CN208294165U - 一种通信塔房 - Google Patents

Abstract

一种通信塔房，包括底座、机房和通信塔，所述机房安装在所述底座上，所述通信塔与所述机房连接，所述机房设置有节能降温装置，所述节能降温装置包括：换热机构，设置在所述机房的内壁一侧并与所述内壁适配；热循环机构，包括进风口、出风口、换热腔体、通风管路和排气口，所述进风口设置在所述机房的底面并与所述换热腔体连通，所述出风口设置在所述换热腔体与所述通风管路的连接处，所述换热腔体为所述换热机构与所述内壁共同围合的空腔体，所述排气口位于所述通信塔的塔顶，所述通信塔内部设置有中空管路，所述通风管路分别与所述换热腔体和所述中空管路连通，所述中空管路通过所述排气口与外界连通；以及蓄能机构，设置于所述通风管路中。

Description

一种通信塔房

技术领域

本实用新型涉及一种通信塔房，特别是一种有效利用烟囱效应和风能进行蓄能降温的节能型通信塔房。

背景技术

随着移动通信行业的不断发展，各大运营商都建设有大量通信基站，但组成通讯网络的基站电子设备仪器在运行的过程中都会放出大量的热量，而设备仪器对运行的温度和湿度都有很严格的环境要求。为满足通讯设备对温度的要求，保证基站的稳定运行，每处基站都安装有机房空调进行降温，此方法能够很好地解决设备运行环境的问题，保证设备稳定运行。但空调的采购，安装，运行以及维护成本一直居高不下，空调系统的运行需要耗费大量的电能，空调的耗电量占据了基站总耗电量的一半。在节能减排成为基本国策的大环境下，通信行业作为耗电耗能大户，面临着降低基础建设及运营维护费用、提高能源利用率的问题。

为了降低能耗，现有技术采用直通风方案来控制调节通讯基站机房温度。在机房内安装风机，依靠排除机房内热气来达到散热的效果。直通风方案确实能够有效地降低基站电力消耗，但散热效果很差，机房内温度一般都比室外高出5-10摄氏度，只能适用于温度不冷不热的地区，无法进行推广。

现有技术中也有利用提取浅层地能调节机房温度，但该方法对安装地面的要求较高，增加了塔房安装施工的难度，无法适用于地形复杂、地质构造特殊的安装环境；或者利用烟囱效应、提高墙体散热性能等方式调节机房温度，但这些方法的散热效果有限，受季节、地理位置等环境温度影响较大，无法保证机房散热的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种有效利用烟囱效应和风能进行蓄能降温的节能型通信塔房。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种通信塔房，包括底座、机房和通信塔，所述机房安装在所述底座上，所述通信塔与所述机房连接，其中，所述机房设置有节能降温装置，所述节能降温装置包括：

换热机构，设置在所述机房的内壁一侧并与所述内壁适配；

热循环机构，包括进风口、出风口、换热腔体、通风管路和排气口，所述进风口设置在所述机房的底面并与所述换热腔体连通，所述出风口设置在所述换热腔体与所述通风管路的连接处，所述换热腔体为所述换热机构与所述内壁共同围合的空腔体，所述排气口位于所述通信塔的塔顶，所述通信塔内部设置有中空管路，所述通风管路分别与所述换热腔体和所述中空管路连通，所述中空管路通过所述排气口与外界连通；以及

蓄能机构，设置于所述通风管路中。

上述的通信塔房，其中，所述换热机构为与所述内壁结构相同的密封金属壳体，所述金属壳体的内侧壁和外侧壁上分别设置有换热翅片。

上述的通信塔房，其中，所述通信塔为单管塔或三管塔。

上述的通信塔房，其中，所述蓄能机构包括电动风机、第一微风发电机、蓄电池和控制器，所述电动风机和第一微风发电机分别与所述蓄电池连接，所述控制器分别与所述电动风机和第一微风发电机连接。

