CN220773542U - 除湿降温机箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种除湿降温机箱，包括主箱体，主箱体左侧连接有气调箱，主箱体右侧安装有抽风扇；气调箱内设有制冷系统；主箱体侧壁内设有沿主箱体侧壁延伸的通风腔，箱盖内侧的主箱体内设有导风管，导风管连接其左右两侧的通风腔；主箱体左侧壁处的通风腔内通过第一隔板分隔为进风部分和出风部分；气调箱内安装有与进风部位相通的进风口，蒸发器与进风口相接并作为进风口的进风通路；气调箱与环境空气相通；通风腔的出风部分与主箱体的内腔通过连通口相通。空气在进入主箱体的内腔前，经历了降温析出冷凝水、被吸湿以及升温的过程，温度一降一升之间，同时实现带走主机箱内的热量以及避免流经主机箱的内腔的气流湿度过高两个技术目标。

Description

除湿降温机箱

技术领域

本实用新型涉及计算机机箱，尤其是防潮机箱。

背景技术

在高湿度的环境中，如潮湿的地区、季节性潮湿的地区、高湿度环境的工业环境（如食品加工车间、纺织工厂、某些化学工厂、植物温室以及汽车制造中的喷漆和防腐处理环节）中，计算机机箱中的电子元件容易受到湿气的影响，出现死机甚至电路损坏的问题。除湿防潮机箱可以降低环境湿气对计算机机箱内部的影响，得到日益广泛的应用。

计算机机箱内的电子元件在工作时会产生热量，因而机箱普遍设有风扇或水冷散热装置，通过通风或水流带走机箱内的热量。

现有的除湿防潮机箱多采用除湿剂吸湿，经常需要更换或者再生除湿剂，使用较为麻烦，而且对于降低机箱内的温度并无帮助。

现有的压缩式制冷系统包通过制冷剂管路循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置（如毛细管或膨胀阀）和蒸发器，蒸发器在工作中处于低温状态，冷凝器在工作中处于高温状态，家用空调和冰箱普遍应用了压缩式制冷系统。

如果利用压缩式制冷系统中蒸发器的低温降低机箱的进气温度，则虽然低温可以使高湿空气中的水分冷凝出来，但冷凝出水的空气湿度却处于饱和状态，如此高的相对湿度的空气显然不适合进入计算机机箱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种除湿降温机箱，利用小型压缩式制冷系统，既降低机箱的进气温度，也防止进气湿度过高危害箱体内的电子元件，为高湿度环境中计算机的正常运行提供良好条件。

为实现上述目的，本实用新型的除湿降温机箱，包括主箱体，主箱体的内腔用于安装电子元件，主箱体左侧连接有气调箱，主箱体右侧安装有用于将主箱体中空气抽出的抽风扇；

气调箱内设有制冷系统，制冷系统包括通过制冷剂管路循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；

主箱体的后侧面卡接有箱盖，主箱体侧壁内设有沿主箱体侧壁延伸的通风腔，箱盖内侧的主箱体内设有导风管，导风管连接其左右两侧的通风腔；

主箱体左侧壁处的通风腔内设有隔断通风腔的第一隔板，第一隔板将通主箱体左侧壁处的通风腔分隔为进风部分和出风部分；

气调箱内安装有与进风部位的通风腔相通的进风口，蒸发器与进风口相接并作为进风口的进风通路；气调箱与环境空气相通；

通风腔的出风部分与主箱体的内腔通过连通口相通。

所述进风口内嵌设有吸湿环，吸湿环内填充有吸湿材料层。

所述吸湿材料层包括有吸湿纤维层和活性炭层。

所述进风口、吸湿环以及蒸发器形成一组降温吸湿结构，降温吸湿结构并排设有两套；两个蒸发器在制冷系统中为并联结构，两个蒸发器分别串联有一个制冷用电磁阀；制冷用电磁阀连接有控制器，控制器连接所述压缩机并连接有显示屏；控制器和显示屏均外露于气调箱的箱壁。

