CN101453856B - 一种通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信设备，内部设置有电子器件，设置有自通信设备外壳延伸到通信设备内部的外部风道，外部风道的外表面与外面的环境接触，所述外部风道位于电子器件一侧。通过在通信设备设置自通信设备外壳延伸到通信设备内部的外部风道，外部风道的外表面与外面的环境接触。通信设备内部的电子器件所产生热量通过辐射，传导或者通信设备内部空气的对流传递到通信设备外壳和外部风道的侧壁，然后通过通信设备的外壳和外部风道的外表面的辐射，传导或者外部空气的对流，散发到外部环境中去。外部风道的存在，增大了通信设备外表面的散热面积，提高了通信设备外表面的散热效率，从而提高了通信设备的散热性能。

Description

一种通信设备

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，特别涉及一种对通信设备。

背景技术

为保证通信设备正常和可靠工作，一般采用自然散热或风冷强迫散热将通信设备内部电子器件产生的热量及时散发到环境中去，使设备中的温度不超过电子器件的最大允许工作温度。

现有的解决方案一般是将电子器件放置在密封的机柜里，组成通信设备，电子器件工作时产生的热量通过对流、辐射或传导等方式传递到通信设备壳体，再通过通信设备壳体外表面与外部环境之间的对流和辐射将通信设备内部电子器件的热量散发到外部环境中去。

请参阅图1，图1是一种现有的通信设备，通信设备内部设置有多个插框04，插框04内设置有多个单板02，单板02通过连接器与背板互连组成完整的系统。插框04与插框04之间，以及插框04与通信设备壳体01之间，都留有间隙，以便密封壳体内部可以形成自然对流(如图中箭头所示)。单板02上功耗器件03的热量通过辐射和壳体内部空气的自然对流将热量传递到壳体01，最终通过壳体01外表面的自然对流和辐射散发到环境中去。

在实现本发明过程中，发明人发现该通信设备至少存在如下问题：

由于通信设备壳体的表面积有限，散热能力也有限，在通信设备内部的电子器件功率较大，产生的热量较多时，通信设备壳体的散热能力常常不能满足散热需求。

发明内容

本发明实施例提供一种散热效率较高的通信设备。

为实现上述目的，采用如下的技术方案：

一种通信设备，内部设置有电子器件，其特征在于，设置有自通信设备外壳延伸到通信设备内部的外部风道，外部风道的外表面与外面的环境接触，所述外部风道位于电子器件一侧。

由上述技术方案可见，本发明实施例中，通过在通信设备设置自通信设备外壳延伸到通信设备内部的外部风道，外部风道的外表面与外面的环境接触。通信设备内部的电子器件所产生热量通过辐射，传导或者通信设备内部空气的对流传递到通信设备外壳和外部风道的侧壁，然后通过通信设备的外壳和外部风道的外表面的辐射，传导或者外部空气的对流，散发到外部环境中去。外部风道的存在，增大了通信设备外表面的散热面积，提高了通信设备外表面的散热效率，从而提高了通信设备的散热性能。

附图说明

图1为现有的通信设备的结构示意图；

图2为本发明的第一个实施例的示意图；

图3a，3ab为本发明第四个实施例的示意图；

图4a，4b，4c为本发明实施例中外部风道的截面形状的示意图；

图5a为本发明实施例中，在隔板，外部风道的侧壁，及通信设备侧壁设置翅片的示意图；

图5b、5c为本发明实施例中，隔板，外部风道的侧壁，及通信设备侧壁的形状示意图；

图6为本发明实施例中外部风道延伸到通信设备外侧的示意图；

图7为本发明第五个实施例的示意图；

图8，9为本发明第六个实施例的示意图；

图10a，10b为本发明第七个实施例的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和优点更加明白，下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。

