一种节能环保型降温机柜制造技术

本申请公开了一种节能环保型降温机柜，包括密闭壳体，还包括设置与壳体内的第一隔板与第二隔板，所述壳体被所述第一隔板和第二隔板由上至下分成第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体内放置有相冷介质，所述第二腔体为电气元件腔体，所述第二腔体内设置有至少一个想冷板，所述相冷板内部中空，所述相冷板内部放置有相冷介质；所述第三腔体为散热装置腔体。本申请的一种节能环保型降温机柜具有低能耗、等温性、汇源分离等有益效果。

An energy saving and environmental protection cooling cabinet

【技术实现步骤摘要】
一种节能环保型降温机柜
本申请涉及电气柜
，特别是涉及一种节能环保型降温机柜。
技术介绍
随着科学技术的进步，电力电子设备和元器件的应用越来越广泛，且正向着功能越来越完善而体积越来越小的方向发展。在电力电子设备装置内部往往会产生高密度热流，尤其对于一些长期被置于室外运行的机柜(如电力系统的汇控柜、通信发射基站的控制柜)来说，高温使柜内的元件易发生面板花屏、装置死机、元件老化、运行不稳定等问题，对装置的可靠性造成极大的威胁。为了提高电力电子设备的可靠性以及对各种恶劣环境条件的适应能力，相关冷却技术的研究得到普遍的重视和发展。现阶段电力电子设备常用的温控技术主要有使用添加隔热材料，增加隔热层；利用风扇直接风冷和机柜空调。使用隔热材料成本高，且隔热效果差；直接风冷往往无法满足室外运行机柜防水、防尘、防腐蚀的要求；机柜空调降温能力好，但能耗大，成本高，且空调在高温恶劣环境下长时间运行故障频发，运维工作任务繁重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节能环保型降温机柜，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种节能环保型降温机柜，包括密闭壳体，还包括设置与壳体内的第一隔板与第二隔板，所述壳体被所述第一隔板和第二隔板由上至下分成第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体内放置有相冷介质，所述第二腔体为电气元件腔体，所述第二腔体内设置有至少一个想冷板，所述相冷板内部中空，所述相冷板内部放置有相冷介质；所述第三腔体为散热装置腔体。优选的，所述第一腔体内还设置有盘冷水管，所述盘冷水管呈S型交错分布，所述盘冷水管的进水管与出水管向外延伸与循环水泵相连。优选的，第一隔板下侧与第二隔板上侧设置有相冷板卡槽，所述想冷板通过相冷板卡槽与锁紧条固定安装于第一隔板与第二隔板之间。优选的，所述壳体顶板设置有相变工质层。优选的，沿所述第二隔板向下延伸至第三腔体内设置有散热翅片，所述散热翅片后侧设置有风机。优选的，所述第三腔体的壳体表面设置有散热孔。优选的，所述相变工质为R134A。本申请的一种节能环保型降温机柜具有以下有益效果：1、低能耗；本专利技术所述机柜只需一只功率不超过100W的水泵，实现冷却水的循环流通。2、传热的高效性；相变传热主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。与银、铜、铝等金属相比，单位重量的相变可多传递几个数量级的热量。本专利技术所述机柜温度可控制在不高于冷却水温度5℃。3、优良的等温性；电子元器件工作时，发热量仅局限于某个或数个点，长期工作状态下由于金属传热效率问题，冷板会出现局部热量堆积，导致局部温度过高，降低使用寿命。而相变传热的蒸汽是处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度，工作时，相变腔体内部近乎于压力稳定状态，因此决定了相冷板及相冷机柜的均温特性。4、固定温度开始传热；传统的液冷设备，冷却管表面会产生凝露现象。而相变传热可利用介质真空度的调节，在某固定温度下开始传递热量，即相变介质在低于指定温度下不工作，一旦达到指定温度相变就开始工作。利用该特性我们可以控制相冷机柜内相变介质的工作温度，低于一定温度后相变介质停止蒸发，控制相变层的温度，再结合均温特性，可杜绝凝露的产生。5、汇源分离；所谓源汇分离是指将热源和热汇(冷源)分隔在两个场所进行热交换。传统冷却设备是冷源与热源通过薄壁贴合传热，冷却介质泄漏时会直接渗透到电力电子设备，产生短路危险。而相冷机柜冷却介质与电子元件没有直接接触，中间通过相变介质传递热量，即使出现冷却介质的泄露也不会损伤电力电子元件。