本实用新型涉及机箱散热技术领域,具体涉及一种恒温工控机箱。
背景技术:
工控机箱在运行时,其内部芯片会产生大量热量。必须及时将这些热量散出去,否则芯片温度会持续升高并造成损毁。目前,工控机箱的主要散热方式主要有两种:
1.传统风冷机箱:在机箱上的不同位置开好进、出风口,在出风口上安装风扇。通过风扇的作用,使机箱内部形成从进风口到出风口的空气流动。合理设计风口位置,使发热芯片位于空气流经方向上,通过芯片和空气的对流换热,就能达到降温的目的。对于发热较大的机箱,需要安装功率很高的风扇,因此噪音较大。这种机箱受环境的影响较大,当气温较高时,散热效果很差。另外,由于空气的持续循环流动,使得机箱内部的灰尘很多,需定期清洗。
2.水冷机箱:发热芯片与水冷块直接接触,通过水路循环进行散热。水冷块是有内部流道的金属块,与机箱内部的散热片或水冷排、水箱、水泵组成水路循环,各部件之间通过水管依次连接。发热芯片将产生的热量通过水冷块传给循环水;水流经散热片时,热量散到空气中去,散热片一般都配有风扇以加强散热。水冷机箱比风冷机箱的散热效果要好,但也不是能满足所有的用途。由于是被动散热,水的温度总是高于环境空气的温度,芯片的温度总是高于水的温度。当环境温度较高且芯片发热量较大时,这种机箱照样也不能满足要求。水冷机箱还存在很大的安全隐患,其水循环系统直接安装在机箱内部,一旦发生泄漏,将会对电子器件产生严重的损坏。
技术实现要素:
针对上述现有技术存在的不足之处,本实用新型提供一种恒温工控机箱。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种恒温工控机箱,其中:所述的机箱外壳内部安装有制冷模块,所述的机箱外壳上开有进风口和出风口,所述的制冷模块包括制冷外壳和制冷系统,所述的制冷外壳上设有热风入口、热风出口、冷风入口和冷风出口;所述的热风入口、热风出口分别对应机箱外壳上的进风口和出风口设置。
进一步的,所述的制冷系统包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发器,所述的压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发器依次连接,并且压缩机与蒸发器相连形成制冷循环。
更进一步的,所述的制冷外壳内部设有用于分隔热风入口和热风出口与冷风入口(10)和冷风出口的隔板。
更进一步的,所述的隔板将冷凝器与压缩机、干燥过滤器、毛细管和蒸发器隔离使之形成热风循环腔和冷风循环腔。所述冷凝器与压缩机、干燥过滤器之间的连接管穿过隔板。
更进一步的,所述的冷凝器设置在热风循环腔,并对于热风出口设置。
更进一步的,所述的蒸发器设置在冷风循环腔,并对于冷风出口设置。
更进一步的,所述的冷凝器和热风出口之间设有热风风扇。
更进一步的,所述的蒸发器与毛细管之间设有冷风风扇。
工作原理:
本实用新型通过在工控机箱中增设一个由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发器组成制冷模块,冷媒在制冷模块中循环流动从而给工控机箱供冷。制冷系统可以依据机箱内空气的温度控制压缩机的工作,冷风在工控机箱和冷风循环腔内循环,使得工控机箱内空间保持恒温。同时,外界空气在热风风扇的作用下经过高温的冷凝器时,不断给冷凝器降温,并向环境散出热量。
本实用新型的制冷模块工作时:压缩机在直流电源的驱动下高速转动,把低温低压的冷媒压缩为高温高压的蒸汽,高温高压的气态蒸汽冷媒在通过冷凝器时,蒸汽中的热量不断散发,并且在冷凝风扇的配合下散到外界环境中去,冷媒在冷凝器中由常温高压气态变为液态,干燥过滤器过滤冷媒中的水分和杂质,保护制冷模块,毛细管将冷媒节流降压得到常温低压液态的冷媒,常温低压液态的冷媒在蒸发器中将从中流过的水降温吸收大量热量然后蒸发得到,然后的变成供给压缩机的低温低压的气体,如此不断循环。最后,机箱内部空气在冷风风扇的作用下持续循环经过低温的蒸发器,给机箱内的发热芯片降温。
