CN108988176B - 一种智能温控配电柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及配电柜智能管理领域,为了解决现有的配电柜由于通风口一直处于开启状态,在雨天的时候雨水容易通过通风口进入到配电柜从而对配电柜内部的电气元件的使用造成影响的问题,提供了一种智能温控配电柜,包括外壳,外壳开设有多个通风口;其中:外壳内壁安装有温控子系统,通风口内设置有横向的固定杆,通风口内还设置有隔板,隔板的中部铰接在固定杆上,隔板的下端伸出通风口位于外壳外部,上端伸入外壳内部;外壳内部还设置有驱动机构,驱动机构受热可驱动隔板的上端下移;外壳侧壁顶部开设有向外打开的安装口,安装口内铰接有可伸长的太阳能电池板,驱动机构受热可驱动太阳能电池板向外摆动并伸长,太阳能电池板与散热风扇的电机电连接。

Description

一种智能温控配电柜
技术领域
本发明涉及配电柜智能管理领域,具体为一种智能温控配电柜。
背景技术
配电柜分动力配电柜和照明配电柜、计量柜,是配电系统的末级设备。配电柜是电动机控制中心的统称。配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合,它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷,它是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上,构成低压配电装置。
配电柜主要包括两部分,一是成套部分,即配电柜外壳及其相关配件,二是电气元件一起相关附件,即空气开关和其他所需要的附件。在高温天气,配电柜内的温度会变得极高,由于没有有效的降温系统,高温环境会造成配电柜中电气元件烧坏,引起爬电等事故,尤其是夏日用电高峰,配变的负载往往一直处于过负荷的状态,导致配电柜内温度骤升,若没有良好的散热系统,配电柜内温度会持续在高温状态,设备运作在高负荷的极限环境下,容易引起电力设备烧坏、爬电等事故风险。因此为了保证配电箱的正常运行,通常都会在配电柜的外壳上开设有很多散热用的通风口。然而,在下雨天的时候,飞溅的雨水很容易就从这些通风口进入到配电箱内,从而对配电箱内的电气元件的使用造成影响。
发明内容
本发明意在提供一种智能温控配电柜,以解决现有的配电柜由于通风口一直处于开启状态,在雨天的时候雨水容易通过通风口进入到配电柜从而对配电柜内部的电气元件的使用造成影响的问题。
本发明提供基础方案是:一种智能温控配电柜,包括外壳,外壳开设有多个通风口;其中:外壳内壁安装有温控子系统,温控子系统包括温度检测模块、处理模块、控制模块和散热风扇,温度检测模块对外壳内部的温度进行检测,处理模块将检测到的实际温度与预存的温度阈值进行比较,若实际温度大于温度阈值,处理模块启动控制模块,控制模块控制散热风扇启动;
通风口内设置有横向的固定杆,通风口内还设置有隔板,隔板的中部铰接在固定杆上,隔板的下端伸出通风口位于外壳外部,上端伸入外壳内部;外壳内部还设置有驱动机构,驱动机构受热可驱动隔板的上端下移;
外壳侧壁顶部开设有向外打开的安装口,安装口内铰接有可伸长的太阳能电池板,驱动机构受热可驱动太阳能电池板向外摆动并伸长,太阳能电池板与散热风扇的电机电连接。
基础方案的工作原理:在适宜温度的天气时,电气元件的使用散发出的热量会使得外壳内壁的温度有所上升,此时外壳内的空气会通过通风口流出,于是外壳内的热量就会随着空气一起流出,从而保证外壳内部的温度适宜,电气元件能够正常运行;
在高温天气的时候,外壳内的温度极高,处理模块就会判定温度检测模块检测到的温度就会大于温度阈值,控制模块控制散热风扇启动,而散热风扇的运行会带动外壳内部的空气形成气流,从而加快空气从通风口流出的速度,也就加快了热量的流出,实现快速散热,从而保证电气元件的正常运行;
