CN220965364U - 用于机柜的风冷装置及机柜 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了一种用于机柜的风冷装置及机柜。该风冷装置包括：第一风道，包括：第一进风口，被布置为与机柜的进风孔连通；以及第一出风口，被布置为靠近设备，以在机柜的第一风扇的作用下将机柜外的气流导向机柜的设备；第二风道，包括：第二进风口，被布置为靠近设备；第二出风口，被布置为与机柜的出风孔连通；以及第二风扇，被布置在第二进风口或第二出风口附近，并且适于将设备附近的气流经由第二进风口和第二出风口而导出机柜；以及风罩，布置在机柜的外侧以与机柜形成隔离空间，包括多个气流窗口以及被布置在气流窗口上的栅格。由此，可以保证机柜防尘防水要求的同时提高机柜散热性能。

Description

用于机柜的风冷装置及机柜

技术领域

本公开的示例实施例总体涉及电气设备领域，特别地涉及用于机柜的风冷装置及机柜。

背景技术

机柜是用于容纳电气或电子设备的独立式或自支撑的载体。机柜内的电子或电子设备(例如变频器)会产生热量，因此需要通过建立气流路径以风冷的形式对机柜内部进行散热。

同时，根据设计需要，机柜还需要具有不同的防尘防水的等级要求，这也对机柜内部的风冷散热提出了更高的要求。

实用新型内容

在本公开的第一方面，提供了一种用于机柜的风冷装置。该风冷装置包括：第一风道，布置在机柜内，并且包括：第一进风口，被布置为与机柜的进风孔连通；以及第一出风口，被布置为靠近设备，以在机柜的第一风扇的作用下将机柜外的气流导向机柜的设备；第二风道，布置在机柜内，并且包括：第二进风口，被布置为靠近设备；第二出风口，被布置为与机柜的出风孔连通；以及第二风扇，被布置在第二进风口或第二出风口的附近，并且适于将设备附近的气流经由第二进风口和第二出风口而导出机柜；以及风罩，布置在机柜的外侧以与机柜形成隔离空间，风罩适于至少遮盖进风孔和出风孔并且包括多个气流窗口以及被布置在气流窗口中的至少一部分窗口上的栅格。

在一些实施例中，多个气流窗口包括：至少一个出风窗口，被布置为与出风孔至少部分地对齐，并适于将气流导出风罩；以及多个进风窗口；被布置为与进风孔至少部分地对齐，并适于允许气流进入风罩。

在一些实施例中，进风窗口数目大于出风窗口数目。

在一些实施例中，风罩包括：面板，用于布置多个气流窗口和栅格；以及沿风罩的高度方向延伸的一对纵向侧壁以及沿风罩的宽度方向延伸的顶壁和底壁，一对纵向侧壁、顶壁和底壁分别耦合至机柜，以与面板共同限定隔离空间。

在一些实施例中，风冷装置还包括：分隔件，耦合在风罩内，并适于将风罩中的隔离空间分隔成进风区以及出风区，其中，多个进风窗口布置在进风区，至少一个出风窗口布置在进风区。

在一些实施例中，出风区和进风区沿高度方向布置，并且出风区位于进风区的上方。

在一些实施例中，分隔件沿宽度方向的中部相对于宽度方向的两端沿高度方向向上凸起。

在一些实施例中，风冷装置还包括一对引水槽，分别耦合至一对纵向侧壁上并位于分隔件和底壁之间，并且其中引水槽在高度方向上与分隔件的端部与纵向侧壁之间形成的间隙对齐。

在一些实施例中，风冷装置还包括引流板，布置在风罩内，并位于多个进风窗口下方，耦合至引水槽并适于将引水槽流出的水排至风罩外。

在一些实施例中，顶壁被布置为沿远离机柜的方向倾斜向下延伸。

在一些实施例中，风罩还包括：多个导水部，分别布置在气流窗口的上边沿的外侧，并且导水部远离气流窗口的一侧倾斜向下布置。

通过在柜本体内设置第一风道和第二风道，气流可以依次通过第一风道、设备、第二风道并导出柜本体，柜本体内散热风道的布局更加流畅。此外，通过在柜本体外侧加设风罩，并在风罩的气流窗口上耦合有用于提高风罩防尘性能的栅格，一方面使气流在进入柜本体前，需要先经过风罩上栅格的过滤，进而也改善了柜本体的防尘性能。另一方面，风罩扣设在柜本体的进风孔和出风孔处，也使得水不易侵入机柜，改善了机柜的防水性能提高了机柜内电气设备运行的稳定性。

