CN211090405U - 一种通信基站室外机柜的散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通信基站室外机柜的散热装置，包括可拆卸设置在机柜内隔板上的散热器，散热器的上方设有通讯设备，且通讯设备的下表面与散热器上表面接触。散热器包括壳体，壳体内设有中空管道，中空管道的一端与壳体上的进口连通，中空管道的另一端与壳体上的出口连通，壳体与中空管道外壁之间填充有吸热材料。还包括第一换气结构及第二换气结构，第一换气结构及第二换气结构并列设置在散热器的进口与出口之间，且第一换气结构及第二换气结构上分别设有若干个阀门。还包括控制器，控制器设置在机柜外部，且控制器分别与第一换气结构及第二换气结构电连接。散热装置具有结构简单、自动化程度高、节能、成本低的特点。

Description

一种通信基站室外机柜的散热装置

技术领域

本实用新型属于通信基站中机柜的散热技术领域，具体涉及一种通信基站室外机柜的散热装置。

背景技术

通信基站，即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，又名无线基站，是指与用户手机进行通信的低功率无线天线，根据其服务范围大小及用户多少，发射功率从几瓦到上百瓦不等。一般情况下，基站天线被安装在离地面15-50米的建筑物或发射塔上。

通讯基站中要配置多个通讯设备，通讯设备一般设置在通讯基站室外机柜内，以保证通讯基站的正常运行。由于受到通讯基站安装位置的限制，特别是在城市中，通讯基站的占地面积受到种种限制，使得通讯基站的机柜体积受到限制。但是随着通讯技术的升级换代，通讯基站设备变得越来越复杂，虽然机柜内部的通讯设备的单个体积越来越小，但由于设备种类的增加，使得机柜内各个通讯设备之间的距离缩短。由于通讯设备在工作过程中会发热，为保证通讯设备的正常工作，就需要解决机柜中通讯设备及机柜内的散热问题。

因此，怎样在机柜有限的体积尺寸范围内，可以容纳足够多的通讯设备，且是各个通讯设备能够很好的散热，从而保证各个通讯设备正常工作，是机柜设计中必须解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、自动化程度高、节能、成本低的通讯基站室外机柜的散热装置，通过对机柜进行合理的设计，使得机柜在容纳足够多的通讯设备的情况下，也能保证很好的散热功能，保证机柜内通讯设备具有合适的工作温度环境。

本实用新型的设计思路是，通过机柜内散热装置的使用，能够将通讯设备工作时散发出来的热量吸收。将吸收的热量采用多种方法处理，一种是在机柜内温度偏高时，通过风机等设备将其引出；另一种是，在机柜内温度略低时，通过散热装置再将吸收的热量释放进入机柜内，从而使机柜内温度的维持在恒定的范围内。

实现本实用新型目的的技术方案如下：一种通信基站室外机柜的散热装置，包括可拆卸设置在机柜内隔板上的散热器，散热器的数量与隔板的数量相同。散热器的上方设有通讯设备，且通讯设备的下表面与散热器上表面接触。散热器包括壳体，壳体内设有中空管道，中空管道的一端与壳体上的进口连通，中空管道的另一端与壳体上的出口连通，壳体与中空管道外壁之间填充有吸热材料。

散热装置还包括第一换气结构及第二换气结构，第一换气结构及第二换气结构并列设置在散热器的进口与出口之间，且第一换气结构及第二换气结构上分别设有若干个阀门。

散热装置还包括控制器，控制器设置在机柜外部，且控制器分别与第一换气结构及第二换气结构电连接。

本实用新型的散热装置的原理是：散热器能够将通讯设备工作时产生的热能吸收，并存储在散热器内的吸热材料中。根据外界温度环境，控制器选择开启第一换气结构及第二换气结构上的阀门。散热装置的一种工作模式为：使机柜外空气进入中空管道中，将吸热材料内的热能及机柜内的热能替换出来，从而对通讯设备及机柜内部进行降温。散热装置的另一种工作模式为：通过机柜内空气将吸热材料的热能替换出来，在对通讯设备降温的同时，保证机柜内的温度。

