一種戶外一體化機柜的制作方法

本發明涉及機柜領域，尤其涉及一種戶外一體化機柜。

背景技術：

戶外機柜是指直接處于自然氣候影響下，由金屬或非金屬材料制成的，不允許無權限操作者進入操作的柜體，為無線通信站點或有線網絡站點工作站提供戶外物理工作環境和安全系統的設備。隨著無線通信技術的發展，設備尺寸日趨小型化，功耗大幅降低，相配套的機柜也趨向于小型化，但機柜的溫控問題一直沒有很好的解決辦法，能效比低、故障率高。

現有戶外機柜的設計是有單獨的溫控空調艙，導致機柜尺寸較大，柜內空間利用率較低，溫控空調與遠端設備之間的距離較大，不僅遠端設備存在熱島風險，機柜的初投資、機柜占地面積大也會導致費用增加，同時電池艙沒有分區溫控，導致設備艙整體溫控溫度下降，溫控能耗增加，電池的壽命會相應減小。一體化通信機柜的應用場景非常廣泛，一些經濟較落后的偏遠地區，經常出現停電、電壓過低等導致溫控設備不能正常工作的狀況，但一體化通信機柜的通信設備必須持續工作，現有溫控設備不能解決這樣的問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種戶外一體化機柜，該機柜通過改善其內部的空氣對流循環環境，使保溫與散熱達到良好的平衡，可節約溫控耗電，降低戶外機柜內部溫控運行成本和后期維護成本。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下。

一種戶外一體化機柜，包括機柜本體，所述機柜本體由頂板、底板以及設置于頂板和底板之間的側板圍設而成，所述機柜本體包括依次并列設置的配套設備艙和主設備艙，所述配套設備艙和主設備艙均鉸接有艙門；所述配套設備艙包括從上往下依次設置的空調艙和電池艙，所述空調艙設有與外界連通的通氣孔，所述電池艙的頂部開設有連通空調艙的冷風進口，所述電池艙和主設備艙之間設置有保溫隔板，所述保溫隔板的下端開設有連通電池艙與主設備艙的通風口，所述空調艙與主設備艙連通。

本發明實行設備的分區溫控，易發熱的電池放置于位于空調出風口下方的低溫區，其他設備放置于遠離空調出風口區域的高溫區，提供溫控設備能效，降低戶外機柜內部運營費用，通過分區溫控，改善其內部的空氣對流循環環境，且不增加增加溫控設備和初投資，并且能夠依照一體化基站的應用場景，提高和改善溫控設備的整體性能。

優選地，所述機柜本體內設置有應急通風裝置，所述應急通風裝置包括送風機構、排風機構、溫度感應裝置以及控制組件，所述送風機構設置于頂板，所述排風機構設置于底板，所述送風機構、排風機構、溫度感應裝置分別與控制組件電性連接。針對一些經濟較落后的偏遠地區，經常出現停電、電壓過低等溫控設備不能正常工作的狀況，本申請能實現應急溫控功能，解決短時間內的機柜內部的溫控問題，保證機柜內通信設備的正常運行。

優選地，所述頂板設有連通主設備艙與外界的第一安裝通孔，所述送風機構包括容設于第一安裝通孔的送風風機、用于遮擋第一安裝通孔使主設備艙與外界隔絕的進風保溫翻板及用于驅動進風保溫翻板翻轉的第一翻轉驅動機構；所述送風風機、第一翻轉驅動機構分別與控制組件電性連接。

優選地，所述底板設有連通主設備艙與外界的第二安裝通孔，所述排風風機構包括容設于第二安裝通孔的排風風機、用于遮擋第二安裝通孔使主設備艙與外界隔絕的排風保溫翻板及用于驅動排風保溫翻板翻轉的第二翻轉驅動機構；所述排風風機、第二翻轉驅動機構分別與控制組件電性連接。

優選地，所述側板包括由外至內依次設置的外面板層、聚氨酯保溫層和內面板層，所述pu發泡層內設置有加強骨架，所述外面板層和內面板層均由玻璃纖維增強塑料制成。

優選地，所述玻璃纖維增強塑料由以下重量份的原料組成：玻璃纖維60-80份、乙烯基樹脂30-40份、酚醛環氧樹脂15-25份、abs樹脂12-18份、硅烷偶聯劑3-6份、納米二氧化鈦1-3份、白炭黑2-5份、聚醋酸乙烯酯1-3份、聚己內酰胺3-6份、烯丙基縮水甘油醚2-5份。

