CN216414742U - 天窗以及机柜 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种天窗。包括外框、窗体离合器以及驱动机构。窗体通过转轴转动设置于外框，窗体的重心位于所述转轴的一侧。离合器包括第一离合体和第二离合体，第一离合体和第二离合体选择性的分离或连接，第二离合体连接窗体。驱动机构固定连接于外框，驱动机构传动连接第一离合体，并用于在第一离合体和第二离合体连接时，驱动窗体转动。此外，本申请实施例还提供一种机柜，机柜包括框架、数据模块以及上述天窗，框架围成容置空间，数据模块设置于所述容置空间内，天窗设置于所述框架的顶部，避免了人工去开启天窗的工作，实现了自动化。

Description

天窗以及机柜

技术领域

本实用新型涉及天窗结构领域，具体来说涉及一种天窗以及机柜。

背景技术

在现有技术中，通过成排机柜和封闭通道组件将数据中心机柜封闭，进而提高空调的使用效率，降低数据中心微模块无用耗能。在应急或者突发灾情的状况下，这样全封闭的机柜无法快速散热或引入外部的消防气体，所以在机柜的顶部一般设有天窗。在应急或者突发灾情的状况时，天窗能快速打开，从而消防气体等阻燃气体能够进入通道的机构。所以天窗的存在性非常重要，天窗能否及时的开启是涉及到数据中心安全可靠性的核心功能之一。

目前数据中心微模块通常的做法都是，利用电磁铁保持锁定，待有消防信号时，则电磁铁断电，天窗取消锁定，在重力的作用下旋转掉落，待电磁铁重新通电后，需要手动将天窗恢复原状。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种天窗以及机柜，可以在天窗断电打开后，利用机械结构驱动天窗关闭，无需人工，实现了自动化。

第一方面，本实用新型提供了一种天窗，一种天窗，包括外框、窗体离合器以及驱动机构。窗体通过转轴转动设置于外框，窗体的重心位于所述转轴的一侧。离合器包括第一离合体和第二离合体，第一离合体和第二离合体选择性的分离或连接，第二离合体连接窗体。驱动机构固定连接于外框，驱动机构传动连接第一离合体，并用于在第一离合体和第二离合体连接时，驱动窗体转动。

在一些实施方式中，驱动机构为电机，所述电机的输出轴传动连接所述第一离合体。

在一些实施方式中，离合器还包括离合控制机构，离合控制机构用于驱动第一离合体，以使第一离合体和第二离合体选择性的分离或连接。

在一些实施方式中，离合控制机构选自机械离合盘、电磁离合盘和液压离合盘中的任一种。

在一些实施方式中，天窗还包括减速器，减速器设置于驱动机构以及第一离合体之间。

在一些实施方式中，天窗还包括锁闭机构，锁闭机构包括彼此磁性配合的第一锁件和第二锁件，第一锁件设置于所述外框，第二锁件设置于所述窗体，当驱动机构通过离合器驱动窗体封闭外框时，第一锁件与第二锁件磁性连接。

在一些实施方式中，天窗还包括控制装置，控制装置与锁闭机构电性连接，以选择性的控制第一锁件以及第二锁件连接或分离，控制装置还与所述离合控制机构电性连接，以控制离合控制机构分离或结合所述第一离合体及所述第二离合体。

在一些实施方式中，控制装置与驱动机构电性连接，以控制驱动机构驱动窗体转动。

在一些实施方式中，天窗还包括有传感器，传感器用于检测所述窗体是否关闭，传感器与所述控制装置电性连接，当传感器检测到天窗关闭时，控制装置控制驱动机构停止运动。

第二方面，本实用新型提供了一种机柜，包括框架及数据模块，框架围成容置空间。数据模块设置于所述容置空间内。一个或多个本实施例中提出的设置于所述框架的顶部。

本申请实施例提供的天窗，由于窗体的重心设置于转轴的侧面，在无外力状态下，窗体的重心一侧在重力作用下可以绕转轴转动。在断电之后，由于第一离合体及第二离合体相互分离，在重力的作用下，实现窗体的自动打开。当需要关闭窗体时，由于第一离合体及第二离合体相互结合，驱动机构通过离合器驱动窗体转动，实现窗体关闭，并通过锁闭机构将窗体与外窗相对固定，天窗的开启和关闭都可以自动进行，克服了现有技术中，因消防信号导致天窗打开后只能手动关闭的缺陷。

