TWI461145B - 熱交換機箱結構 - Google Patents

Description

熱交換機箱結構

本發明係關於一種熱交換機箱結構，特別是關於一種具備熱交換裝置的熱交換機箱結構。

目前熱交換機箱結構廣泛地運用於戶外的通訊基地台或者是電信電力設備等，請參照圖1，其為一種習知熱交換機箱結構示意圖。熱交換機箱結構1包括一本體11以及一熱交換裝置12，熱交換機箱結構1係用以承載一電子設備A。其中，本體11具有一容置空間111，電子設備A設置於容置空間111中，而熱交換裝置12係裝設於本體11的外表面112，以與本體11相連接。

由於熱交換機箱結構1之熱交換裝置12設置於本體11的外表面112上，由於熱交換裝置12係直接與外在環境接觸之關係，使得熱交換裝置12對於本體11內部電子設備A的散熱以及氣體循環成效不是如此顯著，同時也容易受到外在氣候及環境因素干擾，影響熱交換裝置12本身運作，進而可能導致電子設備A因散熱不良而過熱故障，另外此種設置方式除了大幅增加熱交換機箱結構1的空間體積外，亦增加製造成本與工時。

因此，如何提供一種能改善氣體循環功效，提升散熱效能，同時節省設置空間及生產成本的熱交換機箱結構，已成為重要課題之 一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種熱交換機箱結構，能有效改善氣體循環功效，提升散熱效能，更可縮減設置空間與體積，進而降低生產成本。

為達上述目的，本發明提供一種熱交換機箱結構係用以容置一電子設備，熱交換機箱結構係包含一本體、一第一熱交換裝置以及一第二熱交換裝置。本體具有一容置空間及一第一殼體，電子設備係設置於容置空間，第一熱交換裝置裝設於容置空間，並設置於第一殼體，且具有一冷凝器。第二熱交換裝置裝設於容置空間，且疊設於第一熱交換裝置，第二熱交換裝置係具有一蒸發器。

為達上述目的，本發明尚提供一種熱交換機箱結構係用以容置一電子設備，熱交換機箱結構係包含一本體、一第一熱交換裝置以及一第二熱交換裝置。本體具有一容置空間、一第一殼體及一第二殼體，第一殼體與第二殼體係相對設置，電子設備容置於容置空間。第一熱交換裝置係設置於容置空間，且裝設於第一殼體，第一熱交換裝置具有一冷凝器。第二熱交換裝置係設置於容置空間，且裝設於第二殼體，第二熱交換裝置具有一蒸發器。

為達上述目的，本發明更提供一種熱交換機箱結構係用以容置一電子設備，熱交換機箱結構係包含一本體、一第一熱交換裝置以及一第二熱交換裝置。本體具有一容置空間、一第一殼體及一第二殼體，第一殼體係連接第二殼體，電子設備容置於容置空間，第一熱交換裝置係裝設於容置空間，且設置於第一殼體，第一熱 交換裝置具有一冷凝器。第二熱交換裝置係設置於容置空間，且裝設於第二殼體，第二熱交換裝置具有一蒸發器。

承上所述，本發明之熱交換機箱結構係將第一熱交換裝置及第二熱交換裝置裝設於本體的容置空間內，且與電子設備對應設置，其中第一熱交換裝置具有一冷凝器，第二熱交換裝置具有一蒸發器，藉此對電子設備所產生的熱氣進行散熱並向外界排出，提升熱交換機箱結構內的散熱功效。另外，更可依電子設備或熱交換機箱結構大小的不同，而彈性更換第一熱交換裝置及第二熱交換裝置的裝設位置，將兩熱交換裝置分別設置於熱交換機箱結構的兩相對殼體或兩相連接殼體上，同樣可增加氣體循環效能，並可提升散熱效率。

1、2、3、4‧‧‧熱交換機箱結構

11、21、31、41‧‧‧本體

111、211、311、411‧‧‧容置空間

112‧‧‧外表面

12‧‧‧熱交換裝置

212、312、412‧‧‧第一殼體

22、32、42‧‧‧第一熱交換裝置

221、321、421‧‧‧冷凝器

222、232、322、332、422、432‧‧‧管路

223、233、323、333、423、433‧‧‧風扇

23、33、43‧‧‧第二熱交換裝置

231、331、431‧‧‧蒸發器

24‧‧‧加熱裝置

25‧‧‧控制裝置

313、413‧‧‧第二殼體

A‧‧‧電子設備

C1、C2‧‧‧冷空氣

P1、P2‧‧‧路徑

S1、S2‧‧‧出風側

W1、W2‧‧‧暖空氣

圖1為一種熱交換機箱結構的示意圖；圖2為本發明第一實施例之一種熱交換機箱結構的示意圖；圖3為依據圖2之熱交換機箱結構的側面剖視圖；圖4為本發明第二實施例之熱交換機箱結構的側面剖視圖；以及圖5為本發明第三實施例之熱交換機箱結構的側面剖視圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明複數實施例之一種熱交換機箱結構，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

