實時散熱機櫃的製作方法
2023-06-19 09:12:36 2
實時散熱機櫃的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及機櫃，實時散熱機櫃，包括一機櫃主體，機櫃主體設有一外殼，機櫃主體還設有一熱交換系統，熱交換系統包括一監測機櫃主體內部溫度的櫃內溫度傳感器、一信號處理模塊、熱交換器，櫃內溫度傳感器連接信號處理模塊的信號輸入端，信號處理模塊的信號輸出端連接熱交換器；熱交換器是一冷卻器，冷卻器位於機櫃主體的外殼內壁。本實用新型通過熱交換系統實時監測控制機櫃主體內的溫度，並實時降溫，從而將機櫃內電子設備通電工作產生的熱量散發，延長機櫃內電子設備的使用壽命，提高使用穩定性。
【專利說明】實時散熱機櫃
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子設備領域，尤其涉及機櫃。
【背景技術】
[0002]機櫃一般用在網絡布線間，樓層配線間，中心機房，數據機房，控制中心，監控室，監控中心等。機櫃是用來存放計算機和相關控制設備的物件，可以提供對存放設備的保護，屏蔽電磁幹擾，有序、整齊地排列設備，方便以後維護設備。隨著計算機產業的不斷突破，機櫃所體現的功能也越來越大。
[0003]隨著機櫃功能的增強，機櫃內電子設備(通信模塊、電源模塊、PLC、變頻器、驅動系統等)通電工作產生的熱量也將增多。熱量將導致機櫃內電子設備的使用壽命大大的縮短了並減少了系統穩定性；如若採用傳統的空調系統進行控溫，將會導致能耗量大，不夠節能環保。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種機櫃內溫度可控的解決方案，即實時散熱機櫃。
[0005]本實用新型所解決的技術問題可以採用以下技術方案來實現:
[0006]實時散熱機櫃，包括一機櫃主體，所述機櫃主體設有一外殼，其特徵在於，所述機櫃主體還設有一熱交換系統,熱交換系統包括一監測機櫃主體內部溫度的櫃內溫度傳感器、一信號處理模塊、熱交換器，所述櫃內溫度傳感器連接所述信號處理模塊的信號輸入端，所述信號處理模塊的信號輸出端連接所述熱交換器；
[0007]所述熱交換器是一冷卻器，所述冷卻器位於所述機櫃主體的外殼內壁。
[0008]本實用新型通過熱交換系統實時監測控制機櫃主體內的溫度，並實時降溫，從而將機櫃內電子設備通電工作產生的熱量散發，延長機櫃內電子設備的使用壽命，提高使用穩定性。當櫃內溫度傳感器監測到機櫃主體內的溫度超出設定值後，熱交換器啟動進行降溫。
[0009]所述熱交換系統還設有一監測機櫃主體外部溫度的櫃外溫度傳感器，所述櫃外溫度傳感器與所述信號處理模塊相連，所述櫃外溫度傳感器位於所述外殼的外壁上。信號處理模塊通過判斷櫃內溫度傳感器與櫃外溫度傳感器的差值是否在規定的溫差範圍內，從而確定是否開啟熱交換器。
[0010]所述外殼包括前門、後門、左側門、右側門、上頂、下底，所述前門、後門、左側門、右
側門中的至少一個上開有通風網孔。從而提高散熱性。
[0011]所述機櫃主體內設有一個所述櫃內溫度傳感器，所述櫃內溫度傳感器位於所述外殼內的任意方位。作為一種優選方案，所述櫃內溫度傳感器位於所述外殼的後門中心。以便工作人員經常開關機櫃或者對機櫃內電子設備進行調試維修時，對櫃內溫度傳感器造成損壞。
[0012]所述機櫃主體內設有至少兩個所述櫃內溫度傳感器，所述溫度傳感器縱向等間距排布於機櫃主體內。以便防止設有一個櫃內溫度傳感器而導致具有監測死角的現象，本實用新型對機櫃主體內多方位進行檢測，使機櫃主體內的溫度實現平衡，防止溫度不均的現象。