本发明实施例中，通过在通信设备设置自通信设备外壳延伸到通信设备内部的外部风道，外部风道的外表面与外面的环境接触。通信设备内部的电子器件所产生热量通过辐射，传导或者通信设备内部空气的对流传递到通信设备外壳和外部风道的侧壁，然后通过通信设备的外壳和外部风道的外表面的辐射，传导或者外部空气的对流，散发到外部环境中去。外部风道的存在，增大了通信设备外表面的散热面积，提高了通信设备外表面的散热效率，从而提高了通信设备的散热性能。

所述外部风道可以位于通信设备的任何需要散热的位置，比如：某个产生热量较多的电子器件旁边，这样该产热较多的电子器件可以很容易将产生的热量通过外部风道的侧壁传递到外部环境中去。外部风道的存在可以拉进通信设备内部电子器件与外部环境的距离，提高内部电子器件的散热效率。

所述外部风道可以贯穿通信设备的两个相对表面，两个相邻表面，或者任意两个表面，外部风道可以在端部与通信设备外壳连接，也可以在侧壁与通信设备外壳连接，可以一处连接，也可以多处连接。

参见图2，本发明的第一个实施例，一种通信设备，所述通信设备设置有至少一个自通信设备外壳向通信设备内部延伸的外部风道11，形成外部风道区1，所述外部风道11连通通信设备的两个相对的外表面，并且所述外部风道区1位于所述通信设备的电子器件2的一侧，电子器件2散发的热量传递到周围的空气中形成热气流，热气流流动到电子器件2的上部，再由电子器件2的上部流动到外部风道区1，通过外部风道11与外部环境的热交换，在外部风道11周围的热气流慢慢变成冷气流，下降到外部风道区1的下部，再由外部风道区1的下部流动到电子器件2一侧，自电子器件2的下部继续向上流动，冷却电子器件2。

另外，所述外部风道区1可以位于电子器件2的任意一侧，或者分布在电子器件2的周围。

参见图2，本发明的第二个实施例，一种通信设备，设置有外部风道区1，电子器件2，其中，外部风道区1包括至少一个外部风道11。在外部风道区1和电子器件2之间设置有第一隔板71，外部风道区1和电子器件2分别位于第一隔板71两侧，在第一隔板71上部和下部开设通风孔9，电子设备产生的热量通过第一隔板71上部的通风孔9进入外部风道区1，经过外部风道区1冷却后的气流通过第一隔板71下部的通风孔9进入电子器件2所在区域，自电子器件2的下部继续向上流动，冷却电子器件2。

另外，第一隔板也可以设置为高度低于通信设备的形式，第一隔板在顶端与通信设备的顶板之间留出间隙，第一隔板在底端与通信设备的底板之间留出间隙，所述间隙形成通风孔，电子设备产生的热气流通过第一隔板顶端与通信设备的顶板之间的间隙进入外部风道区，经过外部风道冷却后的气流通过第一隔板底端与通信设备的底板之间的间隙进入电子器件区域，自电子器件的下部继续向上流动，冷却电子器件。

另外，所述外部风道区的一侧为第一隔板，外部风道区与第一隔板相对的另外一侧，可以为通信设备的侧壁6(参见图2)，外部风道区的其他侧壁也可以为通信设备的侧壁，这样通信设备侧壁6也可以通过与外部环境发生热交换，将热量散发到外部环境中，从而可以和外部风道11一起实现降低通信设备内的气流的温度的作用。

所述的位于外部风道区一侧的通信设备的侧壁或者外部风道的侧壁，可以设置为增强传热的形状，比如：图5b、图5c所示的波浪形形状，所述的位于外部风道区一侧的通信设备的侧壁的外表面或内表面，以及外部风道的内表面或者外表面，可以设置翅片(参见图5a)增强传热。

