CN215345582U - 机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种机柜，涉及电气设备技术领域。机柜包括：柜体，柜体内设置有互相分隔的第一安装区域和第二安装区域；电源模块，电源模块设置于第一安装区域内，所述电源模块上设置有散热风扇；液冷模块，液冷模块设置于第二安装区域内，液冷模块内设置有冷却液；用于提供在电源模块和液冷模块之间循环流动的空气动力源。本实用新型中，液冷模块与电源模块不直接接触，可避免液冷模块发生漏液、凝露等现象时对电源模块产生的危害发生。

Description

机柜

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，特别涉及一种机柜。

背景技术

机柜可通过液冷***对做功产热的电源模块进行散热，但是相关技术中，液冷***与电源模块直接接触，液冷***漏液时易引发电源模块出现故障。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种机柜，旨在解决现有技术中液冷机柜中液冷***漏液易引发机器故障的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种机柜，包括：

柜体，柜体内设置有互相分隔的第一安装区域和第二安装区域；

电源模块，电源模块设置于第一安装区域内，电源模块上设置有散热风扇；

液冷模块，液冷模块设置于第二安装区域内；

散热风扇用于提供在电源模块和液冷模块之间循环流动的空气动力源。

可选的，第一安装区域和第二安装区域并行设置。

可选的，电源模块包括多个电源子模块，每一电源子模块一端均设置有散热风扇。

可选的，第一安装区域具有除电源模块占据空间之外的衔接区域；

电源子模块内具有散热通道，散热通道的两端均与衔接区域连通，且散热风扇设置于散热通道的一端。

可选的，电源子模块长度方向的两端部均设置有散热孔，散热通道通过散热孔与衔接区域连通，且端部与柜体的内壁之间均具有间隙。

可选的，液冷模块包括多个换热器，多个换热器沿柜体的高度方向依次布置。

可选的，多个电源子模块沿柜体的高度方向依次设置。

可选的，柜体设置有进液口与出液口，换热器内具有冷却液，冷却液通过出液口和进液口与外部连通。

可选的，换热器为微通道换热器。

可选的，机柜还包括：

分隔板，分隔板设置于柜体内，以分隔出第一安装区域和第二安装区域；

其中，分隔板的一侧表面与电源模块可拆卸地连接，分隔板的另一侧表面与液冷模块彼此间隔设置。

本实用新型实施例通过将电源模块与液冷模块分别设置于两个互相分隔的区域内，然后通过散热风扇提供在电源模块和液冷模块之间循环流动的空气动力源，液冷模块与柜内流动的热空气进行热交换，使得液冷模块不与电源模块直接接触，此时，液冷模块发生漏液等意外事故也不会影响电源模块的正常工作，从而在实现散热的基础上降低了液冷模块漏液引发电源柜故障的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型机柜一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型机柜一实施例的俯视示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	柜体	20	电源模块
30	散热风扇	40	液冷模块
				50	分隔板	A1	第一安装区域
A2	第二安装区域	C	散热通道

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

电源模块在运行过程中会产生一定的热量，如果热量不能及时地散发出去，则会导致内部电子元器件因过热而损坏。相关技术中，通常会采用风冷或液冷的方式进行散热，纯风冷存在的问题是产品无法小型化，无法低成本化，无法实现高防护。而纯液冷存在的问题是液冷***有漏液风险，而漏液会直接引发电子元器件故障，而且具有液冷***的电源柜在维护时，需要切断液冷***的连接，维护步骤繁琐。

为此，本实用新型实施例通过将电源模块与液冷模块分别设置于两个互相分隔的区域内，然后通过散热风扇提供在电源模块和所述液冷模块之间循环流动的空气动力源，液冷模块与柜内流动的热空气进行热交换，使得液冷模块不与电源模块直接接触，此时，液冷模块发生漏液等意外事故也不会影响电源模块的正常工作，从而在实现散热的基础上降低了液冷模块漏液引发电源柜故障的风险。

