TWM572112U

TWM572112U - 機櫃及電子裝置

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Publication number: TWM572112U
Authority: TW
Publication date: 2018-12-21

Abstract

本創作提供一種機櫃，包括殼體以及鰭片元件。殼體具有至少一開口。鰭片元件係設置在殼體中且鄰接至少一開口，並包括本體以及鰭片，其中鰭片係設置在本體上且面朝至少一開口。

Description

機櫃及電子裝置

本創作係關於一種機櫃及電子裝置，特別是有關於一種具有被動式散熱功能的機櫃及電子裝置。

為使通訊設備架設於戶外時可不受陽光、熱輻射、雨水、空氣等環境要素所損害，並且要達到防水、防潮、防塵、防腐蝕之功能，所以必須使用機櫃保護設置於戶外的通訊設備，以維持設備壽命及正常運轉。

然而，通訊設備在使用的過程中，一部分的電能會轉化為熱能，使得設置在機櫃中的通訊設備的溫度升高，若不設置散熱手段以進行散熱，會導致通訊設備的壽命下降。此外，為了確保通訊效果，現有的通訊機櫃主要是安裝在戶外，在炎熱的夏天時，通訊機櫃內的溫度亦會較高。為了避免高溫影響機櫃內各種裝置的通訊效果，現今的機櫃中會設置主動式散熱元件(例如風扇、熱交換器、空調、熱電空調等)以解決散熱問題。然而，在機櫃中設置主動式散熱元件會耗費額外的能量，並且增加額外的成本。因此，尋求可靠、高效、低成本的機櫃散熱方案是目前產業界所關注的問題。

本創作一些實施例係關於一種機櫃，包括殼體以及鰭片元件。鰭片元件係設置在殼體中並包括本體以及鰭片，其中鰭片係設置在本體上。在上述殼體對應鰭片元件之一面具有至少一開口。

在本創作一些實施例中，更包括密封組件，設置在殼體中，其中密封組件、殼體、以及鰭片元件構成一空間。密封組件包括框架以及防水膠墊，防水膠墊係設置在框架以及鰭片元件間。鰭片元件之鰭片包括第一鰭片及第二鰭片，第一鰭片設置在本體之一側，第二鰭片相對於第一鰭片而設置在本體之另一側。第一鰭片之長度大於第二鰭片之長度，且在單位面積下，第一鰭片之數量小於第二鰭片之數量。第一鰭片係朝向殼體之至少一開口。

在本創作一些實施例中，機櫃之殼體包括門板、側板、頂板以及底板，頂板係相對於底板，且門板及側板係設置在頂板及頂板間，其中鰭片元件係面朝側板。底板包括第一孔洞，對應鰭片元件之鰭片之延伸方向設置。底板亦包括第二孔洞，且機櫃更包括管線以及防水元件，其中管線穿過第二孔洞，且防水元件設置在管線以及第二孔洞之間，用以密封管線以及第二孔洞間之空隙。

本創作另一實施例係有關於一種電子裝置，包括機櫃、電源轉換器、風扇。電源轉換器及風扇係設置在機櫃中，且風扇設置在電源轉換器上。

以下公開許多不同的實施方法或是範例來實行所提供之標的之不同特徵，以下描述具體的元件及其排列的實施例以闡述本創作。當然這些實施例僅用以例示，且不該以此限定本創作的範圍。舉例來說，在說明書中提到第一特徵部件形成於第二特徵部件之上，其包括第一特徵部件與第二特徵部件是直接接觸的實施例，另外也包括於第一特徵部件與第二特徵部件之間另外有其他特徵的實施例，亦即，第一特徵部件與第二特徵部件並非直接接觸。

此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示，這些重複僅為了簡單清楚地敘述本創作，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。此外，在本創作中的在另一特徵部件之上形成、連接到及/或耦接到另一特徵部件可包括其中特徵部件形成為直接接觸的實施例，並且還可包括其中可形成插入上述特徵部件的附加特徵部件的實施例，使得上述特徵部件可能不直接接觸。此外，其中可能用到與空間相關用詞，例如“垂直地”、“上方” 、“下方”、＂上＂、＂下＂、＂頂＂、＂底＂及類似的用詞(如＂向下地＂、＂向上地＂等)，這些空間相關用詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係，這些空間相關用詞旨在涵蓋包括特徵的裝置的不同方向。