另外，位于外部风道区一侧的，与第一隔板相对的通信设备的侧壁，可以为与通信设备门5(参见图2)相对的侧壁，也可以是通信设备的其他侧壁。

另外，为了促进通信设备内部的空气流通，可以在通信设备内部设置风扇4(参见图2)，所述风扇可以设置在冷气流从外部风道区进入电子器件区的进风口的位置，以促进冷气流流进电子器件区，也可以设置在热气流从电子器件区进入到外部风道区的出风口处，以促进热气流流入到外部风道区。风扇种类不限，可以是轴流风扇，或者离心风扇等。

另外，电子器件可以与机柜底板和顶板之间留有一定的间隙，以使气流在流动时更加畅通。

所述电子器件可以为：MicroTCA插箱，或者DSLAM接入设备，或者BBU微基站等等。所述通信设备可以为通信机柜，或者路由器，或者服务器，或者室外接入机柜，或者无线微基站机柜等等。

参见图2，本发明的第三个实施例，一种通信设备，设置有外部风道区1，电子器件2，其中，外部风道区1包括至少一个外部风道11，其中，在电子器件的上部设置第二隔板72，并且第二隔板72的高度低于第一隔板71上的通风孔9的高度，在第二隔板72上开设通风孔9，这样，电子器件产生的热气流可以通过第二隔板72的通风孔9进入第二隔板72与通信设备顶板之间的空隙，再通过第一隔板71的通风孔9进入外部风道区1，这样可以保证电子器件2产生的热气流进入到外部风道区1，而不会重新流回电子器件2所在的区域。

如图3a及图3b所示，本发明的第四个实施例，一种通信设备，设置有外部风道区1和内部风道区3，以及电子器件。外部风道区1包括至少一个外部风道11。可以在外部风道区1的一侧设置内部风道区3，所述内部风道区3可以位于外部风道区1与电子器件2之间，也可以位于外部风道区1与电子器件2相对的一侧。所述外部风道区1和内部风道区3之间可以设置第三隔板73，也可以不设置第三隔板73，第三隔板73的上部和下部设置有通风孔。在外部风道区1和内部风道区3之间设置第三隔板73的情况下，内部风道区3通过第三隔板73将热量传递到外部风道区1，冷却内部风道区1的气流；在外部风道区1和内部风道区3之间不设置第三隔板73的情况下，内部风道区3可以直接与外部风道区1进行热交换，冷却内部风道区3中的气流。另外，第三隔板也可以设置为高度低于通信设备的形式，在顶端和底端与通信设备的顶板和底板之间留出间隙，所述间隙形成通风孔。

在外部风道区和内部风道区之间没有设置第三隔板，在外部风道区和电子器件之间没有设置第一隔板的情况下，电子器件散发的热量传递到周围的空气中形成热气流，热气流流动到电子器件的上部，再由电子器件的上部流动到外部风道区和内部风道区，通过外部风道与外部环境的热交换，在外部风道区和内部风道区的热气流慢慢变成冷气流，下降到外部风道区和内部风道区的下部，再由外部风道区和内部风道区的下部流动到电子器件一侧，自电子器件的下部继续向上流动，冷却电子器件。

在外部风道区和内部风道区之间没有设置第三隔板，在外部风道区和电子器件之间设置第一隔板的情况下，电子器件散发的热量传递到周围的空气中形成热气流，热气流流动到电子器件的上部，再由电子器件的上部通过第一隔板上部的通风孔流动到外部风道区和内部风道区，通过外部风道与外部环境的热交换，在外部风道区和内部风道区的热气流慢慢变成冷气流，下降到外部风道区和内部风道区的下部，再由第一隔板的下部的通风孔流动到电子器件一侧，自电子器件的下部继续向上流动，冷却电子器件。

在外部风道区和内部风道区之间设置第三隔板，在外部风道区和电子器件之间没有设置第一隔板的情况下，电子器件散发的热量传递到周围的空气中形成热气流，热气流流动到电子器件的上部，再由电子器件的上部流动到外部风道区，以及通过第三隔板上部的通风孔流动到内部风道区，通过外部风道与外部环境的热交换，在外部风道区和内部风道区的热气流慢慢变成冷气流，下降到外部风道区和内部风道区的下部，内部风道区的冷气流通过第三隔板下部的通风孔流动到外部风道区，再由外部风道区流动到电子器件一侧，自电子器件的下部继续向上流动，冷却电子器件。

