CN113141749B - 一种机柜散热器及机柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机柜散热器及机柜，上述机柜散热器安装于机柜，用于降低机柜内部的温度，该机柜散热器利用机柜的内侧壁和外侧壁，在机柜的内侧壁与外侧壁之间的中空区域，设置多个换热片，上述多个换热片连接上述内侧壁与外侧壁，并将上述中空区域隔离成多个风道，分别为内循环风道和外循环风道，且内循环风道和外循环风道依次间隔设置，上述内循环风道包括内进风口与内出风口，外循环风道包括外进风口和外出风口。

Description

一种机柜散热器及机柜

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及到一种机柜散热器及机柜。

背景技术

为了提高对机柜内电子设备的保护效果，需要提高机柜的防水防尘等级，因此，通常会制备密闭机柜。室外密闭机柜为了保证电子设备能够在允许的工作温度范围内正常、可靠的工作，机柜必须具备一定的散热功能，将电子设备产生的热量传递至机柜外。如果依靠机柜壁面自身散热能力无法满足要求，通常会再配置空调或热交换器等散热部件，来提升机柜散热能力，但是，也会带来一定的弊端。例如，增加新的散热部件，机柜成本较高；或者散热部件的热阻较大，散热效果较差，难以实现自然散热；或者，散热部件的尺寸较大，占用机柜的空间较多。

发明内容

本发明提供了一种机柜散热器及机柜，以简化机柜散热器的结构，降低成本，减少机柜散热器占用的空间，提高机柜散热器的散热效果。

第一方面，本发明提供了一种机柜散热器，该机柜散热器安装于机柜，用于降低机柜内部的温度，为机柜内的设备提供较为合适的工作温度。具体的，该机柜散热器利用机柜的内侧壁和外侧壁，在机柜的内侧壁与外侧壁之间的中空区域，设置多个换热片，上述多个换热片连接上述内侧壁与外侧壁，并将上述中空区域隔离成多个风道，分别为内循环风道和外循环风道，且内循环风道和外循环风道依次间隔设置，每个上述内循环风道包括内进风口与内出风口，每个上述外循环风道包括外进风口和外出风口，机柜内部的空气经内进风口进入内循环风道，一方面，通过换热片，与经外进风口进入外循环风道的新风进行换热，以降低温度；另一方面，还可以通过外侧壁与外界进行换热，从而可以提高换热效率，该方案中的机柜散热器的散热效果较好，且无需配置辅助部件，结构简单，成本低，且可以减少机柜散热器占用的空间。

在具体设置上述机柜散热器时，当机柜处于使用状态，即机柜完成安装后，可以使内循环风道和外循环风道沿垂直于地面方向延伸，该方案有利于减少空气在内循环风道和外循环风道内流动的阻力，提高换热效率。

该方案中的机柜散热器可以为铝挤成型结构，一方面材料成本较低，便于加工，加工成本也较低；另一方面，铝质的热传导效果较好，有利于提高机柜散热器的散热效果；此外，铝质散热器的重量较轻，有利于减小机柜的质量。

在加工上述铝挤成型结构成机柜散热器时，铝挤成型结构的内循环风道和外循环风道的两端均具有开口，外循环风道的上述开口可以直接作为外进风口和外出风口，对于内循环风道，可以将上述开口内设置密封件，以将内循环风道与外界隔离。上述密封件可以为弹性密封件，并使该弹性密封件与铝挤成型结构过盈装配，以提高内循环风道的密封效果。

为了简化加工内进风口和内出风口，可以使内侧壁与内循环风道相对区域的厚度，小于内侧壁与外侧壁风道相对区域的厚度。从而加工时，可以一次加工，去除整片区域设定厚度的材料，则内循环风道的内侧壁出现开口，作为内进风口和外进风口，外循环风道仍未出现开口，以简化加工过程。

本申请技术方案中，还可以包括与内循环风道相对的第一风扇，该第一风扇可以与内进风口或者内出风口相对，以提高内循环风道中的空气流动速度，提高散热效率。或者，还可以包括与外循环风道相对的第二风扇，该第二风扇可以与外进风口或者外出风口相对，以提高外循环风道中的空气流动速度，提高散热效率。当然，一种技术方案中，机柜散热器可以包括第一风扇和第二风扇，具体可以根据实际结构和散热需求选择合适的风扇以及安装位置。