其中，第一换气结构包括第一风机，第一风机的第一进气口及第一出气口均位于机柜外部，且第一进气口与进口之间的管道上设有第一电磁阀，第一出气口与出口之间的管道上设有第二电磁阀。

第二换气结构包括第二风机，第二风机的第二进气口及第二出气口均位于机柜内部，且第二进气口与进口之间的管道上设有第三电磁阀，第二出气口与出口之间的管道上设有第四电磁阀。

控制器分别与第一风机、第二风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀电连接。

进一步的，中空管道沿壳体上端至下端呈S型设置在壳体内，且进口位于壳体侧壁上部，且出口位于壳体侧壁下部。

进一步的，为了提高散热器吸收通讯设备工作时散发的热能，使散热器由铝合金材料制成，铝合金材料具有很好的热传导性，能够快速的将与其接触的通讯设备散发的热能传递至散热器内的吸热材料中并被吸热材料吸收。

进一步的，为了防止经第一风机吸进中空管道的空气中含有杂质，避免中空管道被堵塞，影响散热器散热功能，在第一风机的第一进气口处设有气体过滤结构，例如过滤网、过滤棉等。气体过滤结构其能够对吸进空气进行过滤，使进入中空管道的空气为清洁的气体。同时，气体过滤结构的设置，能够减缓进入中空管道的空气进行缓冲，使其缓慢进入中空管道内，从而使其能够充分的与中空管道外部的吸热材料进行热交换，提高散热器的效果。

作为对本实用新型的进一步优化，散热装置还包括与控制器电连接的第一温度传感器及第二温度传感器，第一温度传感器位于机柜外部，第二温度传感器位于机柜内部。第一温度传感器能够采集机柜外部环境的温度，第二传感器能够采集机柜内部的环境的温度，控制器根据第一温度传感器及第二温度传感器采集的数据，结合通讯设备工作的环境温度的要求，选择性的开启第一换气结构或第二换气结构，确保通讯设备处于正常的工作温度环境中。

作为对本实用新型的进一步优化，散热器与通讯设备之间还设有热导体。导热体优选为导热硅脂，具有较好的导热效果，能够加速通讯设备与散热器之间的热能的传递。

作为对本实用新型的进一步优化，控制器工作时需要电能，为了降低通讯基站的运行成本，在机柜外部还设有太阳能发电板，太阳能发电板与控制器电连接，太阳能发电板用于对控制器提供电能。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.散热装置能够及时将通讯设备工作时散发的热能及时快速的吸收，确保通讯设备的工作环境温度。

2.第一换气结构能够使外界的冷空气进入散热器中，并与散热器中的吸热材料进行热交换，将热能排放到柜体外，确保柜体内及通讯设备的工作环境温度。

3.第二换气结构能够使得柜体内的空气进行自循环，在机柜内温度偏低时，将机柜内的气体经第二换气结构进入散热器中并与吸热材料进行热交换，从而在对通讯设备散热的同时对机柜内进行升温，确保机柜内温度的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的散热装置的示意图；

图2为本实用新型的控制器内各个模块的连接示意图；

其中，1.散热器；2.壳体；3.中空管道；4.进口；5.出口；6.吸热材料；2-1.控制器模块；2-2.无线通信模块；2-3.电机驱动模块；2-4.温度监测模块； 2-5.RS-485有线通讯接口模块；2-6.电源模块；2-7.天线接口；2-8.SIM卡； 2-9.电平转换模块；2-10.显示模块；2-11.指示灯；7-1.第一进气口；7-2.第一出气口；7-3.第一电磁阀；7-4.第二电磁阀；8-1.第二进气口；8-2.第二出气口； 8-3.第三电磁阀；8-4.第四电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

