一种双柜及多联柜基站空调

技术领域

本发明涉及基站空调技术领域，具体涉及一种双柜及多联柜基站空调。

背景技术

2G/3G/4G/5G基站空调，目前状态为，每个基站柜体都单独配备一套空调系统单元，该空调系统单元一般安装于每个柜体的前门。现状态的基站单空调总成目前的主要缺点为：

1.制冷能力不足。

2.由于是定频控制，不节能。

3.低温环境下，电动压缩机、冷凝风机、鼓风电机会频繁启停，从而严重地影响零部件寿命，一般使用的工作时间竟只有1～2年。

4.产品重量较重。

5.无法实现远程监控、报警&复位以及诊断功能，等等。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种双柜及多联柜基站空调，以解决上述提到的技术问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双柜及多联柜基站空调，包括：

柜体，用作联柜基站空调的外壳，包括主柜体和辅助机柜；

冷媒子系统，处于所述主柜体中，沿着冷媒流经的方向包括：电动压缩机、压缩机排气管、冷凝器总成、主冷蒸管路、第一蒸发器芯体；所述冷媒流经所述第一蒸发器芯体后通过压缩机吸气管进行连接实现循环工作；

其中，所述第一蒸发器芯体通过蒸发器芯体支架固定在所述主柜体高度方向的中部，所述第一蒸发器芯体的上方设有第一鼓风电机和第一鼓风电机进风罩；所述冷凝器总成的下方设有冷凝风机、冷凝风机进风罩；所述第一鼓风电机从所述第一鼓风电机进风罩吸入所述主柜体侧基站柜内的热空气并处理后吹出冷空气，所述冷凝风机从所述冷凝风机进风罩吸入周边环境空气，通过所述冷凝器总成后带走散热量并向所述主柜体外排出热空气；

所述辅助机柜设置为至少一个，连接于所述主柜体的侧方，且内部均设有蒸发器芯体、鼓风电机、鼓风电机进风罩；通过冷蒸管路将蒸发器芯体与所述冷凝器总成进行连通，并将蒸发器芯体出口端与压缩机吸气管连通实现循环工作；

所述主柜体中设有控制器和传感器，所述控制器与所述传感器、所述电动压缩机、所述冷凝风机、鼓风机电连接，实现基站空调的智能控制。

进一步地，所述辅助机柜设置为2个，包括左辅助机柜和右辅助机柜，分别安装于所述主柜体的两侧；

所述左辅助机柜内具有第二蒸发器芯体、第二鼓风电机；所述第二蒸发器芯体的进口端通过左冷蒸管路与所述冷凝器总成连接，出口端与所述压缩机吸气管连通实现循环工作；

所述右辅助机柜内具有第三蒸发器芯体、第三鼓风电机；所述第三蒸发器芯体的进口端通过右冷蒸管路与所述冷凝器总成连接，出口端与所述压缩机吸气管连通实现循环工作。

进一步地，所述主冷蒸管路与所述第一蒸发器芯体之间设有第一膨胀阀；

所述左冷蒸管路与所述第二蒸发器芯体之间设有第二膨胀阀；

所述右冷蒸管路与所述第三蒸发器芯体之间设有第三膨胀阀；

所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、以及所述第三膨胀阀均可采用机械膨胀阀或者电子膨胀阀；

电子膨胀阀与所述控制器电连接，以实现所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、以及所述第三膨胀阀的开度的智能控制。

