CN206674406U - 一种低噪音热交换设备及热交换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及散热器领域，特别是一种低噪音热交换设备及热交换系统，包括下风道、基板、风机单元和上风道，所述风机单元以可拆卸方式置于所述基板和所述上风道形成的空间内。该低噪音热交换设备有效减小了风机运转对外部环境带来的噪音影响，可拆卸结构使得所述热交换设备易于更换，特别是对于风机故障时，能够保证风机快速更换，不影响机器正常运行。通过增加转速监测设备及转速显示单元，本实用新型还提供了一种能够实时监测热交换设备运行状态的热交换系统，进一步提高了热交换设备的使用便利性，进而提供了所述热交换设备所应用的工作机器的工作效率。

Description

一种低噪音热交换设备及热交换系统

技术领域

本实用新型涉及散热器领域，特别是一种低噪音热交换设备及热交换系统。

背景技术

随着我国电子事业的发展，各种频段的数字发射机、调频发射机、电子干扰机的功率等级越来越多，输出功率也越来越大，相应的散热要求就越来越高，对热交换装置的状态监测、更换、和维护提出了更高的要求。

散热风扇一般与散热器配合使用，其作用主要是让冷热空气进行热交换，有效降低工作中电子器件温度，是风冷散热法中不可缺少的组成部分。强迫风冷相对于水冷散热、自然对流、相变散热等方式，性价比高，实现过程较简单，被电子行业广泛采用。过去使用的风冷装置一般都是把风扇固定在机架上，风扇的噪音较大。另一方面，散热风扇易出故障，而机架空间狭窄，狭窄的机架空间使得更换散热风扇颇为不便。因此，一旦需要更换风扇，出于安全考虑，机器势必要停机，从而影响机器工作效率。这对于需要24小时不停机运转的机器是不能满足其使用要求的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有散热装置存在的噪音大和不易更换的问题，提供一种低噪音热交换设备以及热交换系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种低噪音热交换设备，包括下风道、基板、风机单元和上风道，所述风机单元以可拆卸方式置于所述基板和所述上风道形成的空间内。

所述下风道位于所述基板下方，机器运行产生的热风从所述下风道流入。所述基板为放置所述风机单元的基础平台，其下方为所述下风道，其上方为所述风机单元与所述上风道。所述上风道位于所述基板上方，流经所述风机单元的热风经由所述上风道流出。

进一步地，所述热交换设备包括至少一个所述风机单元和相同数量的所述上风道，每个所述上风道与所述基板形成的每个独立空间内放置1个所述风机单元。也就是说，每个所述风机单元有唯一1个所述上风道与之适配，每个所述风机单元位于每个所述上风道与所述基板构成的每个独立空间内。

进一步地，所述风机单元包括风机、风机载板和风机插头，所述风机包裹于所述风机载板内部。所述风机固定于所述风机载板内部，所述风机、风机载板和所述风机插头构成组件结构，该组件结构即所述风机单元，即为所述热交换设备的可拆卸部分。另一方面，所述风机载板使得所述风机运转时产生的噪音首先局限在所述风机载板内，而不是直接泄露到外部环境中，有效减少了所述热交换设备对外部环境释放的噪音。

进一步地，每个所述风机单元包括至少1个所述风机。优选地，每个所述风机单元包括2个或者3个所述风机。所述风机采用直流风机或者交流风机均可，区别仅在于采取各自相应的控制器件。

进一步地，所述风机单元的数量以及每个所述风机单元的数量取决于散热总量、可安装所述风机单元的空间大小以及选用的所述风机的换气能力。所述风机单元即可以单独工作，也可以多个协同工作。当多个所述风机单元工作时，多个所述风机单元并联接入供电系统。

作为一种具体的实施方式，所述上风道为三面包围结构，所述三面分别为左侧面、右侧面和后面。所述上风道前面未设置封闭面，所述风机单元通过所述上风道前面进行装配和拆卸。

作为一种优选的实施方案，所述风机载板前面镂空，形成手柄。所述风机单元的各个面的方位关系与所述上风道一致，即是说所述风机载板前面与所述上风道前面对应。所述风机载板前面镂空形成手柄，便于插入和抽出所述风机单元。该方式既节约了另行制造手柄的成本，又减轻了所述热交换设备的重量，并且减小了所述热交换设备的体积，为在空间逼仄的地方运用所述热交换设备提供了可能。

进一步地，所述风机单元还包括导向钉，与设置于所述上风道后面的导向孔适配。具体地，采用导向钉结合导向孔的方式，各个所述风机单位均实现二级导向定位。所述导向定位是指，所述风机单元进行热插拔时，提供导向定位，如果导向定位不准确，容易造成撞坏所述风机插头。一级导向是指，所述上风道的两侧壁，限制所述风机单元左右移动距离在2mm以内；二级导向是指，所述风机单元的所述导向钉插入设置于所述上风道后面的所述导向孔，所述导向钉限制所述风机单元任意方向可移动距离在0.5mm以内。可以知道的是，所述上风道后面还包括与所述风机插头适配的接口，通过所述接口为所述热交换设备供电。作为一种优选的实施方式，所述风机插头为多芯插头，控制信号也通过所述接口传输。