本申请实施例提供的机柜，通过设置于顶部的天窗，在断电或受控之后，通过控制装置控制锁闭机构、驱动机构实现天窗自动及关闭。并且在通电后通过传感器实现对驱动机构的关闭，实现了自动化。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的一种天窗的结构示意图。

图2为图1中A处的放大示意图。

图3为本实用新型实施例中提供的一种机柜的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详析说明如后。

请参阅图1及图2，本实施例提供一种天窗1000，包括外框1200及窗体1100、离合器30以及驱动机构40。其中窗体1100转动设置于外框 1200，驱动机构40通过离合器30连接窗体1100，并用于驱动窗体1100 转动。

具体的，本实施例中，外框1200大致为矩形结构，外框1200围成一安装空间，安装空间供设置窗体1100。外框100与窗体200通过转轴201 进行连接，外框1200以使得窗体200可以相对于外框100转动，其中转轴1300可以与外框1200相对固定，并转动设置于窗体1100；转轴1300 也可以与窗体1100相对固定，并转动设置于外框1200，在此不做限定。

具体地，离合器30与转轴1300设于外框1200与窗体1100之间，窗体1100可在外框1200内侧旋转，并选择性地封闭或打开安装空间，实现窗体1100的打开或关闭。当外框1200与窗体1100转动至同一平面时，天窗1000闭合，当外框1200与窗体1100转动至具有非0°的夹角时，天窗1000打开。本实施例中，转轴1300设置于外框1200的一侧，并与离合器相对设置。窗体1100的重心位于转轴1300的一侧，即窗体1100 的重心与转轴1300的轴线不重合。在一种实施方式中，可以将转轴1300 的轴线在窗体1100上偏心设置，使得窗体1100的中心位于转轴1300的一侧。在另外的一些实施方式中，也可以在窗体1100上增加配重，以达到窗体1100重心位于转轴1300一侧的目的，在此不做限定。由于窗体 1100的重心位于转轴1300的一侧，这样使得窗体1100与第二离合体1130 在重力作用的情况下，外框1200以及窗体1100之间发生相对旋转，之间形成一定角度，以使外框1200以及窗体1100处于相对打开的状态。

离合器30连接于外框1200与窗体1100之间，所述离合器30包括第一离合体1230和第二离合体1130，且第一离合体1230和所述第二离合体1130可以选择性的分离或连接。所述第二离合体1130连接所述窗体 1100，第一离合体1230与驱动机构40形成传动，这样驱动机构40可以驱动第一离合体1230运动至第一位置，在第一位置处，第一离合体1230 和第二离合体1130连接，此时驱动机构40的动力可以经离合器30传递至窗体1100；驱动机构40也可以驱动第一离合体1230运动至第二位置，在第二位置处，第一离合体1230与第二离合体1130彼此分离，此时驱动机构40输出的动力无法传递至窗体1130，窗体1130运动不会受到第一离合体1230的干涉。

在一些实施方式中，为了稳定窗体1100的旋转，离合器30可设置在窗体1100的一侧，并与转轴1300的位置相对，第二离合体1130以及转轴1300同时起到对窗体1100的固定作用。作为一种更为具体的实施方式，第二离合体1130与转轴1300可以同轴设置，这样在窗体1100转动过程中，第二离合体1130可以直接驱动窗体1100转动，而不需设置额外的传动件。