本实用新型的有益性:
1、本实用新型的制冷模块体积小,可安装在3U、4U、5U等不同型号机箱中,适应范围广。
2、本实用新型的制冷模块采用直流供电,功耗小。
3、本实用新型根据不同环境温度,制冷系统可以依据机箱内空气的温度控制压缩机的工作,达到控温精准的目的。
4、本实用新型在机箱内部是密闭空间,无需除尘,起到清洁的作用,更好的保证制冷模块的工作。
5、本实用新型在机箱内部是密闭空间,无冷凝水产生的制冷模块,外部的意外漏水也无法进入机箱,因此更加安全。
附图说明
附图1为本实用新型一种恒温工控机箱的结构示意图。
图中标识:1-机箱外壳、2-制冷外壳、3-压缩机、4-冷凝器、5-干燥过滤器、6-毛细管、7-蒸发器、8-热风风扇、9-冷风风扇、10-冷风入口、11-冷风出口、12-热风入口、13-热风出口、14-隔板
具体实施方式
参考附图对本实用新型一种恒温工控机箱,做进一步详细描述:
实施例1:
一种恒温工控机箱,所述的机箱外壳1内部安装有制冷模块,所述的机箱外壳1上开有进风口和出风口,所述的制冷模块包括制冷外壳2和制冷系统,所述的制冷外壳2上设有热风入口12、热风出口13、冷风入口10和冷风出口11;所述的热风入口12、热风出口13分别对应机箱外壳上的进风口和出风口设置。
优选的,所述的制冷系统包括压缩机3、冷凝器4、干燥过滤器5、毛细管6和蒸发器7,所述的压缩机3、冷凝器4、干燥过滤器5、毛细管6和蒸发器7依次连接,并且压缩机3与蒸发器7相连形成制冷循环。
优选的,所述的制冷外壳2内部设有用于分隔热风入口12和热风出口13与冷风入口10和冷风出口11的隔板14。
优选的,所述的隔板14将冷凝器4与压缩机3、干燥过滤器5、毛细管6和蒸发器7隔离使之形成热风循环腔和冷风循环腔。
优选的,所述的冷凝器4设置在热风循环腔,并对于热风出口13设置。
优选的,所述的蒸发器7设置在冷风循环腔,并对于冷风出口11设置。
优选的,所述的冷凝器4和热风出口13之间设有热风风扇8。
优选的,所述的蒸发器7与毛细管6之间设有冷风风扇9。
经过实验证明本实用新型工作时,仅消耗180W功率,能产生400W制冷量。在机箱工作状态下,当环境温度为10~45℃时,都能保持箱内温度为20~30℃,温度可调节。
工作原理:
本实用新型通过在工控机箱中增设一个由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管和蒸发器组成制冷模块,冷媒在制冷模块中循环流动从而给工控机箱供冷。制冷系统可以依据机箱内空气的温度控制压缩机的工作,冷风在工控机箱和冷风循环腔内循环,使得工控机箱内空间保持恒温。同时,外界空气在热风风扇的作用下经过高温的冷凝器时,不断给冷凝器降温,并向环境散出热量。
本实用新型的制冷模块工作时:压缩机在直流电源的驱动下高速转动,把低温低压的冷媒压缩为高温高压的蒸汽,高温高压的气态蒸汽冷媒在通过冷凝器时,蒸汽中的热量不断散发,并且在冷凝风扇的配合下散到外界环境中去,冷媒在冷凝器中由常温高压气态变为液态,干燥过滤器过滤冷媒中的水分和杂质,保护制冷模块,毛细管将冷媒节流降压得到常温低压液态的冷媒,常温低压液态的冷媒在蒸发器中将从中流过的水降温吸收大量热量然后蒸发得到,然后的变成供给压缩机的低温低压的气体,如此不断循环。最后,机箱内部空气在冷风风扇的作用下持续循环经过低温的蒸发器,给机箱内的发热芯片降温。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本领域技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下、在不偏离本实用新型精神的基础上,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。