在本公开的第二方面，提供了一种机柜。该机柜包括：柜本体，适于容纳设备；以及根据本公开的第一方面提供的风冷装置。

应当理解，本内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本公开实施例的机柜的内部结构示意图；

图2示出了根据本公开实施例的机柜的分解图；

图3示出了根据本公开实施例的第一风道、第二风道与设备连接关系示意图；

图4示出了根据本公开实施例的机柜内气流流向的示意图；

图5示出了根据本公开实施例的风罩以及分隔件的结构示意图；以及

图6示出了根据本公开实施例的图5中细节A处的放大图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中示出了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

需要注意的是，本文中所提供的任何节/子节的标题并不是限制性的。本文通篇描述了各种实施例，并且任何类型的实施例都可以包括在任何节/子节下。此外，在任一节/子节中描述的实施例可以以任何方式与同一节/子节和/或不同节/子节中描述的任何其他实施例相结合。

在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“一些实施例”应当理解为“至少一些实施例”。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

在本公开的实施例的描述中，术语“高度方向H”是指沿重力方向或与重力方向相反的方向。术语“上”是指在“高度方向H”中与重力方向相反的方向，术语“下”是指“高度方向H”中与重力方向相同的方向。术语“宽度方向W”是指与重力方向垂直的水平方向。

如前文所简要提及的，机柜内的电气设备(或电子设备)工作时会产生热量，从而使机柜内温度升高。机柜作为电气设备的载体，根据设计要求需要对电气设备提供诸如防尘防水等保护措施。例如对于低压变频柜，设计要求机柜能够对内部的诸如变频器等设备提供IP55等级的防尘防水保护。即，对于防尘要求而言，需要完全防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘侵入，但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作。对于防水性能而言，至少能够防持续至少3分钟的低压喷水的防水保护，以保证低压变频柜的稳定工作。

在一些现有技术中，常使用风冷等手段对机柜内的电气设备进行散热。然而在使用风冷散热的过程中，气流流经机柜内部，从而容易影响机柜的防尘防水性能。

根据本公开实施例提出了一种用于机柜的风冷装置及机柜，以解决或至少部分地解决传统方案中所存在的上述问题和其他潜在问题。根据本公开的各种实施例，通过在柜本体内设置第一风道和第二风道，气流可以依次通过第一风道、设备、第二风道并导出柜本体，柜本体内散热风道的布局更加流畅。此外，通过在柜本体外侧加设风罩，并在风罩的气流窗口上耦合有用于提高风罩防尘性能的栅格，一方面使气流在进入柜本体前，需要先经过风罩上栅格的过滤，进而也改善了柜本体的防尘性能。另一方面，风罩扣设在柜本体的进风孔和出风孔处，也使得水不易侵入机柜，改善了机柜的防水性能提高了机柜内电气设备运行的稳定性。

图1示出了根据本公开实施例的机柜的内部结构示意图，图2示出了根据本公开实施例的机柜的分解图。如图1和图2所示，根据本公开实施例提供的用于柜本体8的风冷装置总体上包括布置在柜本体8内的第一风道1和第二风道2以及布置在柜本体8外侧的风罩3。柜本体8上在设置风罩3的一侧还开设有进风孔81和出风孔82，空气通过风罩3进入进风孔81并经由第一风道1流动至设备7处与设备7进行热交换，热交换后的空气依次通过第二风道2、出风孔82和风罩3导出至外界。

图3示出了根据本公开实施例的第一风道1、第二风道2与设备7连接关系示意图，图4示出了根据本公开实施例的机柜内气流流向的示意图。如图3和图4所示，第一风道1整体为筒状结构或盒状结构，并且包括第一进风口11和第一出风口12。第一进风口11和第一出风口12连通，从而气体可以从第一进风口11进入第一风道1并从第一出风口12流出。

第一进风口11耦合在柜本体8侧壁上并且第一进风口11与柜本体8的进风孔81至少部分地对齐，以便柜本体8外侧的气体通过进风孔81进入第一风道1。第一出风口12朝向柜本体8内的设备7布置。在一些实施例中，设备7中内置有散热风扇(下文中也称为第一风扇71)，第一出风口12也可以耦合在第一风扇71的进风端，使得柜本体8外的冷空气可以在第一风扇71吸力的作用下进入第一风道1并流向设备7。