優選地，所述玻璃纖維是直徑為3-10μm、介電常數為3.7-4.3的無堿玻璃纖維。無堿玻璃纖維可很好地玻璃纖維增強塑料的抗沖擊性等機械性能。而直徑的選取與加工性有很大的聯系，直徑過低時，玻璃纖維對于pbt樹脂的增強作用較差，不能達到生產需求；直徑過高時，則加工性以及與pbt樹脂的相容性較差，不能起到足夠的增強作用。使用低介電常數的無堿玻璃纖維，可以有效降低玻璃纖維增強塑料的介電常數。

優選地，所述聚氨酯保溫層由以下重量份的原料組成：聚酯多元醇80-90份、聚醚多元醇20-30份、多異氰酸酯40-60份、酚醛環氧樹脂10-15份、聚丙烯酸酯5-10份、二氧化硅氣凝膠7-15份、二乙基甲苯二胺1-2份、二月桂酸二丁基錫1-4份、聚二甲基硅氧烷1-3份、復合阻燃劑4-10份、發泡劑3-10份。

本發明的二氧化硅氣凝膠具有較低的導熱系數，保溫絕熱性能優異，二氧化硅氣凝膠與復配阻燃劑相配合，增加了保溫層材料的阻燃性；同時二氧化硅氣凝膠具有多孔結構，增加保溫層材料的抑煙性；丙烯酸酯和聚二甲基硅氧烷使體系發泡更為穩定，促進玻璃纖維、聚酯多元醇、聚醚多元醇以及二氧化硅氣凝膠等各原料之間的相互融合，使復合材料具有良好的韌性，抗沖擊性、增加本發明的力學性能。因戶外機柜長期處于戶外惡劣的環境，對其材質的隔熱保溫性、防火防盜性和安全可靠性提出了更高的要求。本發明的保溫層材料質輕，具有良好的力學性能、保溫隔熱性、阻燃性和耐腐蝕性，尺寸穩定性好，與現有的戶外機柜的夾芯層材料相比，綜合性能優越，可延長戶外一體化機柜的使用壽命，保溫層可以使機房內和戶外熱源隔絕，受外界溫度轉變的影響減少；在夏天戶外溫度高的時候，可減少空調電力消耗，節約成本；在嚴寒的天氣時使機房內部減少加熱能耗甚至不用加熱就能保證設備的正常運轉。

優選地，所述聚醚多元醇由重量比為1:1-1.5:0.8-1.2的聚醚多元醇ⅰ、聚醚多元醇ⅱ和聚醚多元醇ⅲ組成，聚醚多元醇ⅰ的羥值為580-720mgkoh/g、聚醚多元醇ⅱ的羥值為340-410mgkoh/g、聚醚多元醇ⅲ的羥值為350-480mgkoh/g。通過采用不同羥值的聚醚多元醇與多異氰酸酯反應，形成不同的反應體系，可調節聚氨酯體系的固化速率，與其他組分實現良好的復配，使聚氨酯保溫層生產過程易控、比強度高、保溫隔熱效果好、質量更穩定。優選地，所述復合阻燃劑由以下原料組成：有機硅樹脂15-25wt%、納米級三氧化二銻15-25wt%、硫酸鎂晶須20-30wt%和多聚磷酸銨25-35wt%。

復合阻燃劑為無鹵阻燃劑，阻燃效果好，與保溫層材料相容性好，不會在使用過程中析出，易于添加，而且具有較低的體積收縮率、較高的尺寸精確度和抗熱性，其賦予保溫層較好的外觀和抗沖擊力。所述硫酸鎂晶須為經過鈦酸酯偶聯劑處理的硫酸鎂晶須，鈦酸酯偶聯劑的添加量為硫酸鎂晶須重量的3-9%。硫酸鎂晶須可作為作本發明的阻燃劑增效劑以及增強材料，具有優異的剛性、抗沖擊力、高彎曲模量和較好的外觀，而且具有體積收縮率小、尺寸精確度高和抗熱性好的優點。通過加入偶聯劑鈦酸酯可很好地改善晶須團聚現象、提高材料的力學性能以及熱性能。

