CN107743355A - 一种电气设备箱用散热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气设备箱用散热器，包括中空轴电机、控制中空轴电机运转的控制系统以及设置在中空轴电机上的中空风扇、整流罩和固定架，中空轴电机的转子的中部轴向设置有通孔，所述中空风扇设置在转子的输出端上，中空风扇的中心处设置有用于使线缆通过的水平线缆通道，所述水平线缆通道与转子上的通孔相连通；所述整流罩罩设在中空风扇的外侧，整流罩上设置有进风口和出风口，所述出风口与中空风扇上的水平线缆通道正对应且直径不小于转子上的通孔的直径；本装置能够安装在电气设备箱上预切割的电缆入口中且能够使线缆正常通过，在对电气设备箱的内部空气进行散热的同时又可以有效防止虫、鼠、鸟等动物进入电气设备箱中破坏电气设备。

Description

一种电气设备箱用散热器

技术领域

本发明涉及散热器技术领域，尤其涉及一种电气设备箱用散热器。

背景技术

现有电气设备箱（柜）按使用区域主要分为室内安装电气设备箱和室外安装电气设备箱；室内安装电气设备箱主要通过内部安装的风扇进行散热，并通过室内空调进行降温，由于电气设备箱上预留的通风孔较少，电气设备箱内外热交换不明显，降温时间长，易造成局部温度较高；而室外安装电气设备箱由于电力行业的使用环境需要，更是占了电气设备箱总数的绝大部分，室外安装电气设备箱的安装环境普遍比较恶略，尤其是柱上设备，因为直接受到阳光照射，箱体中的温度急剧升高，有山东积成电子试验证明，正常夏季北方阳光直射下，不锈钢制通用柱上配网设备箱内气温，在未运行设备情况下，午间温度超过70摄氏度，超过多数电子设备稳定运行时的温度。

此外室内安装电气设备箱和室外安装电气设备箱有一个共同特点就是线缆通过预切割的电缆入口进入箱体内部，且电缆入口一般均无做隔断处理，虫鼠容易通过电缆与电缆入口之间的缝隙进入到箱体中，破坏箱体中的电路板及电线，尤其是室外安装电气设备箱，普遍安装在室外高处，易被麻雀等小型鸟类进入筑巢，堆积大量羽毛与干草，严重影响设备运行安全。

因此，如何设计一种散热器，在对电气设备箱进行散热的同时又能将预切割的电缆入口隔断，是本领域的技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电气设备箱用散热器，能够安装在电气设备箱上预切割的电缆入口中且能够使线缆正常通过，在对电气设备箱的内部空气进行散热的同时又可以有效防止虫、鼠、鸟等动物进入电气设备箱中破坏电气设备。

本发明采用的技术方案为：一种电气设备箱用散热器，包括中空轴电机、用于控制中空轴电机运转的控制系统以及设置在中空轴电机上的中空风扇、整流罩和用于与电气设备箱固定连接的固定架，所述中空轴电机的转子的中部轴向设置有通孔，所述通孔的直径大于常用线缆的直径，所述中空风扇设置在转子的输出端上，中空风扇的中心处设置有用于使线缆通过的水平线缆通道，所述水平线缆通道与转子上的通孔相连通；所述整流罩罩设在中空风扇的外侧用于对中空风扇旋转时产生的风流进行增压和整流，整流罩上设置有进风口和出风口，所述出风口与中空风扇上的水平线缆通道正对应且直径不小于转子上的通孔的直径。

进一步地所述整流罩包括进风部、颈部和出风部，进风部、颈部和出风部依次连接；所述进风部为管状，进风口为均匀设置在进风部的圆周壁上的多排镂空孔；所述颈部也为管状，颈部的直径小于进风部的直径，颈部与进风部的连接处的直径依次增加；所述出风部为喇叭状，出风部的细口端与颈部的自由端相连通，出风口为出风部的内孔。