作为一种优选的实施方式，所述风机载板下面和/或侧面设置有固定孔。当所述风机单元插入所述上风道中时，其后部有所述导向钉和所述风机插头固定，然而，所述风机单元存在一定长度，其前部距离后部较远。在所述风机单元后部固定的情况下，所述风机单元后部仍然会出现上下左右抖动的情况。抖动情况剧烈到一定程度，甚至使所述风机单元从所述上风道与所述基板形成的空间中脱出。采用固定孔和螺钉固定方式，将所述风机单元前部固定于所述基板上，使得所述风机单元在运输和其他震动环境中保持较好的稳定性，不至于脱出失效。

本实用新型的另一方面还提供一种采用上述热交换设备的热交换系统，还包括通过所述风机插头连接的用于监测所述风机转速的转速监测设备。所述转速监测设备用于实时侦测风机是否正常工作。作为一种具体的实施方式，风机单元中的风机选用三线直流风机。除了常见的火线和地线，风机还有一根转速监测线。当风机转动一圈时，监测线输出一个方波脉冲。在预定时间范围内，所述转速监测设备检测到脉冲个数，就可以测得所述风机的转速。当风机故障时，没有方波脉冲输出，所述转速监测设备检测不到脉冲，判断这个风机故障。

进一步地，所述热交换系统还包括与所述转速监测设备连接的转速显示单元。所述转速监测设备将采集到的所述风机转速信息编成一定的数据串上传到所述转速显示单元。即可从所述转速显示单元实时监测到每个风机的转速。

采用上述热交换系统的热交换实时监测方法，包括以下步骤：

S1，通过转速监测线监测风机转动情况，风机转动一圈，所述转速监测线输出一个方波脉冲；

S2，转速监测设备检测预定时间范围内的所述方波脉冲个数，据此判断风机运行情况。

所述实时监测方法还包括步骤S3，所述转速监测设备以蜂鸣器报警和/或将所述风机转速信息上传至所述转速显示单元的形式对故障风机进行报警提示。

当多个所述风机单元接入时，所述转速监测设备分别检测每个风机的转速情况，任意风机损坏随即发送报警提示信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的低噪音热交换设备采用风机单元可拆卸地设置于基板与上风道构成的独立空间的方式，取代了现有方案将散热风扇直接与机器固定连接的方式，风机单元的方式有效减小了风机运转对外部环境带来的噪音影响，可拆卸结构使得所述热交换设备易于更换，特别是对于风机故障时，能够保证风机快速更换，不影响机器正常运行。

通过增加转速监测设备及转速显示单元，本实用新型还提供了一种能够实时监测热交换设备运行状态的热交换系统，进一步提高了热交换设备的使用便利性，进而提供了所述热交换设备所应用的工作机器的工作效率。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1热交换设备主视图；

图2为本实用新型实施例1热交换设备俯视图；

图3为本实用新型实施例1热交换设备侧视图；

图4为本实用新型实施例1热交换设备剖视图；

图5为本实用新型实施例1热交换系统结构图；

图6为本实用新型实施例1热交换系统实施监测方法流程图；

图中标记：100-下风道，200-基板，300-上风道，400-风机单元，401-风机，402-风机载板，403-风机插头，404-导向钉，405-固定孔，406-手柄，301-导向孔，302-接口。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。具体实施方式中前后左右均应结合附图理解为确定的空间位置关系。

实施例1

实施例1提供一种低噪音热交换设备，如图1所示，包括下风道100、基板200、风机单元400和上风道300，所述风机单元以可拆卸方式置于所述基板200和所述上风道300形成的空间内。

所述下风道100位于所述基板200下方，机器运行产生的热风从所述下风道100流入所述热交换设备。所述基板200上方为所述风机单元400与所述上风道300，流经所述风机单元400的热风经由所述上风道300流出。

所述上风道300为三面包围结构，所述三面分别为左侧面、右侧面和后面。所述上风道300前面未设置封闭面，所述风机单元通过所述上风道前面进行装配和拆卸。

参见图2，所述风机单元400包括风机401、风机载板402、风机插头403、导向钉404。所述风机401包裹于所述风机载板402之中，所述风机插头403与所述导向钉404置于所述风机载板402后方。所述风机载板402使得所述风机401运转时产生的噪音首先局限在所述风机载板402内，而不是直接泄露到外部环境中，有效减少了所述热交换设备对外部环境释放的噪音。

参见图4，所述风机单元400以推动方式插入所述基板200与所述上风道300形成的空间内。所述风机插头403插入所述上风道300后方的接口302，所述导向钉404插入所述上风道300后方的导向孔301。拆卸时，所述风机插头403脱离所述接口302，所述导向钉404脱离所述导向孔301，所述风机单元400脱离所述上风道300。

