專利名稱：電子設(shè)備溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及針對電子設(shè)備的溫度控制技術(shù)，更具體地說，涉及一種可為裝于其內(nèi)部的電子設(shè)備提供合適的環(huán)境溫度的電子設(shè)備溫度控制裝置。
背景技術(shù)：
在很多電子設(shè)備中，由于其內(nèi)部器件(例如變壓器、CPU芯片等)的發(fā)熱量較高，需采用專門的溫度裝置來進(jìn)降溫。現(xiàn)有技術(shù)中常用的溫度控制裝置主要有三種形式即風(fēng)扇、換熱器、以及空調(diào)。
風(fēng)扇方式的優(yōu)點在于成本低且能耗低，缺點在于只能被動控溫，降溫能力有限，并且其開放式結(jié)構(gòu)特征不適用于復(fù)雜環(huán)境條件下溫度控制需要。
空調(diào)方式的優(yōu)點在于溫度調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，且其封閉結(jié)構(gòu)使得設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，缺點在于熱效率低、能耗高，其封閉結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在故障或停電狀態(tài)時系統(tǒng)溫度會很快達(dá)到臨界，又無法用后備蓄電池支持空調(diào)工作。
換熱器方式的優(yōu)缺點介于兩者之間，其被動控溫方式的溫度調(diào)節(jié)能力有限，但能耗低，在停電狀態(tài)時可用蓄電池支持散熱風(fēng)扇，其封閉結(jié)構(gòu)的環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)，但也帶來一旦失效也會迅速升溫的嚴(yán)重后果。
另外，上述三種方式均無濕度控制能力，其中空調(diào)方式由于空間封閉，在高溫高濕條件下進(jìn)行設(shè)備維護(hù)時會存在較大安全隱患因為在充滿濕熱空氣的情況下關(guān)閉設(shè)備箱門再降溫時，易導(dǎo)致封閉空間內(nèi)的相對濕度達(dá)到飽和，進(jìn)而導(dǎo)致空氣霧化、結(jié)露，危及設(shè)備安全。
實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型要解決現(xiàn)有的溫度控制裝置不能兼具能耗低、溫控效率高、在停電狀態(tài)時可由蓄電池供電繼續(xù)工作等優(yōu)點的問題，提供一種高效、可靠的電子設(shè)備溫度控制裝置。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種電子設(shè)備溫度控制裝置，包括一個可將電子設(shè)備裝于其內(nèi)部的設(shè)備箱，在所述設(shè)備箱上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口；其中還包括 裝于所述排風(fēng)口處的排風(fēng)單元，用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口的外部空氣進(jìn)行制冷的制冷單元，設(shè)于所述設(shè)備箱內(nèi)的箱內(nèi)溫度傳感器，以及，可根據(jù)所述箱內(nèi)溫度傳感器的輸入信號來控制所述排風(fēng)單元和制冷單元之工作狀態(tài)的主控器。
本實用新型中，最好還包括用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口的外部空氣進(jìn)行濕度檢測的進(jìn)風(fēng)濕度傳感器，以及，用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口的外部空氣進(jìn)行除濕處理的除濕單元，所述主控器可根據(jù)所述進(jìn)風(fēng)濕度傳感器的輸入信號來控制所述除濕單元的工作狀態(tài)，以及，用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口的外部空氣進(jìn)行過濾處理的過濾單元。
本實用新型中，所述制冷單元與除濕單元可為同一裝置，即制冷/除濕單元，當(dāng)箱內(nèi)溫度超出預(yù)定值、或進(jìn)風(fēng)濕度超出預(yù)定值時，所述主控器可根據(jù)所述箱內(nèi)溫度傳感器或進(jìn)風(fēng)濕度傳感器的輸入信號來啟動該裝置進(jìn)行制冷或除濕。
本實用新型中，在所述設(shè)備箱上最好還設(shè)有與所述排風(fēng)口相通并與外部空氣相通的排風(fēng)道，以及與所述進(jìn)風(fēng)口相通并與外部空氣相通的進(jìn)風(fēng)道；此時，可將所述制冷單元、除濕單元、進(jìn)風(fēng)濕度傳感器以及過濾單元都裝在所述進(jìn)風(fēng)道內(nèi)。
