CN109257900A - 一种小型中央空调能效控制箱 - Google Patents

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韩斌斌
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Abstract

本发明公开了一种小型中央空调能效控制箱，包括柜体，柜体内设有控制主板、变频器、端子扩展板、断路器和切换旋钮，变频器和端子扩展板均连接至控制主板，控制主板连接切换旋钮，端子扩展板连接外部器件，断路器连接变频器电源输入端，变频器连接外部电机，柜体的上下两个端面均具有接线孔，其特征在于：位于柜体的下端面靠近下端面接线孔的位置倾斜设置端子扩展板。采用本发明的设计，由于端子扩展板倾斜，使得工作人员的检修安全系数挺高，且售后维护成本降低。

Description

一种小型中央空调能效控制箱
技术领域
本发明涉及一种小型中央空调能效控制箱，应用于电气自控领域。
技术背景
电气控制箱一般是根据不同的需求，根据被控设备的数量、大小等选择相关电气元器件组合成一个控制箱，较为传统且常用的就是继电器与PLC控制。其布置应满足电气设备正常运行的要求及控制逻辑，需便于检修，不危及人身及周围设备的安全。
现有的普通电气控制箱有如下缺点：
1、未采用模块化设计，使得走线复杂，故障点多；
2、箱内元器件多安装于单面，空间利用率低；
3、维修人员检修困难；
4、类似端子扩展板的元器件直接设置于上/下端面，使得检修过程中，工作人员需要将手探入较深位置进行拆卸，安全性低。
发明内容
发明目的：本发明的目的为该款适用于5.5kw以下的小型中央空调能效控制箱在于解决现有的普通电气控制柜未采用模块化设计，安装难度大，走线复杂，连接可靠性差；人工接线错误率高；后期检修困难且维护成本高，且工作人员需要将手探入较深位置进行拆卸类似端子扩展板的元器件，安全系数低的问题。
技术方案：为实现本发明目的，提供了以下技术方案：
一种小型中央空调能效控制箱，包括柜体，柜体内设有控制主板、变频器、端子扩展板、断路器和切换旋钮，变频器和端子扩展板均连接至控制主板，控制主板连接切换旋钮，端子扩展板连接外部器件，断路器连接变频器电源输入端，变频器连接外部电机，柜体的上下两个端面均具有接线孔，位于柜体的下端面靠近下端面接线孔的位置倾斜设置端子扩展板。
采用倾斜设置的端子扩展板，是由于柜体内的位置局限性较大，如果直接采用平放的端子扩展板，可能导致位置不够，走线困难。
进一步地，所述控制主板与编码器连接，还包括指示灯，指示灯连接至控制主板。
切换旋钮不连接编码器，仅通过切换旋钮控制控制主板来进一步改变控制主板对变频器的操作方式，变频器的工作方式能够分为两种，一种是通过切换旋钮切换使得控制主板进行自动控制，进行自动控制变频器，另一种是通过切换旋钮切换使得控制主板进行手动控制，此时，通过手动调节编码器的旋钮进行手动控制以应对不同的工作需求。
进一步地，柜体具有能够开合的柜门，与柜门相对的柜体内壁为能够安装在墙体上的安装板，安装板上朝向柜门凸起的安装座，安装座上设有断路器。
进一步地，所述变频器为丹佛斯FC51系列变频器。
进一步地，所述端子扩展板上接口均为插拔式接口，两路朝上的插拔式接口，均与控制主板连接，还有一路朝向柜门的信息交互接口。
进一步地，所述端子扩展板倾斜的方向为使得插拔式接口均朝向柜门，且位于端子扩展板上远离柜门的连接控制主板的插拔式接口外露出平行于下端面的水平面。
端子扩展板的尺寸相对于柜门到下端面接线孔的位置略小，预留距离为便于朝向柜门的信息交互接口走线，余下的距离如果直接布置水平方向设置的端子扩展板虽然也可行，但是接线孔就需要设计的很大，不便于防尘，而如果将整个柜体设计前后之间的尺寸变大，那就无形中增加了更大的生产成本，而通过设计倾斜的方式，能够一箭双雕，解决这些问题，同时，将其设计朝向柜门，能够使得工作人员在检修需要探入手的时候，位于远离柜门位置的插拔式接口能够具有一定的凸起高度，位于远离柜门位置的插拔式接口在“探出”的状态下，工作人员在检修时，能够更加便于自己手能够够到并对远离柜门位置的插拔式接口进行插拔操作，同时避免了触碰到与电源连接的插拔式接口，大大提高了安全性。
进一步地，所述端子扩展板与下端面的较小夹角为15～35°。
端子扩展板与下端面的较小夹角不宜过大，过大则探出的距离太多，不好固定，且朝向柜门的信息交互接口走线会触碰到用于固定倾斜端子扩展板的固定板，过小则就是前面说过了，降低了工作人员检修的安全系数。
进一步地，断路器的操作机构从柜门的孔洞上外露出柜门，柜体邻靠于柜门的侧壁上设置控制主板，在柜体邻靠于柜门的上/下端面上设置端子扩展板。
利用柜门与柜体内部断路器安装座的高度差，使得合上柜门后，断路器的操作机构透过孔洞外漏于柜体，便于日常控制箱的上电、断电操作。
