CN102412515A - 自动降温户外机柜 - Google Patents

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李佐汉
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Abstract

本发明涉及自动降温户外机柜；属于配电柜技术领域。包括柜体（1）、门（2）、柜体内的电器元件安装板（3）、柜体顶部安装的半导体制冷器；柜体底板、侧板、背板和门（2）的板材均是采用两层钢板组焊而成，其中，板材层间填有保温石棉（4），内层钢板表面贴有镜面铝膜层；电器元件安装板（3）开有多个回风孔（5），与柜体的底板和背板间自然形成一条通风道（6）。半导体制冷器主要由从上往下依次安装的热端散热器、半导体致冷块（9）和冷端热交换翅片（10）所组成。本发明通过对半导体制冷器的热端散热结构和机柜内空气对流循环环境的巧妙改善，使得户外机柜内电器元件能稳定工作。

Description

自动降温户外机柜
技术领域
本发明涉及一种配电柜，具体地说是涉及一种当配电柜温度过高时能自动进行降温的自动降温户外机柜。
背景技术
配电箱是将各种电器元件组装在一个箱体内的电器设备，一般安装在户外，由于受外界环境温度及自身元件发热的影响，在夏季高温季节会频繁出现配电箱内开关跳闸现象，影响了供电可靠性，而目前我们所采取的措施为：采用机械小型风扇通风降温，是通过风扇强制通风散热达到降温的目的。或者在配电柜的柜体上开有散热孔来达到降温的目的。这些技术都存在着散热效率低，柜体内温度不均，同时需要留有通风口，容易造成灰尘进入，降低配电柜内设备的工作可靠性；另外，风扇强制通风散热由于长期运行易出现故障问题。由于上述的问题，所以在使用时，往往只是对温度过高进行报警，工作人员得到报警信号后再进行检修，效率不高。
2009年10月7日，中国实用新型专利授权公告号CN 201323418Y，公开了一种自降温配电箱，在配电箱的顶部安装制冷散热器，该制冷散热器包括热端轴流风扇、半导体制冷模块和冷端轴流风扇依次从上往下安装，该专利虽然提出了一种半导体制冷模块降温措施，但是由于半导体制冷模块的特性，半导体制冷模块的热端和冷端的温差不能过大，当温差超过40℃时，其能效比将小于1，也就是说，当环境温度比较高时，比如炎热的夏天，该制冷散热器却制冷能力变得越来越差。而用于实现发明目的的配电箱箱体内的电器设备、元件恰恰在这个时候工作负荷最大，更需要降温，因此，该结构容易对电力设备的安全运行造成影响，所以不适用于在电力设备中广泛应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动降温户外机柜，采用半导体致冷技术，通过对半导体制冷器的热端散热结构和机柜内空气对流循环环境的巧妙改善，使得户外机柜内电器元件能稳定工作。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种自动降温户外机柜，包括柜体、门、柜体内的电器元件安装板、柜体顶部安装的半导体制冷器；柜体底板、侧板、背板和门的板材均是采用两层钢板组焊而成，其中，板材层间填有保温石棉，内层钢板表面贴有镜面铝膜层；上述电器元件安装板折弯呈“L”形，底面和侧面开有多个回风孔，且底面和侧面分别与柜体的底板和背板间保持有间距，该间距自然形成一条通风道，通风道的出风口位于柜体上部，在出风口处装有一台贯流回风机；上述半导体制冷器主要由从上往下依次安装的热端散热器、半导体致冷块和冷端热交换翅片所组成；冷端热交换翅片构成柜体的内顶板；所述热端散热器紧贴半导体致冷块的部分是一个空心导热块；空心导热块的上端安装4-8根垂直向上再回折斜下的导热管，导热管上安装散热翅片；每根导热管的两端连接空心导热块形成密封的内部回路，该内部回路中灌装用于热交换的液体；所述热端散热器的导热管位于一个带贯流引风机的屋脊形防护罩内，屋脊形防护罩侧面开对流散热孔。
与现有技术比较，本发明采用上述技术方案，当电源给半导体致冷块供电，半导体致冷块工作。由于半导体致冷块的冷端热交换翅片位于机柜内电器元件最高端，电器元件发热产生的高温热空气自然上升，遇到冷端热交换翅片迅速降温一部分又下降回过来从表面冷却电器元件；另一部分被贯流回风机强制引入通风道，通过电器元件安装板处的回风孔直接吹向机柜所有的电器元件，实现电器元件稳定工作。
本发明热端散热器利用空心导热块从半导体致冷块收集热量，使得空心导热块内灌装的液体迅速蒸发为蒸汽从导热管的垂直部分上升只至最高端和/或回折处，通过导热管上安装散热翅片和屋脊形防护罩的贯流引风机对该蒸汽的散热冷却，由于在回折处导热管的斜折部分比垂直部分长，相对蒸汽的散热冷凝容易发生在斜折部分导热管，因此在斜折部分产生液体回流。如此循环往复，达到利用液体汽化热大，吸热好的特点进行高效散热的目的。
本发明是在密闭机箱环境降温，不依靠外部空气对流，内部设备运行环境的洁净。可以实现恒温恒湿，可以保证温度湿度满足电子元器件温湿度要求，避免电子元器件因温湿度环境引起的损坏，保证保护正常运行。本发明的密闭机箱同时隔离了外界环境中的灰尘、腐蚀性气体，延长电气元件的使用寿命，大大提高了机器的可靠性。本产品适用于数据处理，冶金、石化、通讯、建材、数控机床、电子、烟草、军工等各个领域。
附图说明
图1为本发明的应用结构示意图；
图2为图1的主剖示意图；
图3为图1的侧半剖示意图；
图4为图2中的A部放大示意图。
附图中：1柜体；2门；3电器元件安装板；4保温石棉；5回风孔；6通风道；7出风口；8贯流回风机；9半导体致冷块；10冷端热交换翅片；11空心导热块；12导热管；13用于热交换的液体；14贯流引风机；15屋脊形防护罩；16对流散热孔；17电器元件。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
参考附图1-4，一种自动降温户外机柜，包括柜体 1 、门 2 、柜体内的电器元件安装板 3 、柜体顶部安装的半导体制冷器；柜体底板、侧板、背板和门 2 的板材均是采用两层钢板组焊而成，其中，板材层间填有保温石棉 4 ，内层钢板表面贴有镜面铝膜层；上述电器元件安装板 3 折弯呈“L”形，底面和侧面开有多个回风孔 5 ，且底面和侧面分别与柜体的底板和背板间保持有间距，该间距自然形成一条通风道 6 ，通风道 6 的出风口 7 位于柜体 1 上部，在出风口 7 处装有一台贯流回风机 8 ；上述半导体制冷器主要由从上往下依次安装的热端散热器、半导体致冷块 9 和冷端热交换翅片 10 所组成；冷端热交换翅片 10 构成柜体 1 的内顶板；所述热端散热器紧贴半导体致冷块 9 的部分是一个空心导热块 11 ；空心导热块 11 的上端安装4-8根垂直向上再回折斜下的导热管 12 ，导热管 12 上安装散热翅片；每根导热管 12 的两端连接空心导热块 11 形成密封的内部回路，该内部回路中灌装用于热交换的液体 13 ；所述热端散热器的导热管 12 位于一个带贯流引风机 14 的屋脊形防护罩 15 内，屋脊形防护罩侧面开对流散热孔 16 。