进一步地所述中空风扇包括固定环、固定柱和扇叶，所述固定柱为多个，多个固定柱均垂直设置在固定环上，多个固定柱的自由端均与中空轴电机的转子的输出端固定连接，并使固定环与转子共轴线，所述扇叶也为多个并均匀环绕设置在固定环的外圆周上，固定环的内孔以及多个固定柱之间的区域共同构成水平线缆通道。

进一步地所述多个扇叶均呈45度角设置在固定环上。

进一步地所述中空轴电机上设置有整流器的一端上设置有第一网状防护罩，第一网状防护罩设在整流罩的外侧，第一网状防护罩的底部中心处设置有第一穿孔，第一穿孔与整流罩上的出风口正对应，第一穿孔的直径均不小于转子上的通孔的直径。

进一步地所述中空轴电机的另一端上设置有第二网状防护罩，第二网状防护罩的底部中心处设置有第二穿孔，第一穿孔与转子上的通孔正对应，第二穿孔的直径均不小于转子上的通孔的直径。

进一步地所述控制系统包括PLC控制器和温度传感器，所述中空轴电机为调速电机，所述温度传感器的感应信号输出端与PLC控制器的感应信号输入端相连接，PLC控制器的控制信号输出端与中空轴电机的控制信号输入端相连接用于控制电机的通断及运行速度。

本发明通过固定架能够将装置安装在电气设备箱上预切割的电缆入口中，通过中空轴电机的转子上的通孔、中空风扇上的水平线缆通道以及整流罩上的出风口能够使线缆正常穿过，通过中空轴电机带动中空风扇旋转能够对电气设备箱的内部空气进行散热，另外通过中空轴电机和整流罩组成的隔断可有效防止虫、鼠、鸟等动物进入电气设备箱中破坏电气设备，进而提高电气设备箱中的电气设备运行时的稳定性和安全性。

进一步地通过设计整流罩颈部的直径小于进风部的直径，并在进风部的圆周壁上均匀设置多排镂空孔，增强了扇叶转动时产生的风流的风压，加快了电气设备箱内的热交换效率；另外结合出风部的喇叭状设计，使增强风压后的风流扩散，可有效地将附着在第一网状防护罩上的杂物清除掉。

进一步地通过设计多个扇叶均呈45度角环绕设置在固定环的外圆周上，有利于将空气集中于一个方向，增加风强。

进一步地通过在中空轴电机上设置有整流器的一端上设置第一网状防护罩，第一网状防护罩的网状结构增加了与外部空气的接触面积，自身成为有效的散热器，加快了外部空气与电气设备箱内部空气的热交换效率，另外第一网状防护罩的网状结构更加有效地阻挡外部异物进入电气设备箱中破坏电气设备。

更进一步地通过PLC控制器接收温度传感器感应到的电气设备箱中的温度信号来控制中空轴电机的通断及运行速度，在节约能源，延长散热器使用寿命的同时使控制更加智能化，不用人工手动进行控制，减少了人工成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述的整流罩的结构示意图；