上述的通信塔房，其中，所述节能降温装置还包括设置在所述机房顶部的第二微风发电机，所述第二微风发电机分别与所述蓄电池及所述控制器连接。

上述的通信塔房，其中，所述节能降温装置还包括恒压输出模块，所述恒压输出模块包括整流滤波单元、自动稳压单元、恒压输出单元和电源指示单元，所述自动稳压单元分别与所述整流滤波单元和所述恒压输出单元连接，所述电源指示单元与所述恒压输出单元连接，所述整流滤波单元分别与所述第一微风发电机和/或所述第二微风发电机的电压输出模块连接，所述恒压输出单元与所述蓄电池连接。

上述的单管通信塔房，其中，所述第一微风发电机和/或所述第二微风发电机为永磁直驱的一体化涡轮电机。

上述的单管通信塔房，其中，所述通信塔为单管塔，所述通风管路的一端安装在所述机房的顶部并与所述换热腔体连通，所述单管塔的塔身上设置有通风孔，所述通风孔上设置有套管，所述通风管路的另一端安装在所述套管内，所述通风管路通过所述中空管路与所述排气口连通，所述通风孔位于所述单管塔的塔身距离地面2-2.5米的位置处。

上述的单管通信塔房，其中，所述通信塔为三管塔，所述三管塔安装在所述机房顶部，所述三管塔包括呈三角形互相连接的三个塔杆，每个塔杆包括顺序连接的多个塔体，每个塔体均为中空杆，所述底座包括多个支架，所述支架为中空管，所述中空管与所述塔体的中空杆共同组成所述通风管路，所述中空管上设置有多个与所述换热腔体连通的通风孔，所述出风口设置在所述支架与所述塔杆的连接处，所述排气口位于每个所述塔杆的顶部，所述通风管路通过所述排气口与外界连通。

上述的通信塔房，其中，所述节能降温装置还包括：

设置在所述机房顶部的散热烟囱，所述散热烟囱内安装有所述蓄能机构，所述散热烟囱的底部与所述换热腔体连通，所述散热烟囱的顶部设置有散热排气口。

本实用新型的技术效果在于：

本实用新型通过换热机构和机房进行热交换，然后热空气通过通风管路进入单管塔的中空管路内，向上从塔顶的排气口排出，空气不进入机房内部不会对设备造成影响，利用“烟囱效应”产生的热空气流可将机房内部的热量源源不断地排出，从而不断降低机房内部的温度。在通风管路风速较大且机房室内温度低于设定阈值时，通过控制器打开微风发电机，利用通风管路内风流产生的压力驱动微风发电机叶片转动产生电能，利用日常微风即可发电，全球任何地区都可使用，风能利用率高，可以实现24小时365天不停机，电能可存贮独立的蓄电池组内；采用一体化结构的涡轮电机，永磁直驱，简洁高效，可保证至少20年无故障；类型全面，包括小型机(600W-10Kw)，中型机(50-300Kw)和大型机(1Mw)以上；蓄能机构近地面，屋顶即可安装使用，大型机同比3叶片普通风机，发电效率高出60％；采用智能型控制器，实现无人职守，当室内温度高于设定值，且通风管路内风速较低时，可利用蓄电池的电能驱动风机工作，加速通风管道内出风的风速，促进机房室内降温。

本实用新型结构简单、节省空间、安装方便，运营维护方便，能源消耗低且充分利用了热交换过程中气流产生的能量，有效降低了安装、使用及运营成本。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的通信塔房结构示意图(单管通信塔房)；

图2为图1的塔顶结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例的通信塔房结构示意图(塔房一体单管塔)；