具体的，请参阅图2，离合器30还包括离合控制机构1231，离合控制机构1231用于驱动第一离合体1230，离合控制机构1231用于选择性地控制第一离合体1230与第二离合体1130之间相互分离或连接，当第一离合体1230与第二离合体1130分离时，离合器30处于断开连接状态，此时驱动机构40的动力无法传递至第二离合体1130，当第一离合体1230 与第二离合体1130连接时，离合器30处于连接状态，此时驱动机构40 的动力传递至第二离合体1130，进而实现对窗体1130的驱动。

离合控制机构1231例如可以选自机械离合盘、电磁离合盘和液压离合盘中的任一种。以机械离合盘为例，机械离合盘中同轴设有可分离的两块摩擦盘，两块摩擦盘分别连接至第一离合体1230与第二离合体1130。通过控制两块摩擦盘压紧，两块摩擦盘之间依靠静摩擦力相互连接。此时驱动机构40所提供的扭矩即可通过两块摩擦盘，由第一离合体1230传递至第二离合体1130，并通过第二离合体1130带动窗体1100旋转，以实现天窗1000的关闭。

在一些实施方式中，请继续参阅图1及图2，天窗1000还可以包括减速器1241，减速器1241设于与第二离合体1130与驱动机构40之间，减速器1241可以是齿轮减速器1241，并包括输出轴和输入轴，其中输出轴与第二离合体1130相连接，输入轴与驱动机构40相连接。输出轴与输入轴上均设有齿轮，齿轮之间相互啮合，且齿轮之间的有一定的传动比。驱动机构40将扭矩传递到输出轴，同时借由减速器1241由输出轴将增大后的扭矩传递到第二离合体1130，并通过相互结合的第一离合体1230与第二离合体1130将扭矩传递至窗体1100，使窗体1100绕离合器30及转轴1300转动，以达到关闭天窗1000的目的。在本实施例中，在天窗重量较大的情况下，有时小型的驱动机构40无法获得足够的扭矩使窗体1100 旋转，所以通过减速器1241所增大的扭矩可以保证驱动窗体1100关闭，并且对驱动机构40不会造成太大的负载。

在一些实施方式中，减速器1241还可以设于第一离合体1230与窗体 1100之间。其中减速器1241的输入轴与第一离合体1230相连接，减速器1241的输出轴与天窗1000相连接。驱动机构40将扭矩通过相互结构的第一离合体1230与第二离合体1130传递至减速器1241的输入轴，减速器1241的输出轴利用放大后的扭矩带动窗体1100旋转，已达到关闭天窗1000的目的。

请参阅图2，在一些实施方式中，驱动机构40可以是电机1242，电机1242连接至减速器1241，并通过减速器1241传动连接至第一离合体 1230，并为第一离合体1230的旋转提供扭矩。在电机1242直接与离合器 30连接并驱动时，由于电机1242结构的特性，所以其转速较快。这样会造成窗体1100与外框1200在接触时受到较大的力，在一些情况下会造成天窗1000结构的损坏。所以此时通过减速器1241即可使窗体1100转动的速度减缓，避免了由于窗体1100关闭较快对天窗1000所造成的影响。

天窗1000还包括锁闭结构10，锁闭结构10限制外框1200和窗体1100 之间的相对运动，达到锁闭天窗1000的功能。窗体1100的重心位于转轴 1300的一侧，这样使得窗体1100在仅受到重力作用的情况下，外框1200 以及窗体1100之间发生相对旋转，之间形成一定角度，此时天窗1000为打开状态。通过设有的锁闭机构10，使得所述天窗1000在关闭的情况下，驱动机构40无需再提供扭矩来维持天窗1000的关闭状态。

请再次参阅图1，具体的，锁闭结构10可以包括彼此磁性配合的第一锁件1210和第一锁件1210，第一锁件1210与第二锁件1110可以彼此磁性吸附，并共同组成磁力锁构件。其中，第一锁件1210固定连接于外框1200上，第二锁件1110国定连接于所述窗体1100上。本实施例中，第一锁件1210和第二锁件1110为彼此配合的电磁铁。在天窗1000处于关闭状态时，第一锁件1210与第二锁件1110相互接触，且在通电后，第一锁件1210和第二锁件1110相互吸附并在依靠磁力锁紧。

