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一种组合外挂式机柜高耐候性调温系统及调温方法与流程

2022-02-21 03:46:22 来源:中国专利 TAG:
一种组合外挂式机柜高耐候性调温系统及调温方法与流程

本发明涉及一种组合外挂式机柜高耐候性调温系统及调温方法,属调温设备技术领域。

背景技术

目前在配电柜、电控柜、网络机柜等机柜设备运行时,为了降低高温、低温环境对机柜内电气设备造成的影响,提高设备运行稳定性,当前开发了多种用于机柜作业的降温系统,如惯用的换气风机设备及如专利申请号为“202022182591.2”的“一种高效工业智能调温除湿机”、专利申请号为“202021047109.8”的“一种用于数据中心的水流调温装置”等专用的调温装置,虽然当前的这些调温装置可以一定程度满足使用的需要,但均不同程度存在通风机换气量、制冷量相对单一,调节范围窄,从而导致当前的调温系统运行时极易发生散热量不足或散热量过大而导致的机柜调温能力不足或调温运行能耗过高德国缺陷;同时当前的调温设备系统结构相对固定,往往仅能固定安装在机柜顶部、底部或机柜外部等指定的工作位置处,从而导致调温系统在安装、运行时,往往回占用大量的空间,从而导致机柜内设备安装空间收到影响,且调温作业时调温设备运行能耗、噪声也相对较大,同时在调温设备故障或维护时,机柜则无法在持续运行状态下同步满足降温调温作业的需要,因此导致机柜制冷调温设备维护与机柜调温作业存在突出矛盾,从而严重影响了机柜运行的稳定性、连续性。

因此针对这一问题,迫切需要开发一种全新的调温设备及方法,以满足实际使用的需要。



技术实现要素:

为了解决现有技术上的不足,本发明提供一种组合外挂式机柜高耐候性调温系统及调温方法。

一种组合外挂式机柜高耐候性调温系统,包括空气放大器、托架、出风口、外挂架、空气涡流管调温机构、增压风机、导流支管、控制阀、分流管、温湿度传感器及驱动电路,托架为“匚”字形框架结构且至少一个,托架内设至少一条分流管,分流管通过导流管分别与空气涡流管调温机构的制冷端和制热端、增压风机、出风口及导流支管连通,出风口若干,嵌于托架内侧面并相互并联,空气放大器位于托架上方并与托架同轴分布,空气涡流管调温机构及增压风机均嵌于外挂架内,且空气涡流管调温机构通过导流管与增压风机连通,导流管与空气涡流管调温机构、导流支管、分流管间通过控制阀相互连通,温湿度传感器共两个,其中一个温湿度传感器与托架内侧面连接,另一个温湿度传感器与空气放大器外表面连接,增压风机、控制阀、分流管、温湿度传感器均与驱动电路电气连接,且所述驱动电路嵌于外挂架的外侧面。

进一步的,所述的托架为两个及两个以上时,各托架间同轴分布,且相邻两个托架间通过至少两条环绕托架轴线均布的弹性连杆相互连接,且所述弹性连杆轴线与托架轴线呈0°—60°夹角,所述托架包括承载梁、导向横梁、导向滑轨、升降驱动机构、摆动机构及强化杆,所述承载梁、导向横梁均为横断面呈矩形的柱状框架结构,所述导向横梁两端分别通过棘轮机构与一条导向横梁铰接,且导向横梁与承载梁间呈90°—135°夹角,且所述承载梁、导向横梁间另通过一条强化杆连接,所述强化杆两端分别与承载梁、导向横梁下端面铰接,并与承载梁轴线呈30°—60°夹角,所述承载梁外侧面设至少两条与承载梁轴线相互垂直并沿承载梁轴线方向均布的升降驱动机构,所述导向横梁外侧面设一条与导向横梁轴线垂直分布的导向滑轨,所述导向滑轨、升降驱动机构间相互平行分布,所述出风口与承载梁、导向横梁内侧面间通过摆动机构铰接,且各出风口轴线与空气放大器轴线相交并呈10°—90°夹角。

