一種新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，配電柜柜體兩側(cè)分別為進(jìn)風(fēng)面和排風(fēng)面并分別具有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，所述柜體內(nèi)部設(shè)有多層放置器件的空間，且每層器件之間均具有風(fēng)機(jī)，且除底層外，每層器件與位于其下面的風(fēng)機(jī)之間以及每層器件與排風(fēng)口之間均具有隔板，所述柜體頂部與頂層器件之間設(shè)有風(fēng)機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點在于散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，各發(fā)熱源均有獨立散熱通道，電器元件發(fā)熱互不影響，杜絕了內(nèi)部元器件二次受熱或內(nèi)部形成環(huán)流的現(xiàn)象。散熱結(jié)構(gòu)安全可靠，無需在外部增加額外的散熱結(jié)構(gòu)即可滿足其散熱需求，成本大大降低。本散熱系統(tǒng)可以有效排出配電柜內(nèi)部熱量，控制配電柜內(nèi)部的溫度，進(jìn)而保證了配電柜內(nèi)部元器件運(yùn)行安全性、可靠性。
【專利說明】一種新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及配電柜柜體結(jié)構(gòu)，尤其涉及配電柜柜體的散熱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年來，配電柜產(chǎn)業(yè)一直是國家工業(yè)增長的一直強(qiáng)有力量。面對激烈的國際競 爭，國家大力培育發(fā)展的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，任何一個工業(yè)制造行業(yè)如果沒有配電柜在行業(yè) 的支持，是很難完成的。
[0003] 配電柜中一般都安裝著大量的熱繼電器、斷路器、電容器等熱源器件，這些器件在 使用過程中會產(chǎn)生大量熱量；如果產(chǎn)生的熱量不能及時散發(fā)出去，就可能燒毀這些器件，甚 至引起爆炸。
[0004] 市面上常見的配電箱的散熱設(shè)計往往不夠理想，僅僅是利用單一的風(fēng)道進(jìn)行散 熱，因風(fēng)道排布不合理導(dǎo)致內(nèi)部元器件散熱效果不理想，并可能出現(xiàn)二次受熱，并且無法對 風(fēng)機(jī)的運(yùn)行及內(nèi)部溫度進(jìn)行有效的監(jiān)控。也有一些柜體額外增加其他強(qiáng)制降溫的物理降溫 或化學(xué)降溫的方法，但這無疑增加了柜體的制造成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)一種在不增加生產(chǎn)成本的前提下通過獨特的 散熱風(fēng)道設(shè)計來提高散熱效果的，并可以實時監(jiān)控柜體內(nèi)部風(fēng)機(jī)運(yùn)行及溫度數(shù)據(jù)的配電柜 柜體結(jié)構(gòu)。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，配電柜 柜體兩側(cè)分別為進(jìn)風(fēng)面和排風(fēng)面并分別具有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，所述柜體內(nèi)部設(shè)有多層放置 器件的空間，且每層器件之間均具有風(fēng)機(jī)，且除底層外，每層器件與位于其下面的風(fēng)機(jī)之間 以及每層器件與排風(fēng)口之間均具有隔板，所述柜體頂部與頂層器件之間設(shè)有風(fēng)機(jī)。
[0007] 所述柜體頂層風(fēng)機(jī)的上方設(shè)有防雨罩，所述防雨罩側(cè)向伸出進(jìn)風(fēng)面和排風(fēng)面。
[0008] 所述風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)面密封。
[0009] 所述底層的排風(fēng)面密封。
[0010] 所述的柜體頂層風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī)，其他各層風(fēng)機(jī)為渦流風(fēng)機(jī)。
[0011] 所述柜體具有三層，底層放置有變壓器，中間層放置有電抗器，頂層放置有IGBT。
[0012] 所述排風(fēng)面與堅直設(shè)置的隔板構(gòu)成排風(fēng)道。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點在于散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，各發(fā)熱源均有獨立散熱通道，電器元件發(fā) 熱互不影響，杜絕了內(nèi)部元器件二次受熱或內(nèi)部形成環(huán)流的現(xiàn)象。散熱結(jié)構(gòu)安全可靠，無需 在外部增加額外的散熱結(jié)構(gòu)即可滿足其散熱需求，成本大大降低。本散熱系統(tǒng)可以有效排 出配電柜內(nèi)部熱量，控制配電柜內(nèi)部的溫度，進(jìn)而保證了配電柜內(nèi)部元器件運(yùn)行安全性、可 靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明：
[0015] 圖1為柜體側(cè)面剖視圖；
[0016] 上述圖中的標(biāo)記均為：1、軸流風(fēng)機(jī)；2、IGBT ;3、渦流風(fēng)機(jī)；4、電抗器；5、變壓器； 6、進(jìn)風(fēng)口；7、柜體；8、排風(fēng)道；9、排風(fēng)口；10、防雨罩；
[0017] 圖中箭頭為空氣流動方向。
【具體實施方式】
[0018] 參見圖1可知，配電柜散熱結(jié)構(gòu)具有多層結(jié)構(gòu)，底部固定在底座上，頂部具有防雨 罩10,并且防雨罩10側(cè)向伸出進(jìn)風(fēng)面和排風(fēng)面，防雨罩10可以避免雨水進(jìn)入柜體7。配電 柜柜體7兩側(cè)分別為進(jìn)風(fēng)面和排風(fēng)面并分別具有進(jìn)風(fēng)口 6和排風(fēng)口 9,進(jìn)風(fēng)口 6和排風(fēng)口 9 為具有通風(fēng)功能的鏤空面板。
[0019] 柜體7內(nèi)的器件分層放置，可以避免器件之間二次受熱，底層器件固定在柜體7底 部，其他各層均具有放置器件的支架，每層器件之間固定有用于通風(fēng)的風(fēng)機(jī)，且除底層外， 每層器件與位于其下面的風(fēng)機(jī)之間以及每層器件與排風(fēng)口 9之間均具有隔板，即具有一個 L形的導(dǎo)風(fēng)隔板，間隔各個器件。柜體7頂部與頂層器件之間設(shè)有風(fēng)機(jī)，可以將匯集到頂部 的熱風(fēng)側(cè)向排出。
