CN211293860U - 一种设有制冷制热功能的通信设备机箱 - Google Patents
一种设有制冷制热功能的通信设备机箱 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种设有制冷制热功能的通信设备机箱，包括CPU以及至少一个子卡，所述CPU分别连接每个子卡，其特征在于：包括至少一个制冷制热模块，所述CPU分别连接所述制冷制热模块；每个所述制冷制热模块包括风扇、制冷制热单元以及温度传感器，所述CPU连接至所述风扇以及制冷制热单元，所述温度传感器设于所述子卡上；所述风扇设于所述子卡的发热源上方，所述制冷制热单元设于所述风扇后侧，提高散热效果，并且可以有效的帮助设备在低温无法启动时进行升温。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种设有制冷制热功能的通信设备机箱。
背景技术
随着电子产业的发展，电子产品往高密度高集成化发展，电子元件工作时产生的热量将明显增加，大型的通信设备机箱设备尤其明显。如不进行散热处理将会严重影响设备的使用甚至烧坏。
现有的技术一般采用单片机设置少数档位同时控制风扇进行散热或者风扇以恒定转速进行散热。这样的散热方式是事后被动式工作方式，风扇会产生大量的噪声，增加很多不必要的功耗，也无法满足现在大型通信设备，多个电路板，多点热源实时散热的要求。同时现有技术一般采用风扇被动排放热源，对于温度较高的情况散热效果有限，并且，风扇仅有散热功能，当设备处于低温无法启动时，无法进行升温处理。
现有技术使用时风扇的老化、灰尘堆积甚至损坏，都不能进行及时的处理，导致对通信设备产生影响。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种设有制冷制热功能的通信设备机箱，提到散热效果，并且可以有效的帮助设备在低温无法启动时进行升温。
本实用新型是这样实现的：一种设有制冷制热功能的通信设备机箱，包括CPU以及至少一个子卡，所述CPU分别连接每个子卡，包括至少一个制冷制热模块，所述CPU分别连接所述制冷制热模块；每个所述制冷制热模块包括风扇、制冷制热单元以及温度传感器，所述CPU连接至所述风扇以及制冷制热单元，所述温度传感器设于所述子卡上；所述风扇设于所述子卡的发热源上方，所述制冷制热单元设于所述风扇后侧。
进一步地，所述制冷制热单元包括一极性控制器以及一热电制冷片，所述热电制冷片通过所述极性控制器连接至所述CPU。
进一步地，所述制冷制热模块还包括灰尘传感器，所述灰尘传感器设于所述风扇上。
进一步地，所述机箱上设有排气口，所述排气口上设有过滤层。
本实用新型的优点在于：
1、设备在高寒地区冬季使用时，有可能出现启动困难，开机时，通过读取机箱温度，若过低，可自动介入吹出热风以进辅助设备启动。
2、根据机箱子卡通信使用情况，在开机时根据软件设置快速判断哪些子模块需要运转，从而启动对应风扇，同时设定风扇转速。改善了现有的通过温度传感器去检测时，风扇先运转后再控制，避免设备开机时所有风扇运转发出很大噪声及消耗大量能源。
3、实时读取个板卡温度，进行温度冷、热动态调控。若温度超过一定限度，则启用热热电冷片的制冷功能，若温度持续过低，通过CPU控制输入电偶极性，则启用热电制冷片制热功能，同时根据温度的波动动态调整风扇的转速，风扇运行在需要的最佳转速，保证板卡工作在合适的温度范围，同时达到降低风扇噪声，减少不必要功耗的效果。
4、根据机箱的发热源，设置风扇在热源上方，可达到最佳的散热效果。
5、风扇的老化损坏启用保护功能，通过软件预先设定的重要通信线路，关闭或切换不重要的通信线路，保证重要线路优先稳定工作。
风扇上灰尘传感器检测灰尘，通过算法控制风扇的高速正转反转，除去风扇上的灰尘。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型一种设有制冷制热功能的通信设备机箱的原理图。