本實用新型中，所述排風(fēng)口的個數(shù)可為一個，并開設(shè)于所述設(shè)備箱的頂面；所述進(jìn)風(fēng)口的個數(shù)可為一個或多個，并開設(shè)于所述設(shè)備箱的其中一個側(cè)壁。此時，所述排風(fēng)道的出口可設(shè)于水平方向，在所述排風(fēng)道的出口處最好設(shè)有可防止雨水及雜物進(jìn)入的迷宮式結(jié)構(gòu)；所述進(jìn)風(fēng)道可包括與所述進(jìn)風(fēng)口相通的下行進(jìn)風(fēng)道，以及上部與所述下行進(jìn)風(fēng)道的上部相通而下部與外部空氣相通的上行進(jìn)風(fēng)道；此時，可將所述制冷單元、除濕單元、進(jìn)風(fēng)濕度傳感器以及過濾單元裝在所述上行進(jìn)風(fēng)道內(nèi)。
本實用新型中，還可增設(shè)用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口、且尚未流經(jīng)所述制冷單元和除濕單元的外部空氣進(jìn)行溫度檢測的進(jìn)風(fēng)溫度傳感器。
由于采取了上述技術(shù)方案，本實用新型的電子設(shè)備溫度控制裝置中，其主控器可根據(jù)箱內(nèi)溫度傳感器、進(jìn)風(fēng)濕度傳感器、以及進(jìn)風(fēng)溫度傳感器的輸入信號來控制排風(fēng)單元和制冷/除濕單元的工作狀態(tài)。當(dāng)箱內(nèi)溫度較低時，它們?nèi)客C(jī)；當(dāng)箱內(nèi)溫度升高到第一預(yù)定值T1時，可開啟排風(fēng)單元進(jìn)行降溫；當(dāng)箱內(nèi)溫度繼續(xù)上升到超過第三預(yù)定值T3時，則啟動制冷/除濕單元進(jìn)行制冷，以進(jìn)一步加強(qiáng)降溫效果?？梢?，本實用新型的裝置既充分發(fā)揮了傳質(zhì)換熱高工效、低能耗的優(yōu)點，又克服了普通風(fēng)冷系統(tǒng)降溫能力有限的缺點；其中，空氣的非封閉流動形式大大縮減了制冷/除濕單元的實際工作時間；當(dāng)制冷/除濕單元故障或系統(tǒng)主電源停電時，采用后備蓄電池供電的排風(fēng)單元仍能繼續(xù)工作，以延遲溫度上升的時間；當(dāng)進(jìn)風(fēng)的濕度較大時，進(jìn)風(fēng)道內(nèi)的制冷/除濕單元可達(dá)到除濕效果，從而克服了在高溫、高濕環(huán)境條件下封閉制冷系統(tǒng)開門維護(hù)時所存在的結(jié)露隱患。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本實用新型一個優(yōu)選實施例中的電子設(shè)備溫度控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)箱內(nèi)溫度來控制圖1中所示排風(fēng)扇與制冷/除濕器的工作狀態(tài)示意圖；圖3是根據(jù)箱內(nèi)溫度來控制圖1中所示制冷/除濕器的工作狀態(tài)示意圖。
附圖中的標(biāo)號說明1是設(shè)備箱、2是箱內(nèi)溫度傳感器、3是排風(fēng)扇、4是主控器、5是制冷/除濕器、7是進(jìn)風(fēng)濕度傳感器、8是進(jìn)風(fēng)溫度傳感器、9是空氣過濾器、10是上行進(jìn)風(fēng)道、11是下行進(jìn)風(fēng)道、12是進(jìn)風(fēng)道入口、13是排水口、14是進(jìn)風(fēng)口、15是排風(fēng)道、16是排風(fēng)道出口、17是設(shè)備艙。
具體實施方式
本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，電子設(shè)備溫度控制裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其工作模式如圖2和圖3所示。
本實施例中的設(shè)備箱為長方體結(jié)構(gòu)，圖1是其剖視效果圖，從圖中可以看出，本實施例中的排風(fēng)單元是設(shè)于設(shè)備箱1頂部的排風(fēng)扇3，它可從設(shè)備艙17內(nèi)向外排風(fēng)。從設(shè)備艙內(nèi)部抽出的熱氣須經(jīng)設(shè)于設(shè)備箱頂部的排風(fēng)道15才能排出到外部，其中，排風(fēng)道出口16處設(shè)有迷宮式結(jié)構(gòu)，即圖中向上、向下伸出的擋片，這種結(jié)構(gòu)可防止雨水或其他雜物進(jìn)入。從圖1中的箭頭方向可以看出，由設(shè)備艙內(nèi)抽出的空氣先向上流動，再經(jīng)排風(fēng)道15從水平方向的排風(fēng)道出口16排出到外部。
