温度调节装置及机柜的制作方法

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种温度调节装置及机柜。


背景技术：

2.随着通信技术的发展，户外搭建的通信机柜数量也越来越多。为了确保通信机柜内通信设备的稳定工作，在通信机柜内的工作温度较高时，需要通过温度调节装置降低通信机柜内的工作温度。
3.在现有技术中，通信机柜包括通信设备和柜门式空调。通过柜门式空调，来调节通信机柜内通信设备的工作温度。其中，柜门式空调的工作电压为220伏特交流电，通过市电系统供电。通信设备的工作电压为48伏特直流电，通过蓄电池供电。
4.然而，发明人发现现有技术至少存在如下技术问题：当市电系统发生故障或停电时，柜门式空调将停止工作。而通信设备可以通过蓄电池供电，继续工作。此时，机柜内的通信设备容易发生过温情况，导致通信设备发生损坏的概率较高。


技术实现要素：

5.本发明提供一种温度调节装置及机柜，在市电系统停电时，通过循环风机可以降低电子设备的工作温度，进而降低了电子设备发生损坏的概率。
6.第一方面，本发明提供一种温度调节装置，用于降低电子设备的工作温度，包括：
7.气体换热装置、循环风机、直流供电装置和控制器；
8.所述控制器分别与所述气体换热装置、所述循环风机和所述直流供电装置电连接；
9.所述直流供电装置与市电系统电连接，用于通过市电系统输入的交流电充电，且用于输出直流电为所述气体换热装置和所述循环风机提供电源，所述气体换热单元和所述循环风机，用于降低工作温度；
10.在市电系统正常向所述直流供电装置充电时，所述控制器，用于根据工作温度，控制所述气体换热装置和所述循环风机的工作状态；在所述市电系统停止向所述直流供电装置充电时，所述控制器，用于根据工作温度，控制所述循环风机的工作状态。
11.在一种可能的设计中，所述循环风机包括外循环风机和内循环风机；
12.若所述外循环风机无法正常启动，则所述控制器启动所述内循环风机，所述内循环风机的功率小于所述外循环风机的功率。
13.在一种可能的设计中，所述气体换热装置包括压缩机和气体换热管；
14.所述压缩机和所述气体换热管连通；
15.所述压缩机，用于增加气体压力，得到压缩气体；
16.所述气体换热管设置在靠近所述电子设备的位置，用于通过降低所述压缩气体的压力，以降低所述电子设备的工作温度。
17.在一种可能的设计中，所述温度调节装置还包括：风阀和风阀控制器；
18.所述风阀设置在所述循环风机的进风口和出风口；
19.所述风阀控制器，用于在所述循环风机处于工作状态时，控制所述风阀打开，在所述循环风机处于停止状态时，控制所述风阀关闭。
20.在一种可能的设计中，所述风阀包括上风阀、下风阀和风阀轴承；
21.所述风阀轴承分别与所述上风阀和所述下风阀连接；
22.所述风阀轴承与所述风阀控制器电连接，所述风阀控制器通过所述风阀轴承同时打开或关闭所述上风阀和所述下风阀。
23.在一种可能的设计中，所述温度调节装置还包括：温度传感器；
24.所述温度传感器与所述控制器电连接；
25.所述温度传感器，用于监测所述电子设备的工作温度。
26.在一种可能的设计中，所述温度调节装置还包括：过滤器；
27.所述过滤器设置在所述循环风机的进风口；
28.所述过滤器，用于过滤进入所述循环风机内的空体中的固体颗粒。
29.在一种可能的设计中，所述温度调节装置还包括：自洁除尘装置；
30.所述自洁除尘装置与所述市电系统电连接，通过所述市电系统输入的交流电提供电源；
31.所述自洁除尘装置，用于去除所述过滤器上的固体颗粒。
32.在一种可能的设计中，所述温度调节装置还包括：压差传感器和除尘装置控制器；
33.所述压差传感器设置在所述过滤器上，用于监测气体流经所述过滤器前后的压力差；
