[发明专利]设备机箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种设备机箱，其具有位于机箱内部容积中的用于设备冷却的空气冷却系统。

背景技术

为了确保电子设备、尤其是那些安装在室外环境中的电子设备正常地工作和安全，这种设备通常被装在机箱中。这种机箱通常用在电信应用中，例如移动通信基站和交换设备，还用于其他室外应用中，诸如电子设备需要在室外工作的交通信号控制箱和其他街道设施应用。这种设备机箱的设计需要适配于该设备所安装的环境。

因为电子设备在工作时不可避免地会产生热，因此需要一种途径来将这种热从机箱中排出。这通常通过控制空气流穿过机箱以冷却设备来完成。可以通过使空气流直接流入机箱内并流出机箱且围绕该设备流过来完成冷却，也可以间接地进行，例如通过热交换器。还可以使用空气调节装置，但是这显著地增加了设备机箱的体积和总费用以及运行成本，因此在可能避免时尽量避免。

GB2333185公开了多种类型的基站装置，其中移动电话设备位于街头建筑物品形式的机箱中。通过驱使空气使其穿过入口栅格而进入机箱并使热空气穿过出口栅格或其他开口而流出机箱之外来实现冷却。

GB2354066公开了一种具有散热单元的机箱，其包括用于安装电子设备的支架，还包括风扇单元，用于驱使空气从送气室穿过该设备到达排气室排出。机箱门上提供有过滤器，空气通过该过滤器被驱入机箱中。

上述系统的关注点集中在于设备机箱内部进行强制空气冷却。与现有系统相关的具体问题是进入机箱的颗粒物质的空气沉降，诸如泥土和灰尘，这些颗粒物质会影响内部设备的运行。因此一般使用空气过滤器，该过滤器被布置成在空气沉降颗粒物质到达机箱内部的设备之前提取出至少一部分空气沉降颗粒物质。然而，使用空气过滤器会不可避免地出现潜在的堵塞问题，该问题将导致穿过机箱的空气流减少，其结果是降低了冷却效率、设备的工作温度升高。在极端的情况下，堵塞的过滤器将导致设备超过安全工作温度，这将导致该设备自动关闭以防止任何损坏或故障。这会导致服务丢失，且需要呼叫工程师来维修该设备并更换任一堵塞的过滤器。因此，为了减少设备故障或失效，能够尽可能长时间、尽可能在更宽的工作条件范围下保持冷却效率是很重要的。

US 2001/0052412 A1通过使用空气-空气热交换器来解决过滤器堵塞的问题，该空气-空气热交换器使设备所安装的内部容积与外部环境相隔离。在热交换器没有提供足够的冷却的极端情况下，第二冷却系统开始工作，以促使空气直接穿过内部容器，该第二冷却系统在空气入口上具有过滤器，以防止空气沉降物质进入。但是，这种解决方案只能部分地解决堵塞的问题，因为仍需要最终将堵塞的过滤器。另外，热交换器能够提供的冷却受到所需温差的限制。

WO 2009/090405公开了一种空气过滤器，包括输送管，该输送管形成在空气过滤器的入口和出口之间延伸的通道，并包括从输送管壁上横穿通道的至少一部分延伸的刺毛(bristle)，以从穿过该输送管的空气中移除夹带的颗粒。这种类型的过滤器结合了刺毛，用刺毛替代传统的泡沫过滤元件，可降低并在一些情况下消除过滤器的堵塞。这在热且满是灰尘的环境中尤其有用，在这种环境下空气沉降颗粒使空气流不能够正常工作。然而，为了使过滤器高效率地工作，需要较大的入口截面积，以降低入口空气流的速度，达到夹带颗粒被过滤器的刺毛俘获的水平。在设备机箱为街道设施的形式的应用中，不选择大体积的外部过滤器单元，因为机箱的占位尺寸会受到很大的限制，例如受到当地规划要求的限制。

街头建筑应用的另一个问题是故意破坏，其导致下面两个方面的冲突：一方面要求确保机箱中的设备足够安全以防止被损坏(突发事故或其他)，而另一方面确保足够量的冷却空气穿过机箱。这种机箱上的用于改善空气流的较大外部栅格会成为故意破坏者的目标，因此机箱的外部面貌需要尽可能的不引人注目。

为了解决冷却的主要问题，一种解决方案是增加进入机箱的空气流的体积。但是，增加进入机箱的空气流的速度会引起甚至更多的空气沉降颗粒物质，从而降低任何入口过滤器的寿命。尽管就短期来说是有效的，这种解决方案不可避免地会导致需要更加频繁地更换过滤器。

发明内容

因此本发明的目的是解决一个或多个上述问题。

根据本发明的第一方面，提供一种具有空气冷却系统的设备机箱，包括：

空气入口，延伸穿过所述机箱的外壁；

空气入口过滤器，布置在形成所述机箱的所述外壁的相对的第一和第二侧面板之间；

风扇，布置为吸引空气穿过所述过滤器并进入所述机箱的内部容积以冷却容纳于此的设备。