CN100491846C - 一种通讯基站空调机组及基站内空气循环的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调领域，公开了一种通讯基站空调机组，包括机组外壳、冷凝风机、机组冷凝器、自然冷却风阀阀体、空气过滤器、循环风机、机组蒸发器、制冷压缩机、电气控制系统、空气循环系统，所述空气循环系统还包括三条通风通道，即第一通风通道、第二通风通道和第三通风通道，本发明实现了通讯基站空调机组节能的功能，并且结构紧凑，外形尺寸统一，便于大量生产，降低了生产成本。

Description

一种通讯基站空调机组及基站内空气循环的方法

技术领域

本发明涉及空调领域，特别是涉及一种通讯基站空调机组及基站内空气循环的方法。

背景技术

移动通讯基站大多坐落于远离城市的偏远地区，而且单个基站一般容积较小，基站与基站之间相互独立。因此，通讯基站不宜配备大型空调来为其电子设备降温，同时空调机组如果安装于基站内部，就必须要考虑基站容积。通常，通讯基站中的电子设备的发热量为5KW～13KW不等，而且通讯基站中的电子设备是常年运行的，因此要求基站中的空调设备不仅具有常年制冷运行的功能，还应该具有利用环境冷源节能运行的功能，同时为了节省基站基建投资，还应具有安装时不占用基站室内容积的特点。

现行移动通讯基站使用的空调设备有分体立柜式、室内安装整体式和少数室外安装整体式几种形式。现行室外安装整体式基站空调主要为下回风上送风的结构形式。整体式基站空调需要将制冷循环系统、送回风空气循环系统、电加热系统以及电器控制系统集身于一体，通常体积较大。

在现行使用产品中，具有上述功能为一体的整体式基站空调机组往往体积较大，体积大不仅机组的制造成本增加，而且搬运和安装都不方便。另外，在7KW～13KW范围内，不同冷量规格的机组，外形尺寸也不同，不便于大批量生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有节能功能的结构紧凑的空调机组，特别是提供一种安装在室外的整体式基站空调机组。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种通讯基站空调机组，包括机组外壳、冷凝风机、机组冷凝器、自然冷却风阀阀体、空气过滤器、循环风机、机组蒸发器、制冷压缩机、电气控制系统、空气循环系统，所述空气循环系统包括三条通风通道，即第一通风通道、第二通风通道和第三通风通道；所述第一通风通道由机组回风口起，依次经过所述自然冷却风阀阀体、空气过滤器、循环风机、机组蒸发器，到机组送风口结束；所述第二通风通道由所述机组回风口起，经过所述自然冷却风阀阀体，到机组前面板排风格栅结束；所述第三通风通道由机组前面板进风格栅起，进入压缩机室，垂直上升到所述自然冷却风阀阀体、然后横向穿出所述压缩机室，向下依次经过所述循环风机、空气过滤器、机组蒸发器，到所述机组送风口结束；所述自然冷却风阀阀体上安装有自然冷却风阀叶片，所述自然冷却风阀叶片在所述电气控制系统的控制下，打开或关闭所述三条通风通道；所述自然冷却风阀叶片打开所述第一通风通道，则关闭所述第二通风通道和第三通风通道；所述自然冷却风阀叶片关闭所述第一通风通道，则打开所述第二通风通道和第三通风通道。

其中，所述冷凝风机、机组冷凝器位于机组上部，所述机组蒸发器、制冷压缩机位于机组下部，所述机组蒸发器位于机组靠近送风口的一侧，所述制冷压缩机位于所述机组蒸发器的一侧，在所述机组冷凝器与机组蒸发器之间，从上到下依次设置有所述自然冷却风阀阀体、空气过滤器、循环风机。

