用于電子設備的機柜的制作方法
【專利摘要】本申請涉及一種用于容納電子設備(如無線基站收發器)的機柜(2010)。所述機柜具有一個開口(2011)，所述開口包括至少一個入口部分(2012)和至少一個出口部分(2013、2014)；所述機柜具有風扇組件(2200)和擋板組件(2300)，被布置為強制驅動并引導進入氣流進入所述機柜(2010)的所述開口(2011)的入口部分(2012)，以便它可以通過用于容納電子設備的電子部件存放區域(2100)并通過所述機柜(2010)同一開口(2011)的出口部分(2013、2014)流出。
【專利說明】
用于電子設備的機柜
技術領域
[0001]本申請涉及用于容納電子設備(如無線基站收發器)的機柜。
【背景技術】
[0002]在操作時，電子設備(如基站收發器、服務器和路由器)通常安裝在機柜中。為應對來自電子電路的散熱，對設備進行冷卻是必要的。可以使用空氣或者流體以自然對流冷卻或者強制冷卻，從電子設備轉移熱量。自然空氣對流冷卻基于由溫度差造成的空氣密度差所引起的運動。加熱時氣體膨脹而密度減小。在重力場中，較輕的氣體上升導致氣體運動，該運動稱作自然對流。另一方面，強制冷卻涉及額外的冷卻設備(如風扇)用于增加氣流的運動。
[0003]使用空氣冷卻的機柜通常具有開口，以便允許機柜外面較冷的空氣流過機柜冷卻電子設備。美國專利申請2010/0311316示出了一個示例，其中電子設備的外殼121被示出在外殼的下部具有空氣入孔122，以允許空氣123進入外殼，且另一空氣孔124位于上部以允許空氣流出外殼。如該申請說明的，所述氣流可以由機柜內部的風扇或者外部的風扇強制驅動。美國專利申請2010/0311316所示的機柜位于室內環境。
[0004]在室外環境中使用這類機柜的缺點是增加了對位于機柜內部的電子設備造成污染的風險。另一缺點是在非常寒冷的天氣狀況下內部將變得過冷，這意味著需要額外的加熱設備，以保持溫度在規定的工作范圍內。

【發明內容】

[0005]在這樣的背景下，下文描述的實施例的目的是避免上述缺點中的至少一些。
[0006]所述目的通過一種用于電子設備的熱管理機柜來實現，所述熱管理機柜包括具有側壁并限定了前部、后部、上部和底部的機柜框架，所述機柜形成了用于電子設備的大體上密封的外殼；電子部件存放區域，包括至少一個機架安裝組件，用于在所述機柜的內部部分支撐電子設備;所述機柜中的一個開口，包括至少一個入口部分和至少一個出口部分;風扇組件和擋板組件，被布置成強制驅動并引導進入氣流進入所述機柜的所述開口的入口部分，以便它可以通過所述電子部件存放區域并通過所述機柜同一開口的出口部分流出。
[0007]所述機柜也可以包括兩個長形且相鄰的隔間，第一個隔間用于引導上升氣流且第二個用于引導下降氣流。
[0008]除改進了冷卻以外，本解決方案的優點還在于單一的開口減少了對電子設備的粉塵污染，特別是在室外場所(如基站站點)的情況下。另一個優點是氣流在機柜內部通過相對較長的路徑減少了來自風扇組件的噪音。針對室外場所的另一個優點是本解決方案實現了在室外溫度變得非常低時的被動加熱。
【附圖說明】
[0009]圖1示出了具有通過同一開口的一股入口氣流和一股出口氣流的實施例。
[0010]圖2、圖3A和3B示出了具有通過同一開口的一股進入氣流和兩股離開氣流的實施例。
[0011]圖4A和4B示出了位于機柜開口的入口部分和出口部分之間的外部空氣擋板/導風板。
[0012]圖5A和5B示出了使用外部空氣擋板/導風板的冷卻效果。
【具體實施方式】
[0013]圖1示出了對現有技術進行改進的實施例1000，具有位于機柜1010上部的一個開口 1011，包括一個入口部分1012和一個出口部分1013。實施例1000被布置為通過同一開口允許一股進入氣流進入機柜而一股離開氣流流出機柜。機柜1010包括具有側壁并限定了前部、后部、上部和底部的框架。機柜包括電子部件存放區域1100，該電子部件存放區域1100包括至少一個機架安裝組件，用于支撐機柜1010內部的電子設備。例如，位于圖1所示的電子部件存放區域1100中的電子設備可以是無線基站收發器。機柜還包括風扇組件1200(這里位于電子設備下方)，該風扇組件1200可以包括一個或更多個風扇。風扇組件1200被布置為強制驅動進入氣流進入開口 1011的入口部分1012，通過電子部件存放區域1100，并作為離開氣流通過機柜11的同一開口 1011的出口部分1013流出。機柜也可以包括擋板組件1300(包括擋板/導風板，優選是金屬板)，被布置為按照圖1中的箭頭所示的路徑分離進入氣流和離開氣流。
[0014]在圖1中，離開風扇組件1200的強制驅動氣流在機柜1010內被向上引導。由于機柜1010較高部分的開口 1011的入口部分1012處所產生的低氣壓，進入氣流在電子設備1100前方被向下引導，并在進入風扇組件1200前通過電子設備1100。開口 1011可選地具有安裝在機柜1010外部的外部擋板，用于分離入口部分1012和出口部分1013。
[0015]圖2示出了優選實施例2000，該實施例2000被布置為通過同一開口2011允許一股進入氣流進入機柜2010而兩股離開氣流流出機柜，開口 2011具有一個入口部分2012和兩個出口部分2013、2014。在圖2中，機柜2010還被布置為使得離開風扇組件2200的強制驅動氣流在位于電子設備后面的第一長形隔間2500中被向上引導，并被擋板2300分為兩股氣流，使得所得到的兩股氣流中的每一股可以被引導通過開口 2011的一個專用出口部分2013、2014。
