專利名稱：一種戶外型機柜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機柜，更具體地說，涉及一種通過設置風道、風扇利用外界低溫空氣流動實現柜倉內元件冷卻的戶外型機柜。
背景技術：
戶外能源類機箱機柜作為承載電力系統能源及控制產品元器件的主體，不僅要求外形美觀、方便實用，而且要求具有一定的機械性能、安全防護性能、電磁屏蔽性能。同時，由于戶外使用，還應該具有良好的密閉性，以便很好的抗生物、化學、機械活性物質的侵蝕。對于應用在濕、熱地區的產品，還要具有好的防腐蝕性能。在防護的同時，由于電器產品在工作中會產生較大的熱量，該類機柜又需要好的散熱性能。
目前，國內外生產戶外能源機柜的廠家在設計機柜時，柜體一般采用通風冷卻系統實現柜內元件的冷卻。通風冷卻系統一般由內外雙循環風道及熱交換器構成，其中熱交換器內針對內外循環風道分別設置風扇。如圖1所示現有技術中一種戶外能源機柜的結構，包括柜體1，以及置于主設備倉內頂部的熱交換器6；如圖1所示，柜體1利用隔板4分成上下兩個空間單元，上部是設備倉2，下部是電池倉3。其中雙循環風道的外循環風道在柜體上設置有進風口5，當設置于熱交換器6外循環出風口12處的風扇工作時，通過進風口5吸收外部低溫空氣，低溫空氣再通過如圖2所示的熱交換器6上的外循環進風口11進入熱交換器，而后加熱的氣流通過外循環出風口12排出。同時，當設置于熱交換器6內循環出風口14處的風扇工作時，設備倉內的熱氣流通過熱交換器6的內循環進風口13進入熱交換器，冷氣流通過熱交換器6的內循環出風口14排入設備倉內，用于冷卻工作中發熱的設備。位于熱交換器6外循環出風口12處的風扇與位于熱交換器6內循環出風口14處的風扇可同時工作。此外，熱交換器6內設置有多層鋁制散熱片，其散熱冷卻的過程主要是通過內循環熱氣流不斷的將熱量傳導于散熱片上，外循環冷氣流又將熱量帶出柜外。
同時，熱交換器的實現通常需要設計一個專用的盒體與風道相連，從而造成柜體結構復雜。又因為柜體增加了風道冷卻系統的熱交換器及其附件，機柜體的重量增加，造成搬運困難、安裝不便，同時增加了制造成本。
此外，現有技術中其他種類戶外機柜或能源柜的風道通常采用風道結構件與機柜側壁焊接構成，不但風道結構件容易變形，而且增加了柜體重量，特別是在構件噴涂的情況下會產生部分噴涂不到的死角，同時抗腐蝕能力降低。
發明內容
本發明提供了一種在柜頂設置風扇、在柜體左、右、后部設置簡易的冷卻風道的戶外型機柜；本發明的戶外型機柜解決了現有技術中能源型機柜密閉性能不高、存在易腐蝕的死角，且柜體笨重、搬運困難、安裝不便、制造成本高的問題。
為了解決上述問題，本發明采用的技術方案是提供一種戶外型機柜，包括柜體，柜體包括風道和設備倉，風道與設備倉之間由風道板隔成互不連通的空間；風道由包括所述風道板與柜體外壁在內的壁板構成；設備倉由包括風道板及倉部底板在內的壁板構成；在形成風道的柜體外壁上設置有排風扇和進風口。
本發明的戶外型機柜的進一步改進在于，在設備倉的上部設置所述風道，在所述柜體頂部設置風扇；風道板與柜體左、右側壁板及柜體后部壁板中的至少一個壁板形成風道，且該風道與上述設有風扇的風道相連通，在所述形成風道的壁板上設置至少一個進風口。
本發明的戶外型機柜的進一步改進在于，在所述柜體左、右側壁板及后部壁板中至少一個構成風道的壁板上設置有風扇；其他壁板或柜體頂部中至少一個壁板與所設置的風道板形成風道，且該風道與上述設有風扇的風道相連通，在形成風道的壁板上設置至少一個進風口。
本發明的戶外型機柜的進一步改進在于，所述設備倉設置有風道安裝板；所述風道板鉚接于所述風道安裝板上。
本發明的戶外型機柜的進一步改進在于，設備倉設置有風道安裝板；風道板焊接于所述風道安裝板上。
本發明的戶外型機柜的進一步改進在于，所述風道板采用鋁板或鋼板制成。
本發明的戶外型機柜的進一步改進在于，進風口的面積是所述風扇出風口面積的1.5～2倍。