由于在雨天的时候,飞溅的雨水会通过打开的通风口进入到外壳内部,从而影响电气元件的正常使用,因此本方案中的通风口内设置有隔板,通风口内的固定杆支撑隔板,隔板中部铰接在固定杆上后,隔板就可以视为能够围绕固定杆进行摆动的杠杆,又由于隔板的下端伸外壳外部,上端伸入外壳内部,因此,在自身重力的作用下,此时的隔板就会倾斜的设置在通风口内;即在雨天的时候,由于驱动机构并没有受热,此时隔板并不会受到驱动机构的作用,因此处于初始状态,即倾斜设置在通风口中,通风口就会被倾斜的隔板所封堵,雨水也就不能进入到外壳内部;而在这个过程中,不受热的驱动机构同样也不会驱动太阳能电池板摆动,因此安装口此时也是处于关闭状态,雨水同样也不能通过安装口进入到外壳内部;
而在晴天的时候,由于电气元件在使用的过程中会发热,因此此时外壳内部的温度会高出外壳外部的温度,驱动机构受热,就会驱动隔板的上端下移,而随着隔板上端的下移,隔板下端就会上移,隔板逐渐由倾斜状态变为水平状态,此时通风口也就会打开,因此外壳内部的高温空气就会通过通风口流出,也就将外壳内部的热量带出,达到散热的目的;而在这个过程中,受热的驱动机构还会驱动太阳能电池板向外摆动并伸长,而伸长后的太阳能电池板就会伸出安装口,受到阳光的照射发电,并为散热风扇供电,而且太阳能电池板向外摆动后,此时安装口向外打开,外壳内部的空气还能通过安装口流出去,增强了散热效果。
基础方案的有益效果是:与现有的配电柜相比,1.通过在配电柜内部设置温控子系统,在高温时,利用散热风扇加快外壳内部的空气流动,也就加快了热量的排出,从而使得高温天气下电气元件同样能够正常运行;
2.隔板与通风口的配合,在驱动机构的驱动下实现了横板在晴天时摆动,打开通风口散热,在雨天时则利用倾斜的横板对通风口进行封闭,也就避免了雨水进入到外壳内部而影响电气元件正常使用的现象,同样的,还设置有安装口,利用太阳能电池板对安装口进行封闭,在晴天时,则利用驱动机构驱动太阳能电池板运动,并利用太阳能对散热风扇进行供电,同时也打开安装口,进一步加强散热效果;
3.整个过程中,运动的驱动来自驱动机构的受热,也就是说,在晴天的时候,驱动机构受热就会自动的驱动上述过程的运行,实现了自动散热。
优选方案一:作为基础方案的优选,驱动机构包括第一驱动组件、第二驱动组件和受热可伸长的第一气囊,第一驱动组件的一端与太阳能电池板铰接,另一端与第一气囊的一端连接,第二驱动组件的一端与隔板的上端连接,另一端与第一气囊的一端连接;伸长的第一气囊可驱动第一驱动组件使得太阳能电池板向外摆动并伸长,伸长的第一气囊还可驱动第二驱动组件驱动隔板的上端下移。有益效果:通过设置第一气囊、第一驱动组件和第二驱动组件,在外壳内部温度升高后,第一气囊受热就会伸长,从而通过第一驱动组件驱动太阳能电池板向外摆动并伸长,同时也还通过第二驱动组件驱动隔板的上端下移,以实现散热操作,结构紧凑。
优选方案二:作为优选方案一的优选,外壳顶部设置有水平的导向管,导向管径向贯通有导向槽,第一气囊位于导向槽内,第一气囊的上表面与导向槽的内壁连接。有益效果:设置导向管后,利用导向管对第一气囊进行导向,在导向槽的限制下,第一气囊就只能在水平方向上伸长,从而保证第一气囊的伸长能够驱动第一驱动组件以及第二驱动组件的运动,再有,由于热空气向上流通,因此外壳顶部的热空气最多,温度也就最高,第一气囊受到的热量也就最大,从而保证第一气囊的伸长量足够大。
优选方案三:作为优选方案二的优选,第一驱动组件包括横杆和竖向的连接杆,连接杆的上端与外壳顶面滑动连接,下端与横杆连接,横杆的一端与第一气囊连接,横杆的另一端与太阳能电池板的内壁铰接。有益效果:外壳长度方向上的滑槽与竖向连接杆的配合可以使得横杆沿长度方向滑动,在第一气囊受热伸长后,就会推动横杆朝向远离第一气囊的方向移动,即朝向太阳能电池板的方向运动,此时太阳能电池板在横杆的推动下就会向外摆动,又由于横杆的一端是跟太阳能电池板铰接的,在太阳能电池板摆动的过程中,太阳能电池板也就从开始的垂直状态变为了倾斜状态,又由于横杆与太阳能电池板的铰接点在竖直方向上是不会变的,因此此时太阳能电池板就会被拉长,使得阳关照射的面积增大,从而使得太阳能电池板能够转换更多的电量。
优选方案四:作为优选方案三的优选,横杆设置有齿条段,第二驱动组件包括第一伞齿轮、第二伞齿轮、连杆和凸块,第一伞齿轮与齿条段相啮合,第二伞齿轮与第一伞齿轮相啮合,连杆的一端固定在第二伞齿轮的圆心上,另一端转动连接在外壳内壁,凸块连接在连杆的一侧,在连杆转动的过程中凸块可推动隔板的上端向下移动。有益效果:横杆设置有齿条段后,横杆移动后,与齿条段啮合的第一伞齿轮转动,又会驱动第二伞齿轮转动,连接在第二伞齿轮上的连杆自转,从而推动隔板的上端向下移动,以实现通风口的打开,结构紧凑。