进一步地，柜体邻靠于柜门的侧壁上有与控制主板的边沿适配的滑轨，控制主板插入滑轨完成固定。
进一步地，所述控制主板上的芯片为STM32F系列ARM芯片。
有益效果：本发明与现有技术相比：
1、结构小巧轻便，安装位置灵活，便于各类工程现场的安装使用；
2、控制主板元器件集成化，大大减少了柜内元器件，压缩了制造成本；
3、采用线束化接线方式及插拔式接口，减少了内部走线的故障率；
4、柜体厚度的利用，采用倾斜的端子扩展板设计，提高了柜体空间的利用率，压缩了柜体的体积；
5、由于端子扩展板倾斜，使得工作人员的检修安全系数提高，且售后维护成本降低。
附图说明
图1为本发明拆卸掉柜门后的结构示意图；
图2为本发明安装柜门后的结构示意图；
图3为本发明端子扩展板的结构示意图；
图4为本发明端子扩展板的主视图.
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式作详细阐述：
实施例1
一种小型中央空调能效控制箱，考虑项目现场空间局限性，柜体尺寸设计为232*553*231，从长、宽、高三个方向精简柜体尺寸，方便现场选定安装位置；考虑项目现场的多样性，此控制箱的安装方式采用挂壁式安装，只需有一面空墙面，即可通过柜体上下三颗膨胀螺丝进行柜体固定。小型中央空调能效控制箱包括柜体1，柜体1内设有控制主板2、变频器3、端子扩展板4、断路器5和切换旋钮6，变频器3和端子扩展板4均连接至控制主板2，控制主板2连接切换旋钮6，端子扩展板4连接外部器件，断路器5连接变频器3电源输入端，变频器3连接外部电机，柜体1的上下两个端面均具有接线孔7，位于柜体1的下端面靠近下端面接线孔7的位置具有一个倾斜的固定板8(也可以采用插槽的方式，实现的方式很多)，端子扩展板4平放固定于固定板8上，固定板8与下端面9的较小夹角为15°，使得所述端子扩展板4与下端面9的较小夹角为15°。
柜体同时支持上进线及下进线两种方式，便于现场人员根据实际情况选择进线方式。
采用倾斜设置的端子扩展板4，是由于柜体1内的位置局限性较大，如果直接采用平放的端子扩展板4，可能导致位置不够，走线困难。
所述控制主板2与编码器10连接，还包括指示灯11，指示灯11连接至控制主板2。
仅采用一个绿色指示灯显示柜体的设备状态，长亮为运行保持，闪烁为频率调整，节省了元器件成本。
切换旋钮不连接编码器，仅通过切换旋钮控制控制主板来进一步改变控制主板对变频器的操作方式，变频器的工作方式能够分为两种，一种是通过切换旋钮切换使得控制主板进行自动控制，进行自动控制变频器，另一种是通过切换旋钮切换使得控制主板进行手动控制，此时，通过手动调节编码器的旋钮进行手动控制以应对不同的工作需求。
柜体1具有能够开合的柜门12，与柜门12相对的柜体1内壁为能够安装在墙体上的安装板13，安装板13上朝向柜门凸起的安装座14，安装座14上设有断路器5。
采用两个扣点以及蝴蝶螺丝，先将柜门上部扣于柜体1上部对应扣槽，柜门12合上后利用柜体1下侧的蝴蝶螺丝进行柜门12的锁紧。(也可采用传统的方式进行锁扣，根据具体的施工场景和需求进行选择)
柜门12内壁上未设计任何元器件，使得柜门1可随时灵活打开，不与柜体1内元器件走线干涉，方便后期维修工作。
所述变频器3为丹佛斯FC51系列变频器。
适用于5.5kw以下(含5.5kw)的所有机型的选配安装。
所述端子扩展板4上接口均为插拔式接口，两路朝上的插拔式接口15，均与控制主板2连接，还有一路朝向柜门12的信息交互接口16。
柜内元器件采用插拔式的连接口，大大减少调试或者维护过程中的元器件端口连接失误。
所述端子扩展板4倾斜的方向为使得插拔式接口均朝向柜门，且位于端子扩展板4上远离柜门12的连接控制主板2的插拔式接口15外露出平行于下端面9的水平面。
端子扩展板的尺寸相对于柜门到下端面接线孔的位置略小，预留距离为便于朝向柜门的信息交互接口走线，余下的距离如果直接布置水平方向设置的端子扩展板虽然也可行，但是接线孔就需要设计的很大，不便于防尘，而如果将整个柜体设计前后之间的尺寸变大，那就无形中增加了更大的生产成本，而通过设计倾斜的方式，能够一箭双雕，解决这些问题，同时，将其设计朝向柜门，能够使得工作人员在检修需要探入手的时候，位于远离柜门位置的插拔式接口能够具有一定的凸起高度，位于远离柜门位置的插拔式接口在“探出”的状态下，工作人员在检修时，能够更加便于自己手能够够到并对远离柜门位置的插拔式接口进行插拔操作，同时避免了触碰到与电源连接的插拔式接口，大大提高了安全性。
端子扩展板与下端面的较小夹角不宜过大，过大则探出的距离太多，不好固定，且朝向柜门的信息交互接口走线会触碰到用于固定倾斜端子扩展板的固定板，过小则就是前面说过了，降低了工作人员检修的安全系数。
断路器5的操作机构17从柜门12的孔洞上外露出柜门12，柜体1邻靠于柜门12的侧壁上设置控制主板2，在柜体1邻靠于柜门12的上/下端面上设置端子扩展板4。