[0013]所述熱交換器設有一內芯，所述內芯是板翅式或者間壁式換熱器的內芯。
[0014]所述熱交換器朝向外殼內側設有一熱氣進氣口、一降溫後的冷氣出氣口，所述內芯設有一氣流通道，所述氣流通道的一端與所述熱氣進氣口連通，另一端與所述冷氣出氣口連通；
[0015]所述內芯還設有一冷卻介質通道，所述內芯上設有一冷卻介質進口、一冷卻介質出口，所述冷卻介質進口與所述冷卻介質出口位於所述冷卻介質通道的兩端。
[0016]所述冷卻介質通道流通的冷卻介質可以是空氣、乾冰或者冷卻水中的任意一種。
[0017]作為一種優選方案，所述冷卻介質通道包括至少兩根中空管，所述中空管並排排布，所述至少兩根中空管間的間隙即為所述氣流通道，所述氣流通道內流體的流動方向與所述冷卻介質通道內流體的流動方向相平行。
[0018]所述中空管的排布間隙為IOmm?50mm。
[0019]所述中空管之間也可以是緊密排布。從而減少空氣流動量，提高冷卻效率。
[0020]作為另一種優選方案，所述氣流通道內流體的流動方向與所述冷卻介質通道內流體的流動方向採用錯流式或者混流式。所述錯流式是指所述氣流通道內流體的流動方向與所述冷卻介質通道內流體的流動方向垂直交叉，所述混流式是指所述氣流通道內流體的流動方向與所述冷卻介質通道內流體的流動方向即有同向平行部分，也有逆向平行部分。
[0021]所述外殼設有雙層結構，所述外殼內設有一中空腔體，所述熱交換器位於所述中空腔體內。雙層結構位於後門、左側門、右側門、上頂、下底，前門、後門、左側門、右側門中的至少一個。將傳統單層外殼結構的機櫃主體改為雙層結構，有效的防止機櫃主體內的熱量傳遞到機櫃主體外，此外，櫃外溫度傳感器設置於機櫃主體的外壁上，通過雙層結構可以有效的防止因機櫃主體本身的溫度過高而影響櫃外溫度傳感器監測到的溫度的現象。
[0022]所述信號處理模塊的信號輸出端還連接一報警模塊。通過報警模塊對高低溫進行報警，風機故障進行報警從而使機櫃主體長期處於適宜的工作環境下。
[0023]所述信號處理模塊可以採用MICROCHIP公司出品的PIC18F2431MCU。
[0024]所述外殼上設有一人機互動面板,所述人機互動面板包括一顯示屏,所述顯示屏連接所述信號處理模塊。通過溫度顯示模塊可以使使用者了解機櫃內或機櫃外當下的溫度情況，或要設定的溫度情況。
[0025]作為一種優選方案，所述顯示屏是一觸控顯示屏。
[0026]作為另一種優選方案，所述人機互動面板包括一溫度設定按鍵組，所述溫度設定按鍵組連接所述信號處理模塊，所述信號處理模塊連接一存儲單元。使用者可以通過溫度設定按鍵組更改熱交換器的開閉條件，信號處理模塊會將設定好的溫度存儲在存儲單元裡。當機櫃內的溫度低於一設定溫度後，熱交換器關閉。當機櫃內的溫度高於一設定溫度，或者機櫃內外的溫度差高於設定溫度差時，熱交換器開啟。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型的外殼一種結構示意圖；[0028]圖2為本實用新型的一種電路框圖；
[0029]圖3為本實用新型外殼截面的一種示意圖；
[0030]圖4為本實用新型熱交換器流體流向的一種結構示意圖；
[0031]圖5為本實用新型熱交換器流體流向的另一種結構示意圖；
[0032]圖6為本實用新型熱交換器截面的一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。
