专利名称：一种分区控温的设备机柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种设备机柜，特别是涉及对工作温度范围具有特定要求的户外
电源柜和通信设备柜。
背景技术：
—类仪器设备，例如电子仪器、蓄电池等，其工作条件要求环境保持在适当的温度 下，当温度过高时不能正常工作或故障率升高、使用寿命縮短。随着技术发展，电子器件的 热稳定性不断提高，只要通过散热器、强制通风和热管等散热手段将功率器件产生的热量 及时排出，即使环境温度很高设备也能正常工作。而蓄电池对工作温度的要求则较为严
格，如阀控密封铅酸蓄电池在高于25t:时环境温度每升高i(rc将会使蓄电池的寿命縮短
50 % ，环境温度超过45°C充电会造成热失控而使电池膨胀、失水而损坏。 为了延长蓄电池的使用寿命，常用的方法是将仪器设备置于室内，并在室内安装 空调制冷设备来控制温度。但是，空调器对整个房间制冷，所消耗的功率很高，如现有通信 基站通常使用3匹空调的输入功率可达3000W以上。 一些户外安装的设备柜，特别是装有 蓄电池的电源柜或通信设备柜，只设有通风散热装置而没有配置空调制冷设备，在夏季高 温时蓄电池所处的环境温度超过允许温度，就会导致寿命縮短甚至损坏。 一种一体式分布 式室外通信基站，由于电池仓未进行温度控制，电池使用一年左右就会失效，每年更换电池 就需要投入5000元以上。而如果对户外设备机柜采用保温设计，则功率器件产生的大量热 量很难排出，不得不使用制冷量很大的机柜空调，不仅浪费能量，而且高温季节环境热负荷 很大，机柜空调容易过热停机，导致机柜内温度急剧上升，严重威胁设备可靠运行。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的缺点，提供一种分区控温的设 备机柜。 本实用新型提供一种分区控温的设备机柜，设有至少两个相互隔离的区域，其特 征在于第一区域设有隔热保温层，第二区域设有散热孔。 保温隔热层使用聚氨酯、泡沫材料、真空隔热板或其它隔热材料。由于保温箱对漏 热的要求不高，保温隔热层可以整体发泡加工，也可以用保温板根据结构尺寸的需要切割 后安装在箱体的表面。 第一区域设有独立的门体，门体内也设有隔热保温层。第一区域的门体还设有与 第一区域的柜体相配合的磁性门封，可以减少保温箱关闭后从门体与箱体之间的缝隙漏 热。 由于第一区域内的设备需要接线，在第一区域的柜体上设有与第二区域相通的过 线孔。同时为了减少通过过线孔的漏热，过线孔配有密封塞。 蓄电池在充电时会释放少量氢气和有害气体，为了避免气体沉积和腐蚀，在第一 区域的柜体上设有与外界相通的排气？L。充电时打开排气孔，就可以将有害气体及时排出。[0010] 本实用新型提供的设备机柜设有压縮制冷模块或半导体制冷模块，通过直冷或风
冷将冷量输送至保温隔热区。直冷方式是指半导体制冷模块的冷端或与冷端相连的散热器 设于第一区域内，或压縮制冷模块的蒸发器设于第一区域内。风冷方式是指第一区域通过 进出风风道与压縮制冷模块的蒸发器或半导体制冷模块的冷端相通，第一区域内的热空气 通过出风风道进入制冷模块，与制冷模块进行热交换后温度降低，由进风风道回到第一区 域。 通常，第一区域与第二区域为上下设置，第二区域位于第一区域上方，但对于大型
设备机柜，第一区域与第二区域也可以按左右设置。 通常，第一区域和第二区域共同拥有一个外部箱体，但也可以将二者做成独立拼 装式结构，既可以单独使用，也可以拼装为一体。 为了便于加工和安装，可以将第一区域做成一个独立的隔热保温箱体，可以整体
安装在机柜内或整体从机柜内拆卸，机柜内的其它部分空间组成第二区域。 本实用新型所提供的分区控温的设备机柜，将机柜分为两个相互独立的子区域，
