CN108879436A - 一种高散热电气柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高散热电气柜，包括电气柜本体，所述电气柜本体具有底板，左侧板，右侧板，背板，顶板及前门，其中底板和顶板为双层空心结构，而背板，左侧板以及右侧板也为双层空心结构，且相互连通，底板的一侧面开设有第一进气口连通内部，同时底板上表面开设有出气口连通气管延伸至柜体内部母排接线柱位置，所述左侧板和右侧板的上端面均开设有第二进气口，同时背板，左侧板和右侧板内壁上设有相互平行的多个出气组，每个出气组包括多个出气口等间隔设置，其左侧板，背板以及右侧板上的出气口呈螺旋错位设置，所述顶板上开设有排气口，其上表面连通排气管，且排气管端部安装抽气设备。本发明利用风机配合双层空心结构的柜体，在电气柜内部形成涡旋状气流以对内部进行散热，提升散热效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气柜，尤其涉及一种高散热电气柜。
背景技术
电气柜是由钢材质加工而成用来保护元器件正常工作的柜子。电气柜广泛用于化工行业，环保行业，电力系统，冶金系统，工业，核电行业，消防安全监控，交通行业等。电气柜在工作时内部电流的交换容易产生热量，尤其是母排更是易发热的元件，故而散热性较差的电气柜容易产生高温而导致引发事故。
传统的电控柜的散热主要是通过在电控柜的表面安装冷却风扇或者安装空调的方式来达到电控柜中易发热的电气元件的散热；现有的电控柜中发热最厉害的就是内部的母排结构，其较高的电流交换产生大量的热量，而且母排的安装柱通常都是多面实心铜柱，母排安装在其表面，这种结构的散热只能是热传导，利用冷却风扇亦或者空调对电控柜内部进行降温，然后利用铜柱的热传导进行母排的散热，但是这种方式散热慢，效果不理想，还是会导致电气柜出现故障，从而影响了生产。
发明内容
发明目的：为解决现有技术的缺陷，现提供一种结构合理，生产效率高的高散热电气柜，利用风机配合双层空心结构的柜体，在电气柜内部形成涡旋状气流以对内部进行散热，对于母排安装柱则采用双层结构，增加安装柱内部对流散热，提升散热效果。
技术方案：本发明所揭示的一种高散热电气柜，包括电气柜本体，其内部安装有多个母排接线柱，所述电气柜本体具有底板，左侧板，右侧板，背板，顶板及前门，其中底板与顶板为双层空心结构，背板，左侧板以及右侧板也为双层空心结构，且相互连通，底板的一侧面开设有第一进气口连通内部，同时底板上表面开设有出气口连通气管延伸至柜体内部母排接线柱位置，所述左侧板和右侧板的上端面均开设有第二进气口，同时背板，左侧板和右侧板内壁上设有相互平行的多个出气组，每个出气组包括多个出气口等间隔设置，其左侧板，背板以及右侧板上的出气口呈螺旋错位设置，所述顶板上开设有排气口，其上表面连通排气管，且排气管端部安装抽气设备，所述第一进气口和第二进气口处均安装有风机，向底板，左侧板及右侧板内部吸入气体，对电气柜内部进行散热。
作为优选，所述第一进气口和第二进气口处安装有半导体制冷片位于风机后方。
作为优选，所述出气口上安装有一个喷嘴，且喷嘴朝上呈30~45°倾斜。
作为优选，所述顶板的排气口下方连通安装锥形抽气管，扩大抽气面积。
作为优选，所述母排接线柱为双层结构，包括十字固定架，第一弧形接线块以及第二弧形接线块，所述第一弧形接线块位于外层安装在十字固定架的端部，且相互之间具有散热空隙，第二弧形接线块位于内侧安装在十字固定架之间，母排安装在第一弧形接线块与第二弧形接线块上。
作为优选，所述第一弧形接线块与第二弧形接线块均包括弧形内层与弧形外层，内层与十字固定架安装，弧形外层通过紧固件与弧形内层安装，母排安装在弧形内层与弧形外层之间呈弧形贴合弧形内层外壁，且母排的接线端凸在接线柱外部。
作为优选，所述弧形外层内壁上竖向设置有多条散热槽，且散热槽内间隔开设有多个进气孔连通至弧形外层的外壁上。
作为优选，所述进气孔为锥形结构，对应外壁上的孔径大于散热槽处的孔径。
作为优选，所述第一弧形接线块的弧形内层内壁上竖向开设有卡槽，与十字固定架端部的卡条相配合实现第一弧形接线块的安装，第二弧形接线块的弧形内层两端开设有第二卡槽，与十字固定架侧壁上的第二卡条配合，实现第二弧形接线块的安装。