第一實施例

請參照圖2，其係為依據本發明第一實施例之一種熱交換機箱結構的示意圖。熱交換機箱結構2係設置於戶外或是機房內用以承 載一電子設備A。其中，電子設備A係例如為電子通訊器材、通訊基地台、或是其他機台等。熱交換機箱結構2係包含一本體21、一第一熱交換裝置22以及一第二熱交換裝置23。第一熱交換裝置22、第二熱交換裝置23與電子設備A設置於本體21內。另外，本實施例之熱交換機箱結構更包含一加熱裝置24以及一控制裝置25，其中，加熱裝置24裝設於本體21上並與第一熱交換裝置22或第二熱交換裝置23相連結，控制裝置25連結加熱裝置24，並進而控制加熱裝置24的作動及調節溫度。

本體21具有一容置空間211及一第一殼體212，其中第一殼體212例如為一箱蓋、一背板、一側板、一頂板或一底板，本實施例之第一殼體212係以箱蓋為例，然非限用於本發明。電子設備A容置於容置空間211中，以本體21保護電子設備A，避免因氣候環境、腐蝕性氣體及外力影響，而使電子設備A內部的元件受潮或毀損等。

第一熱交換裝置22裝設於第一殼體212上，且設置於容置空間211中，而第二熱交換裝置23疊設於第一熱交換裝置22，並設置於容置空間211中，本實施例中因第一熱交換裝置22與第二熱交換裝置23皆裝設於本體21內，故可直接對電子設備A進行散熱，除了可降低外在環境因素的干擾、更提升氣體循環與排熱功效外，也可減少熱交換機箱結構2的設置體積，同時降低生產成本。

請參照圖3，其係為圖2熱交換機箱結構2之側面剖視圖，為便於說明故未繪示加熱裝置24以及控制裝置25，另外於圖3中各結構的比例關係，為了方便顯示及說明，故可能於實際結構的比例不符，於此僅作為參考而非為限制性者。第一熱交換裝置22係具有 一冷凝器221、一管路222及一風扇223，第二熱交換裝置23具有一蒸發器231、一管路232及一風扇233。其中，管路222、232係連接冷凝器221與蒸發器231，更詳細來說，管路222係自冷凝器221輸送流體(例如為液體)至蒸發器231，而管路232則自蒸發器231輸送流體(例如為氣體)至冷凝器221。另外，管路222、232的長度並非限定於本發明，可依據冷凝器221及蒸發器232設置位置的距離，而調整管路222、232的長度。本實施例之熱交換機箱結構2係以第一熱交換裝置22及第二熱交換裝置23分別具有二管路222、232為例，藉以提升輸送流體(液體或氣體)於冷凝器221及蒸發器231之間的效率，然而管路222、232設置的數量並非用以限定本發明，可因熱交換機箱結構2、第一熱交換裝置22或第二熱交換裝置23的體積大小，進而調整管路222、232設置的數量。

另外，於其他實施例中，更可以於第一熱交換裝置22及/或第二熱交換裝置23增設冷凝器及/或蒸發器。例如，第一熱交換裝置22係具有二冷凝器，而第二熱交換裝置23具有二蒸發器，以提升散熱及氣體循環的效率。其中，冷凝器及蒸發器的設置數量亦未限定於本發明。

本實施例之風扇223、233係例如為離心式風扇，於其他實施例中，可因風扇223、233設置位置或熱交換機箱結構2形狀、體積大小不同，而更換使用不同種類的風扇，例如軸流式風扇、斜流式風扇或橫流式風扇等。值得一提的是，第一熱交換裝置22與第二熱交換裝置23分別獨立設置，其兩者之間係以例如至少一隔板將兩者分離，僅透過管路222、232連接冷凝器221及蒸發器231。另 外，本實施例之熱交換機箱結構2係以第一熱交換裝置22及第二熱交換裝置23分別具有二風扇223、233為例，藉以增加入風量，然其風扇222、233的設置數量並非限制於本發明。

