本实用新型涉及数据中心设备技术领域，特别涉及一种低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置。
背景技术：
数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息，由于数据中心电控柜内各电子元件再运行时会产生非常大的热量，因此需要对运行中的数据中心进行散热，为了降低能耗、节省散热成本，有部分数据中心是建立在气候寒冷的北方的，利用低温环境，将室外的冷空气泵进中心大楼内，服务器产生的大量热气与进来的冷空气进行循环交换，从而形成自然冷却的过程。
但是寒冷的北方的环境低至-40℃，一般情况下，部分电气件不能满足在此环境储存、工作，如液晶显示屏、变频器等带有电容的元器件。在不工作状态下，由于元器件没有工作时其自身不会发热，在此低温环境中，这些元器件无法经历过低温气候后仍能正常工作，从而使元器件损坏、电控柜失效。现有技术中，通常采用设置加热器来对电控柜内部进行加热，加热器与电控柜工作电源连接，发明人在实现本实用新型的过程中发现现有技术至少存在以下不足：1、现有技术中对加热器及需加热的元器件的位置排布不合理，造成加热效果不好、耗费过多电力，要么需要牺牲电控柜不工作时的加热效果、要么需要牺牲电控柜工作时的散热效果；2、加热器与电控柜工作电源连接，在电控柜启动和关停的一段时间内，加热器作为需要能够随时启动运行的负载，与电控柜工作电源的连接不稳定，加大电控柜工作电源的负担，在需要将电控柜工作电源中断时发挥不了加热功能。
有鉴于此，如何解决现有技术存在的低温环境下电控柜加热器的加热效果不理想、会影响元器件的散热、不能保证不间断加热等问题，便成为本实用新型所要研究解决的课题。
技术实现要素：
本实用新型提供一种低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置，其目的是要用于解决现有技术存在的低温环境下电控柜加热器的加热效果不理想、会影响元器件的散热、不能保证不间断加热等问题，以使在低温环境下对需要加热的电子元件持续加热，并能循环检测，以保证电子元件的温度环境要求。
为达到上述目的，本实用新型采用的一种技术方案是：一种低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置，是利用热风对电子元件进行加热的装置，包括针对电控柜设置的加热腔体、加热元件和感温部件，其创新点在于：
所述加热腔体由设置在电控柜内部的隔板间隔而成，隔板和电控柜内部合围形成用于放置需要进行加热的电子元件的加热腔体，加热腔体上具有能够使上述热风吹入所述加热腔体内部的开口部，开口部上设置有进风通道，所述加热腔体内除电子元件外的其余空间形成通风道；隔板上开设有用于电子元件正常工作时散热的散热孔；
所述加热元件安装在电控柜内并朝向加热腔体的开口部设置，加热元件上在背离开口部的位置处设置有风机，风机的风向朝向开口部，所述风机将加热元件产生的热量吹向开口部并进入加热腔体内部；
所述感温部件安装在电控柜内部并且位于加热腔体的外侧，感温部件用于检测电控柜内部的温度；
所述加热元件、感温部件与一控制器电性连接，所述控制器与加热元件之间由启动继电器连接，加热元件、控制器与ups电源电性连接并由ups电源提供电力。
本实用新型的有关内容解释如下：
1.在本实用新型中，通过设计用于放置需要进行加热的电子元件的加热腔体，针对该腔体设计往里面吹热风的加热元件，以及相对应设置有不间断ups电源，可以根据实际情况设定加热温度值和停止温度值，不工作状态下，感温部件持续检测控制柜内温度，低于设定温度时，开启加热元件，风机将热风从开口部处吹向加热腔体内部，对电子元件持续加热，从而提高环境温度；感温部件检测到电控柜内的温度高于设定的温度时，关闭加热元件；感温部件循环检测，由控制器控制加热元件是否开启，以保证电子元件的温度环境要求。
2.在本实用新型中，所述启动继电器由启动继电线圈和启动触点开关构成，启动触点开关的一端与控制器连接、另一端与启动继电线圈连接，所述启动继电线圈与加热元件连接，所述启动继电线圈和启动触点开关均连接至ups电源；在工作状态下，感温部件持续检测电控柜内部的温度并将温度数据反馈给控制器，当感温部件检测的温度低于设定温度值时，启动触点开关闭合，启动继电线圈得电，加热元件得电开始加热；当感温部件检测的温度高于设定温度值时，启动触点开关断开，启动继电线圈断电，加热元件断电停止加热。
3.在本实用新型中，为了提高加热效果，避免能源消耗，所述进风通道为直径朝向加热腔体内部逐渐缩小的光滑曲面，该光滑曲面由无穷个曲线围绕进风通道的中心线的周向合围而成，这种设计下，风机吹的热风能沿进风通道的外缘吹向加热腔体内部，避免热风吹向别处，热风再吹向加热腔体内的通风道时，返回的带有一定热量的气流会沿进风通道的内缘继续往加热腔体内部方向流动，而不是直接被吹向外侧，使热风能在通风道中多循环几次和电子元件进行热交换，避免热量逃逸过快。
4.在本实用新型中，为了使感温部件更好得对电控柜内特别是加热腔体附近的温度进行检测，所述感温部件设置在隔板散热孔的外侧。
5.在本实用新型中，为了方便电子元件在工作时的散热，所述散热孔为圆孔。
6.在本实用新型中，为了提高电子元件在工作时的散热效率，所述散热孔为锥形孔，朝向加热腔体外端的锥形孔的直径小于朝向加热腔体内部的锥形孔的直径。