图4为本实用新型又一实施例的通信塔房结构示意图(塔房一体三管塔)；

图5为图4的三管塔横截面示意图；

图6为图4的塔顶出风口结构示意图；

图7为本实用新型一实施例的机房截面示意图；

图8为本实用新型另一实施例的机房截面示意图；

图9为本实用新型一实施例的蓄能机构框图；

图10本实用新型一实施例的恒压输出模块框图；

图11为图10的电路图。

其中，附图标记

1 底座

2 机房

3 通信塔

31 通风孔

32 塔杆

33 塔体

34 法兰

35 横梁

36 加强梁

4 节能降温装置

41 换热机构

411 换热翅片

42 热循环机构

421 进风口

422 出风口

423 换热腔体

424 通风管路

425 排气口

43 蓄能机构

431 第一微风发电机

432 蓄电池

433 电动风机

434 控制器

44 第二微风发电机

45 恒压输出模块

451 整流滤波单元

452 自动稳压单元

453 恒压输出单元

454 电源指示单元

46 散热烟囱

5 防雨帽

6 避雷针

7 避雷针支撑板

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1，图1为本实用新型一实施例的通信塔房结构示意图(单管通信塔房)。本实用新型的通信塔房，包括底座1、机房2和通信塔3，其中，所述通信塔3可为单管塔或三管塔。所述机房2安装在所述底座1上，所述通信塔3与所述机房2连接，所述机房2设置有节能降温装置4，所述节能降温装置4包括：换热机构41，设置在所述机房2的内壁一侧并与所述内壁适配，计算机等设备均设置在该换热机构41内，该换热机构41在结构上可视同于机房2的内墙壁，即该换热机构41为与机房2的墙体结构相同的密封金属壳体结构，且满足气密性要求，保证换热机构41内的空气与换热腔体423间的空气不互通，不与外界进行气体交换，保证室外烟尘不会进入室内；热循环机构42，包括进风口421、出风口422、换热腔体423、通风管路424和排气口425，所述进风口421设置在所述机房2的底面并与所述换热腔体423连通，该进风口421的形状、尺寸、数量等均可根据机房2对热交换的实际需求进行设置，一般情况下，为了便于加工，降低工艺成本，可设置为直径一致的圆孔，均布于所述机房2的底面上，所述出风口422设置在所述换热腔体423与所述通风管路424的连接处，进风口421和出风口422上还可根据需要设置风门结构，通过控制进风口421和出风口422的开合控制通风管路424中的风速，以提升换热腔体423的换热效率。所述换热腔体423为所述换热机构41与所述内壁共同围合的空腔体，所述排气口425位于所述通信塔3的塔顶，所述通信塔3内部设置有中空管路，所述通风管路424分别与所述换热腔体423和所述中空管路连通，所述中空管路通过所述排气口425与外界连通；以及蓄能机构43，设置于所述通风管路424中。机房2的小馈线孔采用聚氨酯发泡，将其进行密封，下面的进线孔和人孔、手孔、门孔等采用聚氨酯板进行铆接，并在铆接完毕后涂抹密封胶，使其达到相对密封的条件。

参见图1及图2，图2为图1的塔顶结构示意图。本实施例中，所述通信塔3优选为单管塔，所述通风管路424的一端安装在所述机房2的顶部并与所述换热腔体423连通，所述单管塔的塔身上设置有通风孔31，所述通风孔31上设置有套管，所述通风管路424的另一端安装在所述套管内，所述通风管路424通过所述中空管路与所述排气口425连通，所述通风孔31位于所述单管塔的塔身距离地面2-2.5米的位置处，优选该通风孔31的直径为300mm，然后将套管镶嵌到里面，并进行焊接。所述通信塔3的塔顶还设置有防雨帽5和避雷针6，所述避雷针6穿过所述防雨帽5安装在所述通信塔3的塔顶上。所述通信塔3包括多段顺序连接的塔体33，所述塔体33之间通过法兰34密封连接。所述塔体33外表面包覆有深色喷漆层，优选对通信塔3进行全身喷漆，喷涂颜色例如为黑色，主要是为了让通信塔3本身吸收外界热量，便于使其产生气流压力，这样根据大气压力的原理，能够保证使气流往上走，通过塔体33内气体自流的烟囱效应来降低机房2或机柜中设备所产生的热量，从而减去空调的使用和加大设备运转的频次。

