一种功率机柜进出风结构及功率机柜的制作方法

【技术领域】

本发明属于户外功率机柜领域，涉及一种功率机柜进出风结构及功率机柜。

背景技术：

在功率机柜中，由于内部功率模块和器件自身发热量比较大，而过高的温升会导致功率模块有效传输功率降低，乃至停机，因此需要高效地将热量排出柜外，否则温升会影响到产品的使用。同时在室外应用环境中，还要求防尘防雨，又要采用一些特殊结构提高防护等级，如互字型百叶结构(参见图1)、或特殊的开模件防雨结构(参见图2)。此类设计其结合防尘网，可以起到一定的防护功能，但因其折弯板结构形式紧密，导致风阻较高，影响了通风量；

为了提升通风效果，必须增大风速，提高风量等措施，又导致成本增加，甚至受空间限制而加大功率机柜外形，降低了产品竞争力。所以很多高防护应用于低发热的功率机柜。

综上所述，现有技术存在以下问题：

1)功率机柜防护等级不高。

2)已有防护等级高的功率机柜，通风量相对较低。

3)功率机柜结构形式固定，可调性低，标准化低，难于产品的系列化、降成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种功率机柜进出风结构及功率机柜。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种功率机柜进出风结构，包括作为进风箱或出风箱的风箱主体，风箱主体安装于功率机柜的侧门板内侧，侧门板上开设风箱开口，风箱开口对应风箱主体的下部；风箱主体的顶部开设进/出风口；进风箱的顶部出风口安装有防尘网，出风箱的顶部进风口安装有若干风扇；风箱主体内设置有第一挡水板和第二挡水板。

本发明进一步的改进在于：

第一挡水板的一端固定在与风箱开口相对的风箱主体侧面内壁上，第二挡水板的一端固定在与风箱开口同侧面的功率机柜的侧门板内壁上，且第二挡水板位于风箱开口上方，第一挡水板位于第二挡水板的上方；第一挡水板和第二挡水板之间留有间隙。

第一挡水板和第二挡水板均向下倾斜设置，二者固定端的高度均高于自由端设置。

风箱主体的顶部进/出风口的边缘设置有用于卡装风扇或防尘网的压板；压板通过螺钉固定或焊接固定在风箱主体上。

出风箱的进风口一侧设置有压板，风扇的一侧卡入压板内，另一侧通过螺钉固定。

进风箱的出风口的两侧均设置有压板，防尘网卡装入两压板中；在进风箱进风量不满足第一阈值时，在防尘网上安装用于增大进风量的风扇。

出风箱顶部的风扇通过风扇挡板替换，以调节风量。

一种功率机柜，包括功率机柜主体，功率机柜主体的一侧内壁上安装若干进风箱，和/或对侧内壁上安装若干出风箱；功率机柜主体内设置有中间框架，中间框架上设置有用于将进出风隔绝的挡风板。

中间框架包括4根框架立柱，其中2根位于进风箱一侧，2根位于出风箱一侧；同侧的2根框架立柱的顶部和底部均通过定位连接板固定连接，并安装于功率机柜内。

若干功率机柜主体能够组成并柜，相邻两功率机柜的顶部通过并柜片固定连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明功率机柜进出风结构包括进风箱和出风箱，二者主体框架一致，安装于功率机柜侧门板内侧，降低了成本、提高了通用性，这种结构风阻小、防护等级高；风箱主体内设置第一挡水板和第二挡水板，水从风箱开口冲进来后，受到第二挡水板和第一挡水板的阻挡，其无法冲进功率机柜内，而第二挡水板和第一挡水板之间留有足够的开口，风量通过各倾斜角度的挡水板间隙，顺畅的排除到柜外(或进入到柜内)。

进一步的，本发明进出风箱顶部的风扇数量能够通过安装或减少风扇挡板来替换，实现风量调节的目的。

进一步的，本发明风扇的一侧卡装入压板内，另一侧通过螺钉固定，缩短了安装及更换时间。

本发明的功率机柜的侧门板内壁上安装进风箱和出风箱，并通过安装于中间框架上的挡风板将进出风隔绝，使冷风由专门开辟的通道路径流过发热体，然后由另一侧的风箱排出。本发明功率机柜高防护等级，进出风口风量可调，进出风道风阻低；功率机柜设计易扩容、通用性好，采用模块化设计，利于形成标准模块化结构，结构形式灵活，利于后期产品多样化扩容。