下面结合一些具体实施例进一步阐述本申请的构思。

本实用新型中，机柜为电源柜。

需要说明的是，本实用新型机柜可以为电源柜或者控制柜、开关柜等其他用电设备。本实施例中，机柜为电源柜。下文也以电源柜为例进行说明，此时，电源柜内做功发热的为电源模块20。根据本实施例公开的内容，本领域普通技术人员易于想到当该机柜为控制柜或者开关柜等其他用电设备时的具体结构。

本实施例中，电源柜包括柜体10、电源模块20、散热风扇30与液冷模块40。

参阅图1，柜体10内具有柜内空间。该柜内空间可密闭，以与外界隔开。以使得柜体10内的空气仅仅可在柜内空间内流动，而不流动至外界。柜体10内具有相互分隔开的第一安装区域A1和第二安装区域A2。

电源模块20设置于第一安装区域A1内，而液冷模块40设置于第二安装区域A2内。散热风扇30设置于电源模块20上，用于提供在电源模块20和液冷模块40之间循环流动的空气动力源。

散热风扇30在启动后，由于散热风扇30两端风压不同，促使散热风扇30负压侧的空气通过散热风扇30流入其正压侧。且由于柜内具有一较为密闭的柜内空间，因此空气在第一安装区域A1和第二安装区域A2之间形成内循环，也即是形成一密闭的空气循环路径。如，空气在散热风扇30的作用下从第一安装区域A1流出，进入第二安装区域A2后被液冷模块40冷却后，再从第二安装区域A2另一侧流入到第一安装区域A1，空气在第一安装区域A1吸收电源模块20产生的热量之后，再次通过散热风扇30进入第二安装区域A2，以被液冷模块40冷却。

本实施例通过将电源模块20与液冷模块40分别设置于两个互相分隔的区域内，然后通过散热风扇30提供在电源模块20和液冷模块40之间循环流动的空气动力源，液冷模块40与柜内流动的热空气进行热交换，使得液冷模块40不与电源模块20直接接触。此时，当液冷模块40发生漏液、凝露等意外情况或者事故时，液冷模块40表面的液体不会直接渗透或者流入至电源模块20内，以降低液冷模块40漏液或者凝露引发电源柜故障的风险。且本实施例中，液冷模块40与电源模块20彼此互相隔开，在维护或者更换柜体10内的电源模块20时，无无需对液冷模组进行切断等操作，可直接打开柜门后对电源模块进行相应操作，从而简化维修步骤，提高维修便利性。

在一实施例中，第一安装区域A1和第二安装区域A2并行设置。

第一安装区域A1和第二安装区域A2可沿柜体的高度方向上下布置，如第一安装区域A1在上，第二安装区域A2在下。或者，第一安装区域A1和第二安装区域A2可沿柜体10的长度方向前后设置。

或者，第一安装区域A1和第二安装区域A2可沿柜体的宽度方向左右布置，参阅图1，电源模块20安装于柜内空间的右端部分，液冷模块40安装于柜内空间的左端部分，两者之间存在间隙。此时，液冷模块40发生漏液或者凝露等意外情况时，液体直接滴落至柜体10底部，而不与其右侧的电源模块20接触。

此时，液冷模块40可设置于柜体10宽度方向上的一侧内部，如通过螺栓或者卡扣等结构可拆卸地安装于柜体10的左侧内壁上。多个液冷模块40沿柜体10的高度方向依次设置与左侧内壁。

在一实施例中，电源模块20包括多个电源子模块，每一电源子模块一端均设置有散热风扇。

参阅图1，柜体10内可布置有多组电源子模块，多组电源子模块沿柜体10的高度方向依次层叠或者互相间隔布置。此时，每个电源子模块的同一侧端面上均设置有一个散热风扇30，多个散热风扇30做功促使第一安装区域A1内的热空气沿同一方向流动，以避免空气在柜体内形成乱流，进而促进空气流动。