为了提高机柜散热器的散热效果，可以将换热片设置为曲面换热片或者弯折换热片，以增加换热片的散热面积，提高机柜散热器的散热效果。

此外，为了提高机柜散热器的散热效果，还可以设置换热齿，具体的，可以在换热片表面设置多个换热齿，以增强机柜内的热空气与外界新风的换热效率提高散热效果。或者，还可以在机柜散热器的内侧壁设置多个换热齿，或者在机柜散热器的外侧壁设置多个换热齿，或者在机柜散热器的内侧壁和外侧壁均设置多个换热齿。

当在机柜散热器的外侧壁设置多个换热齿时，可以将多个换热齿设置于外侧壁背离换热片的一侧，以避免由于换热齿对内循环风道和外循环风道产生阻力。

第二方面，本发明提供了一种机柜，该机柜包括上述任一技术方案中的机柜散热器，以及安装于机柜内的电子设备，机柜内部的空气经内进风口进入内循环风道，一方面，通过换热片，与经外进风口进入外循环风道的新风进行换热，以降低温度；另一方面，还可以通过外侧壁与外界进行换热，从而可以提高换热效率，该方案中的机柜散热器的散热效果较好，且无需配置辅助部件，结构简单，成本低，且可以减少机柜散热器占用的空间。

附图说明

图1为现有技术中机柜的一种剖面结构示意图；

图2为本申请实施例中机柜的一种局部剖面结构示意图；

图3为本申请实施例中机柜的一种剖面结构示意图；

图4为本申请实施例中机柜散热器沿垂直于外侧壁方向的一种剖面结构示意图；

图5为本申请实施例中机柜散热器沿平行于外侧壁方向的一种剖面结构示意图；

图6为本申请实施例中机柜散热器沿垂直于外侧壁方向的另一种剖面结构示意图；

图7为本申请实施例中机柜的另一种剖面结构示意图；

图8为本申请实施例中机柜散热器沿垂直于外侧壁方向的另一种剖面结构示意图；

图9为本申请实施例中机柜散热器沿垂直于外侧壁方向的另一种剖面结构示意图；

图10为本申请实施例中机柜散热器沿垂直于外侧壁方向的另一种剖面结构示意图；

图11为本申请实施例中机柜散热器沿垂直于外侧壁方向的另一种剖面结构示意图；

图12为本申请实施例中机柜散热器沿垂直于外侧壁方向的另一种剖面结构示意图。

附图标记：

1-壁面； 11-通风道；

2-电子设备； 3-机柜散热器；

31-内侧壁； 32-外侧壁；

33-换热片； 34-内循环风道；

341-内进风口； 342-内出风口；

35-外循环风道； 351-外进风口；

352-外出风口； 36-密封件；

37-第一风扇； 38-第二风扇；

39-换热齿。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

为了方便理解本申请实施例提供的机柜及机柜散热器，下面首先说明一下其应用场景。电子设备在工作时，需要具有能够保护电子设备的外保护壳，具体即为机柜的柜体，将电子设备设置于机柜的柜体内，从而有利于实现对电子设备进行防尘和防水保护，以保证电子设备的正常运行。随着科技发展，各种电子设备的应用也越来越广泛，特别是室外安装的电子设备，基本均需要设置于机柜内部，例如现在5G基站的布局建设等。由于电子设备在工作时会产生热量，而持续高温会降低电子设备的使用寿命，甚至导致电子设备损坏，因此，需要是机柜具有较好的散热能力，以使电子设备能够正常的工作，且具有较高的使用寿命。

请参考图1，示出了现有技术中机柜一种结构示意图，该机柜的散热器包括多层壁面1，相邻两个壁面1之间具有设定距离，且远离机柜内腔的壁面1具有与机柜内腔连通的通风道11，每个壁面1可以作为散热表面，从而散热面积较大，有利于提高机柜的散热效果。然而，该方案中，为了提高散热效果，就需要增设多个壁面1，从而会导致机柜的体积越来越大，占用空间大，安装过程较为复杂，且空气循环较慢，不利于散热；若要提高散热效果，还需要配置风扇灯辅助部件，则结构较为复杂。因此，需要提供一种占用空间较小，且散热较好的机柜散热器。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

