本發(fā)明專利涉及密閉戶外通信柜散熱的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種密閉通信機(jī)柜翅片熱管散熱系統(tǒng)的設(shè)計。

背景技術(shù)：

戶外通信機(jī)柜受雨水，沙石等自然環(huán)境的影響較大，而放置在機(jī)柜中的電子設(shè)備對溫度、濕度、潔凈度較敏感，需要一個密閉的機(jī)柜環(huán)境。但是，由于機(jī)柜內(nèi)電子通信設(shè)備功率的提高，體積的減小，機(jī)柜內(nèi)的熱流密度變得越來越大，并且受太陽直射輻照等影響，機(jī)柜內(nèi)部溫度將變得越來越高，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，機(jī)柜內(nèi)溫度每升高10℃，電子設(shè)備的故障率將提高20%。為降低機(jī)柜的內(nèi)部溫度，保證機(jī)柜內(nèi)通信設(shè)備的正常運行，常用的散熱方法是利用機(jī)柜空調(diào)進(jìn)行散熱，這種系統(tǒng)直接將空調(diào)安裝在正對機(jī)柜上層空間的柜門上，空調(diào)需長時間工作，損耗和能耗較大，據(jù)統(tǒng)計，一般2-3年就要更換空調(diào)，且空調(diào)能耗占通信柜能耗的50%以上。另外，利用半導(dǎo)體制冷技術(shù)的機(jī)柜散熱系統(tǒng)，直接在機(jī)柜上安裝半導(dǎo)體制冷器，該系統(tǒng)制冷效率較低，能耗也較大。此外，利用液冷的機(jī)柜散熱系統(tǒng)在機(jī)柜內(nèi)壁上安裝散熱水管，加大了機(jī)柜接入公共自來水系統(tǒng)的成本且存在漏水的隱患。利用環(huán)路熱管的機(jī)柜散熱系統(tǒng)在機(jī)柜柜體的雙層壁內(nèi)安裝環(huán)路熱管，制造、安裝和維護(hù)較困難。因此，現(xiàn)存的機(jī)柜散熱系統(tǒng)都是在不改變機(jī)柜內(nèi)空間的情況下直接安裝散熱設(shè)備，散熱系統(tǒng)沒有相關(guān)的風(fēng)道設(shè)計，能耗較大或不便安裝與維護(hù)。針對現(xiàn)有機(jī)柜散熱技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能環(huán)保的密閉戶外通信機(jī)柜散熱系統(tǒng)的設(shè)計，達(dá)到在機(jī)柜密閉、僅風(fēng)扇消耗少量電能的情況下就將機(jī)柜內(nèi)電子通信設(shè)備產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出，保持機(jī)柜內(nèi)的溫度在電子設(shè)備的安全工作溫度以下。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決戶外通信機(jī)柜的散熱問題，本發(fā)明提供一種具有散熱機(jī)構(gòu)的密閉式戶外通信機(jī)柜。

具有散熱機(jī)構(gòu)的密閉式戶外通信機(jī)柜包括一側(cè)設(shè)有柜門14的機(jī)柜；機(jī)柜內(nèi)通過隔板11分隔為上柜腔和下柜腔，上柜腔內(nèi)分別通過設(shè)備隔板5設(shè)有兩臺以上的通信電子設(shè)備12，兩臺以上的通信電子設(shè)備12在上柜腔內(nèi)的垂直方向呈上下排列狀；下柜腔內(nèi)設(shè)有備用電池13；改進(jìn)如下：

與柜體后壁15相鄰的機(jī)柜頂部設(shè)有直立的十根熱管1，所述五根以上熱管1的蒸發(fā)段位于機(jī)柜的上柜腔內(nèi)，冷凝段位于機(jī)柜外；與冷凝段對應(yīng)的機(jī)柜頂部設(shè)有外風(fēng)扇2；

位于最下方的設(shè)備隔板5的內(nèi)端連接著直立的擋風(fēng)背板10，位于最下方的設(shè)備隔板5和隔板11之間的空腔形成水平回風(fēng)通道7，水平回風(fēng)通道7內(nèi)設(shè)有內(nèi)風(fēng)扇9；擋風(fēng)背板10平行于機(jī)柜后壁15的內(nèi)側(cè)面，擋風(fēng)背板10和機(jī)柜后壁15的內(nèi)側(cè)面之間形成垂直回風(fēng)通道，水平回風(fēng)通道7和垂直回風(fēng)通道構(gòu)成回風(fēng)風(fēng)道；五根以上翅片熱管1的蒸發(fā)段的下端對應(yīng)著垂直回風(fēng)通道的上端口，垂直回風(fēng)通道的下端口連通著水平回風(fēng)通道7的進(jìn)風(fēng)口；

