且通用性强。

本实用新型的另一目的在于，提供一种使用上述换热器模块的机柜。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种用于机柜散热的换热器模块，其中，包括壳体、风机组件和换热器芯体；所述风机组件与所述换热器芯体分别竖直放置且前后排布在所述壳体内，并与所述壳体内侧相配合组成独立的风道，以将所述机柜内热空气抽入、经所述换热器芯体热交换后再将冷空气排出至所述机柜内。

本实用新型所述的换热器模块，其中，所述壳体是由上表面、左侧面、右侧面和底面组成的框形结构。

本实用新型所述的换热器模块，其中，所述壳体包括U形底座和覆盖在所述底座上的顶盖。

本实用新型所述的换热器模块，其中，所述壳体包括第一开口侧面和第二开口侧面；

所述换热器芯体设置在所述壳体内靠近所述第一开口侧面的一边，在所述壳体的两内侧设置有用于连接所述换热器芯体的挂板；

所述风机组件设置在所述壳体内靠近所述第二开口侧面的一边，在所述第二开口侧面的四角上设置有用于固定连接所述风机组件的固定位。

本实用新型所述的换热器模块，其中，所述换热器芯体上设置有入水接头和出水接头，所述壳体上设置有便于入水管接入所述入水接头的入水接头过孔和便于出水管接入所述出水接头的出水接头过孔；

所述壳体上还设置有便于所述入水接头和所述出水接头处的渗漏水排出的排水接口；

所述入水接头过孔及所述出水接头过孔设置在所述固定位上，且所述入水接头过孔与所述入水接头的位置处于同一水平线上，所述出水接头过孔和所述出水接头的位置处于同一水平线上。

本实用新型所述的换热器模块，其中，所述壳体上设置有用于与机柜连接的连接件。

本实用新型所述的换热器模块，其中，所述风机组件包括一个或多个风机，所述风机为离心风机或轴流风机。

本实用新型所述的换热器模块，其中，所述风机组件还包括用于固定所述风机的面板和固定架，以及包括设置在所述风机的进风口与所述面板之间的网板和导风圈。

本实用新型所述的换热器模块，其中，在所述风机组件包括至少两个风机时，在所述壳体内还设置有用于将各个所述风机隔开的挡风板。

本实用新型还提供了一种机柜，包括柜体，其中，所述柜体内设置有如前述任一项所述的换热器模块。

本实用新型的有益效果在于：通过将换热器芯体和风机组件设置在同一壳体内组成换热器模块，构成独立的风道，缩短风道回路；并同时将风机组件和换热器芯体竖直放置，并按前后顺序排布，使得经过换热器模块的风阻减小，有效提升了机柜散热效率，同时也大大降低了整个换热器模块的高度空间，缩小了换热器模块的整体尺寸；由于换热器模块可在机柜内不同位置灵活安装，且通用性强。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型较佳实施例的换热器模块整体结构示意图；

图2是本实用新型较佳实施例的换热器模块局部结构示意图；

图3是本实用新型较佳实施例的换热器模块拆掉顶盖后的俯视图；

图4是本实用新型较佳实施例的换热器模块的风机组件整体结构示意图；

图5是本实用新型较佳实施例的换热器模块的风机组件爆炸示意图；

图6是采用本实用新型换热器模块的风机组件的机柜正面结构示意图；

图7是采用本实用新型换热器模块的风机组件的机柜左侧面结构示意图。

具体实施方式

本实用新型较佳实施例的用于机柜散热的换热器模块如图1所示，同时参阅图2和图3，该换热器模块100包括壳体110，壳体110内设置有风机组件120和换热器芯体130；风机组件120与换热器芯体130分别竖直放置且前后排布在壳体110内，并与壳体110内侧相配合组成独立的风道，以将机柜内热空气抽入、经换热器芯体130热交换后再将冷空气排出至机柜内。

这样通过将换热器芯体130和风机组件120设置在同一壳体110内组成换热器模块100，构成独立的风道，缩短风道回路；并同时将风机组件120和换热器芯体130竖直放置，并按前后顺序排布，使得经过换热器模块100的风阻减小，有效提升了机柜散热效率，同时也大大降低了整个换热器模块100的高度空间，缩小了换热器模块100的整体尺寸；由于换热器模块100可在机柜内不同位置灵活安装，因此能实现各个机柜的散热完全相互独立，且通用性强。

上述实施例中换热器模块100的壳体110是由上表面、左侧面、右侧面和底面组成的框形结构。该框形结构中，可以是将上表面与左侧面相连接组成第一部分，再将右侧面与底面相连接组成第二部分，然后将该第一部分与第二部分组装起来构成完整的框形结构壳体110。或者，将上表面、左侧面与右侧面连接组成第一部分，再将该第一部分与底面相组装构成完整的框形结构壳体110。也可以是能构成上述框形结构壳体110的其他连接形式。

