散热机柜的制作方法

1.本技术是关于一种散热机柜，特别是关于一种能够降低出风量的散热机柜。


背景技术：

2.一般来说，为了便于管理及控制多个电子设备，往往会将多个电子设备置放于散热机柜中，且这些电子设备可以由下往上的方式彼此层叠，其中这些电子设备的种类可以是服务器、电源供应器、电子负载、或电子量测仪器等。由于电子设备在运作的过程中会产生热量，为了使电子设备不因过热导致运作异常，因此用来存放电子设备的散热机柜皆具有散热的机制，用以将电子设备产生的热量带离电子设备。
3.现有技术的散热机柜请参考图1。图1是现有技术的散热机柜的示意图。现有技术的散热机柜9包含壳体90。壳体90内部有中空的容置空间92，且壳体90具有进风口94及出风口96。多个电子设备ed层叠于于壳体90的容置空间92中，用以将容置空间92分隔成第一区域a1及第二区域a2，第一区域a1连通进风口94，第二区域a2连通出风口96。一般来说，现有技术的散热机柜9的散热机制主要是通过风扇(图未示)将气体吹入进风口94中，如图1中进入进风口94的实线箭头所示。接着，自进风口94进入的气体会先到第一区域a1，再进入电子设备ed，最后到达第二区域a2，如虚线箭头所示。最后，气体可以自壳体90右方的出风口96流出，如图1中离开出风口96的实线箭头所示。实务上，电子设备ed应当在相邻第一区域a1的一侧具有可以吸气的开口，而在相邻第二区域a2的一侧具有可以排气的开口，使得气流可以穿过电子设备ed的内部以带走废热。因此，电子设备ed由于产生的废热经由气流排出壳体90，可以减少过热的机率。
4.于所属技术领域具有通常知识者可以理解，散热机柜9内部的电子设备ed数量会正比于产生废热的总量。当散热机柜9内部的电子设备ed数量较多，为了能够将产生的热量带离，传统上都是提高进风口94风扇的转速，以增加吹入进风口94的气流量，或说增加离开出风口96的气流量。不过，现代化的工厂内多数设有废气管理的系统，导致工厂的废气总排出量是受到限制的，连带地会限制离开出风口96的气流量。据此，业界需要一种新的散热机柜，所述散热机柜要在不增加出风量的情况下，提高内部电子设备的散热效率。


技术实现要素：

5.本技术所要解决的技术问题在于提供一种散热机柜，提供了一个内循环路径以回收带有废热的气流，再通过制冷模块降温内循环路径中的气流以移除废热。因此，内循环路径中的气流可以再次进入电子设备以带走废热，从而可以不增加出风的情况下，提高内部电子设备的散热效率。
6.本技术提出一种散热机柜，包含壳体及间隔件。壳体包含容置空间、进风口及出风口。间隔件设置于容置空间中且将容置空间分隔成第一区域及第二区域，第一区域连通进风口，第二区域连通出风口，间隔件容置至少一电子设备，且间隔件具有内循环口。由进风口进入第一区域的气体对应第一进风量，由出风口离开第二区域的气体对应第一出风量，
由第二区域经过内循环口进入第一区域的气体对应内循环风量，由第一区域经过电子设备进入第二区域的气体对应散热风量。第一进风量等于第一出风量，第一进风量与内循环风量的总和等该散热风量。
7.于一些实施例中，散热机柜更可以包含制冷模块，制冷模块包含第一热交换器与第二热交换器，第一热交换器设置于内循环口，第二热交换器设置于壳体外，其中第一热交换器可以用以对通过内循环口的气体降温，第二热交换器可以用以对环境散热。此外，散热机柜更可以包含出风管，出风管由壳体外连通出风口，第二热交换器可以设置于出风管中。再者，制冷模块更可以包含压缩机及膨胀阀，压缩机连通于第一热交换器的第一端与第二热交换器的第一端之间，膨胀阀连通于第一热交换器的第二端与第二热交换器的第二端之间，且压缩机及膨胀阀设置于第二区域。
8.于一些实施例中，间隔件可以具有第一风扇，第一风扇设置内循环口，用以将气体由第二区域吹向第一区域。此外，壳体可以具有第二风扇，第二风扇设置于出风口，用以将气体由第二区域吹向壳体外。此外，内循环风量可以小于第一进风量，且内循环风量与第一进风量的比值可以在0.3到0.5之间。此外，散热机柜更可以包含环境侦测器，环境侦测器可以至少依据容置空间内的温度或湿度，设定内循环风量与第一进风量的比值。另外，于壳体的直立方向上，出风口的位置可以高于内循环口。
9.综上所述，本技术提供的散热机柜在间隔件上设置有内循环口，所述内循环口可以提供内循环路径以回收带有废热的气流，再通过制冷模块降温内循环路径中的气流以移除废热。因此，内循环路径中的气流可以再次进入电子设备以带走废热，从而可以不增加出风的情况下，提高内部电子设备的散热效率。