利用柜门12与柜体1内部断路器安装座的高度差，使得合上柜门后，断路器的操作机构透过孔洞外漏于柜体，便于日常控制箱的上电、断电操作。
柜体1邻靠于柜门12的侧壁上有与控制主板2的边沿适配的滑轨(未图示)，控制主板2插入滑轨完成固定。
利用柜体侧壁空间，以轨道形式从柜体下侧插入控制主板，一来充分利用柜体空间，二来使得控制主板独立于其他元器件，可以设计出一个专门检修通道，以便后续检修。
所述控制主板2上的芯片为STM32F系列ARM芯片。
实施例2
一种小型中央空调能效控制箱，考虑项目现场空间局限性，柜体尺寸设计为232*553*231，从长、宽、高三个方向精简柜体尺寸，方便现场选定安装位置；考虑项目现场的多样性，此控制箱的安装方式采用挂壁式安装，只需有一面空墙面，即可通过柜体上下三颗膨胀螺丝进行柜体固定。小型中央空调能效控制箱包括柜体1，柜体1内设有控制主板2、变频器3、端子扩展板4、断路器5和切换旋钮6，变频器3和端子扩展板4均连接至控制主板2，控制主板2连接切换旋钮6，端子扩展板4连接外部器件，断路器5连接变频器3电源输入端，变频器3连接外部电机，柜体1的上下两个端面均具有接线孔7，位于柜体1的下端面靠近下端面接线孔7的位置具有一个倾斜的固定板8(也可以采用插槽的方式，实现的方式很多)，端子扩展板4平放固定于固定板8上，固定板8与下端面9的较小夹角为35°，使得所述端子扩展板4与下端面9的较小夹角为35°。
柜体同时支持上进线及下进线两种方式，便于现场人员根据实际情况选择进线方式。
采用倾斜设置的端子扩展板4，是由于柜体1内的位置局限性较大，如果直接采用平放的端子扩展板4，可能导致位置不够，走线困难。
所述控制主板2与编码器10连接，还包括指示灯11，指示灯11连接至控制主板2。
仅采用一个绿色指示灯显示柜体的设备状态，长亮为运行保持，闪烁为频率调整，节省了元器件成本。
切换旋钮不连接编码器，仅通过切换旋钮控制控制主板来进一步改变控制主板对变频器的操作方式，变频器的工作方式能够分为两种，一种是通过切换旋钮切换使得控制主板进行自动控制，进行自动控制变频器，另一种是通过切换旋钮切换使得控制主板进行手动控制，此时，通过手动调节编码器的旋钮进行手动控制以应对不同的工作需求。
柜体1具有能够开合的柜门12，与柜门12相对的柜体1内壁为能够安装在墙体上的安装板13，安装板13上朝向柜门凸起的安装座14，安装座14上设有断路器5。
采用两个扣点以及蝴蝶螺丝，先将柜门上部扣于柜体1上部对应扣槽，柜门12合上后利用柜体1下侧的蝴蝶螺丝进行柜门1的锁紧。(也可采用传统的方式进行锁扣，根据具体的施工场景和需求进行选择)
柜门12内壁上未设计任何元器件，使得柜门1可随时灵活打开，不与柜体1内元器件走线干涉，方便后期维修工作。
所述变频器3为丹佛斯FC51系列变频器。
适用于5.5kw以下(含5.5kw)的所有机型的选配安装。
所述端子扩展板4上接口均为插拔式接口，两路朝上的插拔式接口15，均与控制主板2连接，还有一路朝向柜门12的信息交互接口16。
柜内元器件采用插拔式的连接口，大大减少调试或者维护过程中的元器件端口连接失误。
所述端子扩展板4倾斜的方向为使得插拔式接口均朝向柜门，且位于端子扩展板4上远离柜门12的连接控制主板2的插拔式接口15外露出平行于下端面9的水平面。
端子扩展板的尺寸相对于柜门到下端面接线孔的位置略小，预留距离为便于朝向柜门的信息交互接口走线，余下的距离如果直接布置水平方向设置的端子扩展板虽然也可行，但是接线孔就需要设计的很大，不便于防尘，而如果将整个柜体设计前后之间的尺寸变大，那就无形中增加了更大的生产成本，而通过设计倾斜的方式，能够一箭双雕，解决这些问题，同时，将其设计朝向柜门，能够使得工作人员在检修需要探入手的时候，位于远离柜门位置的插拔式接口能够具有一定的凸起高度，位于远离柜门位置的插拔式接口在“探出”的状态下，工作人员在检修时，能够更加便于自己手能够够到并对远离柜门位置的插拔式接口进行插拔操作，同时避免了触碰到与电源连接的插拔式接口，大大提高了安全性。
端子扩展板与下端面的较小夹角不宜过大，过大则探出的距离太多，不好固定，且朝向柜门的信息交互接口走线会触碰到用于固定倾斜端子扩展板的固定板，过小则就是前面说过了，降低了工作人员检修的安全系数。
断路器5的操作机构17从柜门12的孔洞上外露出柜门12，柜体1邻靠于柜门12的侧壁上设置控制主板2，在柜体1邻靠于柜门12的上/下端面上设置端子扩展板4。
利用柜门12与柜体1内部断路器安装座的高度差，使得合上柜门后，断路器的操作机构透过孔洞外漏于柜体，便于日常控制箱的上电、断电操作。
柜体1邻靠于柜门12的侧壁上有与控制主板2的边沿适配的滑轨(未图示)，控制主板2插入滑轨完成固定。
利用柜体侧壁空间，以轨道形式从柜体下侧插入控制主板，一来充分利用柜体空间，二来使得控制主板独立于其他元器件，可以设计出一个专门检修通道，以便后续检修。
所述控制主板2上的芯片为STM32F系列ARM芯片。

