5G通信基站快速冷却系统及方法与流程

5g通信基站快速冷却系统及方法
技术领域
1.本发明涉及通信基站散热技术领域，特别是涉及一种5g通信基站快速冷却系统及方法。


背景技术：

2.模块化的通信基站建设时，一般都是采用集成基站，集成基站的好处是可以小型化，但是散热问题却不能解决。因此，市面上有一些产品能够对天线进行降温，比如公开号为：“cn107210512a”的专利公开了一种无线电单元壳体，所述无线电单元壳体构造成收容对应的天线并且构造成使得当所述天线被所述无线电单元壳体收容时在所述无线电单元壳体与所述天线之间形成空气通道。其中，散热原理为，无线电单元壳体包括设置在无线电单元壳体的外部、位于无线电单元壳体的背面处的散热器。可以观察到的是，散热器在天线被无线电单元壳体收容时面对天线。散热器构造成消散来自位于无线电单元壳体内的无线电单元的热。此外，当天线和无线电单元壳体被组装至彼此时，空气通道沿着散热器延伸。通过使散热器布置在空气通道中，沿着空气通道行进的空气可以用于将热从散热器消散。散热器以导热的方式连接至位于无线电单元壳体内的无线电单元(例如，无线电单元的滤波器)。因此，可以通过散热器来实现热从无线电单元至行进穿过空气通道的空气的有效散逸。
3.上述公开的技术是以设置散热结构进行散热，但是，一般的通信基站都是建设在高处，比如房顶，在不同的环境和地区，特别地，在夏天或者接近赤道地区，气温会加速天线单元温度升高，此时，设置的散热结构也一同上升温度，因此对天线的降温能力有限。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种5g通信基站快速冷却系统及方法。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.5g通信基站快速冷却系统，包括：
7.箱体；
8.所述箱体的上部设置多个基站模组；
9.所述基站模组包括：位于箱体上部的环形基座，环形基座上部设置有向上凸起的环形座，环形座上部设置有限位环；
10.在环形基座的中间部设置有一转动电机，该转动电机的电机轴通过联轴器连接至固定基板下部，在所述固定基板的上部设置有气缸组件，在气缸组件的上部设置有天线总成基座，在天线总成基座的上部设置有多个天线单元；
11.圆形滤板，设置在基站模组的外侧，底部固定在环形基座上；
12.壳体，壳体的内壁设置有多个均匀排列的螺旋扇片；
13.所述壳体设置在圆形滤板的外侧，壳体的下部固定在齿轮上，齿轮的内测连接有轴承组件；所述轴承组件安装在限位环上；
14.所述壳体与所述圆形滤板之间的空间构成风道，且壳体的上部内侧设置有封盖，所述封盖用于将风道的上部密封；
15.所述齿轮与驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮固定在驱动电机轴上，驱动电机轴设置在驱动电机上，所述驱动电机设置在基座上，且位于环形座的外侧；
16.多个温度传感器，均匀的设置在天线单元表面；
17.在箱体内部一侧设置有制冷机组，制冷机组的出风口经过一密闭管路连接至一汇聚罐，汇聚罐通过输送管路连接至圆形管成，所述圆形管成位于每一基站模组的下部，在所述圆形管成上设置有多个管节，所述管节一端与圆形管成连通，另一端穿过箱体并延伸至风道内部；
18.在箱体内部另一侧设置有控制装置，所述控制装置与多个温度传感器、气缸组件、转动电机、驱动电机、汇聚罐以及制冷机组分别连接；
19.多个所述温度传感器获取天线单元表面的实时温度数据，并将实时温度数据传递至控制装置，所述控制装置根据实时温度数据与设定阈值进行比较，以判断天线受热等级，根据天线受热等级对应的获取预设在控制装置内部的指令集合，所述指令集合至少包括如下动作：
20.控制气缸组件的升降以将天线单元降至圆形滤板的高度以下；