图2是本实用新型一种设有制冷制热功能的通信设备机箱的控制方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型设有制冷制热功能的通信设备机箱，包括CPU 以及至少一个子卡，所述CPU分别连接每个子卡，包括至少一个制冷制热模块，所述CPU分别连接所述制冷制热模块；每个所述制冷制热模块包括风扇、制冷制热单元以及温度传感器，所述CPU连接至所述风扇以及制冷制热单元，所述温度传感器设于所述子卡上；所述风扇设于所述子卡的发热源上方，所述制冷制热单元设于所述风扇后侧。
所述制冷制热单元包括一极性控制器以及一热电制冷片，所述热电制冷片通过所述极性控制器连接至所述CPU，所述制冷制热模块还包括灰尘传感器，所述灰尘传感器设于所述风扇上，所述机箱上设有排气口，所述排气口上设有过滤层。
本实用新型设有制冷制热功能的通信设备机箱的控制方法，所述方法需提供一种设有制冷制热功能的通信设备机箱，包括CPU、至少一个子卡以及至少一个制冷制热模块，所述CPU分别连接每个子卡以及制冷制热模块；每个所述制冷制热模块包括风扇、制冷制热单元以及温度传感器，具体包括如下步骤：
步骤1、机箱上电，CPU读取机箱温度，若温度低于第一设定温度，则启动制冷制热单元进行加热，完成设备启动，并停止加热；否，则正常启动；
步骤2、CPU根据软件功能的设置，判断将要运行的子卡，并启动对应子卡上方的风扇；
步骤3、实时读取每个温度传感器的温度值，CPU根据温度值调整风扇的转速；若调整风扇转速后，温度传感器测试到的温度值大于第二设定温度，则启动制冷制热单元进行制冷直至温度降低至第三设定温度后关闭制冷制热单元；
步骤4进、当启动制冷制热单元启动设定时间后子卡温度大于第四设定温度或风扇故障时，提示人工修复；当子卡温度超过预警值时，关闭该子卡中设定线路，并进行告警。
所述制冷制热单元包括一极性控制器以及一热电制冷片，所述热电制冷片通过所述极性控制器连接至所述CPU；CPU通过控制极性控制器的通电方向，使得热电制冷片进行发热或者制冷，所述制冷制热单通电时，CPU将记录当前极性控制器的电极性及下电时间，在需切换极性时，由CPU判断下电时间与当前时间间隔大于第一设定时间时，CPU控制极性控制器切换电极，启动热电制冷片。
所述风扇为数控风扇，所述风扇上设有灰尘传感器，当灰尘传感器检测到风扇的灰尘达到预设值时，启动除尘模式，通过控制风扇高速的正反转，除去风扇上的灰尘。
本实用新型一种具体实施方式：
如图1所示，本实用新型通信机箱温度智能管理控制装置由子卡温度传感器、主板、风扇板灰尘传感器、热电制冷片、极性控制器组成。机箱的风扇安装在对应子卡发热源的正上方位置，风扇紧贴在热电制冷片上，输入电极由极性控制器进行方向控制。机箱的每个子卡上都设计有温度传感器读取测量子卡板子的温度。风扇运行后，CPU对风扇的转速连续可调。风扇上装有灰尘传感器可检测风扇上的灰尘。
如图2所示，其实施步骤：
设备上电后，首先CPU读取目前机箱温度，判断当前环境温度是否低于设定的温度最低值，如是，则设置热电制冷片处于加热模式，启动辅助加热功能以帮助设备低温启动；
根据软件功能的设置快速判断整个设备中将要运行的功能子卡或模块，启动对应子卡或模块上方的风扇运转；没有马上需要运行的功能模块对应的风扇不运转。
实时读取个板卡温度传感器的温度值，CPU同时根据温度的波动动态调整风扇的转速，保证板卡工作在合适的温度区间。
若调速风扇转速后温度无法达到预定的温度范围，当温度过高则启用热电制冷片的制冷功能，若温度持续过低，则通过CPU控制输入电偶极性，启用热电制冷片制热功能。同时本实用新型还设置了热电制冷片保护机置，当热电制冷片通电时，CPU将记录当前热电偶通电极性及下电时间，需切换极性时，由CPU判断在上一极性工作停止5分钟(时间可由软件设置)后，通知电子开关进行通道切换从而实现直流电压极性切换，设置合适的切换间隔时间可以延长热电制冷片使用寿命。
当经过控制长期无法达到预定区间或风扇故障时，发送告警提示人工修复；当板卡温度超过预警值时，启动自我保护功能，关闭部分线路，只保留重要的线路及必要功能，等待人工修复。
当灰尘传感器检测到风扇的灰尘过多时，启动除尘模式，通过算法控制风扇高速的正反转，除去风扇上的灰尘。
