一种温控部件及机柜的制作方法

1.本技术涉及散热技术领域，特别涉及一种温控部件及机柜。


背景技术：

2.户外机柜为一种安装在户外的机柜，常见的户外机柜例如是户外电源柜和户外设备柜。其中，户外电源柜的内部安装有可以给站点(例如通信设备)进行供电的电源设备，户外设备柜的内部提供用户空间供客户安装用户设备。为了保证户外机柜内的设备温度不至于过高，户外电源柜和户外设备柜一般有独立的散热系统。通过散热系统对机柜内的设备进行散热，以防止机柜内的设备温度过高而影响工作性能。
3.散热系统包括温控部件，温控部件为可主动控制机柜内温度的独立组成部件，能够为内部设备或者电源提供制冷控温。当机柜内存在一定热耗时，温控部件可将机柜内的设备温度控制到低于外部环境温度。常用的温控部件为热交换器、空调或半导体制冷空调(thermoelectric cooler，tec)。
4.现有的温控部件在制冷控温时，会产生冷凝水，如果冷凝水吹出温控部件时，可能会引发机柜内的设备触水短路或发生腐蚀。


技术实现要素：

5.本技术的实施例提供一种温控部件，可避免蒸发器产生的冷凝水的吹溅对设备的影响，保证设备安全运行。
6.为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：
7.第一方面，本技术提供一种温控部件，包括：内循环风扇、蒸发器、出风口和多孔结构。温控部件例如是门装一体化空调或热交换器或半导体制冷空调等具有蒸发器以实现制冷控温的部件。温控部件工作时，即实现制冷控温时，内循环风扇用于将空气吹经蒸发器，并通过出风口吹向外部发热部件。温控部件制冷控温过程中，空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴(即冷凝水)，冷凝水可能会伴随内循环风从出风口吹出。而多孔结构完全或部分覆盖出风口，用于拦截从蒸发器吹出的冷凝水。
8.根据本技术的实施方式，通过该多孔结构的防护，可避免蒸发器产生的冷凝水的吹溅对设备(例如通信设备和电源)的影响，保证设备安全运行。
9.在上述第一方面的一种可能实现中，温控部件还包括：接水盘，接水盘位于多孔结构下方。当内循环风扇吹出的冷凝水量较大时，汇聚在多孔结构表面的冷凝水，受重力作用会顺着多孔结构表面向下流淌，流入接水盘中，进而排出空调。
10.在上述第一方面的一种可能实现中，多孔结构为多孔网状结构。多孔网状结构采用多孔、可通风性质的材料制成。
11.在上述第一方面的一种可能实现中，多孔网状结构包括以下任意一种或多种的组合：防尘网、防虫网、滤纸和海绵。
12.在上述第一方面的一种可能实现中，多孔结构具有拦水面，拦水面用于拦截从蒸
发器吹出的冷凝水，拦水面的表面设有亲水层或疏水层。根据内循环风扇吹出的冷凝水量来选择设置亲水层或疏水层。当内循环风扇吹出的冷凝水量较大时，可以在多孔结构的拦水面上设置疏水层。当内循环风扇吹出的冷凝水量较小时，可以在多孔结构的拦水面上设置亲水层。
13.在上述第一方面的一种可能实现中，蒸发器为微通道蒸发器。使用微通道蒸发器可以节省体积、换热效率高，并且，即使有冷凝水被吹出，也可以通过多孔结构拦截，保证机柜的正常使用。
14.在上述第一方面的一种可能实现中，温控部件具有壳体，壳体设有出风口，蒸发器位于壳体内，蒸发器和壳体的出风口所在的壁面向蒸发器的壁面夹紧多孔结构。
15.在上述第一方面的一种可能实现中，温控部件具有壳体，壳体设有出风口，蒸发器位于壳体内，多孔结构位于蒸发器和壳体的出风口所在的壁之间，并安装于蒸发器或者壳体的壁。
16.在上述第一方面的一种可能实现中，蒸发器的翅片加工有凸出蒸发器的挂耳，多孔结构安装于挂耳上。