[0020] 基于上述結(jié)構(gòu)，排風(fēng)面與堅直設(shè)置的隔板構(gòu)成排風(fēng)道8,則使得熱風(fēng)通過排風(fēng)道8 向上排出，優(yōu)選方案可以將風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)面密封，底層的排風(fēng)面密封，可以增大經(jīng)過器件周圍 空氣流通速度，提高散熱效果，并且可以提高排風(fēng)道8的風(fēng)速。
[0021] 柜體7通常設(shè)置三層，底層放置有變壓器5,中間層放置有電抗器4,頂層放置有 IGBT2,并且柜體7頂層風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī)1，其他各層風(fēng)機(jī)為渦流風(fēng)機(jī)3。
[0022] 柜體7上的進(jìn)風(fēng)口 6和排風(fēng)口 9均由百葉窗和過濾棉構(gòu)成，防護(hù)等級可達(dá)IP55級， 可避免灰塵或雜物進(jìn)入柜體7,造成器件污染。柜門位于柜體7左側(cè)，均采用密封條密封防 水。每層放置器件的空間內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器，并在柜門上設(shè)有顯示每層溫度的顯示器，便 于操作或維護(hù)人員及時監(jiān)控柜體內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)。
[0023] 基于上述硬件結(jié)構(gòu)，配電柜散熱控制方法：
[0024] 每層放置器件的空間內(nèi)的溫度傳感器實時采集溫度信號；
[0025] 當(dāng)溫度傳感器超過預(yù)設(shè)開啟閥值，則該層上方的風(fēng)機(jī)啟動；
[0026] 當(dāng)溫度傳感器低于預(yù)設(shè)關(guān)閉閥值，則該層上方的風(fēng)機(jī)關(guān)閉。
[0027] 閥值均為預(yù)設(shè)值，根據(jù)每個器件的安全穩(wěn)定設(shè)定，開啟閥值要高于關(guān)閉閥值，這樣 可避免風(fēng)機(jī)頻繁啟動，每層風(fēng)機(jī)為獨立的單元，其啟動相互獨立，轉(zhuǎn)速也相互獨立，可以根 據(jù)每個風(fēng)機(jī)下方的溫度傳感器所采集的溫度信號控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨溫度的升高而 增大，這樣智能調(diào)節(jié)，可以節(jié)約電能，提高設(shè)備使用壽命，并能保證散熱的可靠性。
[0028] 當(dāng)箱體遭受到長時間暴曬或進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口因異物導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)或排風(fēng)不暢及其他 極端因素導(dǎo)致的柜體在風(fēng)機(jī)最大排風(fēng)功率條件下長時間工作時，為避免內(nèi)部元器件受到損 壞，當(dāng)其中一個或多個風(fēng)機(jī)工作時間超過預(yù)設(shè)工時閥值，則啟動柜體上的報警單元；或者 當(dāng)其中一個或多個風(fēng)機(jī)以最大功率工作的時間超過預(yù)設(shè)工時閥值，則啟動柜體上的報警單 元；當(dāng)其中一層或多層放置器件的空間內(nèi)的溫度超過安全閥值，則啟動柜體上的報警單元。 這樣能夠及時發(fā)現(xiàn)故障，方便工作人員及時維護(hù)。
[0029] 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改 進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：配電柜柜體兩側(cè)分別為進(jìn)風(fēng)面和排風(fēng)面并 分別具有進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，所述柜體內(nèi)部設(shè)有多層放置器件的空間，且每層器件之間均具 有風(fēng)機(jī)，且除底層外，每層器件與位于其下面的風(fēng)機(jī)之間以及每層器件與排風(fēng)口之間均具 有隔板，所述柜體頂部與頂層器件之間設(shè)有風(fēng)機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述柜體頂層風(fēng)機(jī)的上 方設(shè)有防雨罩，所述防雨罩側(cè)向伸出進(jìn)風(fēng)面和排風(fēng)面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)面 密封。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述底層的排風(fēng)面密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述柜體具有三層，底層 放置有變壓器，中間層放置有電抗器，頂層放置有IGBT。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述排風(fēng)面與堅直設(shè)置 的隔板構(gòu)成排風(fēng)道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口均 由百葉窗和過濾棉構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型配電柜散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述每層放置器件的空 間內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器，所述柜門上設(shè)有顯示每層溫度的顯示器。
9. 一種新型配電柜散熱控制方法，其特征在于： 每層放置器件的空間內(nèi)的溫度傳感器實時采集溫度信號； 當(dāng)溫度傳感器超過預(yù)設(shè)開啟閥值，則該層上方的風(fēng)機(jī)啟動； 當(dāng)溫度傳感器低于預(yù)設(shè)關(guān)閉閥值，則該層上方的風(fēng)機(jī)關(guān)閉。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型配電柜散熱控制方法，其特征在于：當(dāng)其中一個或多個 風(fēng)機(jī)工作時間超過預(yù)設(shè)工時閥值，則啟動柜體上的報警單元；當(dāng)其中一層或多層放置器件 的空間內(nèi)的溫度超過安全閥值，則啟動柜體上的報警單元。
【文檔編號】H02B1/56GK104158099SQ201410401683
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】蔡旭, 姜廣宇, 王海松, 金濤, 劉永志 申請人:安徽啟光能源科技研究院有限公司