CN103050895A - 一种防爆型电源箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防爆型电源箱，属于电气设备技术领域。它解决了现有的电源防爆箱的防爆性能低，安全性差；同时不能够有效降温，造成电气元件易老化，缩短使用寿命等问题。本防爆型电源箱包括呈封闭状态的主箱体，主箱体具有能够形成相互独立的电池腔、控制腔和接线腔，主箱体的外壁上连接设有外接箱体，外接箱体具有外接腔，外接腔内设置有吸热装置和吸瓦斯装置，电池腔、控制腔、接线腔和外接腔于其两两相邻隔壁上一一设有能依次连通腔体形成单向循环回路的单向电磁阀。本防爆型电源箱具有自净可燃气体并持久恒温的特性，优化防爆特性，同时延长电源箱使用寿命，又进而降低加工难度，节省了材料资源。

Description

一种防爆型电源箱

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，涉及一种电源箱，特别是一种防爆型电源箱。

背景技术

电力供应是整个煤矿工作的重要组成部分，为减少污染，现在多使用磷酸铁锂电池作为电源，向多种设备供电。因煤矿井下工作环境为极其危险的，故磷酸铁锂电池需放在密封的防爆箱内，并且该防爆箱的结构强度与刚度，同时性能因达到煤矿的安全标准要求，由此才能提高矿井下工作的安全系数，最大限度的保障人体的生命安全与财产安全。

电源防爆箱为密闭型，即与外界严格隔绝，其内部的电器元件在工作过程中会产生热量，导致防爆箱内的气体温度持续升高。由此防爆箱内过高的气体温度不仅会影响电器元件损坏老化，缩短使用寿命，甚至会导致电器设备无法正常运行。因此在持续工作状态下，必须降低防爆箱内的气体温度。

又一方面，由于煤矿井下通常充有易燃、易爆气体，任何密闭的防爆箱在长时间工作后都会有一定的瓦斯气体渗入其内部，当箱内瓦斯浓度不断累积，直至达到一定浓度值之后，便会引起爆炸，发生严重的安全事故，因此在持续工作状态下，必须降低或消除防爆箱内的瓦斯含量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过设置可连通的外接腔，且外接腔内设置吸热装置和吸瓦斯装置，由此控制主箱体内的气体温度和成分，实现高强效防爆的防爆型电源箱。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种防爆型电源箱，包括呈封闭状态的主箱体，所述的主箱体具有能够形成相互独立的电池腔、控制腔和接线腔，其特征在于，所述主箱体的外壁上连接设有外接箱体，所述的外接箱体具有外接腔，所述的外接腔内设置有吸热装置和吸瓦斯装置，所述的电池腔、控制腔、接线腔和外接腔于其两两相邻隔壁上一一设有能依次连通腔体形成单向循环回路的单向电磁阀。

本防爆型电源箱中共具有四个可呈相互独立的腔体，且该四个腔体在常态下相互封闭不通气。根据煤矿标准，为保证安全将磷酸铁锂电池、控制电路板与接线分别对应安装在电池腔、控制腔和接线腔内，同时该三个腔组成防爆腔主体。在本防爆型电源箱供电工作时会不断产生热量，该热量会导致其内部气温持续上升；同时本防爆型电源箱处于煤矿井下工作环境，一段时间后均会造成不同程度的瓦斯气体渗入箱体内部。当防爆腔主体内的气体温度或者瓦斯含量浓度上升至规定上限时，全部单向电磁阀同时打开，使四个腔体连通，并防爆腔主体内的气流只能按照沿电池腔、控制腔、接线腔、外接腔的单向次序循环流动。气流流经外接腔内时，其所携带的热量与瓦斯气体对应被吸热装置、吸瓦斯装置吸收消除，由此通过多次循环运作，使防爆腔主体内的气温与成分含量均下降至规定标准，随即关闭所有单向电磁阀。