Claims (10)

1.一种小型中央空调能效控制箱，包括柜体，柜体内设有控制主板、变频器、端子扩展板、断路器和切换旋钮，变频器和端子扩展板均连接至控制主板，控制主板连接切换旋钮，端子扩展板连接外部器件，断路器连接变频器电源输入端，变频器连接外部电机，柜体的上下两个端面均具有接线孔，其特征在于：位于柜体的下端面靠近下端面接线孔的位置倾斜设置端子扩展板。
2.根据权利要求1所述的小型中央空调能效控制箱，其特征在于：所述控制主板与编码器连接，还包括指示灯，指示灯连接至控制主板。
3.根据权利要求1所述的小型中央空调能效控制箱，其特征在于：柜体具有能够开合的柜门，与柜门相对的柜体内壁为能够安装在墙体上的安装板，安装板上朝向柜门凸起的安装座，安装座上设有断路器。
4.根据权利要求1所述的小型中央空调能效控制箱，其特征在于：所述变频器为丹佛斯FC51系列变频器。
5.根据权利要求1所述的小型中央空调能效控制箱，其特征在于：所述端子扩展板上接口均为插拔式接口，两路朝上的插拔式接口，均与控制主板连接，还有一路朝向柜门的信息交互接口。
6.根据权利要求1所述的小型中央空调能效控制箱，其特征在于：所述端子扩展板倾斜的方向为使得插拔式接口均朝向柜门，且位于端子扩展板上远离柜门的连接控制主板的插拔式接口外露出平行于下端面的水平面。
7.根据权利要求1或5或6所述的小型中央空调能效控制箱，其特征在于：所述端子扩展板与下端面的较小夹角为15～35°。
8.根据权利要求3所述的小型中央空调能效控制箱，其特征在于：断路器的操作机构从柜门的孔洞上外露出柜门，柜体邻靠于柜门的侧壁上设置控制主板，在柜体邻靠于柜门的上/下端面上设置端子扩展板。
9.根据权利要求8所述的小型中央空调能效控制箱，其特征在于：柜体邻靠于柜门的侧壁上有与控制主板的边沿适配的滑轨，控制主板插入滑轨完成固定。
10.根据权利要求9所述的小型中央空调能效控制箱，其特征在于：所述控制主板上的芯片为STM32F系列ARM芯片。
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蒋力立: "电工与电子技术实训", 武汉大学出版社, pages: 12 *

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