有益效果：本发明所揭示的一种高散热电气柜，对电气柜结构以及内部的母排安装柱结构进行改进，相互配合提升散热性能，具体有益效果如下：
将电气柜左右侧板及背板设置成双层空心结构，其进气口通过风机配合半导体制冷片，将吸入气体进行制冷处理，使得左右侧板及背板内部的气体为冷空气，将右侧板以及背板内壁上的出气口设置成螺旋错位结构，同时配合朝上30~45°倾斜的喷嘴，使得喷出的冷空气在电气柜内部形成涡旋状气流，提升内部换热效果；
在顶部设置排气口配合锥形抽气管将内部换热后的热气流抽走，从而循环热交换，提升内部换热效果；
对于母排接线柱结构采用内外双层错位设置的弧形接线块，且接线柱与十字固定架之间为插拔式安装，实现的接线柱的数量可以根据需要进行增减，而且内外层之间的设置可以对不同电流值的连接进行区分，提升连线的便捷性，接线柱之间设置散热空隙，使得每个母排四周存在散热对流，从而增加散热效果；
对于每个弧形接线块采用内外双层弧形结构，将母排（软铜）安装在内外层之间，由于其材质较软，外层安装时将其压成弧形结构贴合内层外壁，从而减少接触电阻值；
对于弧形接线块的外层，在其内壁上设置多个散热槽，且在散热槽内设置锥形进气孔连通至外壁，使得电控柜内的冷空气通过锥形进气孔进入散热槽直接吹向母排表面，从而提升母排的散热性能；
将电控柜的底板设置成双层空心结构，上表面设置气管连通至母排接线柱位置，在底板内部注入冷空气，并通过气管将冷空气引导至母排接线柱位置，配合母排接线柱上的锥形进气孔，使得母排接线柱四周以及进入外层内部的气体为冷气，提升降温散热的效果。
附图说明
图1为本发明的侧剖图；
图2为本发明的俯剖图；
图3为本发明出气口的螺旋错位分布示意图。
图4为本发明母排接线柱的俯视图；
图5为本发明弧形外层的结构图；
图6为本发明弧形外层的侧剖图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1~3所示，本发明所揭示的一种高散热电气柜，包括电气柜本体，其内部安装有多个母排接线柱，本发明主要针对电气柜本体结构以及母排接线柱的结构进行了改进，提升散热效果，而对于母排接线柱的安装位置以及安装形式不是本发明的保护内容，其可以参考现有的电气柜，故而不做过多描述。
所述电气柜本体具有底板1，左侧板2，右侧板3，背板4，顶板5以及前门6，其中前门与左侧板铰接，可以打开进行内部操作，具体结构可以参考现有的电气柜，所述底板为双层空心结构，侧边开设有第一进气口，第一进气口内从外至内装有风机7和半导体制冷片8，而底板上表面开设有多个出气口27，中间一个出气口连接一根气管9延伸至电气柜内部靠近母排接线柱位置，气管顶部侧壁开设有出气孔10，风机将外界空气抽入通过半导体制冷片制冷后进入底板内部，并通过气管送至母排接线柱处吹出，且出气口四周。
所述背板、左侧板与右侧板也为双层空心结构，左右侧板顶部开设有第二进气口，第二进气口内从外至内装有风机7和半导体制冷片8，背板，左侧板与右侧板内壁上设有相互平行的多个出气组，每个出气组包括多个出气口11等间隔设置，其左侧板、背板以及右侧板上的出气口呈螺旋错位设置，同时出气口上安装有喷嘴12，且喷嘴朝上呈30~45°倾斜，风机将外部的空气抽入通过半导体制冷片降温后进入左右侧板以及背板内部，由于喷嘴呈螺旋错位设置，故而喷出的气体在电气柜内部会形成涡旋状的气流，从而以对流形式增加与内部热空气的交换，提升散热效率。
所述顶板也为双层结构，其内部开设有排气口13，排气口13底部装有锥形抽气管14，而上部连通排气管15，在排气管端部连接排气设备16，排气设备抽气，使得电气柜内部的气体向外排出，锥形抽气管增加抽气面积，这种一边往外抽气，一边向内吹气的形式使得电气柜内部形成气流循环，相比单纯的热传导散热，这种传导配合对流的形式大大提升了散热效率。
针对电气柜内部发热最厉害的母排接线柱，其结构也进行了同步改进，将其由实心多面体结构改成双层结构，如图4~6所示，具体包括十字固定架17，多个第一弧形接线块18以及多个第二弧形接线块19，第一弧形接线块安装在十字固定架的四个端部作为外层，且相互之间具有散热空隙，而第二弧形接线块安装在十字固定架之间作为内层，与第一弧形接线块之间具有散热空隙，母排20则安装在第一弧形接线块与第二弧形接线块上。
