CN204001877U - 一种通讯基站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种通讯基站，包括墙体、屋顶、通讯设备以及散热系统。其中，墙体采用保温结构，屋顶包括第一屋顶层和第二屋顶层；第一屋顶层为保温绝热层；第一屋顶层与墙体形成封闭空间，通讯设备设置于封闭空间内；第二屋顶层设置在第一屋顶层上方且与第一屋顶层之间保持预设间距；散热系统包括蒸发单元、传输单元以及冷凝单元；蒸发单元包括第一蒸发板、第二蒸发板和第一集气管；冷凝单元包括第一冷凝板、第二冷凝板、第二集气管以及第三集气管；传输单元包括第一传输管和第二传输管。本实用新型的通讯基站无需外界提供循环动力，能耗较低，几乎为零。

Description

一种通讯基站

技术领域

本实用新型涉及节能技术领域，特别是涉及一种通讯基站。

背景技术

随着通讯事业以及信息产业的发展，各种数据业务大量涌现，基站耗能已成为通讯产业及信息产业重要的运行成本。通讯基站内部设备能量密度高，发热量大，传统的通讯基站普遍采用封闭式结构，墙体和屋顶均采用保温绝热材料，通讯基站的散热控温设备则普遍采用压缩式制冷空调。基站空调的耗电量占基站总耗电量的40～50%，一年耗电量可高达37亿度，能耗较大，带来严重的能源浪费。

发明内容

本实用新型针对现有通讯基站能耗较大的问题，提供一种能耗低的通讯基站。

采用的具体技术方案为：

一种通讯基站，包括墙体、屋顶、通讯设备以及散热系统，所述墙体采用保温结构，所述屋顶包括第一屋顶层和第二屋顶层；所述第一屋顶层为保温绝热层，并与所述墙体形成封闭空间，所述通讯设备设置于所述封闭空间内；所述第二屋顶层设置在所述第一屋顶层上方且与所述第一屋顶层之间保持预设间距；所述散热系统包括蒸发单元、传输单元以及冷凝单元；所述蒸发单元包括第一蒸发板、第二蒸发板和第一集气管，所述第一蒸发板和所述第二蒸发板分别与所述第一集气管连接，所述第一蒸发板与所述第二蒸发板之间呈倒“V”型；所述第一蒸发板和所述第二蒸发板内设有空腔，所述空腔内储存有工作介质；所述冷凝单元包括第一冷凝板、第二冷凝板、第二集气管以及第三集气管；所述第一冷凝板与所述第二集气管连接且平行设置于所述第一屋顶层上靠近所述第二屋顶层的一侧；所述第二冷凝板与所述第三集气管连接且平行设置于所述第二屋顶层上远离所述第一屋顶层的一侧；所述传输单元包括第一传输管和第二传输管；所述第一传输管连接于所述第一集气管和所述第二集气管之间；所述第二传输管连接于所述第一集气管与所述第三集气管之间；所述第一传输管和所述第二传输管均为绝热管。

在一实施例中，所述第一蒸发板与重力方向之间的夹角为15～75度，所述第二蒸发板与重力方向之间的夹角为15～75度。

在一实施例中，所述第一蒸发板和所述第二蒸发板均为折扇状。

在一实施例中，所述散热系统还包括蓄冷单元，所述蓄冷单元包括蓄冷箱、设置于所述蓄冷箱内部的蒸发管和冷凝管；所述蓄冷箱内设有蓄冷工质；所述蒸发管与所述冷凝管独立设置，所述蒸发管通过传输单元与所述第三集气管连接；所述冷凝管通过所述传输单元与所述第一集气管连接。

在一实施例中，所述散热系统还包括工作介质自平衡单元，包括自平衡罐、感温包、液体平衡管、气体平衡管以及膨胀管；所述感温包至少与所述第一蒸发板和所述第二蒸发板之一连接，且通过所述膨胀管与所述自平衡罐连接；所述液体平衡管连接于第一蒸发板与所述自平衡罐之间、所述第二蒸发板与所述自平衡罐之间；所述气体平衡管连接于所述第一集气管和所述自平衡罐之间；所述自平衡罐中设有第二工作介质，所述第二工作介质与所述第一蒸发板中的工作介质相同，且这两者通过所述自平衡罐中设置的隔膜进行分隔。

