CN108513510A - 一种通信机柜自动散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信机柜自动散热装置，包括导热板，所述导热板下表面固定连接有底座，所述导热板上表面固定连接有外框，所述外框上表面固定连接有隔热板，所述外框前表面固定连接有装置门，所述装置门内表面左侧上部固定连接有开关，所述外框内部左侧表面中部固定连接有温度传感器，所述温度传感器前侧固定连接有温度检测仪，所述导热板上表面左上角固定连接有制冷器，所述制冷器前表面固定连接有引流板，所述导热板上表面右上角固定连接有电源，所述导热板上表面前侧固定连接有散热板，所述散热板上表面固定连接有散热孔，所述隔热板上表面固定连接有土壤保存盒；它可以实现集检测、隔热和快速降温于一体化的目的。
Description
技术领域
本发明涉及通信机柜散热技术领域，更具体地说，涉及一种通信机柜自动散热装置。
背景技术
所谓通信机柜是户外机柜的一种，指直接处于自然气候影响下，由金属或非金属材料制成的，不允许无权限操作者进入操作的柜体，为无线通信站点或有线网络站点工作站提供户外物理工作环境和安全系统的设备，适合在室外环境，如公路边、公园、楼顶、山区、平地安装的机柜，机柜内可安装基站设备、电源设备、蓄电池、温控设备、传输设备及其他配套设备或为以上设备预留安装空间及换热容量，能为内部设备正常运行提供可靠的机械和环境保护的机柜。
而大多数通信机柜还不能实现集检测、隔热和快速降温于一体化的目的。
发明内容
所述温度检测仪检测温度、制冷器降温和隔热板隔离热量针对现有技术还不能实现集检测、隔热和快速降温于一体化的目的问题。
技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种通信机柜自动散热装置，包括导热板，所述导热板下表面固定连接有底座，所述导热板上表面固定连接有外框，所述外框上表面固定连接有隔热板，所述外框前表面固定连接有装置门，所述装置门内表面左侧上部固定连接有开关，所述外框内部左侧表面中部固定连接有温度传感器，所述温度传感器前侧固定连接有温度检测仪，所述导热板上表面左上角固定连接有制冷器，所述制冷器前表面固定连接有引流板，所述导热板上表面右上角固定连接有电源，所述导热板上表面前侧固定连接有散热板，所述散热板上表面固定连接有保存槽，所述保存槽左侧固定连接有散热孔，所述隔热板上表面固定连接有土壤保存盒，所述土壤保存盒上表面固定连接有种植盆，所述外框内部后表面左上角固定连接有通风口，所述通风口中部固定连接有散热扇，所述通风口左上角固定连接有固定支架，所述温度传感器、温度检测仪、制冷器、散热扇和开关均与电源电性连接。
优选的，所述保存槽数量设置有4个，且保存槽之间对称分布于散热板上表面。
优选的，所述散热孔覆盖散热板整个上表面，且散热孔之间呈等距分布，所述温度传感器型号为pt100。
优选的，所述固定支架数量设置有4个，且固定支架分布于通风口四角，环绕散热扇前表面。
优选的，所述引流板覆盖制冷器整个前表面，且引流板呈30°角向下倾斜。
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明通过设置温度检测仪，有利于实时检测外框内部温度，温度传感器，有利于将温度信息传送给制冷器，通过设置制冷器，有利于对外框内部进行快速降温，通过设置隔热板，有利于防止外界热量进入外框内部，通过设置散热扇，有利于利用空气流动对外框内部进行降温，从而实现集检测、隔热和快速降温于一体化的目的。
(2)本发明通过设置电源，用于为各部件提供能量，通过设置固定支架，有利于支撑散热扇，通过设置导热板，有利于将外框内部温度导入地下，通过设置保存槽，用于安放各种通信设备，通过设置散热板和散热孔，有利于将保存槽内部温度快速散发到空气中，通过设置土壤保存盒和种植盆，有利于利用土壤和植物吸收外界热量，防止太阳散发的热量进入外框内部。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明外框内部结构示意图。
图中标号说明：