请参图1所示，一种通信基站室外机柜的散热装置，在本实施方式中，通讯基站机柜通讯基站室外机柜的散热装置，在本实施例中，通讯基站室外机柜上部两端设有框架，散热装置设置在框架内，且散热装置的上表面与框架的上表面相平行，同时通讯设备放置在框架上。框架的设置，使得散热装置1与通讯设备接触时，框架支撑通讯设备，避免通讯设备对散热装置造成挤压从而破坏散热装置。

其中，散热装置包括可拆卸设置在机柜内隔板上部的散热器1，散热器的1数量与隔板的数量相同。散热器1的上方设有通讯设备，且通讯设备的下表面与散热器1上表面接触。

散热器1包括壳体2，壳体2内设有中空管道3，中空管道3的一端与壳体2上的进口4连通，中空管道3的另一端与壳体2上的出口5连通，壳体2与中空管道3外壁之间填充有吸热材料6。

在本实施例中，作为对散热器1的中空管道3的进一步优化，中空管道 3沿壳体2上端至下端呈S型设置在壳体2内，且进口4位于壳体2侧壁上部，出口5位于壳体2侧壁下部。空气经壳体2侧壁上端的进口4进入，与壳体2内的吸热材料6进行换热后，变为热空气将吸热材料6内的热量从壳体2侧壁下端的出口5排出。作为对中空管道3的进一步优化，为了避免散热器1作用时，中空管道3因受冷或者受热发生变形而被破坏，在本实施例中，中空管道3优选为薄壁波纹管。

在本实施例中，吸热材料6可以为固体，也可以为液体。当吸热材料6 为液体时，可以为水、液体银、防冻液等，其能够快速吸收通讯设备工作时散发的热能，并传递至液体的吸热材料6，当空气进入中空管道3内时，并能快速的与液体的吸热材料6进行热交换。当吸热材料为固-液吸热材料时，固-液吸热材料优选固-液相变材料，其可以选择石蜡，石蜡在相变过程中吸热但是本身温度基本不变，能够吸收通讯设备工作时产生的大量的热能。吸热材料6能够在吸热时融化，在散热时凝固，且能够与低温或高温介质进行热交换，将吸收通讯设备的热能快速的传递出去，或从外界吸热并传递至通讯设备上，从而达到对通讯设备降温或升温的目的。

在本实施例中，作为对散热器1的优化，为了提高散热器1吸收通讯设备工作时散发的热能，使散热器1由铝合金材料制成，铝合金材料具有很好的热传导性，能够快速的将与其接触的通讯设备散发的热能传递至散热器1 内的吸热材料6中并被吸热材料6吸收。

在本实施例中，作为对散热器1的进一步优化，散热器1与通讯设备之间还设有热导体。导热体优选为导热硅脂，具有较好的导热效果，能够加速通讯设备与散热器1之间的热能的传递。

其中，散热装置还包括第一换气结构及第二换气结构，第一换气结构及第二换气结构并列设置在散热器1的进口4与出口5之间。第一换气结构及第二换气结构上分别设有若干个阀门，第一换气结构用于使机柜内的气体与机柜外的气体进行交换，第二换气结构用于使机柜内的气体进行自循环。

在本实施例中，作为对第一换气结构及第二换气结构的优化，第一换气结构包括第一风机(附图中未画出)，第一风机的第一进气口7-1及第一出气口7-2均位于机柜外部，且第一进气口7-1与进口4之间的管道上设有第一电磁阀7-3，第一出气口7-2与出口5之间的管道上设有第二电磁阀7-4。第二换气结构包括第二风机(附图中未画出)，第二风机的第二进气口8-1及第二出气口8-2均位于机柜内部，且第二进气口8-1与进口4之间的管道上设有第三电磁阀8-3，第二出气口8-2与出口5之间的管道上设有第四电磁阀 8-4。

在本实施例中，作为对第一换气结构的进一步优化，为了防止经第一风机吸进中空管道3的空气中含有杂质，避免中空管道3被堵塞，影响散热器 1散热功能，在第一风机的第一进气口7-1处设有气体过滤结构(附图中未画出)，例如过滤网、过滤棉等。气体过滤结构其能够对吸进空气进行过滤，使进入中空管道3的空气为清洁的气体。同时，气体过滤结构的设置，能够减缓进入中空管道3的空气进行缓冲，使其缓慢进入中空管道3内，从而使其能够充分的与中空管道3外部的吸热材料6进行热交换，提高散热器1的效果。