21.控制制冷机组形成冷气，并使得汇聚罐内的冷气达到设定压力后，打开设置在圆形管成进气口前端的电子阀门，使得设定压力的冷气流经过圆形管成、多个管节输入至风道内；
22.控制驱动电机带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动齿轮转动，齿轮带动壳体同步转动，以使得壳体按照设定速率转动，壳体转动时带动螺旋扇片转动，螺旋扇片将充入风道内部的冷气形成螺旋气流经圆形滤板送至天线单元表面对天线单元表面降温。
23.优选的，多个所述管节在风道内部由低到高依次排列形成一个圆；
24.且在每一管节上设置有多个排气孔，且排气孔朝向圆形滤板一侧。
25.优选的，所述箱体至少在近制冷机组的一侧开放设置。
26.优选的，所述天线总成基座上部设置有四个天线单元；
27.每一天线单元之间间隔90
°
；
28.在使用时，控制装置控制气缸组件上移，以将天线单元推至圆形滤板以上，同时控制转动电机按照设定转速转动。
29.优选的，所述汇聚罐上设置有压力表，用于测定汇聚罐内部的压力。
30.优选的，所述轴承组件的周向外端面与齿轮的内端面固定；
31.当驱动电机带动驱动齿轮转动时，轴承组件同步转动。
32.优选的，所述控制装置具有：
33.采集电路，所述采集电路用于连接多个温度传感器，用于获取天线单元表面的实时温度数据；
34.处理器，该处理器内预设有多个连续的设定阈值，所述采集电路将实时温度数据传递至处理器，在所述处理器中将实时温度数据与多个连续的设定阈值进行逐一比对，以查看实时温度数据落入那端设定阈值内，以对应的获取天线受热等级，根据天线受热等级对应的获取预设在控制装置内部的指令集合；
35.执行器，调取所述指令集合已经指令集合所包含的指令依次执行。
36.本发明还提供了一种5g通信基站快速冷却方法，包括如下步骤：
37.控制装置控制气缸组件的升降以将天线单元降至圆形滤板的高度以下；
38.控制制冷机组形成冷气，并使得汇聚罐内的冷气达到设定压力后，打开设置在圆形管成进气口前端的电子阀门，使得设定压力的冷气流经过圆形管成、多个管节输入至风道内；
39.控制驱动电机带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动齿轮转动，齿轮带动壳体同步转动，以使得壳体按照设定速率转动，壳体转动时带动螺旋扇片转动，螺旋扇片将充入风道内部的冷气形成螺旋气流经圆形滤板送至天线单元表面对天线单元表面降温。
40.本发明提供了如下的降温模式，第一种降温模式，在使用时，控制装置控制气缸组件上移，以将天线单元推至圆形滤板以上，同时控制转动电机按照设定转速转动，通过将天线单元与空气接触，并通过旋转天线单元以加速天线单元表面与空气的接触以及空气流动与交换，起到降温的目的。为了不影响天线单元的使用，在转动电机转动时，按照一个较低的转数，比如40-80转每分钟进行旋转。
41.第二种模式，当天线表面的温度处于较高的温度，比如在35-50℃之间时，此时，控制装置控制气缸组件将天线单元下降，并使得二分之一至三分之二的天线单元超过圆形滤板的高度，控制装置控制控制驱动电机带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动齿轮转动，齿轮带动壳体同步转动，以使得壳体按照设定速率转动，壳体转动时带动螺旋扇片转动，螺旋扇片在风道内部形成螺旋的空气流，空气流经圆形滤板输送至天线单元表面对天线单元表面降温。
42.第三种模式，当天线表面的温度持续升高时，此时，第二种模式已经无法对有效的对天线表面进行降温时，比如温度达到50℃以上时，控制气缸组件的升降以将天线单元降至圆形滤板的高度以下；控制制冷机组形成冷气，并使得汇聚罐内的冷气达到设定压力后，打开设置在圆形管成进气口前端的电子阀门，使得设定压力的冷气流经过圆形管成、多个管节输入至风道内；控制驱动电机带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动齿轮转动，齿轮带动壳体同步转动，以使得壳体按照设定速率转动，壳体转动时带动螺旋扇片转动，螺旋扇片将充入风道内部的冷气形成螺旋气流经圆形滤板送至天线单元表面对天线单元表面降温。