34.所述除尘装置控制器分别与所述压差传感器和所述自洁除尘装置电连接，用于所述压力差大于预设压力差阈值时，启动所述自洁除尘装置。
35.第二方面，本发明提供一种机柜，包括：壳体、通信设备和上述的温度调节装置；
36.所述通信设备和所述温度调节装置设置在所述壳体内；
37.所述温度调节装置，用于降低所述通信设备的工作温度。
38.本发明提供的温度调节装置，在市电系统正常时，温度调节装置中的控制器可以控制循环风机或气体换热装置，来降低电子设备的工作温度；在市电系统停电时，温度调节装置中的控制器可以控制循环风机，来降低电子设备的工作温度。也即是，在市电系统正常或异常停电时，该温度调节装置均能够降低电子设备的工作温度，降低通信设备发生损坏的概率。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本发明实施例提供的温度调节装置的结构示意图一；
41.图2为本发明实施例提供的温度调节装置的结构示意图二；
42.图3为本发明实施例提供的机柜的结构示意图。
43.附图标记：11-气体换热装置，12-循环风机，13-直流供电装置，14-控制器，15-风阀，16-风阀控制器，17-温度传感器，18-过滤器，19-自洁除尘装置，10-温度调节装置，20-壳体，30-通信设备。
具体实施方式
44.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.随着通信技术的发展，户外搭建的通信机柜数量也越来越多。通信机柜内的电子设备在正常工作时会产生热量，进而增加通信设备的工作温度。而电子设备处于较高的工作温度时，容易发生损坏。因此，为了确保通信机柜内通信设备的稳定工作，在通信机柜内的工作温度较高时，需要通过温度调节装置降低通信机柜内的工作温度。示例性的，通信机柜为5g通信基站，电子设备为5g通信设备。
46.现有技术中，一般是通过柜门式空调降低机柜内的温度，进而减低通信设备的工作温度。其中，柜门式空调的工作电压为220伏特交流电，通过市电系统的交流电提供。机柜内的通信设备的工作电压为48伏特直流电，可以通过蓄电池供电。示例性的，柜门式空调包括控制器和气体换热装置。
47.具体的工作原理为：当通信设备的工作温度大于预设阈值温度时，控制器控制气体换热装置处于工作状态，通过气体换热装置降低通信设备的工作温度，以确保通信设备能够稳定工作。当通信设备的工作温度不大于预设阈值温度时，控制器控制气体换热装置处于非工作状态。但是，当市电系统停电时，柜门式空调将停止工作，而机柜内的通信设备可以通过蓄电池供电继续工作。这样，通信设备工作过程中发出的热量将无法及时扩散，进而导致通信设备的工作温度较高。因此，目前通信设备发生损坏的概率也偏高。
48.为了解决上述技术问题，本发明实施例提出以下技术构思：温度调节装置包括：气体换热装置、循环风机、直流供电装置和控制器。其中，直流供电装置与市电系统电连接，用于通过市电系统输入的交流电充电，且用于输出直流电为气体换热装置和循环风机提供电源。在市电系统正常向直流供电装置充电时，控制器可以控制气体换热装置和循环风机的工作状态；在市电系统停止向直流供电装置充电时，控制器可以控制循环风机的工作状态。也即是，在市电系统正常或异常停电时，该温度调节装置均能够降低电子设备的工作温度，降低通信设备发生损坏的概率。下面采用详细的实施例进行详细说明。
49.图1为本发明实施例提供的温度调节装置的结构示意图一。如图1所示，该温度调节装置，包括：气体换热装置11、循环风机12、直流供电装置13和控制器14。
50.控制器14分别与气体换热装置11、循环风机12和直流供电装置13电连接。直流供电装置13与市电系统电连接，用于通过市电系统输入的交流电充电，且用于输出直流电为气体换热装置11和循环风机12提供电源。示例性的，直流供电装置13为蓄电池。市电系统输入的交流电为220伏特交流电，直流供电装置13输出的直流电为48伏特直流电。气体换热装置11和循环风机12均能与直流电适配。