进一步的,所述的外挂架包括承载台、防护龙骨、强制散热风机、空气散热器、减震底座、绝缘垫块、散热管、引流风机,所述承载台横断面呈矩形的板状结构,其上端面设若干减震底座,并通过减震底座与空气涡流管调温机构、增压风机、引流风机连接,所述防护龙骨为横断面呈矩形的框架结构,并包覆在承载台上端面及空气涡流管调温机构、增压风机、引流风机外,所述空气散热器至少一个,嵌于防护龙骨上端面并与承载台上端面平行分布,所述散热管至少一条,位于空气散热器下方面并环绕空气散热器轴线呈螺旋状结构分布,且所述散热管与防护龙骨内表面连接,并位于空气散热器下方10—30毫米,所述散热管一端通过导流管与空气涡流管调温机构的制热端连通,另一端面通过导流管与增压风机连通,且空气涡流管调温机构的制热端通过引流风机与导流管连通,所述强制散热风机至少一个,与防护龙骨上端面连接并位于空气散热器外,且引流风机轴线与空气散热器上端面垂直分布,所述强制散热风机及引流风机均与驱动电路电气连接,所述绝缘垫块若干,环绕承载台轴线与承载台底部连接。

进一步的,所述的空气涡流管调温机构包括至少一条空气涡流管、多通阀、温度传感器、流量压力传感器,其中所述空气涡流管间相互并联,其轴线与外挂架轴线平行分布,所述空气涡流管的进气端通过多通阀与增压风机连通,空气涡流管的低温出风口及高温出风口分别与至少一个多通阀连通,且所述多通阀与低温出风口构成至少一个制冷端,多通阀与高温出风口构成至少一个制热端,且各制冷端和制热端相互并联,所述空气涡流管的进气端及制冷端和制热端的各输出口处均设一个温度传感器和一个流量压力传感器,所述多通阀、温度传感器、流量压力传感器均与驱动电路电气连接。

进一步的,所述的空气放大器上端面与一条导流管连通,所述导流管另通过三通阀与外部环境及空气净化器连通,所述空气净化器与外挂架侧表面连接,且空气净化器通过导流管与增压风机的进气端连通,所述三通阀与外挂架外表面连接并与驱动电路电气连接。

进一步的,所述的驱动电路为基于PLC为基础的电路系统,且驱动电路另设数据通讯模块。

一种组合外挂式机柜高耐候性调温系统的调温方法,包括如下步骤:

S1,系统设置,首先确定待调温机柜的内径、高度、横端面结构参数,然后根据待调温机柜高度设置托架的数量、根据待调温机柜的内径和横端面结构参数设置各托架的具体设备结构及托架上连接的出风口位置和分布位置,然后将设置后的托架与待调温机柜内表面连接,并由托架的升降驱动机精确对整承载梁、导向横梁的位置及进行调整,最后将空气放大器嵌入待调温机柜顶部并与托架及待调温机柜同轴分布,同时对外挂架、空气涡流管调温机构、增压风机、导流支管、控制阀、分流管、温湿度传感器及驱动电路进行组装,并将组装后外挂架与机柜外表面连接,将驱动电路与待调温机柜内的控制电路及外部监控系统电气连接并建立数据连接,即可完成系统设置;

S2,调温作业,在机柜设备运行时,由温湿度传感器对机柜内的温度及湿度环境检测,并在需要进行调温作业时,首先驱动增压风机运行,通过三通阀对外部环境空气、空气放大器处、外挂架的换热管处的气流进行调节选择后输送至增压风机并由增压风机对气流进行增压作业,并将增压后的气流从空气涡流管调温机构中空气涡流管的进气端输入,由空气涡流管对气流处理后得到高温气流和低温气流,并将高温气流通过多通阀输和引流风机送至外挂架的换热管内,并有散热管强制散热风机、空气散热器对散热管及散热管内高温气流强制降温;同时将低温气流通过多通阀输送至各托架的分流管内进行分离处理,然后将分流后的一部分低温气流通过各出风口输送至机柜内对机柜进行降温,并使通过降温后的气流通过空气放大器从机柜内排出,另一部分低温气流通过导流支管输送至空气放大器对通过空气放大器的气流进行增压,提高通过空气放大器的气流速度和流量,从而实现对机柜进行调温的目的。

进一步的,所述的S1步骤中,在进行外挂架安装定位时,外挂架可直接与待调温机柜外表面连接并与待调温机柜外表面平行分布,另可直接与待调温机柜基座连接与地平面平行分布。

本发明一方面通过对托架及托架连接的出风口的数量、工作位置进行调整,从而达到对机柜内进行高效降温的效果,同时另可通过空气放大器有效的提高机柜调温换气的工作效率,并将传统的换气风机有效的降低调温作业的运行能耗和噪声;另一方面在调温运行时,通过空气涡流管有效提高调温作业工作效率,调温范围的同时,另较传统的压缩机调温系统有效的简化了设备结构、降低了设备运行能耗,同时克服了传统基于压缩机系统的调温设备运行时易受使用场地环境限制的缺陷,从而达到提高使用灵活性和通用性的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明;

