CN213755440U - 一种机柜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机柜，涉及散热技术领域。所述机柜具体包括：底座、以及依次堆叠于所述底座上的多个机箱；所述机箱的壳体上设置有散热结构，所述散热结构与所述壳体之间围合形成散热通道，多个所述机箱的所述散热通道相连通形成循环风道；所述循环风道包括设置于所述循环风道一端的进风口和另一端的出风口，所述进风口靠近所述底座。本申请实施例中，循环风道既可以提升机柜的散热能力，又可以对机柜形成遮挡，提高机柜的防护能力，还可以提升机柜扩容的灵活性。

Description

一种机柜

技术领域

本申请属于散热技术领域，具体涉及一种机柜。

背景技术

为了保证机柜在户外使用时机柜内部电子器件的安全性，机柜必须在满足一定的防尘、防水要求的基础上，还得提升散热能力，以避免阳光直射时机柜内部温度升高超出电子设备的正常温度范围。

现有技术中，通常将机柜设置为一体式，在机柜上设置与设备存储空间连通的进风口和出风口，以便于柜内热空气和柜外冷空气实现循环散热。然而，上述散热的方式，一方面，由于风口直接与柜内电子设备存储空间连通，导致机柜的防护等级(防尘防水等级)较低，另一方面，机柜尺寸固定导致机柜很难实现扩容。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种机柜，能够解决机柜防护等级低以及难扩容的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种机柜，所述机柜包括：底座、以及依次堆叠于所述底座上的多个机箱；

所述机箱的壳体上设置有散热结构，所述散热结构与所述壳体之间围合形成散热通道，多个所述机箱的所述散热通道相连通形成循环风道；

所述循环风道包括设置于所述循环风道一端的进风口和另一端的出风口，所述进风口靠近所述底座。

可选的，所述散热结构包括：围框和挡板；

所述围框夹设于所述壳体和所述挡板之间形成所述散热通道。

可选的，所述围框包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁设有第一通孔，所述第二侧壁设有第二通孔；

相邻的两个所述机箱中，一个所述机箱的所述第一通孔与另一个所述机箱的所述第二通孔相连通。

可选的，所述第一通孔与所述第二通孔相对设置。

可选的，靠近所述底座的所述机箱对应的所述第一通孔形成所述进风口，所述进风口朝向所述底座；

多个所述机箱中，远离所述底座的所述机箱对应的所述第一通孔与其相邻所述机箱的所述第二通孔相连通，远离所述底座的所述机箱对应的所述第二通孔形成所述出风口，所述出风口所在平面与所述进风口所在平面垂直。

可选的，所述散热结构还包括：隔梁；

所述隔梁平行于多个所述机箱的堆叠方向且设置于所述围框内，所述隔梁用于将所述散热通道分隔为多个子通道。

可选的，所述第一通孔和所述第二通孔的数量均为多个，且所述第一通孔与所述第二通孔一一对应；

所述隔梁的一端设置于相邻的两个所述第一通孔之间，所述隔梁的另一端设置于相邻的两个所述第二通孔之间。

可选的，所述隔梁上设有第三通孔，所述第三通孔连通相邻的两个所述子通道。

可选的，所述第三通孔的数量为多个，多个所述第三通孔在所述隔梁上阵列排布。

可选的，所述循环风道外凸于所述底座的外侧面。

在本申请实施例中，由于机柜包括底座、以及依次堆叠于所述底座上的多个机箱，因此，在实际应用中，可以设置每个机箱均满足户外的防护等级(防尘、防水等级)，通过在机箱的壳体上设置散热结构，使散热结构与壳体之间围合形成散热通道，多个机箱的散热通道相连形成循环风道，从而相当于在机箱的壳体与外界空气之间设置一个由循环风道形成的空气隔热层，由于循环风道的进风口和出风口设置于循环风道的两端，进风口靠近底座，也就相当于出风口远离底座，因此，温度较低的冷空气可以由进风口进入，在循环风道内被加热后形成热空气，热空气密度低自然上升由出风口吹出，从而在循环风道内形成自然循环流动的烟囱效应。本申请实施例中，既可以通过机箱的壳体将机箱内电子设备散出的热量传递至循环风道内，通过循环风道的烟囱效应进行散热，又可以在阳光辐射机柜时，散热结构可以在壳体前形成遮挡，并且阳光辐射在散热结构上的热量可以通过循环风道进行散热，避免机柜在户外使用时，阳光辐射导致机箱内温度升高。并且，在机柜需要扩容时，还可以通过增加堆叠的机箱的数量，从而很容易对机柜进行扩容，提升了机柜扩容的灵活性。