请参考图2和图3，其中图2示出了本申请实施例中机柜的一种局部剖面结构示意图，图3示出了本申请实施例中机柜的一种剖面结构示意图，本申请实施例中，机柜的内部设置有电子设备2，且具有至少一个机柜散热器3，该机柜散热器3包括机柜的内侧壁31和外侧壁32，即机柜的侧壁为中空结构，该中空结构朝向机柜内部一侧为内侧壁31，朝向机柜外部一侧为外侧壁32。请结合图4和图5，其中，图4示出本申请实施例中机柜散热器3沿垂直于外侧壁32方向的一种剖面结构示意图，图5示出本申请实施例中机柜散热器3沿平行于外侧壁32方向的一种剖面结构示意图，上述中空结构内具有多个换热片33，该换热片33连接于上述内侧壁31与外侧壁32之间，上述多个换热片33将内侧壁31和外侧壁32分隔为多个内循环风道34和多个外循环风道35，上述内循环风道34与外循环风道35依次间隔设置，每个内循环风道34包括内进风口341和内出风口342，每个外循环风道35包括外进风口351和外出风口352。该机柜散热器3工作时，机柜内部的温度较高的空气从内进风口341进入内循环风道34，在内循环风道34内流动并从内出风口342流出，机柜外部温度较低的新风从外进风口351进入外循环风道35，在外循环风道35内流动并从外出风口352流出，从而两者通过内循环风道34与外循环风道35之间的换热片33进行换热，以将机柜内部的热量利用外部的新风带出，排至机柜外部，为了提高散热效果，可以使内循环风道34中空气的流动方向与外循环风道35中空气的流动方向相反。除此以外，该机柜散热器3的内循环风道34通过外侧壁32与外界隔离，从而内循环风道34内的温度较高的空气，还可以通过外侧壁32进行散热。因此，本申请实施例中，一方面可以利用依次间隔的内循环风道34和外循环风道35进行换热散热，另一方面，还可以利用内循环风道34的外侧壁32直接与外界接触，进行散热，散热效率较高，因此，即使不设置其它辅助结构，例如散热风扇，也可以使机柜具有较好的散热效果，结构较为简单，成本较低。该方案中的机柜散热器3位于机柜的侧壁，结构占用的空间较小，从而有利于实现机柜的小型化。

在具体的实施例中，上述外循环风道35与内循环风道34可以平行设置，且其延伸方向不做具体限制，具体的，当机柜处于使用状态时，机柜安装于地面，此地面指代位于机柜沿重力方向的平台，上述外循环风道35与内循环风道34可以沿平行于地面方向延伸，即外循环风道35与内循环风道34的延伸方向与地面平行，也可以使外循环风道35与内循环风道34的延伸方向与地面成设定角度。具体的，请参考图5，内循环风道34和外循环风道35沿垂直于地面方向延伸，在机柜散热器3使用时，机柜内部的空气温度较高，由于热空气的密度低于冷空气的密度，因此，机柜内部的热空气在上方，随着温度降低，空气的密度增加，空气下降，因此，可以使内循环风道34的内进风口341位于上方，内循环风道34的内出风口342位于下方，此处上方指的是远离地面的方向，下方指的是靠近地面的方向。此外，还应尽量使内进风口341与内出风口342之间的距离保持在较大的范围，具体可以使内进风口341与内出风口342分别位于内循环风道34的两端，以增加空气换热的路径，提高散热效果。内循环风道34和外循环风道35沿垂直于地面方向延伸，则有利于减小空气流动的阻力，促进空气流动，有利于提高换热效率。

在具体设置该机柜散热器3时，应当使循环风道34中空气流动方向，与外循环风道35中新风流动方向相反，以提高机柜内空气与外界新风的热交换效率。当内循环风道34的内进风口341位于上方，内出风口342位于下方时，对于外循环风道35，可以使外进风口351位于下方，外出风口352位于上方，从而，内循环风道34中的温度较高的空气自上向下流动，外循环风道35中的温度较低的新风自下向上流动，则两者的流动方向相反。

