專利名稱：一種分區(qū)控溫的設備機柜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種設備機柜，特別是涉及對工作溫度范圍具有特定要求的戶外
電源柜和通信設備柜。
背景技術：
—類儀器設備，例如電子儀器、蓄電池等，其工作條件要求環(huán)境保持在適當?shù)臏囟?下，當溫度過高時不能正常工作或故障率升高、使用壽命縮短。隨著技術發(fā)展，電子器件的 熱穩(wěn)定性不斷提高，只要通過散熱器、強制通風和熱管等散熱手段將功率器件產(chǎn)生的熱量 及時排出，即使環(huán)境溫度很高設備也能正常工作。而蓄電池對工作溫度的要求則較為嚴
格，如閥控密封鉛酸蓄電池在高于25t:時環(huán)境溫度每升高i(rc將會使蓄電池的壽命縮短
50 % ，環(huán)境溫度超過45°C充電會造成熱失控而使電池膨脹、失水而損壞。 為了延長蓄電池的使用壽命，常用的方法是將儀器設備置于室內(nèi)，并在室內(nèi)安裝 空調(diào)制冷設備來控制溫度。但是，空調(diào)器對整個房間制冷，所消耗的功率很高，如現(xiàn)有通信 基站通常使用3匹空調(diào)的輸入功率可達3000W以上。 一些戶外安裝的設備柜，特別是裝有 蓄電池的電源柜或通信設備柜，只設有通風散熱裝置而沒有配置空調(diào)制冷設備，在夏季高 溫時蓄電池所處的環(huán)境溫度超過允許溫度，就會導致壽命縮短甚至損壞。 一種一體式分布 式室外通信基站，由于電池倉未進行溫度控制，電池使用一年左右就會失效，每年更換電池 就需要投入5000元以上。而如果對戶外設備機柜采用保溫設計，則功率器件產(chǎn)生的大量熱 量很難排出，不得不使用制冷量很大的機柜空調(diào)，不僅浪費能量，而且高溫季節(jié)環(huán)境熱負荷 很大，機柜空調(diào)容易過熱停機，導致機柜內(nèi)溫度急劇上升，嚴重威脅設備可靠運行。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種分區(qū)控溫的設 備機柜。 本實用新型提供一種分區(qū)控溫的設備機柜，設有至少兩個相互隔離的區(qū)域，其特 征在于第一區(qū)域設有隔熱保溫層，第二區(qū)域設有散熱孔。 保溫隔熱層使用聚氨酯、泡沫材料、真空隔熱板或其它隔熱材料。由于保溫箱對漏 熱的要求不高，保溫隔熱層可以整體發(fā)泡加工，也可以用保溫板根據(jù)結構尺寸的需要切割 后安裝在箱體的表面。 第一區(qū)域設有獨立的門體，門體內(nèi)也設有隔熱保溫層。第一區(qū)域的門體還設有與 第一區(qū)域的柜體相配合的磁性門封，可以減少保溫箱關閉后從門體與箱體之間的縫隙漏 熱。 由于第一區(qū)域內(nèi)的設備需要接線，在第一區(qū)域的柜體上設有與第二區(qū)域相通的過 線孔。同時為了減少通過過線孔的漏熱，過線孔配有密封塞。 蓄電池在充電時會釋放少量氫氣和有害氣體，為了避免氣體沉積和腐蝕，在第一 區(qū)域的柜體上設有與外界相通的排氣？L。充電時打開排氣孔，就可以將有害氣體及時排出。[0010] 本實用新型提供的設備機柜設有壓縮制冷模塊或半導體制冷模塊，通過直冷或風
冷將冷量輸送至保溫隔熱區(qū)。直冷方式是指半導體制冷模塊的冷端或與冷端相連的散熱器 設于第一區(qū)域內(nèi)，或壓縮制冷模塊的蒸發(fā)器設于第一區(qū)域內(nèi)。風冷方式是指第一區(qū)域通過 進出風風道與壓縮制冷模塊的蒸發(fā)器或半導體制冷模塊的冷端相通，第一區(qū)域內(nèi)的熱空氣 通過出風風道進入制冷模塊，與制冷模塊進行熱交換后溫度降低，由進風風道回到第一區(qū) 域。 通常，第一區(qū)域與第二區(qū)域為上下設置，第二區(qū)域位于第一區(qū)域上方，但對于大型
設備機柜，第一區(qū)域與第二區(qū)域也可以按左右設置。 通常，第一區(qū)域和第二區(qū)域共同擁有一個外部箱體，但也可以將二者做成獨立拼 裝式結構，既可以單獨使用，也可以拼裝為一體。 為了便于加工和安裝，可以將第一區(qū)域做成一個獨立的隔熱保溫箱體，可以整體
安裝在機柜內(nèi)或整體從機柜內(nèi)拆卸，機柜內(nèi)的其它部分空間組成第二區(qū)域。 本實用新型所提供的分區(qū)控溫的設備機柜，將機柜分為兩個相互獨立的子區(qū)域，