本發明的有益效果在于：本發明的戶外一體化機柜設置有獨立的空調艙、電池艙、主設備艙，可在空調艙內安裝空調對電池艙和設備艙進行降溫，電池艙和設備艙之間通過保溫隔板隔離成兩個獨立的自動溫控空間；本發明實行設備的分區溫控，易發熱的電池放置于位于空調出風口下方的低溫區，其他設備放置于遠離空調出風口區域的高溫區；本發明通過改善其內部的空氣對流循環環境，使保溫與散熱達到良好的平衡，可節約溫控耗電，從而達到降低戶外機柜內部溫控運行成本和后期維護成本目的，保證機柜內通訊設備的正常運行。

附圖說明

利用附圖對發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明的立體結構示意圖。

圖2為本發明另一視角的立體結構示意圖。

圖3為本發明安裝空調后的空氣循環示意圖。

圖4為本發明的送風機構安裝示意圖。

圖5為送風機構的立體結構示意圖。

圖6為本發明側板的剖視圖。

附圖標記包括：

1—空調艙2—電池艙3—主設備艙

4—頂板41—蓋板42—主體保溫板

43—支架5—側板51—外面板層

52—聚氨酯保溫層53—加強骨架54—內面板層

6—底板7—空調8—保溫隔板

9—送風機構91—進風保溫翻板92—送風風機

93—第一翻轉驅動機構10—柜門。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明，見附圖1-6。

實施例1

請參閱圖1-3，一種戶外一體化機柜，包括機柜本體，所述機柜本體由頂板4、底板6以及設置于頂板4和底板6之間的側板5圍設而成，所述機柜本體包括依次并列設置的配套設備艙和主設備艙3，所述配套設備艙和主設備艙3均鉸接有艙門；所述配套設備艙包括從上往下依次設置的空調艙1和電池艙2，所述空調艙1設有與外界連通的通氣孔，所述電池艙2的頂部開設有連通空調艙1的冷風進口，所述電池艙2和主設備艙3之間設置有保溫隔板8，所述保溫隔板8的下端開設有連通電池艙2與主設備艙3的通風口，所述空調艙1與主設備艙3連通。機柜本體內還設有走線架。空調艙1內安裝空調7，使冷風進口正對空調7的出風口。

本實施例中，所述機柜本體內設置有應急通風裝置，所述應急通風裝置包括送風機構9、排風機構、溫度感應裝置以及控制組件，所述送風風機92設置于頂板4，所述排風風機設置于底板6，所述送風機構9、排風機構、溫度感應裝置分別與控制組件電性連接。

請參閱圖4-5，所述頂板4設有連通主設備艙3與外界的第一安裝通孔，所述送風機構9包括容設于第一安裝通孔的送風風機92、用于遮擋第一安裝通孔使主設備艙3與外界隔絕的進風保溫翻板91及用于驅動進風保溫翻板91翻轉的第一翻轉驅動機構93；所述送風風機92、第一翻轉驅動機構93分別與控制組件電性連接。如圖4所示，所述頂板4包括主體保溫板42、設置于主體保溫板42上方的蓋板41以及用于支撐蓋板41的支架43。所述第一安裝通孔設于主體保溫板42，第一翻轉驅動機構93和進風保溫翻板91設置于主體保溫板42與蓋板41之間。優選地，第一翻轉驅動機構93為驅動氣缸。

本實施例中，所述底板6設有連通主設備艙3與外界的第二安裝通孔，所述排風機構包括容設于第二安裝通孔的排風風機、用于遮擋第二安裝通孔使主設備艙3與外界隔絕的排風保溫翻板及用于驅動排風保溫翻板翻轉的第二翻轉驅動機構；所述排風風機、第二翻轉驅動機構分別與控制組件電性連接。

請參閱圖6，所述側板5包括由外至內依次設置的外面板層51、聚氨酯保溫層52和內面板層54，所述pu發泡層內設置有加強骨架53，所述外面板層51和內面板層54均由玻璃纖維增強塑料制成。

在實際應用時，空調7產生的冷氣通過冷風進口送入電池艙2內，對電池艙2內部進行冷卻，使電池艙2的溫度范圍保持在合適的溫度；接著冷氣再通過電池艙2下部的通風口進入到主設備艙3，自下而上地對各個設備進行冷卻，使主設備艙3保持在相對較高的溫控范圍；完成熱交換后的氣體由于密度較小，自然上升到主設備艙3的頂部，然后進入電池艙2內進行循環制冷，從而形成一個完整高效的氣流通道，有效地避免機柜內產生熱島效應而損壞機柜內的電子元件。該氣流通道的設計可以有效地提高電池的使用壽命和提高設備艙的溫控能效，降低運營成本。

