专利名称：电子设备温度控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及针对电子设备的温度控制技术，更具体地说，涉及一种可为装于其内部的电子设备提供合适的环境温度的电子设备温度控制装置。
背景技术：
在很多电子设备中，由于其内部器件(例如变压器、CPU芯片等)的发热量较高，需采用专门的温度装置来进降温。现有技术中常用的温度控制装置主要有三种形式即风扇、换热器、以及空调。
风扇方式的优点在于成本低且能耗低，缺点在于只能被动控温，降温能力有限，并且其开放式结构特征不适用于复杂环境条件下温度控制需要。
空调方式的优点在于温度调节能力强，且其封闭结构使得设备的环境适应能力强，缺点在于热效率低、能耗高，其封闭结构导致在故障或停电状态时系统温度会很快达到临界，又无法用后备蓄电池支持空调工作。
换热器方式的优缺点介于两者之间，其被动控温方式的温度调节能力有限，但能耗低，在停电状态时可用蓄电池支持散热风扇，其封闭结构的环境适应能力较强，但也带来一旦失效也会迅速升温的严重后果。
另外，上述三种方式均无湿度控制能力，其中空调方式由于空间封闭，在高温高湿条件下进行设备维护时会存在较大安全隐患因为在充满湿热空气的情况下关闭设备箱门再降温时，易导致封闭空间内的相对湿度达到饱和，进而导致空气雾化、结露，危及设备安全。
实用新型内容针对现有技术的上述缺陷，本实用新型要解决现有的温度控制装置不能兼具能耗低、温控效率高、在停电状态时可由蓄电池供电继续工作等优点的问题，提供一种高效、可靠的电子设备温度控制装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种电子设备温度控制装置，包括一个可将电子设备装于其内部的设备箱，在所述设备箱上设有进风口和排风口；其中还包括 装于所述排风口处的排风单元，用于对即将进入所述进风口的外部空气进行制冷的制冷单元，设于所述设备箱内的箱内温度传感器，以及，可根据所述箱内温度传感器的输入信号来控制所述排风单元和制冷单元之工作状态的主控器。
本实用新型中，最好还包括用于对即将进入所述进风口的外部空气进行湿度检测的进风湿度传感器，以及，用于对即将进入所述进风口的外部空气进行除湿处理的除湿单元，所述主控器可根据所述进风湿度传感器的输入信号来控制所述除湿单元的工作状态，以及，用于对即将进入所述进风口的外部空气进行过滤处理的过滤单元。
本实用新型中，所述制冷单元与除湿单元可为同一装置，即制冷/除湿单元，当箱内温度超出预定值、或进风湿度超出预定值时，所述主控器可根据所述箱内温度传感器或进风湿度传感器的输入信号来启动该装置进行制冷或除湿。
本实用新型中，在所述设备箱上最好还设有与所述排风口相通并与外部空气相通的排风道，以及与所述进风口相通并与外部空气相通的进风道；此时，可将所述制冷单元、除湿单元、进风湿度传感器以及过滤单元都装在所述进风道内。
本实用新型中，所述排风口的个数可为一个，并开设于所述设备箱的顶面；所述进风口的个数可为一个或多个，并开设于所述设备箱的其中一个侧壁。此时，所述排风道的出口可设于水平方向，在所述排风道的出口处最好设有可防止雨水及杂物进入的迷宫式结构；所述进风道可包括与所述进风口相通的下行进风道，以及上部与所述下行进风道的上部相通而下部与外部空气相通的上行进风道；此时，可将所述制冷单元、除湿单元、进风湿度传感器以及过滤单元装在所述上行进风道内。
本实用新型中，还可增设用于对即将进入所述进风口、且尚未流经所述制冷单元和除湿单元的外部空气进行温度检测的进风温度传感器。