第一區(qū)域按照絕熱保溫設計，適合安裝發(fā)熱量小但對溫度范圍要求嚴格的蓄電池，第二區(qū)
域按照強制散熱設計，適合安裝發(fā)熱量大但對對溫度范圍要求相對較弱的功率器件和設
備。與現(xiàn)有技術相比，具有設備運行穩(wěn)定可靠，電池壽命延長，制冷功率大幅降低的優(yōu)點。
以下結合附圖及具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明
附圖l 附圖2 附圖3 附圖4
實施例一的機柜側視圖； 實施例一的電池倉結構示意圖； 實施例二的機柜側視圖。 實施例二的第一區(qū)域的正視圖。
具體實施方式以下詳細介紹本實用新型的詳細實施例，其實例如附圖所示，其中全文以相同的
標號表示相同的部件。 實施例一 本實施例描述的是一種分區(qū)控溫的設備機柜的實施方式，可用于室外分布式通信基站。 如
圖1所示，機柜(101)具有雙層側板，前面裝有柜門(102)。機柜的外層側板和 后板的下部和上部設有散熱孔(103)，在頂部設有排風風扇組(104)。外界空氣從散熱孔進 入機柜夾層，在排風風扇的作用下從機柜的頂部流出，將機柜內(nèi)設備發(fā)出的熱量排出。 機柜(101)內(nèi)設有獨立的電池倉(105)，采用模塊式整體設計，單獨加工制造后整 體安裝到機柜中，需要時也可以整體拆卸。電池倉(105)安裝在機柜的中部，用來安裝蓄電 池，機柜的設備倉就被分成上下兩個區(qū)域(106)和(107)，用于安裝其它設備，特別是大功 率器件。 電池倉(105)采用絕熱設計，設有隔熱保溫層(108)。當箱體尺寸較小時，保溫隔 熱層(108)可以整體發(fā)泡加工，絕熱層厚度約25-50mm;當箱體尺寸較大時，可以用保溫板根據(jù)結構尺寸的需要切割后拼裝在箱體的表面。電池倉的門體(109)也設有保溫絕熱層，門體(109)與箱體之間設有門封(110)，可以減少保溫箱關閉后從門體與箱體之間的縫隙漏熱。電池倉(105)上設有與設備倉相通的過線孔(111)，過線孔配有密封塞。電池倉(105)還設有與外界相通的排氣孔(112)。充電時打開排氣孔，就可以將有害氣體及時排出。[0026] 本設備機柜在電池倉(105)的后方設有半導體制冷模塊。半導體制冷器件(113)的冷端散熱器(114)位于設備倉后部的上方，熱端散熱器(115)帶有翅片和通風風扇(116)以增強散熱效果。制冷模塊用來控制電池倉的溫度，控制器通過溫度傳感器檢測到倉內(nèi)溫度高于設定溫度時，制冷模塊啟動為電池倉制冷，當倉內(nèi)溫度低于設定溫度時，制冷模塊停止工作。 通信基站設備中的通信、電源模塊與蓄電池組對于工作條件具有不同的環(huán)境要求。新一代通信模塊和電源模塊的熱適應性較強，在較高溫度下也能穩(wěn)定運行，但設備功耗較大，要強化傳熱以降低工作溫度，特別需要對大功率器件直接在點空間上強制散熱。這些設備對于環(huán)境溫度只要控制在30°C以下就能滿足要求，并允許在溫度不超過35t:短時間工作，但要對發(fā)熱器件局部進行良好配風以保證器件所處環(huán)境溫度不超過55°C。當外界處于高溫天氣制冷量不足時，智能通信設備還可以短時間通過降頻等自適應技術來降低功耗以保證設備安全運行。 而蓄電池組雖然發(fā)熱量小，但對所處的溫度范圍要求較高，該系統(tǒng)應控制在20-25t:的溫度范圍，允許在溫度不超過3(TC短時間工作，才能延長蓄電池組的使用壽命。蓄電池在充電時會發(fā)熱，但發(fā)熱量較小，通常只有幾十瓦。隔熱保溫箱體可以顯著降低夏季高溫時外界環(huán)境帶來的熱負荷，因此隔熱保溫的電池柜在高溫季節(jié)的熱負荷顯著低于普通電池柜。典型地，一個容積250L的電池柜安裝在室外，箱體未做保溫時要配用制冷量1000-1500W的制冷設備，而采用保溫箱體后只要150-200W的制冷量即可滿足要求。進一步地，即使制冷設備不能正常工作，保溫電池柜可以保證6小時內(nèi)溫度不超過35C。[0029] 實施例二 本實施例描述的是另一種形式的分區(qū)控溫的設備機柜的實施方式。 該設備機柜分為絕熱保溫的第一區(qū)域(201)和強化散熱的第二區(qū)域(202)，第一