图3为本发明所述的中空风扇与中空轴电机的转子连接状态下的结构示意图；

图4为本发明所述的第一网状防护罩的主视图；

图5为本发明所述的第一网状防护罩的仰视图；

图6为发明所述的控制系统的控制原理框图。

具体实施方式

如图1和图3所示，一种电气设备箱用散热器，包括中空轴电机7、用于控制中空轴电机7运转的控制系统以及设置在中空轴电机7上的中空风扇、整流罩4和用于与电气设备箱的内壁固定连接的固定架，所述中空轴电机7为调速电机；固定架包括多个连接杆12，多个连接杆12均为倾斜设置，多个连接杆12的一端均固定在中空轴电机7的中部，多个连接杆12的自由端均设置有连接耳14，每个连接杆12上的连接耳14均垂直于电机横切面，且每个连接杆12上的连接耳14上均设置有螺纹孔，通过螺栓13与螺纹孔相配合将整个装置固定在电气设备箱中；所述中空轴电机7的转子6的中部轴向设置有通孔5，此为中空轴电机7的特性，再次不再进行赘述，通孔5的直径大于常用线缆1的直径，可以使线缆1穿过，所述中空风扇设置在转子6的输出端上，中空风扇包括固定环16、固定柱10和扇叶15，固定环16的内径不小于通孔5的直径，所述固定柱10为多个，多个固定柱10均垂直设置在固定环16上，多个固定柱10的自由端均与中空轴电机7的转子6的输出端固定连接，并使固定环16与转子6共轴线，所述扇叶15也为多个并均匀环绕设置在固定环16的外圆周上，优选地多个扇叶15均呈45度角设置在固定环16上，有利于将空气集中于一个方向，增加风强；固定环16的内孔以及多个固定柱10之间的区域共同构成用于使线缆1通过的水平线缆通道，水平线缆通道与转子6上的通孔5相连通。

如图2所示，所述整流罩4罩设在中空风扇的外侧用于对中空风扇旋转时产生的风进行整压和整流，整流罩4上设置有进风口和出风口，整流罩4包括进风部17、颈部18和出风部19，进风部17、颈部18和出风部19依次连接；进风部17为管状，进风口为均匀设置在进风部17的圆周壁上的多排镂空孔11；所述颈部18也为管状，颈部18的直径小于进风部17的直径，颈部18与进风部17的连接处的直径依次增加；所述出风部19为喇叭状，出风部19最宽出的直径也小于进风部17的直径，出风部19的细口端与颈部18的自由端相连通，出风口为出风部19的内孔，所述出风口与中空风扇上的水平线缆通道正对应且直径不小于转子6上的通孔5的直径；工作时，在扇叶15的作用下，电气设备箱内的热空气通过镂空孔11进入整流罩4，经颈部18和出风部19喷出，由于颈部18的直径小于进风部17的直径，使风压得到增强，再经出风部19进行扩散，加快了电气设备箱内的热交换效率。

如图4和图5 所示，所述中空轴电机7上设置有整流器的一端设置有第一网状防护罩3，中空轴电机7的另一端上设置有第二网状防护罩8，第一网状防护罩3和第二网状防护罩8的结构相同；第一网状防护罩3设在整流罩4的外侧，第一网状防护罩3的底部中心处设置有第一穿孔2，第一穿孔2与整流罩4上的出风口正对应；第二网状防护罩8的底部中心处设置有第二穿孔9，第一穿孔2与转子6上的通孔5正对应，第一穿孔2和第二穿孔9的直径均不小于转子6上的通孔5的直径；第一网状防护罩3由于是网状结构，增加了与外部空气的接触面积，自身成为有效的散热器，加快了外部空气与电气设备箱内部空气的热交换效率，另外第一网状防护罩3的金属网结构更加有效地阻挡外部异物进入，如鸟类、空气中杂质、漂浮物等，且附着在第一网状防护罩3上的杂物在整流罩4对扇叶15气流的增强下，也很容易被清除掉；第二网状防护罩8则防止电气设备箱内的零件松动脱落掉入中空轴电机7，造成故障。

如图6所示，所述控制系统包括PLC控制器和温度传感器，中空轴电机7的电源输入端与外部或电气设备箱中的电源线相连接，温度传感器设置在电气设备箱内用于采集电气设备箱内的温度信号，温度传感器的感应信号输出端与PLC控制器的感应信号输入端相连接，PLC控制器的控制信号输出端与中空轴电机7的控制信号输入端相连接用于控制电机的通断及运行速度；当电气设备箱中温度较低时，PLC控制器根据温度传感器采集到的温度信息控制中空轴电机7关闭，节省能源，延长散热器使用寿命，当温度传感器采集到的温度值达到PLC控制器中预设值的阈值时，PLC控制器控制中空轴电机7运转，当温度传感器采集到温度信号过高时，PLC控制器控制中空轴电机7加大转速，使整个散热器的控制更加智能化，不用人工手动进行控制，减少了人工成本。