由于采取了上述技术方案，本实用新型的电子设备温度控制装置中，其主控器可根据箱内温度传感器、进风湿度传感器、以及进风温度传感器的输入信号来控制排风单元和制冷/除湿单元的工作状态。当箱内温度较低时，它们全部停机；当箱内温度升高到第一预定值T1时，可开启排风单元进行降温；当箱内温度继续上升到超过第三预定值T3时，则启动制冷/除湿单元进行制冷，以进一步加强降温效果。可见，本实用新型的装置既充分发挥了传质换热高工效、低能耗的优点，又克服了普通风冷系统降温能力有限的缺点；其中，空气的非封闭流动形式大大缩减了制冷/除湿单元的实际工作时间；当制冷/除湿单元故障或系统主电源停电时，采用后备蓄电池供电的排风单元仍能继续工作，以延迟温度上升的时间；当进风的湿度较大时，进风道内的制冷/除湿单元可达到除湿效果，从而克服了在高温、高湿环境条件下封闭制冷系统开门维护时所存在的结露隐患。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型一个优选实施例中的电子设备温度控制装置的结构示意图；图2是根据箱内温度来控制图1中所示排风扇与制冷/除湿器的工作状态示意图；图3是根据箱内温度来控制图1中所示制冷/除湿器的工作状态示意图。
附图中的标号说明1是设备箱、2是箱内温度传感器、3是排风扇、4是主控器、5是制冷/除湿器、7是进风湿度传感器、8是进风温度传感器、9是空气过滤器、10是上行进风道、11是下行进风道、12是进风道入口、13是排水口、14是进风口、15是排风道、16是排风道出口、17是设备舱。
具体实施方式
本实用新型的一个优选实施例中，电子设备温度控制装置的结构如图1所示，其工作模式如图2和图3所示。
本实施例中的设备箱为长方体结构，图1是其剖视效果图，从图中可以看出，本实施例中的排风单元是设于设备箱1顶部的排风扇3，它可从设备舱17内向外排风。从设备舱内部抽出的热气须经设于设备箱顶部的排风道15才能排出到外部，其中，排风道出口16处设有迷宫式结构，即图中向上、向下伸出的挡片，这种结构可防止雨水或其他杂物进入。从图1中的箭头方向可以看出，由设备舱内抽出的空气先向上流动，再经排风道15从水平方向的排风道出口16排出到外部。
从图1中可以看出，在设备箱的左侧壁设有进风道，包括上行进风道10和下行进风道11。进风口14设于下行进风道的右下部，进风道的入口12设于上行进风道的左下部。外部空气从入口12进入，经空气过滤器9、进风温度传感器8、进风湿度传感器7、制冷/除湿器5向上流动，然后进入下行进风道11向下流动，最后由进风口14进入到设备舱内，在设备舱的左侧壁还设有多个较小的进风口。由于进风道为先上行后下行的结构，当空气湿度较高时，在制冷/除湿器5处凝结的水会在重力作用下经底部排水口13排出到外部，而不会进入到设备舱内部。
从图1中可以看出，本实施例中，箱内温度传感器2设于设备舱内的排风口处，主控器4也设于设备舱的左上部。具体实施时，其中的制冷/除湿器5可以是空调系统中的蒸发器，也可以是半导体制冷器件等，当其启动时，由于其表面温度较低，所以可对流经进风道的空气进行制冷；当空气湿度较大时，空气中的水分会在其表面凝结，并在重力作用下由排水口排出，所以可对流经进风道的空气进行除湿。
图2是根据箱内温度来控制排风扇与制冷/除湿器之工作状态的示意图，其中的横坐标为温度，综坐标为排风扇和制冷/除湿器的工况。如图2中的细线部分所示，工作时，主控器4会监测箱内温度传感器2输入的温度值，当其超过第一预定温度T1时，启动排风扇3，进行最初步的散热降温；如果温度继续升高，则排风扇的转速会逐渐加快，以增大排风量，增加散热降温效果；当箱内温度达到第二预温度T2后，排风扇的转速维持恒定；如图2中的粗线部分所示，如果箱内温度继续上升到第三预定温度T3，则启动辅助的制冷/除湿器5，对进入进风道的空气进行制冷，以进一步增强散热降温效果。如果箱内温度仍持续上升，则主控器4会监测进风温度传感器8，以判定整个温度控制装置是否出现了故障，或者外部发生了火警等意外。
如图3所示，主控器4会实时监测进风湿度传感器7，当湿度超出预定值H1时，会启动制冷/除湿器5进行除湿，在制冷/除湿器5上凝结的水分会直接向下流出。可见，当箱内温度超出第三预定值T3、或进风湿度超出预定值H1时，都会启动制冷/除湿器5。制冷/除湿器只要一启动，就会同时发挥制冷及除湿的效果。
本实施例中，当主电源(通常为市电)停电时，主控器4会切断制冷/除湿器5的工作电源，而只依靠后备电源(例如蓄电池)供电，来支持排风扇3继续工作。
