直通风散热装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种直通风散热装置，包括：机柜（１６）；设备插框（１５），设置在机柜（１６）的中央区域；第一进风口（３、６）和第一出风口（１０），其均位于机柜（１６）的第一侧；挡风板（１４），其设置在机柜（１６）的第一侧与设备插框（１５）之间的间隙，隔断第一进风口（３、６）与第一出风口（１０）在该间隙处的连通；第一风道（１９），其连接第一进风口（３、６）和第一出风口（１０），由位于机柜（１６）的另外三侧与设备插框（１５）之间的间隙形成。本发明专利技术还提供了该直通风散热装置的控制方法。本发明专利技术的风道布局比较合理，不存在回流区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子通信
，尤其涉及。
技术介绍
随着市场需求的多元化，在化工、暖通、机械、通讯等各行业中，对户外设备的功能要求越来越高，导致设备的配置功率也随之增大。然而设备在运行过程中绝大部分消耗的电能会转化为热能，设备的过热会导致设备性能的下降以至引起损坏。为了确保设备的正常工作，必须让设备所处的温度在允许范围之内，迫切需要解决设备内的散热问题。产品小型化是当今市场的趋向所在，在更小的空间散去更多的热量，强势的散热能力已成为户外设备的核心竞争力之一。目前，常见的温控方案是在设备中安装温控单元，通用的温控单元有热交换器和空调。由于热交换器和空调换热机理是通过两个封闭的内、外循环实现的，因此将设备内部与外界环境完全隔离为两个系统，有很好的灰尘、盐类等的防护能力。采用热交换器时设备内的空气温度始终会高于外界环境，这样不仅降低了设备内器件所能承受的最高环境温度的能力，而且换热温差的减小使得能效比不高。空调的缺点是可靠性低，并且需要消耗大量的电能，运行成本高。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题使用这两种常见的温控单元来解决设备散热的方案，共同具有的缺点是它们需要附加的设备例如热交换单元，冷却设备，这使得整个设备维护成本增加、重量增大、总能耗增加。因此，温控单元会占用很大的体积，增加设备的载重，设备的可维护性差，更换困难，噪声问题突出，违背设备小型化、性价比高、节能的设计理念。基于常用温控方案的种种不利，业界开始使用一种将外界环境空气直接引入设备解决散热的方案--直通风散热方案。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现直通风散热方案的使用大大增加了换热温差，使用更小的系统风量散去更多的热量，具有其独特的实用性，在通讯设备已经有商业化的案例，并已引起广大设备供应商的关注。直通风散热方案与热交换器方案相比，可以消除设备内部与环境之间额外的温度梯度，有利于散热；与空调方案相比，冷却系统消耗的能量最低，降低运营成本。直通风散热方案可以降低设备噪声，减小设备的体积、重量，使得设备更加紧凑，冷却系统的成本达到最低。然而直通风散热方案仍面临着许多应用问题散热风量与设备温度的优化匹配、设备的防尘、防水以及冷启动的响应时间等。面对以上涉及到的应用问题，相关技术中的一种解决方式是设计一个适合直通风散热的温度控制系统和匹配的风道，图1示出了该风道的结构。利用专用的前后风道、上下风道，解决温度控制问题以及部分散热问题，并增加防尘设施，解决灰尘问题。在该方法当中，充分利用外界环境空气直接冷却设备，在满足散热的前提下，减少了系统的风量，达到降低噪声的目的。在这个直通风散热技术方案中，设备使用前后风道，设备通过透气膜1进行防尘、防水，进风口2处安装的风扇3抽气，提供整个系统风量。风扇的转速控制主要是通过出风口的空气温度TEXH所决定，风扇转速控制方案中设定两个温度值Tm、Th如图2所表示1.当出风口的空气温度TEXH≤Tm，风扇保持最低转速；2.当出风口的空气温度Tm＜TEXH＜Th，风扇的转速随出风口的空气温度成线性变化；3.当出风口的空气温度TEXH＞Th，风扇保持全速转。在该方案中，在进风口2、出风口6处安置了两个温度传感器，通过其上报温度Tin、Tout控制三个加热器8，进行冷启动，其温控方式如图3所示整个冷启动必须确保Tout＜10℃。1.当Tin＜0℃并且Tout＜10℃，开启一个加热器；2.当Tin＜-10℃并且Tout＜10℃时，开启二个加热器；3.当Tin＜-25℃并且Tout＜10℃时，开启三个加热器；4.