10.有关本技术的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术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技术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它的附图。
12.图1是现有技术散热机柜的示意图；
13.图2是本技术一实施例的散热机柜的示意图。
14.符号说明
15.1：散热机柜
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10：壳体
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12：容置空间
16.14：进风口
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16：出风口
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20：间隔件
17.22：内循环口
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30：制冷模块
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32：第一热交换器
18.34：第二热交换器
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36：压缩机
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38：膨胀阀
19.40：出风管
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50：环境侦测器
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a1：第一区域
20.a2：第二区域
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ed：电子设备
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f1：第一风扇
21.f2：第二风扇
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g1：第一气体
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g2：第二气体
22.g3：第三气体
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g4：第四气体
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9：散热机柜
23.90：壳体
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92：容置空间
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94：进风口
24.96：出风口
具体实施方式
25.在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。
26.请参阅图2，图2是本技术一实施例的散热机柜的示意图。如图2所示，本实施例示范了一个散热机柜1，包含壳体10及间隔件20。壳体10具有容置空间12、进风口14及出风口16。具体来说，容置空间12是由壳体10包围而形成，进风口14及出风口16则可以是在壳体10的穿孔，所述穿孔可以用以连通至壳体10的外侧。间隔件20设置于容置空间12中且将容置空间12分隔成第一区域a1及第二区域a2，其中第一区域a1连通进风口14，第二区域a2连通出风口16。于此实施例中，间隔件20大致可由两种结构连接而成，由上至下分别为可用于容置电子设备ed的层柜及内循环口22。图2绘示的例子中，电子设备ed的数量是7个，但本实施例不用以限制电子设备ed的数量。此外，本实施例也不限制进风口14及出风口16的数量，例如只要多个穿孔可以连通壳体10的外侧和第一区域a1，则可以共同被称为一个进风口14。又例如，只要多个穿孔可以连通壳体10的外侧和第二区域a2，则可以共同被称为一个出风口16。
