BG66607B1 - Шкаф за телекомуникационно оборудване с вградена термокамера - Google Patents

Abstract

Изобретението намира приложение в областта на телекомуникациите, където е необходимо елементите на телекомуникационната техника да бъдат разположени в шкафове на открити, незащитени външни пространства. Шкафът за телекомуникационно оборудване представлява метална конструкция, изградена от единични или двойни стени (1), във вътрешността на който е монтирана термокамера (2). Шкафът е снабден най-малко с един въздухообменен вентилатор (3), монтиран към една от стените (1) на шкафа към пространството над термокамерата (2). В термокамерата (2) са установени акумулаторни батерии (4). Вътрешният обем на термокамерата (2) е затворен и не се осъществява обмен на въздух с външна на термокамерата (2) среда. Върху една от стените на термокамерата (2) е монтиран климатизатор (5), който е съставен от полупроводников елемент (6), разположен между външно (7) и вътрешно топлопроводимо тяло (8). Външното топлопроводимо тяло (7) е разположено извън термокамерата (2), а вътрешното топлопроводимо тяло (8) - във вътрешността на термокамерата (2). Върху всяко едно от топлопроводимите тела (7 и 8) са монтирани вентилатори - външен (9) и вътрешен (10) - по отношение на термокамерата (2).

Description

(54) ШКАФ ЗА ТЕЛЕКОМУНИКАЦИОННО ОБОРУДВАНЕ С ВГРАДЕНА ТЕРМОКАМЕРА (57) Изобретението намира приложение в областта на телекомуникациите, където е необходимо елементите на телекомуникационната техника да бъдат разположени в шкафове на открити, незащитени външни пространства. Шкафът за телекомуникационно оборудване представлява метална конструкция, изградена от единични или двойни стени (1), във вътрешността на който е монтирана термокамера (2). Шкафът е снабден най-малко с един въздухообменен вентилатор (3), монтиран към една от стените (1) на шкафа към пространството над термокамерата (2). В термокамерата (2) са установени акумулаторни батерии (4). Вътрешният обем на термокамерата (2) е затворен и не се осъществява обмен на

66607 Bl въздух c външна на термокамерата (2) среда. Върху една от стените на термокамерата (2) е монтиран климатизатор (5), който е съставен от полупроводников елемент (6), разположен между външно (7) и вътрешно топлопроводимо тяло (8). Външното топлопроводимо тяло (7) е разположено извън термокамерата (2), а вътрешното топлопроводимо тяло (8) - във вътрешността на термокамерата (2). Върху всяко едно от топлопроводимите тела (7 и 8) са монтирани вентилатори - външен (9) и вътрешен (10) - по отношение на термокамерата (2).

претенции, 2 фигури

66607 Bl (54) ШКАФ ЗА ТЕЛЕКОМУНИКАЦИОННО ОБОРУДВАНЕ С ВГРАДЕНА ТЕРМОКАМЕРА

Област на техниката

Представеното изобретение намира приложение в областта на телекомуникациите. Използва се от оператори на телекомуникационни услуги там, където е необходимо телекомуникационната техника (контролни устройства, управляващи модули, токозахранване, акумулаторни батерии, друга електроника) да бъде разположена в шкафове на открити, незащитени външни пространства.

Предшестващо състояние на техниката

За покритие на определена територия с радиосигнал, телекомуникационните оператори използват приемо-предавателни антени, които се монтират на открито. Антените са пригодени за експлоатация във външни условия. Съпътстващата ги електронна техника и акумулаторни батерии за резервиране на захранването не са пригодени за работа във външни условия. За това те се разполагат в шкафове за външно приложение.

Апаратурата, разположена в шкафа, отделя топлина при работата си. Високата температура, както и постоянните температурни колебания водят до крайно неблагоприятни последствия за акумулаторните батерии. Техните оптимални заводски характеристики (капацитет и живот) се постигат само при константна температура от около 23°С. За това е от изключително значение батериите да бъдат в константна температурна среда, максимално близка до предписаната от производителя.

Има няколко известни начина за поддържане на работна температура в шкафовете за външно приложение.

Единият начин е чрез използване на стандартен климатизатор с компресор и охладителна течност (фреон). Ограничаващ фактор в случая е, че стандартните климатизатори работят в определен диапазон на външната температура, най-често в границите от -10°С до +45°С, в редки случаи до +55°С. Друг недостатък е, че те се нуждаят от редовно обслужване - подмяна на филтри, допълване с фреон, инспекция на компресора и съединенията. Друг ограничаващ фактор е, че работят с променливо напрежение 220 V и при липса на електроподаване от външната мрежа, климатикът спира да функционира. При работата си стандартните климатици издават шум и вибрации, което ограничава възможността за разполагането им в близост до жилищни сгради.