附图说明为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施例的一种节能环保型降温柜的结构示意图；图2为本专利技术具体实施例的一种节能环保型降温柜的相冷板结构示意图；图3为本专利技术具体实施例的一种节能环保型降温柜的盘冷管道结构示意图；图4为本专利技术具体实施例的一种节能环保型降温柜的散热翅片结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。结合图1-4所示，针对室外运行电力电子设备机柜，因防水、防尘、防腐蚀需要，柜体一般设计成密封状态。柜内设备与元器件产生的热流和长时间日照，导致柜内热量聚集，难以散发出去。柜内长期高温，容易导致设备老化、运行不稳定、死机以及空调制冷的高能耗、运维难的问题，本专利技术利用相变冷却技术，提出了一种节能环保、易于维护的降温机柜。结构如图1所示，本专利技术所述的节能降温机柜有机柜外壳1、相变介质腔体3、冷水盘管2、相冷板5、锁紧条4、散热翅片7、风扇8和散热孔6组成。机柜外壳1形状为长方体，材料一般可选用不锈钢，尺寸大小根据设计要求决定。相变介质腔体3和相冷板5壳体材料为铝合金6061，内部填充相变工质301(如R134A)。机柜1顶部相变介质腔体3面向机柜内部的一侧，壳体的底板102上下对应的楔形楔形。相冷板5插入楔形沟槽内，通过锁紧条4进行锁紧。相冷板5和机柜上顶板101采用的是相变传热结构，相变介质腔体3内设有液冷盘管2，盘管2位于相变介质腔体3的中上层位置，相变工质301蒸发后上升至盘2管高度，与管内冷却液换热冷凝，通过重力作用回流继续循环，实现机柜的冷却功能。壳体底板102外侧焊接有散热翅片7，机柜1外壳底部设有散热孔6，可将柜内热量直接带出柜外，起到了辅助降温的作用，而风扇8的作用则进一步加强了散热效果。相冷机柜是利用相变传热技术将电子元件的热量传导至机柜外侧，再利用冷却介质将热量带走。热量传递过程中有两个相变传热过程，其一是柜内元器件、板卡热量向相冷板传递过程，其二是相冷板热量向顶板传递过程。结合图2所示，相冷板5采用铝板加工，内部有封闭的空腔，填充了相变工质502，元器件或电子芯片201在相冷板5某一点发热，相冷板5内相变工质502吸热汽化，上升至相冷板5顶部，通过与机柜的接触面释放热量，冷凝成液态，重力回流至底部，继续吸热蒸发循环。并且相变传热技术具备均温特性，工作时相冷板5的上各个点温差可控制在2℃以内。由于模块需要插拔结构，因此相冷板5与机柜壳体1间只能通过接触传热。在机柜顶板上设有相变工质层301，热量传递至顶板后可通过相变工质将热量扩展至整个机柜顶面，再通过液冷时相当于提高了换热面积。机柜顶板的相变介质腔体3内设有冷却水盘管2，盘管2位于相变介质腔体3的中上层位置，工质蒸发后上升至盘管2高度，与管内冷却液2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能环保型降温机柜，包括密闭壳体，其特征在于：还包括设置与壳体内的第一隔板与第二隔板，所述壳体被所述第一隔板和第二隔板由上至下分成第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体内放置有相冷介质，所述第二腔体为电气元件腔体，所述第二腔体内设置有至少一个想冷板，所述相冷板内部中空，所述相冷板内部放置有相冷介质；所述第三腔体为散热装置腔体。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能环保型降温机柜，包括密闭壳体，其特征在于：还包括设置与壳体内的第一隔板与第二隔板，所述壳体被所述第一隔板和第二隔板由上至下分成第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体内放置有相冷介质，所述第二腔体为电气元件腔体，所述第二腔体内设置有至少一个想冷板，所述相冷板内部中空，所述相冷板内部放置有相冷介质；所述第三腔体为散热装置腔体。


2.根据权利要求1所述的一种节能环保型降温机柜，其特征在于：所述第一腔体内还设置有盘冷水管，所述盘冷水管呈S型交错分布，所述盘冷水管的进水管与出水管向外延伸与循环水泵相连。


3.根据权利要求1所述的一种节能环保型降温机柜，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：茅雷，潘岑诚，邵建新，邢松尧，陆婷婷，盛晓峰，汪东旭，王贝，戴劲峰，张小萍，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司南通供电分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32