請參閱第1圖，其係本創作一實施例之機櫃10的示意圖。機櫃10可包括殼體100及連接件C1及連接件C2。殼體100係用以保護設置在機櫃10中的裝置(未繪示)，以免於設置在戶外時的陽光、熱輻射、雨水、空氣等環境要素之損害。可將連接件C1及連接件C2分別設置在殼體100的兩側，用以將機櫃10與外界環境連接並固定(舉例來說，可藉由連接件C1或連接件C2將機櫃10固定在電線桿或其他地方)。雖然在第1圖中繪示了兩個連接件C1及兩個連接件C2，但本創作並不以此為限。舉例來說，可根據設計需求，在殼體100上設置任意數量的連接件C1或連接件C2，以滿足使用者的要求。此外，連接件C1及連接件C2與機櫃10的相對位置亦可依據需求而變動，並不以本創作所揭露者為限。

第2A圖是第1圖中的機櫃10一些元件的爆炸圖。為了簡潔，在第2A圖中省略了機櫃10的一些元件(於第2B圖中繪示)。在第2A圖中，機櫃10具有殼體100，殼體100包括框架112、頂板120(包括外板金件122及內板金件124)、門板130、背板140、側板150、側板152、及底板160。此外，機櫃10還包括鰭片元件202、204、206，設置在殼體100中。

在第2A圖中，側板150及側板152係位在框架112相對的兩側，且分別包括至少一個開口150a及至少一個開口152a，以允許空氣流動。門板130及背板140係位在框架112相對的兩側。門板130係以設置在門板130及側板152間的鉸鍊元件132與側板152鉸接，並且經由作動元件134以允許門板130相對於機櫃10的其他元件進行開合。在門板130上設置有防水膠墊116，用以當門板130呈現關閉狀態時將門板130與機櫃10的其他部分密合，以防止外部的雨水或灰塵等進入機櫃10中。舉例來說，藉由設置防水膠墊116，可使機櫃10滿足各種防水防塵標準(例如IP65防水防塵標準)，進而避免機櫃10外界的氣候變化影響到機櫃10中的裝置。

雖然在第2A圖中，係將背板140及側板150繪示為一體成形，且將側板152及底板160繪示為一體成形，但本創作並不以此為限。舉例來說，可將背板140、側板150、側板152、及底板160分開設置，或者亦可將側板150、背板140、及側板152設置為一體成形，只要能滿足本創作的目的即可。

鰭片元件202、204、206係藉由擠型製程(例如鋁擠型製程)所製造，並且分別設置在框架112及側板150間、框架112及側板152間、框架112及背板140間。可利用膠合、鎖固等適合的連接方式將鰭片元件202、204、206固定在框架112上。鰭片元件202、204、206具有較大的比表面積，用以增加機櫃10與外界的空氣進行熱交換的速率。舉例來說，鰭片元件202、204、206分別對應於側板150的開口150a、側板152的開口152a、及背板140的開口140a(於第4圖中繪示)，以與外界的空氣進行熱交換。

請參閱第2B圖，其繪示機櫃10的框架112(分成框架112a及框架112b)、以及設置在框架112上的頂板120(包括外板金件122及內板金件124)、固定件126、鎖固件128、及防水膠墊114、118的爆炸圖。

在第2B圖中，框架112a及框架112b係藉由固定件126以及其他合適的固定手段(例如螺絲、卡扣件、膠合等固定手段)而互相固定。雖然在第2B圖中係將固定件126與框架112a及框架112b分開繪示，但本創作並不以此為限。舉例來說，亦可將框架112a、框架112b、及固定件126設置為一體成型；亦可僅在框架112a及框架112b間設置一個固定件126，而另一個固定件126可藉由合適的固定手段固定在內板金件124上；或者固定件126亦可固定在第2A圖中所示的側板150及側板152上，用以固定側板150及側板152的相對位置，取決於設計需求。