第一区域按照绝热保温设计，适合安装发热量小但对温度范围要求严格的蓄电池，第二区
域按照强制散热设计，适合安装发热量大但对对温度范围要求相对较弱的功率器件和设
备。与现有技术相比，具有设备运行稳定可靠，电池寿命延长，制冷功率大幅降低的优点。
以下结合附图及具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明
附图l 附图2 附图3 附图4
实施例一的机柜侧视图； 实施例一的电池仓结构示意图； 实施例二的机柜侧视图。 实施例二的第一区域的正视图。
具体实施方式以下详细介绍本实用新型的详细实施例，其实例如附图所示，其中全文以相同的
标号表示相同的部件。 实施例一 本实施例描述的是一种分区控温的设备机柜的实施方式，可用于室外分布式通信基站。 如
图1所示，机柜(101)具有双层侧板，前面装有柜门(102)。机柜的外层侧板和 后板的下部和上部设有散热孔(103)，在顶部设有排风风扇组(104)。外界空气从散热孔进 入机柜夹层，在排风风扇的作用下从机柜的顶部流出，将机柜内设备发出的热量排出。 机柜(101)内设有独立的电池仓(105)，采用模块式整体设计，单独加工制造后整 体安装到机柜中，需要时也可以整体拆卸。电池仓(105)安装在机柜的中部，用来安装蓄电 池，机柜的设备仓就被分成上下两个区域(106)和(107)，用于安装其它设备，特别是大功 率器件。 电池仓(105)采用绝热设计，设有隔热保温层(108)。当箱体尺寸较小时，保温隔 热层(108)可以整体发泡加工，绝热层厚度约25-50mm;当箱体尺寸较大时，可以用保温板根据结构尺寸的需要切割后拼装在箱体的表面。电池仓的门体(109)也设有保温绝热层，门体(109)与箱体之间设有门封(110)，可以减少保温箱关闭后从门体与箱体之间的缝隙漏热。电池仓(105)上设有与设备仓相通的过线孔(111)，过线孔配有密封塞。电池仓(105)还设有与外界相通的排气孔(112)。充电时打开排气孔，就可以将有害气体及时排出。[0026] 本设备机柜在电池仓(105)的后方设有半导体制冷模块。半导体制冷器件(113)的冷端散热器(114)位于设备仓后部的上方，热端散热器(115)带有翅片和通风风扇(116)以增强散热效果。制冷模块用来控制电池仓的温度，控制器通过温度传感器检测到仓内温度高于设定温度时，制冷模块启动为电池仓制冷，当仓内温度低于设定温度时，制冷模块停止工作。 通信基站设备中的通信、电源模块与蓄电池组对于工作条件具有不同的环境要求。新一代通信模块和电源模块的热适应性较强，在较高温度下也能稳定运行，但设备功耗较大，要强化传热以降低工作温度，特别需要对大功率器件直接在点空间上强制散热。这些设备对于环境温度只要控制在30°C以下就能满足要求，并允许在温度不超过35t:短时间工作，但要对发热器件局部进行良好配风以保证器件所处环境温度不超过55°C。当外界处于高温天气制冷量不足时，智能通信设备还可以短时间通过降频等自适应技术来降低功耗以保证设备安全运行。 而蓄电池组虽然发热量小，但对所处的温度范围要求较高，该系统应控制在20-25t:的温度范围，允许在温度不超过3(TC短时间工作，才能延长蓄电池组的使用寿命。蓄电池在充电时会发热，但发热量较小，通常只有几十瓦。隔热保温箱体可以显著降低夏季高温时外界环境带来的热负荷，因此隔热保温的电池柜在高温季节的热负荷显著低于普通电池柜。典型地，一个容积250L的电池柜安装在室外，箱体未做保温时要配用制冷量1000-1500W的制冷设备，而采用保温箱体后只要150-200W的制冷量即可满足要求。进一步地，即使制冷设备不能正常工作，保温电池柜可以保证6小时内温度不超过35C。[0029] 实施例二 本实施例描述的是另一种形式的分区控温的设备机柜的实施方式。 该设备机柜分为绝热保温的第一区域(201)和强化散热的第二区域(202)，第一