7在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
8.在本实用新型中，术语“中心”、“上”、“下”、“轴向”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置装配关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
由于上述方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：
1.本实用新型的上述方案，通过设计用于放置需要进行加热的电子元件的加热腔体，针对该腔体设计往里面吹热风的加热元件，以及相对应设置有不间断ups电源，可以根据实际情况设定加热温度值和停止温度值，不工作状态下，感温部件持续检测控制柜内温度，低于设定温度时，开启加热元件，风机将热风从开口部处吹向加热腔体内部，对电子元件持续加热，从而提高环境温度；感温部件检测到电控柜内的温度高于设定的温度时，关闭加热元件；感温部件循环检测，由控制器控制加热元件是否开启，以保证电子元件的温度环境要求。
2.本实用新型的上述方案中，在确保电子元件在低温环境中不会损坏、失效的同时，也考虑到电子元件在正常工作中的散热需求，电控柜正常工作时，加热元件不用启动，电子元件本身会因为持续运行而持续发热，此时通过在加热腔体一侧隔板中的散热孔来进行散热，不会影响到电子元件本身的散热效果。
3.本实用新型通过将加热元件、控制器与ups电源电性连接并由ups电源提供电力，可以保证一直供电，确保这套保护性加热装置可以随时启动加热，使得电子元件不会因为一些状况而得不到加热保护，以满足电控柜内的电子元件在经历过低温气候后仍能正常工作的需求。
附图说明
附图1为本实用新型实施例低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置的应用示意图；
附图2为本实用新型实施例低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置的结构示意图；
附图3为本实用新型实施例低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置的侧示图；
附图4为本实用新型实施例中控制器与、启动继电器、加热元件、感温部件的电路连接示意图；
附图5为本实用新型实施例的控制逻辑示意图。
以上附图各部位表示如下：
1、电控柜；11、加热腔体；111、通风道；
2、加热元件；21、风机；
3、感温部件；
4、隔板；41、散热孔；
5、开口部；51、进风通道；
6、控制器；
7、启动继电器；71、启动继电线圈；72、启动触点开关；
8、ups电源；
9、电子元件。
具体实施方式
以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。
如附图1至附图4所示，本实用新型实施例公开了一种低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装，是利用热风对电子元件9进行加热的装置，包括针对电控柜1设置的加热腔体11、加热元件2和感温部件3，所述加热腔体11由设置在电控柜1内部的隔板4间隔而成，隔板4和电控柜1内部合围形成用于放置需要进行加热的电子元件9的加热腔体11，加热腔体11上具有能够使上述热风吹入所述加热腔体11内部的开口部5，开口部5上设置有进风通道51，所述加热腔体11内除电子元件9外的其余空间形成通风道111；隔板4上开设有用于电子元件9正常工作时散热的散热孔41；所述加热元件2安装在电控柜1内并朝向加热腔体11的开口部5设置，加热元件2上在背离开口部5的位置处设置有风机21，风机21的风向朝向开口部5，所述风机21将加热元件2产生的热量吹向开口部5并进入加热腔体11内部；所述感温部件3安装在电控柜1内部并且位于加热腔体11的外侧，感温部件3用于检测电控柜1内部的温度，在加热元件2工作后，加热腔体11内的热量也会随着散热孔41散到电控柜1的其他空间上，由感温部件3对电控柜1内部的环境温度进行检测，确保电子元件9的环境温度在一定温度之上；所述加热元件2、感温部件3与一控制器6电性连接，所述控制器6与加热元件2之间由启动继电器7连接，加热元件2、控制器6与ups电源电性连接并由ups电源提供电力，由ups电源提供不间断的电力。
通过上述技术方案的实施，设计用于放置需要进行加热的电子元件9的加热腔体11，针对该腔体设计往里面吹热风的加热元件2，以及相对应设置有不间断ups电源，可以根据实际情况设定加热温度值和停止温度值，不工作状态下，感温部件3持续检测控制柜内温度，低于设定温度时，开启加热元件2，风机21将热风从开口部5处吹向加热腔体11内部，对电子元件9持续加热，从而提高环境温度；感温部件3检测到电控柜1内的温度高于设定的温度时，关闭加热元件2；感温部件3循环检测，由控制器6控制加热元件2是否开启，以保证电子元件9的温度环境要求。
在本实用新型实施例中，如附图4所示，所述启动继电器7由启动继电线圈71和启动触点开关72构成，启动触点开关72的一端与控制器6连接、另一端与启动继电线圈71连接，所述启动继电线圈71与加热元件2连接，所述启动继电线圈71和启动触点开关72均连接至ups电源；在工作状态下，感温部件3持续检测电控柜1内部的温度并将温度数据反馈给控制器6，当感温部件3检测的温度低于设定温度值时，启动触点开关72闭合，启动继电线圈71得电，加热元件2得电开始加热；当感温部件3检测的温度高于设定温度值时，启动触点开关72断开，启动继电线圈71断电，加热元件2断电停止加热。