此外，框架112及頂板120(包括外板金件122及內板金件124)係藉由多個鎖固件128而固定。具體來說，框架112上具有連接孔112c，而鎖固件128係依次通過外板金件122的連接孔122a、內板金件124的連接孔124a、及框架112的連接孔112c而將上述元件互相固定。鎖固件128可為螺絲/螺帽組、卡扣件等任何合適的固定手段。

防水膠墊114係設置在框架112及頂板120間，並且具有對應於鎖固件128位置的凹槽114a，以防止當使用鎖固件128對上述元件進行固定時發生干涉。防水膠墊118係設置在框架112及底板160(第2A圖)間。防水膠墊114、118係用以與第2A圖的防水膠墊116一起防止外部的雨水或灰塵等進入機櫃10中，從而可保護設置在機櫃10中的裝置。舉例來說，藉由設置防水膠墊114、116、118，可使機櫃10滿足IP65的防水防塵標準。

第3A圖是底板160的示意圖。底板160上具有多個第一孔洞161、162(排水孔)及多個第二孔洞163、164(連接孔)。第3B圖是底板160與鰭片元件204、206的相對位置關係圖，其中鰭片元件204、206相對於底板160朝+Z方向移動，以顯示出第一孔洞161、162。在第3B圖中，第一孔洞161係設置在對應於鰭片元件204的位置，而第一孔洞162係設置在對應於鰭片元件206的位置。具體來說，第一孔洞161、162係分別對應鰭片元件204、206，在垂直底板160的方向(Z方向)排列，如第3B圖中的虛線所示。由於下雨時，雨水會從第2A圖的開口152a或第4圖的開口140a等外殼100的開口進入外殼100中，此時雨水會被鰭片元件204、206阻擋，並順著鰭片元件204、206的鰭片朝向底板160流動，因此在底板160上設置對應於鰭片元件204、206位置的第一孔洞161、162可允許將從鰭片元件204、206流下的水快速排出，以進一步增加防水的效果。

可在第二孔洞163、164中設置將機櫃10中的裝置(未繪示)與外界其他裝置連接的管線。舉例來說，如第3C圖所示，可在第二孔洞163、164中設置管線168，用以連接機櫃10中的裝置與機櫃10外的其他裝置。在上述第二孔洞163、164與管線168間還可以設置防水元件169，用以密封上述管線168及第二孔洞163、164間可能產生的空隙，防止外界的水或者灰塵進入機櫃10中。上述防水元件169例如為黏土、電纜接頭(cable gland)、墊片等合適的防水元件，並且沿著整圈管線168所設置。

在第3A圖中，第二孔洞163的直徑係繪示為大於第二孔洞164的直徑，用以允許不同直徑的管線通過，以增加設計彈性，但本創作並不以此為限。舉例來說，亦可使第二孔洞163及第二孔洞164具有相同的直徑，取決於設計需求。此外，若第二孔洞163或164中未設置管線，亦可在第二孔洞163或164中設置密封元件165，用以防止外界的灰塵或水等從第二孔洞163或164進入機櫃10中，如第3C圖所示。在密封元件165上還可設置鎖頭166，用以將密封元件165與底板160進行進一步的固定。此外，在底板160上可設置支架167，用以將設置在機櫃10中的裝置固定在支架167上。舉例來說，可將配電模組(未繪示)經由孔洞167a藉由鎖固、卡合等合適的固定方式而固定在支架167上。

接下來請一併參閱第2A圖及第4圖，其中第4圖是本創作一實施例之背板140及側板150的示意圖。如上所述，背板140上具有至少一個開口140a，側板150上具有至少一個開口150a，側板152上具有至少一個開口152a(第2A圖)，且上述多個開口140a、150a、152a分別對應鰭片元件202、206、204的位置。舉例來說，如第2A圖所示，在本創作一實施例中設置了一個鰭片元件202及兩個鰭片元件206，因此在第4圖中繪示了兩組開口150a及一組開口140a。此外，在第2A圖中的鰭片元件204比鰭片元件202、206大，因此開口152a所佔據的面積亦大於開口140a、150a。然而本創作並不以此為限，實際上可根據設計需求而對應於鰭片元件的數量而設置任意數量的開口。