在一实施例中，所述第一屋顶层和所述第二屋顶层的厚度均为5～10厘米。

在一实施例中，所述第一屋顶层和所述第二屋顶层均为四棱锥结构；所述散热系统设置在非向阳面。

本实用新型的通讯基站通过设置的第一屋顶层和第二屋顶层形成双层屋顶结构，第一屋顶层和第二屋顶层之间形成烟囱效益能够有效提高空气流通量，有助于散热系统的对流散热。本实用新型通讯基站中设置的散热系统能够通过工作介质的相变进行热量的传输。散热系统将通讯基站中通讯设备产生的大量热量通过冷凝单元传输出去，并依靠自身重力通过传输单元回传到蒸发单元中，实现工作介质的循环工作，无需外界提供循环动力，能耗较低，几乎为零。

附图说明

图1为本实用新型中一实施例的通讯基站的结构示意图；

图2为图1所示实施例中的通讯基站中的第一散热板412和第二散热板414的结构示意图；

图3为一实施例中的通讯基站中散热系统中的工作介质自平衡单元的结构示意图；

图4为图3所示实施例中的工作介质自平衡单元工作时的示意图；

图5为另一实施例中的通讯基站的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。应当指出，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，为本实用新型一种通讯基站的结构示意图。该通讯基站包括墙体10、屋顶20、通讯设备30以及散热系统。屋顶20包括第一屋顶层22和第二屋顶层24。第一屋顶22和墙体10形成封闭空间。第二屋顶层24与外界环境接触，即设置在第一屋顶层22上未与墙体10连接的一侧，且第二屋顶层24与第一屋顶层22之间保持预设间距。在本实施例中，预设间距的大小可以根据实际需要进行设定。墙体10和第一屋顶层22为保温绝热结构，第二屋顶层24可以采用双面彩钢板材质。通讯设备30设置于由墙体10和第一屋顶层22形成的封闭空间内，用于实现通讯基站的通讯功能，其工作时会产生大量的热量。在本实施例中，第一屋顶层22和第二屋顶层24的厚度为5～10厘米。

散热系统包括蒸发单元410、传输单元420以及冷凝单元430。蒸发单元410包括第一蒸发板412、第二蒸发板414以及第一集气管416。第一蒸发板412和第二蒸发板414分别与第一集气管416连接，且第一蒸发板412和第二蒸发板414呈倒“V”型。第一蒸发板112与重力方向的夹角θ1为15～75度，第二蒸发板114与重力方向的夹角θ1为15～75度，以便于收集建筑物内的热量。尤其是当建筑物内有大功率设备运行会产生大量热量时，第一蒸发板112和第二蒸发板114可以设置在大功率设备的正上方，以便于集热单元10更好的吸收大功率设备产生的热量。优选的，第一蒸发板112和重力方向的夹角θ1为30～60度。在本实施例中，第一蒸发板112和第二蒸发板114沿重力方向对称分布。

第一蒸发板412和第二蒸发板414中设有空腔，空腔中设有工作介质。工作介质在第一蒸发板412和第二蒸发板414中为液态工作介质，且位于第一蒸发板412和第二蒸发板414上远离第一集气管416的一端，即位于蒸发板的低端。工作介质在第一蒸发板412和第二蒸发板414上吸热后变为气态工作介质。第一集气管416则用于收集来自第一蒸发板412和第二蒸发板414中的气态工作介质。在本实施例中，第一蒸发板112与重力方向的夹角为45度，第二蒸发板114与重力方向的夹角也为45度，既可以很好的收集热量也有利于气态工作介质的向上传输。工作介质需要具有良好的热物理性。在本实施例中，工作介质可以采用HFC125、HFC32或者采用HFC125和HFC32的混合物如R410A等。在本实施例中，第一蒸发板412和第二蒸发板414采用微孔道铝板。可以理解，第一蒸发板412和第二蒸发板414的材质并不限于微孔道铝板。第一蒸发板412和第二蒸发板414设置为折扇状，如图2所示。采用折扇状，可以有效的增大蒸发单元410的面积便于蒸发。蒸发板的折角θ2的大小可以根据具体需求来设置。折角θ2的大小为30～180度。优选的，折角θ2为75～105度。在本实施例中，折角θ2选用90度，具有较好的蒸发效果。