加熱裝置24與第一熱交換裝置22及第二熱交換裝置23至少其中之一相連接，控制裝置25係與加熱裝置24相連接，本實施例係以加熱裝置24及控制裝置25設置於第一殼體212為例，然而其設置位置並非限制於本發明，於其他實施例中，加熱裝置24及控制裝置25可設置於相同的殼體，或分別設置於不同的殼體。控制裝置25可依據氣候或環境溫度，進而控制加熱裝置24，以調節第一熱交換裝置22及第二熱交換裝置23溫度，藉此使第二熱交換裝置23輸出之冷空氣可有效對電子設備A進行散熱。

再請參照圖3所示，以下，係針對第一熱交換裝置22及第二熱交換裝置23的作動及對電子設備A進行散熱的過程進行說明。風扇223將外界的冷空氣C1抽入至第一熱交換裝置22內，冷空氣C1隨著於第一熱交換裝置22內的路徑P1，流動至冷凝器221，再經冷凝器221對冷空氣C1吸熱後並形成暖空氣W1，使其自一出風側S1向外排出，更詳細來說，第一殼體212係例如具有一開口(圖中未繪示)，開口係相對冷凝器221設置，以將暖空氣W1自出風側S1向外界排出。另外，冷凝器221將部分冷空氣凝結為液體，經管路222流動至蒸發器231。

相對地，於第二熱交換裝置22中，係由風扇233將電子設備A所產生的暖空氣W2抽入至第二熱交換裝置23內，暖空氣W2隨著於第二熱交換裝置23內的路徑P2流動至蒸發器231，再經由蒸發器231冷卻後形成冷空氣C2，並由路徑P2方向自一出風側S2向電子設備A 送出且對電子設備A進行散熱，其中蒸發器231內的氣體以蒸氣的形成經由管路232流動至冷凝器221，以執行氣體循環，並將電子設備A產生的熱氣或本體21內的暖空氣W2向外界排出，提升本體21內的散熱的效率。

值得說明的是，本實施例係未設限冷空氣C1、C2及暖空氣W1、W2的溫度度數，係以流出第一熱交換裝置22之暖空氣W1的溫度高於流入第一熱交換裝置22之冷空氣C1的溫度即可。相對地，流入第二熱交換裝置23之暖空氣W2的溫度係高於流出第二熱交換裝置23之冷空氣C2的溫度。

第二實施例

請參照圖4，其係為依據本發明第二實施例之熱交換機箱結構的側面剖視圖。熱交換機箱結構3係用以裝設於戶外或是設置於室內承載一電子設備A，其中電子設備A係可電子通訊設備、網路交換機或變電裝置等機台。熱交換機箱結構3係包含一本體31、一第一熱交換裝置32、一第二熱交換裝置33。其中第一熱交換裝置32、第二熱交換裝置33與電子設備A設置於本體31中，本實施例之熱交換機箱結構3更包含一加熱裝置及一控制裝置(未繪於圖中)，加熱裝置裝設於本體31上，並與第一熱交換裝置32或第二熱交換裝置33相連結，控制裝置連結並控制加熱裝置，用以控制及調節熱交換機箱結構3內的溫度。

本體31具有一容置空間311、一第一殼體312及一第二殼體313，其中第一殼體312與第二殼體313相對設置。本實施例之第一殼體312可為一箱蓋、一背板、一側板、一頂板或一底板，而第二殼 體313亦可為一箱蓋、一背板、一側板、一頂板或一底板，由於第一殼體312與第二殼體313係相對設置，故本實施例中係以第一殼體312為箱蓋，且第二殼體313為背板為例，然非限用於本發明。

電子設備A容置於容置空間311中，第一熱交換裝置32裝設於第一殼體312上，第二熱交換裝置33設置於第二殼體313中，並與第一熱交換裝置32對應設置。本實施例中因第一熱交換裝置32裝設於第一殼體312，第二熱交換裝置33設置於第二殼體本體313上，皆位於本體31內部，可直接對電子設備A進行散熱，不僅提升氣體循環與散熱功效外，也可避免因外在環境因素干擾而影響熱交換裝置運作，此外針對實際電子設備A的散熱需要，第一熱交換裝置32與第二熱交換裝置33的設置位置可以彈性改變，更進一步，可減少熱交換機箱結構3的設置體積，降低製造成本。