吸湿材料层内部埋设有由不锈钢制成的传热孔板；

所述冷凝器或所述压缩机连接有热管管束，热管管束中的部分热管连接一套降温吸湿结构中的传热孔板，这部分热管为第一套管束；

其余管束连接另一套降温吸湿结构中的传热孔板，这部分热管为第二套管束；

气调箱内设有第二隔板，第二隔板将气调箱分隔为高温腔和低温腔，高温腔和低温腔分别与环境空气相通，制冷系统的压缩机和冷凝器设置于高温腔内，降温吸湿结构以及节流装置设置于低温腔内。

本实用新型具有如下的优点：

在本实用新型的工作过程中，空气在进入主箱体的内腔前，经历了降温析出冷凝水和升温的过程，气流温度上升与吸收主箱体内的热量是同一过程，温度一降一升之间，既析出了空气中的部分水分，又吸收了主箱体内腔中的热量，既为主箱体降温，又避免进入主箱体内腔中的空气因温度过低而湿度过高，同时实现带走主机箱内的热量以及避免流经主机箱的内腔的气流湿度过高两个技术目标，为高湿度环境中计算机的正常运行提供良好条件。

空气进入进风口时处于刚被蒸发器冷却降温的低温高湿状态，此时通过吸湿材料层更容易被吸湿材料吸收气流中的水分，使得后续气流在通风腔中升温后具有更低的相对湿度，更有效地防止湿度过高给机箱内的电子元件带来危害。

同时采用吸湿纤维和活性炭吸附气流中的水分，具有较好的吸湿效果。

气流在通风腔中流动时，同一个过程具有双向的技术效果。第一个技术效果是气流温度升高而湿度显著降低，避免后续进入机箱的气流较为湿润；第二个技术效果是降低了机箱内部的温度，有利于机箱控温。一个过程双向效果，不需要为实现每一个单向效果提供一次能量，设计十分巧妙。

两套降温吸湿结构择一使用，可以在正常使用一套完成降温除湿功能的同时，给另一套中的吸湿材料层以晾干的时间，两套降温吸湿结构交替使用，可以避免持续使用同一套降温吸湿结构带来的吸湿材料层饱和失效（吸湿量达到最大、无法继续吸湿）的问题。

第一套管束和第二套管束上分别设有用于控制热管通断的第三电磁阀；各第三电磁阀分别连接电控装置；

冷凝器和压缩机都是压缩式制冷系统工作时的高温部件。热管用于将压缩式制冷系统工作时产生的高温传导至传热孔板，从而对吸湿材料层进行加热再生（加快吸湿材料层中的水分蒸发）。这部分热量本来是制冷时产生的废热（如同夏季的空调室外机的热量），无须额外消耗电能，从而对吸湿材料层实现绿色再生功能。

第二隔板的设置，避免工作中压缩机和冷凝器的高温影响到蒸发器处的空气，避免因此降低制冷效率。

附图说明

图1是本实用新型的水平截面结构示意图。图1中的虚线所示结构表示该结构位于此处但可以不与其他结构处于同一水平面上（就是水平截面可以未通过虚线所示结构，当然也可以通过相应结构并用实线表达）。

图2是吸湿环连接热管管束的截面图；图2中箭头所示方向为气流通过吸湿环的方向。

图3是吸湿环的左视图。

图4是本实用新型中制冷系统的结构原理图；图4中的箭头所示方向代表制冷剂的流向。

图5是本实用新型的电控结构示意图。

具体实施方式

本实用新型中的左、右等方向为各结构的相对方向，并不代表绝对方向。

如图1至图5所示，本实用新型的除湿降温机箱包括主箱体1，主箱体1的内腔2用于安装电子元件（如主板，CPU等），主箱体1左侧连接有气调箱3，主箱体1右侧安装有用于将主箱体1的内腔2中的空气抽入环境中的抽风扇4；

气调箱3内设有制冷系统，制冷系统包括通过制冷剂管路循环连通的压缩机5（采用微型压缩机）、冷凝器6、节流装置7（如毛细管或膨胀阀）和蒸发器8；

主箱体1的后侧面卡接有箱盖9（卡接处设有密封条形成密封卡接；密封卡接为常规技术，图未示箱盖9与主箱体1的卡接结构），主箱体1侧壁内设有沿主箱体1侧壁延伸的通风腔10，箱盖9内侧的主箱体1内设有导风管29，导风管29连接其左右两侧的通风腔10；