第5A圖及第5B圖分別是本創作一實施例之鰭片元件202的立體圖及俯視圖。鰭片元件202包括本體202a及設置在本體202a上的多個鰭片(例如第一鰭片202b及第二鰭片202c)。在本實施例中，第一鰭片202b係設置在本體202a的一側，而第二鰭片202c係設置在與第一鰭片202b相對的本體202a的另一側。第一鰭片202b面朝側板150的開口150a(如第2A圖所示)，用以與機櫃10外界的空氣進行熱對流；而第二鰭片202c係面朝機櫃10的內側，用以與機櫃10內的空氣進行熱對流。

機櫃10中的裝置運作時會產生的熱量，而這些熱量會藉由空氣先與第二鰭片202c以對流的方式進行熱交換，而傳遞到第二鰭片202c上。隨後，熱量會經由熱傳導，而從第二鰭片202c傳導到本體202a，之後再從本體202a傳導到第一鰭片202b上。最後，熱量藉由第一鰭片202b與外界空氣的熱對流而將熱量散逸到外界(如第5B圖中的箭號H方向所示)。藉由設置第一鰭片202b及第二鰭片202c，可增大鰭片元件202整體的比表面積，從而加大與空氣進行熱對流的面積，因此可增加熱對流的效率。

應注意的是，在第5B圖中，第一鰭片202b間的間距為D1，而第二鰭片202c間的間距為D2，其中間距D1係大於間距D2。換句話說，在單位面積下，鰭片元件202所具有的第一鰭片202b之數量小於第二鰭片202c之數量。此外，第一鰭片202b的長度為L1，而第二鰭片202c的長度為L2，且長度L1係大於L2。再者，並非所有設置有第一鰭片202b的相對側都設置有第二鰭片202c。藉由這種設置方式，可進一步增加鰭片元件202散熱的效率。

第6圖是本創作一實施例的機櫃10中一些元件的俯視圖。在第6圖中主要繪示框架112、門板130、背板140、側板150、160、及鰭片元件202、204、206的相對位置。以下藉由第6圖說明機櫃10進行散熱時的機構。

事實上，設置在機櫃10中的裝置通常本身會具有風扇，藉以進一步的將上述裝置所產生的熱帶離上述裝置。舉例來說，可在機櫃10中設置電源轉換器(未繪示)，而在電源轉換器上可設置風扇(未繪示)。因此，藉由上述電源轉換器的風扇，可進一步促進機櫃10中的熱對流，並且藉由鰭片元件202、204、206加速將熱量排出機櫃10。上述機櫃10、電源轉換器及風扇構成一電子裝置。

舉例來說，在第6圖中，機櫃10中的氣流可沿箭號F所示的方向於機櫃10中流動，進而增加機櫃10中的熱量排出的速率(如經由第6圖中箭號H所示方向排出機櫃10)。再者，由於防水膠墊114、116可將上述氣流流動的空間密封為封閉的空間，可滿足封閉迴路循環散熱機制，利用機櫃10內的空氣不停來回循環而與鰭片元件202、204、206達到熱交換的效果。因此，即使在傳統未密封的機櫃中設置風扇，本創作所揭露的機櫃10由於其密封特性，與傳統未密封的機櫃相較之下可具有較佳的熱交換效果。

因此，在機櫃10中不需要設置額外的主動式散熱元件(例如風扇、熱交換器、空調、熱電空調等)，藉由鰭片元件以及設置在機櫃10中的裝置本身具有的風扇即可達到散熱的效果，可節省所耗費的能源，並且可提供額外的空間給其他設置在機櫃10中的裝置。

綜上所述，本創作的實施例提供了一種具有被動式散熱功能的機櫃。藉由這種機櫃，不僅可達到防水防塵的效果，還可以不需耗費額外的能量而將機櫃中所產生的熱量散逸到外界環境中，進而保護設置在機櫃中的各種裝置免於外界環境因素的損害，並且可將機櫃中的裝置運轉時所產生的熱量加速排出，以增加上述裝置的可靠度及效率。

雖然本創作的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本創作之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本創作揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本創作使用。因此，本創作之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本創作之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