具体说来，所述第一弧形接线块包括弧形内层21和弧形外层22，弧形内层的内壁上竖直设有卡槽23，十字固定架四个端部竖直设有卡条24，弧形内层通过卡槽卡装在卡条上，这种可拆卸结构使得安装数量可以根据需求更换（可以同时装四个，也可只安装两三个），增加了装配的灵活性，母排通过紧固件安装在弧形内层外壁上，其接线端凸出弧形内层上端，弧形外层通过紧固件安装在弧形内层外部，由于其内壁弧度与内层外壁弧度一致，且母线为铜材质，具有一定软度，故而在弧形外层安装时，挤压力使得母线变成弧形贴合内层外壁，提升了欧姆性能，为了提升散热，在弧形外层的内部上竖直设有多条散热槽25，且散热槽内间隔开设有多个进气孔26，该进气孔为锥形结构，对应外壁上的孔径大于散热槽处的孔径，气管处吹出的冷空气通过进气孔进入散热槽内部扩散至整个母排表面，从而带走母排表面的热量，实现散热，锥形结构的进气口增加了进气量，提升了散热性能。
第二弧形接线块的结构与第一弧形接线块类似，也包括弧形内层和弧形外层，除了尺寸缩小以外，最大的区别及时卡槽位置不再是设置在弧形内层的内壁上，而是设置在弧形内层的两端，与十字固定架侧壁上的卡条实现插装。
在具体使用时可以根据电流值的大小对母排接线柱进行区域划分，如将外部的四个第一弧形接线块上的母排定义成大电流的连接，而内部的第二弧形接线块上的母排定义为小电流的连接，其安装数量也可以根据使用增减，整体灵活度高，而且散热效果佳，配合电气柜内部的循环冷空气，可以确保整个电气柜的内外整体散热。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种高散热电气柜，包括电气柜本体，其内部安装有多个母排接线柱，其特征在于：所述电气柜本体具有底板，左侧板，右侧板，背板，顶板及前门，其中底板与顶板为双层空心结构，背板，左侧板以及右侧板也为双层空心结构，且相互连通，底板的一侧面开设有第一进气口连通内部，同时底板上表面开设有出气口连通气管延伸至柜体内部母排接线柱位置，所述左侧板和右侧板的上端面均开设有第二进气口，同时背板，左侧板和右侧板内壁上设有相互平行的多个出气组，每个出气组包括多个出气口等间隔设置，其左侧板，背板以及右侧板上的出气口呈螺旋错位设置，所述顶板上开设有排气口，其上表面连通排气管，且排气管端部安装抽气设备，所述第一进气口和第二进气口处均安装有风机，向底板，左侧板及右侧板内部吸入气体，对电气柜内部进行散热。
2.根据权利要求1所述的一种高散热电气柜，其特征在于：所述第一进气口和第二进气口处安装有半导体制冷片位于风机后方。
3.根据权利要求1所述的一种高散热电气柜，其特征在于：所述出气口上安装有一个喷嘴，且喷嘴朝上呈30~45°倾斜。
4.根据权利要求1所述的一种高散热电气柜，其特征在于：所述顶板的排气口下方连通安装锥形抽气管，扩大抽气面积。
5.根据权利要求1所述的一种高散热电气柜，其特征在于：所述母排接线柱为双层结构，包括十字固定架，第一弧形接线块以及第二弧形接线块，所述第一弧形接线块位于外层安装在十字固定架的端部，且相互之间具有散热空隙，第二弧形接线块位于内侧安装在十字固定架之间，母排安装在第一弧形接线块与第二弧形接线块上。
6.根据权利要求5所述的一种高散热电气柜，其特征在于：所述第一弧形接线块与第二弧形接线块均包括弧形内层与弧形外层，内层与十字固定架安装，弧形外层通过紧固件与弧形内层安装，母排安装在弧形内层与弧形外层之间呈弧形贴合弧形内层外壁，且母排的接线端凸在接线柱外部。
7.根据权利要求6所述的一种高散热电气柜，其特征在于：所述弧形外层内壁上竖向设置有多条散热槽，且散热槽内间隔开设有多个进气孔连通至弧形外层的外壁上。
8.根据权利要求7所述的一种高散热电气柜，其特征在于：所述进气孔为锥形结构，对应外壁上的孔径大于散热槽处的孔径。
9.根据权利要求6所述的一种高散热电气柜，其特征在于：所述第一弧形接线块的弧形内层内壁上竖向开设有卡槽，与十字固定架端部的卡条相配合实现第一弧形接线块的安装，第二弧形接线块的弧形内层两端开设有第二卡槽，与十字固定架侧壁上的第二卡条配合，实现第二弧形接线块的安装。
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