17.在上述第一方面的一种可能实现中，温控部件具有壳体，壳体设有出风口，多孔结构安装于壳体的出风口所在壁的外壁面上。可由额外的结构件进行独立固定或者直接通过螺丝固定，便于拆装维护。
18.第二方面，本技术提供一种机柜，包括：发热部件；上述第一方面中任一项所述的温控部件，出风口用于向发热部件吹冷风。
附图说明
19.图1根据本技术的一些实施例，示出了温控部件的立体图一；
20.图2根据本技术的一些实施例，示出了温控部件的侧视图一；
21.图3根据本技术的一些实施例，示出了温控部件的立体图二；
22.图4根据本技术的一些实施例，示出了温控部件的侧视图二；
23.图5根据本技术的一些实施例，示出了温控部件的正视图一；
24.图6根据本技术的一些实施例，示出了温控部件的正视图二；
25.图7根据本技术的一些实施例，示出了蒸发器的侧视图一；
26.图8根据本技术的一些实施例，示出了蒸发器与多孔结构的安装示意图一；
27.图9根据本技术的一些实施例，示出了蒸发器的侧视图二；
28.图10根据本技术的一些实施例，示出了蒸发器与多孔结构的安装示意图二；
29.图11根据本技术的一些实施例，示出了温控部件的侧视图三；
30.图12根据本技术的一些实施例，示出了温控部件的侧视图四。
具体实施方式
31.以下将参考附图详细说明本技术的具体实施方式。
32.本技术提供了一种温控部件，温控部件工作时产生的冷凝水能够被拦截，可避免冷凝水的吹溅对机柜内设备(例如通信设备和电源)的影响，保证机柜内设备安全运行。
33.本技术以温控部件为门装一体化空调为示例进行说明。如图1和图2所示，作为温
控部件1的门装一体化空调包括壳体10，壳体10内设有压缩机(图未示出)、蒸发器20、内循环风扇30、外循环风扇40、冷凝器50。示例性的，门装一体化空调安装于机柜的门上，用于对机柜内的发热部件(例如电源)吹冷风，以实现对发热部件的制冷控温。本领域技术人员可以理解，温控部件1不限于是门装一体化空调，温控部件1还可以是热交换器或半导体制冷空调等具有蒸发器20以实现制冷控温的部件。
34.示例性的，门装一体化空调的壳体10上设有第一进风口11、第一出风口12、第二进风口以及第二出风口。第一进风口11和第一出风口12位于壳体10的其中一侧，第二进风口和第二出风口位于壳体10的相反的另一侧。其中，第一进风口11与内循环风扇30相对应，第一出风口12与蒸发器20相对应，第二进风口与外循环风扇40相对应，第二出风口与冷凝器50相对应。
35.门装一体化空调工作时，压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，然后送到冷凝器50散热后成为常温高压的液态制冷剂；此时，外循环风扇40通过第二进风口抽吸壳体10外的空气，空气经过冷凝器50后由第二出风口吹出，所以从第二出风口吹出来的是热风(如图2中左侧所示的空气流通路径)；接着，常温高压的液态制冷剂经过节流装置(例如毛细管)，再进入蒸发器20；由于液态制冷剂从毛细管到达蒸发器20后空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器20就会变冷；此时，内循环风扇30通过第一进风口11抽吸壳体10外的空气并吹经蒸发器20，再从第一出风口12吹出，所以从第一出风口12吹出来的就是冷风(如图2中右侧所示的空气流通路径)。
36.示例性的，第一出风口12正对着机柜上的发热部件，从而第一出风口12对机柜内的发热部件吹冷风，以实现对发热部件的制冷控温。在一些可能的实施方式中，第一出风口12可以不是正对着机柜上的发热部件，例如是通过出风通道向发热部件吹冷风。