10‧‧‧機櫃

100‧‧‧殼體

112、112a、112b‧‧‧框架

112c‧‧‧連接孔

114、116、118‧‧‧防水膠墊

120‧‧‧頂板

122‧‧‧外板金件

122a、124a‧‧‧連接孔

124‧‧‧內板金件

126‧‧‧固定件

128‧‧‧鎖固件

130‧‧‧門板

132‧‧‧鉸鍊元件

134‧‧‧作動元件

140‧‧‧背板

140a、150a、152a‧‧‧開口

150、152‧‧‧側板

160‧‧‧底板

161、162‧‧‧第一孔洞

163、164‧‧‧第二孔洞

165‧‧‧密封元件

166‧‧‧鎖頭

167‧‧‧支架

167a‧‧‧孔洞

168‧‧‧管線

169‧‧‧防水元件

202、204、206‧‧‧鰭片元件

202a‧‧‧本體

202b‧‧‧第一鰭片

202c‧‧‧第二鰭片

C1、C2‧‧‧連接件

D1、D2‧‧‧間距

F、H‧‧‧箭號

L1、L2‧‧‧長度

X、Y、Z‧‧‧方向

以下將配合所附圖式詳述本發明之實施例。應注意的是，依據在業界的標準做法，各種特徵並未按照比例繪示且僅用以說明例示。事實上，可任意地放大或縮小元件的尺寸，以清楚地表現出本發明的特徵。第1圖是本創作一實施例之機櫃的示意圖。第2A圖是第1圖中一些元件的爆炸圖。第2B圖是第1圖中一些元件的爆炸圖。第3A圖是本創作一實施例之底板的示意圖。第3B圖是本創作一實施例之底板及鰭片元件的示意圖。第3C圖是本創作一實施例之底板的示意圖。第4圖是本創作一實施例之背板及側板的示意圖。第5A圖是本創作一實施例之鰭片元件的立體圖第5B圖是第5A圖之鰭片元件的俯視圖。第6圖是本創作一實施例的機櫃中一些元件的俯視圖。

Claims

一種機櫃，包括：一殼體，具有至少一開口；以及一鰭片元件，設置在該殼體中並鄰接該至少一開口，包括一本體以及複數個鰭片，其中該等鰭片設置在該本體上且面朝該至少一開口。
如申請專利範圍第1項所述之機櫃，更包括一密封組件，設置在該殼體中，其中該密封組件、該殼體、以及該鰭片元件構成一空間。
如申請專利範圍第2項所述之機櫃，其中該密封組件包括一框架以及一防水膠墊，該防水膠墊係設置在該框架以及該鰭片元件間。
如申請專利範圍第1項所述之機櫃，其中該鰭片元件之該等鰭片包括：複數個第一鰭片，設置在該本體之一側；複數個第二鰭片，相對於該等第一鰭片而設置在該本體之另一側。
如申請專利範圍第4項所述之機櫃，其中該等第一鰭片之長度大於該等第二鰭片之長度。
如申請專利範圍第4項所述之機櫃，其中在單位面積下，該等第一鰭片之數量小於該等第二鰭片之數量。
如申請專利範圍第5或6項中任一項所述之機櫃，其中該等第一鰭片係朝向該殼體之該至少一開口。
如申請專利範圍第1項所述之機櫃，其中該殼體包括一門板、複數個側板、一頂板以及一底板，該頂板係相對於該底板，且該門板及該等側板係設置在該頂板及該頂板間，其中該鰭片元件係面朝該等側板之其中一者。
如申請專利範圍第8項所述之機櫃，其中該底板包括一第一孔洞，該第一孔洞係對應該鰭片元件，並與該鰭片元件在垂直該底板之方向排列。
如申請專利範圍第8項所述之機櫃，其中該底板包括一第二孔洞，且該機櫃更包括一管線以及一防水元件，其中該管線穿過該第二孔洞，且該防水元件設置在該管線以及該第二孔洞之間，用以密封該管線以及該第二孔洞間之空隙。
一種電子裝置，包括：如申請專利範圍第1-10項任一項中所述之機櫃；一電源轉換器，設置在該機櫃中；以及一風扇，設置在該機櫃中，並設置在該電源轉換器上。