Claims (1)

1.一种自动降温户外机柜，包括柜体（1）、门（2）、柜体内的电器元件安装板（3）、柜体顶部安装的半导体制冷器；其特征在于：柜体底板、侧板、背板和门（2）的板材均是采用两层钢板组焊而成，其中，板材层间填有保温石棉（4），内层钢板表面贴有镜面铝膜层；上述电器元件安装板（3）折弯呈“L”形，底面和侧面开有多个回风孔（5），且底面和侧面分别与柜体的底板和背板间保持有间距，该间距自然形成一条通风道（6），通风道（6）的出风口（7）位于柜体（1）上部，在出风口（7）处装有一台贯流回风机（8）；上述半导体制冷器主要由从上往下依次安装的热端散热器、半导体致冷块（9）和冷端热交换翅片（10）所组成；冷端热交换翅片（10）构成柜体（1）的内顶板；所述热端散热器紧贴半导体致冷块（9）的部分是一个空心导热块（11）；空心导热块（11）的上端安装4-8根垂直向上再回折斜下的导热管（12），导热管（12）上安装散热翅片；每根导热管（12）的两端连接空心导热块（11）形成密封的内部回路，该内部回路中灌装用于热交换的液体（13）；所述热端散热器的导热管（12）位于一个带贯流引风机（14）的屋脊形防护罩（15）内，屋脊形防护罩侧面开对流散热孔（16）。
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