1-导热板；2-外框；3-隔热板；4-温度传感器；5-引流板；6-装置门；7-开关；8-温度检测仪；9-制冷器；10-保存槽；11-散热板；12-底座；13-固定支架；14-通风口；15-散热扇；16-电源；17-散热孔；18-土壤保存盒；19-种植盆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种通信机柜自动散热装置，包括导热板1，所述导热板1下表面固定连接有底座12，所述导热板1上表面固定连接有外框2，所述外框2上表面固定连接有隔热板3，所述外框2前表面固定连接有装置门6，所述装置门6内表面左侧上部固定连接有开关7，所述外框2内部左侧表面中部固定连接有温度传感器4，所述温度传感器4型号为pt100，所述温度传感器4前侧固定连接有温度检测仪8，所述导热板1上表面左上角固定连接有制冷器9，所述制冷器9前表面固定连接有引流板5，所述导热板1上表面右上角固定连接有电源16，所述导热板1上表面前侧固定连接有散热板11，所述散热板11上表面固定连接有保存槽10，所述保存槽10左侧固定连接有散热孔17，所述隔热板3上表面固定连接有土壤保存盒18，所述土壤保存盒18上表面固定连接有种植盆19，所述外框2内部后表面左上角固定连接有通风口14，所述通风口14中部固定连接有散热扇15，所述通风口14左上角固定连接有固定支架13，所述温度传感器4、温度检测仪8、制冷器9、散热扇15和开关7均与电源16电性连接。
所述保存槽10数量设置有4个，且保存槽10之间对称分布于散热板11上表面，用于存放各种通讯设备，防止各设备之间相互挤压，损坏部件，所述散热孔17覆盖散热板11整个上表面，且散热孔17之间呈等距分布，有利于将各设备产生的温度以最大的散热速度散发到空气中，所述固定支架13数量设置有4个，且固定支架13分布于通风口14四角，环绕散热扇15前表面，有利于提高对散热扇15的支撑效果，所述引流板5覆盖制冷器9整个前表面，且引流板5呈30°角向下倾斜，有利于将制冷器9产生的冷气引导至各设备表面，提高降温效果。
工作原理：第一步，工作人员将各部件组装完整，打开装置门6，将各种通讯设备放入保存槽10内部，向土壤保存盒18内部加入足量的土壤，并且在4个种植盆19内部种满植物，第二步，按下开关7，关闭装置门6，电源16为各部件提供电能，土壤保存盒18内部的土壤和种植盆19内部的植物将太阳光携带的热量吸收，防止热量进入外框2内部，隔热板3进一步的将热量隔离出外框2，导热板1将外框2内部的温度导入地面，对外框2内部进行降温，散热板11和散热孔17将保存槽10内部的温度迅速散发到空气中，温度检测仪8实时检测外框2内部的温度，当温度过高时，温度检测仪8通过温度传感器4向制冷器9和散热扇15发送信号，制冷器9和散热扇15通过制冷处理和空气流动，对外框2内部进行快速的降温，从而实现集检测、隔热和快速降温于一体化的目的。
本发明导热板1采用耐腐蚀散热材料，采用Zr-Ti合金颗粒和纳米硅粉作为主要原料利用放电等离子原位反应制备了具有耐腐蚀性的散热板材料,过加入粘结剂,使粘结剂在毛细管力的作用下渗入混合料的颗粒之间的空隙中,以使粘结剂将混合料的颗粒粘结在一起,使得干燥后形成的坯体具有较高的强度,不会坍塌,有利于提高烧结后材料的强度；由于高温超高压法及高温压力渗透技术对设备要求极高且制备过程复杂，使得材料制备成本很高，而采用放电等离子烧结考虑在硅基体熔点(1693K)以下进行快速烧结，使其具有更低的制备成本及更高的能源利用率，烧结过程中在合金和硅基体界面反应产生了界面合金硅相，界面合金硅对热量在界面的传递有梯度和桥梁作用，阻碍了散热板外界环境的腐蚀，使得材料的导热系数急剧增加成为良好的导热材料。
实施例1
耐腐蚀散热材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将Zr-Ti合金16份、10份硅粉、8份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；
步骤2、采用磁力搅拌器将上述配好的混合粉料装在盛有适量无水乙醇的烧杯中进行混合，为了使Zr-Ti合金颗粒和硅粉混合均匀，混合时间设定为30h；
步骤3、混合结束后，将混合粉料放入真空干燥箱，抽真空并升温到80℃，干燥3h以上，将无水乙醇完全蒸发掉为止；
步骤4、然后将称量好的一定质量的Zr-Ti-Si混合粉放入石墨磨具中，并一并装入SPS烧结炉进行烧结，得到耐腐蚀散热板材。(烧结温度为1523～1643K，保温时间设定为5min，烧结过程通入0.03Mpa氩气，烧结过程中采用的升温速率为5OK/min，压头压强为50Mpa)
所述的Zr-Ti合金颗粒制备方法如下：
步骤1、将3份(NH4)2TiF6水溶液和1份H3BO3水溶液分别静置过滤,将过滤后的两种溶液混合后,再进行过滤,得到澄清的混合水溶液A；将1份Zr(SO4)和5份(NH4)S2O8,分散到10份乙醇溶液中配制成混合溶液B。