所述循环风机为48V直流DC电子换向调速EC离心风机。

所述通讯基站空调机组为不同冷量规格的机组。

所述不同冷量规格机组的外形尺寸相同，叶片角度、电机功率和电机级数不同。

所述不同冷量规格机组的机组冷凝器和机组蒸发器的外形尺寸相同，管排数不同。

本发明的技术方案还提供一种利用上述的空调机组的通讯基站空气循环方法，包括以下步骤：步骤S1，监测通讯基站内的气温和所述基站外的大气温度，并将两者进行比较；步骤S2，当所述基站内的气温低于所述基站外的大气温度，则打开第一通风通道，关闭第二通风通道和第三通风通道，同时启动制冷压缩机、机组蒸发器、循环风机、机组冷凝器和冷凝风机，基站内的空气在所述循环风机的作用下通过所述第一通风通道，制冷后进入所述基站内；步骤S3，当所述基站内的气温高于所述基站外的大气温度，则关闭所述第一通风通道，打开所述第二通风通道和第三通风通道，同时启动所述循环风机，基站外的空气在所述循环风机的作用下通过所述第三通风风道进入所述基站内，所述基站内的空气在正压的作用下，由所述第二通风通道排出。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：在保证对通讯基站室内降温的前提下，实现了空调机组节能的功能，并且该机组结构紧凑，采用统一外形尺寸，便于搬运和安装，降低了生产成本，便于大批量生产。

附图说明

图1是本发明实施例的一种通讯基站空调机组的工作原理示意图；

图2是本发明实施例的一种通讯基站空调机组的室外进风的局部放大示意图；

图3是本发明实施例的一种通讯基站空气循环流程图。

其中：1：冷凝风机；2：机组冷凝器；3：自然冷却风阀叶片；4：自然冷却风阀阀体；5：空气过滤器；6：循环风机；7：机组蒸发器；8：制冷压缩机；9：机组前面板进风隔栅；10：通讯基站空调机组；11：基站墙体；A：回风口；B：送风口；C：机组冷凝器进风口；D：冷凝风机排风口；A1-A1：第一通风通道；A2-A2：第二通风通道；B1-B1：第三通风通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1是本发明实施例的一种通讯基站空调机组的工作原理示意图；图2是本发明实施例的一种通讯基站空调机组的室外进风的局部放大示意图。结合图1、图2，详细介绍本发明实施例的通讯基站空调机组的结构及特点。

通讯基站墙体12上下开两个孔，分别作为通讯基站空调机组11的回风口和进风口，通讯基站空调机组11安装于通讯基站室外，固定在通讯基站墙体12上，通讯基站空调机组11的回风口A和进风口B与通讯基站墙体12上的两个孔对应。

该通讯基站空调机组11包括外壳10、冷凝风机1、机组冷凝器2、自然冷却风阀阀体4、空气过滤器5、循环风机6、机组蒸发器7、制冷压缩机8，空气循环系统包括三条通风通道，即第一通风通道A1-A1、第二通风通道A2-A2和第三通风通道B1-B1。其中，自然冷却风阀叶片3固定在自然冷却风阀阀体4上。自然冷却风阀叶片3可以围绕固定轴上下转动，转到1-1位置或1-2位置。转到1-1位置时，关闭了第一通风通道A1-A1、打开了第二通风通道A2-A2和第三通风通道B1-B1；转到1-2位置时，打开了第一通风通道A1-A1、关闭了第二通风通道A2-A2和第三通风通道B1-B1。另外通讯基站空调机组11还包括电气控制系统(图中未标示)，电气控制系统包括电脑控制器，主要用来控制机组的各个部件的工作。

冷凝风机1、机组冷凝器2位于机组上部，机组蒸发器7、制冷压缩机8位于机组下部，机组蒸发器7位于机组靠近送风口的一侧，制冷压缩机8位于机组蒸发器7的一侧，在机组冷凝器2与机组蒸发器7之间，从上到下依次设置有自然冷却风阀阀体4、空气过滤器5和循环风机6。机组内部主要结构件采用双S形布置，如图1所示，机组冷凝器2与自然冷却风阀4和空气过滤器5形成一个S形布置；空气过滤器5与机组循环风机6和机组蒸发器7又形成一个S形布置，这样机组的高度和厚度得到有效的控制。以上器件位置仅为近似为S形，并非绝对标准S形，不能以此限定本发明的保护范围。采用S形布置主要是为了使机组内结构紧凑，达到机组体积小型化的目的。

机组冷凝器2上置，蒸发器和压缩机下置，机组的送回风气流形式为上回风下送风。这样的送回风方式使得基站内部上层空间的热空气更容易回到机组，对提高机组的性能更加有利，同时更利于节能，对基站内部空气处理的气流组织也更加合理；这样的送回风方式还使得，当环境温度低于室内温度，机组进行自然冷却(利用室外新风制冷)制冷运行时，很容易利用室内空气正压将室内上层的热空气排向室外，而不需要单独配备排风装置。机组循环风机6采用48V直流DC电子换向调速EC离心风机。采用这种风机的好处在于：它不仅可以根据室内负荷情况来进行节能调速运行，更重要的是当整个基站的供电(市电)因故障而停电时，它可以利用基站本身备用的低压直流电源来运行，从而保证室内通风循环和自然冷却制冷的正常运行，因此，在市电停电的情况下可以保证基站内部电子设备的安全运行。

