CN103696841A

CN103696841A - 散热系统

Info

Publication number: CN103696841A
Application number: CN201310591395.2A
Authority: CN
Inventors: 张洪战; 魏群
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Shandong rongzhixin Enterprise Consulting Service Co.,Ltd.
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2033-11-21
Also published as: CN103696841B

Abstract

本发明涉及一种散热系统，包括：容置于机箱内的：动力冷却导风腔体，与动力冷却进风口和发动机的进气口相导通，冷空气由经动力冷却导风腔体传送至发动机的进气口后，分别与发动机的机体和机油进行热交换后从发动机的排气口和机油箱排气口排出；电机冷却导风腔体，与电机冷却进风口和发电机的进气口相导通，冷空气经电机冷却导风腔体传送至发电机的进气口后，与发电机进行热交换后从发电机的排气口排出；机油冷却排风道，与机油箱排气口和第一冷却出风口相导通，机油箱排气口排出的热空气经由机油冷却排风道排出机箱；机组排风道，与发动机、发电机的排气口和第二冷却出风口相导通，发动机、发电机的排气口排出的热空气经由机组排风道排出机箱。

Description

散热系统

技术领域

本发明涉及通信设备领域，特别是一种用于基站发电机组的散热系统。

背景技术

与水冷机组相比，风冷机组具有体积小、重量轻、结构简单、维护方便、启动性能好的特点，非常适合应用于无人值守的基站和通信机房等。但是，因为小型风机组的转速一般为3000rpm，是水冷机组的通常转速1500rpm的两倍，因此低噪声发电机组面临的降噪和通风散热的矛盾，对风冷机组来说更为突出。

目前，用于基站、通信机房等的风冷机组通常采用水平导风散热的设计，动力冷却进风和燃烧进气采用独立风道，由机组舱一侧进风，携带发电机热量的空气由机组舱另一侧散出风冷机组之外。发电机进风要经过机组舱内部，从而导致发电机冷却风的温度较高，因此降低发电机效率，影响发电机绕组绝缘寿命。同时，因为发动机的机油与机体利用同一位置的冷却进风进行冷却，因此冷却效果不好，容易造成机油温度高，引起变质，从而导致发动机磨损加剧严重时会导致启动困难、功率下降、运转不稳。而发动机机体与发电机的温度会直接影响机舱体内温度，温度过高会导致控制系统和电池等部件寿命缩短，密封件老化加快，容易产生渗漏，影响机组的可靠性和寿命。此外，采用水平的风道设计导致风道较短，因此在需要保证发电机组通风散热的情况下，散热系统的噪声会比较大，通常在85dB(A)～89dB(A)。

发明内容

本发明实施例提供了一种散热系统，具有良好的散热能力，能够同时使发电机组的机油温度、电机温度和机组舱温度均控制在要求的范围内，同时能够有效减小噪声输出，静音效果比较好。

在第一方面，本发明提供了一种散热系统，包括：

机箱，用于容置发电机组、主油箱和辅助油箱，所述发电机组包括发动机和发电机；其中，所述机箱中部为机组舱，所述发电机组设置于所述机组舱内；所述机箱的中部面板上设有第一冷却出风口，所述机箱的上部面板上设有第二冷却出风口；所述机箱的发动机侧的下部面板上设有动力冷却进风口，所述机箱的发电机侧的下部面板上设有电机冷却进风口；

动力冷却导风腔体，设置于所述机箱内，所述动力冷却导风腔体的一侧与所述动力冷却进风口相导通，另一侧与所述发动机的进气口相导通，冷空气由所述动力冷却进风口经所述动力冷却导风腔体传送至所述发动机的进气口后，分别与所述发动机的机体和机油进行热交换后成为热空气分别从发动机的排气口和机油箱排气口排出；

电机冷却导风腔体，设置于所述机箱内，所述电机冷却导风腔体的一侧与所述电机冷却进风口相导通，另一侧与所述发电机的进气口相导通，冷空气由所述电机冷却进风口经所述电机冷却导风腔体传送至所述发电机的进气口后，与所述发电机进行热交换后成为热空气从发电机的排气口排出；

机油冷却排风道，所述机油冷却排风道的一侧与所述机油箱排气口相导通，另一侧与第一冷却出风口相导通，所述机油箱排气口排出的热空气经由所述机油冷却排风道通过第一冷却出风口排出所述机箱外；

机组排风道，所述机组排风道的一侧与所述发动机的排气口以及发电机的排气口相导通，另一测与所述第二冷却出风口相导通，所述发动机的排气口以及发电机的排气口排出的热空气经由所述机组排风道通过第二冷却出风口排出所述机箱外。