27.另外，图2绘示的层柜(用于容置电子设备ed)及内循环口22的相对关系并不限制层柜在上而内循环口22在下，只要内循环口22可以连通第一区域a1及第二区域a2，于所属技术领域具有通常知识者可以自由设计内循环口22的位置。接下来，将进一步说明散热机柜1的散热机制。首先，从壳体10外进来的第一气流g1自进气口14进入第一区域a1。一般来说，壳体10外的空气较冷，因此应可以理解第一气流g1的温度较低。接着，第一气流g1通过电子设备ed后将电子设备ed产生的热量带离，本实施例将通过电子设备ed的气流定义为第四气流g4。第四气流g4进入第二区域a2后，会区分为离开壳体10的第二气流g2及进入内循环口22的第三气流g4。实务上，第四气流g4因为带走了电子设备ed的废热，故第四气流g4温度会较第一气流g1高一些。同样地，离开壳体10的第二气流g2因是第四气流g4的一部分，故第二气流g2温度也会较第一气流g1高，并将热量带离开散热机柜1。
28.另一方面，第三气流g3会由第二区域a2经过内循环口22进入第一区域a1，然后第三气流g3将与第一气流g1在第一区域a1结合，并再次通过电子设备ed。实务上，本实施例的第三气流g3会先被降温，之后再进入第一区域a1。其原因在于，第三气流g3是从较高温度的第二区域a2来的，若不先移除第三气流g3带有的废热，再次通过电子设备ed时的热量将会持续累积，将无法有效替电子设备ed散热。因此，本实施例还可以包含制冷模块30，制冷模块30包含第一热交换器32、第二热交换器34、压缩机36及膨胀阀38，且第一热交换器32、第二热交换器34、压缩机36及膨胀阀38可以利用管路连通，所述管路之内可以装有冷媒。实务上，当压缩机36启动后，在管路中的冷媒可以由压缩机36到第二热交换器34，再由第二热交换器34经过膨胀阀38到达第一热交换器32，并形成一个冷媒相态变化的循环。
29.举例来说，低压低温的气态冷媒经过压缩机36的压缩后变成高压高压的气态冷媒。接着，高压高压的气态冷媒经过第二热交换器34(例如是冷凝器)后变成高压中温的液态冷媒，由于此相变将造成放热反应。由于第二热交换器34设置在出风口16的位置，恰好可以让第二热交换器34对环境散热，例如将热量散出至壳体10。接着，高压中温的液态冷媒再
流到膨胀阀38降压，变成低压低温的液、气冷媒。最后，低压低温的液、气态冷媒在经过第一热交换器32后变成低压低温的气态冷媒，由于此相变将造成吸热反应，因此第一热交换器32可用以对通过内循环口22的气体降温。换句话说，第三气流g3带有的废热可以被第一热交换器32移除，使得第三气流g3的温度会比第四气流g4低一些。从而低温的第一气流g1和第三气流g3再次进入电子设备ed之后，可以有效地替电子设备ed降温散热。
30.于一个例子中，第一热交换器32设置于内循环口22，且具有第一端及第二端，第一热交换器32可例如为蒸发器。第二热交换器34设置于壳体10外，例如可以设置于出风管40中，且具有第一端及第二端。第二热交换器34可例如为冷凝器。压缩机36连通于第一热交换器32的第一端与第二热交换器34的第一端之间，并由中空的管路连接。膨胀阀38连通于第一热交换器32的第二端与第二热交换器34的第二端之间，并同样由中空的管路连接。在第一热交换器32、第二热交换器34、压缩机36及膨胀阀38彼此连通的管路中具有冷媒(图未示)。压缩机36及膨胀阀38设置于该第二区域a2，但不以此为限。于其他实施例中，压缩机36及膨胀阀38亦可设置于第一区域a1或者是壳体10外。
31.此外，本实施例还可以包含出风管40，出风管40可以设置于壳体10，并连通出风口16。实务上，出风管40可以连接到工厂内的废气管理系统，并且由废气管理系统管理能够离开出风口16的气流量。本实施例因为设置有内循环口22，因此不只有第一气流g1会进入电子设备ed，还多了第三气流g3能够替电子设备ed降温。为了方便说明，本实施例在此假设第一气流g1有风量v1(第一进风量)，第二气流g2有风量v2(第一出风量)，第三气流g3有风量v3(内循环风量)，第四气流g4有风量v4(散热风量)。于一个例子中，进入和离开散热机柜1的壳体10风量应相同，如下列算式(1)所示：
32.v1＝v2
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(1)
33.也就是，第一气流g1的风量v1会等于第二气流g2的风量v2。此外，由图2可以理解，假设壳体10没有其他地方流出气体，则第一气流g1的风量v1与第三气流g3的风量v3的总和，会等于第四气流g4的风量v4。并且，第四气流g4的风量v4会再分从内循环口22循环利用的第三气流g3的风量v3，以及离开壳体10的第二气流g2有风量v2。如下列算式(2)和算式(3)所示：