进一步地，所述第一膨胀阀、所述第二膨胀阀、以及所述第三膨胀阀均可采用机械膨胀阀或者电子膨胀阀；

其中一个采用机械膨胀阀，其余两个采用电子膨胀阀；或者其中一个采用电子膨胀阀，其余两个采用机械膨胀阀。

进一步地，所述传感器包括低压冷媒温度传感器、高压冷媒温度传感器、第一冷媒温度传感器、以及第二冷媒温度传感器；

所述低压冷媒温度传感器设于所述压缩机吸气管上，所述控制器可根据所述低压冷媒温度传感器检测到的冷媒过热度控制电子膨胀阀的开度；

所述高压冷媒温度传感器设于所述压缩机排气管上，所述控制器根据冷媒高压调频控制所述冷凝风机的转速。

进一步地，所述主柜体内腔的下部设有排气旁通风门和伺服电机，所述伺服电机与所述控制器电连接。

进一步地，所述第一蒸发器芯体、所述第二蒸发器芯体、以及所述第三蒸发器芯体的结构大小相同，均为芯体厚度为24-48mm的双平行流式蒸发器。

进一步地，冷凝器总成采用芯体厚度范围在12-32mm的平行流式的冷凝器总成。

进一步地，所述冷凝风机采用无刷直流外转子电动机，额定功率范围100-200W；

所述第一鼓风电机、所述第二鼓风电机、以及所述第三鼓风电机采用无刷直流外转子电动机，额定功率范围20-60W；

所述电动压缩机采用转子式压缩机，排量在20cc-50cc。

本发明的有益效果为：

通过设置冷媒子系统、通风部件、电器控制部件与金属柜体，实现向各个基站柜机制冷或通风的功能；以降低基站柜内的空气温度，冷却基站柜内的热空气，使不断发热的通讯或其它电器元器件处于一个合适的环境工作温度。

冷媒子系统通过设置合适排量的电动压缩机，可以保证输送足够流量的冷媒，从而保证制冷量；优先推荐变频控制的转子电动压缩机以达到节能效果。

冷媒子系统通过设置合适尺寸的冷凝器，以保证冷却高温高压冷媒的效果；

冷媒子系统通过设置3个(或多个—对应机柜的数量)相同结构的蒸发器，以保证冷各个基站机柜的冷却效果，并同时达到分区控制的效果；另外，各个蒸发器的膨胀阀配备或匹配，优先采用以下两个模式：

(1)、1个机械膨胀阀+2个电子膨胀阀；(2)、2个机械膨胀阀+1个电子膨胀阀的模式，以利于冷媒分配及压缩机回油。

通风部件设置了1个冷凝风机及3个鼓风电机(或多个—对应机柜的数量)；均采用变频电机，以达到节能及精确控制柜内温度的效果。

电器控制通过设置控制器，控制器内置软件程序，通过各传感器及各电器件的反馈信号，实现智能控制变频调控柜内鼓风机、电动压缩机、冷凝风机及电子膨胀阀开度。压缩机运转时，空调系统处于制冷模式，个别基站柜机如柜内温度达到合适温度，可关闭该柜内的鼓风电机，如果是电子膨胀阀，也可关闭；如果压缩机该系统停机，整个空调系统处于通风模式。因此，可根据各个基站柜机热负荷状况，分区控制柜内温度，实现智能制冷或通风。

附图说明

图1为三联柜基站空调正面立体图示意图；

图2为三联柜基站空调背面立体图示意图；

图3为双联柜基站空调正面立体图示意图；

图4为双联柜基站空调背面立体图示意图；

图5为双联柜基站空调另一种设置方式时的正面立体图示意图；

图6为双联柜基站空调另一种设置方式时的背面立体图示意图。

1、电动压缩机；2、压缩机排气管；3、冷凝器总成；4、主冷蒸管路；5、第一蒸发器芯体；6、蒸发器芯体支架；7、第一鼓风电机；8、第一鼓风电机进风罩；9、压缩机吸气管；10、冷凝风机；11、冷凝风机进风罩；12、伺服电机；13、排气旁通风门；14、低压冷媒温度传感器、15、高压冷媒温度传感器；16、第三蒸发器芯体；17、第三膨胀阀；18、第三鼓风电机；19、右冷蒸管路；20、第一冷媒温度传感器；21、第一膨胀阀；22、控制器；23、左冷蒸管路；24、第二冷媒温度传感器；25、第二膨胀阀；26、第二蒸发器芯体；27、第二鼓风电机；28、左辅助机柜；29、主柜体；30、右辅助机柜。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-6所示，本发明提出一种双柜及多联柜基站空调，包括：