在一实施例中，第一安装区域A1具有除所述电源模块占据空间之外的衔接区域。电源子模块内具有散热通道C，散热通道C的两端均与衔接区域连通，且所述散热风扇设置于所述散热通道的一端。

每个电源子模块包括外壳，外壳内具有安装腔室，安装腔室内安装有电源进线***或者蓄电池等功能模块***，且上述功能模块***为了便于安装或者散热所需，其与外壳的侧壁之间也留有间隙，或者电路板上的相应电子元器件之间也存在间隙，从而在电源模块20内形成散热通道C。为了促进散热，电源子模块的外壳上开设有多个直径较小的散热孔或者单个直径较大的通孔，使得散热通道C与第一安装区域A1的衔接区域连通。

散热风扇30设置于散热通道C的一端，以使空气在散热通道C、衔接区域与第二安装区域A2之间形成密闭的空气循环路径上循环流动。

散热风扇30在启动后，由于散热风扇30两端风压不同，促使散热通道C内的空气从负压侧通过散热风扇30流入正压侧，即从电源子模块内流向电源子模块外。空气在散热风扇30的作用下从散热通道C的一端流出，进入柜内空间后，然后再从散热通道C的另一端流入。

本实施例中，通过散热通道与散热风扇20提高了电源子模块内部与柜内空间的空气流动，以从电源子模块内带出更多的热空气，从而提高了电源子模块的散热能力。

在一实施例中，电源子模块长度方向的两端部均设置有散热孔，散热通道通过散热孔(未示出)与所述衔接区域连通，且两该端部与柜体10的内壁之间均具有间隙。

参阅图1，图1中由上向下即从后往前。本实施例中，电源模块20的前后两端部均与柜体10的内壁之间存在间隙，电源子模块长度方向的两端面均设置有散热孔，使得散热通道C沿电源子模块的长度方向设置，且散热通道C均与第一安装区域A1内的衔接区域连通，即是电源子模块的前后两端与柜体10内部连通。且此时，散热风扇30可设置于电源子模块的前端处。

本实施例中，在柜体10内的任一水平面上，电源子模块内部的热空气从电源子模块的前端散热孔流出，向左侧流动再转弯向后流动。在向后流动时与液冷模块40发生热交换。热交换之后，降温后的空气继续向后流动至柜体10的后侧壁处后，向右转弯流动，最后转弯向前流动从电源模块20的后端散热孔进入到电源子模块内部。

本实施例中，通过电源子模块长度方向的两端部与柜体10的内壁之间均具有间隙，且散热通道C沿电源子模块的长度方向设置，增加了空气在柜体10内的流动路径的长度，从而提高空气的流动性，进而提高空气的换热效率。

在一实施例中，液冷模块40包括多个换热器，多个换热器沿柜体10的高度方向依次布置。

参阅图2，柜体10的高度方向垂直于空气流动方向，此时多个换热器均设置于空气流动路径的同一截面上，该截面垂直于空气的流动方向。多个换热器分布在同一截面上，从而扩大液冷模块40在通道内的覆盖面积，使得流过该截面的大部分热空气与液冷模块40中的冷却液发生热交换。

且本实施例中，多个换热器在该截面上呈线性或者矩形等阵列布置。本实施例对比并不限制。且相邻换热器之间可连接也可间隔设置，本实施例对此也并不限制。

在一实施例中，多个电源子模块沿柜体10的高度方向依次设置。

为了使得液冷模块40充分与热空气交换，换热器沿多个电源子模块的排布方向依次设置，且换热器的数量与电源子模块的数量呈正相关，以匹配热空气在空气流动路径上的分布。

参阅图1和图2，多组换热器和多组电源子模块均沿柜体10的高度方向依次设置。此时，上部的换热器冷却上部的电源子模块流出的热空气，下部的换热器冷却下部的电源子模块流出的热空气。