區(qū)域(201)位于第二區(qū)域(202)的下方。 第一區(qū)域(201)的由隔熱保溫的箱體(203)和門體(204)組成，保溫層由聚氨酯發(fā)泡材料制作，厚度約25-50mm。門體(204)與箱體(203)之間設有雙層門封(205)，可以有效減少漏熱。第一區(qū)域還設有通往第二區(qū)域的過線槽和通往外部的排氣孔。第一區(qū)域設有進風風道(206)和出風風道(212)，第一區(qū)域內(nèi)的熱空氣通過出風風道(212)進入制冷模塊，與制冷模塊進行熱交換后溫度降低，由進風風道(206)回到第一區(qū)域。回風風道與第一區(qū)域的設備支架集成為一體，可以將冷風直接送到蓄電池(207)的四周，避免出現(xiàn)氣流死區(qū)。 第二區(qū)域(202)由散熱性高的鈑金材料制成的箱體(208)和門體(209)組成。第二區(qū)域箱體側面和后面設有散熱孔(210)，以改善散熱效果。第一區(qū)域(201)和第二區(qū)域(202)既可以拼裝為一體，也可以獨立加工、獨立安裝。 第二區(qū)域的后部設有制冷模塊(211)。制冷系統(tǒng)是以電能為動力，向冷卻箱內(nèi)提供冷量、將熱量排出至箱外的裝置。本實施例中制冷系統(tǒng)是壓縮制冷系統(tǒng)，由壓縮機、冷凝器、毛細管和蒸發(fā)器順序相連組成。制冷模塊的蒸發(fā)器設有進出風口，分別與第一區(qū)域的進出風風道密閉連通。制冷模塊的冷凝器與散熱孔相通，用于導入外部空氣和將產(chǎn)生的熱空氣排向機柜外部。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的設備機柜具有設備運行穩(wěn)定可靠，電池壽命延長，制冷功率大幅降低的優(yōu)點，特別適和于戶外電源柜和通信設備柜的應用。
權利要求一種分區(qū)控溫的設備機柜，設有至少兩個相互隔離的區(qū)域，其特征在于第一區(qū)域設有隔熱保溫層，第二區(qū)域設有散熱孔。
2. 根據(jù)權利要求1所述的設備機柜，第一區(qū)域設有獨立的門體，其特征在于，門體內(nèi)設 有隔熱保溫層。
3. 根據(jù)權利要求2所述的設備機柜，第一區(qū)域的門體還設有與第一區(qū)域的柜體相配合 的磁性門封。
4. 根據(jù)權利要求1所述的設備機柜，第一區(qū)域的柜體上設有與第二區(qū)域相通的過線 孔，過線孔配有密封塞。
5. 根據(jù)權利要求1所述的設備機柜，第一區(qū)域的柜體上設有與外界相通的排氣孔。
6. 根據(jù)權利要求1所述的設備機柜，設有壓縮制冷模塊或半導體制冷模塊，其特征在 于半導體制冷模塊的冷端或與冷端相連的散熱器設于第一區(qū)域內(nèi)，或壓縮制冷模塊的蒸發(fā)器設于第一區(qū)域內(nèi)。
7. 根據(jù)權利要求1所述的設備機柜，設有壓縮制冷模塊或半導體制冷模塊，其特征在于第一區(qū)域通過進出風風道與壓縮制冷模塊的蒸發(fā)器或半導體制冷模塊的冷端相通。
8. 根據(jù)權利要求1所述的設備機柜，第一區(qū)域是一個獨立的隔熱保溫箱體，可以整體 安裝在機柜內(nèi)或整體從機柜內(nèi)拆卸，機柜內(nèi)的其它部分空間組成第二區(qū)域。
9. 根據(jù)權利要求1所述的設備機柜，第一區(qū)域與第二區(qū)域上下設置，第一區(qū)域位于第 二區(qū)域的上方；或第一區(qū)域與第二區(qū)域左右設置。
專利摘要本實用新型所提供的分區(qū)控溫的設備機柜，將機柜分為兩個相互獨立的子區(qū)域，第一區(qū)域按照絕熱保溫設計，適合安裝發(fā)熱量小但對溫度范圍要求嚴格的蓄電池，第二區(qū)域按照強制散熱設計，適合安裝發(fā)熱量大但對對溫度范圍要求相對較弱的功率器件和設備。該設備機柜還設有壓縮制冷模塊或半導體制冷模塊，通過直冷或風冷將冷量輸送至保溫隔熱區(qū)。與現(xiàn)有技術相比，具有設備運行穩(wěn)定可靠，電池壽命延長，制冷功率大幅降低的優(yōu)點。
文檔編號H05K7/20GK201528495SQ20092006952
公開日2010年7月14日 申請日期2009年3月27日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者黃曉峰 申請人:黃曉峰