柜体，用作联柜基站空调的外壳，包括主柜体29和辅助机柜；

冷媒子系统，处于主柜体29中，沿着冷媒流经的方向包括：电动压缩机1、压缩机排气管2、冷凝器总成3、主冷蒸管路4、第一蒸发器芯体5；冷媒流经第一蒸发器芯体5后通过压缩机吸气管9进行连接实现循环工作；

其中，第一蒸发器芯体5通过蒸发器芯体支架6固定在主柜体29高度方向的中部，第一蒸发器芯体5的上方设有第一鼓风电机7和第一鼓风电机进风罩8；冷凝器总成3的下方设有冷凝风机10、冷凝风机进风罩11；第一鼓风电机7从第一鼓风电机进风罩8吸入主柜体29侧基站柜内的热空气并处理后吹出冷空气，冷凝风机10从冷凝风机进风罩11吸入周边环境空气，通过冷凝器总成3后带走散热量并向主柜体29外排出热空气；

辅助机柜设置为至少一个，连接于主柜体29的侧方，且内部均设有蒸发器芯体、鼓风电机、鼓风电机进风罩；通过冷蒸管路将蒸发器芯体与冷凝器总成3进行连通，并将蒸发器芯体出口端与压缩机吸气管9连通实现循环工作；

主柜体29中设有控制器22和传感器，控制器22与传感器、电动压缩机1、冷凝风机10、鼓风机电连接，实现基站空调的智能控制。

具体地，辅助机柜设置为2个，包括左辅助机柜28和右辅助机柜30，分别安装于主柜体29的两侧；

左辅助机柜28内具有第二蒸发器芯体26、第二鼓风电机27；第二蒸发器芯体26的进口端通过左冷蒸管路23与冷凝器总成3连接，出口端与压缩机吸气管9连通实现循环工作；

右辅助机柜30内具有第三蒸发器芯体16、第三鼓风电机18；第三蒸发器芯体16的进口端通过右冷蒸管路19与冷凝器总成3连接，出口端与压缩机吸气管9连通实现循环工作。

具体地，主冷蒸管路4与第一蒸发器芯体5之间设有第一膨胀阀21；

左冷蒸管路23与第二蒸发器芯体26之间设有第二膨胀阀25；

右冷蒸管路19与第三蒸发器芯体16之间设有第三膨胀阀17；

第一膨胀阀21、第二膨胀阀25、以及第三膨胀阀17均可采用机械膨胀阀或者电子膨胀阀；

电子膨胀阀与控制器22电连接，以实现第一膨胀阀21、第二膨胀阀25、以及第三膨胀阀17的开度的智能控制。

具体地，第一膨胀阀21、第二膨胀阀25、以及第三膨胀阀17均可采用机械膨胀阀或者电子膨胀阀；

其中一个采用机械膨胀阀，其余两个采用电子膨胀阀；或者其中一个采用电子膨胀阀，其余两个采用机械膨胀阀。

具体地，传感器包括低压冷媒温度传感器14、高压冷媒温度传感器15、第一冷媒温度传感器20、以及第二冷媒温度传感器24；

低压冷媒温度传感器14设于压缩机吸气管9上，控制器22可根据低压冷媒温度传感器14检测到的冷媒过热度控制电子膨胀阀的开度；

高压冷媒温度传感器15设于压缩机排气管2上，控制器22根据冷媒高压调频控制冷凝风机10的转速。

具体地，主柜体29内腔的下部设有排气旁通风门13和伺服电机12，伺服电机12与控制器22电连接。

具体地，第一蒸发器芯体5、第二蒸发器芯体26、以及第三蒸发器芯体16的结构大小相同，均为芯体厚度为24-48mm的双平行流式蒸发器。

具体地，冷凝器总成3采用芯体厚度范围在12-32mm的平行流式的冷凝器总成。

具体地，冷凝风机10采用无刷直流外转子电动机，额定功率范围100-200W；

第一鼓风电机7、第二鼓风电机27、以及第三鼓风电机18采用无刷直流外转子电动机，额定功率范围20-60W；

电动压缩机1采用转子式压缩机，排量在20cc-50cc。

更加具体地说，本发明提出的一种双柜及多联柜基站空调，通过在主机柜29的侧面连接辅助机柜实现多联柜，如图1-2所示，为左右两个侧面均连接有辅助机柜时的三联柜基站空调；如图3-4所示，为其中一个侧面连接有辅助机柜的双联柜基站空调，辅助机柜连接于远离冷凝器总成3的一侧；如图5-6所示，为一个辅助机柜的不同连接方式，辅助机柜连接于靠近冷凝器总成3的一侧。双联柜基站空调与三联柜基站空调工作原理相同。

