基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置及方法与流程

本发明属于制冷，具体涉及基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置及方法。

背景技术：

1、变电站机房内部署通信设备以承载电力系统各项网络业务，而通信设备通常运行功率较高，散热量大，尤其是在夏季高温天气影响下，设备内部板卡存在因温度过高而影响传输效率甚至损坏的风险。

2、在实际应用中，通信设备出厂通常内置有风扇，但散热效率低，功率提高时风扇快速转动发出巨大声响。通常也利用机房内空调降低通信设备温度，但效果往往不太理想，同时在一些条件空间受限的站点，更无法通过类似于空调的大型制冷器来降温。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题提供了一种基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置及方法。

2、为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

3、基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置，包括横向制冷部分和纵向制冷部分，所述横向制冷部分设置在通信设备的正上方，用于对通信设备进行表壳接触降温，在所述横向制冷部分的制冷片和通信设备之间设置导热硅脂垫和铝板，由所述导热硅脂垫与通信设备直接贴合，所述铝板通过导热硅脂与横向制冷片的冷端粘接，所述横向制冷片镶嵌在隔热框内，所述纵向制冷部分的制冷片镶嵌设置在隔热壳体的侧壁内，且其冷端朝向隔热壳体的内部，所述隔热壳体的下端呈开口设置，所述隔热壳体设置在通信设备上表面的一侧，在所述隔热壳体内设置有贯流风扇，用于将隔热壳体内部的冷气推向通信设备的进风口周围，所述横向制冷片、纵向制冷片和贯流风扇均与控制单元连接，所述控制单元、横向制冷片、纵向制冷片和贯流风扇均与电源模块连接。

4、进一步，所述横向制冷片的热端与一号掌式热管的掌端连接，所述一号掌式热管的指端与波型石墨烯板散热阵列连接，所述纵向制冷片的热端与二号掌式热管的掌端连接，所述二号掌式热管的指端与波型石墨烯板散热阵列连接，在所述波型石墨烯板散热阵列的两侧设置有同风向散热风扇，用于加快波型石墨烯板散热阵列的冷却，所述散热风扇为轴流风扇。

5、再进一步，所述纵向制冷片的冷端与三号掌式热管的掌端连接，所述三号掌式热管的指端位于贯流风扇的下方。

6、更进一步，在所述通信设备的进风口设置有湿度传感器，在所述通信设备的出风口设置有温度传感器，所述湿度传感器和温度传感器均与控制单元连接，所述控制单元设置有以太网接口，其连接站点内通信数据网路由器设备，接入电力数据网，从而实现对通信设备的温湿度动环状态巡检。

7、更进一步，在所述隔热壳体的内侧壁上设置有除湿网。

8、基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷方法，包括以下步骤：

9、步骤1，通信设备正常运行时通过温度传感器部分对出风口排出的空气温度进行监测；

10、步骤2，当检测到的温度高于启动阈值时，控制单元启动横向部分制冷片、纵向部分制冷片和贯流风扇，对通信设备的机箱以及进入通信设备的空气进行降温，同时启动散热轴流式风扇加快对散热部分的冷却；

11、步骤3，在制冷降温过程中，通过湿度传感器对进风口的空气湿度进行监测，防止因为空气局部降温产生的水分冷凝，使进入通信设备内的空气湿度过大，从而损坏通信设备，当湿度传感器检测到进风口的空气湿度超标时，控制单元通过以太网接口向通信调度网管传递告警，提醒运检人员进行检修；

12、步骤4，当检测到的温度低于关闭阈值时，关闭横向部分制冷片、纵向部分制冷片、贯流风扇和散热风扇，停止对通信设备的制冷降温。

13、与现有技术相比本发明具有以下优点：

14、本发明可通过温湿度传感器实现对横向部分制冷片和纵向部分制冷的控制，并通过横向制冷片对通信设备进行贴合接触降温，通过纵向制冷片直接对进入通信设备的空气直接降温，从而保证了通信设备的降温效果，消除通信设备过热而导致的内置风扇响声巨大的现象，提高了其承载各项网络业务的能力，保障市级电力通信网安全稳定运行，使其具备高效性、安全性和稳健性，同时延长了通信设备的使用寿命；

15、本发明使用设计出的掌式热管和制冷片热端粘连，非常有利于对制冷片热端等集中热源进行热扩散，同时一号掌式热管和二号掌式热管相较传统热管而言，其与横向制冷片和纵向制冷片的接触面积被大大增加，再通过散热风扇，保证了波型石墨烯板散热阵列能够及时散温；