與柜門14相鄰的兩塊以上的設(shè)備隔板5的外端分別連接著前面板4，與兩臺以上的通信電子設(shè)備12對應(yīng)的前面板4上分別開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口；前面板4和柜門14的內(nèi)側(cè)面之間形成進(jìn)風(fēng)通道；進(jìn)風(fēng)通道的進(jìn)風(fēng)端口位于前面板4的最下部，且連通著水平回風(fēng)通道7的出風(fēng)口；

相鄰設(shè)備隔板5之間的空腔形成吸熱通道；

空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)通道進(jìn)入各層的吸熱通道中，通過對流將通信電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量吸收，升溫后的熱空氣在吸熱通道中流動并通過擋風(fēng)背板10匯集到上方的熱管1的蒸發(fā)段；熱空氣經(jīng)熱管1的冷凝段冷凝放出熱量，冷卻后的空氣進(jìn)入回風(fēng)風(fēng)道，經(jīng)內(nèi)風(fēng)扇9升壓后，重新回到進(jìn)風(fēng)風(fēng)道進(jìn)行下一輪的冷卻，內(nèi)風(fēng)扇9維持內(nèi)部空氣的循環(huán)流動；外風(fēng)扇2將熱管1的冷凝段的熱量向機(jī)柜外部散發(fā)。

進(jìn)一步限定的技術(shù)方案如下 ：

所述熱管為帶吸液芯的環(huán)狀翅片熱管。

所述外風(fēng)扇2的頂部設(shè)有遮陽板3。

所述設(shè)備隔板、保溫隔板、隔板、前后面板、擋風(fēng)背板均為夾板，夾板內(nèi)填充有保溫材料。

所述內(nèi)風(fēng)扇9設(shè)于水平回風(fēng)通道7的出風(fēng)口處。

所述內(nèi)風(fēng)扇9和外風(fēng)扇2均為40W的風(fēng)扇。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面：

1、本發(fā)明實現(xiàn)了戶外通信機(jī)柜在密閉條件下的散熱。本發(fā)明將帶吸液芯的環(huán)狀翅片熱管安裝在機(jī)柜上層空間，熱管利用機(jī)柜內(nèi)外溫差作為傳熱動力，把放置在上柜腔空間中電子通信設(shè)備產(chǎn)生的熱量傳遞到外界環(huán)境。設(shè)計的相應(yīng)風(fēng)道，將冷熱風(fēng)分隔，同時把機(jī)柜內(nèi)的熱量集中于熱管蒸發(fā)段，提高熱管的散熱效率。

2、利用帶吸液芯的環(huán)狀翅片熱管散熱，將環(huán)狀翅片熱管的冷凝段伸出機(jī)柜，蒸發(fā)段伸入機(jī)柜；通過外風(fēng)扇加強冷凝段的對流換熱。熱管直接利用機(jī)柜的內(nèi)外溫差作為傳熱的動力，換熱系數(shù)大且熱管自身不消耗電能，僅風(fēng)扇消耗少量電能。豎直安裝熱管的散熱系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保，易于安裝與維護(hù)。

3、機(jī)柜內(nèi)的空間進(jìn)行了風(fēng)道的設(shè)計，增強了散熱效果。利用隔板、設(shè)備隔板、前面板和擋風(fēng)背板將上柜腔的內(nèi)部空間分為進(jìn)風(fēng)區(qū)、傳熱區(qū)、匯風(fēng)區(qū)、熱管散熱區(qū)、回風(fēng)區(qū)，有效地將冷熱空氣分隔，減少了冷熱風(fēng)道的傳熱，集中地將熱量送往熱管蒸發(fā)段進(jìn)行散熱，增強了散熱效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軸側(cè)局部剖面圖。

圖2為風(fēng)道軸側(cè)剖面圖。

圖3為本發(fā)明系統(tǒng)正視圖。

圖4為本發(fā)明A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。

上圖中序號：環(huán)狀翅片熱管1、外風(fēng)扇2、遮陽板3、前面板4、設(shè)備隔板5、保溫隔板6、水平回風(fēng)通道7、后面板8、內(nèi)風(fēng)扇9、擋風(fēng)背板10、隔板11、通信電子設(shè)備12、備用電池13、機(jī)柜柜門14、機(jī)柜后壁15。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。