以三联柜基站空调为例，多联柜基站空调包括冷媒子系统、通风部件、电器控制部件、主柜体29、以及连接在主柜体29左右两侧的左辅助机柜28和右辅助机柜30；冷媒子系统中的电动压缩机1的排气口与的电动压缩机排气管2的进口端相连，电动压缩机排气管2的出口端与冷凝器总成3的进口端相连接，冷凝器总成3的出口端与主冷蒸管路4的进口端相连，主冷蒸管路4的出口端与第一膨胀阀21的进口端相连，第一膨胀阀21的出口端与第一蒸发器芯体5的进口端相连；第一蒸发器芯体5的出口端与压缩机吸气管9的进口端相连；冷凝器总成3的出口端与左冷蒸管路23进口端相连，左冷蒸管路23出口端与第二膨胀阀25进口端相连，第二膨胀阀25出口端与第二蒸发器芯体26的进口端相连；第二蒸发器芯体26的出口端与压缩机吸气管9的进口端相连；冷凝器总成3的出口端与右冷蒸管路19的进口端相连，右冷蒸管路19的出口端与第三膨胀阀17的进口端相连，第三膨胀阀17的出口端与第三蒸发器芯体16的进口端相连；第三蒸发器芯体16的出口端与压缩机吸气管9的进口端相连；压缩机吸气管9的出口端与电动压缩机1的吸气口相连，完成了一个冷媒子系统工作循环，周而复始。

通风部件中，第一鼓风电机7、第一鼓风电机进风罩8分别安装在主柜体29上，第一蒸发器芯体5通过蒸发器芯支架6也安装在主柜体29上，主柜体29上另开有吹风口；第一鼓风电机7从第一鼓风电机进风罩8吸入主柜体29柜内的热空气，通过第一蒸发器芯体5后，热空气被冷却，然后从吹风口向主柜体29柜内吹出冷空气。左辅助机柜28、右辅助机柜30通风部件工作原理与此类同，不再赘述。

通风部件中，冷凝风机10、冷凝风机进风罩11分别安装在主柜体29上，冷凝器总成3也安装在主柜体29上，主柜体29上另开有排风口；冷凝风机10从冷凝风机进风罩11吸入周边环境空气，通过冷凝器总成3后，带走冷凝器总成3的散热量，然后从排风口向主柜体29外面排出热空气。

电器控制部件中的控制器22通过线束，分别与电动压缩机1、冷凝风机10、第一鼓风电机7、第二鼓风电机27、第三鼓风电机18、及各传感器相连接，控制器内置软件程序，通过各传感器及各电器件的反馈信号，实现智能控制，变频调控柜内电动压缩机1、冷凝风机10、第一鼓风电机7、第二鼓风电机27、第三鼓风电机18及电子膨胀阀开度。

需要说明的是，基站空调采用一拖三方式(双柜：一拖二)，即一个电动压缩机1、一个冷凝器总成3、三个结构大小相同的蒸发器芯体的系统匹配模式；可以做到分区控制各个柜内的温度。因采用了搭积木式的模块化设计方式，双柜及多联柜基站空调可便于标准化、平台化生产，转换及维修。

有别于传统的基站空调安装于基站机柜的前门，本基站空调优先安装于基站机柜的背面，其优点在于，安装稳固可靠，有利于基站空调平稳运行，并提高系统及零部件的寿命，且具有防水、防尘、防盗、降噪等优点。