步骤2、将15份上述得到的混合液A和混合液B按照3:2质量比例混合，加入蒸馏水稀释，开启搅拌装置,转速控制为500转/分钟；
步骤3、搅拌结束加入2.2份硫酸铁,继续处理40min后加入15份去离子水,混合30min后停止搅拌,加入碳酸钠调节PH为8.5，得到Zr-Ti预混液；
步骤4、将上述预混液在80℃下干燥，放入高温马弗炉中升温至600℃。保温煅烧2h，得到Zr-Ti合金颗粒。
实施例2
步骤1、将Zr-Ti合金14份、10份硅粉、8份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；其余制备和实施例1相同。
实施例3
步骤1、将Zr-Ti合金12份、10份硅粉、8份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；其余制备和实施例1相同。
实施例4
步骤1、将Zr-Ti合金10份、10份硅粉、8份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；其余制备和实施例1相同。
实施例5
步骤1、将Zr-Ti合金8份、10份硅粉、8份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；其余制备和实施例1相同。
实施例6
步骤1、将Zr-Ti合金16份、8份硅粉、8份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；其余制备和实施例1相同。
实施例7
步骤1、将Zr-Ti合金16份、6份硅粉、8份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；其余制备和实施例1相同。
实施例8
步骤1、将Zr-Ti合金16份、4份硅粉、8份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；其余制备和实施例1相同。
实施例9
步骤1、将Zr-Ti合金16份、10份硅粉、4份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；其余制备和实施例1相同。
实施例10
步骤1、将Zr-Ti合金16份、10份硅粉、2份CaO超声分散于50份无水乙醇中形成混合浆料,干燥后加入聚硅氧烷10份、氧化锆12份、磷酸二氢锌6份、丙烯酸异丙酯10份进行湿法球磨,球磨2小时,制混合粉料；其余制备和实施例1相同。
对照例1
与实施例1不同点在于：耐腐蚀散热材料制备的步骤1中，氧化锆、磷酸二氢锌质量比为1:1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例2
与实施例1不同点在于：耐腐蚀散热材料制备的步骤1中，氧化锆、磷酸二氢锌质量比为1:2，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例3
与实施例1不同点在于：耐腐蚀散热材料制备的步骤1中，不再加入硅粉，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例4
与实施例1不同点在于：耐腐蚀散热材料制备的步骤1中，用等量钛粉取代硅粉，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例5
与实施例1不同点在于：Zr-Ti合金制备的步骤1中，(NH4)2TiF6和H3BO3质量比为1:1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例6
与实施例1不同点在于：Zr-Ti合金制备的步骤1中，(NH4)2TiF6和H3BO3质量比为1:3，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例7
与实施例1不同点在于：Zr-Ti合金制备的步骤1中，Zr(SO4)和(NH4)S2O8质量比为5:1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例8
与实施例1不同点在于：Zr-Ti合金制备的步骤1中，Zr(SO4)和(NH4)S2O8质量比为1:1，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例9
与实施例1不同点在于：Zr-Ti合金制备的步骤3中，调节PH为12.5，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例10