[0034]參照圖1、圖2，實時散熱機櫃，包括一機櫃主體,機櫃主體設有一外殼,機櫃主體還設有一熱交換系統，熱交換系統包括一監測機櫃主體內部溫度的櫃內溫度傳感器1、一信號處理模塊3、熱交換器4，櫃內溫度傳感器I連接信號處理模塊3的信號輸入端，信號處理模塊3的信號輸出端連接熱交換器4 ;熱交換器4是一冷卻器,冷卻器位於機櫃主體的外殼內壁。本實用新型通過熱交換系統實時監測控制機櫃主體內的溫度，並實時降溫，從而將機櫃內電子設備通電工作產生的熱量散發，延長機櫃內電子設備的使用壽命，提高使用穩定性。當櫃內溫度傳感器監測到機櫃主體內的溫度超出設定值後，熱交換器啟動進行降溫。
[0035]外殼包括前門、後門、左側門、右側門、上頂、下底，前門、後門、左側門、右側門中的至少一個上開有通風網孔。從而提高散熱性。
[0036]外殼上設有一人機互動面板8,人機互動面板包括一顯不屏，顯不屏連接信號處理模塊。通過溫度顯示模塊可以使使用者了解機櫃內或機櫃外當下的溫度情況，或要設定的溫度情況。作為一種優選方案，顯示屏是一觸控顯示屏。作為另一種優選方案，人機互動面板8包括一溫度設定按鍵組，溫度設定按鍵組連接信號處理模塊，信號處理模塊連接一存儲單元。使用者可以通過溫度設定按鍵組更改熱交換器的開閉條件，信號處理模塊會將設定好的溫度存儲在存儲單元裡。當機櫃內的溫度低於一設定溫度後，熱交換器關閉。當機櫃內的溫度高於一設定溫度，或者機櫃內外的溫度差高於設定溫度差時，熱交換器開啟。
[0037]熱交換系統還設有一監測機櫃主體外部溫度的櫃外溫度傳感器2，櫃外溫度傳感器2與信號處理模塊3相連,櫃外溫度傳感器2位於外殼的外壁上。信號處理模塊通過判斷櫃內溫度傳感器與櫃外溫度傳感器的差值是否在規定的溫差範圍內，從而確定是否開啟熱交換器。
[0038]機櫃主體內設有一個櫃內溫度傳感器，櫃內溫度傳感器位於外殼內的任意方位。作為一種優選方案，櫃內溫度傳感器位於外殼的後門中心。以便工作人員經常開關機櫃或者對機櫃內電子設備進行調試維修時，對櫃內溫度傳感器造成損壞。機櫃主體內設有至少兩個櫃內溫度傳感器，溫度傳感器縱向等間距排布於機櫃主體內。以便防止設有一個櫃內溫度傳感器而導致具有監測死角的現象，本實用新型對機櫃主體內多方位進行檢測，使機櫃主體內的溫度實現平衡，防止溫度不均的現象。
[0039]參見圖4、圖5,熱交換器設有一內芯，內芯是板翅式或者間壁式換熱器的內芯。熱交換器朝向外殼內側設有一熱氣進氣口、一降溫後的冷氣出氣口，內芯設有一氣流通道6，氣流通道6的一端與熱氣進氣口連通，另一端與冷氣出氣口連通；內芯還設有一冷卻介質通道7，冷卻介質可以是空氣、乾冰或者冷卻水中的任意一種；內芯上設有一冷卻介質進口、一冷卻介質出口，冷卻介質進口與冷卻介質出口位於冷卻介質通道7的兩端。
[0040]作為一種優選方案，參見圖6，冷卻介質通道包括至少兩根中空管11，中空管11並排排布，至少兩根中空管11間的間隙即為氣流通道6，氣流通道6內流體的流動方向與冷卻介質通道內流體的流動方向相平行。如圖5。中空管的排布間隙為IOmm?50mm。中空管之間也可以是緊密排布。從而減少空氣流動量，提高冷卻效率。
[0041 ] 作為另一種優選方案，氣流通道內流體的流動方向與冷卻介質通道內流體的流動方向採用錯流式或者混流式。錯流式是指氣流通道內流體的流動方向與冷卻介質通道內流體的流動方向垂直交叉，混流式是指氣流通道內流體的流動方向與冷卻介質通道內流體的流動方向即有同向平行部分，也有逆向平行部分。如圖4。