所述热交换设备包括2个所述风机单元400和2个的所述上风道300，2个所述上风道300与所述基板200形成2个独立空间，所述2个独立空间内分别放置1个所述风机单元400。每个所述风机单元400包括2个所述风机401，沿所述上风道300前后方向排列。所述风机401即可以选用直流风机，也可以选用交流风机。2个所述风机单元400通过各自风机插头403并联接入供电系统。

所述风机载板402前面镂空，形成手柄406。该方式既节约了另行制造手柄的成本，又减轻了所述热交换设备的重量，并且减小了所述热交换设备的体积，为在空间逼仄的地方运用所述热交换设备提供了便利。

所述上风道300和所述导向钉404—导向孔301使得各个所述风机单位400均实现二级导向定位。所述导向定位是指，所述风机单元400进行热插拔时，提供导向定位，如果导向定位不准确，容易造成撞坏所述风机插头。一级导向是指，所述上风道300的两侧壁，限制所述风机单元400左右移动距离在2mm以内；二级导向是指，所述风机单,400的所述导向钉404插入设置于所述上风道300后面的所述导向孔301，所述导向钉404限制所述风机单元400任意方向可移动距离在0.5mm以内。可以知道的是，所述上风道300后面与所述风机插头403适配的接口302，也起到一定的限位功能。通过所述接口302为所述热交换设备供电。所述风机插头403为多芯插头，控制信号也通过所述接口302传输。

参见图3，所述风机载板402下方设置有固定孔405。当所述风机单元400插入所述上风道300中时，其后部有所述导向钉404和所述风机插头403固定，然而，所述风机单元400存在一定长度，其前部距离后部较远。在所述风机单元400后部固定的情况下，所述风机单元400后部仍然会出现上下左右抖动的情况。抖动情况剧烈到一定程度，甚至使所述风机单元400从所述上风道300与所述基板200形成的空间中脱出。采用固定孔405和螺钉固定方式，将所述风机单元400前部固定于所述基板200上，使得所述风机单元400在运输和其他震动环境中保持较好的稳定性，不至于脱出失效。

实施例2

实施例2提供一种采用上述热交换设备的热交换系统，参见图5，在所述热交换设备的基础上，还包括与所述热交换设备信号连接的转速监测设备，以及与所述转速监测设备连接的转速显示单元。所述转速监测设备基于单片机实现。

所述热交换设备通过所述风机插头403连接用于监测所述风机转速的转速监测设备。所述转速监测设备用于实时侦测风机是否正常工作。具体地，所述风机单元400中的风机401选用三线直流风机。除了常见的火线和地线，风机还有一根转速监测线。当风机转动一圈时，监测线输出一个方波脉冲。在预定时间范围内，所述转速监测设备检测到脉冲个数，就可以测得所述风机的转速。当风机故障时，没有方波脉冲输出，所述转速监测设备检测不到脉冲，判断这个风机故障。

所述热交换系统还包括与所述转速监测设备连接的转速显示单元。所述转速监测设备将采集到的所述风机401转速信息编成一定的数据串上传到所述转速显示单元。即可从所述转速显示单元实时监测到每个风机的转速。

采用上述热交换系统的热交换实时监测方法，参见图6，包括以下步骤：

S1，通过转速监测线监测风机转动情况，风机转动一圈，所述转速监测线输出一个方波脉冲；

S2，转速监测设备检测预定时间范围内的所述方波脉冲个数，据此判断风机运行情况。

S3，所述转速监测设备以蜂鸣器报警和/或将所述风机转速信息上传至所述转速显示单元的形式对故障风机进行报警提示。

当多个所述风机单元接入时，所述转速监测设备分别检测每个风机的转速情况，任意风机损坏随即发送报警提示信号。

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 (10)

1.一种低噪音热交换设备，其特征在于：包括下风道、基板、风机单元和上风道，所述风机单元以可拆卸方式置于所述基板和所述上风道形成的空间内。

2.根据权利要求1所述的热交换设备，其特征在于：包括至少一个所述风机单元和相同数量的所述上风道，每个所述上风道与所述基板形成的空间内放置1个所述风机单元。

3.根据权利要求1所述的热交换设备，其特征在于：所述风机单元包括风机、风机载板和风机插头，所述风机包裹于所述风机载板内部。

4.根据权利要求1-3任一项所述的热交换设备，其特征在于：所述上风道为三面包围结构，所述三面分别为左侧面、右侧面和后面。

5.根据权利要求3所述的热交换设备，其特征在于：所述风机载板前面镂空，形成手柄。

6.根据权利要求1-3任一项所述的热交换设备，其特征在于：所述风机单元还包括导向钉，与设置于所述上风道后面的导向孔适配。

7.根据权利要求3所述的热交换设备，其特征在于：所述风机载板下面和/或侧面设置有固定孔。

8.根据权利要求6所述的热交换设备，其特征在于：所述上风道限制所述风机单元左右可移动距离不超过2mm，所述导向钉限制所述风机单元任意方向可移动距离不超过0.5mm。

9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的热交换设备的热交换系统，其特征在于：还包括通过所述风机插头连接的用于监测所述风机转速的转速监测设备。

10.根据权利要求9所述的热交换系统，其特征在于：还包括与所述转速监测设备连接的转速显示单元。