專利名稱：標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置散熱裝置，屬于工業(yè)和電氣控 制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在工業(yè)控制及科研工作中，19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜的使用越來(lái)越廣泛， 大量的電器設(shè)備固定在機(jī)柜中，既節(jié)省空間，方便控制，又適于大批 量模塊化生產(chǎn)制造。然而當(dāng)大量電器疊放在機(jī)柜內(nèi)以后，散熱成為主 要問(wèn)題，很多時(shí)候機(jī)柜頂端的散熱風(fēng)扇根本無(wú)法滿足降溫通風(fēng)要求， 隨著機(jī)柜內(nèi)溫度的上升，電器設(shè)備的穩(wěn)定性會(huì)越來(lái)越差，甚至?xí)晕?保護(hù)性關(guān)機(jī)。使用過(guò)程中不得不增大機(jī)柜內(nèi)設(shè)備的間隙，有時(shí)甚至要 用臺(tái)式風(fēng)扇來(lái)為機(jī)柜散熱。為此我們開(kāi)發(fā)了高度為1U(44mm)的標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)柜風(fēng)冷散熱裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于增加標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)的空氣流動(dòng)，降低柜內(nèi)溫 度，保證機(jī)柜內(nèi)電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置 散熱裝置，由支架、風(fēng)扇和控制電路組成，所述風(fēng)扇三個(gè)組成一組，
沿柜體寬度方向一字排列；根據(jù)柜體的深度大小，可以設(shè)置一組3扇、
二組6扇或者三組9扇的不同風(fēng)扇陣列;所述風(fēng)扇陣列安裝在支架上，
支架上下兩面正對(duì)風(fēng)扇處開(kāi)設(shè)通孔。所述風(fēng)扇組的三個(gè)風(fēng)扇的風(fēng)葉旋
轉(zhuǎn)方向一致；或者三個(gè)風(fēng)扇中，中間風(fēng)扇的風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向于兩邊風(fēng)扇 的風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向相反。所述風(fēng)扇的規(guī)格是統(tǒng)一的，外部尺寸為120x120毫米，均采用低 壓直流電源供電驅(qū)動(dòng)。所述風(fēng)扇的供電電路為溫控電路；溫控電路主 要包含測(cè)溫電路、三角波發(fā)生電路、比較電路和功率放大電路。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)①由于風(fēng)扇陣列發(fā)布均勻，減少了散 熱死角，散熱效果好；②由于風(fēng)扇組風(fēng)葉轉(zhuǎn)向相反，并且開(kāi)設(shè)了相應(yīng) 的通風(fēng)孔，形成強(qiáng)制對(duì)流，可獲得最佳冷卻效果；③采用溫控電路， 可以根據(jù)柜內(nèi)溫度實(shí)時(shí)對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有明顯的降溫效果和 節(jié)能效果，延長(zhǎng)風(fēng)扇使用壽命。

圖1是本實(shí)用新型標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜散熱裝置風(fēng)扇組俯視圖； 圖2是圖1的剖視圖
圖3是本實(shí)用新型標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜散熱裝置溫控電路原理圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置散熱裝置主要由支架、風(fēng)扇和控制電路 三部分組成。支架根據(jù)機(jī)柜的深度設(shè)計(jì)了小、中、大三個(gè)類型，相應(yīng) 地，風(fēng)扇具有三種配置方式，即小型柜體可容納一組3個(gè)風(fēng)扇，中型 柜體可容納兩組6個(gè)風(fēng)扇，大型柜體可容納三組9個(gè)風(fēng)扇，圖1所示 為是中型支架，高度為1U (44mm)。采用三個(gè)風(fēng)扇一組的原因是為 了滿足在空間一定的情況，獲得最大通風(fēng)量，另外對(duì)于一個(gè)密閉機(jī)柜， 可以使中間一個(gè)風(fēng)扇的風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向與兩邊風(fēng)扇的風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向相 反(詳見(jiàn)圖1中第一組風(fēng)扇所示)，以獲得比較理想的對(duì)流效果。所 采用的風(fēng)扇的規(guī)格是統(tǒng)一的，外部尺寸為120x120毫米。
風(fēng)扇組采用低壓直流電源供電。通過(guò)改變輸入電壓值來(lái)自動(dòng)調(diào)整 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，這一功能是由一個(gè)溫控電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，溫控電路主要包 括測(cè)溫電路、三角波發(fā)生電路、比較電路和功率放大電路四部分(如 圖3所示)。電路利用二極管PN節(jié)壓降隨溫度變化特性對(duì)溫度進(jìn)行