附图说明

图1是本申请实施例所述机柜的结构示意图之一；

图2是图1所述机柜的左视图；

图3是本申请实施例所述机柜的结构示意图之二；

图4是图3所述机柜的左视图；

图5是图3所述机柜的俯视图；

图6是本申请实施例的一种机箱的结构示意图；

图7是图6所述机柜的俯视图；

图8是图6所述机柜的后视图；

图9是图6所述机柜的左视图；

图10是本申请实施例的另一种机箱的结构示意图；

图11是图10所述机柜的俯视图；

图12是图10所述机柜的后视图；

图13是图10所述机柜的左视图。

附图标记说明：

10：底座；20：机箱；30：散热结构；40：螺栓；221：散热通道；21：循环风道；210：进风口；211：出风口；22：把手；301：围框；302：挡板；303：隔梁；201：第一通孔；202：第二通孔；203：导向结构；313：第三通孔；211：第一侧壁；212：第二侧壁。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的机柜进行详细地说明。

本申请实施例所述的机柜包括但不限于户外柜(即户外使用的机柜)，也可以为户内柜，本申请实施例中仅以户外柜进行举例说明，户内柜可参照执行即可。

参照图1，示出了本申请实施例所述机柜的结构示意图之一。参照图2，示出了图1所述机柜的左视图。参照图3，示出了本申请实施例所述机柜的结构示意图之二。参照图4，示出了图3所述机柜的左视图。参照图5，示出了图3所述机柜的俯视图。

本申请实施例中，所述机柜具体可以包括：底座10、以及依次堆叠于底座10上的多个机箱20；机箱20的壳体上设置有散热结构30，散热结构30与壳体之间围合形成散热通道221，多个机箱20的散热通道221相连通形成循环风道21；循环风道21包括设置于循环风道21一端的进风口210和另一端的出风口211，进风口210靠近底座10。

在本申请实施例中，由于机柜包括底座10、以及依次堆叠于所述底座10上的多个机箱20，机箱20的壳体上设置有散热结构30，散热结构30与壳体之间围合形成散热通道221，多个机箱20的散热通道221相连通形成循环风道21；循环风道21包括设置于循环风道21一端的进风口210和另一端的出风口211，进风口210靠近底座10，因此，在实际应用中，可以设置每个机箱20的壳体均满足户外的防护等级(例如，IP55的防尘、防水等级)，通过在机箱20的壳体上设置散热结构30，通过散热结构30与壳体之间围合形成散热通道221，多个机箱20的散热通道221相连形成循环风道21，利用热空气密度低自然上升的原理，使循环风道21内的空气形成自然循环流通的烟囱效应(如图3所示，循环风道21内的空气流通方向为自下而上)，这样，既可以通过机箱20的壳体将机箱20内电子设备散出的热量传递至循环风道21内，通过循环风道21的烟囱效应进行散热，又降低了机柜的散热成本。

本申请实施例中，通过大量实验以及散热仿真数据可知，相对于没有设置循环风道21的机柜，本申请实施例中通过增加循环风道21可以使机柜内或者说每个机箱20内的温度下降至少20％。

在实际应用中，由于通过机箱20的壳体进行热量传递，因此，机箱20的壳体可以使用导热性能较好的材料制成。例如，机箱20的壳体可以使用铝合金板、不锈钢板等金属板材加工而成，这样更有利于机箱20的散热。