在一些实施例中，第一进风口11和第一出风口12分别位于第一风道1的不同的壁上。具体而言，布置第一进风口11的壁和布置第一出风口12的壁可以保持有预定的夹角。例如，第一进风口11所在的壁和第一出风口12所在的壁可以是相互垂直的，从而气流的流向受到第一风道1的导向作用而改变。在另一些实施例中，第一进风口11所在的壁与第一出风口12所在的壁也可以是平行的或是保持有任意适当的角度。

在一些实施例中，第一风道1可以通过螺栓螺母等紧固件固定在柜本体8的侧壁上。在另一些实施例中，第一风道1也可以通过粘接、焊接的方式耦合在柜本体8上。在一些实施例中，第一出风口12可以接触在设备7上(例如第一出风口12的边沿抵接在第一风扇71的外壳上)。在另一些实施例中，第一出风口12也可以靠近设备7，并与设备7保持预定的距离(例如5mm、1cm等)。

如图3和图4所示，第二风道2布置在设备7背离第一风道1的一端，并适于将设备7附近的热空气导出至柜本体8外侧。第二风道2被布置为与第一风道1类似的筒状结构或盒状结构，并且包括第二进风口21和第二出风口22以及布置在第二风道2内的第二风扇23。第二进风口21靠近或接触在设备7背离第一风道1的一侧，第二出风口22至少部分地与柜本体8上的出风孔82连通。第二风扇23适于加速第二风道2内的空气由第二进风口21向第二出风口22的流动，从而利于设备7附近的热空气通过第二进风口21进入第二风道2，并从第二出风口22导出至柜本体8外侧。

在一些实施例中，第二风扇23可以布置在第二出风口22或第二进风口21附近。在一些其他的实施例中，第二风扇23也可以布置在第二进风口21和第二出风口22之间的任意适当的位置。

在一些实施例中，第二出风口22的边沿与柜本体8的侧壁(也即，出风孔82的边沿)可以通过螺栓螺母等紧固件的方式固定连接，在另一些实施例中，第二出风口22还可以以其他适当的方式固定连接在柜本体8的侧壁上。第二出风口22耦合在柜本体8侧壁的方式与第一进风口11耦合在柜本体8侧壁的方式类似，在此不再赘述。

在一些实施例中，第二进风口21可以抵紧在设备7上，在另一些实施例中第二进风口21也可以与设备7隔开预定的距离。在一些实施例中，第二进风口21所在的壁与第二出风口22所在的壁可以留有预定的夹角，从第二进风口21进入第二风道2的气流在第二风道2的导向作用下气体流向发生偏转，并从第二出风口22排出。在另一些实施例中第二进风口21所在的壁与第二出风口22所在的壁也可以是平行的或是保持有其他适当的角度。

在一些实施例中，进风孔81和出风孔82布置在柜本体8同一侧的侧壁上。风罩3耦合在柜本体8上开设有进风孔81和出风孔82的侧壁上，并且包括面板31、耦合在面板31上并沿高度方向H延伸的一对纵向侧壁32以及沿风罩3的宽度方向W延伸的顶壁33和底壁34。一对纵向侧壁32、顶壁33以及底壁34与面板31耦合后或者与面板31一体成型后，使得风罩3的一侧具有开口。风罩3的开口一侧朝向柜本体8的侧壁，并能够被固定在柜本体8的侧壁上，进而通过风罩3以及风罩3所耦合的柜本体8的侧壁而共同限定出位于风罩3内侧的隔离空间。

图5示出了根据本公开实施例的风罩3的结构示意图，参考图5并结合图1和图2，风罩3的面板31上还贯穿地开设有多个气流窗口，以供空气进出。多个气流窗口包括靠近柜本体8的进风孔81布置的多个进风窗口36以及靠近柜本体8的出风孔82布置的至少一个出风窗口35。

进风窗口36至少部分地与柜本体8的进风孔81对齐、排风窗口至少部分地与排风孔对齐，方便了冷空气(即，从外界进入风罩3并进入柜本体8内部的空气)与热空气(与设备7热交换后并经过第二风道2吹向风罩3，并排出至风罩3外侧的空气)在风罩3内的流动，从而提高了风冷装置对机柜内设备7的散热性能。

在一些实施例中，柜本体8进风孔81和出风孔82是沿高度方向H布置，并且进风孔81位于出风孔82的下方(相应地，第一风道1位于设备7的下方，第二风道2位于设备7的上方)。与之对应地，柜本体8上多个进风窗口36位于至少一个出风窗口35的下方。