從圖1中可以看出，在設(shè)備箱的左側(cè)壁設(shè)有進(jìn)風(fēng)道，包括上行進(jìn)風(fēng)道10和下行進(jìn)風(fēng)道11。進(jìn)風(fēng)口14設(shè)于下行進(jìn)風(fēng)道的右下部，進(jìn)風(fēng)道的入口12設(shè)于上行進(jìn)風(fēng)道的左下部。外部空氣從入口12進(jìn)入，經(jīng)空氣過濾器9、進(jìn)風(fēng)溫度傳感器8、進(jìn)風(fēng)濕度傳感器7、制冷/除濕器5向上流動，然后進(jìn)入下行進(jìn)風(fēng)道11向下流動，最后由進(jìn)風(fēng)口14進(jìn)入到設(shè)備艙內(nèi)，在設(shè)備艙的左側(cè)壁還設(shè)有多個較小的進(jìn)風(fēng)口。由于進(jìn)風(fēng)道為先上行后下行的結(jié)構(gòu)，當(dāng)空氣濕度較高時，在制冷/除濕器5處凝結(jié)的水會在重力作用下經(jīng)底部排水口13排出到外部，而不會進(jìn)入到設(shè)備艙內(nèi)部。
從圖1中可以看出，本實施例中，箱內(nèi)溫度傳感器2設(shè)于設(shè)備艙內(nèi)的排風(fēng)口處，主控器4也設(shè)于設(shè)備艙的左上部。具體實施時，其中的制冷/除濕器5可以是空調(diào)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器，也可以是半導(dǎo)體制冷器件等，當(dāng)其啟動時，由于其表面溫度較低，所以可對流經(jīng)進(jìn)風(fēng)道的空氣進(jìn)行制冷；當(dāng)空氣濕度較大時，空氣中的水分會在其表面凝結(jié)，并在重力作用下由排水口排出，所以可對流經(jīng)進(jìn)風(fēng)道的空氣進(jìn)行除濕。
圖2是根據(jù)箱內(nèi)溫度來控制排風(fēng)扇與制冷/除濕器之工作狀態(tài)的示意圖，其中的橫坐標(biāo)為溫度，綜坐標(biāo)為排風(fēng)扇和制冷/除濕器的工況。如圖2中的細(xì)線部分所示，工作時，主控器4會監(jiān)測箱內(nèi)溫度傳感器2輸入的溫度值，當(dāng)其超過第一預(yù)定溫度T1時，啟動排風(fēng)扇3，進(jìn)行最初步的散熱降溫；如果溫度繼續(xù)升高，則排風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速會逐漸加快，以增大排風(fēng)量，增加散熱降溫效果；當(dāng)箱內(nèi)溫度達(dá)到第二預(yù)溫度T2后，排風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速維持恒定；如圖2中的粗線部分所示，如果箱內(nèi)溫度繼續(xù)上升到第三預(yù)定溫度T3，則啟動輔助的制冷/除濕器5，對進(jìn)入進(jìn)風(fēng)道的空氣進(jìn)行制冷，以進(jìn)一步增強(qiáng)散熱降溫效果。如果箱內(nèi)溫度仍持續(xù)上升，則主控器4會監(jiān)測進(jìn)風(fēng)溫度傳感器8，以判定整個溫度控制裝置是否出現(xiàn)了故障，或者外部發(fā)生了火警等意外。
如圖3所示，主控器4會實時監(jiān)測進(jìn)風(fēng)濕度傳感器7，當(dāng)濕度超出預(yù)定值H1時，會啟動制冷/除濕器5進(jìn)行除濕，在制冷/除濕器5上凝結(jié)的水分會直接向下流出。可見，當(dāng)箱內(nèi)溫度超出第三預(yù)定值T3、或進(jìn)風(fēng)濕度超出預(yù)定值H1時，都會啟動制冷/除濕器5。制冷/除濕器只要一啟動，就會同時發(fā)揮制冷及除濕的效果。
本實施例中，當(dāng)主電源(通常為市電)停電時，主控器4會切斷制冷/除濕器5的工作電源，而只依靠后備電源(例如蓄電池)供電，來支持排風(fēng)扇3繼續(xù)工作。
由上述實施例可知，本實用新型的電子設(shè)備溫度控制裝置特別適用于設(shè)備允許的工作溫度高于絕大多數(shù)環(huán)境氣溫條件，且極端高溫條件在整個工作時間中所占的比例極少。
本實用新型的電子設(shè)備溫度控制裝置采用傳質(zhì)換熱方式對裝于其內(nèi)部的電子設(shè)備進(jìn)行散熱、降溫，傳質(zhì)換熱的熱效率數(shù)十倍于傳導(dǎo)及輻射散熱方式，可以用較低的能耗、簡單的排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)實現(xiàn)散熱，必要時則啟動輔助的制冷/除濕器進(jìn)一步降溫；在停電狀態(tài)下則可用后備蓄電池維持排風(fēng)扇繼續(xù)工作。
本實用新型的電子設(shè)備溫度控制裝置在高熱條件下可降低進(jìn)風(fēng)溫度，在高濕環(huán)境下可降低相對濕度，從而提高整個裝置的溫、濕度控制能力。由于地理緯度、四季輪回、晝夜交替、陰晴變化等因素，制冷/除濕器的實際工作時間相對于單純依賴空調(diào)的封閉結(jié)構(gòu)形式來說會大大縮減，因而其壽命、可靠性得以大大提升。
