CN104456779B - 一种用于基站机房的散热装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于基站机房的散热装置，它涉及一种散热装置。本发明目的是为解决基站机房空调系统在使用过程中存在耗电高且机房建设和维护成本高的问题。本发明包括第一传动带体、第二传动带体、主传动轮、第一转动轮、第二转动轮、轴承和多个相变材料封装盒体，第一转动轮位于主传动轮的上方，所述第二转动轮位于主传动轮的一侧，所述第一传动带体绕在主传动轮和第一转动轮的外圆周面上，第二传动带体绕在主传动轮和第二转动轮的外圆周面上，轴承的一端穿设主传动轮上，所述多个相变材料封装盒体均布在第一传动带体的外表面上。本发明可持续不间断将基站机房设备发出的热量吸收并散发到机房外部，控制基房内温度保持在38℃以下。本发明用于基站机房。

Description

一种用于基站机房的散热装置
技术领域
本发明具体涉及一种用于基站机房的散热装置。
背景技术
随着我国电信事业的飞速发展，通信服务提供商不断扩大网络覆盖面，以期达到任何时间、任何地点、可与任何人沟通的效果，因此全国各地建设的移动基站机房数量迅猛增加。为了节约人员成本，绝大多数的移动基站机房均采用密闭式无人值守工作方式。由于机站主机设备在工作过程中会释放大量热量而导致房间内温度快速上升，同时基站机房内的各种电子设备又不能在环境温度较高状态下正常工作，为了保证设备正常运行，目前国内主要采用配置大功率空调设备对机房进行降温。现有的基站机房空调系统主要存在的问题：1)常年全天候运行，用电能耗大，据统计每个基站机房空调的电费支出达到整个基站电费支出的60-70％；2)基站机房设备不间断运行，要求空调能够长期可靠不间断地工作，常需要提供备用空调，机房建设和维护成本较高。
相变材料是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。利用相变材料自身所固有的吸热--放热特性，可以使与其接触的物质或周围环境中的温度处于相对稳定的范围，从而达到保温、制冷目的，是一种节能环保的新材料。现阶段，我国对于相变材料的研究及应用仍局限于民用建筑方面，尚未有人涉足相变材料在通信基站机房等这种特殊建筑中的应用。因此，本发明提出一种基于相变材料的通信基站机房用散热新装置，可以解决目前空调散热所存在的建设成本高，运行能耗大的不足之处，具有低成本、低能耗、无污染、安全可靠等优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于基站机房的散热装置，以解决基站机房空调系统在使用过程中存在耗电高且机房建设和维护成本高的问题。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
所述一种用于基站机房的散热装置包括第一传动带体、第二传动带体、主传动轮、第一转动轮、第二转动轮、轴承和多个相变材料封装盒体，所述第一转动轮位于主传动轮的上方，所述第二转动轮位于主传动轮的一侧，所述第一传动带体绕在主传动轮和第一转动轮的外圆周面上，第二传动带体绕在主传动轮和第二转动轮的外圆周面上，所述轴承的一端穿设主传动轮上，所述多个相变材料封装盒体均布在第一传动带体的外表面上。
所述一种用于基站机房的散热装置还包括控制系统和至少一个温度传感器，所述控制系统与温度传感器电连接，温度传感器设置在靠近相变材料封装盒体处。
所述一种用于基站机房的散热装置还包括固定条板，所述固定条板固定连接在主传动轮和第一转动轮之间。
所述主传动轮沿其外圆周面上加工有两个主传动沟槽，所述第一转动轮沿其外圆周面上加工有一个第一沟槽，所述第二转动轮沿其外圆周面上加工有一个第二沟槽，所述第一传动带体设置在所述两个主传动沟槽中的一个沟槽和第一沟槽上，所述第二传动带体设置在所述两个主传动沟槽中的另一个沟槽和第二沟槽上。
所述第一传动带体和第二传动带体之间的水平夹角为α，所述水平夹角α取值范围为0°到120°。
本发明与现有技术相比的有益效果：
1、本发明通过利用相变材料的物理性质设置了多个相变材料封装盒体，有效吸收基站机房中产生的热量且用电能耗比空调降温用电能耗降低70～80％，有效节省电能。
2、本发明结构设计简单合理，使用灵活且操作方便，通过控制系统和至少一个温度传感器之间的配合设置，使本发明能够自动对基站机房设备提供不间断的散热工作，确保基站机房中设备的工作顺利运行，机房建设和维护成本与现有技术相比降低了50-60％。