43.本发明可以在不同的模式下采用不同的降温方法，能够有效的快速的降低天线表面的温度(同时也能对天线总成基座进行有效的降温)，不同的模式下降温机理不同，能够达到节能要求。
附图说明
44.以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：
45.图1是本发明的结构示意图；
46.图2为本发明中基站模组的结构示意图；
47.图3为本法中圆形管成的结构示意图。
具体实施方式
48.为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通
过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
49.参照图1至图3，本发明提供了一种5g通信基站快速冷却系统及方法。
50.本发明采用的技术方案如下：
51.5g通信基站快速冷却系统，包括：
52.箱体1；
53.所述箱体1的上部设置多个基站模组；
54.所述基站模组包括：位于箱体1上部的环形基座108，环形基座108上部设置有向上凸起的环形座126，环形座126上部设置有限位环113；限位环113与环形座126的连接面形成了一个端面，该端面用于轴承组件124和齿轮112的安装；
55.在环形基座108的中间部设置有一转动电机125，该转动电机125的电机轴114通过联轴器115连接至固定基板116下部，在所述固定基板116的上部设置有气缸组件117，在气缸组件117的上部设置有天线总成基座118，在天线总成基座118的上部设置有多个天线单元119；
56.圆形滤板123，设置在基站模组的外侧，底部固定在环形基座108上；
57.壳体120，壳体120的内壁设置有多个均匀排列的螺旋扇片127；
58.所述壳体120设置在圆形滤板123的外侧，壳体120的下部固定在齿轮上，齿轮的内测连接有轴承组件124；所述轴承组件124安装在限位环113上；
59.所述壳体120与所述圆形滤板123之间的空间构成风道121，且壳体120的上部内侧设置有封盖122，所述封盖用于将风道121的上部密封；
60.所述齿轮112与驱动齿轮111啮合，所述驱动齿轮111固定在驱动电机轴上，驱动电机轴设置在驱动电机上，所述驱动电机设置在基座上，且位于环形座126的外侧；
61.多个温度传感器，均匀的设置在天线单元119表面；
62.在箱体1内部一侧设置有制冷机组100，制冷机组100的出风口经过一密闭管路102连接至一汇聚罐101，汇聚罐101通过输送管路103连接至圆形管成105，所述圆形管成105位于每一基站模组的下部，在所述圆形管成上设置有多个管节107，所述管节107一端与圆形管成连通，另一端穿过箱体1并延伸至风道121内部；圆形管成105通过支架106与箱体上部内壁固定。
63.在箱体1内部另一侧设置有控制装置3，所述控制装置3与多个温度传感器、气缸组件117、转动电机125、驱动电机、汇聚罐101以及制冷机组100分别连接；
64.多个所述温度传感器获取天线单元119表面的实时温度数据，并将实时温度数据传递至控制装置3，所述控制装置3根据实时温度数据与设定阈值进行比较，以判断天线受热等级，根据天线受热等级对应的获取预设在控制装置3内部的指令集合，所述指令集合至少包括如下动作：
65.控制气缸组件117的升降以将天线单元119降至圆形滤板123的高度以下；