4測(cè)量，經(jīng)放大后與一個(gè)由lm324構(gòu)成的三角波發(fā)生電路輸出進(jìn)行比 較，進(jìn)而得到占空比隨溫度變化的脈寬調(diào)制控制信號(hào)。最后使用一個(gè) 功率場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行功率放大，實(shí)現(xiàn)對(duì)六個(gè)直流風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速 控制。
本發(fā)明的工作過(guò)程如下-
當(dāng)電源接通以后，測(cè)溫電路首先測(cè)量環(huán)境的溫度，然后通過(guò)比較 電路來(lái)判斷溫度是否高于預(yù)先設(shè)定值，并把這一信息傳給后面的功率 放大電路，如果溫度低于設(shè)定值，則風(fēng)扇不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，以節(jié)省能源。如 果溫度高于設(shè)定值，控制電路會(huì)根據(jù)需要來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇以一定的轉(zhuǎn)速運(yùn) 轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)定值時(shí)，風(fēng)扇會(huì)全速運(yùn)轉(zhuǎn)。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(實(shí)測(cè)溫 度情況)會(huì)顯示在支架的前面板上。如果溫度太高，蜂鳴器/前面板 紅燈會(huì)給出報(bào)警信號(hào)。風(fēng)扇在功率放大電路的控制下運(yùn)轉(zhuǎn)，保證上下 通風(fēng)，增加機(jī)柜內(nèi)的空氣流動(dòng)，可以有效避免機(jī)柜內(nèi)局部過(guò)熱，進(jìn)而 保證機(jī)柜內(nèi)其它設(shè)備的正常工作。支架設(shè)計(jì)過(guò)程中，在保證強(qiáng)度的前 提下，在風(fēng)扇處把上下面板挖空(如圖2所示)，以獲得最大的風(fēng)量。 根據(jù)需要還可以把其中一個(gè)或幾個(gè)風(fēng)扇改變方向，形成強(qiáng)制對(duì)流，以 獲得最佳冷卻效果。
溫度探頭可以根據(jù)用戶設(shè)備情況放在可能的溫度最高點(diǎn)處，每個(gè) 風(fēng)扇的功率為5.3瓦，風(fēng)量為2.91立方米每分鐘。由六個(gè)風(fēng)扇并聯(lián)組 成的風(fēng)扇組滿負(fù)荷功率小于36瓦，風(fēng)量17.47立方米每分鐘，這里 采用一個(gè)24伏40瓦的直流電源供電，電源的輸入電壓是220伏，頻 率為50赫茲。風(fēng)扇噪聲為37dB。作為實(shí)物照片，外部尺寸為450 mm x 320 mm x 45 mm。
第一個(gè)樣品已經(jīng)在我們系統(tǒng)中工作超過(guò)半年，性能穩(wěn)定，機(jī)柜內(nèi) 部分插件在之前溫度達(dá)到50°C,現(xiàn)在經(jīng)過(guò)風(fēng)扇通風(fēng)以后，機(jī)柜內(nèi)溫 度可以保持在室溫。
權(quán)利要求1.一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置散熱裝置，由支架、風(fēng)扇和控制電路組成，其特征在于所述風(fēng)扇三個(gè)組成一組，沿柜體寬度方向一字排列；根據(jù)柜體的深度大小，可以設(shè)置一組3扇、二組6扇或者三組9扇的不同風(fēng)扇陣列；所述風(fēng)扇陣列安裝在支架上，支架上下兩面正對(duì)風(fēng)扇處開(kāi)設(shè)通孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置散熱裝置，其特征在于所 述風(fēng)扇組的三個(gè)風(fēng)扇的風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向一致。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置散熱裝置，其特征在于所 述風(fēng)扇組的三個(gè)風(fēng)扇中，中間風(fēng)扇的風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向于兩邊風(fēng)扇的風(fēng)葉 旋轉(zhuǎn)方向相反。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置散熱裝置，其特征 在于所述風(fēng)扇的規(guī)格是統(tǒng)一的，外部尺寸為120x120毫米，均采用 低壓直流電源供電驅(qū)動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置散熱裝置，其特征在于所 述風(fēng)扇的供電電路為溫控電路；溫控電路主要包含測(cè)溫電路、三角波 發(fā)生電路、比較電路和功率放大電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)置散熱裝置，由支架、風(fēng)扇和控制電路組成，所述風(fēng)扇三個(gè)組成一組，沿柜體寬度方向一字排列，根據(jù)柜體的深度大小，支架上可以設(shè)置一組3扇、二組6扇或者三組9扇的不同風(fēng)扇陣列；風(fēng)扇采用溫控電路供電；具有散熱均勻，無(wú)散熱死角，可形成強(qiáng)制對(duì)流等最佳冷卻效果；溫控電路可以根據(jù)柜內(nèi)溫度實(shí)時(shí)對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有明顯的降溫效果和節(jié)能效果，延長(zhǎng)風(fēng)扇使用壽命。
文檔編號(hào)H05K7/20GK201345795SQ20082015658
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者揚(yáng) 沈, 馬新文, 魏寶仁 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)