冷凝单元430包括第一冷凝板432、第二冷凝板434、第二集气管436以及第三集气管438。第一冷凝板432与第二集气管436连接，且平行设置于第一屋顶层22上靠近第二屋顶层24的一侧。第二冷凝板434与第三集气管438连接，且平行设置于第二屋顶层24上直接与外界环境接触（即远离第一屋顶层22的一侧）。在本实施例中，第一冷凝板432和第二冷凝板434采用微孔道铝板，在其他实施例中也可以采用其他的同样能够实现冷凝功能的材质。

传输单元420包括第一传输管422和第二传输管424。第一传输管422连接于第一集气管416和第二集气管436之间，用于将第一集气管416收集的气态工作介质传输到第二集气管434中。第二传输管424连接于第一集气管416和第三集气管438之间，用于将第一集气管416收集的气态工作介质传输到第三集气管438中。在本实施例中，第一传输管422和第二传输管424均为绝热管，与外界无换热。为保证气态工作介质能在传输单元420中流动更为顺畅，传输单元420与重力方向的夹角呈第二角度。具体地，第二角度为0～15度。

在本实施例中，散热系统还包括控制单元。控制单元包括控制器440、第一温度传感器（图中未示）和第二温度传感器（图中未示）。其中，控制器140设置在传输单元420上，第一温度传感器设置于外部环境中，第二温度传感器设置于移动基站内。第一温度传感器用于感应通讯基站的外部温度T1并输出给控制器440。第二温度传感器用于感应通讯基站的内部温度T2并输出给控制器440。控制器440用于判断内部温度T2是否高于外部温度T1第一预设值；如果是，则控制传输单元420开启，散热系统工作；若否，则控制传输单元420关闭，散热系统停止工作。具体地，第一预设值为3摄氏度。在其他的实施例中，第一预设值也可以根据实际情况进行设定。在其他的实施例中，控制器440还用于判断室外温度T1是否低于第二预设值，若是，则控制传输单元420关闭，散热系统停止工作，避免建筑物的室内温度过低。第二预设值需要根据实际情况以及用户需要进行设置。

上述通讯基站通过设置的第一屋顶层22和第二屋顶层24形成双层屋顶结构，可以防止第一屋顶层22上的散热因受到太阳辐射温度升高而停止工作，可以有效延长内第一屋顶层22上的冷凝单元430的工作时间。同时双层屋顶结构之间的烟囱效应能够提高空气流通量，有助于散热系统的对流散热。上述通讯基站中设置的散热系统能够通过工作介质的相变进行热量的传输。散热系统将通讯基站中通讯设备30产生的大量热量通过冷凝单元430传输出去，并依靠自身重力通过传输单元420回传到蒸发单元410中，实现工作介质的循环工作，无需外界提供循环动力，能耗较低，几乎为零。

在另一实施例中，上述的通讯基站中的散热系统40还包括工作介质自平衡单元450，用于根据温差自动调节第一蒸发板412和第二蒸发板414中的工作介质的循环量。工作介质自平衡单元的结构如图3所示，包括自平衡罐451、感温包452、液体平衡管453、气体平衡管454以及膨胀管455。具体地，液体平衡管453连接于第一蒸发板412与自平衡罐451之间、第二蒸发板414与自平衡罐451之间。第一集气管416通过气体平衡管454与自平衡管451连接。感温包452平行设置于第一蒸发板412和第二蒸发板414上。在其他的实施例中，感温包452也可仅设置在第一蒸发板412或第二蒸发板414上。感温包452通过膨胀管455与自平衡罐451连接。感温包452中设有第二工作介质。在本实施例中，第二工作介质与第一蒸发板412和第二蒸发板414中的工作介质相同，且通过设置在自平衡罐中的隔膜456进行隔离。具体地，隔膜312设置于自平衡罐302的上部，其具体位置可以根据自平衡罐中302中的充液量进行确定。隔膜456可以采用橡胶、聚全氟乙丙烯和特氟龙等材质。

工作介质自平衡单元的工作过程如下：

当内部温度T1未高于外部温度T2第一预设值时，控制器440控制散热系统不进行工作，工作介质大部分储存于自平衡罐451中，如图3所示。当内部温度T1高于外部温度T2第一预设值时，控制器440控制散热系统进行工作。由于感温包452的温度高于第一蒸发板412、第二蒸发板414的温度，感温包452中的第二工作介质吸热气化后挤压隔膜456，将工作介质挤压出自平衡罐451后通过液体平衡管453送入到第一蒸发板412和第二蒸发板414中，从而实现对散热系统中的工作介质循环量的自动调节。图4为散热系统工作时工作介质自平衡单元的示意图。工作介质自平衡单元通过感温包452控制工作介质的循环量，既可以避免因工作温差小充液量大而造成携带极限，也可以避免因工作温差大循环量少而造成的干涸极限。