其中，散热装置还包括控制器(附图中未画出)，控制器设置在机柜外部，且控制器分别与第一换气结构及第二换气结构电连接。控制器分别与第一风机、第二风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀电连接。

本实施例中散热装置的原理是：散热器1能够将通讯设备工作时产生的热能吸收，并存储在散热器1内的吸热材料6中。根据外界温度环境，控制器选择开启第一换气结构及第二换气结构上的阀门。散热装置的一种工作模式为：使机柜外空气进入中空管道3中，将吸热材料6内的热能及机柜内的热能替换出来，从而对通讯设备及机柜内部进行降温。散热装置的另一种工作模式为：通过机柜内空气将吸热材料6的热能替换出来，在对通讯设备降温的同时，保证机柜内的温度。

实施例2：

作为对实施例1的进一步优化，散热装置还包括与控制器电连接的第一温度传感器及第二温度传感器，第一温度传感器位于机柜外部，第二温度传感器位于机柜内部。第一温度传感器能够采集机柜外部环境的温度，第二传感器能够采集机柜内部的环境的温度，控制器根据第一温度传感器及第二温度传感器采集的数据，结合通讯设备工作的环境温度的要求，选择性的开启第一换气结构或第二换气结构，确保通讯设备处于正常工作温度环境中。

实施例3：

本实施例是对实施例1及实施例2中的控制器进行详细的说明，在本实施例中，如图2所示，控制器内设有控制器模块2-1，控制器模块2-1上双向连接有若干个模块，模块包括但不限于无线通信模块2-2、电机驱动模块2-3、温度监测模块2-4、RS-485有线通讯接口模块2-5、电源模块2-6。

其中，电源模块2-6用于对控制器模块2-1提供电源，确保控制器的正常工作，在本实施例中，电源模块2-1为控制器模块提供10～15v电压。进一步的，作为对本实施例的进一步优化，控制器工作时需要电能，为了降低通讯基站的运行成本，在机柜外部还设有太阳能发电板，太阳能发电板与控制器电连接，太阳能发电板用于对控制器提供电能。

其中，无线通信模块2-2经天线接口2-7与天线连接，无线通信模块2-2 用于与手机端或PC控制端无线连接。无线通讯模块2-2具有数据及控制指令传递功能，且能在终端色设备(如手机端、PC控制端)上通过APP或小程序或网页等查询及监控设备的运行状态以及室外机柜的温度数据，同时也可以在现场通过WiFi或蓝牙，经单独或者组网查看第一风机及第二风机的运行状态，以及第一温度传感器及第二温度传感器采集的温湿度数据。

其中，电机驱动模块2-3与第一风机及第二风机电连接，控制器模块2-1 通过电机驱动模块2-3控制第一风机及第二风机的开启或关闭。

其中，温度监测模块2-4与分别与第一温度传感器及第二温度传感器电连接，温度监测模块2-4用于将第一温度传感器及第二温度传感器测定的机柜内外的温度信息传递至控制器模块2-1。

其中，在RS-485有线通讯接口模块2-5的接口端可连接FUS进行对温度自动控制系统进行控制及状态监控。

温度自动控制系统具有实时采集机柜内外的实际温度，控制器根据室内机柜内的温度及时确定开启第一风机或第二风机，通过第一风机向机柜内通入冷风将机柜内原有的热风替换或者通过第二风机将机柜内的气体进行自循环，从而保证机柜内的各个电子元器件处于合适的工作温度环境下，确保室外机柜内各个电器元件的正常工作。