16、本发明使用设计出的波型石墨烯板散热阵列作为散热组件，石墨烯材料具有极优的热传导性和热辐射系数，使用其作为散热板大大增加效率，且纵向波型设计在不影响散热气流速度的同时，增大了波型石墨烯板散热阵列与气流的接触面积，从根本上提高散热效率；

17、本发明无需对制冷对象即通信设备进行任何侵入性改造，仅是吸附在其上方，便能将冷气吹入设备内部，带走内部板卡热量后又被吹出，实现了内部循环制冷。

18、本发明体积小、结构简单、易安装，能够应用于狭小空间内的通信设备；

19、本发明在隔热壳体内设置了三号掌式热管，纵向制冷片产生的冷气经过三号掌式热管传递至贯流风扇的正下方，增大了冷气与贯流风扇吹出空气的接触面积，加快了空气的冷却速度；

20、本发明隔热壳体设置在进风口的上方，而非正对隔热壳体设置，既能保证对进入通信设备内空气的冷却，又能防止冷却后的空气因冷凝导致湿度超标，直接进入通信设备导致设备损坏；

21、本发明无需任何制冷剂，避免了因制冷剂泄漏而导致的机柜设备进水故障。

技术特征：

1.基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置，其特征在于：包括横向制冷片(1)和纵向制冷片(2)，所述横向制冷片(1)设置在通信设备(3)的正上方，且其冷端与通信设备(3)的上表面接触，用于对通信设备(3)机箱进行表面贴合降温，在所述横向制冷片(1)和通信设备(3)之间设置有导热硅胶垫(4)和铝板(20)，且所述导热硅胶垫(4)与通信设备(3)接触，所述铝板(20)通过导热硅脂与横向制冷片(1)的冷端粘接，所述横向制冷片镶嵌在隔热框(21)内，所述纵向制冷片(2)镶嵌设置在隔热壳体(5)的侧壁内，且其冷端朝向隔热壳体(5)的内部，所述隔热壳体(5)的下端呈开口设置，所述隔热壳体(5)设置在通信设备(3)上表面的一侧，在所述隔热壳体(5)内设置有贯流风扇(6)，用于将隔热壳体(5)内的冷气吹向通信设备(3)的进风口(7)，所述横向制冷片(1)、纵向制冷片(2)和贯流风扇(6)均与控制单元(8)连接，所述控制单元(8)、横向制冷片(1)、纵向制冷片(2)和贯流风扇(6)均与电源模块(9)连接。

2.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置，其特征在于：所述横向制冷片(1)的热端与一号掌式热管(10)的掌端连接，所述一号掌式热管(10)的指端与波型石墨烯板散热阵列(11)连接，所述纵向制冷片(2)的热端与二号掌式热管(12)的掌端连接，所述二号掌式热管(12)的指端与波型石墨烯板散热阵列(11)连接，在所述波型石墨烯板散热阵列(11)的两侧设置有同风向散热风扇(13)，用于加快波型石墨烯板散热阵列(11)的冷却。

3.根据权利要求2所述的基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置，其特征在于：所述纵向制冷片(2)的冷端与三号掌式热管(14)的掌端连接，所述三号掌式热管(14)的指端位于贯流风扇(6)的下方。

4.根据权利要求3所述的基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置，其特征在于：在所述通信设备(3)的进风口(7)设置有湿度传感器(15)，所述湿度传感器(15)与控制单元(8)连接，所述控制单元(8)还连接有以太网接口(16)。

5.根据权利要求4所述的基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置，其特征在于：在所述通信设备(3)的出风口(19)设置有温度传感器(17)，所述温度传感器(17)与控制单元(8)连接。

6.根据权利要求1所述的基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置，其特征在于：在所述隔热壳体(5)的内侧壁上设置有除湿网(18)。

7.利用权利要求5所述基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置的制冷方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明属于制冷技术领域，具体涉及基于半导体制冷片的通信设备智联双通道制冷装置及方法，其中，装置包括横向制冷部分和纵向制冷部分，所述横向制冷部分设置在通信设备的正上方，所述纵向制冷部分的制冷片镶嵌设置在隔热壳体的侧壁内，且其冷端朝向隔热壳体的内部，所述隔热壳体的下端呈开口设置，所述隔热壳体设置在通信设备上表面的一侧，在所述隔热壳体内设置有贯流风扇，用于将隔热壳体内部的冷气推向通信设备的进风口周围；本发明可通过温湿度传感器实现对横向部分制冷片和纵向部分制冷的控制，并通过横向制冷片对通信设备进行贴合接触降温，通过纵向制冷片直接对进入通信设备的空气直接降温，从而保证了通信设备的降温效果。

技术研发人员：王靖龙,张一铭,李俊伯,张正,焦丽颖,成雪敏,任红
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司运城供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13