如图7所示，本发明第五个实施例，一种通信设备，设置有外部风道区和内部风道区3，以及电子器件。外部风道区包括一个外部风道11或者相接触的多个外部风道11。在外部风道区和内部风道区3之间设置有第三隔板73，在外部风道区和电子器件之间设置有第一隔板71，所述外部风道11有多个连通口110与外部环境相连通，所述连通口110可以设置在通信设备的上下两个相对的侧壁上或者其他侧壁上，所述外部风道11与第一隔板71及第三隔板73相接触，或者一体成形。

电子器件散发的热量传递到周围的空气中形成热气流，热气流流动到电子器件的上部，再由电子器件的上部通过第一隔板71上部的通风孔流动到外部风道区，以及通过第三隔板上部的通风孔流动到内部风道区3，通过外部风道与外部环境的热交换，在外部风道区和内部风道区3的热气流慢慢变成冷气流，下降到外部风道区和内部风道区的下部，再由第三隔板下部的通风孔，以及第一隔板的下部的通风孔流动到电子器件一侧，自电子器件的下部继续向上流动，冷却电子器件。

另外，所述第一隔板的通风孔和第三隔板的通风孔之间可以通过第一通道701连接，所述外部风道11可以与第一通道701接触，或者一体成形。在第一隔板71及第三隔板73的上部，电子器件区产生的热气流可以通过第一通道701进入内部风道区，在第一隔板71及第三隔板73的下部，内部风道区3的冷气流可以通过第一通道701进入电子器件区。

另外，所述外部风道可以和，所述第一隔板及第三隔板相接触，并且相接触的部分可以一体成形；所述外部风道也可以和第一通道相接触，相接触部分可以一体成形。

在第四及第五个实施例中，所述内部风道区，在与外部风道区相对的另外一侧，可以为通信设备侧壁，内部风道区的其他的侧壁也可以为通信设备的侧壁，这样设备侧壁也可以通过与外部环境发生热量交换，将热量散发到外部环境中，从而可以和外部风道一起实现降低通信设备内的气流的温度的作用。

所述的位于内部风道区一侧的通信设备的侧壁，可以设置为增强传热的形状，比如：图5b、图5c所示的波浪形形状，所述的位于外部风道区一侧的通信设备的侧壁的外表面或内表面，可以设置翅片增强传热(如图5a)。

另外，位于内部风道区一侧的，与外部风道区相对的通信设备的侧壁，可以为与通信设备门5(参见图2)相对的侧壁，也可以是通信设备的其他侧壁。

如图8，9所示，本发明第六个实施例，一种通信设备，设置有外部风道区1，以及电子器件2，外部风道区1包括至少一个外部风道11，外部风道区1与电子器件2之间设置有第一隔板71。第一隔板71的通风孔可以设置在右上侧和左下侧，或者设置在左上侧和右下侧。

电子器件横向布置，风扇可以驱动内部空气自左至右流过电子器件带走热量，排出的热空气由于受到第一隔板和机柜顶板的阻挡，热空气改变方向，通过第一隔板的右上侧的通风孔，流向外部风道区，流动方向与外部风道11交错(非竖直或平行)，并与之发生热量热交换。冷却后的冷空气从第一隔板71左下侧的通风孔进入电子器件区，又被冷却风扇吸回电子设备的进风口，完成电子器件的冷却循环。

当然，电子器件横向布置后，风扇也可以驱动内部空气自右至左流过电子器件带走热量，排出的热空气由于受到第一隔板和机柜顶板的阻挡，热空气改变方向，通过第一隔板的左上侧的通风孔，流向外部风道区，流动方向与外部风道交错(非垂直或平行)，并与之发生热量热交换。冷却后的冷空气从第一隔板右下侧的通风孔进入电子器件区，又被冷却风扇吸回电子设备的进风口，完成电子器件的冷却循环。