如附图2所示，在一种较佳实施例中，为了提高加热效果，避免能源消耗，所述进风通道51为直径朝向加热腔体11内部逐渐缩小的光滑曲面，该光滑曲面由无穷个曲线围绕进风通道51的中心线的周向合围而成，这种设计下，风机21吹的热风能沿进风通道51的外缘吹向加热腔体11内部，避免热风吹向别处，热风在吹向加热腔体11内的通风道111时，返回的带有一定热量的气流会沿进风通道51的内缘继续往加热腔体11内部方向流动，而不是直接被吹向加热腔体11外侧，使热风能在通风道111中多循环几次和电子元件9进行热交换，避免热量逃逸过快。
本实用新型实施例的工作原理及流程如下：
1.控制器6回路使用不间断电源，保证控制器6部分始终有电；
2.可参考附图5所示的本实用新型实施例的控制逻辑，感温部件3用于检测电控柜1内温度，反馈给控制器6。假如设置电控柜1加热温度为-10℃，停止加热温度为10℃，感温部件3检测电控柜1内的温度低于-10℃时，控制器6控制启动触点开关72闭合，启动继电线圈71得电，加热器得电，开始加热；感温部件3检测温度≥10℃，控制器6控制启动触点开关72断开，启动继电线圈71断电，加热器停止加热。
针对上述实施例，本实用新型可能产生的变化描述如下：
1.在上述实施例中，所述散热孔41可以是圆孔，但是本实用新型不以此为限，所述散热孔41也可以是锥形孔，朝向加热腔体11外端的锥形孔的直径小于朝向加热腔体11内部的锥形孔的直径，以此方便电子元件9在工作时的散热，提高电子元件9在工作时的散热效率。
2.在上述实施例中，所述感温部件3可采用温度传感器、加热元件2可采用电热管，ups电源可采用220v不间断电源，此处仅为举例说明，不作为本实用新型实施例的限制。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
1.一种低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置，是利用热风对电子元件进行加热的装置，包括针对电控柜(1)设置的加热腔体(11)、加热元件(2)和感温部件(3)，其特征在于：
所述加热腔体(11)由设置在电控柜(1)内部的隔板(4)间隔而成，隔板(4)和电控柜(1)内部合围形成用于放置需要进行加热的电子元件的加热腔体(11)，加热腔体(11)上具有能够使上述热风吹入所述加热腔体(11)内部的开口部(5)，开口部(5)上设置有进风通道(51)，所述加热腔体(11)内除电子元件外的其余空间形成通风道(111)；隔板(4)上开设有用于电子元件正常工作时散热的散热孔(41)；
所述加热元件(2)安装在电控柜(1)内并朝向加热腔体(11)的开口部(5)设置，加热元件(2)上在背离开口部(5)的位置处设置有风机(21)，风机(21)的风向朝向开口部(5)，所述风机(21)将加热元件(2)产生的热量吹向开口部(5)并进入加热腔体(11)内部；
所述感温部件(3)安装在电控柜(1)内部并且位于加热腔体(11)的外侧，感温部件(3)用于检测电控柜(1)内部的温度；
所述加热元件(2)、感温部件(3)与一控制器(6)电性连接，所述控制器(6)与加热元件(2)之间由启动继电器(7)连接，加热元件(2)、控制器(6)与ups电源电性连接并由ups电源提供电力。
2.根据权利要求1所述的低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置，其特征在于：所述启动继电器(7)由启动继电线圈(71)和启动触点开关(72)构成，启动触点开关(72)的一端与控制器(6)连接、另一端与启动继电线圈(71)连接，所述启动继电线圈(71)与加热元件(2)连接，所述启动继电线圈(71)和启动触点开关(72)均连接至ups电源；在工作状态下，感温部件(3)持续检测电控柜(1)内部的温度并将温度数据反馈给控制器(6)，当感温部件(3)检测的温度低于设定温度值时，启动触点开关(72)闭合，启动继电线圈(71)得电，加热元件(2)得电开始加热；当感温部件(3)检测的温度高于设定温度值时，启动触点开关(72)断开，启动继电线圈(71)断电，加热元件(2)断电停止加热。
3.根据权利要求1所述的低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置，其特征在于：所述进风通道(51)为朝向加热腔体(11)内部其直径逐渐缩小的光滑曲面，该光滑曲面由无穷个曲线围绕进风通道(51)的中心线的周向合围而成。
4.根据权利要求1所述的低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置，其特征在于：所述感温部件(3)设置在隔板(4)散热孔(41)的外侧。
5.根据权利要求1所述的低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置，其特征在于：所述散热孔(41)为圆孔。
6.根据权利要求1所述的低温环境下电控柜内电子元件保护性加热装置，其特征在于：所述散热孔(41)为锥形孔，朝向加热腔体(11)外端的锥形孔的直径小于朝向加热腔体(11)内部的锥形孔的直径。
技术总结