当然，以上对于柜本体8的进风孔81以及柜本体8的出风孔82的位置的说明这是示意性的，并不限定本公开实施例的保护范围，事实上，根据具体柜本体8的布设需要，柜本体8的进风孔81以及出风孔82可以以任意的形式布设在柜本体8上。相应地，柜本体8内第一风道1和第二风道2的位置也可以适应性地做出调整，在此不再赘述。

风罩3还包括栅格37，栅格37设置在至少部分气流窗口中，以提高风罩3的防尘性能，例如栅格37可以设置在风罩3的进风窗口36上，从而为进风窗口36提供防尘隔离。当然，在另一些实施例中，替代地或附加地，栅格37也可以设置在风罩3的出风窗口35上，并为出风窗口35提供防尘隔离，进一步提高了风罩3的防尘性能。

在一些实施例中，进风窗口36的数目大于出风窗口35的数目，例如进风窗口36可以设置有两个，对应的出风窗口35可以设置有一个。进风窗口36的数目大于出风窗口35，可以保证有充足的冷空气被吸入进柜本体8内，从而提高了风冷装置对设备7的冷却性能。另外针对于只有进风窗口36设置有栅格37的情况，出风窗口35数目的增加，也可以有利于平衡由于进风窗口36上耦合栅格37而导致的进风窗口36能通过的气流流量降低的降低。

在一些实施例中，风罩3与柜本体8通过螺栓螺母或铆接等紧固件而相互耦合。例如，在一对纵向侧壁32、顶壁33以及底壁34的至少一部分的邻近柜本体8的边缘可以具有弯折边，从而可以通过弯折边与柜本体8的侧壁耦合而将风罩3固定在侧壁上。在另一些实施例中，风罩3与柜本体8可以通过焊接、粘接或卡接等形式相互耦合。

在一些实施例中，风罩3还包括多个导水部38，导水部38被布置在面板31背离柜本体8的一侧，并且多个导水部38一侧分别耦合在多个气流窗口的上边沿。导水部38远离气流窗口的一侧以远离面板31的方向向下倾斜设置。在一些实施例中，风罩3的顶壁33被布置为沿远离柜本体8的方向倾斜向下设置。以此方式，水滴可以在顶壁33以及导水部38的导向作用下远离气流窗口的滴落在风罩3外侧，提高了风罩3的防水性能。

图6示出了根据本公开实施例的图5中细节A处的放大图。如图5和图6所示，在一些实施例中，风罩3上还耦合有分隔件4。分隔件4布置在风罩3与柜本体8所限定出的隔离空间内，并沿宽度方向W延伸。分隔件4适于将隔离空间分隔成进风区和出风区。多个进风窗口36布置在进风区内，并且柜本体8上的进风孔81也位于进风区，从而外界空气可以通过进风窗口36进入进风区并进一步通过进风孔81后进入第一风道1。

至少一个出风窗口35布置在出风区，从而柜本体8内的空气可以通过第二风道2、出风孔82进入风罩3内，并进一步地通过出风窗口35排出风罩3。分隔件4将风罩3内的隔离空间按照进风和排风的功能进行分隔，从而优化了空气流通的效率减少了风罩3内热空气回流至进风孔81的情况，提高了散热效率。

在一些实施例中，分隔件4沿宽度方向W的中部相对于宽度方向W的两端沿高度方向H向上凸起，使得分隔件4整体大致呈倒置的“V”型。分隔件4沿宽度方向W的两端分别与对应的纵向侧壁32之间留出预定的间隙。在这种情况下，出风区的冷凝水滴落在分隔件4上，并通过分隔件4上表面的斜面导向至宽度方向W两端，并从分隔件4延伸方向的两端与纵向侧壁32的间隙流下。

在一些实施例中，风罩3内还布置有一对引水槽5，一对引水槽5位于分隔件4的下方，并沿高度方向H延伸。一对引水槽5分别耦合在一对纵向侧壁32的内侧，并且引水槽5的开口侧朝向一对纵向侧壁32设置，使得引水槽5与对应的纵向侧壁32共同围成一导水通道。每个引水槽5沿高度方向H的上端抵接在分隔件4的边沿处，并且分隔件4与纵向侧壁32的间隙与导水通道对齐，滴落在分隔件4表面的冷凝水可以通过分隔件4倾斜的上表面的导向而流动至导水通道内。

返回参考图4，在一些实施例中，风罩3内还布置有引流板6，引流板6耦合在风罩3内，并沿宽度方向W延伸。引流板6位于多个进风窗口36下方，并被布置在引水槽5的下方。引流板6倾斜设置，从而从引水槽5中的冷凝水滴落在引流板6上，并通过引流板6的倾斜结构而被导向至风罩3外侧。