为保证内循环空气可以外部风道区与之换热，外部风道区内的外部风道之间存在流通通路，可以为：外部风道既不与第一隔板接触，也不与外部风道区的其他侧壁接触，所述侧壁可能为通信设备的侧壁；或者外部风道与第一隔板接触，但是不与外部风道区的其他侧壁接触，所述侧壁可能为通信设备的侧壁；或者外部风道不与第一隔板接触，但是与外部风道区的其他侧壁接触，所述侧壁可能为通信设备的侧壁。

所述第一隔板可以为平面板状或者[状(如图8所示)，外部风道区的除第一隔板外的其他侧面可以为通信设备的侧壁。风扇可以采用抽风形式，也可以采用吹风形式。

如图10所示，本发明第七个实施例，一种通信设备，设置有外部风道区1，内部风道区3，电子器件，以及补充外部风道区12及补充内部风道区31，外部风道区1包括至少一个外部风道，补充外部风道区12包括至少一个外部风道，外部风道区1设置在电子器件一侧，内部风道区3与外部风道区1相邻设置，补充外部风道区12与内部风道区3相邻设置，补充内部风道区31与补充外部风道区12相邻设置。

其中，补充外部风道区12可以设置在，内部风道区3与补充内部风道区31之间，内部风道区3可以设置在，补充外部风道区12与外部风道区1之间。

补充外部风道区12和内部风道区之间可以设置第四隔板74，也可以不设置第四隔板74；补充内部风道区31和补充外部风道区之间可以设置第五隔板75，也可以不设置第五隔板75。第四隔板及第五隔板上设置有通风孔，通风孔设置方式可以与第五实施方式或第六实施方式相同。通过将电子器件区产生的热气流引入到内部风道区和补充内部风道区进行冷却，然后再将冷却后的气流由内部风道区和补充内部风道区引入电子器件区。

外部风道的侧壁，第一隔板，第三隔板，第四隔板，以及第五隔板可以设置为增强传热的形状，比如：图5b、图5c所示的波浪形形状，也可以设置翅片增强传热(如图5a)

如图4a，4b，4c所示，外部风道的截面形状可以为方形，或者圆形，或者棱形，或者六边形，或者多边形等。外部风道的侧壁可以与，通信设备侧壁，或者第一隔板，或者第三隔板，或者第四隔板，或者第五隔板接触，可以多个侧面接触，也可以一个侧面接触，外部风道的侧壁与通信设备的侧壁接触后，外部风道可以直接通过通信设备的侧壁与外部环境进行热交换；外部风道的侧壁与第一隔板接触后，可以通过第一隔板直接冷却电子器件一侧的空气；外部风道的侧壁与第三隔板，第四隔板，或者第五隔板接触后，可以通过第三隔板，第四隔板，或者第五隔板直接冷却内部风道区的空气。

在外部风道的侧壁与，通信设备侧壁，或者第一隔板，或者第三隔板，或者第四隔板，或者第五隔板接触的部分可以一体成形。

另外，第三隔板，第四隔板，以及第五隔板的通风孔，也可以设置在右上侧和左下侧，或者设置在左上侧和右下侧。

如图4a，4b，4c所示，外部风道的侧壁可以分别与，通信设备侧壁，以及第一隔板相接触，外部风道可以直接通过通信设备的侧壁与外部环境进行热交换；并且可以通过第一隔板直接冷却电子器件一侧的空气。

另外，所述外部风道可以自通信设备外壳向通信设备外侧延伸一段，例如：外部风道的一端延伸出通信设备顶板之外(参见图6)，或者外部风道的一端延伸出通信设备底板之外，外部风道的一端可以延伸出通信设备的任一侧壁之外，这样可以形成“烟囱”效应，促进外部风道内的空气流通，提高通信设备的散热效率。