Вторият начин за регулиране на температурата във вътрешността на шкафа е чрез използването на пасивни топлообменници. Те работят на 48 V постоянно напрежение и имат основно спомагателна функция. Използват се за резервиране тогава, когато отпадне външното захранване 220 VAC и стандартния климатизатор спре да функционира. Тези топлообменници са способни да отнемат част от температурата, но само при положение, че отделяната топлинна мощност от оборудването в шкафа е много малка. Основният недостатък е, че те не са в състояние да свалят градусите на температурата в затворен обем до нива, по-ниски от тези на външната околна температура. Предписаната температура за батериите може да бъде постигната само и единствено, когато външната за шкафа околна температура на въздуха е по-ниска от 23°C.

Третият начин за регулиране на температурата във вътрешността на шкафа е чрез използването на външния въздух. С помощта на вентилатори се създава и насочва принудителен въздухопоток, който отнема високата температура от нагретите компоненти в шкафа. При този метод на регулиране на температурата се поддържа едно определено прегряване на вътрешната среда на шкафа спрямо външната. Това прегряване е в рамките на 5°С до 10°С спрямо външната температура. Този метод осигурява поддържането на температура за правилното функциониране на електрониката и оборудването в шкафа в подходящи граници. По отношение на акумулаторните батерии обаче, този метод на температурна регулация е пагубен.

Известен е и шкаф с охладителна система за телекомуникационно оборудване, чието вътрешно пространство е разделено на две части, като компонентите, които излъчват повече топлина са монтирани в първото пространство на шкафа, а тези, които отделят по-малко топлина са монтирани във второто херметично затворено пространство на шкафа (WO 9619046).

Първото пространство е снабдено с вентилатор и се охлажда с циркулационен въздух, който влиза в шкафа от околната среда и който преминава през канали или тръбопроводи,

66607 Bl монтирани към или около компонентите, които излъчват топлина. В първото пространство е установен и топлообменник, свързан чрез тръбопровод с вентилатор, монтиран във второто пространство, а посредством втори тръбопровод топлообменникът е свързан с вътрешността на второто пространство на шкафа. Въздухът, който циркулира през топлообменника се движи в противоток на движението на въздуха в първото пространство.

Известният шкаф с охладителна система за телекомуникационно оборудване е с относително сложна конструкция, изискваща време и средства за поддържане и профилактика.

Техническа същност на изобретението

Задача на изобретението е да се създаде шкаф за телекомуникационно оборудване с вградена термокамера, осигуряващ подходящ работен температурен диапазон на комуникационно и друго оборудване, монтирано в него, чиято поддръжка като време и средства да бъде силно опростена и намалена.

Тази задача е решена чрез шкаф за телекомуникационно оборудване, който е снабден с най-малко един въздухообменен вентилатор. Съгласно изобретението шкафът за телекомуникационно оборудване представлява метална конструкция, изградена от единични или двойни стени, като във вътрешността на шкафа за телекомуникационно оборудване е монтирана затворена термокамера. Самият въздухообменен вентилатор е монтиран към една от стените на шкафа в пространството над термокамерата.

Термокамерата на шкафа за телекомуникационно оборудване е изградена от термоизолиращи стени и включва климатизатор, монтиран в една от стените на термокамерата (в случая горната) и от вентилатори - външен и вътрешен, разположени непосредствено до климатизатора.

Климатизаторът е съставен от най-малко две топлопроводими тела, свързани едно с друго посредством полупроводников елемент, разположен между топлопроводимите тела, монтиран към една от термоизолиращите стени на термокамерата.

Всяко от топлопроводимите тела е изработено с формата на радиатор с ребра.

Топлопроводимите тела са монтирани на една от термоизолиращите стени на термокамерата, като най-малко едно от топлопроводимите тела е монтирано във вътрешността на термокамерата и най-малко едно от топлопроводимите тела е монтирано извън термокамерата.

Настоящото решение разрешава проблема, свързан с осигуряването на подходящ работен температурен диапазон за комуникационното оборудване, разположено в шкафа, както и постигането и поддържането на идеални температурни условия за акумулаторните батерии, разположени в термокамерата, във всеки един момент, с което се гарантират техния живот и капацитет. Комуникационният шкаф е конструиран така, че да може да се експлоатира в диапазон на околната температура от -40°С до +70°С.

Друго предимство на шкафа за телекомуникационно оборудване е, че климатизаторът се захранва с 48 V постоянно напрежение от акумулаторните батерии, резервиращи цялото захранване на телекомуникационната апаратура. При отпадане на външното 220 VAC захранване от мрежата, климатизаторът продължава да функционира и да под държа оптималната за акумулаторните батерии константна температура.

Предимство е и, че обслужването на системата за охлаждане на телекомуникационния шкаф е сведено до нула. За разлика от стандартния климатик, тук не се използват филтри, тъй като няма циркулация и обмен на въздуха с външна за камерата среда - няма компресор, не се използва фреон, няма шум и вибрации.