66.控制制冷机组100形成冷气，并使得汇聚罐101内的冷气达到设定压力后，打开设置在圆形管成进气口2前端的电子阀门104，使得设定压力的冷气流经过圆形管成、多个管节输入至风道121内；
67.控制驱动电机带动驱动齿轮111转动，驱动齿轮111带动齿轮转动，齿轮带动壳体
120同步转动，以使得壳体120按照设定速率转动，壳体120转动时带动螺旋扇片127转动，螺旋扇片127将充入风道121内部的冷气形成螺旋气流经圆形滤板123送至天线单元119表面对天线单元119表面降温。
68.基于上述的描述，本发明提供了如下的降温模式：
69.第一种降温模式，在使用时，控制装置3控制气缸组件117上移，以将天线单元119推至圆形滤板123以上，同时控制转动电机125按照设定转速转动，通过将天线单元119与空气接触，并通过旋转天线单元119以加速天线单元119表面与空气的接触以及空气流动与交换，起到降温的目的。为了不影响天线单元119的使用，在转动电机125转动时，按照一个较低的转数，比如40-80转每分钟进行旋转。
70.第二种模式，当天线表面的温度处于较高的温度，比如在35-50℃之间时，此时，控制装置3控制气缸组件117将天线单元119下降，并使得二分之一至三分之二的天线单元119超过圆形滤板123的高度，控制装置3控制控制驱动电机带动驱动齿轮111转动，驱动齿轮111带动齿轮转动，齿轮带动壳体120同步转动，以使得壳体120按照设定速率转动，壳体120转动时带动螺旋扇片127转动，螺旋扇片127在风道121内部形成螺旋的空气流，空气流经圆形滤板123输送至天线单元119表面对天线单元119表面降温。
71.第三种模式，当天线表面的温度持续升高时，此时，第二种模式已经无法对有效的对天线表面进行降温时，比如温度达到50℃以上时，控制气缸组件117的升降以将天线单元119降至圆形滤板123的高度以下；控制制冷机组100形成冷气，并使得汇聚罐101内的冷气达到设定压力后，打开设置在圆形管成进气口前端的电子阀门，使得设定压力的冷气流经过圆形管成、多个管节输入至风道121内；控制驱动电机带动驱动齿轮111转动，驱动齿轮111带动齿轮转动，齿轮带动壳体120同步转动，以使得壳体120按照设定速率转动，壳体120转动时带动螺旋扇片127转动，螺旋扇片127将充入风道121内部的冷气形成螺旋气流经圆形滤板123送至天线单元119表面对天线单元119表面降温。
72.在第三种模式下，还可以根据温度的不同来设定不同区间，以划分为不同的等级，可以根据天线受热等级来从以下的方面来快速实现散热：
73.①
：在不同的天线受热等级下，控制装置3控制制冷机组100冷气流的温度，以确保能够快速的实现空气交换，以将天线表面和天线总成基座118的温度快速带走。
74.②
：控制进入到风道121内部冷气的压力，可以通过事先实现向汇聚罐101通过加压冲入冷气流，使得汇聚罐101内部的压力实现动态平衡，
75.从而稳定的向风道121内部注入温度压力的冷气流。
76.③
：控制驱动电机的转动速率，以控制壳体120的转动速率，从而以控制冷气流在风道121内部的扩散速度。
77.在上述中，多个所述管节在风道121内部由低到高依次排列形成一个圆；且在每一管节上设置有多个排气孔，且排气孔朝向圆形滤板123一侧。这种设计，使得进入至风道121内部的冷气流按照不同的高度梯次输入，当螺旋扇片127转动时，与螺旋扇片127形成的螺旋气流能够由上至下均匀形成冷气流。
78.在上述中，所述箱体1至少在近制冷机组100的一侧开放设置，其目的是用于空调机组的散热以及空气交换；在实施时，在箱体1上部设置有隔离板，用于隔绝空调机组与天线单元119之间的热传递。
79.在上述中，所述天线总成基座118上部设置有四个天线单元119；
80.每一天线单元119之间间隔90
°
；