本发明技术方案带来的有益效果：

本发明实施例中，通过在通信设备设置有自通信设备外壳延伸到通信设备内部的外部风道，外部风道的外表面与外面的环境接触。通信设备内部的电子器件所产生热量通过辐射，传导或者通信设备内部空气的对流传递到壳体和外部风道的侧壁，然后通过壳体和外部风道的外表面的辐射，传导或者外部空气的对流，散发到外部环境中去。外部风道的存在，增大了通信设备外表面的散热面积，提高了通信设备外表面的散热效率，从而提高了通信设备的散热性能。

另外，在温差变化大的高湿度环境时，通信设备内表面可能产生凝露，在设置第一隔板的情况下，将通信设备的内壁面与电子器件隔离，产生的凝露不会对电子器件造成影响。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种通信设备，内部设置有电子器件，其特征在于，设置有自通信设备外壳延伸到通信设备内部的外部风道，外部风道的外表面与外面的环境接触，所述外部风道位于电子器件一侧，所述外部风道至少有一个，所述至少一个外部风道组成外部风道区，内部风道区位于外部风道区与电子器件之间，或者位于外部风道区与电子器件相对的一侧，其中，内部风在所述内部风道区内流动，外部风在所述外部风道区内流动。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述外部风道贯穿通信设备的两个相对表面，或者两个相邻表面。

3.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，外部风道在端部与通信设备外壳连接，或者在侧壁与通信设备外壳连接。

4.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述外部风道自通信设备外壳向通信设备外侧延伸一段。

5.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述外部风道至少有一个，所述至少一个外部风道组成外部风道区，所述外部风道区位于电子器件一侧，所述外部风道区的至少一个侧壁为通信设备的侧壁。

6.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，在外部风道区和电子器件之间设置有第一隔板，所述第一隔板设置有通风孔。

7.根据权利要求6所述的通信设备，其特征在于，第一隔板的通风孔设置在右上侧和左下侧，或者设置在左上侧和右下侧。

8.根据权利要求6所述的通信设备，其特征在于，所述第一隔板为平面板状或者[状。

9.根据权利要求6所述的通信设备，其特征在于，第一隔板在顶端与通信设备的顶板之间存在间隙，第一隔板在底端与通信设备的底板之间存在间隙，所述通风孔为所述间隙。

10.根据权利要求6或9所述的通信设备，其特征在于，在电子器件的上部设置第二隔板，并且第二隔板的高度低于第一隔板上的通风孔的高度，在第二隔板上开设通风孔。

11.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述外部风道区位于所述内部风道区与电子器件之间。

12.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述内部风道区的至少一个侧壁为通信设备侧壁。

13.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述外部风道区和内部风道区之间设置第三隔板，第三隔板设置有通风孔。

14.根据权利要求13所述的通信设备，其特征在于，所述第一隔板的通风孔和第三隔板的通风孔之间通过第一通道连接。

15.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，外部风道为相接触的多个，在外部风道区和内部风道区之间设置有第三隔板，在外部风道区和电子器件之间设置有第一隔板，所述第一隔板和第三隔板设置有通风孔，所述外部风道有多个连通口与外部环境相连通，所述外部风道与第一隔板及第三隔板相接触，或者一体成形。

16.根据权利要求15所述的通信设备，其特征在于，所述第一隔板的通风孔和第三隔板的通风孔之间通过第一通道连接，所述外部风道与第一通道接触，或者一体成形。

17.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还设置有补充外部风道区及补充内部风道区，补充外部风道区包括至少一个外部风道，；

补充外部风道区设置在，内部风道区与补充内部风道区之间，

内部风道区设置在，补充外部风道区与外部风道区之间。

18.根据权利要求17所述的通信设备，其特征在于，补充外部风道区和内部风道区之间设置有第四隔板，或者

补充内部风道区和补充外部风道区之间设置有第五隔板；

第四隔板及第五隔板上设置有通风孔。

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