在上述的防爆型电源箱中，所述的外接箱体的外接腔内设有一用于驱动气流快速单向循环流动的风机。外接腔的两端延伸出一流进通道、一流出通道，风机设置在流进通道中，其能强力驱动且引导气流的单向流动。

在上述的防爆型电源箱中，所述的电池腔、控制腔和接线腔的内部均设有温度传感器和瓦斯浓度传感器。电池腔、控制腔和接线腔，每个腔体的内壁上呈并排设有一个温度传感器和一个瓦斯浓度传感器。

在上述的防爆型电源箱中，所述的接线腔内设置有控制模块，所述的全部温度传感器和瓦斯浓度传感器均通过电路与上述控制模块连接，所述的控制模块与上述全部单向电磁阀形成控制电连接，所述的控制模块还通过电路连接上述风机。全部温度传感器、瓦斯浓度传感器和风机均可外连接电源。本防爆型电源箱在正常条件下全部单向电磁阀关闭，各腔之间封闭互不通气，各腔内的温度传感器和瓦斯浓度传感器时刻监测腔内的气温与成分浓度。一旦检测到气温上升至上限，温度传感器报警，即将温度信号传递给控制模块，控制模块即控制全部单向电磁阀开启，并同时控制启动风机，使防爆腔主体内的气流按顺时针单向循环流经外接腔，气流通过吸热装置降温；一旦检测到瓦斯浓度上升至上限，瓦斯浓度传感器报警，即将浓度信号传递给控制模块，控制模块即控制全部单向电磁阀开启，并同时控制启动风机，使防爆腔主体内的气流按顺时针单向循环流经外接腔，气流通过吸瓦斯装置消除瓦斯含量；降温与除瓦斯两个过程也可以同时进行，直至温度传感器和瓦斯浓度传感器均监测到的信息指标符合规定标准，将该时的气温和浓度信号再传递给控制模块，控制模块即控制全部单向电磁阀关闭，并同时控制停止风机。

在上述的防爆型电源箱中，所述的吸热装置包括位于上述外接箱体内壁上的多层降温网，所述外接箱体的外壁上对应上述多层降温网的邻侧固设若干相互平行排列的散热片。

在上述的防爆型电源箱中，所述的吸瓦斯装置包括固设于上述外接箱体内壁上的网罩，所述的网罩内填充有吸附瓦斯物质。

在上述的防爆型电源箱中，所述的单向电磁阀的外周套设用于密封间隙的橡胶套筒。电池腔、控制腔、接线腔和外接腔于其两两相邻的隔壁上开设通孔，单向电磁阀套设橡胶套筒后，一一密封嵌设于隔壁上的通孔内。

在上述的防爆型电源箱中，所述的主箱体与外接箱体之间通过法兰形成可拆卸装配连接。外接箱体的流进通道、流出通道的端口处均设法兰，主箱体的电池腔、接线腔的外壁上对应设置法兰，且接线腔连通流进通道，流出通道连通电池腔。法兰之间通过螺栓紧固装配。

在上述的防爆型电源箱中，所述的法兰的接触面之间设有密封圈。

与现有技术相比，本防爆型电源箱在原有的主箱体外部增设外接箱体，且外接箱体内设置有吸热装置和吸瓦斯装置，同时主箱体的防爆腔内设置温度传感器、瓦斯浓度传感器和电连接控制各个电器元件的控制模块，由此可监测并操控实现箱体内自动降温、除瓦斯的作用，使其具有自净可燃气体并持久恒温的特性，优化电源箱的防爆特性；同时主箱体与外接箱体之间采用可拆卸连接，使得吸附瓦斯物质在长时间作用失效后，可定期拆卸更换，从而保证防爆效果并延长电源箱使用寿命；又因高强防爆特性，故主箱体的刚度、强度要求降低，进而降低加工难度，节省了材料资源。