51.气体换热单元和循环风机12处于工作状态时，能够降低电子设备的工作温度。其
中，气体换热单元的降温效果优于循环风机12的降温效果。在市电系统正常向直流供电装置13充电时，控制器14，用于根据工作温度，控制气体换热装置11和循环风机12的工作状态。
52.在市电系统停止向直流供电装置13充电时，控制器14，用于根据工作温度，控制循环风机12的工作状态。此时，直流供电装置13无法充电，处于应急供电状态。在这种情况下，当工作温度较高时，控制器14只控制循环风机12处于工作状态。
53.本发明提供的温度调节装置，在市电系统正常时，温度调节装置中的控制器14可以控制循环风机12或气体换热装置11，来降低电子设备的工作温度；在市电系统停电时，温度调节装置中的控制器14可以控制循环风机12，来降低电子设备的工作温度。也即是，在市电系统正常或异常停电时，该温度调节装置均能够降低电子设备的工作温度，降低通信设备发生损坏的概率。
54.需要说明的是，温度调节装置可以安装在壳体内。当气体换热装置11处于工作状态时，该温度调节装置处于空调模式。此时，通过气体换热装置11可以直接降低电子设备的工作温度。壳体内部的空气与壳体外部的空气之间不相互流通。当循环风机12处于工作状态时，该温度调节装置处于通风模式，壳体内部的空气与壳体外部的空气之间相互流通，这样，通过壳体外温度较低的空气来降低电子设备的工作温度。
55.可选的，当工作温度大于第一预设温度阈值时，温度调节装置开启通风模式。控制器14控制循环风机12处于工作状态，控制气体换热装置11处于非工作状态。当工作温度大于第二预设温度阈值时，温度调节装置开启空调模式。控制器14控制气体换热装置11和循环风机12处于工作状态。其中，第一预设温度阈值小于第二预设温度阈值。
56.第一预设温度阈值可以直接设定。例如，设置第一预设温度阈值为25℃。第一预设温度阈值也可以根据壳体内的工作温度t与壳体外的环境温度ta的温差确定。示例性的，第一预设温度阈值t-ta＝5℃。此时，若工作温度t与环境温度ta的温差大于或等于5℃，则开启通风模式。
57.第二预设温度阈值可以通过空调设定温度tc和制冷回差温度td来确定。示例性的，第二预设温度阈值为：tc 0.5*td。例如，空调设定温度tc为35℃，制冷回差温度td为5℃，则第二预设温度阈值为37.5℃。此时，若工作温度t大于或等于37.5℃，则开启空调模式。
58.随着工作温度的降低，温度调节装置还可以从空调模式切换到通风模式。可选的，当工作温度t小于第三预设温度阈值时，从空调模式切换到通风模式；当工作温度t小于第四预设温度阈值时，从通风模式切换到待机模式。其中，待机模式表示循环风机12和气体换热装置11均不工作。
59.第三预设温度阈值可以通过空调设定温度tc和制冷回差温度td来确定。示例性的，第三预设温度阈值为：tc－0.5*td。例如，空调设定温度tc为35℃，制冷回差温度td为5℃，则第三预设温度阈值为32.5℃。此时，若工作温度t小于或等于32.5℃，则从空调模式切换到通风模式。
60.第四预设温度阈值可以通过通风模式开启温度tv和通风模式停止回差温度ts来确定。示例性的，第四预设温度阈值为：tv－ts。例如，通风模式开启温度tv为25℃，通风模式停止回差温度ts为5℃，则第四预设温度阈值tv－ts为20℃。此时，若工作温度小于或等
于20℃，则从通风模式切换到待机模式。可选的，第四预设温度阈值还可以通过工作温度t与壳体外的环境温度ta的温差确定。示例性的，第一预设温度阈值t-ta＝1℃。此时，若工作温度t与环境温度ta的温差小于或等于1℃，则从通风模式切换到待机模式。