在一实施例中，柜体设置有进液口11与出液口12，换热器内具有冷却液，冷却液通过所述出液口11和进液口12与外部连通。。

参阅图2，柜体10的后背板上设置有出液口11和进液口12，所有换热器均通过出液口11和进液口12与外界连通。柜体10外可设置有冷却液泵和冷却液箱，换热器中的冷却液通过出液口11和进液口12与冷却液泵和冷却液箱连通构成一循环回路，以将柜内的热量带出至柜外。冷却液在柜外降温后再回到柜体10内。

值得一提的是，液冷模块40可为微通道换热器或者液冷板等多种液冷设备，本实施例对此并不限制。

在一实施例中，电源柜还包括分隔板50，分隔板50设置于柜内空间内，以分隔出第一安装区域A1和第二安装区域A2；

参阅图1和图2，分隔板50与柜体10宽度方向上的两个内壁均间隔设置。其中，分隔板50的一侧表面与电源模块20连接，分隔板50的另一侧表面与液冷模块40彼此间隔设置。

参阅图1和图2，本实施例中，为了分隔开电源模块20和液冷模块40中的气流，在柜内空间内中部安装有一分隔板50，分隔板50沿柜体10的高度方向延伸，且上端或者下端或者上下两端与柜体10的相应侧壁连接，分隔板50将柜内空间分隔为右侧的第一安装区域A1以及左侧的第二安装区域A2。此时，气流的流动路径更加明显，第一安装区域A1为空气循环路径中的升温路径，第二安装区域A2为空气循环路径中的降温路径。分隔板50上可设置插槽、导轨或者卡扣等结构，以使得电源模块20可插接于第一安装区域A1内。

为了避免液冷模块40中漏液或者凝露流动至电源模块20内，分隔板50的另一侧表面与液冷模块40彼此间隔设置，即切断了两者之前的连接。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机柜，其特征在于，包括：

柜体，所述柜体内设置有互相分隔的第一安装区域和第二安装区域；

电源模块，所述电源模块设置于所述第一安装区域内，所述电源模块上设置有散热风扇；

液冷模块，所述液冷模块设置于所述第二安装区域内；

所述散热风扇用于提供在所述电源模块和所述液冷模块之间循环流动的空气动力源。

2.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述第一安装区域和第二安装区域并行设置。

3.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述电源模块包括多个电源子模块，每一所述电源子模块一端均设置有所述散热风扇。

4.根据权利要求3所述的机柜，其特征在于，所述第一安装区域具有除所述电源模块占据空间之外的衔接区域；

所述电源子模块内具有散热通道，所述散热通道的两端均与所述衔接区域连通，且所述散热风扇设置于所述散热通道的一端。

5.根据权利要求4所述的机柜，其特征在于，所述电源子模块长度方向的两端部均设置有散热孔，所述散热通道通过所述散热孔与所述衔接区域连通，且所述端部与柜体的内壁之间均具有间隙。

6.根据权利要求3所述的机柜，其特征在于，所述液冷模块包括多个换热器，多个换热器沿柜体的高度方向依次布置。

7.根据权利要求6所述的机柜，其特征在于，多个所述电源子模块沿所述柜体的高度方向依次设置。

8.根据权利要求6所述的机柜，其特征在于，所述柜体设置有进液口与出液口，所述换热器内具有冷却液，所述冷却液通过所述出液口和进液口与外部连通。

9.根据权利要求6所述的机柜，其特征在于，所述换热器为微通道换热器。

10.根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述机柜还包括：

分隔板，所述分隔板设置于所述柜体内，以分隔出所述第一安装区域和所述第二安装区域；

其中，所述分隔板的一侧表面与所述电源模块可拆卸地连接，所述分隔板的另一侧表面与所述液冷模块彼此间隔设置。

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