在具体制备上述机柜散热器3时，可以利用金属制备该机柜散热器，以使机柜具有较好的散热效果。更具体的，可以将机柜散热器3制作成铝挤成型结构，则制备过程较为简单，成本较低，且铝挤的导热效果较好，有利于提高散热效果。在制备机柜散热器3时，先制备具有多个通风道的铝挤，各个通风道的两端具有开口，对于外循环风道35，可以直接利用上述开口作为外进风口351和外出风口352，因此，无需额外加工外循环风道35。对于内循环风道34，可以在上述开口安装密封件36，即内循环风道34两端具有密封件36，从而使内循环风道34与外界隔离。

上述密封件36具体可以为弹性密封件，该弹性密封件与铝挤成型结构过盈装配，以提高弹性密封件与铝挤成型结构的密封性，具体的，上述弹性密封件可以为橡胶密封件。该密封件36与铝挤成型结构的安装方式不做限制，可以粘接，或者螺钉连接，本申请不做限制。

在内循环风道34朝向机柜内部的方向制备内进风口341和内出风口342，具体可以在每个内循环风道34的设定位置分别加工上述内进风口341和内出风口342。或者，请参考图6，本申请实施例机柜散热器3沿垂直于外侧壁32方向的另一种剖面结构示意图，可以使机柜的内侧壁31与内循环风道34相对的区域的厚度，小于内侧壁31与外循环风道35相对的区域的厚度，因此，在加工上述内进风口341和内出风口342时，可以一次加工上述内侧壁31，整面去除一定厚度的材质，例如采用铣的加工工艺，使内循环风道34具有内进风口341和内出风口342，而外循环风道35仍然处于密闭状态，以简化机柜散热器3的制备工艺。

请参考图7，示出了本申请实施例中机柜的另一种剖面结构示意图，为了提高机柜散热器3的散热效果，还可以设置第一风扇37，该第一风扇37与内循环风道34相对，以提高内循环风道34内的空气的流动速度，提高换热效率。具体的，该第一风扇37可以与内进风口341相对，或者与内出风口342相对，可以根据机柜内部的布局选择其中较为合适的位置设置上述第一风扇37。还可以设置第二风扇38，该第二风扇38与外循环风道35相对，以提高外循环风道35内的空气的流动速度，提高换热效率。具体的，上述第二风扇38可以与外进风口351相对，或者与外出风口352相对，可以根据机柜外部的布局选择其中较为合适的位置设置上述第二风扇38。当然，可以如图7所示，机柜散热器3既包括第一风扇37，又包括第二风扇38。

请参考图8和图9，示出了本申请实施例机柜散热器3沿垂直于外侧壁32方向的另两种剖面结构示意图，为了提高机柜散热器3的散热效果，可以将换热片33设置成异形，即非平面换热片33，具体可以为如图8所示的弯折换热片33，或者，也可以为如图9所示的曲面换热片33，从而换热片33的面积较大，有利于提高换热效率，提高机柜散热器3的散热效果。

请参考图10，示出了本申请实施例机柜散热器3沿垂直于外侧壁32方向的另一种剖面结构示意图，为了提高机柜散热器3的散热效果，可以在换热片33的表面设置多个换热齿39，以增加换热片33的换热面积，提高机柜散热器3的散热效果。该换热齿39的材质可以与换热片33的材质，均为金属，以便于提高散热效果以及简化制作工艺。具体的实施例中，请参考图11，示出了本申请实施例中，机柜散热器3沿垂直于外侧壁32方向的另一种剖面结构示意图，可以仅在换热片33朝向内循环风道34或者外循环风道35中一种风道的一侧设置上述换热齿39，具体可以将换热齿39设置于具有风扇的风道，即，若内循环风道34设置有第一风扇37，则上述换热片33朝向内循环风道34的一侧设置上述换热齿39；若外循环风道35设置有第二风扇38，则上述换热片33朝向外循环风道35的一侧设置上述换热齿39，以减少上述换热齿39对于风道内空气流动的阻力。