權(quán)利要求1.一種電子設(shè)備溫度控制裝置，包括一個可將電子設(shè)備裝于其內(nèi)部的設(shè)備箱，在所述設(shè)備箱上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口；其特征在于，其中還包括裝于所述排風(fēng)口處的排風(fēng)單元，用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口的外部空氣進(jìn)行制冷的制冷單元，設(shè)于所述設(shè)備箱內(nèi)的箱內(nèi)溫度傳感器，以及，可根據(jù)所述箱內(nèi)溫度傳感器的輸入信號來控制所述排風(fēng)單元和制冷單元之工作狀態(tài)的主控器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備溫度控制裝置，其特征在于，其中還包括用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口的外部空氣進(jìn)行濕度檢測的進(jìn)風(fēng)濕度傳感器，以及，用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口的外部空氣進(jìn)行除濕處理的除濕單元，所述主控器可根據(jù)所述進(jìn)風(fēng)濕度傳感器的輸入信號來控制所述除濕單元的工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備溫度控制裝置，其特征在于，其中還包括用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口的外部空氣進(jìn)行過濾處理的過濾單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備溫度控制裝置，其特征在于，所述制冷單元與除濕單元為同一裝置，即制冷/除濕單元，所述主控器可根據(jù)所述箱內(nèi)溫度傳感器或進(jìn)風(fēng)濕度傳感器的輸入信號來控制其工作狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備溫度控制裝置，其特征在于，在所述設(shè)備箱上還設(shè)有與所述排風(fēng)口相通并與外部空氣相通的排風(fēng)道，以及與所述進(jìn)風(fēng)口相通并與外部空氣相通的進(jìn)風(fēng)道；所述制冷單元、除濕單元、進(jìn)風(fēng)濕度傳感器以及過濾單元都裝于所述進(jìn)風(fēng)道內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備溫度控制裝置，其特征在于，所述排風(fēng)口的個數(shù)為一個，并開設(shè)于所述設(shè)備箱的頂面；所述進(jìn)風(fēng)口的個數(shù)為一個或多個，并開設(shè)于所述設(shè)備箱的其中一個側(cè)壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備溫度控制裝置，其特征在于，所述排風(fēng)道的出口設(shè)于水平方向，在所述排風(fēng)道的出口處設(shè)有可防止雨水及雜物進(jìn)入的迷宮式結(jié)構(gòu)；所述進(jìn)風(fēng)道包括與所述進(jìn)風(fēng)口相通的下行進(jìn)風(fēng)道，以及上部與所述下行進(jìn)風(fēng)道的上部相通而下部與外部空氣相通的上行進(jìn)風(fēng)道；所述制冷單元、除濕單元、進(jìn)風(fēng)濕度傳感器以及過濾單元設(shè)于所述上行進(jìn)風(fēng)道內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備溫度控制裝置，其特征在于，其中還包括用于對即將進(jìn)入所述進(jìn)風(fēng)口、且尚未流經(jīng)所述制冷單元和除濕單元的外部空氣進(jìn)行溫度檢測的進(jìn)風(fēng)溫度傳感器。
專利摘要本實用新型涉及電子設(shè)備溫度控制裝置，為解決現(xiàn)有的溫度控制方式不能兼具能耗低、效率高、可由后備電源供電等優(yōu)點的問題，該溫度控制裝置中包括一個設(shè)備箱，在設(shè)備箱上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口；其中還包括裝于排風(fēng)口處的排風(fēng)單元，分別用于對即將進(jìn)入的空氣進(jìn)行過濾、濕度檢測、以及制冷/除濕的過濾單元、進(jìn)風(fēng)濕度傳感器、以及制冷/除濕單元，設(shè)于設(shè)備箱內(nèi)的箱內(nèi)溫度傳感器，以及可根據(jù)箱內(nèi)溫度傳感器和進(jìn)風(fēng)濕度傳感器的輸入信號來控制排風(fēng)單元和制冷/除濕單元之工作狀態(tài)的主控器。其中，當(dāng)箱內(nèi)溫度不太高時只需要啟動排風(fēng)單元，當(dāng)箱內(nèi)溫度過高時則啟動制冷/除濕單元以增強(qiáng)降溫效果，當(dāng)主電源故障時則可由后備電源支持所述排風(fēng)單元繼續(xù)工作。
文檔編號H05K7/20GK2849788SQ20052006262
公開日2006年12月20日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者吳智泉 申請人:吳智泉