附图说明

图1是本防爆型电源箱的剖面结构示意图。

图中，1、主箱体；1a、电池腔；1b、控制腔；1c、接线腔；2、外接箱体；2a、外接腔；2b、流进通道；2c、流出通道；3、单向电磁阀；4、橡胶套筒；5、风机；6、温度传感器；7、瓦斯浓度传感器；8、控制模块；9、多层降温网；10、散热片；11、网罩；12、吸附瓦斯物质；13、法兰。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本防爆型电源箱包括呈封闭状态的主箱体1，主箱体1的外壁上连接设有外接箱体2，主箱体1内部具有三个能够形成相互独立腔体，外接箱体2内部具有一个腔体。

主箱体1具有的三个腔体为位于下方的电池腔1a，位于上方并列的控制腔1b和接线腔1c。根据煤矿标准，为保证安全将磷酸铁锂电池、控制电路板与接线分别对应安装在电池腔1a、控制腔1b和接线腔1c内，同时该三个腔组成防爆腔主体。外接箱体2具有的一个腔体为外接腔2a，外接腔2a的两端延伸出一流进通道2b、一流出通道2c，流进通道2b、流出通道2c的端口处均设法兰13；主箱体1的电池腔1a、接线腔1c的外壁上对应设置法兰13，且接线腔1c的外壁法兰13与流进通道2b的法兰13对应连接配合，流出通道2c的法兰13与电池腔1a的外壁法兰13对应连接配合，对应配合的法兰13之间均贴设有密封圈，且对应法兰13通过螺栓形成可拆卸的紧固装配。

外接腔2a内设置有吸热装置和吸瓦斯装置，吸热装置包括位于外接箱体2内壁上的多层降温网9，对应多层降温网9的外接箱体2的外壁上固设若干相互平行排列的散热片10。吸瓦斯装置包括固设于外接箱体2内壁上的网罩11，网罩11内填充有吸附瓦斯物质12。

电池腔1a、控制腔1b、接线腔1c和外接腔2a于其两两相邻的隔壁上一一开设通孔，每个通孔内均对应嵌设一单向电磁阀3，且单向电磁阀3是通过其外周套设橡胶套筒4后，密封嵌设于通孔内的，由此当单向电磁阀3关闭时，各腔之间为密封相隔；当单向电磁阀3开启时，能够依次按照电池腔1a、控制腔1b、接线腔1c和外接腔2a的顺时针排序连通各个腔体形成单向循环回路。

接线腔1c内设置有控制模块8；电池腔1a、控制腔1b和接线腔1c，每个腔体的内壁上呈并排设有一个温度传感器6和一个瓦斯浓度传感器7；外接箱体2的流进通道2b中设置有风机5。全部温度传感器6和瓦斯浓度传感器7均通过电路与控制模块8连接，控制模块8与全部单向电磁阀3形成控制电连接，控制模块8还通过电路连接风机5。全部温度传感器6、瓦斯浓度传感器7和风机5均可外连接电源。

在本防爆型电源箱供电工作时会不断产生热量，该热量会导致其内部气温持续上升，该高温环境不仅会影响其内各电器元件损坏老化，缩短使用寿命，甚至会导致电器设备无法正常运行；同时本防爆型电源箱处于煤矿井下工作环境，一段时间后均会造成不同程度的瓦斯气体渗入箱体内部，当其内瓦斯气体浓度达到一定值之后，便会引起爆炸，故存在安全隐患。