在另外的一些实施方式中，锁闭结构10还可以集成于离合器。具体的，锁闭结构10可以是超越离合器，超越离合器是一种仅能传递单向扭矩的离合器。

具体的，驱动机构40通过锁闭结构10，带动相互结合的第一离合体 1230与第二离合体1130，并通过第二离合体1130带动窗体1100并关闭。拟定窗体1100旋转关闭方向为第一方向，天窗1000开启方向为第二方向，由于超越离合器仅能传递第一方向的扭矩，所以在天窗1000关闭之后，由于第一离合体1230与超越离合器相互连接，第一离合器30无法沿第二方向旋转。在此过程中，第二离合体1130与第一离合体1230相互结合，所以窗体1100与第二离合体1130无法绕第二方向旋转，实现了锁闭天窗 1000的功能。需要开启天窗1000时，仅需要控制第一离合体1230与第二离合体1130分离，此时天窗1000打开。在外部供电系统供电中断或人为控制中断断电时，第一离合体1230与第二离合体1130之间相互分离，此时窗体1100利用超越离合器进行锁闭。

在一些实施方式中，天窗1000还可以包括控制装置(未示出)与传感器(未示出)。控制装置与锁闭结构10、电机1242与离合控制机构1231 均电性连接，以使控制装置可以向锁闭结构10及电机1242发送控制指令，并控制锁闭结构10及电机1242以及离合控制机构1231执行对应的动作。同时，在一些实施方式中，控制装置还可以与控制中心的计算机通信连接，已实现对锁闭结构10及电机1242的远程控制。

控制装置用于选择性地控制第一锁件1210以及第二锁件1110连接或分离。控制装置还与驱动机构40并用于控制带动所述窗体1100旋转。锁闭结构10以及驱动机构40由外部的供电系统进行供能，在外部供电系统供电中断或人为控制中断断电时，第一锁件1210与第二锁件1110断电后失去磁性，两者分离，此时天窗1000在重力的作用下打开。同时，在需要关闭时，控制装置控制电机1242开始运动，带动窗体1100旋转至封闭外框1200的位置。

传感器用于检测所述窗体1100是否关闭，在本实施例中，传感器是一种微动开关，固定于外框1200边缘。当天窗1000关闭时，微动开关受到窗体1100和外框1200的挤压，进而实现对窗体1100的关闭状态的检测，并将检测结果向控制装置发送。控制装置接收检测结果后，控制第一锁件1210与第一锁件1210通电后连接，第一锁件1210与第二锁件1210 受控连接，达到锁闭窗户的作用。

在一些实施方式中，控制装置还可以包括时间继电器(未示出)，时间继电器可以与驱动机构40及电机1242采用电性连接。时间继电器可以使电机1242在预设时间段内执行对应动作，时间继电器的预设时间长度可以略大于天窗1000关闭所需时间。这样，在传感器失灵的情况下，时间继电器依然可以在预设时间之后，控制电机1242停止动作，避免了电机1242由于锁闭后继续执行对应动作，造成对电机1242、离合器30等结构和天窗1000中电路元件的损害。

另外，在本实施方式中，还可以将控制装置与监控系统连接，并将天窗1000的状态信息上传至监控平台。用户可以在上层监控平台可以实时了解到天窗1000的工作状态。

请参阅图3，本实施例还提供一种机柜2000，包括框架2100以及一个或多个的天窗1000，框架2100围成容置空间2200，在容置空间2200 内可以设置一个或多个数据模块，数据模块是指机柜2000中用于进行数据存储或处理的装置，其可以包括处理器、存储器或者其他的各类元件，在此不再赘述，天窗1000设置于机柜2000的顶部，且当天窗1000的数量多于一个时，多个天窗1000可以相邻设置或者间隔设置，在此不做限定。其中天窗1000的外框1200安装于框架2100，天窗1000的结构可以参阅前述内容，在此不做限定。