本申请实施例中，散热结构30与壳体之间形成的散热通道221还相当于在机箱20的壳体与外界空气之间设置了一个空气隔热层，可以在阳光辐射机柜时，散热结构30可以在壳体前形成遮挡，并且散热结构30上的热量可以通过循环风道21内流通的空气进行散热，这样就大大减缓了外界对机柜温度的影响，避免了机柜在户外使用时，阳光辐射导致机箱20内温度升高。

本申请实施例中，由于机柜是由多个机箱20依次堆叠设置于底座10上，通过每个机箱20的壳体对机箱20内的电子设备进行防尘防水的防护，因此，在机柜需要扩容时，还可以通过增加堆叠的机箱20的数量，从而很容易对机柜进行扩容，提升了机柜扩容的灵活性，同时，由于每个机箱20上均设置有散热通道221，因此，在机柜扩容时无需额外增加散热模块，机柜扩容的施工更加便捷。

本申请实施例中，对于机箱20内放置的电子设备不作限定，本领域技术人员可以根据实际情况设置机箱20尺寸以及在机箱20内放置不同的电子设备，例如，电池模块、控制模块、电源管理模块等。

在实际应用中，可以在施工现场，根据各个机箱20内配置的电子设备不同，从而现场进行堆叠，从而使现场施工更加简单便利。而且，在后期机构扩容时，也可以很便利的将新增机箱20放置在机柜的不同位置。或者，在后期更换或维护时，还可以直接通过更换单个机箱20实现快速维修。

本申请实施例中，散热结构30可以设置于机箱20的壳体的任意侧面上。在实际应用中，散热结构30通常设置于机箱20的前侧面(前侧面即受阳光直射的侧面，与机箱20的靠墙安装的后侧面相对)，这样，相当于在机柜的前柜门一侧形成双层防护，既可以避免阳光辐射机柜导致机柜内温度升高，又可以通过循环风道21给机柜进行自然通风散热。

本申请实施例中，散热结构30具体可以包括：围框301和挡板302；围框301夹设于壳体和挡板302之间形成散热通道221。本申请实施例的散热结构30相当于外挂于机箱20的壳体外，这样，机箱20壳体的防护等级不受散热结构30的影响，从而可以使机柜的防护等级满足户外柜的要求(例如，满足IP55的防护等级要求)。

在实际应用中，机箱20的壳体以及挡板302相当于沿平行于机箱20的堆叠方向起到侧面围挡的作用，围框301沿垂直于机箱20的堆叠方向起到周向围挡的作用，因此，由机箱20的壳体、围框301和挡板302围合形成的散热通道221结构简单、成本较低，而且，由于散热通道221的结构设置于壳体外侧，因此，散热结构30的安装不会影响机箱20的防水防尘等级，这样，围框301以及挡板302的安装和拆卸也就可以更加灵活。

本申请实施例中，围框301固定设置于壳体上，例如，通过焊接等方式将围框301焊接于壳体上。挡板302可以可拆卸连接在围框301上，例如，通过紧固件螺钉等可以将挡板302可拆卸连接于围框301上。这样，既可以使机箱20处于密封状态，循环风道21内的空气又不会进入机箱20内，避免机箱20直接与外界连通散热导致防护等级下降的问题。

例如，本申请实施例中，机柜既可以是室内柜，又可以是户外柜。由于多个机箱20堆叠，因此，可以设置机柜通过螺栓40靠墙安装，在与机柜靠墙的侧面相对的侧面上即机柜的前柜门上形成本申请实施例的循环风道21，当太阳辐射照射在循环风道21的挡板302上时，热传导不会直接传到机箱20内的电池模块内，也就不会直接影响电池模组的温度，循环风道21内的空气会增大通过前柜门向机柜(机箱20)内传递热量的阻力，同时由于烟囱效应，会将被太阳辐射加热的空气带走，从而起到隔绝太阳辐射对机柜内各模块的影响。