通讯基站空调机组11的工作原理如下：当通讯基站的室内温度低于室外温度时，通讯基站空调机组11采用机械压缩式制冷循环方式进行制冷。此时，自然冷却风阀叶片3处于图中1-2位置，制冷压缩机8、冷凝风机1和循环风机6在电脑控制器的指令下处于机械压缩式制冷运行状态，基站内部空气循环为：在机组循环风机6运行的作用下，基站室内上层的热空气由机组回风口A进入，经过风阀4、空气过滤器5和蒸发器7降温冷却后，由送风口B进入室内，从而完成室内空气降温冷却循环过程，即图中A1-A1的空气循环路径。

当通讯基站的室内温度高于室外温度时，通讯基站空调机组11采用自然冷却制冷循环方式进行制冷。在电脑控制器的指令下，机组自然冷却风阀叶片3处于图1中1-1位置，机组只有循环风机6运行，而其他负载则处于停止状态。结合图2，此时，经过机组的空气将经过两条通风通道来完成。即第二通风通道A2-A2和第三通风通道B1-B1。室外较凉的冷空气在循环风机6的作用下，经机组前面板进风格栅9，进入压缩机室再经过垂直上升通过自然冷却风阀4、空气过滤器5和机组蒸发器7后，由送风口B进入室内，即图中B1-B1路径。由于有不断被循环风机6吸入的室外空气进入室内，室内将产生正压，因此室内上层的热空气在正压的作用下，由机组回风口A进入机组并经过自然冷却风阀4和机组前面板排风格栅(排风格栅的形式同进风格栅9一致)排向室外，即图中A2-A2的路径。从而由不断进入的室外较凉的新风来置换室内较热的空气，以完成基站内部气温的制冷降温循环，同时也最大限度地体现了机组节能运行的功能。

图3是本发明实施例的一种通讯基站空气循环流程图，如图3所以，通讯基站在空调机组的作用下，实现通讯基站内空气循环的具体步骤如下：

步骤S31，首先空调机组开机运行，空调机组的电气控制系统的电脑控制器会检测通讯基站内的室内温度和基站外的大气温度，并对两者进行比较。如果通讯基站内的室内温度低于基站外的大气温度，则转到步骤S32，如果通讯基站内的室内温度高于基站外的大气温度，则转到步骤S35。

步骤S32，当通讯基站内的室内温度低于基站外的大气温度，只能靠空调机组来给基站内的电子设备降温，所以需要采用机械压缩制冷来降低基站内的气温。因此需要打开第一通风通道，自然冷却风阀叶片旋转，打开第一通风通道，同时关闭第二通风通道和第三通风通道。

步骤S33，启动冷凝风机、机组冷凝器、循环风机、机组蒸发器、制冷压缩机工作，进行机械压缩制冷。

步骤S34，通讯基站内的空气在机组循环风机的作用下，由回风口进入机组，此时机组内第一通风通道畅通，第二通风通道和第三通风通道被自然冷却风阀叶片隔断，因此由基站内进入的空气只能沿第一通风通道在机组内流动，经过空气过滤器进行过滤，由机组蒸发器制冷后由送风口进入通讯基站室内。

步骤S35，当通讯基站内的室内温度高于基站外的大气温度，此时完全可以将室外的冷空气引入到通讯基站室内，与通讯基站室内空气进行置换，从而降低通讯基站室内温度。因此，自然冷却风阀叶片旋转，关闭第一通风通道，同时打开第二通风通道和第三通风通道。