當空調7處于制冷狀態時，進風保溫翻板91始終將第一安裝通孔遮擋，阻止機柜外的空氣由第一安裝通孔進入；同時排風保溫翻板始終將第二安裝通孔遮擋，阻止機柜內的空氣由第二安裝通逸出，從而減少外界對機柜內溫度的影響，以免影響空調7的制冷效果。當空調7停止制冷狀態時，溫度感應器感應到機柜內溫度過高時，第一翻轉驅動機構93驅動進風保溫翻板91翻轉，使第一安裝通孔顯露；第二翻轉驅動機構驅動送風保溫翻板翻，使第二安裝通孔顯露，接著送風風機92和排風風機啟動，送風風機92將機柜外的空氣引進機柜內，對機柜內部設備進行自然風冷卻，同時排風風機將熱風排出機柜。該機構結構簡單緊湊、運行穩定可靠。

本發明實現了溫控設備的整體式安裝和室內安裝，解決了戶外溫控設備的防盜問題，同時采用整體式結構，不需要連接管，降低安裝難度，保證機組的可靠性，減少了安裝費用，便于于安裝維護。

實施例2

本實施例中，所述玻璃纖維增強塑料由以下重量份的原料組成：玻璃纖維70份、乙烯基樹脂35份、酚醛環氧樹脂20份、abs樹脂15份、硅烷偶聯劑4份、納米二氧化鈦2份、白炭黑3份、聚醋酸乙烯酯2份、聚己內酰胺5份、烯丙基縮水甘油醚4份。所述玻璃纖維是直徑為3-10μm、介電常數為3.7-4.3的無堿玻璃纖維。

本實施例中，所述聚氨酯保溫層52由以下重量份的原料組成：聚酯多元醇85份、聚醚多元醇25份、多異氰酸酯45份、酚醛環氧樹脂12份、聚丙烯酸酯7份、二氧化硅氣凝膠12份、二乙基甲苯二胺1.5份、二月桂酸二丁基錫3份、聚二甲基硅氧烷2份、復合阻燃劑7份、發泡劑8份。

本實施例中，所述聚醚多元醇由重量比為1:1:1的聚醚多元醇ⅰ、聚醚多元醇ⅱ和聚醚多元醇ⅲ組成，聚醚多元醇ⅰ的羥值為580-720mgkoh/g、聚醚多元醇ⅱ的羥值為340-410mgkoh/g、聚醚多元醇ⅲ的羥值為350-480mgkoh/g。

本實施例中，所述復合阻燃劑由以下原料組成：有機硅樹脂15wt%、納米級三氧化二銻20wt%、硫酸鎂晶須30wt%和多聚磷酸銨35wt%。

本實施例的其他內容與實施例1相似，這里不再贅述。

實施例3

本實施例中，所述玻璃纖維增強塑料由以下重量份的原料組成：玻璃纖維80份、乙烯基樹脂30份、酚醛環氧樹脂25份、abs樹脂12份、硅烷偶聯劑6份、納米二氧化鈦1份、白炭黑5份、聚醋酸乙烯酯1份、聚己內酰胺6份、烯丙基縮水甘油醚2份。

本實施例中，所述聚氨酯保溫層52由以下重量份的原料組成：聚酯多元醇90份、聚醚多元醇20份、多異氰酸酯60份、酚醛環氧樹脂10份、聚丙烯酸酯10份、二氧化硅氣凝膠7份、二乙基甲苯二胺2份、二月桂酸二丁基錫1份、聚二甲基硅氧烷3份、復合阻燃劑4份、發泡劑10份。

本實施例中，所述聚醚多元醇由重量比為1:1.5:0.8的聚醚多元醇ⅰ、聚醚多元醇ⅱ和聚醚多元醇ⅲ組成。

本實施例中，所述復合阻燃劑由以下原料組成：有機硅樹脂20wt%、納米級三氧化二銻25wt%、硫酸鎂晶須30wt%和多聚磷酸銨25wt%。

本實施例的其他內容與實施例1相似，這里不再贅述。

實施例4

本實施例中，所述玻璃纖維增強塑料由以下重量份的原料組成：玻璃纖維60份、乙烯基樹脂40份、酚醛環氧樹脂15份、abs樹脂18份、硅烷偶聯劑3份、納米二氧化鈦3份、白炭黑2份、聚醋酸乙烯酯3份、聚己內酰胺3份、烯丙基縮水甘油醚5份。