34.v1 v3＝v4
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(2)
35.v4＝v3 v2
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(3)
36.为了说明图2的散热机柜1具有更加的散热效果，需以图1的散热机柜9作为比对对象。基于前述说明可明白，图2的散热机柜1相较于与的差异处在于，图2的散热机柜1更包含内循环口22及制冷模块30，其中制冷模块30的第一热交换器32设置于内循环口22中，第二热交换器34设置于出风口16中。图2的散热机柜1加上内循环口22及制冷模块30的效果在于，散热机柜1内产生第三气流g3在内部循环，且第三气流g3在经过第一热交换器32时将被降温。第三气流g3被降温的能量将转移到经过第二热交换器34的第二气流g2，因此第二气流g2将被升温。因此，可以了解到，图2的散热机柜1的出风口16的气体温度应会更高于图1的散热机柜9的出风口96的气体温度。换句话说，固然制冷模块30会消耗能量去降温第三气流g3，但因现代化的工厂内会利用废气管理系统限制能够离开出风口16的气流量。故本实施例关键之处在于离开出风口16的气流量有限的情况下，可以提高离开出风口16的气流温度。即相较于图1的散热机柜9，在相同散热效率之下，图2的散热机柜1的出风量可以较低。
37.此外，由上述算式(2)和算式(3)可知，可知在第二气流g2的风量v2不变的情况下，本实施例可以利用增加或减少第三气流g3的风量v3，来调整经过电子设备ed第四气流g4的风量v4，也就是调整对电子设备ed的散热效率。于一实施例中，散热机柜1更包含环境侦测器50，环境侦测器50至少依据容置空间12内的温度或湿度，设定第三气流g3的风量v3与第一气流g1的风量v1的比值。于较佳实施例中，可设定第三气流g3的风量v3会小于第一气流g1的风量v1，且第三气流g3的风量v3与第一气流g1的风量v1的比值在0.3到0.5之间。也就是说，风量v3大概是30％到50％的风量v1。于一个例子中，调整第三气流g3的风量v3的一个原因是当容置空间12(可以是第一区域a1或第二区域a1)内的温度过高，或者电子设备ed的温度过高，则可以调大风量v3。调整第三气流g3的风量v3的另一个原因是，为了避免散热机柜1内部结露，故需要考虑容置空间12内的湿度，当湿度过高，则可以调降风量v3，避免第一区域a1或电子设备ed的温度太低造成结露的现象，即制冷模块30也可以保护散热机柜1内的组件不因结露造成毁损。举例来说，环境侦测器50可以用来监控第四气流g4的温度，并通知制冷模块30反馈控制第三气流g3的温度，使得第四气流g4的温度可以保持固定，例如保持在于40度，本实施例不加以限制。
38.于一实施例中，间隔件20还可以具有第一风扇f1，第一风扇f1设置内循环口22，用以将气体吹入第一区域a1。本实施例不以此为限，例如第一风扇f1亦可设置于第一区域a1中，作为抽风机使用，用以将气体由第二区域a2吸入第一区域a1。此外，壳体10具有第二风扇f2，第二风扇f2设置于出风口16，用以将气体吹出出风口16。当然，第二风扇f2亦可设置于出风管40中，用以将气体由第二区域a2吸入出风管40，而作为抽风机使用。因此，通过第一风扇f1及第二风扇f2的设置，可大幅地提升散热机柜1内气体风量，进而提升散热的效率。另外，于壳体10的直立方向(图2的垂直方向)上，出风口16的位置可以高于内循环口22。因此，根据热空气上升、冷空气下降的原理，也可减少风扇的电能消耗，同时又可提升散热的效率。
39.综上所述，本技术提供的散热机柜在间隔件上设置有内循环口，所述内循环口可以提供内循环路径以回收带有废热的气流，再通过制冷模块降温内循环路径中的气流以移除废热。因此，内循环路径中的气流可以再次进入电子设备以带走废热，从而可以不增加出风的情况下，提高内部电子设备的散热效率。
40.以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本技术技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本技术技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本技术内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本技术实质相同的技术或实施例。