图1为本发明系统结构示意图;

图2为托架结构示意图;

图3为本发明方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

如图1—2所示,一种组合外挂式机柜高耐候性调温系统,包括空气放大器1、托架2、出风口3、外挂架4、空气涡流管调温机构5、增压风机6、导流支管7、控制阀8、分流管9、温湿度传感器10及驱动电路11,托架2为“匚”字形框架结构且至少一个,托架2内设至少一条分流管9,分流管9通过导流管分别与空气涡流管调温机构5的制冷端和制热端、增压风机6、出风口3及导流支管7连通,出风口3若干,嵌于托架2内侧面并相互并联,空气放大器1位于托架2上方并与托架2同轴分布,空气涡流管调温机构5及增压风机6均嵌于外挂架4内,且空气涡流管调温机构5通过导流管与增压风机6连通,导流管与空气涡流管调温机构5、导流支管7、分流管9间通过控制阀8相互连通,温湿度传感器10共两个,其中一个温湿度传感器10与托架2内侧面连接,另一个温湿度传感器10与空气放大器1外表面连接,增压风机6、控制阀8、分流管9、温湿度传感器10均与驱动电路11电气连接,且所述驱动电路11嵌于外挂架4的外侧面。

重点说明的,所述的托架2为两个及两个以上时,各托架2间同轴分布,且相邻两个托架2间通过至少两条环绕托架2轴线均布的弹性连杆12相互连接,且所述弹性连杆12轴线与托架2轴线呈0°—60°夹角,所述托架2包括承载梁21、导向横梁22、导向滑轨23、升降驱动机构24、摆动机构25及强化杆26,所述承载梁21、导向横梁22均为横断面呈矩形的柱状框架结构,所述导向横梁22两端分别通过棘轮机构与一条导向横梁22铰接,且导向横梁22与承载梁21间呈90°—135°夹角,且所述承载梁21、导向横梁22间另通过一条强化杆26连接,所述强化杆26两端分别与承载梁21、导向横梁22下端面铰接,并与承载梁21轴线呈30°—60°夹角,所述承载梁21外侧面设至少两条与承载梁21轴线相互垂直并沿承载梁21轴线方向均布的升降驱动机构24,所述导向横梁22外侧面设一条与导向横梁22轴线垂直分布的导向滑轨23,所述导向滑轨23、升降驱动机构24间相互平行分布,所述出风口3与承载梁21、导向横梁22内侧面间通过摆动机构25铰接,且各出风口3轴线与空气放大器1轴线相交并呈10°—90°夹角。

同时,所述的外挂架4包括承载台41、防护龙骨42、强制散热风机43、空气散热器44、减震底座45、绝缘垫块46、散热管47、引流风机48,所述承载台41横断面呈矩形的板状结构,其上端面设若干减震底座45,并通过减震底座45与空气涡流管调温机构5、增压风机6、引流风机48连接,所述防护龙骨42为横断面呈矩形的框架结构,并包覆在承载台41上端面及空气涡流管调温机构5、增压风机6、引流风机48外,所述空气散热器44至少一个,嵌于防护龙骨42上端面并与承载台41上端面平行分布,所述散热管47至少一条,位于空气散热器44下方面并环绕空气散热器44轴线呈螺旋状结构分布,且所述散热管47与防护龙骨42内表面连接,并位于空气散热器44下方10—30毫米,所述散热管47一端通过导流管与空气涡流管调温机构5的制热端连通,另一端面通过导流管与增压风机6连通,且空气涡流管调温机构5的制热端通过引流风机48与导流管连通,所述强制散热风机43至少一个,与防护龙骨42上端面连接并位于空气散热器44外,且引流风机48轴线与空气散热器44上端面垂直分布,所述强制散热风机43及引流风机48均与驱动电路11电气连接,所述绝缘垫块46若干,环绕承载台41轴线与承载台41底部连接。

本实施例中,所述的空气涡流管调温机构5包括至少一条空气涡流管51、多通阀52、温度传感器53、流量压力传感器54,其中所述空气涡流管51间相互并联,其轴线与外挂架4轴线平行分布,所述空气涡流管51的进气端通过多通阀52与增压风机6连通,空气涡流管51的低温出风口及高温出风口分别与至少一个多通阀52连通,且所述多通阀52与低温出风口构成至少一个制冷端,多通阀52与高温出风口构成至少一个制热端,且各制冷端和制热端相互并联,所述空气涡流管51的进气端及制冷端和制热端的各输出口处均设一个温度传感器53和一个流量压力传感器54,所述多通阀52、温度传感器53、流量压力传感器54均与驱动电路11电气连接。