實施例

參見圖1和圖2，具有散熱機(jī)構(gòu)的密閉式戶外通信機(jī)柜包括一側(cè)設(shè)有柜門14的機(jī)柜。機(jī)柜內(nèi)通過隔板11分隔為上柜腔和下柜腔，上柜腔長810mm，寬840mm，高1000mm。上柜腔內(nèi)分別通過設(shè)備隔板5安裝有三臺通信電子設(shè)備12，三臺通信電子設(shè)備12在上柜腔內(nèi)的垂直方向呈上下排列狀。下柜腔內(nèi)分別安裝有兩臺備用電池13。

與柜體后壁15相鄰的機(jī)柜頂部安裝有直立的十根熱管1，熱管1為帶吸液芯的環(huán)狀翅片熱管；熱管1的外徑為20mm，鋁制環(huán)狀翅片的高度為10mm，蒸發(fā)段和冷凝段長度分別為360mm、400mm。十根的蒸發(fā)段位于機(jī)柜的上柜腔內(nèi)，冷凝段位于機(jī)柜外；與冷凝段對應(yīng)的機(jī)柜頂部安裝有四個外風(fēng)扇2，加強冷凝段的對流換熱。四個外風(fēng)扇2的頂部安裝有遮陽板3，起遮陽避雨作用。

參見圖3和圖4，位于最下方的設(shè)備隔板5的內(nèi)端連接著直立的擋風(fēng)背板10，位于最下方的設(shè)備隔板5和隔板11之間的空腔形成水平回風(fēng)通道7，水平回風(fēng)通道7的出風(fēng)口處安裝有四個內(nèi)風(fēng)扇9。擋風(fēng)背板10平行于機(jī)柜后壁15的內(nèi)側(cè)面，擋風(fēng)背板10和機(jī)柜后壁15的內(nèi)側(cè)面之間形成垂直回風(fēng)通道，水平回風(fēng)通道7和垂直回風(fēng)通道構(gòu)成回風(fēng)風(fēng)道，回風(fēng)風(fēng)道的體積約占上柜腔的體積的1/5。十根熱管1的蒸發(fā)段的下端對應(yīng)著垂直回風(fēng)通道的上端口，垂直回風(fēng)通道的下端口連通著水平回風(fēng)通道7的進(jìn)風(fēng)口。

四個外風(fēng)扇2和四個內(nèi)風(fēng)扇9均為40W的風(fēng)扇。

與柜門14相鄰的三塊設(shè)備隔板5的外端分別連接著前面板4，與三臺通信電子設(shè)備12對應(yīng)的前面板4上分別開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口；前面板4和柜門14的內(nèi)側(cè)面之間形成進(jìn)風(fēng)通道，進(jìn)風(fēng)通道的體積約占上柜腔的體積的1/7；進(jìn)風(fēng)通道的進(jìn)風(fēng)端口位于前面板4的最下部，且連通著水平回風(fēng)通道7的出風(fēng)口。

相鄰設(shè)備隔板5之間的空腔形成吸熱通道，三層吸熱通道的體積之和約占上柜腔的體積的1/10。

系統(tǒng)工作時，空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)通道分別進(jìn)入三層吸熱通道中，通過對流將通信電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量吸收，升溫后的熱空氣在吸熱通道中流動并通過擋風(fēng)背板10匯集到上方的熱管1的蒸發(fā)段；熱管利用機(jī)柜內(nèi)外溫差作為傳熱動力，將機(jī)柜內(nèi)的熱量從蒸發(fā)段傳到位于機(jī)柜外的冷凝段，冷凝段冷凝放出熱量，冷卻后的空氣進(jìn)入垂直回風(fēng)通道和水平回風(fēng)通道7，經(jīng)內(nèi)風(fēng)扇9升壓后，重新回到進(jìn)風(fēng)通道進(jìn)行下一輪的冷卻，內(nèi)風(fēng)扇9維持內(nèi)部空氣的循環(huán)流動；外風(fēng)扇2將熱管1的冷凝段的熱量向機(jī)柜外部散發(fā)，提高冷凝段的散熱能力。

與其他通信機(jī)柜散熱系統(tǒng)相比，本發(fā)明實現(xiàn)了戶外機(jī)柜在密閉條件下的散熱，每根熱管的傳熱量約為200W，10根熱管的總傳熱量約為2000W，傳熱效率較高；并且由于整個系統(tǒng)的耗能部件只有8個40W的機(jī)柜風(fēng)扇，可以節(jié)約大量的電能，節(jié)能環(huán)保。另外本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、制造安裝方便、運行可靠、維護(hù)成本低、調(diào)節(jié)方便、性能好，具有良好的推廣應(yīng)用價值。