由于电气设备箱一般都预切割有电缆入口，且为了防止雨水灌入，电缆入口一般设置在电气设备箱的下端面上，本装置安装时首先将装置插入到电缆入口中，将设置有第二网状防护罩8的一端放置在电气设备箱内部，若电缆入口的直径偏小，需要对电缆入口进行适当扩大处理，然后利用螺栓13将装置进行固定，并使整流罩4的颈部18和出风部19伸出到电气设备箱外部，使整流罩4得进风部17位于电气设备箱内部，最后将中空轴电机7、PLC控制器和温度传感器分别与相对应的电源线相连接，将线缆1依次穿过第一网状防护罩3上的第一穿孔2、整流罩4上的出风口、中空风扇上的水平线缆通道、中空轴电机7上的转子6上的通孔5以及第二网状防护罩8上的第二穿孔9与电气设备箱中的相关仪器相连接即可；本装置有效利用了电气设备箱预切割的电缆入口，在保证线缆1正常通过的同时，既可以对电气设备箱的内部空气进行散热，又可以防止虫、鼠、鸟等动物进入电气设备箱中破坏电气设备，提高了电气设备箱中的电气设备运行时的稳定性和安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种电气设备箱用散热器，其特征在于，包括中空轴电机、用于控制中空轴电机运转的控制系统以及设置在中空轴电机上的中空风扇、整流罩和用于与电气设备箱固定连接的固定架，所述中空轴电机的转子的中部轴向设置有通孔，所述通孔的直径大于常用线缆的直径，所述中空风扇设置在转子的输出端上，中空风扇的中心处设置有用于使线缆通过的水平线缆通道，所述水平线缆通道与转子上的通孔相连通；所述整流罩罩设在中空风扇的外侧用于对中空风扇旋转时产生的风流进行增压和整流，整流罩上设置有进风口和出风口，所述出风口与中空风扇上的水平线缆通道正对应且直径不小于转子上的通孔的直径。

2.如权利要求1所述的电气设备箱用散热器，其特征在于：所述整流罩包括进风部、颈部和出风部，进风部、颈部和出风部依次连接；所述进风部为管状，进风口为均匀设置在进风部的圆周壁上的多排镂空孔；所述颈部也为管状，颈部的直径小于进风部的直径，颈部与进风部的连接处的直径依次增加；所述出风部为喇叭状，出风部的细口端与颈部的自由端相连通，出风口为出风部的内孔。

3.如权利要求2所述的电气设备箱用散热器，其特征在于：所述中空风扇包括固定环、固定柱和扇叶，所述固定柱为多个，多个固定柱均垂直设置在固定环上，多个固定柱的自由端均与中空轴电机的转子的输出端固定连接，并使固定环与转子共轴线，所述扇叶也为多个并均匀环绕设置在固定环的外圆周上，固定环的内孔以及多个固定柱之间的区域共同构成水平线缆通道。

4.如权利要求3所述的电气设备箱用散热器，其特征在于：所述多个扇叶均呈45度角设置在固定环上。

5.如权利要求1-4任一所述的电气设备箱用散热器，其特征在于：所述中空轴电机上设置有整流器的一端上设置有第一网状防护罩，第一网状防护罩设在整流罩的外侧，第一网状防护罩的底部中心处设置有第一穿孔，第一穿孔与整流罩上的出风口正对应，第一穿孔的直径均不小于转子上的通孔的直径。

6.如权利要求5所述的电气设备箱用散热器，其特征在于：所述中空轴电机的另一端上设置有第二网状防护罩，第二网状防护罩的底部中心处设置有第二穿孔，第一穿孔与转子上的通孔正对应，第二穿孔的直径均不小于转子上的通孔的直径。

7.如权利要求6所述的电气设备箱用散热器，其特征在于：所述控制系统包括PLC控制器和温度传感器，所述中空轴电机为调速电机，所述温度传感器的感应信号输出端与PLC控制器的感应信号输入端相连接，PLC控制器的控制信号输出端与中空轴电机的控制信号输入端相连接用于控制电机的通断及运行速度。