在一些实施例中，引流板6的下方还可以布置有集水盒。集水盒开口朝向引流板6设置，使得从引流板6上流下的冷凝水可以被收集在集水盒内。以此方式，能够使在风罩3的冷凝水被有效地导流和收集，从而有效地提高了风冷装置的以及机柜的防水性能。

以上已经描述了本公开的各实现，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所公开的各实现。在不偏离所说明的各实现的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实现的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文公开的各个实现方式。

Claims (12)

1.一种用于机柜的风冷装置，其特征在于，包括：

第一风道(1)，布置在所述机柜内，并且包括：

第一进风口(11)，被布置为与所述机柜的进风孔(81)连通；以及

第一出风口(12)，被布置为靠近所述机柜的设备(7)，以在所述机柜的第一风扇(71)的作用下将所述机柜外的气流导向所述设备(7)；

第二风道(2)，布置在所述机柜内，并且包括：

第二进风口(21)，被布置为靠近所述设备(7)；

第二出风口(22)，被布置为与所述机柜的出风孔(82)连通；以及

第二风扇(23)，被布置在所述第二进风口(21)或所述第二出风口(22)附近，并且适于将所述设备(7)附近的气流经由所述第二进风口(21)和所述第二出风口(22)而导出所述机柜；以及

风罩(3)，布置在所述机柜的外侧以与所述机柜形成隔离空间，所述风罩(3)适于至少遮盖所述进风孔(81)和所述出风孔(82)并且包括多个气流窗口以及被布置在所述气流窗口中的至少一部分窗口上的栅格(37)。

2.根据权利要求1所述的风冷装置，其特征在于，所述多个气流窗口包括：

至少一个出风窗口(35)，被布置为与所述出风孔(82)至少部分地对齐，并适于将气流导出所述风罩(3)；以及

多个进风窗口(36)；被布置为与所述进风孔(81)至少部分地对齐，并适于允许气流进入所述风罩(3)。

3.根据权利要求2所述的风冷装置，其特征在于，所述进风窗口(36)的数目大于所述出风窗口(35)的数目。

4.根据权利要求2或3所述的风冷装置，其特征在于，所述风罩(3)包括：

面板(31)，用于布置所述多个气流窗口和所述栅格(37)；以及

沿所述风罩(3)的高度方向(H)延伸的一对纵向侧壁(32)以及沿所述风罩(3)的宽度方向(W)延伸的顶壁(33)和底壁(34)，所述一对纵向侧壁(32)、所述顶壁(33)和所述底壁(34)分别耦合至所述机柜，以与所述面板(31)共同限定所述隔离空间。

5.根据权利要求4所述的风冷装置，其特征在于，还包括：分隔件(4)，耦合在所述风罩(3)内，并适于将所述风罩(3)中的所述隔离空间分隔成进风区以及出风区，

其中所述多个进风窗口(36)布置在所述进风区，所述至少一个出风窗口(35)布置在所述进风区。

6.根据权利要求5所述的风冷装置，其特征在于，所述出风区和所述进风区沿所述高度方向(H)布置，并且所述出风区位于所述进风区的上方。

7.根据权利要求6所述的风冷装置，其特征在于，所述分隔件(4)沿所述宽度方向(W)的中部相对于所述宽度方向(W)的两端沿所述高度方向(H)向上凸起。

8.根据权利要求7所述的风冷装置，其特征在于，还包括一对引水槽(5)，分别耦合至所述一对纵向侧壁(32)上并位于所述分隔件(4)和所述底壁(34)之间，并且

其中所述引水槽(5)在所述高度方向(H)上与所述分隔件(4)的端部与所述纵向侧壁(32)之间形成的间隙对齐。

9.根据权利要求8所述的风冷装置，其特征在于，还包括引流板(6)，布置在所述风罩(3)内，并位于所述多个进风窗口(36)下方，耦合至所述引水槽(5)并适于将所述引水槽(5)流出的水排至所述风罩(3)外。

10.根据权利要求4所述的风冷装置，其特征在于，所述顶壁(33)被布置为沿远离所述机柜的方向倾斜向下延伸。

11.根据权利要求1-3和5-10中任一项所述的风冷装置，其特征在于，所述风罩(3)还包括：

多个导水部(38)，分别布置在所述气流窗口的上边沿的外侧，并且所述导水部(38)远离所述气流窗口的一侧倾斜向下布置。

12.一种机柜，其特征在于，包括：

柜本体(8)，适于容纳设备(7)；以及

根据权利要求1至11中任一项所述的风冷装置。