本發明戶外型機柜采用上述設計，利用冷卻風系統在獨立封閉的風道內利用外界低溫空氣的對流傳熱作用冷卻作為散熱片的風道板，從而實現柜倉內工作設備的冷卻。具有進風面積大，冷卻效果好的特點；由于采用可裝卸的風道板不會出現死角，而且由于風道獨立增強了柜體的密閉性，具有耐腐蝕強的特點；而且，本發明戶外型機柜由于采用鋁制風道板，具有重量輕、便于安裝、耐腐蝕的特點；而風道板的安裝采用鉚接形式，使風道板不易變形而且抗腐蝕能力進一步加強；此外，本發明戶外型機柜由于結構簡單，沒有散熱器從而降低了制造成本，又具有簡單易行的特點。
圖1是現有技術中一種戶外型機柜組裝熱交換器的整體立體示意圖；圖2是圖1所示戶外型機柜的熱交換器立體示意圖；圖3是本發明戶外型機柜未安裝風道板情況下的立體結構示意圖；圖4是本發明戶外型機柜安裝風道板構成風道情況下的立體結構示意圖；圖5是本發明安裝有風道板的戶外型機柜的主視圖；圖6是圖5中的A-A向剖視圖；圖7是圖5中的B-B向剖視圖；圖8是圖7中的D D向剖視圖；圖9是圖7中C處的局部放大圖。
具體實施例方式
下面結合附圖以及具體實施例詳細說明本發明戶外型機柜的結構及操作方法。本發明的戶外型機柜的結構也適用于需要此種結構的一般機柜上。
如圖3所示本發明戶外型機柜在未裝風道板情況下的立體結構示意圖。結合圖4說明，圖3中的戶外型機柜柜體1分上下兩個倉，分別為電池倉3和主設備倉2；兩倉之間利用設備倉底板即圖中的中間隔板4隔開。圖中，在主設備倉內左右側壁以及倉的后部、上部設置有風道安裝板9，風道安裝板9的作用是用于安裝風道板7(如圖4所示)；本實施例中，風道安裝板9和中間隔板4與機柜體1可以是焊接到一起，此種方式既可以方便安裝又可以減輕重量。此外，本機柜的左、右側壁及后部壁板上設置有進風口5，其方式可以采用百葉窗的結構或者網狀結構。在本發明機柜的頂部還設置有兩個風扇8，用于抽吸風道內的空氣，將空氣向柜外排出；風扇的安裝方式既可以如圖所示安裝二個，也可以安裝一個或多個，其規格、數量由主設備倉倉內設備的總功率決定，本實施例中選用的風扇型號為AFB1248HE。而且，風扇還可以安裝于機柜的左右側壁或后側壁上，此時，進風口相應安裝于機柜的其他壁板及頂部的一個或多個外壁上，由于進風口設置于風道上，相應的安裝必要的風道板即可。針對圖中的機柜，其進風口5的安裝也可根據需要設置在柜體左、右側壁及后壁的一個或多個壁板上，例如，在柜體頂部設置風扇，在設備倉的左部、右部設置風道，相應的進風口設置于柜體的左右側壁上；其方式還可以是在柜體頂部設置風扇，在設備倉的左部設置風道，相應的進風口設置于柜體的左側壁上；或者在柜體頂部設置風扇，在設備倉的右部設置風道，相應的進風口設置于柜體的右側壁上；或者在柜體后部壁板設置風扇，在設備倉的左部設置風道，相應的進風口設置于柜體的左側壁上，同時在設備倉上部設置風道，在柜體頂部設置進風口；或者在柜體左側壁板設置風扇，在設備倉的右部設置風道，相應的進風口設置于柜體的右側壁上，同時在設備倉上部設置風道，而此時柜體頂部既可以設置進風口也可以不設置進風口；本發明的方案不僅僅限于以上方式，還可以有其他形式的組合。而圖3所示的實施例所采用的三面進風方式具有進風面積大、冷卻可靠的特點。此外，通常進風口5的面積是風扇8出風口面積的1.5～2倍較為適宜，也可根據需要適當變化。本發明的戶外型機柜充分保證了風道內側與主設備倉密封性能，設備倉內可以達到IP55的防護等級。
圖4給出了本發明戶外型機柜安裝有風道板情況下的立體結構示意圖，圖中，本發明機柜主設備倉2內安裝有風道板，該風道板采用表面經氧化處理折彎后的鋁板連接于柜體上的風道安裝板9上(如圖3所示)，其安裝方式為如圖9的鉚接方式實現，鋁制的風道板具有重量輕，抗腐蝕性強，導熱性好的特點。風道板不但可以采用鋁板，還可以采用鋼板，其安裝方式也可以利用直接焊接噴涂或噴涂后鉚接。其中鉚接方式較焊接方式具有減輕柜體重量、風道板不易變形且抗腐蝕能力強，散熱性能好的特點。在本發明的戶外型機柜的主設備倉2的左右側壁以及上部后部安裝上述的風道板7，這些風道板7與中間隔板4形成了密閉的主設備倉，而風道板7與柜體的外壁以及中間隔板4之間形成獨立空間的風道。左、右及后部風道互相連通形成一個立體空間，并與機柜體上部的風道相互連通。