优选地，如图1和图2所示，上述实施例中换热器模块100的壳体110包括U形底座111和覆盖在底座111上的顶盖112。即，先将壳体的左侧面、右侧面和底面连接组成U形底座111，再将顶盖112作为上表面覆盖在该U形底座111上。安装换热器模块100时，可先将换热器芯体130设置在底座111内，并固定好位置，再将顶盖112与底座111固定连接，然后再安装风机组件120即可。风机组件120和换热器芯体130分别封住U形底座111上的两个开口侧面，形成独立风道。

具体地，上述实施例中，如图2所示，壳体110包括第一开口侧面133和第二开口侧面134。换热器芯体130设置在壳体110内靠近第一开口侧面133的一边，在壳体110的两内侧设置有用于连接换热器芯体130的挂板131。将换热器芯体130与挂板131连接后，换热器芯体130的进风口或出风口封住底座111上的相应开口侧面。同时换热器芯体130安装在壳体110的底座111内后，能增加壳体110的强度，防止底座111的两侧板被挤压变形。

具体地，上述实施例中，如图2和图3所示，风机组件120设置在壳体110内靠近第二开口侧面134的一边，在该第二开口侧面134的四角上设置有固定位132，以便于风机组件120固定连接。同时该风机组件120安装在壳体110的底座111内后，也能增加壳体110的强度，防止底座111的两侧板被挤压变形。

进一步地，如图2和图3所示，在换热器芯体130上设置有入水接头115和出水接头114，在换热器模块100的壳体110上相应设置有便于入水管接入入水接头115的入水接头过孔118和便于出水管接入出水接头114的出水接头过孔117，在壳体110上还设置有用于将上述入水接头115和出水接头114处的渗漏水排出的排水接口116。可通过对接管路，将出水接头114和入水接头115处泄漏液体、换热器芯体130上的冷凝水快速排走，使得在使用本实施例的换热器模块100的机柜中不需要再增加设置导水部件。其中，入水接头115和出水接头114的位置可以根据需要调整，排水接口116的位置也可以在壳体110的底面上根据需要调整。

具体地，如图2所示，上述入水接头过孔118及出水接头过孔117设置在第二开口侧面134四角的固定位132上，且入水接头过孔118与入水接头115的位置处于同一水平线上，出水接头过孔117和出水接头114的位置处于同一水平线上。这样可保证入水管与出水管接入换热器芯体130时，避开风机组件120，这样可使得在拆卸风机组件120时，不影响入水管与出水管，便于风机组件120单独拆卸。

更进一步地，在换热器模块100的壳体110上设置有用于与机柜连接的连接件，该连接件可以是用于与机柜卡接的卡槽，或者是用于与机柜采用螺钉固定连接的固定块。

优选地，如图2所示，该连接件为设置在壳体外侧面上的两个挂耳119。具体地，两个挂耳119分别设置在底座111的两外侧面上。可通过换热器模块100的壳体下表面与机柜内的导轨配合，将换热器模块100推入到机柜内部，然后在挂耳119上打螺钉与机柜固定连接，实现换热器模块100在机柜内的快速安装。当需要维护换热器芯体130时，可拆除换热器模块100的挂耳119上与机柜固定的螺钉，以及拆除机柜侧的进出水管路，即可快速实现换热器模块100的整体更换维护。

更进一步地，如图4所示，换热器模块100的风机组件120包括一个或多个风机121，具体个数可根据机柜系统的热负荷或空间大小来选择。其中，风机121可以为离心风机或轴流风机。当采用不同种类的风机121时，具体采用的安装结构不同。

以采用离心风机为例，如图5所示，风机组件120还包括用于固定风机121的面板123和固定架122，以及包括设置在风机121的进风口与面板123之间的网板125和导风圈124。在换热器模块100安装前，可先将风机121、网板125及导风圈124通过面板123及固定架122装好，形成风机组件120，然后再完成换热器模块100的装配。

当需要维护风机121时，只需拆除风机组件120的固定螺钉，将风机组件120从壳体110的底座111内取出，再更换有故障的风机即可，不需要拆装换热器模块100的顶盖112、换热器芯体130以及机柜内的水路，极大的提高了可维护性。为便于快速取出风机组件120，可在面板123上设置相应的结构件，如把手、凹槽等。

优选地，如图2和图3所示，在上述风机组件120包括至少两个风机121时，在壳体110内还设置有用于将各个风机121隔开的挡风板113，以使得每个风机121拥有独立的风道，相邻的风机121互不干扰，减小换热器模块100内的风阻，提高换热器模块100的散热效率。

在进一步的实施例中，可通过改变壳体110内风机组件120的安装方向来调整气流流向，形成不同的散热方式。

优选地，将风机组件120中风机121的进风口朝向壳体110外侧设置。此时由风机组件120先将机柜内部的热空气抽入到壳体110内，并送入到换热器芯体130中，再由换热器芯体130完成热交换过程，热交换产生的冷空气由换热器芯体130排出至到机柜内，完成机柜的散热过程。