进风口2使用风门控制，有效地缩短了加热时间，减小了冷启动的响应时间。在该技术方案中，存在回流区7会导致进风阻力损失增大的缺点，在散热过程中，风扇的调速采用与出风口温度传感器上报温度Tout线性控制，这不有利于风扇的保护，缩短风扇的使用寿命。风扇所需要的转速增大的缺点。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种，能够解决相关技术方案中的风道设计存在回流区导致风阻增大的问题。本专利技术的一个实施例提供了一种直通风散热装置，包括机柜(16)；设备插框(15)，设置在机柜(16)的中央区域；第一进风口(3、6)和第一出风口(10)，其均位于机柜(16)的第一侧；挡风板(14)，其设置在机柜(16)的第一侧与设备插框(15)之间的间隙，隔断第一进风口(3、6)与第一出风口(10)在该间隙处的连通；第一风道(19)，其连接第一进风口(3、6)和第一出风口(10)，由位于机柜(16)的另外三侧与设备插框(15)之间的间隙形成。本专利技术的本专利技术的另一实施例提供了一种直通风散热装置的控制方法，包括以下步骤测量直通风散热装置的出风口中的出风温度和直通风散热装置的进风口之外的环境温度；计算出风温度与环境温度之间的温差；以及按照温差来控制直通风散热装置中用于形成散热气流的风扇的转速。本专利技术的本专利技术的另一实施例提供了一种直通风散热装置的控制方法，包括以下步骤测量直通风散热装置的进风口中的进风温度；根据进风温度与环境温度的温差控制进风口和出风口的风门；以及按照进风温度来控制直通风散热装置中用于低温启动的加热丝的工作。本专利技术的本专利技术的另一实施例提供了一种直通风散热装置的控制方法，直通风散热装置的进风口之前具有透气膜，包括以下步骤测量透气膜的进风面的进风压力和透气膜的出风面的出风压力；计算进风压力与出风压力之间的压差；以及根据压差测算透气膜的使用状态以确定是否更换透气膜。上述技术方案中，第一风道(19)从设备插框的背部绕过，第二风道(20、21)从设备插框的内部穿过，所以风道设计中不存在回流区域，比较合理。另外，上述技术方案中提供的控制方法按照温差来控制风扇的转速，使风扇的使用效率更高。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图1示出了根据相关技术的直通风散热装置的结构图；图2示出了根据相关技术的风扇转速的控制曲线图；图3示出了根据本专利技术实施例的直通风散热装置的结构图； 图4示出了根据本专利技术实施例的另一直通风散热装置的结构图；图5示出了根据本专利技术实施例的又一直通风散热装置的结构图；图6示出了根据本专利技术实施例的双层孔板的剖面示意图；图7示出了根据本专利技术实施例的直通风散热装置的控制方法的流程图；图8示出了根据本专利技术实施例的风扇调速deltT的温度控制曲线图；图9示出了根据本专利技术实施例的加热器启动控制曲线图；图10示出了根据本专利技术实施例的风门控制曲线图；图11示出了根据本专利技术实施例的透气膜压差检测曲线图。具体实施例方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。图3示出了根据本专利技术实施例的直通风散热装置的结构图，包括机柜16；设备插框15，设置在机柜16的中央区域；第一进风口3或6和第一出风口10，均位于机柜16的第一侧；挡风板14，其设置在机柜16的第一侧与设备插框15之间的间隙，隔断第一进风口3、6与第一出风口10在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直通风散热装置，其特征在于，包括：机柜（１６）；设备插框（１５），设置在所述机柜（１６）的中央区域；第一进风口（３、６）和第一出风口（１０），其均位于所述机柜（１６）的第一侧；挡风板（１４），其设置在所述 机柜（１６）的第一侧与所述设备插框（１５）之间的间隙，隔断所述第一进风口（３、６）与所述第一出风口（１０）在该间隙处的连通；第一风道（１９），其连接所述第一进风口（３、６）和所述第一出风口（１０），由位于所述机柜（１６）的另外三侧与 所述设备插框（１５）之间的间隙形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万玉喜，彭锋，胡卫峰，彦斯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]