优选方案五:作为优选方案四的优选,外壳内部设置有竖向的活动杆,活动杆位于通风口的内侧,隔板的上端铰接在活动杆上,活动杆的下端与外壳底面连接有弹性件,活动杆的上端与凸块相接触,转动后的凸块可推动活动杆下移。有益效果:凸块转动后,活动杆下移,此时连接在活动杆上的隔板的上端也就会下移,从而借助活动杆实现多个隔板的联动,结构紧凑。
附图说明
图1为本发明一种智能温控配电柜实施例的纵截面示意图;
图2为图1中第二驱动组件的第一伞齿轮与第二伞齿轮处的横截面示意图;
图3为图1中活动杆的左视图;
图4为图1中通风口的左视图;
图5为图中太阳能电池板的左视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明:
说明书附图中的附图标记包括:外壳10、通风口11、固定杆110、安装口13、太阳能电池板15、导向管21、横杆31、第一气囊23、第一伞齿轮41、第二伞齿轮43、连杆42、凸块451、第二气囊453、活动杆47、第一电池板151、第二电池板153。
如图1所示的一种智能温控配电柜,包括外壳10,外壳10开设有四个通风口11;其中:外壳10内壁安装有温控子系统,温控子系统包括温度检测模块、处理模块、控制模块和散热风扇,温度检测模块对外壳10内部的温度进行检测,处理模块将检测到的实际温度与预存的温度阈值进行比较,若实际温度大于温度阈值,处理模块启动控制模块,控制模块控制散热风扇启动;本实施例中的配电柜为左右对称结构,因此本实施例中以外壳10的左半部分进行说明;
如图4所示,通风口11内设置有横向的固定杆110,通风口11内还设置有隔板,隔板的中部铰接在固定杆110上,隔板的下端伸出通风口11位于外壳10外部,上端伸入外壳10内部;外壳10侧壁顶部开设有向外打开的安装口13,安装口13内铰接有可伸长的太阳能电池板15,太阳能电池板15与散热风扇的电机电连接;外壳10内部还设置有驱动机构,驱动机构受热可驱动隔板的上端下移;
具体的,驱动机构包括第一驱动组件、第二驱动组件和受热可伸长的第一气囊23,外壳10顶部设置有水平的导向管21,导向管21径向贯通有导向槽,第一气囊23位于导向槽内,第一气囊23的上表面与导向槽的内壁连接;
第一驱动组件包括横杆31和竖向的连接杆,连接杆的上端与外壳10顶面滑动连接,下端与横杆31连接,横杆31的右端与第一气囊23连接,横杆31的左端与太阳能电池板15的右壁铰接,因此在横杆31向左移动后,太阳能电池板15向外摆动并伸长,如图5所示,为了实现太阳能电池板15的可伸长,本实施例中的太阳能电池板15包括第一电池板151和第二电池板153,第一电池板151的下端与第二电池板153的上端滑动连接,横杆31与第二电池板153铰接;横杆31设置有齿条段,如图2所示,第二驱动组件包括第一伞齿轮41、第二伞齿轮43、连杆42和凸块451,第一伞齿轮41与齿条段相啮合,第二伞齿轮43与第一伞齿轮41相啮合,连杆42的右端固定在第二伞齿轮43的圆心上,左端转动连接在外壳10内壁上,凸块451连接在连杆42的下侧,在连杆42转动的过程中凸块451可推动隔板的上端向下移动;外壳10内部设置有竖向的活动杆47,活动杆47位于通风口11的内侧,隔板的上端铰接在活动杆47上,活动杆47的下端与外壳10底面连接有弹性件,本实施例中的弹性件为压簧,活动杆47的上端与凸块451相接触,转动后的凸块451可推动活动杆47下移;优选的,如图3所示,本实施例中凸块451的下端连接有第二气囊453,温度越高,第二气囊453膨胀程度越大,因此,活动杆47下移的距离越大,通风口11打开程度也就越大。
在配电柜使用时,电气元件的使用散发出的热量会使得外壳10内壁的温度有所上升,此时外壳10内的空气会通过通风口11流出,于是外壳10内的热量就会随着空气一起流出,从而保证外壳10内部的温度适宜,电气元件能够正常运行;