请参考图12，示出了本申请实施例机柜散热器3沿垂直于外侧壁32方向的另一种剖面结构示意图，为了提高机柜散热器3的散热效果，可以在机柜散热器3的内侧壁31或者外侧壁32设置换热齿39，或者，在内侧壁31和外侧壁32均设置换热齿39。当在外侧壁32设置换热齿39时，可以使换热齿39设置于外侧壁32朝向外侧方向，即外侧壁32背离换热片33的表面，该方案中，换热齿39对内循环风道34和外循环风道35的空气流动无阻挡，从而有利于提高机柜的散热效果。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种机柜散热器，设置于机柜，其特征在于，包括所述机柜的内侧壁、所述机柜的外侧壁，以及多个换热片，所述多个换热片连接所述内侧壁与所述外侧壁，所述多个换热片将所述内侧壁和所述外侧壁分隔为多个内循环风道和多个外循环风道，所述内循环风道与所述外循环风道依次间隔设置，每个所述内循环风道包括内进风口和内出风口，每个所述外循环风道包括外进风口和外出风口；所述机柜处于使用状态时，所述内循环风道和所述外循环风道沿垂直于地面方向延伸；

所述内侧壁、外侧壁和所述换热片采用铝挤成型结构，所述铝挤成型结构具有所述内循环风道和所述外循环风道，所述内循环风道的两端具有密封件。

2.根据权利要求1所述的机柜散热器，其特征在于，所述密封件为弹性密封件，所述弹性密封件与所述铝挤成型结构过盈装配。

3.根据权利要求1或2所述的机柜散热器，其特征在于，所述内侧壁与所述内循环风道相对的区域的厚度，小于所述内侧壁与所述外循环风道相对的区域的厚度。

4.根据权利要求1或2所述的机柜散热器，其特征在于，还包括第一风扇，所述第一风扇与所述内进风口相对或者与所述内出风口相对。

5.根据权利要求3所述的机柜散热器，其特征在于，还包括第一风扇，所述第一风扇与所述内进风口相对或者与所述内出风口相对。

6.根据权利要求1或2所述的机柜散热器，其特征在于，还包括第二风扇，所述第二风扇与所述外进风口相对或者与所述外出风口相对。

7.根据权利要求3所述的机柜散热器，其特征在于，还包括第二风扇，所述第二风扇与所述外进风口相对或者与所述外出风口相对。

8.根据权利要求4所述的机柜散热器，其特征在于，还包括第二风扇，所述第二风扇与所述外进风口相对或者与所述外出风口相对。

9.根据权利要求1或2所述的机柜散热器，其特征在于，所述换热片为曲面换热片或者弯折换热片。

10.根据权利要求3所述的机柜散热器，其特征在于，所述换热片为曲面换热片或者弯折换热片。

11.根据权利要求4所述的机柜散热器，其特征在于，所述换热片为曲面换热片或者弯折换热片。

12.根据权利要求6所述的机柜散热器，其特征在于，所述换热片为曲面换热片或者弯折换热片。

13.根据权利要求1或2所述的机柜散热器，其特征在于，所述换热片的表面具有多个换热齿；和/或，

所述内侧壁具有多个换热齿；和/或，

所述外侧壁背离所述换热片的表面具有多个换热齿。

14.根据权利要求3所述的机柜散热器，其特征在于，所述换热片的表面具有多个换热齿；和/或，

所述内侧壁具有多个换热齿；和/或，

所述外侧壁背离所述换热片的表面具有多个换热齿。

15.根据权利要求4所述的机柜散热器，其特征在于，所述换热片的表面具有多个换热齿；和/或，

所述内侧壁具有多个换热齿；和/或，

所述外侧壁背离所述换热片的表面具有多个换热齿。

16.根据权利要求6所述的机柜散热器，其特征在于，所述换热片的表面具有多个换热齿；和/或，

所述内侧壁具有多个换热齿；和/或，

所述外侧壁背离所述换热片的表面具有多个换热齿。

17.根据权利要求9所述的机柜散热器，其特征在于，所述换热片的表面具有多个换热齿；和/或，

所述内侧壁具有多个换热齿；和/或，

所述外侧壁背离所述换热片的表面具有多个换热齿。

18.一种机柜，其特征在于，包括至少一个如权利要求1～17任一项所述的所述机柜散热器，以及电子设备，所述电子设备设置于所述机柜的内部。

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