第一熱交換裝置32係具有一冷凝器321、一管路322以及一風扇323。冷凝器321與管路322相連結，管路322係自冷凝器321輸送流體(例如為液體)至蒸發器331，風扇323與冷凝器321設置於第一殼體312。第二熱交換裝置33具有一蒸發器331、一管路332以及一風扇333，蒸發器331與管路332相連結，管路332係自蒸發器331輸送流體(例如為氣體)至冷凝器321，風扇333與蒸發器331設置於第二殼體313上，其中本實施例之風扇323、333為離心式風扇，然非限用本發明，可因設置的不同更換其他種類的風扇，例如軸流式風扇或斜流式風扇等。

值得一提的是，第一熱交換裝置32與第二熱交換裝置33為個別獨立設置，僅透過管路322、332將冷凝器321與蒸發器331二者連結 ，另外蒸發器331、冷凝器321、管路322、332、風扇333、323與第一實施例中蒸發器231、冷凝器221、管路232、222、風扇233、223，具有相同的技術特徵，故於此不再贅述。

第三實施例

請參照圖5，其係為本發明第三實施例之熱交換機箱結構的側面剖視圖。熱交換機箱結構4係用以裝載一電子設備A。熱交換機箱結構4其係包含一本體41、一第一熱交換裝置42、一第二熱交換裝置43。另外本實施例之熱交換機箱結構4更包含一加熱裝置及一控制裝置(未繪於圖式)，又電子設備A、加熱裝置與控制裝置，與第一實施例之電子設備A、加熱裝置24與控制裝置25具有相同的技術特徵，故於此不再贅述。

本體41具有一容置空間411、一第一殼體412及一第二殼體413，其中第一殼體412與第二殼體413相連接設置。本實施例之第一殼體412可為一箱蓋、一背板、一側板、一頂板或一底板，而第二殼體413亦可為一箱蓋、一背板、一側板、一頂板或一底板，由於本實施例之第一殼體412係鄰設於第二殼體413，並與第二殼體413相連接，故本實施例中係以第一殼體412為箱蓋、第二殼體413為頂板為例，然其非限制性。例如，於其他實施例中，第一殼體412係可為側板，而第二殼體413為與側板相連接之底板。又或者，第一殼體412為頂板，而第二殼體413為與頂板相連接之側板。

電子設備A容置於容置空間411中，第一熱交換裝置42裝設於第二殼體413上，第二熱交換裝置43設置於第一殼體412中，並與第一 熱交換裝置42相鄰設置。本實施例中第一熱交換裝置42與第二熱交換裝置43可依電子設備A的散熱需求，而彈性變更第一熱交換裝置42與第二熱交換裝置43的設置位置，此外因兩者皆設置於本體內，亦可減少熱交換機箱結構4的設置空間及體積，進而降低生產成本。

第一熱交換裝置42係具有一冷凝器421、一管路422以及一風扇423。冷凝器421與管路422相連結，管路422係自冷凝器421輸送流體(例如為液體)至蒸發器431，風扇423與冷凝器421設置於第二殼體413。第二熱交換裝置43具有一蒸發器431、一管路432以及一風扇433。蒸發器431與管路432相連結，管路432係自蒸發器431輸送流體(例如為氣體)至冷凝器421，風扇433與蒸發器431設置於第一殼體412上。其中，本實施例中風扇423、433係以離心式風扇為例，於其他實施例中，可因實際電子設備A的散熱需求或者是風扇配423、433置位置不同來更換使用其他種類的風扇，例如軸流式風扇、斜流式風扇或橫流式風扇等。

此外，第一熱交換裝置42與第二熱交換裝置43皆為分別獨立裝置，僅透過管路422與432將冷凝器421與蒸發器431二者連結，另外因蒸發器431、冷凝器421、管路432與422、風扇433、423與第一實施例中蒸發器231、冷凝器221、管路232、222與風扇233、223，具有相同的技術特徵，故於此不再贅述。

綜上所述，本發明之熱交換機箱結構係將第一熱交換裝置及第二熱交換裝置裝設於本體的容置空間內，且與電子設備對應設置，其中第一熱交換裝置具有一冷凝器，第二熱交換裝置具有一蒸發器，藉此對電子設備所產生的熱氣進行散熱並向外界排出，提升 熱交換機箱結構內的散熱功效。與習知技術相比較，本發明之熱交換機箱結構不僅改善對於本體內電子設備散熱效能不佳、及容易受到外在環境因素干擾的問題外，也同時減少熱交換機箱結構的設置體積及空間，更可降低生產成本。另外，可依應用的電子設備不同，而彈性的更換第一熱交換裝置及第二熱交換裝置的裝設位置，將兩熱交換裝置分別設置於熱交換機箱結構的兩相對殼體或兩相連接殼體上，同樣可增加氣體循環效能，並可提升散熱效率。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