本申请实施例中，散热结构30同时还能起到缓冲外力冲击的作用，当有外力作用在机柜的前柜门的时候，挡板302以及围框301能起到缓冲外力的作用，保护机柜内各电子器件，例如，电池以及电池控制模块等。

参照图6，示出了本申请实施例的一种机箱的结构示意图。参照图7，示出了图6所述机柜的俯视图。参照图8，示出了图6所述机柜的后视图。参照图9，示出了图6所述机柜的左视图。

在实际应用中，如图6所示机箱20可以作为配置电池模块的机箱20。电池由于在使用过程中，会对外散发大量的热量，因此，配置电池模块的机箱20可以放置在机柜靠近底座10的位置，这样，电池散发的热量通过机箱20的壳体将热量传递至循环风道21内，热空气密度小上升并由机柜顶部的出风口211吹出，风道外的冷空气由靠近底座10的进风口210补充进入循环风道21，从而使循环风道21内的空气不依赖外力自然流动起来。本申请实施例中，可以有效节省配置风机等散热设备的成本。

本申请实施例中，将散热量较大的电子设备配置在机柜底部位置靠近底座10的机箱20中，更有利于在循环风道21内形成烟囱效应，加快循环风道21内空气的流动速度，进而提升机柜的散热能力。

如图6至图9所示，在实际应用中，为了使机箱20叠放时的施工更加便利，还可以在机箱20的壳体上的一个侧面设置多个导向结构203(例如导向销)，另一个侧面上设置与导向结构203相匹配的导向孔或导向槽，在机箱20叠放时，相邻的两个机箱20中，一个机箱20上的导向结构203嵌设于另一机箱20的导向孔或导向槽内，这样，就可以通过导向结构203与导向槽或导向孔的配合，从而使多个机箱20在叠放时的施工更加便利。

在实际应用中，为了避免机箱20在叠放时方向放反，机箱20的上顶面上通常设置导向柱，且导向柱设置于上顶面的三个方位角上，机箱20的底面通常设置与导向柱相配合的导向孔，通过导向柱与导向孔的配合，从而使机箱20达到防反装的效果。

在实际应用中，循环风道21外凸于底座10的外侧面，也就相当于堆叠设置好机柜后，相对于底座10的外侧面凸出一个循环风道21，这样更有利于进风口210的布局，进风口210可以设置于靠近底座10的任意三个侧面上。

本申请实施例中，多个机箱20依次叠放时，多个机箱20的散热通道221相连通形成循环风道21。具体的结构可以如图6所示，围框301可以包括相对的第一侧壁211和第二侧壁212，第一侧壁211设有第一通孔201，第二侧壁212设有第二通孔202；相邻的两个机箱20中，一个机箱20的第一通孔201与另一个机箱20的第二通孔202相连通，进而使得一个机箱20的散热通道221和相邻的另一个机箱20的散热通道221相连通。

本申请实施例中，第一通孔201可以理解为设置于机箱20顶部靠近底座10的侧面上，第二通孔202可以理解为设置于机箱20的顶部远离底座10的侧面上。

在实际应用中，相邻两个机箱20的散热通道221相连通即可，也就是说，在结构设计上，第一通孔201与第二通孔202可以相对设置，也可以斜对角设置等。当第一通孔201与第二通孔202相对时，相邻两个机箱20的散热通道221直接连通，多个机箱20形成类似于“1”字形直上直下的循环风道21，这样更有利于烟囱效应的形成，也使得循环风道21内的空气流通更加顺畅，阻力较小。当然，第一通孔201和第二通孔202也可以斜对角设置，多个机箱20形成的循环风道21为类似“S”型，这样，可以使冷空气在循环风道21内与机箱20的壳体之间进行充分的换热，提升机柜单位时间内的散热效率。

参照图10，示出了本申请实施例的另一种机箱的结构示意图。参照图11，示出了图10所述机箱20的俯视图。参照图12，示出了图10所述机箱20的后视图。参照图13，示出了图10所述机箱20的左视图。