本防爆型电源箱在正常工作条件下全部单向电磁阀3关闭，四个腔体呈相互独立，即各腔之间封闭互不通气，各腔内的温度传感器6和瓦斯浓度传感器7时刻监测腔内的气温与成分浓度。当防爆腔主体内的气体温度随着工作时间的积累而升高，一旦检测到气温上升至上限，温度传感器6报警，即将温度信号传递给控制模块8，控制模块8即控制全部单向电磁阀3开启，并同时控制启动风机5，风机5强力驱动且引导气流流动，使防爆腔主体内的气流按顺时针依次流经电池腔1a、控制腔1b、接线腔1c、外接腔2a的单向循环流路，当流经外接腔2a时，气流通过多层降温网9时被吸热降温，进而多层降温网9上的热量经固贴在外壁上的平行散热片10向外扩散。当防爆腔主体内的瓦斯含量浓度随着工作时间的积累而升高，一旦检测到瓦斯浓度上升至上限，瓦斯浓度传感器7报警，即将浓度信号传递给控制模块8，控制模块8即控制全部单向电磁阀3开启，并同时控制启动风机5，风机5强力驱动且引导气流流动，使防爆腔主体内的气流按顺时针依次流经电池腔1a、控制腔1b、接线腔1c、外接腔2a的单向循环流路，当流经外接腔2a时，气流通过吸瓦斯装置，被其中的吸附瓦斯物质12吸收瓦斯，进而减少或消除其自身携带的瓦斯含量。降温与除瓦斯两个过程也可以同时进行，并通过多次循环运作，直至温度传感器6和瓦斯浓度传感器7均监测到的信息指标符合规定标准，将该时的气温和浓度信号再传递给控制模块8，控制模块8即控制全部单向电磁阀3关闭，并同时控制停止风机5。

外接箱体2内设置的吸附瓦斯物质12经长时间的工作积累，由于饱和率的增长，其吸收瓦斯的效率会降低，为确保自净瓦斯气体能力的高强效果与稳定性，必须定期更换，且更换时只需拆卸螺栓法兰13，更换外接箱体2即可。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主箱体1；电池腔1a；控制腔1b；接线腔1c；外接箱体2；外接腔2a；流进通道2b；流出通道2c；单向电磁阀3；橡胶套筒4；风机5；温度传感器6；瓦斯浓度传感器7；控制模块8；多层降温网9；散热片10；网罩11；吸附瓦斯物质12；法兰13等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种防爆型电源箱，包括呈封闭状态的主箱体，所述的主箱体具有能够形成相互独立的电池腔、控制腔和接线腔，其特征在于，所述主箱体的外壁上连接设有外接箱体，所述的外接箱体具有外接腔，所述的外接腔内设置有吸热装置和吸瓦斯装置，所述的电池腔、控制腔、接线腔和外接腔于其两两相邻隔壁上一一设有能依次连通腔体形成单向循环回路的单向电磁阀。

2.根据权利要求1所述的防爆型电源箱，其特征在于，所述的外接箱体的外接腔内设有一用于驱动气流快速单向循环流动的风机。

3.根据权利要求1所述的防爆型电源箱，其特征在于，所述的电池腔、控制腔和接线腔的内部均设有温度传感器和瓦斯浓度传感器。

4.根据权利要求2和3所述的防爆型电源箱，其特征在于，所述的接线腔内设置有控制模块，所述的全部温度传感器和瓦斯浓度传感器均通过电路与上述控制模块连接，所述的控制模块与上述全部单向电磁阀形成控制电连接，所述的控制模块还通过电路连接上述风机。

5.根据权利要求1或2或3所述的防爆型电源箱，其特征在于，所述的吸热装置包括位于上述外接箱体内壁上的多层降温网，所述外接箱体的外壁上对应上述多层降温网的邻侧固设若干相互平行排列的散热片。

6.根据权利要求1或2或3所述的防爆型电源箱，其特征在于，所述的吸瓦斯装置包括固设于上述外接箱体内壁上的网罩，所述的网罩内填充有吸附瓦斯物质。

7.根据权利要求1或2或3所述的防爆型电源箱，其特征在于，所述的单向电磁阀的外周套设用于密封间隙的橡胶套筒。

8.根据权利要求1或2或3所述的防爆型电源箱，其特征在于，所述的主箱体与外接箱体之间通过法兰形成可拆卸装配连接。

9.根据权利要求8所述的防爆型电源箱，其特征在于，所述的法兰的接触面之间设有密封圈。

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