37.上述的空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器20后就会凝结成水滴(即冷凝水)，冷凝水需要快速排出空调系统外，以防冷凝水集聚后伴随内循环风从第一出风口12吹出空调，引发机柜内的设备触水短路或发生腐蚀。如图2所示，在蒸发器20下方设有接水盘60，蒸发器20产生的冷凝水会流到接水盘60中，进而排出门装一体化空调外。
38.门装一体化空调目前常用的蒸发器20是翅片式蒸发器，参考后述的图9和图10，翅片式蒸发器的基管一般为铜管24或者铝管，其内部充注制冷剂，将基管穿过翅片21，组成散热器，翅片21一般为铝材。采用翅片式蒸发器一个主要原因就是翅片21方向全部竖直，冷凝水可以直接下滑排出，不会累积，有利于冷凝水快速流出蒸发器20。但是其散热效率相对较低，会占用更多的空调内部空间，空调体积占用相对较大。
39.蒸发器20还有一种类型是微通道蒸发器。示例性的，微通道换热器是通道当量直径在10μm至1000μm的换热器。参考后述的图7和图8，这种换热器的扁平管23内有数十条细微流道，在扁平管23的两端与集管相联。集管内设置隔板，将换热器流道分隔成数个流程。同时在扁平管23间会焊接波浪形翅片21以增加换热面积。蒸发器20采用微通道方案可以进一步节省体积，其成本低、换热效率高，是提升空调内部空间利用率的一个技术方向。但是受其翅片21和扁平管23物理特性约束，不管用何种角度布局，蒸发器20上的翅片21上均会有存水现象。例如，当蒸发器20竖放时，此时翅片21横放(与重力方向垂直)，扁平管23竖放，翅片21自身成型问题，冷凝水会集聚在翅片21边角位置无法直接沿重力方向排出。当蒸发
器20横放时，此时翅片21竖放，扁平管23横放，虽然翅片21方向与重力方向一致，但是扁平管23又会将冷凝水拦截，使其无法直接沿重力方向排出。从而，在内循环风量加大时，冷凝水有吹出风险。因此，目前门装一体化空调没有采用微通道做为蒸发器20的方案。
40.参考图3和图4，本技术提供了一种温控部件1，作为温控部件1的门装一体化空调中的蒸发器20为微通道蒸发器。相比于图2所示的温控部件1的结构，本技术的温控部件1设置有多孔结构70，多孔结构70完全或部分覆盖第一出风口12，用于拦截从蒸发器20吹出的冷凝水。
41.当蒸发器20上的冷凝水被内循环风扇30从第一出风口12吹出时，会直接被此多孔结构70拦截。当蒸发器20吹出的少量冷凝水集聚在多孔结构70的表面时，水会受毛细力作用集聚在多孔结构70内部，随着内循环风扇30持续工作而将冷凝水吹干。多孔结构70自身阻力较小，安装后对温控部件1的制冷能力不会有明显的影响。通过该多孔结构70的防护，可避免蒸发器20产生的冷凝水的吹溅对设备的影响，保证设备安全运行。当蒸发器20采用微通道蒸发器以外的蒸发器20方案(例如铜管翅片21方案)时，如果存在冷凝水吹水问题，也同样可以采用此方法来改善。
42.继续参考图4，本技术的温控部件1还设有接水盘60，接水盘60位于多孔结构70下方。示例性的，多孔结构70底部与空调底部的接水盘60相连。当内循环风扇30吹出的冷凝水量较大时，汇聚在多孔结构70表面的冷凝水，受重力作用会顺着多孔结构70表面向下流淌，流入接水盘60中，进而排出空调。
43.上述的多孔结构70的具体类型不做限制，示例性的，多孔结构70为多孔网状结构。多孔网状结构采用多孔、可通风性质的材料制成。
44.在一些可能的实施方式中，多孔网状结构包括以下任意一种或多种的组合：防尘网、防虫网、滤纸和海绵。