在第一种可能的实现方式中，所述发动机具有飞轮，所述动力冷却进风口进入的冷空气通过所述飞轮提供的动力从第一冷却出风口和第二冷却出风口排出，从而产生动力冷却导风腔体至所述机油冷却排风道内以及动力冷却导风腔体至所述机组排风道内的连续空气流动。

在第二种可能的实现方式中，所述发电机具有风扇，所述电机冷却进风口进入的冷空气通过所述风扇提供的动力从第二冷却出风口排出，从而产生电机冷却导风腔体至所述机组排风道内的连续空气流动。

在第三种可能的实现方式中，所述机箱的发动机侧的中部面板上具有燃烧进气口，空气通过所述燃烧进气口进入发动机的燃烧室。

结合第一方面或第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述散热系统还包括消声器，与所述燃烧室的排烟管道相连接，用于消减随发动机燃烧室排出的废气而产生的噪声。

结合第一方面或第一方面的第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述散热系统还包括控制模块，设置于所述燃烧进气口上方的机箱内，与所述发电机组相连接。

在第六种可能的实现方式中，所述散热系统还包括机组舱冷却进风口，设置于所述发电机组两侧的机箱面板上，用于向机组舱内提供冷却进风。

应用本发明提供的散热系统，实现了对静音风冷发电机组的良好散热，使机油温度、电机温度和机组舱温度均控制在要求的范围内；同时能够有效减小噪声输出，静音效果比较好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的散热系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的散热系统的机箱面板的风口排布结构示意图。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

本发明实施例提供的散热系统，应用于基站、通信机房等静音风冷发电机组的散热，通过采用垂直风道结构对发电机和发动机分别独立送风，以及独立的机油冷却排风道设计，能够实现对使机油、电机和机组舱的良好散热，同时通过弯折结构和相对延长的风道设计，实现了良好的降噪效果。

图1为本发明实施例提供的散热系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的散热系统的机箱面板的风口排布结构示意图，其中，左图为发电机侧机箱面板的示意图，中图为图1所示方向的机箱面板的示意图，右图为发动机侧机箱面板的示意图。下面以图1为例，并结合图2，对本发明实施例的散热系统进行详细说明。

如图所示，散热系统包括：机箱1、动力冷却导风腔体2、电机冷却导风腔体3、机油冷却排风道4、机组排风道5。

机箱1用于容置包括发动机81和发电机82的发电机组、主油箱91和辅助油箱92；其中，机箱1的中部为机组舱11，发电机组设置于机组舱内11；机箱1的中部面板上设有第一冷却出风口41，机箱1的上部面板上设有第二冷却出风口51；机箱1的发动机81侧的下部面板上设有动力冷却进风口21，机箱1的发电机82侧的下部面板上设有电机冷却进风口31；

动力冷却导风腔体2设置于机箱1内，动力冷却导风腔体2的一侧与动力冷却进风口21相导通，另一侧与发动机81的进气口（图中未示出，可参考图1中发动机81右侧进入发动机81的箭头所示位置）相导通，冷空气由动力冷却进风口21经动力冷却导风腔体2传送至发动机81的进气口后，分别与发动机81的机体和机油进行热交换后成为热空气，再分别从发动机81的排气口（图1中燃烧室上方向左箭头所示位置）和机油箱排气口（图1中发动机下方进入机油冷却排风道4的箭头所示位置）排出；

电机冷却导风腔体3，设置于机箱1内，电机冷却导风腔体3的一侧与电机冷却进风口31相导通，另一侧与发电机的进气口（图中未示出，可参考图1中发电机82左侧进入发电机82的箭头所示位置）相导通，冷空气由电机冷却进风口31经电机冷却导风腔体3传送至发电机的进气口后，与发电机82进行热交换后成为热空气从发电机82的排气口（图1中发电机上方进入机组排风道5的箭头所示位置）排出；

机油冷却排风道4，设置于机箱1内，机油冷却排风道4的一侧与机油箱排气口相导通，另一侧与第一冷却出风口41相导通，所述机油箱排气口排出的热空气经由机油冷却排风道5通过第一冷却出风口41排出机箱1外；

机组排风道5的一侧与发动机81的排气口以及发电机82的排气口相导通，另一测与第二冷却出风口51相导通，发动机81的排气口以及发电机82的排气口排出的热空气经由机组排风道5通过第二冷却出风口51排出机箱1外。

其中，发动机81具有飞轮（图中未示出），机箱1外部的空气通过飞轮提供的动力从动力冷却进风口21进入机箱1内，被传送至发动机81，对发动机81内的机油和活塞、缸盖等部分进行冷却，冷空气经过热交换变为热空气，分别通过第一冷却出风口41和第二冷却出风口51排出。从而产生动力冷却导风腔体2至机油冷却排风道4内以及动力冷却导风腔体2至机组排风道5内的连续空气流动。