主箱体1左侧壁处的通风腔10内设有隔断通风腔10的第一隔板11，第一隔板11将通主箱体1左侧壁处的通风腔10分隔为进风部分12和出风部分13；

气调箱3内安装有与进风部位的通风腔10相通的进风口14，蒸发器8与进风口14相接并作为进风口14的进风通路，从而使由气调箱3进入进风口14的空气都经过蒸发器8冷却；气调箱3与环境空气相通；通风腔10的出风部分13与主箱体1的内腔2通过连通口15相通。

在本实用新型的工作过程中，空气在进入主箱体1的内腔2前，经历了降温析出冷凝水和升温的过程，气流温度上升与吸收主箱体1内的热量是同一过程，温度一降一升之间，既析出了空气中的部分水分，又吸收了主箱体1的内腔2中的热量，既为主箱体1降温，又避免进入主箱体1的内腔2中的空气因温度过低而湿度过高，同时实现带走主机箱内的热量以及避免流经主机箱的内腔2的气流湿度过高两个技术目标，为高湿度环境中计算机的正常运行提供良好条件。

所述进风口14内嵌设有吸湿环16，吸湿环16内填充有吸湿材料层。空气进入进风口14时处于刚被蒸发器8冷却降温的低温高湿状态，此时通过吸湿材料层更容易被吸湿材料吸收气流中的水分，使得后续气流在通风腔10中升温后具有更低的相对湿度，更有效地防止湿度过高给机箱内的电子元件带来危害。

所述吸湿材料层包括有吸湿纤维层17（采用高吸湿纤维如聚酰胺纤维或聚脂纤维）和活性炭层18。同时采用吸湿纤维和活性炭吸附气流中的水分，具有较好的吸湿效果。

所述进风口14、吸湿环16以及蒸发器8形成一组降温吸湿结构，降温吸湿结构并排设有两套；两个蒸发器8在制冷系统中为并联结构，两个蒸发器8分别串联有一个制冷用电磁阀19；制冷用电磁阀19连接有控制器，控制器20连接所述压缩机5并连接有显示屏21；控制器20和显示屏21均外露于气调箱3的箱壁，从而便于观察和操控；控制器20可以是集成电路，也可以是单片机。控制器20和显示屏21优选设置于气调箱3顶壁，方便观察和操作。

两套降温吸湿结构择一使用，可以在正常使用一套完成降温除湿功能的同时，给另一套中的吸湿材料层以晾干的时间，两套降温吸湿结构交替使用，可以避免持续使用同一套降温吸湿结构带来的吸湿材料层饱和失效（吸湿量达到最大、无法继续吸湿）的问题。

吸湿材料层内部埋设有由不锈钢制成的传热孔板22；所述冷凝器6或所述压缩机5连接有热管管束，热管管束中的部分热管连接一套降温吸湿结构中的传热孔板22，这部分热管为第一套管束23；

其余管束连接另一套降温吸湿结构中的传热孔板22，这部分热管为第二套管束24；

第一套管束23和第二套管束24上分别设有用于控制热管通断的第三电磁阀25；各第三电磁阀25分别连接电控装置；

具体的，热管包括管壳，管壳一端为蒸发端另一端为冷凝端，蒸发端和冷凝端之间具有毛细管通路，第三电磁阀25位于毛细管通路结构上并用于控制热管的毛细管通路的通断状态。

冷凝器6和压缩机5都是压缩式制冷系统工作时的高温部件。热管用于将压缩式制冷系统工作时产生的高温传导至传热孔板22，从而对吸湿材料层进行加热再生（加快吸湿材料层中的水分蒸发）。这部分热量本来是制冷时产生的废热（如同夏季的空调室外机的热量），无须额外消耗电能，从而对吸湿材料层实现绿色再生功能。

处于关闭处于工作状态的蒸发器8（对应的制冷用电磁阀19处于打开状态）所在的降温吸湿结构对应的第三电磁阀25应当关闭，避免降温后的气流被加热，进而避免低温气流吸收主机箱内的热量的能力被降低。

气调箱3内设有第二隔板26，第二隔板26将气调箱3的内部空间分隔为高温腔27和低温腔28，高温腔27和低温腔28分别与环境空气相通，制冷系统的压缩5机和冷凝器6设置于高温腔27内，降温吸湿结构以及节流装置7设置于低温腔28内。