由上述实施例可知，本实用新型的电子设备温度控制装置特别适用于设备允许的工作温度高于绝大多数环境气温条件，且极端高温条件在整个工作时间中所占的比例极少。
本实用新型的电子设备温度控制装置采用传质换热方式对装于其内部的电子设备进行散热、降温，传质换热的热效率数十倍于传导及辐射散热方式，可以用较低的能耗、简单的排风扇结构实现散热，必要时则启动辅助的制冷/除湿器进一步降温；在停电状态下则可用后备蓄电池维持排风扇继续工作。
本实用新型的电子设备温度控制装置在高热条件下可降低进风温度，在高湿环境下可降低相对湿度，从而提高整个装置的温、湿度控制能力。由于地理纬度、四季轮回、昼夜交替、阴晴变化等因素，制冷/除湿器的实际工作时间相对于单纯依赖空调的封闭结构形式来说会大大缩减，因而其寿命、可靠性得以大大提升。
权利要求1.一种电子设备温度控制装置，包括一个可将电子设备装于其内部的设备箱，在所述设备箱上设有进风口和排风口；其特征在于，其中还包括装于所述排风口处的排风单元，用于对即将进入所述进风口的外部空气进行制冷的制冷单元，设于所述设备箱内的箱内温度传感器，以及，可根据所述箱内温度传感器的输入信号来控制所述排风单元和制冷单元之工作状态的主控器。
2.根据权利要求1所述的电子设备温度控制装置，其特征在于，其中还包括用于对即将进入所述进风口的外部空气进行湿度检测的进风湿度传感器，以及，用于对即将进入所述进风口的外部空气进行除湿处理的除湿单元，所述主控器可根据所述进风湿度传感器的输入信号来控制所述除湿单元的工作状态。
3.根据权利要求2所述的电子设备温度控制装置，其特征在于，其中还包括用于对即将进入所述进风口的外部空气进行过滤处理的过滤单元。
4.根据权利要求3所述的电子设备温度控制装置，其特征在于，所述制冷单元与除湿单元为同一装置，即制冷/除湿单元，所述主控器可根据所述箱内温度传感器或进风湿度传感器的输入信号来控制其工作状态。
5.根据权利要求4所述的电子设备温度控制装置，其特征在于，在所述设备箱上还设有与所述排风口相通并与外部空气相通的排风道，以及与所述进风口相通并与外部空气相通的进风道；所述制冷单元、除湿单元、进风湿度传感器以及过滤单元都装于所述进风道内。
6.根据权利要求5所述的电子设备温度控制装置，其特征在于，所述排风口的个数为一个，并开设于所述设备箱的顶面；所述进风口的个数为一个或多个，并开设于所述设备箱的其中一个侧壁。
7.根据权利要求6所述的电子设备温度控制装置，其特征在于，所述排风道的出口设于水平方向，在所述排风道的出口处设有可防止雨水及杂物进入的迷宫式结构；所述进风道包括与所述进风口相通的下行进风道，以及上部与所述下行进风道的上部相通而下部与外部空气相通的上行进风道；所述制冷单元、除湿单元、进风湿度传感器以及过滤单元设于所述上行进风道内。
8.根据权利要求7所述的电子设备温度控制装置，其特征在于，其中还包括用于对即将进入所述进风口、且尚未流经所述制冷单元和除湿单元的外部空气进行温度检测的进风温度传感器。
专利摘要本实用新型涉及电子设备温度控制装置，为解决现有的温度控制方式不能兼具能耗低、效率高、可由后备电源供电等优点的问题，该温度控制装置中包括一个设备箱，在设备箱上设有进风口和排风口；其中还包括装于排风口处的排风单元，分别用于对即将进入的空气进行过滤、湿度检测、以及制冷/除湿的过滤单元、进风湿度传感器、以及制冷/除湿单元，设于设备箱内的箱内温度传感器，以及可根据箱内温度传感器和进风湿度传感器的输入信号来控制排风单元和制冷/除湿单元之工作状态的主控器。其中，当箱内温度不太高时只需要启动排风单元，当箱内温度过高时则启动制冷/除湿单元以增强降温效果，当主电源故障时则可由后备电源支持所述排风单元继续工作。
文档编号H05K7/20GK2849788SQ20052006262
公开日2006年12月20日 申请日期2005年8月5日 优先权日2005年8月5日
发明者吴智泉 申请人:吴智泉