Пояснение на приложените фигури

Примерно изпълнение на изобретението е показано на приложените фигури, където на:

фигура 1 е представен поглед отпред на шкафа за телекомуникационно оборудване с вградената термокамера, а на фигура 2 - поглед към термокамерата от шкафа за телекомуникационно оборудване.

Примерно изпълнение на изобретението

Шкафът за телекомуникационно оборудване с вградената термокамера представлява метална конструкция, изградена от единични или двойни стени 1, като самата термокамера 2 е монтирана във вътрешността на шкафа - фигура 1. Във вътрешността на шкафа са монтирани и отделните компоненти на телекомуникационната техника - непоказани на приложената фигура.

Шкафът за телекомуникационно оборудване

66607 Bl е снабден най-малко с един въздухообменен вентилатор 3, монтиран към една от стените 1 на шкафа към пространството над термокамерата 2. Охлаждането на компонентите на телекомуникационната техника се извършва чрез принудителна циркулация на въздуха във вътрешността на шкафа и въздухообмен с околната външна среда с помощта на въздухообменния вентилатор 3. Отоплението, когато това е необходимо се извършва от нагревател - непоказан на фигурата.

Както вече бе отбелязано в долната част на шкафа е монтирана термокамерата 2, чиито стени са изработени от термоизолационен материал. В термокамерата 2 са установени акумулаторни батерии 4 - фигура 1. Вътрешният обем на термокамерата 2 е затворен и не се осъществява обмен на въздух с външна на термокамерата 2 среда.

Върху една от стените на термокамерата 2, в случая горната, е монтиран климатизатор 5. Климатизаторът 5 е съставен от полупроводников елемент 6, разположен между външно 7 и вътрешно топлопроводимо тяло 8. Външното топлопроводимо тяло 7 е разположено извън термокамерата 2, а вътрешното топлопроводимо тяло 8 - във вътрешността на термокамерата 2. Връзката между двете топлопроводими тела 7 и 8 се осъществява чрез полупроводниковия елемент 6. Самият полупроводников елемент 6 е монтиран в отвор, изработен в горната стена на термокамерата 2.

Посредством монтажни елементи върху всяко едно от топлопроводимите тела 7 и 8 са монтирани вентилатори - външен 9 и вътрешен 10 по отношение на термокамерата 2.

Вътрешното 8 и външното 7 топлопроводимо тяло се обдухват с въздух съответно с помощта на вътрешния 10 и външния 9 вентилатори, разположени около или непосредствено върху топлопроводимите тела 7 и 8, така че въздушният поток обтича изцяло топлопроводимите тела 7 и 8.

Вътрешният обем на термокамерата 2 е затворен и няма обмен на въздуха с външна за термокамерата 2 среда. Когато температурата в термокамерата 2 се повиши над зададената граница, климатизаторът 5 започва да охлажда. Когато температурата в термокамерата 2 се понижи под зададената граница, климатизаторът 5 започва да загрява термокамерата 2. По този начин се поддържа оптималната константна температура за акумулаторните батерии 4, раз положени в термокамерата 2.

Вграденият в термокамерата 2 климатизатор 5 се захранва с 48 V постоянно напрежение. Захранването му е резервирано от акумулаторните батерии 4 и при липса на външно захранване от мрежата продължава да функционира.

Claims (5)

1. Шкаф за телекомуникационно оборудване с вградена термокамера, който е снабден с най-малко един въздухообменен вентилатор, характеризиращ се с това, че

- шкафът за телекомуникационно оборудване представлява метална конструкция, изградена от единични или двойни стени (1),

- като във вътрешността на шкафа за телекомуникационно оборудване е монтирана затворена термокамера (2),

- при което въздухообменният вентилатор (3) е монтиран към една от стените (1) на шкафа над термокамерата (2).

2. Шкаф за телекомуникационно оборудване съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че термокамерата (2) е изградена от

- термоизолиращи стени и включва

- климатизатор (5), монтираш към една от стените на термокамерата (2),

- и вентилатори - външен (9) и вътрешен (10), разположени до климатизатора (5).

3. Шкаф за телекомуникационно оборудване съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че климатизаторът (5) е съставен от най-малко две топлопроводими тела (7 и 8), свързани едно с друго посредством полупроводников елемент (6), разположен между топлопроводимите тела (7 и 8), монтиран към една оттермоизолиращите стени на термокамерата (2).

4. Шкаф за телекомуникационно оборудване съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че всяко от топлопроводимите тела (7 и 8) е изработено с форма на радиатор с ребра.

5. Шкаф за телекомуникационно оборудване съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че топлопроводимите тела (7 и 8) са монтирани на една от термоизолиращите стени на термокамерата (2), като най-малко едно от топлопроводимите тела (8) е монтирано във вътрешността на термокамерата (2) и най-малко едно от топлопроводимите тела (7) е монтирано извън термокамерата (2).