在另一实施例中，上述通讯基站中的散热系统还包括蓄冷单元，如图5所示。蓄冷单元包括蓄冷箱460、蒸发管（图中未示）以及冷凝管（图中未示）。蓄冷箱460中设置有蓄冷工质，以实现冷量的蓄积。蒸发管和蓄冷管单独设置。蒸发管通过传输单元420与第三集气管438连接，冷凝管通过传输单元420与第一集气管416连接。具体地，在过渡季节或者晚上的时候，蓄冷单元通过蒸发管可以将外界环境中的冷量通过第二冷凝板434进行收集存储，并在白天温度较高时通过冷凝管释放冷量给蒸发单元410，实现夜冷昼用以提高散热系统的散热量。在本实施例中，通讯基站的屋顶20采用四棱锥屋顶时，散热系统设置在非向阳面。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种通讯基站，包括墙体、屋顶、通讯设备以及散热系统，所述墙体采用保温结构，其特征在于，所述屋顶包括第一屋顶层和第二屋顶层；所述第一屋顶层为保温绝热层，并与所述墙体形成封闭空间，所述通讯设备设置于所述封闭空间内；所述第二屋顶层设置在所述第一屋顶层上方且与所述第一屋顶层之间保持预设间距；

所述散热系统包括蒸发单元、传输单元以及冷凝单元；所述蒸发单元包括第一蒸发板、第二蒸发板和第一集气管，所述第一蒸发板和所述第二蒸发板分别与所述第一集气管连接，所述第一蒸发板与所述第二蒸发板之间呈倒“V”型；所述第一蒸发板和所述第二蒸发板内设有空腔，所述空腔内储存有工作介质；

所述冷凝单元包括第一冷凝板、第二冷凝板、第二集气管以及第三集气管；所述第一冷凝板与所述第二集气管连接且平行设置于所述第一屋顶层上靠近所述第二屋顶层的一侧；所述第二冷凝板与所述第三集气管连接且平行设置于所述第二屋顶层上远离所述第一屋顶层的一侧；

所述传输单元包括第一传输管和第二传输管；所述第一传输管连接于所述第一集气管和所述第二集气管之间；所述第二传输管连接于所述第一集气管与所述第三集气管之间；所述第一传输管和所述第二传输管均为绝热管。

2.根据权利要求1所述的一种通讯基站，其特征在于，所述第一蒸发板与重力方向之间的夹角为15～75度，所述第二蒸发板与重力方向之间的夹角为15～75度。

3.根据权利要求1所述的一种通讯基站，其特征在于，所述第一蒸发板和所述第二蒸发板均为折扇状。

4.根据权利要求1所述的一种通讯基站，其特征在于，所述散热系统还包括蓄冷单元，所述蓄冷单元包括蓄冷箱、设置于所述蓄冷箱内部的蒸发管和冷凝管；所述蓄冷箱内设有蓄冷工质；所述蒸发管与所述冷凝管独立设置，所述蒸发管通过传输单元与所述第三集气管连接；所述冷凝管通过所述传输单元与所述第一集气管连接。

5.根据权利要求1所述的一种通讯基站，其特征在于，所述散热系统还包括工作介质自平衡单元，包括自平衡罐、感温包、液体平衡管、气体平衡管以及膨胀管；所述感温包至少与所述第一蒸发板和所述第二蒸发板之一连接，且通过所述膨胀管与所述自平衡罐连接；所述液体平衡管连接于第一蒸发板与所述自平衡罐之间、所述第二蒸发板与所述自平衡罐之间；所述气体平衡管连接于所述第一集气管和所述自平衡罐之间；所述自平衡罐中设有第二工作介质，所述第二工作介质与所述第一蒸发板中的工作介质相同，且这两者通过所述自平衡罐中设置的隔膜进行分隔。

6.根据权利要求1所述的一种通讯基站，其特征在于，所述第一屋顶层和所述第二屋顶层的厚度均为5～10厘米。

7.根据权利要求1～6任一所述的一种通讯基站，其特征在于，所述第一屋顶层和所述第二屋顶层均为四棱锥结构；所述散热系统设置在非向阳面。