61.在一种可能的设计中，循环风机12包括外循环风机和内循环风机；若外循环风机无法正常启动，则控制器14启动内循环风机，内循环风机的功率小于外循环风机的功率。可选的，电子设备和温度调节装置设置在壳体内。外循环风机能够使壳体外的空气流入壳体，促进壳体内的空气与壳体外的空气进行热交换。内循环风机能够使壳体内的空气流动，加速壳体内空气与电子设备进行热交换。
62.在这种情况下，外循环风机的降温效果优于内循环风机，通过外循环风机能够较快的降低电子设备的工作温度。而当外循环风机无法正常启动，则控制器14启动内循环风机，这样通过备用的内循环风机仍可以降低电子设备的工作温度。由此可见，通过设置外循环风机和内循环风机，能够进一步降低通信设备发生损坏的概率。
63.在一种可能的设计中，内循环风机和外循环风机均通过直流供电装置13供电。内循环风机和外循环风机可以在固定功率模式下工作。示例性的，内循环风机的功率为34瓦特，外循环风机的功率为86瓦特。在另一种可能的设计中，内循环风机和外循环风机的工作功率可以根据工作温度的大小，进行调整。示例性的，温度调节装置可以通过调节直流供电装置13的电流，来调节内循环风机和外循环风机工作功率，进而调节内循环风机和外循环风机的转速。也即是，该温度调节装置调节调节内循环风机和外循环风机的降温效果，从而提高了该温度调节装置的智能性。
64.在一种可能的设计中，气体换热装置11包括压缩机和气体换热管；压缩机和气体换热管连通；压缩机，用于增加气体压力，得到压缩气体；气体换热管设置在靠近电子设备的位置，用于通过降低压缩气体的压力，以降低电子设备的工作温度。示例性的，气体换热装置11为气体换热空调。气体换热装置11的功率较大。例如，气体换热装置11的功率为300瓦特。当直流供电装置13无法充电处于应急情况时，控制器14控制气体换热装置11处于非工作状态，从而能够减少直流供电装置13的能耗。
65.在一种可能的设计中，如图2所示，该温度调节装置还包括：风阀15和风阀控制器16。风阀15设置在循环风机12的进风口和出风口；风阀控制器16，用于在循环风机12处于工作状态时，控制风阀15打开，在循环风机12处于停止状态时，控制风阀15关闭。示例性的，风阀控制器16与控制器14电连接，风阀控制器16通过接收的控制器14发送的控制信号，控制风阀15打开或关闭。
66.在本发明实施例中，在循环风机12处于工作状态时，风阀15打开能够使外界空气进入循环风机12，从而促进空气流动，增强了循环风机12的降温效果。当循环风机12处于停止状态时，风阀15关闭，从而避免外界空气进入循环风机12，防止外界空气中的固体颗粒进入循环风机12，进而能够避免固体颗粒干扰电子设备的正常工作。
67.可选的，风阀15包括上风阀、下风阀和风阀轴承；风阀轴承分别与上风阀和下风阀连接，能够驱动上风阀和下风阀同时打开或关闭。风阀轴承与风阀控制器16电连接，风阀控制器16通过风阀轴承，控制上风阀和下风阀同时打开或关闭。
68.由于通过风阀轴承，能够同时控制上风阀和下风阀的打开或关闭，这样在打开或关闭上风阀和下风阀时，就不用分别控制上风阀和下风阀，所以提高了该风阀15的操作效
率。
69.在一种可能的设计中，请继续参见图2。该温度调节装置还包括：温度传感器17。温度传感器17与控制器14电连接；温度传感器17，用于监测电子设备的工作温度。工作温度为电子设备所处的工作环境的温度。
70.可选的，该温度调节装置还包括：湿度传感器。湿度传感器与控制器14电连接；湿度传感器，用于监测电子设备所处的工作环境的湿度。
71.在一种可能的设计中，温度调节装置还包括：过滤器18；过滤器18设置在循环风机12的进风口；过滤器18，用于过滤进入循环风机12内的空体中的固体颗粒。示例性的，过滤器18为过滤网。