如图10至图13所示，本申请实施例中，机箱20还可以配置为放置电池管理系统(battery management system，BMS)。在实际应用中，容纳电池的机箱20设置于机柜底部靠近底座10的位置，容纳电池管理系统的机箱20可以放置于机柜顶部或者中上部，也就是说根据每个机箱20内放置的电子设备的散热能力不同，从而对机箱20的位置进行合理设置，从而使机柜的循环风道21的散热效果更好。同时，电池管理系统由于质量较轻，因此，在安装过程中可以有效节省人力。

本申请实施例中，容纳电池模块的机箱20、容纳电池管理系统的机箱20以及容纳整个机柜控制系统的机箱20可以由下到上依次堆叠，这样也比较符合重力学堆叠原理，重量较大的机箱20设置于底层，重量较小的机箱20设置于顶层，从而使形成的机柜的重心靠下，机柜的结构更加稳定。控制系统的机箱20设置于机柜上部，使得用户操作以及更换更加便利。

本申请实施例中，靠近底座10的机箱20对应的第一通孔201形成进风口210，进风口210朝向底座10；多个机箱20中，远离底座10的机箱20对应的第一通孔201与其相邻机箱20的第二通孔202相连通，远离底座10的机箱20对应的第二通孔202形成出风口211，出风口211所在平面与进风口210所在平面垂直。

本申请实施例中，出风口211相当于设置于围框301上与机柜的侧板平行的侧面上，这样既有利于机柜通过循环风道21进行散热，又避免了雨水灰尘等进入循环风道21，对机柜的壳体产生腐蚀。在实际应用中，出风口211设置于围框301上相对的两侧面，这样，既可以提升循环风道21的散热能力，又使散热更加均匀。

在实际应用中，为了提升机箱20在堆叠设置时的操作便利性，还可以在机箱20的两侧设置把手22，以便于人手可以很容易的握持把手22，从而在机箱20堆叠或者拆卸时，更加方便快捷。

当然，可以理解的是，机柜还可以设置有显示屏等显示模块，显示模块可以设置于机柜的任意一个机箱20上，本申请实施例对此不再赘述。

可选的，散热结构30还可以包括：隔梁303；隔梁303平行于多个机箱20的堆叠方向且设置于围框301内，隔梁303用于将散热通道221分隔为多个子通道。

本申请实施例中，通过在围框301内设置隔梁303，既可以通过隔梁303对挡板302进行有效支撑，避免挡板302面积太大导致出现不平整的问题，又可以通过隔梁303将散热通道221分隔为多个竖直的子通道，使每个子通道形成烟囱效应，提升循环风道21内气流的流通速度，进而提升机柜的散热能力。

在本申请实施例中，为了使围框301兼具强度高以及散热好的优点，第一通孔201和第二通孔202的数量均为多个，且第一通孔201与第二通孔202一一对应设置，这样，既可以避免在围框301上设置通孔较大导致围框301强度降低的问题，又可以给隔梁303的安装预留安装空间，降低隔梁303的装配难度。

本申请实施例中，隔梁303的数量可以根据需求设定，本申请实施例对此不作限定。

在实际应用中，隔梁303的一端设置于相邻的两个第一通孔201之间，隔梁302的另一端设置于相邻的两个第二通孔202之间，也就是说，通过设置隔梁303，从而使每一个第一通孔201与其相对的第二通孔202形成一个子散热通道，进而多个机箱20叠放形成子循环风道。

本申请实施例中，为了避免子通道之间完全隔离，还可以在隔梁303上设有第三通孔313，通过第三通孔313连通相邻的两个子通道，这样，既可以通过隔梁303分隔出多个子通道，从而提升循环风道21的散热效果，又避免子通道之间完全隔离导致循环风道21内热量不均导致的散热受阻的问题。

在实际应用中，第三通孔313的数量可以为一个或多个，多个第三通孔313在隔梁303上阵列排布，这样既可以提升子通道之间的互通，又可以降低隔梁303的重量，进而降低机箱20的重量。