三个蒸发器结构大小相同，均采用芯体厚度范围在24～48mm的双平行流式蒸发器，性能指标>2Kw，300m3/h(参照QC-T657相关试验方法)。

三个膨胀阀优先采用下列两种模式：(1)、1个机械膨胀阀加2个电子膨胀阀，(2)、2个机械膨胀阀加1个电子膨胀阀的模式，如采用2个机械膨胀阀，其设定值则不同，且分别采用平行及交叉充注，以利于冷媒分配及压缩机回油。

在主柜体29的冷凝器总成3所在腔室，设计有排气旁通风门13，排气旁通风门13与伺服电机12相连接，伺服电机12由控制器22控制；当冬季气温较低时，基站空调根据柜内的热负荷需求仍需要制冷工作，当冷凝风机10即使在最低转速，而冷媒高压仍非常低的工况条件下，可以打开排气旁通风门13，以减少通过冷凝器的风量，从而使系统高压恢复到正常的范围。其优点在于：避免了现有的基站家用式空调频繁通断冷凝风机或压缩机从而对零部件造成冲击的缺点，不仅拓宽了基站空调平稳运行的低温范围，且有利于提高压缩机、冷凝器的使用寿命，并具有节能功效。

采用芯体厚度范围在12～32mm的平行流式的冷凝器总成3，具有性能高效及轻量化的优点。

电器控制中的控制器22通过线束，分别与电动压缩机1、冷凝风机10、第一鼓风电机7、第二鼓风电机27、第三鼓风电机18、及各传感器相连接。3个吸风温度传感器分布布置于鼓风电机进风罩中心位置；根据3个基站机柜的不同热负荷要求，3个鼓风机可分别调控。电动压缩机1、冷凝风机10也由控制器22根据内置程序，智能变频调控，分区控制各个柜内的温度。

压缩机吸气管9上安装有低压温度传感器14，控制器22根据冷媒过热度控制电子膨胀阀的开度。

压缩机排气管2上安装有高压温度传感器15，控制器根据冷媒高压调频控制冷凝风机转速。

控制器根据3个吸风温度传感器反馈的温度，以及电动压缩机1的信号反馈，采用PID算法，自动计算各机柜的热负荷，智能、变频控制电动压缩机的转速。

控制器22带485通讯接口，并预留了远程监控、报警&复位以及诊断功能。

采用了符合车用空调制冷剂管路标准的冷媒制冷剂管路，包括压缩机排气管2、主冷蒸管路4、压缩机吸气管9、右冷蒸管路19、左冷蒸管路23等，便于安装、维修，同时，冷媒泄漏量小。

本基站空调之冷凝风机采用无刷直流外转子电动机，额定功率范围100～200W；3个鼓风电机均采用无刷直流外转子电动机，额定功率范围20～60W；电动压缩机1采用转子式压缩机，排量在20cc～50cc范围之内。

需要说明的是，空调系统运行时，由电力驱动电动压缩机1运转，排出高温高压气态冷媒，高温高压气态冷媒经过冷凝器时，冷凝风机10运转，通过环境空气，带走冷媒热量；高温高压气态冷媒经过冷凝器后变为高温高压液体冷媒，然后经过膨胀阀卸压雾化，变成低温低压的冷媒；低温低压的冷媒经过蒸发器时，鼓风电机运转，吸入柜内温度较高的空气，吹出凉风，以达到冷却基站柜机的目的。低温低压的冷媒经过蒸发器后吸热气化，完全变成气态冷媒返回电动压缩机1，完成一个冷媒子系统工作循环，周而复始。在电器控制部件的智能调控下基站空调有两个模式：

1、制冷模式

冷媒子系统、通风部件、电器控制部件同时工作；控制器22通过控制电动压缩机1、冷凝风机10、鼓风电机运行，以及电子膨胀阀开度；达到智能、变频制冷的目的。如某柜机柜内达到设定温度，则可单独关闭对应的鼓风电机，如果对应的是电子膨胀阀，也可自动控制关闭。而电动压缩机1及其它柜内的鼓风电机继续运行。

2、通风模式

冷媒子系统中电动压缩机1关闭，冷凝器风机10也关闭，鼓风电机工作；控制器根据各个基站柜机柜内温度，智能调控对应的鼓风电机运行，以达到维持柜内环境至合适温度的目的，并达到节能的目的。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。