45.示例性的，多孔网状结构采用例如防尘海绵，其等级规格例如常用的10ppi～100ppi防尘网(ppi是单位孔隙密度，用来表示单位英寸长度上的平均孔数)。示例性的，防尘海绵是由普通开孔软泡经网化处理加工而成。网化处理除掉了泡沫网络之间原有的面膜或壁膜，得到了主体骨架网状结构，其具有良好的通风性能。或者，多孔网状结构是以网泡为骨架制造成的新型功能材料，如网状陶瓷、网状金属和网状活性炭等。网泡结构容易洗涤干净，可反复使用。或者，多孔网状结构可以为类似纱窗一类的单层多孔结构70，例如常用的10目、12目、16目、18目、20目等。或者，多孔网状结构可以为不同防尘等级防尘网，例如粗效防尘网如g1～g4，或者中效防尘f5(m5)～f9，或者更高效防尘网。
46.另外，本技术的多孔结构70的安装位置和安装方式不做限度，能够拦截从第一出风口12吹出的冷凝水的方式都属于本技术的保护范围。
47.在一些可能的实施方式中，参考图4，蒸发器20位于温控部件1的壳体10内，蒸发器20和壳体10的第一出风口12所在的壁面向蒸发器20的壁面夹紧多孔结构70。相当于，上述的多孔结构70安装在蒸发器20与温控部件1的壳体10之间的空隙中，该空隙尺寸值可略小于多孔结构70自身厚度，多孔结构70自身有一定的压缩量。从而，多孔结构70与蒸发器20以及壳体10实现过盈配合，通过蒸发器20与温控部件1的壳体10之间的紧固力来压缩固定该多孔结构70。
48.在一些可能的实施方式中，多孔结构70位于蒸发器20和壳体10的第一出风口12所
在的壁之间，并非通过蒸发器20与壳体10来夹紧多孔结构70，多孔结构70直接安装于蒸发器20或者壳体10的壁。如图5和图6所示，多孔结构70安装在壳体10的壁，在壳体10的第一出风口12所在的壁面向蒸发器20的壁面设有魔术贴，直接将多孔结构70粘贴于壳体10的壁上。但多孔结构70与壳体10的壁之间的安装方式不限于此，还可以是通过胶水或螺丝等连接件实现多孔结构70与壳体10的壁之间的安装。
49.在一些可能的实施方式中，如图7至图10所示，多孔结构70安装于蒸发器20上。示例性的，图7和图8示出的是微通道蒸发器，扁平管23上的翅片21加工有凸出蒸发器20的挂耳22，多孔结构70安装于挂耳22上。图9和图10示出的是铜管翅片式蒸发器，铜管24上的翅片21加工有凸出蒸发器20的挂耳22，多孔结构70安装于挂耳22上。示例性的，图7和图9所示的翅片21的两侧均加工有凸出蒸发器20的挂耳22，便于后续用户选择性地将多孔结构70压在翅片21任意一侧或两侧的挂耳22上。
50.在一些可能的实施方式中，如图11和图12所示，多孔结构70安装于壳体10的第一出风口12所在壁的外壁面上。即，多孔结构70安装在温控部件1的壳体10外部，可由额外的结构件71进行独立固定或者直接通过螺丝固定，便于拆装维护。
51.在一些可能的实施方式中，上述的多孔结构70具有拦水面，拦水面用于拦截从蒸发器20吹出的冷凝水。示例性的，多孔结构70的拦水面是面向蒸发器20设置。本技术的拦水面的表面设有亲水层或疏水层。当内循环风扇30吹出的冷凝水量较大时，可以在多孔结构70的拦水面上设置疏水层，以使多孔结构70拦截的冷凝水疏散成水滴，在重力作用下，流淌到接水盘60中，进而排出空调。当内循环风扇30吹出的冷凝水量较小时，可以在多孔结构70的拦水面上设置亲水层，以使多孔结构70拦截的冷凝水“摊开”成膜状，随着内循环风扇30持续工作而将冷凝水吹干。
52.综上，本技术的温控部件1设置有多孔结构70，可避免蒸发器20产生的冷凝水的吹溅对机柜内设备的影响，保证设备安全运行。