或者，将风机组件120中风机121的进风口朝向换热器芯体130设置。此时由换热器芯体130将机柜内部的热空气抽入并完成热交换，并将热交换后产生的冷空气排出至到壳体110内，再由风机组件120将壳体110内的冷空气送入到机柜内，完成机柜的散热过程。

在本实用新型的另一个实施例中，还提供了一种机柜，如图6和图7所示，包括柜体200，柜体200内设置有如前述任一项的换热器模块100。其中换热器模块100的具体结构可参考前述各实施例，在此不再赘述。具体地，换热器模块100通过两侧的挂耳119固定在柜体200内的上面部分；在柜体200内还设置有发热器件210和其他电磁元件，同时还设置有用于调整柜体200内散热风道的导风板220。

由于单个机柜内风路短，风阻小，因此大大提高了机柜的散热效率；由于换热器模块100可以根据需要灵活设置在柜体200内的任意位置，使得系统的各个机柜之间热量完全相互独立，以便于将整个产品设计得更为紧凑，更有竞争优势。例如，当系统有三个机柜并排布置时，可根据需要设置各个机柜内的实际散热需求，将最左边的机柜内换热器模块100设置在柜体200内上部分，将中间的机柜内换热器模块100设置在柜体200内中间部分，将最右边的机柜内换热器模块100设置在柜体200内下部分。当然，也可以将三个机柜的换热器模块100同时设置在柜体200内上部分，或同时设置在柜体200内中间部分，或同时设置在柜体200内下部分。

综上所述，本实用新型通过将换热器芯体130和风机组件120设置在同一壳体110内组成换热器模块100，构成独立的风道，缩短机柜内的风道回路；并同时将风机组件120和换热器芯体130竖直放置，并按前后顺序排布，使得经过换热器模块100的风阻减小，有效提升了机柜散热效率，同时也大大降低了整个换热器模块100的高度空间，缩小了换热器模块100的整体尺寸；由于换热器模块100可在机柜内不同位置灵活安装，因此能实现各个机柜之间散热完全相互独立。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种用于机柜散热的换热器模块，其特征在于，包括壳体（110）、风机组件（120）和换热器芯体（130）；所述风机组件（120）与所述换热器芯体（130）分别竖直放置且前后排布在所述壳体（110）内，并与所述壳体（110）内侧相配合组成独立的风道，以将所述机柜内热空气抽入、经所述换热器芯体（130）热交换后再将冷空气排出至所述机柜内。

2.根据权利要求1所述的换热器模块，其特征在于，所述壳体（110）是由上表面、左侧面、右侧面和底面组成的框形结构。

3. 根据权利要求2所述的换热器模块，其特征在于，所述壳体（110）包括U形底座（111）和覆盖在所述底座（111）上的顶盖（112）。

4. 根据权利要求2或3所述的换热器模块，其特征在于，所述壳体（110）包括第一开口侧面（133）和第二开口侧面（134）；

所述换热器芯体（130）设置在所述壳体（110）内靠近所述第一开口侧面（133）的一边，在所述壳体（110）的两内侧设置有用于连接所述换热器芯体（130）的挂板（131）；

所述风机组件（120）设置在所述壳体（110）内靠近所述第二开口侧面（134）的一边，在所述第二开口侧面（134）的四角上设置有用于固定连接所述风机组件（120）的固定位（132）。

5. 根据权利要求4所述的换热器模块，其特征在于，所述换热器芯体（130）上设置有入水接头（115）和出水接头（114），所述壳体（110）上设置有便于入水管接入所述入水接头（115）的入水接头过孔（118）和便于出水管接入所述出水接头（114）的出水接头过孔（117）；

所述壳体（110）上还设置有便于所述入水接头（115）和所述出水接头（114）处的渗漏水排出的排水接口（116）；

所述入水接头过孔（118）及所述出水接头过孔（117）设置在所述固定位（132）上，且所述入水接头过孔（118）与所述入水接头（115）的位置处于同一水平线上，所述出水接头过孔（117）和所述出水接头（114）的位置处于同一水平线上。

6. 根据权利要求1所述的换热器模块，其特征在于，所述壳体（110）上设置有用于与机柜连接的连接件。

7. 根据权利要求1所述的换热器模块，其特征在于，所述风机组件（120）包括一个或多个风机（121），所述风机（121）为离心风机或轴流风机。

8. 根据权利要求7所述的换热器模块，其特征在于，所述风机组件（120）还包括用于固定所述风机（121）的面板（123）和固定架（122），以及包括设置在所述风机（121）的进风口与所述面板（123）之间的网板（125）和导风圈（124）。

9. 根据权利要求7所述的换热器模块，其特征在于，在所述风机组件（120）包括至少两个风机（121）时，在所述壳体（110）内还设置有用于将各个所述风机（121）隔开的挡风板（113）。

10. 一种机柜，包括柜体（200），其特征在于，所述柜体（200）内设置有如权利要求1-9中任一项所述的换热器模块（100）。