在高温天气的时候,外壳10内的温度极高,处理模块就会判定温度检测模块检测到的温度就会大于温度阈值,控制模块控制散热风扇启动,而散热风扇的运行会带动外壳10内部的空气形成气流,从而加快空气从通风口11流出的速度,也就加快了热量的流出,实现快速散热,从而保证电气元件的正常运行;
在雨天的时候,连接隔板的活动杆47在弹性件的作用下处于高处,即此时隔板处于伸入外壳10的一端高、伸出外壳10的一端低的倾斜状态,通风口11就会被倾斜的隔板所封堵,雨水也就不能进入到外壳10内部;而在这个过程中,不受热的驱动机构也不会驱动太阳能电池板15摆动,因此安装口13此时也是处于关闭状态,雨水同样也不能通过安装口13进入到外壳10内部;
而在晴天的时候,由于电气元件在使用的过程中会发热,因此此时外壳10内部的温度会高出外壳10外部的温度,驱动机构受热,第一气囊23向左伸长,推动横杆31向左移动,此时太阳能电池板15在横板的推动下向外摆动并伸长,安装口13打开,同时伸长后的太阳能电池板15受到阳关的照射发电,并为散热风扇供电;同时,横杆31移动后,横杆31上的齿条段移动,驱动啮合的第一伞齿轮41转动,第二伞齿轮43转动,连接在第二伞齿轮43上的连杆42也就会自转,于是凸块451转动,对活动杆47施力,下压活动杆47,使得活动杆47的上端下移,隔板伸入外壳10的一端下降,于是隔板由倾斜状态逐渐变为水平状态,通风口11打开,于是此时,外壳10上的安装口13、通风口11均处于开启状态,而且散热风扇此时也处于工作状态,此时外壳10内的热空气就会不断的流出,实现配电柜的散热。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (2)

1.一种智能温控配电柜,包括外壳,所述外壳开设有多个通风口;其特征在于:所述外壳内壁安装有温控子系统,所述温控子系统包括温度检测模块、处理模块、控制模块和散热风扇,所述温度检测模块对所述外壳内部的温度进行检测,所述处理模块将检测到的实际温度与预存的温度阈值进行比较,若实际温度大于温度阈值,处理模块启动控制模块,控制模块控制散热风扇启动;
所述通风口内设置有横向的固定杆,所述通风口内还设置有隔板,所述隔板的中部铰接在所述固定杆上,所述隔板的下端伸出所述通风口位于所述外壳外部,上端伸入所述外壳内部;所述外壳内部还设置有驱动机构,所述驱动机构受热可驱动所述隔板的上端下移;
所述外壳侧壁顶部开设有向外打开的安装口,所述安装口内铰接有可伸长的太阳能电池板,所述驱动机构受热可驱动所述太阳能电池板向外摆动并伸长,所述太阳能电池板与所述散热风扇的电机电连接;
所述驱动机构包括第一驱动组件、第二驱动组件和受热可伸长的第一气囊,所述第一驱动组件的一端与所述太阳能电池板铰接,另一端与所述第一气囊的一端连接,所述第二驱动组件的一端与隔板的上端连接,另一端与所述第一气囊的一端连接;伸长的所述第一气囊可驱动所述第一驱动组件使得所述太阳能电池板向外摆动并伸长,伸长的所述第一气囊还可驱动所述第二驱动组件驱动所述隔板的上端下移;
所述外壳顶部设置有水平的导向管,所述导向管径向贯通有导向槽,所述第一气囊位于所述导向槽内,所述第一气囊的上表面与所述导向槽的内壁连接;
所述第一驱动组件包括横杆和竖向的连接杆,所述外壳顶面沿长度方向设置有滑槽,所述连接杆的上端与所述滑槽滑动连接,下端与所述横杆连接,所述横杆的一端与所述第一气囊连接,所述横杆的另一端与所述太阳能电池板的内壁铰接;
所述横杆设置有齿条段,所述第二驱动组件包括第一伞齿轮、第二伞齿轮、连杆和凸块,所述第一伞齿轮与所述齿条段相啮合,所述第二伞齿轮与所述第一伞齿轮相啮合,所述连杆的一端固定在所述第二伞齿轮的圆心上,另一端转动连接在所述外壳内壁,所述凸块连接在所述连杆的一侧,在所述连杆转动的过程中所述凸块可推动所述隔板的上端向下移动。
2.根据权利要求1所述的智能温控配电柜,其特征在于:所述外壳内部设置有竖向的活动杆,所述活动杆位于所述通风口的内侧,所述隔板的上端铰接在所述活动杆上,所述活动杆的下端与所述外壳底面连接有弹性件,所述活动杆的上端与所述凸块相接触,转动后的凸块可推动所述活动杆下移。
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