2‧‧‧熱交換機箱結構

21‧‧‧本體

211‧‧‧容置空間

212‧‧‧第一殼體

22‧‧‧第一熱交換裝置

221‧‧‧冷凝器

222、232‧‧‧管路

223、233‧‧‧風扇

23‧‧‧第二熱交換裝置

231‧‧‧蒸發器

A‧‧‧電子設備

C1、C2‧‧‧冷空氣

P1、P2‧‧‧路徑

S1、S2‧‧‧出風側

W1、W2‧‧‧暖空氣

Claims (15)

1. 一種熱交換機箱結構，係用以容置一電子設備，該熱交換機箱結構包含：一本體，具有一容置空間及一第一殼體，該電子設備係設置於該容置空間；一第一熱交換裝置，容置於該容置空間，並設置於該第一殼體，且具有一冷凝器；一第二熱交換裝置，容置於該容置空間，且疊設於該第一熱交換裝置，該第二熱交換裝置係具有一蒸發器；一加熱裝置，與該第一熱交換裝置或該第二熱交換裝置相連接；以及一控制裝置，連接並控制該加熱裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之熱交換機箱結構，其中該第一熱交換裝置更具有一管路及一風扇，該管路係連接該冷凝器及該蒸發器，且該管路係自該冷凝器輸送流體至該蒸發器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之熱交換機箱結構，其中該第二熱交換裝置更具有一管路及一風扇，該管路係連接該冷凝器及該蒸發器，且該管路係自蒸發器輸送流體至該冷凝器。
4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之熱交換機箱結構，其中該風扇係為一離心式風扇。
5. 如申請專利範圍第1項所述之熱交換機箱結構，其中該第一殼體為一箱蓋、一背板、一側板、一頂板或一底板。
6. 一種熱交換機箱結構，係用以容置一電子設備，該熱交換機箱結構包含：一本體，具有一容置空間、一第一殼體及一第二殼體，該第一殼體與該第二殼體係相對設置，該電子設備係設置於該容置空間；一第一熱交換裝置，容置於該容置空間，且設置於該第一殼體，該第一熱交換裝置具有一冷凝器；一第二熱交換裝置，容置於該容置空間，且設置於該第二殼體，該第二熱交換裝置具有一蒸發器；一加熱裝置，與該第一熱交換裝置或該第二熱交換裝置相連接；以及一控制裝置，連接並控制該加熱裝置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之熱交換機箱結構，其中該第一熱交換裝置更具有一管路及一風扇，該管路係連接該冷凝器與該蒸發器，且該管路係自該冷凝器輸送流體至該蒸發器。
8. 如申請專利範圍第6項所述之熱交換機箱結構，其中該第二熱交換裝置更具有一管路及一風扇，該管路係連接該冷凝器及該蒸發器，且該管路係自該蒸發器輸送流體至該冷凝器。
9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述之熱交換機箱結構，其中該風扇係為一離心式風扇。
10. 如申請專利範圍第6項所述之熱交換機箱結構，其中該第一殼體為一箱蓋、一背板、一側板、一頂板或一底板。
11. 一種熱交換機箱結構，係用以容置一電子設備，該熱交換機箱結構包含：一本體，具有一容置空間、一第一殼體及一第二殼體，該第一殼體係連接該第二殼體，該電子設備係設置於該容置空間； 一第一熱交換裝置，容置於該容置空間，且設置於該第一殼體，該第一熱交換裝置具有一冷凝器；一第二熱交換裝置，容置於該容置空間，且設置於該第二殼體，該第二熱交換裝置具有一蒸發器；一加熱裝置，與該第一熱交換裝置或該第二熱交換裝置相連接；以及一控制裝置，連接並控制該加熱裝置。
12. 如申請專利範圍第11項所述之熱交換機箱結構，其中該第一熱交換裝置更具有一管路及一風扇，該管路係連接該冷凝器與該蒸發器，且該管路係自該冷凝器輸送流體至該蒸發器。
13. 如申請專利範圍第11項所述之熱交換機箱結構，其中該第二熱交換裝置更具有一管路及一風扇，該管路係連接該冷凝器及該蒸發器，且該管路係自蒸發器輸送流體至該冷凝器。
14. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之熱交換機箱結構，其中該風扇係為一離心式風扇。
15. 如申請專利範圍第11項所述之熱交換機箱結構，其中該第一殼體為一箱蓋、一背板、一側板、一頂板或一底板。