区域(201)位于第二区域(202)的下方。 第一区域(201)的由隔热保温的箱体(203)和门体(204)组成，保温层由聚氨酯发泡材料制作，厚度约25-50mm。门体(204)与箱体(203)之间设有双层门封(205)，可以有效减少漏热。第一区域还设有通往第二区域的过线槽和通往外部的排气孔。第一区域设有进风风道(206)和出风风道(212)，第一区域内的热空气通过出风风道(212)进入制冷模块，与制冷模块进行热交换后温度降低，由进风风道(206)回到第一区域。回风风道与第一区域的设备支架集成为一体，可以将冷风直接送到蓄电池(207)的四周，避免出现气流死区。 第二区域(202)由散热性高的钣金材料制成的箱体(208)和门体(209)组成。第二区域箱体侧面和后面设有散热孔(210)，以改善散热效果。第一区域(201)和第二区域(202)既可以拼装为一体，也可以独立加工、独立安装。 第二区域的后部设有制冷模块(211)。制冷系统是以电能为动力，向冷却箱内提供冷量、将热量排出至箱外的装置。本实施例中制冷系统是压縮制冷系统，由压縮机、冷凝器、毛细管和蒸发器顺序相连组成。制冷模块的蒸发器设有进出风口，分别与第一区域的进出风风道密闭连通。制冷模块的冷凝器与散热孔相通，用于导入外部空气和将产生的热空气排向机柜外部。 与现有技术相比，本实用新型提供的设备机柜具有设备运行稳定可靠，电池寿命延长，制冷功率大幅降低的优点，特别适和于户外电源柜和通信设备柜的应用。
权利要求一种分区控温的设备机柜，设有至少两个相互隔离的区域，其特征在于第一区域设有隔热保温层，第二区域设有散热孔。
2. 根据权利要求1所述的设备机柜，第一区域设有独立的门体，其特征在于，门体内设 有隔热保温层。
3. 根据权利要求2所述的设备机柜，第一区域的门体还设有与第一区域的柜体相配合 的磁性门封。
4. 根据权利要求1所述的设备机柜，第一区域的柜体上设有与第二区域相通的过线 孔，过线孔配有密封塞。
5. 根据权利要求1所述的设备机柜，第一区域的柜体上设有与外界相通的排气孔。
6. 根据权利要求1所述的设备机柜，设有压縮制冷模块或半导体制冷模块，其特征在 于半导体制冷模块的冷端或与冷端相连的散热器设于第一区域内，或压縮制冷模块的蒸发器设于第一区域内。
7. 根据权利要求1所述的设备机柜，设有压縮制冷模块或半导体制冷模块，其特征在于第一区域通过进出风风道与压縮制冷模块的蒸发器或半导体制冷模块的冷端相通。
8. 根据权利要求1所述的设备机柜，第一区域是一个独立的隔热保温箱体，可以整体 安装在机柜内或整体从机柜内拆卸，机柜内的其它部分空间组成第二区域。
9. 根据权利要求1所述的设备机柜，第一区域与第二区域上下设置，第一区域位于第 二区域的上方；或第一区域与第二区域左右设置。
专利摘要本实用新型所提供的分区控温的设备机柜，将机柜分为两个相互独立的子区域，第一区域按照绝热保温设计，适合安装发热量小但对温度范围要求严格的蓄电池，第二区域按照强制散热设计，适合安装发热量大但对对温度范围要求相对较弱的功率器件和设备。该设备机柜还设有压缩制冷模块或半导体制冷模块，通过直冷或风冷将冷量输送至保温隔热区。与现有技术相比，具有设备运行稳定可靠，电池寿命延长，制冷功率大幅降低的优点。
文档编号H05K7/20GK201528495SQ20092006952
公开日2010年7月14日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者黄晓峰 申请人:黄晓峰