3、本发明在试验中吸热效果可靠稳定，可适于各类大型设备的散热工作。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图，图2是本发明的使用状态图，图3是本发明中电气部分的结构示意图，图4是主传动轮3的立体结构示意图，图5是第一转动轮4的立体结构示意图，图6是第二转动轮5的立体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式中一种用于基站机房的散热装置，所述一种用于基站机房的散热装置包括第一传动带体1、第二传动带体2、主传动轮3、第一转动轮4、第二转动轮5、轴承6和多个相变材料封装盒体9，所述第一传动带体1绕在主传动轮3和第一转动轮4的外圆周面上，第二传动带体2绕在主传动轮3和第二转动轮5的外圆周面上，所述轴承6的一端穿设主传动轮3上，所述多个相变材料封装盒体9均布在第一传动带体1的外表面上。本发明还设置有底座15，所述底座15用于支撑主传动轮3、第二转动轮5、第一传动带体1和多个相变材料封装盒体9，所述底座15设置在主传动轮3的下端并与主传动轮3中固定不动的部分可拆卸连接。在基站机房的顶部设置有百叶窗16，将第一转动轮4设置在靠近百叶窗16处，便于多个相变材料封装盒体9从基站机房中主机设备17上吸收的热量快速排出。
本发明中第一传动带体1为第一传动皮带体，所述第二传动带体2为第二传动皮带体，所述第一传动带体1绕在主传动轮3和第一转动轮4的外圆周面上并通过主传动轮3和第一转动轮4的转动而运动，所述第二传动带体2绕在主传动轮3和第二转动轮5的外圆周面上并通过主传动轮3和第二转动轮5的转动而运动。
本发明是通过电机7驱动的，电机7的型号不限，电机7的位置可设置在主传动轮3处或第二转动轮5处，当电机7设置在主传动轮3处时，所述电机7的输出轴与轴承6的另一端连接；当电机7设置在第二转动轮5时，所述电机7的输出轴与第二转动轮5连接。
本发明中所述多个相变材料封装盒体9可通过粘贴、套装、可拆卸连接方式均布在第一传动带体1上。多个相变材料封装盒体9为装有相变材料的盒体，其设置是为了快速有效吸收基站机房的主机设备17工作时所产生的热量，从而有效保障基站机房的主机设备17在较低温度下工作，避免因其温度过高而无法正常工作，之所以将相变材料封装装入盒体中是由于其在熔化过程中由固态变为液态而不易飞溅流动到盒体外，且其凝固过程也在封装盒体内进行便于下一次的熔化吸热工作的顺利进行。
具体实施方式二：结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种用于基站机房的散热装置还包括控制系统8和至少一个温度传感器10，所述控制系统8与温度传感器10电连接，温度传感器10设置在靠近相变材料封装盒体9处。
本发明中的控制系统8为微电脑控制系统，本发明通过控制系统8和至少一个温度传感器10的设置实现对基站机房内自动散热的作用，本发明中温度传感器10的作用是为了快速感应处于基站机房的主机设备17外壳体处相变材料封装盒体9内相变材料的温度，当温度传感器10的个数为一个时，温度传感器10设置在第一传动带体1一侧的中部且靠近多个相变材料封装盒体9；当温度传感器10的个数为多个时，多个温度传感器10可匀布在第一传动带体1的周围并靠近多个相变材料封装盒体9；温度传感器10的数量可与处于基站机房的主机设备17的散热面处的多个相变材料封装盒体9的数量相同并一一对应设置。所述控制系统8与温度传感器10电连接，所述电机7与控制系统8电连接，所述电机7受控制系统8的控制，当温度传感器10采集到相变材料封装盒体9超出相变材料液化的温度信号超过设定的阈值时，控制系统8控制电机7工作进行降温处理，电机7驱动主传动轮3、第一转动轮4和第二转动轮5转动，从而带动第一传动带体1、第二传动带体2运动，将多个处于固态状态下的相变材料封装盒体9带动到基站机房的主机设备17的外壳体处，从而有效吸收基站机房的主机设备17散发出的热量，对基站机房起到降温的作用。温度传感器10设置在相变材料封装盒体9附近的墙壁上或是借助现有连接架固定连接在相变材料封装盒体9上，相变材料封装盒体9内的相变材料的熔化温度为32℃，温度传感器10上设定的阈值为33℃至38℃。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式中所述一种用于基站机房的散热装置还包括固定条板11，所述固定条板11固定连接在主传动轮3和第一转动轮4之间。本发明中的固定条板11为固定铁条板11，固定条板11的设置是为了起到承受本发明因自身重力荷载的作用，由于第一传动带体1上设置的多个相变材料封装盒体9重量大，固定条板11的设置有效支撑并保持第一传动带体1、主传动轮3和第一转动轮4之间的连接关系并确保多个相变材料封装盒体9的吸热工作顺利进行。固定条板11的个数可设置为一个或两个，当固定条板11的个数为一个时，固定条板11的两端分别固定连接在主传动轮3和第一转动轮4一侧面上；当固定条板11的个数为两个时，固定条板11的两端分别固定连接在主传动轮3和第一转动轮4两侧面上即可。其它组成及连接关系与具体实施方式一和二相同。