与实施例1不同点在于：Zr-Ti合金制备的步骤3中，调节PH为3.5，其余步骤与实施例1完全相同。
选取制备得到的耐腐蚀散热材料分别进行性能检测，采用模拟腐蚀液对散热板材进行失重腐蚀，腐蚀试验参考ASTM-G31金属的实验室浸泡腐蚀标准。浸泡时间为24h,72h,120h,192h,201h,504h，浸泡期间每隔24h更换一次腐蚀液。浸泡完成后取出试样
置于铬酸硝酸银溶液(200g/LCrO3+l0g/LAgNO3)中清洗，计算试样失重腐蚀前后的质量损失，得出合金的失重腐蚀速率；导热系数(热导率)采用GB/T5598-2015测定方法；
测试结果
实验结果表明本发明导热板采用的耐腐蚀散热材料具有良好的散热效果，材料在标准测试条件下，腐蚀深度越低，导热率越高，说明散热效果越好，反之，效果越差；实施例2到实施例10，分别改变耐腐蚀散热材料中各个原料组成的配比，对材料的散热性能均有不同程度的影响，Zr-Ti合金、硅粉、CaO质量配比为8：5：4，其他配料用量固定时，散热效果最好；对照例1至对照例2氧化锆、磷酸二氢锌质量比发生变化，导热率明显降低，说明氧化锆、磷酸二氢锌质量比对合金基体的改性影响较大；
对照例3至对照例4不再加入硅粉用等量钛粉取代，导热效果明显变差，说明硅粉的掺杂能够提高材料导热系数；对照例5至对照例8将(NH4)2TiF6和H3BO3质量比和Zr(SO4)和(NH4)S2O8质量比分别改变，导热效果和耐腐蚀性同时变差，说明在合金制备过程中原料的配比对合金性质产生重要影响；对照例9至对照例10调节合金预混液的PH，合金的金属界面发生错位和断层，散热效果明显变差；因此使用本发明导热板采用耐腐蚀散热材料具有良好的散热效果。
Claims (6)
1.一种通信机柜自动散热装置，包括导热板(1)，其特征在于：所述导热板(1)下表面固定连接有底座(12)，所述导热板(1)上表面固定连接有外框(2)，所述外框(2)上表面固定连接有隔热板(3)，所述外框(2)前表面固定连接有装置门(6)，所述装置门(6)内表面左侧上部固定连接有开关(7)，所述外框(2)内部左侧表面中部固定连接有温度传感器(4)，所述温度传感器(4)前侧固定连接有温度检测仪(8)，所述导热板(1)上表面左上角固定连接有制冷器(9)，所述制冷器(9)前表面固定连接有引流板(5)，所述导热板(1)上表面右上角固定连接有电源(16)，所述导热板(1)上表面前侧固定连接有散热板(11)，所述散热板(11)上表面固定连接有保存槽(10)，所述保存槽(10)左侧固定连接有散热孔(17)，所述隔热板(3)上表面固定连接有土壤保存盒(18)，所述土壤保存盒(18)上表面固定连接有种植盆(19)，所述外框(2)内部后表面左上角固定连接有通风口(14)，所述通风口(14)中部固定连接有散热扇(15)，所述通风口(14)左上角固定连接有固定支架(13)，所述温度传感器(4)、温度检测仪(8)、制冷器(9)、散热扇(15)和开关(7)均与电源(16)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种通信机柜自动散热装置，其特征在于：所述保存槽(10)数量设置有4个，且保存槽(10)之间对称分布于散热板(11)上表面。
3.根据权利要求1所述的一种通信机柜自动散热装置，其特征在于：所述散热孔(17)覆盖散热板(11)整个上表面，且散热孔(17)之间呈等距分布。
4.根据权利要求1所述的一种通信机柜自动散热装置，其特征在于：所述固定支架(13)数量设置有4个，且固定支架(13)分布于通风口(14)四角，环绕散热扇(15)前表面。
5.根据权利要求1所述的一种通信机柜自动散热装置，其特征在于：所述引流板(5)覆盖制冷器(9)整个前表面，且引流板(5)呈30°角向下倾斜。
6.根据权利要求1所述的一种通信机柜自动散热装置，其特征在于：所述导热板(1)采用Zr-Ti合金颗粒和纳米硅粉作为主要原料利用放电等离子原位反应制备了具有耐腐蚀性的散热板材料。
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| CN201810536445.XA CN108513510A (zh) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | 一种通信机柜自动散热装置 |
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