发电机82具有风扇（图中未示出），机箱1外部的空气通过风扇提供的动力从电机冷却进风口31进入机箱1内，被传送至发电机82，对发电机82进行冷却，冷空气经过热交换变为热空气，通过第二冷却出风口51排出。从而产生电机冷却导风腔体3至机组排风道5内的连续空气流动。

通过本实施例中独立对发电机82和发动机81部分提供冷却风，使得散热效果更好，采用垂直向上进风的导风腔体设计，有效的延长了风在机箱1内的流动通道，并且在与发动机81、发电机82的冷却进风部分形成弯折的风道结构，实现了良好的降噪效果。进一步的，在出风设计上采用独立的机油冷却排风道4的设计，使得机油部分的排风与发动机81的活塞、缸盖以及发电机82的排风分开，从而实现了对使机油和机体部分的良好散热。

结合如图2的右图所示，机箱1的发动机侧的中部面板上具有燃烧进气口52，空气由燃烧进气口53通过燃烧进气道（图中未示出，参见图1中燃烧室右侧的箭头所示位置）进入发动机81的燃烧室811。由燃烧室811排出的废气温度高、压力大，如果废气立刻进入大气,将产生急剧膨胀的热量和强大的噪音。因此在燃烧室811的排烟管道812内还装有消声器7，经排烟管道812排出的废气在排出机箱1之前，会先经过消声器7进行降温、消除空气动力性噪声，然后再排放出机箱1之外。

此外，燃烧进气口53与燃烧室811之间的燃烧进气道中的空气温度不受机组舱11内温度的影响，因此保证了进入燃烧室811内的空气温度，从而避免了因为进入燃烧室内温度的空气温度高，导致密度小，造成燃烧不充分而影响到发动机频率的问题。

优选的，散热系统还包括控制模块6，设置于机箱1之内位于燃烧进气口53上方的位置，因此可以利用燃烧进气口53进入的空气的流动同时对控制模块6进行降温，避免控制模块6中的电子元器件所处的环境温度受到机组舱11的温度影响而过热，导致影响控制模块6中的电子元器件的使用寿命。控制模块6与发电机组相连接，用于控制发电机82、发动机81的启动和停止，并能对工作电压、电流等进行保护，在发生电压过高或电流过流的情况下切断与发电机81发动机82的电连接。

优选的，散热系统的机箱1的面板上还可以具有对机组舱11进行冷却进气的机组舱冷却进风口53。在本实施例中，结合如图2的中图所示，机组舱冷却进风口53优选为2个，分别设置于发电机组两侧的机箱面板上（图中仅示出一侧的情况，另一侧也相同）。发动机81在冷却时，会把机组舱11内的部分空气也吸入发动机11内，因此可以在通过机组舱冷却进风口53进入的空气对机组舱11内的温度进行控制时，也参与对发动机81的冷却。

本发明实施例提供的散热系统，能够对发动机、发电机进行良好散热，在保证机组的机油温度、电机温升和机组舱内温度都满足要求的情况下同时解决静音机组的噪声问题，可以实现在距离机组1米处的平均噪声不超过83dB(A)。同时，机组频率可以达到性能等级标准2类指标，即ISO8528-5标准中运行限制性能等级表中性能等级G2的参数指标。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种散热系统，其特征在于，所述散热系统包括：

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述发动机具有飞轮，所述动力冷却进风口进入的冷空气通过所述飞轮提供的动力从第一冷却出风口和第二冷却出风口排出，从而产生动力冷却导风腔体至所述机油冷却排风道内以及动力冷却导风腔体至所述机组排风道内的连续空气流动。

3.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述发电机具有风扇，所述电机冷却进风口进入的冷空气通过所述风扇提供的动力从第二冷却出风口排出，从而产生电机冷却导风腔体至所述机组排风道内的连续空气流动。

4.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述机箱的发动机侧的中部面板上具有燃烧进气口，空气通过所述燃烧进气口进入发动机的燃烧室。

5.根据权利要求4所述的散热系统，其特征在于，所述散热系统还包括消声器，与所述燃烧室的排烟管道相连接，用于消减随发动机燃烧室排出的废气而产生的噪声。

6.根据权利要求4所述的散热系统，其特征在于，所述散热系统还包括控制模块，设置于所述燃烧进气口上方的机箱内，与所述发电机组相连接。

7.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述散热系统还包括机组舱冷却进风口，设置于所述发电机组两侧的机箱面板上，用于向机组舱内提供冷却进风。