步骤S36，循环风机工作，同时停止冷凝风机、机组冷凝器、机组蒸发器、制冷压缩机等机械制冷部件的运行。

步骤S37，此时机组内第一通风通道被自然冷却风阀叶片隔断，第二通风通道和第三通风通道畅通。室外的新冷空气在机组循环风机的作用下，由机组前面板进风隔栅进入到机组内，进入到制冷压缩机室，然后垂直上升到自然冷却风阀，通过自然冷却风阀后再向下经过空气过滤器，并经过送风机和机组蒸发器由送风空进入室内。这样做的好处在于：在雨季，室外空气含有大量的水滴可以在这上升的通道被分离，再通过空气过滤器和蒸发器后，进入室内的空气相对来说会比较干燥，不会出现将含有水滴的潮湿空气直接送入室内而影响室内电子设备。由于有不断被循环风机吸入的室外空气进入室内，通讯基站室内将产生正压，因此室内上层的热空气在正压的作用下，由机组回风口进入机组并经过自然冷却风阀和机组前面板排风格栅排向室外。通过不断进入通讯基站的室外的新冷空气来置换室内较热的空气，以完成基站内部制冷降温，同时也最大限度地体现了机组节能运行的功能。

由以上实施例可以看出，本发明实施例通过采用不同的通风通道来实现通讯基站内空气制冷循环的目的，并且在室外温度低于室内温度的情况下，关闭压缩机等耗能部件，仅仅靠循环风机引进室外新冷空气来给通讯基站室内温度降温，实现了节能的效果。另外，该机组具有结构紧凑、外形一致的特点，缩小了机组体积，并且易于大量生产，降低了生产成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种通讯基站空调机组，包括机组外壳、冷凝风机、机组冷凝器、自然冷却风阀阀体、空气过滤器、循环风机、机组蒸发器、制冷压缩机、电气控制系统、空气循环系统，其特征在于，所述空气循环系统包括三条通风通道，即第一通风通道、第二通风通道和第三通风通道；

所述第一通风通道由机组回风口起，依次经过所述自然冷却风阀阀体、空气过滤器、循环风机、机组蒸发器，到机组送风口结束；

所述第二通风通道由所述机组回风口起，经过所述自然冷却风阀阀体，到机组前面板排风格栅结束；

所述第三通风通道由机组前面板进风格栅起，进入压缩机室，垂直上升到所述自然冷却风阀阀体、然后横向穿出所述压缩机室，向下依次经过所述循环风机、空气过滤器、机组蒸发器，到所述机组送风口结束；

所述自然冷却风阀阀体上安装有自然冷却风阀叶片，所述自然冷却风阀叶片在所述电气控制系统的控制下，打开或关闭所述三条通风通道；

所述自然冷却风阀叶片打开所述第一通风通道，则关闭所述第二通风通道和第三通风通道；

所述自然冷却风阀叶片关闭所述第一通风通道，则打开所述第二通风通道和第三通风通道。

2、如权利要求1所述的通讯基站空调机组，其特征在于，所述冷凝风机、机组冷凝器位于机组上部，所述机组蒸发器、制冷压缩机位于机组下部，所述机组蒸发器位于机组靠近送风口的一侧，所述制冷压缩机位于所述机组蒸发器的一侧，在所述机组冷凝器与机组蒸发器之间，从上到下依次设置有所述自然冷却风阀阀体、空气过滤器、循环风机。

3、如权利要求1所述的通讯基站空调机组，其特征在于，所述循环风机为直流离心风机。

4、如权利要求3所述的通讯基站空调机组，其特征在于，所述循环风机为48V直流DC电子换向调速EC离心风机。

5、如权利要求1所述的通讯基站空调机组，其特征在于，所述通讯基站空调机组为不同冷量规格的机组。

6、如权利要求5所述的通讯基站空调机组，其特征在于，所述不同冷量规格机组的外形尺寸相同，叶片角度、电机功率和电机级数不同。

7、如权利要求5所述的通讯基站空调机组，其特征在于，所述不同冷量规格机组的机组冷凝器和机组蒸发器的外形尺寸相同，管排数不同。

8、一种利用如权利要求1所述的空调机组的通讯基站空气循环方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，监测通讯基站内的气温和所述基站外的大气温度，并将两者进行比较；

步骤S2，当所述基站内的气温低于所述基站外的大气温度，则打开第一通风通道，关闭第二通风通道和第三通风通道，同时启动制冷压缩机、机组蒸发器、循环风机、机组冷凝器和冷凝风机，基站内的空气在所述循环风机的作用下通过所述第一通风通道，制冷后进入所述基站内；

步骤S3，当所述基站内的气温高于所述基站外的大气温度，则关闭所述第一通风通道，打开所述第二通风通道和第三通风通道，同时启动所述循环风机，基站外的空气在所述循环风机的作用下通过所述第三通风风道进入所述基站内，所述基站内的空气在正压的作用下，由所述第二通风通道排出。

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