CN204795998U - 具有热交换系统的机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有热交换系统的机柜，包括形成内部容纳空间的顶部、底部、侧部、以及柜门，在所述机柜内设置有至少两个电源模块，在所述机柜上安装有热交换器，所述电源模块竖直安装，且各个电源模块之间相互平行，在热交换器的上部、高于所述电源模块的顶部处，设置有用于将所述机柜内的空气吸入所述热交换器内的第一风扇，在热交换器的下部、低于所述电源模块的底部处，设置有与所述机柜的容纳空间连通的出口。本实用新型提高了热交换器的整体换热效率。相比现有技术，可有效减少热交换器的容量和体积尺寸，使其适用于小型化的应用场合。

Description

具有热交换系统的机柜

技术领域

本实用新型涉及具有热交换系统的机柜。

背景技术

电动汽车的发展带动了充电站的建设。汽车充电桩要求能快速给电动汽车充电，其内部安装的电源模块产生的热量非常大，在结构紧凑的要求下，现有充电桩一般采用直通风系统进行散热，通过引进外界空气进出机柜来带走电源模块的工作热量。但外界空气进入机柜内部带来了灰尘污染问题，尤其在靠近海边区域运行时，外界空气中携带的盐雾对机柜内的电子设备的可靠运行造成了很大影响。直通风系统即使采用高效过滤器，也存在需要定期维护和更换的问题，且高效过滤器的风阻很大，为保证换热量的要求，势必要增大风扇风量或增加风扇数量，总体运行成本高，运行噪音大。

考虑到以上因素，目前有部分汽车充电桩采用了热交换散热系统。在这种热交换散热系统中，由于内外空气循环相互隔离，热量仅通过换热壁面实现内外传递，使得内循环空气洁净度不受外界环境含尘空气的影响，易于保持柜内环境的洁净度。

图1示出了现有技术中采用热交换系统的机柜100的侧视图。如图1所示，机柜100内设有多个电源模块102，这些电源模块102从下至上多层平放。在机柜100的柜门上安装有热交换器103。电源模块102内部的风扇将空气从电源模块102的前方抽吸到电源模块102的后方。在热交换器103上部设置有第一风扇104，用于将机柜100内的热空气抽吸到热交换器103内，并通过热交换器103内的导热壁将热量传导给热交换器103内的空气，之后从热交换器103下部的开口(未图示)进入机柜100内，并再次开始循环。在热交换器103底部还设置有第二风扇105，该第二风扇105用于将外部的冷空气吸入热交换器103的导热壁内，从而吸走热交换器103的导热壁外的空气的热量。整个机柜100内空气的流动方向如箭头所示。

这种采用热交换系统的机柜100的缺陷在于，机柜100内的电源模块102的风路和热交换器103的风路不一致，导致下部的电源模块102进风温度低，而靠近上部的电源模块102的进风温度高，机柜100内的冷热风流动路径长，极易产生冷热风的无效混合现象，整体换热效率低。为了保证机柜100内各电源模块102的进风温度满足要求，必须增大热交换器103的体积和散热容量，不适于小型化的系统设计。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中的机柜换热效率低的缺陷，提供一种具有热交换系统的机柜，具有较高的换热效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有热交换系统的机柜，包括形成内部容纳空间的顶部、底部、侧部、以及柜门，在所述机柜内设置有至少两个电源模块，在所述机柜上安装有热交换器，所述电源模块竖直安装，，且各个电源模块之间相互平行，在热交换器的上部、高于所述电源模块的顶部处，设置有用于将所述机柜内的空气吸入所述热交换器内的第一风扇，在热交换器的下部、低于所述电源模块的底部处，设置有与所述机柜的容纳空间连通的出口。

根据本实用新型所述的具有热交换系统的机柜，各电源模块都具有进风口和出风口，所述电源模块的进风口朝下，出风口朝上。

根据本实用新型所述的具有热交换系统的机柜，在所述机柜内设置有中部隔板，所述中部隔板围绕所述电源模块设置，且所述中部隔板的边缘与所述机柜的三个侧部、柜门连接，并将所述电源模块的进风口和出风口隔开。

根据本实用新型所述的具有热交换系统的机柜，在所述热交换器的底部，设置有用于将外界的冷空气吸入所述热交换器内的第二风扇。

根据本实用新型所述的具有热交换系统的机柜，所述出口靠近所述电源模块的进风口。

根据本实用新型所述的具有热交换系统的机柜，在所述出口下方，设置有底隔板，在所述热交换器的第一风扇上方，设置有顶隔板，所述顶隔板、底隔板与所述机柜的三个侧部、柜门、热交换器共同形成封闭的风循环空间。

根据本实用新型所述的具有热交换系统的机柜，所述中部隔板位于所述顶隔板和底隔板之间。

根据本实用新型所述的具有热交换系统的机柜，所述电源模块上设置有散热片。

根据本实用新型所述的具有热交换系统的机柜，所述热交换器设置在所述柜门或者所述侧部上。

实施本实用新型的具有热交换系统的机柜，具有以下有益效果：采用了热交换系统，可隔绝外界的空气影响，易于保持柜内的空气环境，克服了直通风系统易引入灰尘污染和盐雾的问题。由于本实用新型中，电源模块均以进风口朝下、出风口朝上的方式竖装，且电源模块的进出风向与热交换器内循环进出的风向相反，且电源模块的进风口靠近出口，使得各电源模块进风的温度均匀。本实用新型的风道设计简洁，由于采用了顶隔板、底隔板和中部隔板，使得冷热风完全隔离，形成分隔冷热风道，充分利用冷风，高效回收热风，提高了热交换器的整体换热效率。相比现有技术，可有效减少热交换器的容量和体积尺寸，使其适用于小型化的应用场合。