1、预设风扇转速：根据通信机箱所需运行的子功能模块、所传输的通信路数，及数据流量，软件计算出每个风扇要运行的转速，CPU用PID算法通过PWM快速控制风扇稳定运转在设定转速，不运行的子功能模块对应的风扇开机后不运转，从而避免了传统机箱开机后所有风扇同时运转的现象，既达到防止机箱子卡过热，又减少不要的噪声和功耗。
2、制冷制热可控：若温度超高，可启用热电制冷片的制冷功能，若温度持续过低，通过CPU控制输入电偶极性，可启用热电制冷片制热功能。
3、制冷制热切换保护：当热电制冷片通电时，CPU将记录当前热电偶通电极性及下电时间，需切换极性时，由CPU判断在上一极性工作停止5 分钟(时间可由软件设置)后，通知电子开关进行通道切换从而实现直流电压极性切换，设置合适的切换间隔时间可以延长热电制冷片使用寿命。
4、设备辅助热启动：设备在高寒地区冬季使用时，有可能出现启动困难，开机时，通过读取机箱温度，若过低，可自动介入吹出热风以进辅助设备启动。
5、风扇除尘功能：风扇上的灰尘传感器测量达到一定量的灰尘时，CPU 以特定的算法控制该风扇以大于平时的转速高速正转反转，除去风扇上的灰尘。
6、风扇老化损坏时子卡自保护功能：判断到风扇老化或故障将上报 CPU，软件启动自我保护功能，根据每个风扇的转速情况保留预先设定好的重要通信路线，关闭或切换不重要的通信线路，减少发热从而保护设备，保证重要线路不中断。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (4)
1.一种设有制冷制热功能的通信设备机箱，包括CPU以及至少一个子卡，所述CPU分别连接每个子卡，其特征在于：包括至少一个制冷制热模块，所述CPU分别连接所述制冷制热模块；每个所述制冷制热模块包括风扇、制冷制热单元以及温度传感器，所述CPU连接至所述风扇以及制冷制热单元，所述温度传感器设于所述子卡上；所述风扇设于所述子卡的发热源上方，所述制冷制热单元设于所述风扇后侧。
2.如权利要求1所述的一种设有制冷制热功能的通信设备机箱，其特征在于：所述制冷制热单元包括一极性控制器以及一热电制冷片，所述热电制冷片通过所述极性控制器连接至所述CPU。
3.如权利要求1所述的一种设有制冷制热功能的通信设备机箱，其特征在于：所述制冷制热模块还包括灰尘传感器，所述灰尘传感器设于所述风扇上。
4.如权利要求1所述的一种设有制冷制热功能的通信设备机箱，其特征在于：所述机箱上设有排气口，所述排气口上设有过滤层。
Priority Applications (1)
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| CN201921901457.4U CN211293860U (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 一种设有制冷制热功能的通信设备机箱 |
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Publications (1)
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| CN211293860U true CN211293860U (zh) | 2020-08-18 |
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Family Applications (1)
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| CN201921901457.4U Active CN211293860U (zh) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | 一种设有制冷制热功能的通信设备机箱 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-11-06 CN CN201921901457.4U patent/CN211293860U/zh active Active
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