在本实用新型的一个优选实施例中，无线通讯模块2-2包括但不限于 NB-IOT无线通信模块或GPRS无线通讯模块。本实例中，无线通讯模块2-2 选用NB-IOT无线通信模块，优选为BC26 NB-IoT无线通信模块。优选的， NB-IOT无线通信模块还插设有SIM卡2-8。在NB-IOT无线通信模块上插设一个SIM卡2-8，能够将室外机柜的柜体内外温度信息存储，以便于对室外机柜柜体的温度进行统计及分析。

在本实用新型的一个优选实施例中，为了确保控制器模块与无线通信模块2-2之间的的电压保持平衡，在控制器模块2-1与无线通信模块2-2之间还设有电平转换模块2-9，电平转换模块2-9用于对控制器模块2-1与无线通信模块2-2之间的电平进行转换。

作为对本实施例的进一步优化，控制器模块2-1还与显示模块2-10双向连接，且显示模块2-10与位于控制器外部的显示器电连接。显示器的设置，作业人员现场检修时，能够随时查看机柜柜体的温度信息，且能够在显示屏上操作，设置第一风机或第二风机的开启及关闭控制的各种参数的设定。

作为对本实施例的进一步优化，控制器模块2-1还与指示灯2-11电连接，指示灯2-11用于显示通风结构开启及关闭，例如，当第一风机或第二风机的处于开启模式时，指示灯2-11为绿色显示，等第一风机或第二风机的处于关闭模式时，指示灯2-11为红色显示。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种通信基站室外机柜的散热装置，其特征在于：包括可拆卸设置在机柜内的隔板上的散热器，所述散热器的数量与隔板的数量相同；所述散热器的上方设有通讯设备，且所述通讯设备的下表面与所述散热器上表面接触；散热器包括壳体，所述壳体内设有中空管道，所述中空管道的一端与所述壳体上的进口连通，所述中空管道的另一端与所述壳体上的出口连通，所述壳体与所述中空管道外壁之间填充有吸热材料；

散热装置还包括第一换气结构及第二换气结构，所述第一换气结构及所述第二换气结构并列设置在所述散热器的所述进口与所述出口之间，且所述第一换气结构及第二换气结构上分别设有若干个阀门；

散热装置还包括控制器，所述控制器设置在机柜外部，且所述控制器分别与所述第一换气结构及所述第二换气结构电连接。

2.根据权利要求1所述的一种通信基站室外机柜的散热装置，其特征在于：所述第一换气结构包括第一风机，所述第一风机的第一进气口及第一出气口均位于机柜外部，且所述第一进气口与所述进口之间的管道上设有第一电磁阀，所述第一出气口与所述出口之间的管道上设有第二电磁阀；

所述第二换气结构包括第二风机，所述第二风机的第二进气口及第二出气口均位于机柜内部，且所述第二进气口与所述进口之间的管道上设有第三电磁阀，所述第二出气口与所述出口之间的管道上设有第四电磁阀；

所述控制器分别与所述第一风机、所述第二风机、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀电连接。

3.根据权利要求2所述的一种通信基站室外机柜的散热装置，其特征在于：所述中空管道沿所述壳体上端至下端呈S型设置在所述壳体内，且所述进口位于所述壳体侧壁上部，且所述出口位于所述壳体侧壁下部。

4.根据权利要求2所述的一种通信基站室外机柜的散热装置，其特征在于：所述散热器由铝合金材料制成。

5.根据权利要求2所述的一种通信基站室外机柜的散热装置，其特征在于：所述第一风机的所述第一进气口处设有气体过滤结构。

6.根据权利要求2~5任一项所述的一种通信基站室外机柜的散热装置，其特征在于：散热装置还包括与所述控制器电连接的第一温度传感器及第二温度传感器，所述第一温度传感器位于机柜外部，所述第二温度传感器位于机柜内部。

7.根据权利要求1~5任一项所述的一种通信基站室外机柜的散热装置，其特征在于：所述散热器与所述通讯设备之间还设有热导体。

8.根据权利要求1~5任一项所述的一种通信基站室外机柜的散热装置，其特征在于：所述机柜外部还设有太阳能发电板，所述太阳能发电板与所述控制器电连接，所述太阳能发电板用于对所述控制器提供电能。

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