可以理解的是，本申请实施例中的第一通孔201、第二通孔202以及第三通孔313的形状以及大小本领域技术人员可以根据实际需求设置，本申请实施例对此不作限定。

在本申请实施例中，无论是围框301还是隔梁303，都可以通过钣金加工而成，当然，为了减少零件数量，提升围框301和隔梁303的兼容性，还可以设计围框301与隔梁303上的第一通孔201、第二通孔202以及第三通孔313的尺寸相同。

综上，本申请实施例所述的机柜至少包括以下优点：

在本申请实施例中，由于机柜包括底座、以及依次堆叠于所述底座上的多个机箱，因此，在实际应用中，可以设置每个机箱均满足户外的防护等级(防尘、防水等级)，通过在机箱的壳体上设置散热结构，所述散热结构与所述壳体之间围合形成散热通道，多个机箱的散热通道相连形成循环风道，从而相当于在机箱的壳体与外界空气之间设置一个由循环风道形成的空气隔热层，由于循环风道的进风口和出风口设置于循环风道的两端，进风口靠近底座，也就相当于出风口远离底座，因此，温度较低的冷空气可以由进风口进入，在循环风道内被加热后形成热空气，热空气密度低自然上升由出风口吹出，从而在循环风道内形成自然循环流动的烟囱效应。本申请实施例中，既可以通过机箱的壳体将机箱内电子设备散出的热量传递至循环风道内，通过循环风道的烟囱效应进行散热，又可以在阳光辐射机柜时，散热结构可以在壳体前形成遮挡，并且阳光辐射在散热结构上的热量可以通过循环风道进行散热，避免机柜在户外使用时，阳光辐射导致机箱内温度升高。并且，在机柜需要扩容时，还可以通过增加堆叠的机箱的数量，从而很容易对机柜进行扩容，提升了机柜扩容的灵活性。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种机柜，其特征在于，所述机柜包括：底座、以及依次堆叠于所述底座上的多个机箱；

所述机箱的壳体上设置有散热结构，所述散热结构与所述壳体之间围合形成散热通道，多个所述机箱的所述散热通道相连通形成循环风道；

所述循环风道包括设置于所述循环风道一端的进风口和另一端的出风口，所述进风口靠近所述底座。

2.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述散热结构包括：围框和挡板；

所述围框夹设于所述壳体和所述挡板之间形成所述散热通道。

3.根据权利要求2所述的机柜，其特征在于，所述围框包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁设有第一通孔，所述第二侧壁设有第二通孔；

相邻的两个所述机箱中，一个所述机箱的所述第一通孔与另一个所述机箱的所述第二通孔相连通。

4.根据权利要求3所述的机柜，其特征在于，所述第一通孔与所述第二通孔相对设置。

5.根据权利要求3所述的机柜，其特征在于，靠近所述底座的所述机箱对应的所述第一通孔形成所述进风口，所述进风口朝向所述底座；

多个所述机箱中，远离所述底座的所述机箱对应的所述第一通孔与其相邻所述机箱的所述第二通孔相连通，远离所述底座的所述机箱对应的所述第二通孔形成所述出风口，所述出风口所在平面与所述进风口所在平面垂直。

6.根据权利要求3所述的机柜，其特征在于，所述散热结构还包括：隔梁；

所述隔梁平行于多个所述机箱的堆叠方向且设置于所述围框内，所述隔梁用于将所述散热通道分隔为多个子通道。

7.根据权利要求6所述的机柜，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔的数量均为多个，且所述第一通孔与所述第二通孔一一对应；

所述隔梁的一端设置于相邻的两个所述第一通孔之间，所述隔梁的另一端设置于相邻的两个所述第二通孔之间。

8.根据权利要求6所述的机柜，其特征在于，所述隔梁上设有第三通孔，所述第三通孔连通相邻的两个所述子通道。

9.根据权利要求8所述的机柜，其特征在于，所述第三通孔的数量为多个，多个所述第三通孔在所述隔梁上阵列排布。

10.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述循环风道外凸于所述底座的外侧面。

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