参见图3，图3为本实用新型另一实施例的通信塔房结构示意图(塔房一体单管塔)。该实施例的单管塔为塔房一体结构，在该实施例中，其他部分的组成、结构、连接关系及工作原理均与塔房分体的单管塔相似，仅是其通风管路424为直接设置在机房2的顶部空腔，该顶部空腔分别与换热腔体423和单管塔的塔体33内的中空管路连通。该顶部空腔根据需要可设置为位于机房2顶部的屋顶型空腔结构，也可设置为多个管路，当机房2为正多边体结构时，每个管路分别与位于正多边体顶点的支架的中空管连通，以实现换热腔体423内气体的流通与循环。

参见图4-图6，图4为本实用新型又一实施例的通信塔房结构示意图(塔房一体三管塔)，图5为图4的三管塔横截面示意图，图6为图4的塔顶出风口结构示意图。本实施例中，所述通信塔3为三管塔，所述三管塔安装在所述机房2顶部，所述三管塔包括呈三角形互相连接的三个塔杆32，塔杆32之间通过横梁35连接，横梁35之间还可通过加强梁36进一步增加连接的稳定性，每个塔杆32包括顺序连接的多个塔体33，每个塔体33均为中空杆，所述中空杆内部形成为所述中空管路，所述底座1包括多个支架，所述支架为中空管，所述中空管为所述通风管路424，所述通风管路424与所述中空管路连通，所述中空管上设置有多个出风口422，所述排气口425位于每个所述塔杆32的顶部，所述中空管路通过所述排气口425与外界连通。所述三管塔的塔顶还设置有避雷针6和防雨帽5，所述防雨帽5位于所述排气口425的上方，所述避雷针6安装在所述三管塔的主管顶部，或者，所述避雷针6安装在设置于所述塔杆32顶部的避雷针支撑板7上，所述避雷针支撑板7位于所述塔杆32顶部的外壁一侧。其中，三管塔3塔顶的塔体主管直径较小，为了满足风速要求，所述三管塔中，其节能降温装置4还包括：设置在所述机房2顶部的散热烟囱46，所述散热烟囱46内安装有所述蓄能机构43，所述散热烟囱46的底部与所述换热腔体423连通，所述散热烟囱46的顶部设置有散热排气口425。所述散热烟囱46的顶部还可设置有防雨帽5，所述防雨帽5位于所述散热排气口425的上方。优选该散热烟囱46长约6米，表面涂装成深色颜色，优选黑色，固定于三管塔3塔体的支撑角钢上，以增加机房2的烟囱效应，提高热循环机构42的风道风速。

参见图7、图8，图7为本实用新型一实施例的机房截面示意图，图8为本实用新型另一实施例的机房截面示意图。其中，所述换热机构41为与所述内壁结构相同的密封金属壳体，为了提高换热效率，所述金属壳体的内侧壁和外侧壁上可分别设置有换热翅片411。即换热机构41采用导热性好的金属材质，壳体的内外侧面增加换热翅片411，设置于室内除地板和屋顶外的周围侧壁上，以提高热交换效率。所述机房2的横截面优选为矩形或正多边形结构。本实施例所述机房2的横截面分别为正方形和正六边形结构，所述支架包括多个中空管，所述中空管分别对应设置于所述正方形或正六边形的每个顶点处。所述支架与所述塔杆32之间通过法兰34密封连接，所述塔杆32外表面可包覆黑色喷漆层。

参见图9，图9为本实用新型一实施例的蓄能机构框图。所述蓄能机构43包括电动风机433、第一微风发电机431、蓄电池432和控制器434，所述电动风机433和第一微风发电机431分别与所述蓄电池432连接，所述控制器434分别与所述电动风机433和第一微风发电机431连接。所述节能降温装置4还可包括设置在所述机房2顶部的第二微风发电机44，所述第二微风发电机44分别与所述蓄电池432及所述控制器434连接。所述第一微风发电机431和/或所述第二微风发电机44优选为永磁直驱的一体化涡轮电机。

通信塔房在使用过程中，随着天气的变化、气温高低、光照强度、光照时间的长短等的不同，会对烟囱效应产生一定的影响，本实用新型利用微风发电，可有效节省能源且绿色环保。在白天的时候，光照较充足，烟囱效应比较强，本实用新型会根据通风管路424内气流推动微风发电机的扇叶进行发电，发出的电量采用变压电源在机房2或机柜中进行存储，或者直接给机房2或机柜设备供电。