[0042]參見圖3,外殼設有雙層結構,夕卜殼內設有一中空腔體5,熱交換器4位於中空腔體5內。雙層結構位於後門、左側門、右側門、上頂、下底，前門、後門、左側門、右側門中的至少一個。如圖3，是將雙層結構設置於後門，後門內設有一中空腔體5，中空腔體5內設有熱交換器。將傳統單層外殼結構的機櫃主體改為雙層結構，有效的防止機櫃主體內的熱量傳遞到機櫃主體外，此外，櫃外溫度傳感器設置於機櫃主體的外壁上，通過雙層結構可以有效的防止因機櫃主體本身的溫度過高而影響櫃外溫度傳感器監測到的溫度的現象。
[0043]信號處理模塊的信號輸出端還連接一報警模塊。通過報警模塊對高低溫進行報警，風機故障進行報警從而使機櫃主體長期處於適宜的工作環境下。信號處理模塊可以採用 MICROCHIP 公司出品的 PIC18F2431MCU。
[0044]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.實時散熱機櫃，包括一機櫃主體，所述機櫃主體設有一外殼，其特徵在於，所述機櫃主體還設有一熱交換系統,熱交換系統包括一監測機櫃主體內部溫度的櫃內溫度傳感器、一信號處理模塊、熱交換器，所述櫃內溫度傳感器連接所述信號處理模塊的信號輸入端，所述信號處理模塊的信號輸出端連接所述熱交換器； 所述熱交換器是一冷卻器，所述冷卻器位於所述機櫃主體的外殼內壁。
2.根據權利要求1所述的實時散熱機櫃，其特徵在於，所述熱交換系統還設有一監測機櫃主體外部溫度的櫃外溫度傳感器，所述櫃外溫度傳感器與所述信號處理模塊相連，所述櫃外溫度傳感器位於所述外殼的外壁上。
3.根據權利要求1所述的實時散熱機櫃，其特徵在於，所述外殼包括前門、後門、左側門、右側門、上頂、下底，所述前門、後門、左側門、右側門中的至少一個上開有通風網孔。
4.根據權利要求1所述的實時散熱機櫃，其特徵在於，所述機櫃主體內設有至少兩個所述櫃內溫度傳感器，所述溫度傳感器縱向等間距排布於機櫃主體內。
5.根據權利要求1所述的實時散熱機櫃，其特徵在於，所述熱交換器設有一內芯，所述內芯是板翅式或者間壁式換熱器的內芯。
6.根據權利要求5所述的實時散熱機櫃,其特徵在於，所述熱交換器朝向外殼內側設有一熱氣進氣口、一降溫後的冷氣出氣口，所述內芯設有一氣流通道，所述氣流通道的一端與所述熱氣進氣口連通，另一端與所述冷氣出氣口連通； 所述內芯還設有一冷卻介質通道，所述內芯上設有一冷卻介質進口、一冷卻介質出口，所述冷卻介質進口與所述冷卻介質出口位於所述冷卻介質通道的兩端。
7.根據權利要求6所述的實時散熱機櫃，其特徵在於，所述冷卻介質通道流通的冷卻介質是空氣、乾冰或者冷卻水中的任意一種。
8.根據權利要求6所述的實時散熱機櫃，其特徵在於，所述冷卻介質通道包括至少兩根中空管，所述中空管並排排布，所述至少兩根中空管間的間隙即為所述氣流通道，所述氣流通道內流體的流動方向與所述冷卻介質通道內流體的流動方向相平行。
9.根據權利要求6所述的實時散熱機櫃，其特徵在於，所述氣流通道內流體的流動方向與所述冷卻介質通道內流體的流動方向採用錯流式或者混流式。
10.根據權利要求1至9中任意一項所述的實時散熱機櫃，其特徵在於，所述外殼設有雙層結構，所述外殼內設有一中空腔體，所述熱交換器位於所述中空腔體內。
【文檔編號】H05K7/20GK203734950SQ201420030615
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】張金喜, 陳躍, 高黎明, 李廷剛 申請人:沃姆製冷設備(上海)有限公司