[0016]機柜2010還被布置為使得進入氣流被向下引導通過第二長形隔間2600，第二長形隔間2600與第一隔間2500相鄰、位于機柜2010的后部、且在第一隔間2500的后面，使得氣流在電子設備2100和風扇組件2200下方被引導，并通過電子設備2100和風扇組件2200。開口2011還具有安裝在機柜2010外部的兩個擋板2015、2016，用于分離入口部分2012和兩個出口部分 2013、2014。
[0017]本實施例2000的優點是:當在非常寒冷的室外環境下使用時，通過第二隔間2600的氣流被預熱，這意味著電子電路和進入氣流之間的溫度差減小，使得氣流的溫度在用于冷卻電子設備的指定允許范圍內。另一個優點是使用第二隔間2600有助于減少粉塵對電子設備的污染，因為這些粉塵將聚集在機柜的底部。
[0018]圖3A和3B示出了與圖2所示實施例采用相同原理的實施例3000，但開口位于機柜的較低部分。開口 3011具有一個入口部分和兩個出口部分。
[0019]在圖3A和3B中，機柜3010被布置為在電子設備3100前部，使進入氣流被向上引導通過第一長形隔間3021，然后被向下引導通過風扇組件3200。離開風扇組件3200的強制驅動氣流被向上引導，在電子設備3100后面，通過電子設備3100，并到達電子設備3100上方，然后又通過與第一長形隔間3021相鄰、位于機柜3010前部的第二長形隔間3022被向下引導至開口 3011。
[0020]盡管進入氣流在圖3A中被圖示為兩股氣流，但他們可以看作是按照圖2所示的實施例2000所使用的相同原理使用擋板被分成兩股離開氣流的一股進入氣流。
[0021 ] 除了單一開口 1011、2011、3011外，實施例1000、2000、3000的共同特征還在于:氣流在機柜1010、2010、3010內通過了相對較長的路徑。這減少了來自風扇組件1200、2200、3200的噪音，但同時也實現了對進入氣流的預熱/被動加熱。因為不需要額外的加熱設備，可以在不增加機柜尺寸的情況下，增加氣流量。
[0022]機柜的開口也可以具有安裝在機柜外部的外部擋板/導風板，用于分離入口部分和兩個出口部分。圖4A和4B示出了擋板/導風板的更多細節結構。圖4A示出了擋板4015，其中開口位于機柜4010的較低部分。圖4B示出了擋板4025，其中開口位于機柜4020的較高部分。這些擋板/導風板4015、4025有助于冷卻效果。這種冷卻效果的示例如圖5A (無擋板)和圖5B(有擋板)5015所示的測量結果所示。
[0023]盡管上述實施例主要為了冷卻基站收發器而構思，所述概念也可以用于冷卻其他電子設備，如無線接入控制器、路由器、服務器等。
【主權項】
1.一種用于電子設備的熱管理機柜(2010)，包括: -機柜框架，具有側壁，并限定了前部、后部、上部和底部，所述機柜形成了用于電子設備的大體上密封的外殼； -電子部件存放區域(2100)，包括至少一個機架安裝組件，用于在所述機柜(2010)的內部部分支撐電子設備； -所述機柜(2010)中的一個開口( 2011)，包括至少一個入口部分(2012)和至少一個出口部分(2013、2014); -風扇組件(2200)和擋板組件(2300)，被布置為強制驅動并引導進入氣流進入所述機柜的所述開口的入口部分(2012)，以便它能夠通過電子部件存放區域(2100)并通過所述機柜(2010)同一開口(2011)的出口部分(2013、2014)流出。2.根據權利要求1所述的熱管理機柜(2010)，其中，所述機柜(2010)還包括第一長形隔間(2500)和第二長形隔間(2600)，其中第一長形隔間(2500)被布置為向上引導氣流，與所述第一長形隔間相鄰的第二長形隔間(2600)被布置為向下引導氣流。3.根據前述任一權利要求所述的熱管理機柜(2010)，其中，所述開口(2011)包括一個入口部分(2012)和兩個出口部分(2013、2014)，所述擋板組件(2300)還被布置為將通過所述入口部分(2012)接收的進入氣流分成兩股氣流，使得兩股氣流中的每一股能夠通過所述開口(2011)的一個專用出口部分(2013、2014)流出。4.根據前述任一權利要求所述的熱管理機柜(2010)，其中，所述開口(2011)的所述入口部分(2012)和所述出口部分(2013，2014)由所述機柜(2010)外部的擋板(2015、2016)分離。5.根據權利要求1到4中的任一項所述的熱管理機柜(4020)，其中，所述開口位于所述機柜(4020)的較高部分。6.根據權利要求1到4中的任一項所述的所述熱管理機柜(4010)，其中，所述開口位于所述機柜(4010)的較低部分。7.—種基站，包括根據前述任一權利要求所述的熱管理機柜(2010)和安裝在所述機柜(2010)內的所述電子部件存放區域(2100)中的收發器設備。
【文檔編號】H05K7/20GK105850231SQ201580003337
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月12日
【發明人】法比安·拉維, 弗朗西斯·比宗-薩莫斯, 馬蒂亞斯·羅德曼
【申請人】瑞典愛立信有限公司