本实施例提供的天窗1000的工作原理是：

在常规工作状态下，天窗1000的窗体1100处于关闭状态，当遇有火情等情况时，外部供电系统可能发生断电，此时，第一锁件1210与第二锁件1110由于断电失去连接力，窗体1100在重力的作用下绕转轴1300 转动，同时第一离合体1230与第二离合体1130相互分离，窗体1100打开。机柜2000可以在第一时间引入消防气体，或者向外散热，进而降低火情带来的损伤，保证机柜2000中的数据模块的数据安全。

在排出险情之后，由上层监控系统向控制装置发出信号，控制装置首先控制电机1242，电机1242通过减速器1241带动第二离合体1130旋转。第二离合体1130此时与第一离合体1230相互结合，第一离合体1230带动窗体1100旋转并封闭外框1200。此时传感器检测到窗体1100关闭，向控制装置发送检测结果，控制装置接收检测结果后，控制电机1242，停止电机1242的运动，同时第一锁件1210与第二锁件1110通电并连接，实现窗体1100的锁闭。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种天窗，其特征在于，包括：

外框；

窗体，所述窗体通过转轴转动设置于所述外框，所述窗体的重心位于所述转轴的一侧；

离合器，所述离合器包括第一离合体和第二离合体，所述第一离合体和所述第二离合体选择性的分离或连接，所述第二离合体连接所述窗体；以及

驱动机构，所述驱动机构固定连接于所述外框，所述驱动机构传动连接所述第一离合体，并用于在所述第一离合体和所述第二离合体连接时，驱动所述窗体转动。

2.根据权利要求1所述的天窗，其特征在于，所述驱动机构为电机，所述电机的输出轴传动连接所述第一离合体。

3.根据权利要求1所述的天窗，其特征在于，所述离合器还包括离合控制机构，所述离合控制机构用于驱动所述第一离合体，以使所述第一离合体和所述第二离合体选择性的分离或连接。

4.根据权利要求3所述一种天窗，其特征在于，所述离合控制机构选自机械离合盘、电磁离合盘和液压离合盘中的任一种。

5.根据权利要求1所述的天窗，其特征在于，所述天窗还包括减速器，所述减速器设置于所述驱动机构以及所述第一离合体之间。

6.根据权利要求3所述的天窗，其特征在于，所述天窗还包括锁闭机构，所述锁闭机构包括彼此磁性配合的第一锁件和第二锁件，所述第一锁件设置于所述外框，所述第二锁件设置于所述窗体，当所述驱动机构通过离合器驱动所述窗体封闭所述外框时，所述第一锁件与所述第二锁件磁性连接。

7.根据权利要求6所述的天窗，其特征在于，所述天窗还包括控制装置，所述控制装置与所述锁闭机构电性连接，以选择性的控制所述第一锁件以及所述第二锁件连接或分离，所述控制装置还与所述离合控制机构电性连接，以控制离合控制机构分离或结合所述第一离合体及所述第二离合体。

8.根据权利要求7所述的天窗，其特征在于，所述控制装置与所述驱动机构电性连接，以控制所述驱动机构驱动所述窗体转动。

9.根据权利要求8所述的天窗，其特征在于，所述天窗还包括有传感器，所述传感器用于检测所述窗体是否关闭，所述传感器与所述控制装置电性连接，当所述传感器检测到所述天窗关闭时，所述控制装置控制驱动机构停止运动。

10.一种机柜，其特征在于，包括：

框架，所述框架围成容置空间；

数据模块，所述数据模块设置于所述容置空间内；以及

一个或多个如权利要求1-9任一项所述的天窗，所述天窗设置于所述框架的顶部。

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