具体实施方式四：结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式中所述主传动轮3沿其外圆周面上加工有两个主传动沟槽12，所述第一转动轮4沿其外圆周面上加工有一个第一沟槽13，所述第二转动轮5沿其外圆周面上加工有一个第二沟槽14，所述第一传动带体1设置在所述两个主传动沟槽12中的一个沟槽和第一沟槽13上，所述第二传动带体2设置在所述两个主传动沟槽12中的另一个沟槽和第二沟槽14上。本发明中两个主传动沟槽12、一个第一沟槽13和一个第二沟槽14之间的设置是为了使第一传动带体1和第二传动带体2各自具有其运行的轨道且互不影响，有利于本发明顺利进行吸热工作。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式中所述第一传动带体1和第二传动带体2之间的水平夹角为α，所述水平夹角α的取值范围为0°到120°。当第一传动带体1和第二传动带体2之间的水平夹角α为90°时，第一传动带体1和第二传动带体2处于相互垂直状态，此时，第一传动带体1为竖直传动带体，第二传动带体2为水平传动带体，这样设置的第一传动带体1和第二传动带体2使多个相变材料封装盒体9的吸热效果最佳，因为现有基站机房的主机设备17大多数为竖直设置，且其产生热量的散热面多为竖直面。第一传动带体1和第二传动带体2之间的水平夹角α的角度数可根据具体工作环境来具体设置。其它组成及连接关系与具体实施方式一和四相同。
结合具体实施方式一、二、三、四和五说明本发明的工作原理：
本发明安装在基站机房中，在安装过程中需确保在第一传动带体1一侧上的多个相变材料封装盒体9紧贴基站中主机设备17的外壳体处，并使第一传动带体1的上半部分1/4～1/3高度部分伸出机房屋顶与外界空气接触。基站机房中的主机设备17工作时放出的大量热量被紧靠主机设备17的相变材料封装盒体9快速吸收而使附近区域温度保持平稳，当相变材料吸热饱和并完全发生相变之后，主机设备17放出的热量会导致附近区域环境中的温度开始上升，这时可以通过温度传感器10可以随时监测并发送到控制系统8中，当控制系统8根据温度传感器10的监测温度值判断相变材料已经吸热饱和时，便会自动发送命令起动电机7运转，并通过第二传动带体2带动第一传动带体1运行，根据设计好的程序运行一定距离后，便会使原来贴近主机设备17的几个相变材料封装体全部转移到机房顶部并与外界空气接触。由于相变材料相变温度高于外界空气温度，因此在自然状态下放置一段时间后，相变材料封装盒体9中的材料再次发生相变而释放出原来吸收的热量，并重新具备相变吸热特性。通过这种反复循环运行，通过相变材料在基站机房内吸收热量，吸热饱和后被转移到基站机房外并与自然界空气热交换而释放出热量的方式，便可以使基站机房内的温度控制在一定安全范围，并无需安装空调系统或明显降低空调系统的使用时间。

Claims (4)

1.一种用于基站机房的散热装置，其特征在于：所述一种用于基站机房的散热装置包括第一传动带体(1)、第二传动带体(2)、主传动轮(3)、第一转动轮(4)、第二转动轮(5)、轴承(6)和多个相变材料封装盒体(9)，所述第一转动轮(4)位于主传动轮(3)的上方，所述第二转动轮(5)位于主传动轮(3)的一侧，所述第一传动带体(1)绕在主传动轮(3)和第一转动轮(4)的外圆周面上，第二传动带体(2)绕在主传动轮(3)和第二转动轮(5)的外圆周面上，所述轴承(6)的一端穿设主传动轮(3)上，所述多个相变材料封装盒体(9)均布在第一传动带体(1)的外表面上。
2.根据权利要求1所述一种用于基站机房的散热装置，其特征在于：所述一种用于基站机房的散热装置还包括控制系统(8)和至少一个温度传感器(10)，所述控制系统(8)与温度传感器(10)电连接，温度传感器(10)设置在靠近相变材料封装盒体(9)处。
3.根据权利要求1或2所述一种用于基站机房的散热装置，其特征在于：所述一种用于基站机房的散热装置还包括固定条板(11)，所述固定条板(11)固定连接在主传动轮(3)和第一转动轮(4)之间。
4.根据权利要求3所述一种用于基站机房的散热装置，其特征在于：所述主传动轮(3)沿其外圆周面上加工有两个主传动沟槽(12)，所述第一转动轮(4)沿其外圆周面上加工有一个第一沟槽(13)，所述第二转动轮(5)沿其外圆周面上加工有一个第二沟槽(14)，所述第一传动带体(1)设置在所述两个主传动沟槽(12)中的一个沟槽和第一沟槽(13)上，所述第二传动带体(2)设置在所述两个主传动沟槽(12)中的另一个沟槽和第二沟槽(14)上。
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