在光照相对较差的天气或夜晚的时候，因为没有阳光的照射，烟囱效应相对较弱，可能无法满足机房2或机柜散热的需求，此时在机房2或机柜内安装的温度感应器检测机房2内温度，当该温度达到设定阈值时，温控装置通过温控开关启动电动风机433，利用引风原理，推动烟囱内气流的流通，以便机房2或机柜中的温度达到设备工作要求。通常机房2内的室温控制在最高40℃，即温控装置的设定阈值为40℃，高于此温度时启动电动风机433，通风排气降温，低于此温度时关闭电动风机433，利用烟囱效应实现降温。电动风机433所使用的电即为平时微风发电所存储的电量，也可直接采用外接电源引入市电。

参见图10及图11，图10本实用新型一实施例的恒压输出模块框图，图11为图10的电路图。本实施例的所述节能降温装置4还包括恒压输出模块45，所述恒压输出模块45包括整流滤波单元451、自动稳压单元452、恒压输出单元453和电源指示单元454，所述自动稳压单元452分别与所述整流滤波单元451和所述恒压输出单元453连接，所述电源指示单元454与所述恒压输出单元453连接，所述整流滤波单元451分别与所述第一微风发电机431和/或所述第二微风发电机44的电压输出模块连接，所述恒压输出单元453与所述蓄电池432连接。本实施例中，整流滤波单元451的整流滤波电路由整流二极管VDl-VD6、熔断器FUl和滤波电容器Cl组成；自动稳压单元452的自动稳压电路由晶体管Vl-V6、电阻器Rl-R4、电容器C2、电位器RP、发光二极管VLl、二极管VD7和稳压二极管VS组成；恒压输出单元453的恒压输出电路由隔离二极管VD8和熔断器FU2组成；电源指示单元454的电源指示电路由电阻器R5和发光二极管VL2组成。来自风力发电饥的三相交流电压(也可以是单相交流电压)经整流二极管VDl-VD6整流、滤波电容器Cl滤波后，产生一个随风速大小及负载轻重变换而变化的平滑直流电压(一般在0-40V之间波动)。该直流电压经自动稳压电路稳压后(稳压电压优选为+12V)，再经隔离二极管VD8对蓄电池GB充电。当蓄电池GB端电压低于l2V时，自动稳压电路便向蓄电池GB充电，直到蓄电池GB的端电压达到标称值l2V。

当风力较强时，所述第一微风发电机431和/或所述第二微风发电机44的输出电压较高，使整流滤波后的直流电压达到18-40V，自动稳压电路正常工作，并对负载供电；若无风或风力较弱，所述第一微风发电机431和/或所述第二微风发电机44的输出电压偏低，整流滤波后的直流电压低于l8V时，则隔离二极管VD8因自动稳压电路输出电压低于+12V而截止，改由蓄电池GB为负载提供+12V电压。在第一微风发电机431和/或所述第二微风发电机44输出电压正常时，发光二极管VLl发光；在+12V输出电压正常时，发光二极管VL2发光。

本实用新型通过换热机构41和机房2进行热交换，然后热空气通过通风管路424进入单管塔的中空管路内，向上从塔顶的排气口425排出，空气不进入机房2内部不会对设备造成影响，利用“烟囱效应”产生的热空气流可将机房2内部的热量源源不断地排出，从而不断降低机房2内部的温度。在通风管路424风速较大且机房2室内温度低于设定值时，通过控制器434打开微风发电机，利用通风管路424内风流产生的压力驱动微风发电机叶片转动产生电能，微风即可发电，全球任何地区都可使用，可利用日常微风发电，风能利用率高，可以实现24小时365天不停机，电能可存贮独立的蓄电池432组内；采用涡轮电机，一体化结构，永磁直驱，简洁高效，可保证至少20年无故障；类型全面，小型机600W-10Kw，中型50-300Kw，大型1Mw以上；蓄能机构43近地面，屋顶即可安装使用，大型机同比3叶片普通风机，发电效率高出60％；采用智能型控制器434，实现无人职守，当室内温度高于设定值，且通风管路424内风速较低时，可利用蓄电池432的电能驱动风机工作，加速通风管道内出风的风速，促进机房2室内降温。