本實施例中，所述聚氨酯保溫層52由以下重量份的原料組成：聚酯多元醇80份、聚醚多元醇30份、多異氰酸酯40份、酚醛環氧樹脂15份、聚丙烯酸酯5份、二氧化硅氣凝膠15份、二乙基甲苯二胺1份、二月桂酸二丁基錫4份、聚二甲基硅氧烷1份、復合阻燃劑10份、發泡劑3份。

本實施例中，所述聚醚多元醇由重量比為1:1:1.2的聚醚多元醇ⅰ、聚醚多元醇ⅱ和聚醚多元醇ⅲ組成。

本實施例中，所述復合阻燃劑由以下原料組成：有機硅樹脂25wt%、納米級三氧化二銻25wt%、硫酸鎂晶須20wt%和多聚磷酸銨30wt%。

本實施例的其他內容與實施例1相似，這里不再贅述。

實施例5

本實施例中，所述玻璃纖維增強塑料由以下重量份的原料組成：玻璃纖維75份、乙烯基樹脂32份、酚醛環氧樹脂22份、abs樹脂16份、硅烷偶聯劑4份、納米二氧化鈦2份、白炭黑3份、聚醋酸乙烯酯1.5份、聚己內酰胺4份、烯丙基縮水甘油醚3份。

本實施例中，所述聚氨酯保溫層52由以下重量份的原料組成：聚酯多元醇82份、聚醚多元醇26份、多異氰酸酯55份、酚醛環氧樹脂11份、聚丙烯酸酯7份、二氧化硅氣凝膠10份、二乙基甲苯二胺1份、二月桂酸二丁基錫3份、聚二甲基硅氧烷2份、復合阻燃劑5份、發泡劑6份。

本實施例中，所述聚醚多元醇由重量比為1:1.2:1.2的聚醚多元醇ⅰ、聚醚多元醇ⅱ和聚醚多元醇ⅲ組成。

本實施例中，所述復合阻燃劑由以下原料組成：有機硅樹脂20wt%、納米級三氧化二銻15wt%、硫酸鎂晶須30wt%和多聚磷酸銨35wt%。

本實施例的其他內容與實施例1相似，這里不再贅述。

實施例6

本實施例中，所述玻璃纖維增強塑料由以下重量份的原料組成：玻璃纖維65份、乙烯基樹脂34份、酚醛環氧樹脂18份、abs樹脂14份、硅烷偶聯劑4份、納米二氧化鈦2份、白炭黑4份、聚醋酸乙烯酯3份、聚己內酰胺4份、烯丙基縮水甘油醚3份。

本實施例中，所述聚氨酯保溫層52由以下重量份的原料組成：聚酯多元醇82份、聚醚多元醇28份、多異氰酸酯45份、酚醛環氧樹脂11份、聚丙烯酸酯8份、二氧化硅氣凝膠14份、二乙基甲苯二胺2份、二月桂酸二丁基錫3份、聚二甲基硅氧烷2份、復合阻燃劑6份、發泡劑7份。

本實施例中，所述聚醚多元醇由重量比為1:1:0.8的聚醚多元醇ⅰ、聚醚多元醇ⅱ和聚醚多元醇ⅲ組成。

本實施例中，所述復合阻燃劑由以下原料組成：有機硅樹脂20wt%、納米級三氧化二銻20wt%、硫酸鎂晶須30wt%和多聚磷酸銨30wt%。

本實施例的其他內容與實施例1相似，這里不再贅述。

按照jg/t314—2012測定，本發明的聚氨酯保溫層52性能測試結果如表1所示：

表1

由表1可知，本發明的聚氨酯保溫層52具有良好的力學性能、保溫隔熱性和阻燃性，其尺寸穩定性好，吸水性小，綜合性能優越。

本發明的戶外一體化機柜將聚氨酯保溫層52設置于兩層玻璃纖維增強塑料之間，并在聚氨酯保溫層52內部設置加強骨架53，聚氨酯保溫層52和玻璃纖維增強塑料結合牢固，提高了戶外機房力學性能、阻燃性、防腐蝕性以及保溫隔熱性，可保證戶外機房的正常運行，延長其使用壽命，其組裝方便，施工周期短；通過改善其內部的空氣對流循環環境，使保溫與散熱達到良好的平衡，可降低戶外機柜內部溫控運行成本和后期維護成本，保證機柜內通訊設備的正常運行。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。