72.由于通过过滤器18，能够过滤进入循环风机12内的空体中的固体颗粒，防止外界空气中的固体颗粒接触电子设备，进而能够避免固体颗粒干扰电子设备的正常工作。并且，由于电子设备附着固体颗粒会影响电子设备的散热效果，因此通过设置过滤器18也提高了电子设备的散热效果。
73.在一种可能的设计中，该温度调节装置还包括：自洁除尘装置19。自洁除尘装置19与市电系统电连接，通过市电系统输入的交流电提供电源。自洁除尘装置19，用于去除过滤器18上的固体颗粒。可选的，洁除尘装置包括多个风嘴，通过风嘴流出的高压气体，去除过滤器18上的固体颗粒。
74.在本发明实施例中，通过自洁除尘装置19，能够去除过滤器18上的固体颗粒，避免固体颗粒堵塞过滤器18，从而确保外界空气能够顺利进入循环风机12，进而提高了循环风机12的降温效果。并且，由于自洁除尘装置19与市电系统电连接，通过市电系统输入的交流电提供电源，降低了直流供电装置13的容量配置要求，进而降低了该温度调节装置的制造成本。
75.需要说明的是，当自洁除尘装置19工作时，控制器14控制气体换热装置11和循环风机12处于非工作状态。这样可以避免自洁除尘装置19工作时对气体换热装置11和循环风机12造成干扰。其中，自洁除尘装置19可以周期性工作，去除过滤器18上的固体颗粒。例如，自洁除尘装置19可以每周工作一次，也可以每两周工作一次。
76.在一种可能的设计中，过滤器18上的固体颗粒越多，气体流经过滤器18前后的压力差越大。该温度调节装置可以根据该压力差，启动自洁除尘装置19。该温度调节装置还包括：压差传感器和除尘装置控制器。压差传感器设置在过滤器18上，用于监测气体流经过滤器18前后的压力差。
77.示例性的，除尘装置控制器与控制器14电连接，除尘装置控制器通过接收的控制器14发送的控制信号，控制自洁除尘装置19的工作状态。控制器14分别与压差传感器和自洁除尘装置19电连接，用于压力差大于预设压力差阈值时，向除尘装置控制器发送控制信号，通过除尘装置控制器启动自洁除尘装置19。在本发明实施例中，对预设压力差阈值的数值不作具体限定，可以根据需要进行设定并修改。
78.在本发明实施例中，当压差传感器监测到的压力差大于预设压力差阈值时，过滤器18上的固体颗粒较多；这样，通过自洁除尘装置19能够及时除去过滤器18上的固体颗粒，有效的避免了固体颗粒堵塞过滤器18，提高了该温度调节装置的智能性。
79.在本发明实施例中，温度调节装置可以应用在多种类型的电子设备上，以降低电
子设备的工作温度。示例性的，图3为本发明实施例提供的机柜的结构示意图。该温度调节装置安装在通信机柜内，用于降低通信机柜内的通信设备的工作温度。如图3所示，该机柜，包括：壳体20、通信设备30和上述的温度调节装置10。通信设备30和温度调节装置10设置在壳体20内；温度调节装置10，用于降低通信设备30的工作温度。
80.可选的，通信设备30与直流供电装置13电连接，通过直流供电装置13提供电源。在市电系统停止向直流供电装置13充电时，直流供电装置13可以为循环风机12和通信设备30提供电源。当直流供电装置13的电量小于预设电量时，直流供电装置13只向通信设备30提供电源。
81.本发明提供的机柜，在市电系统正常时，温度调节装置10中的控制器14可以控制循环风机12或气体换热装置11，来降低通信设备30的工作温度；在市电系统停电时，温度调节装置10中的控制器14可以控制循环风机12，来降低通信设备30的工作温度。也即是，在市电系统正常或异常停电时，该通信机柜均能够降低通信设备30的工作温度，所以降低了通信机柜发生损坏的概率。
82.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。