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是现有技术中采用热交换系统的机柜的侧视图；

图2是本实用新型中具有热交换系统的机柜的侧视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2是本实用新型中具有热交换系统的机柜200的侧视图。如图2所示，本实用新型中的机柜200为封闭的立方体形，包括形成内部容纳空间201的顶部202、底部203、三个侧部204、以及柜门207。在机柜200的内部容纳空间201内设置有支架205，在支架205上并排安装有多个电源模块206。

在本实用新型中，电源模块206包括进风口206a和出风口206b，其中电源模块206均以进风口206a朝下、出风口206b朝上的竖直方式并排安装在支架206上，各电源模块206内部均设有风扇，使得机柜200内的空气从下至上从进风口206a流动到出风口206b。

机柜200的柜门207上安装有热交换器208。在热交换器208的顶部、高于电源模块206的顶部处，设置有第一风扇209，用于将机柜200内的空气吸入热交换器208内，并通过热交换器208内的导热壁将热量传导给热交换器208内的冷却空气，在热交换器208的下部、低于电源模块206的底部处，设有与机柜200的容纳空间201连通的出口213，机柜200内的空气在热交换器208内散热后，从出口213回到机柜200内。该出口213优选地靠近电源模块205的进风口206a。在热交换器208的底部，设置有第二风扇210，该第二风扇210是热交换器208自身的风扇，用于将外界的冷空气吸入热交换器208内并通过导热壁吸走热量。

在出口213下方，设置有底隔板211，在热交换器208顶部的第一风扇209上方，设置有顶隔板212。该顶隔板212、底隔板211与机柜200的三个侧部204、柜门207、热交换器208共同形成封闭的风循环空间，使得空气在电源模块206周围流动，避免空气流动到该风循环空间以外的地方而降低了换热效率。

为了避免冷热风混合的现象，在风循环空间内，设置有中部隔板214，中部隔板214位于顶隔板212和底隔板211之间。中部隔板214围绕电源模块206设置，且中部隔板214的边缘与机柜200的三个侧部204、柜门207连接，从而将电源模块206的进风口206a和出风口206b隔开。这样，来自热交换器208的冷空气进入风循环空间后，只能从电源模块206的进风口206a进入，并从出风口206b流出。这可避免冷空气从电源模块206的周围直接流动到第一风扇209处而降低散热效率。

第一风扇209可以采用顶装方式安装，以高效回收电源模块206的热量。第二风扇210可以采用轴流风扇或者离心风扇。

与现有技术相比，本实用新型中的机柜200采用了热交换系统，可隔绝外界的空气影响，易于保持柜内的空气环境，克服了直通风系统易引入灰尘污染和盐雾的问题。由于本实用新型中，电源模块202均以进风口206a朝下、出风口206b朝上的方式竖装，且电源模块202的进出风向与热交换器208内循环进出的风向相反，且电源模块202的进风口206a靠近出口213，使得各电源模块202进风的温度均匀。本实用新型的风道设计简洁，由于采用了顶隔板212、底隔板211和中部隔板214，使得冷热风完全隔离，充分利用冷风，高效回收热风，提高了热交换器208的整体换热效率。相比现有技术，可有效减少热交换器208的容量和体积尺寸，使其适用于小型化的应用场合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有热交换系统的机柜，包括形成内部容纳空间的顶部、底部、侧部、以及柜门，在所述机柜内设置有至少两个电源模块，在所述机柜上安装有热交换器，其特征在于，所述电源模块竖直安装，且各个电源模块之间相互平行，在热交换器的上部、高于所述电源模块的顶部处，设置有用于将所述机柜内的空气吸入所述热交换器内的第一风扇，在热交换器的下部、低于所述电源模块的底部处，设置有与所述机柜的容纳空间连通的出口。

2.根据权利要求1所述的具有热交换系统的机柜，其特征在于，各电源模块都具有进风口和出风口，所述电源模块的进风口朝下，出风口朝上。

3.根据权利要求2所述的具有热交换系统的机柜，其特征在于，在所述机柜内设置有中部隔板，所述中部隔板围绕所述电源模块设置，且所述中部隔板的边缘与所述机柜的三个侧部、柜门连接，并将所述电源模块的进风口和出风口隔开。

4.根据权利要求1所述的具有热交换系统的机柜，其特征在于，在所述热交换器的底部，设置有用于将外界的冷空气吸入所述热交换器内的第二风扇。

5.根据权利要求3所述的具有热交换系统的机柜，其特征在于，所述出口靠近所述电源模块的进风口。

6.根据权利要求5所述的具有热交换系统的机柜，其特征在于，在所述出口下方，设置有底隔板，在所述热交换器的第一风扇上方，设置有顶隔板，所述顶隔板、底隔板与所述机柜的三个侧部、柜门、热交换器共同形成封闭的风循环空间。

7.根据权利要求6所述的具有热交换系统的机柜，其特征在于，所述中部隔板位于所述顶隔板和底隔板之间。

8.根据权利要求1所述的具有热交换系统的机柜，其特征在于，所述电源模块上设置有散热片。

9.根据权利要求1所述的具有热交换系统的机柜，其特征在于，所述热交换器设置在所述柜门或者所述侧部上。