通過圖5至圖9進一步說明本發明戶外型機柜的結構情況。圖5給出了本發明安裝有風道板的戶外型機柜的主視圖；圖6給出了圖5中A-A向剖視圖。如圖6所示，柜體1頂部風扇8在工作的情況下，外界冷空氣在抽風扇8的作用下從設置于后壁板和左右側壁的進風口進入柜體后部的風道21中，如箭頭方向所示，冷空氣在對主設備倉后部的風道板冷卻后，升溫的熱空氣由柜體頂部的抽風扇排出。圖7給出了圖5中B-B向剖視圖，圖中可看到機柜左右側壁以及后壁與機柜外壁之間形成封閉風道的結構，如位于左側的風道22、位于右側的風道23及后部風道21。圖8是圖7中的D-D向剖視圖，如圖可示，柜體1頂部風扇8在工作的情況下，外界冷空氣在抽風扇8的作用下從設置于左側壁的進風口及右側壁的進風口分別進入位于柜體左部的風道22及右部的風道23中，如箭頭方向所示，冷空氣在對主設備倉左側及右側風道板冷卻后，升溫的熱空氣由柜體頂部的抽風扇排出。圖9給出了圖7中C部分的風道板7與柜體上的風道安裝板9鉚接方式圖。
基于上述設置有獨立空間風道的戶外型機柜，其進一步改進是可以將風道的轉角處設置成過渡的圓角或斜的倒角形式，此方式可以減小冷卻過程中流動空氣的阻力，并進一步杜絕死角的存在。
本發明戶外型機柜，在頂部風扇工作的情況下，冷風由機柜側壁左、右、后三個方向通過進風口進入機柜的風道中，又從柜頂的抽風風扇排出。柜倉內的元器件工作過程中產生的熱量傳導到金屬的風道板上，風道板上的熱量利用低溫流動的空氣不斷的通過風扇排出機柜體外；這種方式下，主設備倉內熱空氣的熱量不斷的通過風道鋁板傳給流動的低溫空氣，從而達到本發明戶外型機柜或能源柜的冷卻。
權利要求
1.一種戶外型機柜，包括柜體(1)，其特征在于，所述柜體(1)包括風道和設備倉(2)，所述風道與設備倉(2)之間由風道板(7)隔成互不連通的空間；風道由包括所述風道板(7)與柜體外壁在內的壁板構成；設備倉(2)由包括風道板(7)及倉部底板在內的壁板構成；在形成風道的柜體外壁上設置有排風扇(8)和進風口(5)。
2.根據權利要求1所述戶外型機柜，其特征在于，在所述設備倉的上部設置所述風道，在所述柜體頂部設置風扇(8)；所述風道板(7)與柜體(1)左、右側壁板及柜體(1)后部壁板中的至少一個壁板形成風道，且該風道與上述設有風扇(8)的風道相連通，在所述形成風道的壁板上設置至少一個進風口。
3.根據權利要求1所述戶外型機柜，其特征在于，在所述柜體(1)左、右側壁板及后部壁板中至少一個構成風道的壁板上設置有風扇(8)；其他壁板或柜體頂部中至少一個壁板與所設置的風道板形成風道，且該風道與上述設有風扇(8)的風道相連通，在形成風道的壁板上設置至少一個進風口。
4.根據權利要求1～3任一要求所述戶外型機柜，其特征在于，所述設備倉(2)設置有風道安裝板(9)；所述風道板(7)鉚接于所述風道安裝板(9)上。
5.根據權利要求1～3任一要求所述戶外型機柜，其特征在于，所述設備倉(2)設置有風道安裝板(9)；所述風道板(7)焊接于所述風道安裝板(9)上。
6.根據權利要求1～3任一要求所述戶外型機柜，其特征在于，所述風道板采用鋁板制成。
7.根據權利要求1～3任一要求所述戶外型機柜，其特征在于，所述風道板采用鋼板制成。
8.根據權利要求1～3任一要求所述戶外型機柜，其特征在于，所述進風口(5)的面積是所述風扇(8)出風口面積的1.5～2倍。
全文摘要
本發明公開了一種機柜，更具體的說是一種戶外型機柜，包括獨立空間的設備倉和風道，風道與設備倉之間設置有風道板；風道由風道板與柜體外壁形成與設備倉不連通的空間，形成風道的柜體外壁上設置有排風扇和進風口。當風扇工作時，冷空氣由進風口進入機柜的風道中，又從柜頂的抽風扇排出。而設備倉內的元器件產生的熱量傳導到金屬的風道板上，風道板上的熱量利用低溫流動的空氣不斷的通過風扇帶出機柜體外，從而達到冷卻目的。本發明提供的機柜具有高密閉性，且重量輕、搬運及拆裝放便，同時結構簡單、制造成本低的特點。
文檔編號H05K7/20GK1635826SQ200410077800
公開日2005年7月6日 申請日期2004年12月22日 優先權日2004年12月22日
發明者陳兆東, 廉紀奎, 游國波 申請人:艾默生網絡能源有限公司