【附图说明】

图1为现有技术中的互字型百叶结构；

图2为现有技术中的开模件防雨结构；

图3为本发明功率机柜的整体装配结构示意图；

图4为本发明出风箱的结构示意图；其中，(a)为轴侧图，(b)为侧剖图；

图5为本发明侧门板上风箱开口的位置示意图；

图6为本发明进风箱的结构示意图；

图7为本发明功率机柜的内部框架装配图；

图8为本发明风扇挡板替换风扇的装配示意图；

图9为本发明并柜形式的装配结构示意图；

图10为本发明功率机柜的整体结构示意图。

其中：1-进风箱；2-出风箱；3-中间框架；4-压板；5-风扇；6-螺钉；7-第一挡水板；8-第二挡水板；9-侧门板；10-风箱开口；11-防尘网；12-定位连接板；13-框架立柱；14-风扇挡板；15-并柜片；16-挡风板。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图3至图10，本发明功率机柜进出风结构，包括作为进风箱1或出风箱2的风箱主体，风箱主体安装于功率机柜的侧门板9内侧，侧门板9上开设风箱开口10，风箱开口10对应风箱主体的下部；风箱主体的顶部开设进/出风口；进风箱1的顶部出风口安装有防尘网11，出风箱2的顶部进风口安装有若干风扇5；风箱主体内设置有第一挡水板7和第二挡水板8；第一挡水板7的一端固定在与风箱开口10相对的风箱主体侧面内壁上，第二挡水板8的一端固定在与风箱开口10同侧面的功率机柜的侧门板内壁上，且第二挡水板8位于风箱开口10上方，第一挡水板7位于第二挡水板8的上方；第一挡水板7和第二挡水板8之间留有间隙。第一挡水板7和第二挡水板8均向下倾斜设置，二者固定端的高度均低于自由端设置。风箱主体顶部的进/出风口均倾斜设置，且倾斜方向均与第二挡水板8相同。

图4和图6是单独的进风箱1和出风箱2。其主体框架一致，可以借用功率机柜侧壁，降成本、提高通用性。该种结构具有风阻小、防护等级高的特点。

如图4和图5所示，水从风箱开口10冲进来后，受到第二挡水板8和第一挡水板7的阻挡，其无法冲进功率机柜内，而第二挡水板8和第一挡水板7之间留有足够的开口，风量通过各倾斜角度的挡水板间隙，顺畅的排除到柜外(或进入到柜内)。

图5为进风箱1或出风箱2在面板上的风箱开口10，虽然面板开口很大(这样有利于加大通风)，但和防护等级并不冲突。

风箱主体的顶部进/出风口的边缘设置有用于卡装风扇5或防尘网11的压板4；压板4通过螺钉固定或焊接固定在风箱主体上。出风箱2的进风口一侧设置有压板4，风扇5的一侧卡入压板4内，另一侧通过螺钉6固定。进风箱1的出风口的两侧均设置有压板4，防尘网11卡装入两压板4中。出风箱2顶部的风扇5能够用风扇挡板14替换，以调节风量。此外，在进风箱1进风量不满足第一阈值(第一阈值可根据机柜的散热需求确定)时，在防尘网(11)上安装用于增大进风量的风扇。

风扇5的安装便利，一侧装有压板4，此板可通过螺钉或焊接固定在风箱上，不用拆装。安装风扇5时，将风扇5一端卡入压板4内，另一端通过风扇5单侧的2个螺钉固定，缩短了安装时间。

图6的进风箱1通过2个压板4将防尘网11固定。为提高通用性，压板4的固定孔位，可以与出风箱2的压板4固定孔位一致。同理，靠近侧门板侧的压板4不拆，在安装防尘网11时，可以只拆卸单侧压板4更换。当然也可以通过调整整体的安装角度、位置，使防尘网11可以从一侧推进、抽出来更换，而不用拆除压板4。

本发明还公开了一种采用上述进出风结构的功率机柜，包括功率机柜主体，功率机柜主体的一侧内壁上安装若干进风箱1，和/或对侧内壁上安装若干出风箱2；功率机柜主体内设置有中间框架3，中间框架3上设置有用于将进出风隔绝的挡风板16。中间框架3包括4根框架立柱13，其中2根位于进风箱1一侧，2根位于出风箱2一侧；同侧的2根框架立柱的顶部和底部均通过定位连接板12固定连接，并安装于功率机柜内。若干功率机柜主体能够组成并柜，相邻两功率机柜的顶部通过并柜片15固定连接。

如图3和图10所示，通过左右进风箱1或出风箱2、中间框架3形成左右进出风道。其中，中间框架3附有挡风板16，以便把左右进出风隔绝。其风道形式如下部的箭头所示，其进出风通过倾斜的角度风箱，较为顺畅的进入到柜内。由于整体框架和两侧挡风板16的分割，使冷风由专门开辟的通道路径流过发热体，然后由另一侧的风箱排出。出风侧的角度，使安装风扇5的部位，在喇叭口内，形成顺畅的进风道。

本发明进风箱和出风箱的设置个数可任意，如本申请实施例中的进风箱和出风箱在功率机柜内的位置对应设置，设置个数相同；又如进风箱和出风箱的位置不对应设置，设置个数也不同；又如功率机柜内仅设置本申请中的若干个进风箱，或者仅设置本申请中的若干个出风箱。

图7为内部框架装配图，从图中可以看出，4根标准框架立柱13，通过定位连接板12定位连接固定在柜内。其具有很大的灵活性，内部框架灵活且可更换，便于调整位置，易扩容内部、通用性高，可以实现模块化、标准化，扩展性高。而功率有效传输的增减可以通过控制风量来实现，除了风机转速的调整控制风量外，还可以通过在进风箱1或出风箱2上增减风扇5来达到风量可调。减去的风扇5空位可以用图8的风扇挡板14来遮挡。

这种材框架可实现规定空间内的调位，可作为实验功率机柜使用，对前期降低开发成本、缩短开发周期有很大的好处。整体结构维护性好，操作灵活。

图9为并柜形式(为更好显示内部框架，视图去除侧门)，从图中可以看出，这种迷宫式风道高防护结构，由于其内部框体可调，故可实现并柜后从一侧进风，另一侧出风。还可通过直接做成支架插框式，调整插框来实现并柜后的风道一致。这些特点，非常便利并柜扩容实现，通过简单的并柜，从内部或只需顶部连接，如图所示通过顶部并柜片15实现并柜，通过框架内部的标准空间，增减模块实现功率扩容与调整。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。