本实用新型结构简单、节省空间、安装方便，运营维护方便，能源消耗低且充分利用了热交换过程中气流产生的能量，有效降低了安装、使用及运营成本。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信塔房，包括底座、机房和通信塔，所述机房安装在所述底座上，所述通信塔与所述机房连接，其特征在于，所述机房设置有节能降温装置，所述节能降温装置包括：

换热机构，设置在所述机房的内壁一侧并与所述内壁适配；

热循环机构，包括进风口、出风口、换热腔体、通风管路和排气口，所述进风口设置在所述机房的底面并与所述换热腔体连通，所述出风口设置在所述换热腔体与所述通风管路的连接处，所述换热腔体为所述换热机构与所述内壁共同围合的空腔体，所述排气口位于所述通信塔的塔顶，所述通信塔内部设置有中空管路，所述通风管路分别与所述换热腔体和所述中空管路连通，所述中空管路通过所述排气口与外界连通；以及

蓄能机构，设置于所述通风管路中。

2.如权利要求1所述的通信塔房，其特征在于，所述换热机构为与所述机房的内壁的结构相同的密封金属壳体，所述金属壳体的内侧壁和外侧壁上分别设置有换热翅片。

3.如权利要求1或2所述的通信塔房，其特征在于，所述通信塔为单管塔或三管塔。

4.如权利要求3所述的通信塔房，其特征在于，所述蓄能机构包括电动风机、第一微风发电机、蓄电池和控制器，所述电动风机和第一微风发电机分别与所述蓄电池连接，所述控制器分别与所述电动风机和第一微风发电机连接。

5.如权利要求4所述的通信塔房，其特征在于，所述节能降温装置还包括设置在所述机房顶部的第二微风发电机，所述第二微风发电机分别与所述蓄电池及所述控制器连接。

6.如权利要求5所述的通信塔房，其特征在于，所述节能降温装置还包括恒压输出模块，所述恒压输出模块包括整流滤波单元、自动稳压单元、恒压输出单元和电源指示单元，所述自动稳压单元分别与所述整流滤波单元和所述恒压输出单元连接，所述电源指示单元与所述恒压输出单元连接，所述整流滤波单元分别与所述第一微风发电机和/或所述第二微风发电机的电压输出模块连接，所述恒压输出单元与所述蓄电池连接。

7.如权利要求6所述的通信塔房，其特征在于，所述第一微风发电机和/或所述第二微风发电机为永磁直驱的一体化涡轮电机。

8.如权利要求6所述的通信塔房，其特征在于，所述通信塔为单管塔，所述通风管路的一端安装在所述机房的顶部并与所述换热腔体连通，所述单管塔的塔身上设置有通风孔，所述通风孔上设置有套管，所述通风管路的另一端安装在所述套管之内，所述通风管路通过所述中空管路与所述排气口连通，所述通风孔位于所述单管塔的塔身距离地面2-2.5米的位置处。

9.如权利要求6所述的通信塔房，其特征在于，所述通信塔为三管塔，所述三管塔安装在所述机房顶部，所述三管塔包括呈三角形互相连接的三个塔杆，每个塔杆包括顺序连接的多个塔体，每个塔体均为中空杆，所述底座包括多个支架，所述支架为中空管，所述中空管与所述塔体的中空杆共同组成所述通风管路，所述中空管上设置有多个与所述换热腔体连通的通风孔，所述出风口设置在所述支架与所述塔杆的连接处，所述排气口位于每个所述塔杆的顶部，所述通风管路通过所述排气口与外界连通。

10.如权利要求9所述的通信塔房，其特征在于，所述节能降温装置还包括：

设置在所述机房顶部的散热烟囱，所述散热烟囱内安装有所述蓄能机构，所述散热烟囱的底部与所述换热腔体连通，所述散热烟囱的顶部设置有散热排气口。