此外,所述的空气放大器1上端面与一条导流管连通,所述导流管另通过三通阀13与外部环境及空气净化器14连通,所述空气净化器14与外挂架4侧表面连接,且空气净化器14通过导流管与增压风机6的进气端连通,所述三通阀13与外挂架4外表面连接并与驱动电路11电气连接。

进一步优化的,所述的驱动电路11为基于PLC为基础的电路系统,且驱动电路另设数据通讯模块。

如图3所示,一种组合外挂式机柜高耐候性调温系统的调温方法,包括如下步骤:

S1,系统设置,首先确定待调温机柜的内径、高度、横端面结构参数,然后根据待调温机柜高度设置托架的数量、根据待调温机柜的内径和横端面结构参数设置各托架的具体设备结构及托架上连接的出风口位置和分布位置,然后将设置后的托架与待调温机柜内表面连接,并由托架的升降驱动机精确对整承载梁、导向横梁的位置及进行调整,最后将空气放大器嵌入待调温机柜顶部并与托架及待调温机柜同轴分布,同时对外挂架、空气涡流管调温机构、增压风机、导流支管、控制阀、分流管、温湿度传感器及驱动电路进行组装,并将组装后外挂架与机柜外表面连接,将驱动电路与待调温机柜内的控制电路及外部监控系统电气连接并建立数据连接,即可完成系统设置;

S2,调温作业,在机柜设备运行时,由温湿度传感器对机柜内的温度及湿度环境检测,并在需要进行调温作业时,首先驱动增压风机运行,通过三通阀对外部环境空气、空气放大器处、外挂架的换热管处的气流进行调节选择后输送至增压风机并由增压风机对气流进行增压作业,并将增压后的气流从空气涡流管调温机构中空气涡流管的进气端输入,由空气涡流管对气流处理后得到高温气流和低温气流,并将高温气流通过多通阀输和引流风机送至外挂架的换热管内,并有散热管强制散热风机、空气散热器对散热管及散热管内高温气流强制降温;同时将低温气流通过多通阀输送至各托架的分流管内进行分离处理,然后将分流后的一部分低温气流通过各出风口输送至机柜内对机柜进行降温,并使通过降温后的气流通过空气放大器从机柜内排出,另一部分低温气流通过导流支管输送至空气放大器对通过空气放大器的气流进行增压,提高通过空气放大器的气流速度和流量,从而实现对机柜进行调温的目的。

本实施例中,所述的S1步骤中,在进行外挂架安装定位时,外挂架可直接与待调温机柜外表面连接并与待调温机柜外表面平行分布,另可直接与待调温机柜基座连接与地平面平行分布。

本实施例中,在S2步骤进行调温作业时,一方面通过托架的升降驱动机构及摆动机构实现对出风口的工作高度及出风角度灵活调整,从而达到对机柜内进行降温调节作业灵活性的目的;另一方面在调温作业时,通过设置增压风机运行功率、导流支管输送至空气放大器的气流压力、流速,达到机柜调温换气时的换气量和换气调温效率的目的。

此外,在增压风机运行时,可通过将来此空气放大器输出的气流及散热管的气流进行重复利用,同时另通过空气过滤器对气流进行净化,实现调温用气流间闭环循环使用,从而有效减低外部空气中粉尘、液滴对机柜内部设备造成污染、侵蚀情况发生,有效的提高机柜运行的稳定性和可靠性。

与此同时,在进行调温作业时,另可将增压风机增压后的气流在不经空气涡流管调温机构调温状态直接通过出风口输送至机柜内对机柜进行辅助换气降温作业。

本发明一方面通过对托架及托架连接的出风口的数量、工作位置进行调整,从而达到对机柜内进行高效降温的效果,同时另可通过空气放大器有效的提高机柜调温换气的工作效率,并将传统的换气风机有效的降低调温作业的运行能耗和噪声;另一方面在调温运行时,通过空气涡流管有效提高调温作业工作效率,调温范围的同时,另较传统的压缩机调温系统有效的简化了设备结构、降低了设备运行能耗,同时克服了传统基于压缩机系统的调温设备运行时易受使用场地环境限制的缺陷,从而达到提高使用灵活性和通用性的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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