第二隔板26的设置，避免工作中压缩机和冷凝器的高温影响到蒸发器处的空气，避免因此降低制冷效率（原理类似冰箱的箱板隔开了冰箱的冷凝器和蒸发器）。

工作时，抽风扇4产生负压，使得环境空气进入气调箱3，经蒸发器8冷却后进入通风腔10，湿度较高的环境空气经冷却后产生冷却水，形成饱和状态；饱和状态的空气通过进风口14处的吸湿材料层进入通风腔10，沿主箱体1侧壁及导风管29运行一周后，由通风腔10的进风部分12通过连通口15进入主箱体1内的内腔2，在此过程中，在蒸发器8处发生的冷凝现象使气流失去一部分水分，在进风口14处吸湿材料层又吸收气流中的一部分水分。在蒸发器8下方优选设置接水盘，接水盘通过导水管将冷凝水导出气调箱3并通入接水容器或排水设施中。接水盘和导水管是常规技术，在空调和冰箱中多有使用，为避免图面零乱而未示出。

失去一部分水分后的气流在通风腔10中流动时吸收主箱体1内由主箱体1侧壁传导过来的热量从而温度上升（气流温度上升与吸收主箱体1内的热量是同一过程）。一定幅度升温后的空气的相对湿度继续降低，避免进入主箱体1的内腔2中的空气湿度过高。气流在主箱体1的内腔2内由左向右通过，最后由抽风扇4排出机箱。

气流在通风腔10中流动时，同一个过程具有双向的技术效果。第一个技术效果是气流温度升高而湿度显著降低，避免后续进入机箱的气流较为湿润；第二个技术效果是降低了机箱内部的温度，有利于机箱控温。一个过程双向效果，不需要为实现每一个单向效果提供一次能量，设计十分巧妙。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.除湿降温机箱，包括主箱体，主箱体的内腔用于安装电子元件，其特征在于：主箱体左侧连接有气调箱，主箱体右侧安装有用于将主箱体中空气抽出的抽风扇；

气调箱内设有制冷系统，制冷系统包括通过制冷剂管路循环连通的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；

主箱体的后侧面卡接有箱盖，主箱体侧壁内设有沿主箱体侧壁延伸的通风腔，箱盖内侧的主箱体内设有导风管，导风管连接其左右两侧的通风腔；

主箱体左侧壁处的通风腔内设有隔断通风腔的第一隔板，第一隔板将通主箱体左侧壁处的通风腔分隔为进风部分和出风部分；

气调箱内安装有与进风部位的通风腔相通的进风口，蒸发器与进风口相接并作为进风口的进风通路；气调箱与环境空气相通；

通风腔的出风部分与主箱体的内腔通过连通口相通。

2.根据权利要求1所述的除湿降温机箱，其特征在于：所述进风口内嵌设有吸湿环，吸湿环内填充有吸湿材料层。

3.根据权利要求2所述的除湿降温机箱，其特征在于：所述吸湿材料层包括有吸湿纤维层和活性炭层。

4.根据权利要求2或3所述的除湿降温机箱，其特征在于：所述进风口、吸湿环以及蒸发器形成一组降温吸湿结构，降温吸湿结构并排设有两套；两个蒸发器在制冷系统中为并联结构，两个蒸发器分别串联有一个制冷用电磁阀；制冷用电磁阀连接有控制器，控制器连接所述压缩机并连接有显示屏；控制器和显示屏均外露于气调箱的箱壁。

5.根据权利要求4所述的除湿降温机箱，其特征在于：吸湿材料层内部埋设有由不锈钢制成的传热孔板；

所述冷凝器或所述压缩机连接有热管管束，热管管束中的部分热管连接一套降温吸湿结构中的传热孔板，这部分热管为第一套管束；

其余管束连接另一套降温吸湿结构中的传热孔板，这部分热管为第二套管束。

6.根据权利要求2或3所述的除湿降温机箱，其特征在于：气调箱内设有第二隔板，第二隔板将气调箱分隔为高温腔和低温腔，高温腔和低温腔分别与环境空气相通，制冷系统的压缩机和冷凝器设置于高温腔内，降温吸湿结构以及节流装置设置于低温腔内。