81.在使用时，控制装置3控制气缸组件117上移，以将天线单元119推至圆形滤板123以上，同时控制转动电机125按照设定转速转动。
82.在上述中，所述汇聚罐101上设置有压力表，用于测定汇聚罐101内部的压力。
83.在上述中，所述轴承组件124的周向外端面与齿轮的内端面固定；
84.当驱动电机带动驱动齿轮111转动时，轴承组件124同步转动。
85.优选的，所述控制装置3具有：
86.采集电路，所述采集电路用于连接多个温度传感器，用于获取天线单元119表面的实时温度数据；
87.处理器，该处理器内预设有多个连续的设定阈值，所述采集电路将实时温度数据传递至处理器，在所述处理器中将实时温度数据与多个连续的设定阈值进行逐一比对，以查看实时温度数据落入那端设定阈值内，以对应的获取天线受热等级，根据天线受热等级对应的获取预设在控制装置3内部的指令集合；
88.执行器，调取所述指令集合已经指令集合所包含的指令依次执行。
89.本发明还提供了一种5g通信基站快速冷却方法，包括如下降温模式：
90.第一种降温模式，在使用时，控制装置3控制气缸组件117上移，以将天线单元119推至圆形滤板123以上，同时控制转动电机125按照设定转速转动，通过将天线单元119与空气接触，并通过旋转天线单元119以加速天线单元119表面与空气的接触以及空气流动与交换，起到降温的目的。为了不影响天线单元119的使用，在转动电机125转动时，按照一个较低的转数，比如40-80转每分钟进行旋转。
91.第二种模式，当天线表面的温度处于较高的温度，比如在35-50℃之间时，此时，控制装置3控制气缸组件117将天线单元119下降，并使得二分之一至三分之二的天线单元119超过圆形滤板123的高度，控制装置3控制控制驱动电机带动驱动齿轮111转动，驱动齿轮111带动齿轮转动，齿轮带动壳体120同步转动，以使得壳体120按照设定速率转动，壳体120转动时带动螺旋扇片127转动，螺旋扇片127在风道121内部形成螺旋的空气流，空气流经圆形滤板123输送至天线单元119表面对天线单元119表面降温。
92.第三种模式，当天线表面的温度持续升高时，此时，第二种模式已经无法对有效的对天线表面进行降温时，比如温度达到50℃以上时，控制气缸组件117的升降以将天线单元119降至圆形滤板123的高度以下；控制制冷机组100形成冷气，并使得汇聚罐101内的冷气达到设定压力后，打开设置在圆形管成进气口前端的电子阀门，使得设定压力的冷气流经过圆形管成、多个管节输入至风道121内；控制驱动电机带动驱动齿轮111转动，驱动齿轮111带动齿轮转动，齿轮带动壳体120同步转动，以使得壳体120按照设定速率转动，壳体120转动时带动螺旋扇片127转动，螺旋扇片127将充入风道121内部的冷气形成螺旋气流经圆形滤板123送至天线单元119表面对天线单元119表面降温。
93.在第三种模式下，还可以根据温度的不同来设定不同区间，以划分为不同的等级，可以根据天线受热等级来从以下的方面来快速实现散热：
94.④
：在不同的天线受热等级下，控制装置3控制制冷机组100冷气流的温度，以确保能够快速的实现空气交换，以将天线表面和天线总成基座118的温度快速带走。
95.⑤
：控制进入到风道121内部冷气的压力，可以通过事先实现向汇聚罐101通过加压冲入冷气流，使得汇聚罐101内部的压力实现动态平衡，
96.从而稳定的向风道121内部注入温度压力的冷气流。
97.⑥
：控制驱动电机的转动速率，以控制壳体120的转动速率，从而以控制冷气流在风道121内部的扩散速度。
98.本发明可以在不同的模式下采用不同的降温方法，能够有效的快速的降低天线表面的温度(同时也能对天线总成基座118进行有效的降温)，不同的模式下降温机理不同，能够达到节能要求。
99.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。