CN109473891A - 一种配电柜散热排湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电柜散热排湿系统，涉及新一代信息技术领域，包括包括柜体和控制器，柜体内设有电气室、液冷室、风机室和监测模块；电气室和液冷室之间设置平行于柜体侧壁的竖直隔板，电气室顶部均匀设置有排气孔，且内部设有若干元件陈放板，液冷室内包括水泵和冷凝器，冷凝器设置于水泵输出口上，冷凝器上设置有冷夜管，所述冷夜管为回水循环管，且贯穿于设置竖直隔板内层和电气室四周侧壁内层。本系统可以自动调节配电柜中的温度和湿度，防止配电柜中因为热量产生过大，温度过高，造成配电柜运行异常，或者防止配电柜中水分含量过高，湿度过大，造成配电柜运行异常。

Description

一种配电柜散热排湿系统

技术领域

本发明属于新一代信息技术领域，具体涉及一种配电柜散热排湿系统。

背景技术

配电柜是配电系统的重要设备，内部配置有大量的电力和通信设备、接触器、剩余电流动作保护器、电容计量表、断路器、电度表和变频器等电气元件，这些元件外室外温度过高时，再加上自身长时间运行的过程中也会产生大量的热量，尤其是带有变频器的产品，产生的热量更大。很容易使配电柜内部温度过高，但是电气元件对高温非常敏感，配电柜内部温度过高时，会严重影响到配电设备的运行稳定性和使用寿命，会加快电器元件的老化速度，甚至会导致电气元件烧毁，造成意外。同样的配电柜内的干燥度对电气元件运行的安全性也是十分重要的，防配电柜内空气湿度过高，配电柜内水分含量超标，电气元件接触到含有大量水分的空气，易腐蚀生锈，严重时，会造成短路，影响配电柜的正常运行。因此做好配电柜的散热排湿措施，十分的有必要。

中国专利CN205248661U公告了一种可散热除湿的配电柜，底座内部为中空腔体，在中空腔体的右侧底端设有与进水口连接的进水管道，中空腔体的顶端均匀布置有通气孔；在配电柜体的两侧壁顶部位置分别设有排气窗口，其中一个排气窗口中设有排湿风扇，另一个排气窗口中设有海绵块；所述的底座上设有湿度控制器，所述的湿度控制器通过连接线控制器连接，控制器通过连接线与控制阀连接，通过在配电柜体下面设置可以储水的中空腔体，通过通气降低配电柜体的温度，通过设置在配电柜体两侧的除湿风扇和海绵块将配电柜体中多余的湿气排除掉，以避免配电柜体湿度过大，影响配电柜的正常运行。本发明进水管仅在配电柜底座循环流动，冷却效果低。

中国专利CN207409896U公告了一种一种除湿散热式低压配电柜，柜体的两侧壁均开设有散热口，散热口的内壁通过支撑杆连接有电机，电机的输出端连接有扇叶，所述柜体的内顶壁通过弹簧连接有除湿装置，除湿装置的底部连接有安装盒，安装盒的内底部通过气囊连接有第一导电片。当柜体内温度过高时，气囊受热膨胀，挤压第一导电片与第二导电片接触，接通电路，电机工作，扇叶转动，产生气流，加速柜体内气体流动，加快散热，扇叶转动时，第一磁铁与第二磁铁间歇靠近和远离，在弹簧的作用下，带动吸湿盒振动，进而带动其内部的干燥剂翻动，使位于内部的干燥剂翻转至外部，提高干燥剂的利用率，增强吸湿效果，本发明通过气囊受热膨胀启动电机，驱动扇叶运行，具有被动性，同时利用干燥剂进行除湿干燥，效率差，除湿效果不明显。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种配电柜散热排湿系统，本系统可以自动调节配电柜中的温度和湿度，防止配电柜中因为热量产生过大，温度过高，造成配电柜运行异常，或者防止配电柜中水分含量过高，湿度过大，造成配电柜运行异常。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种配电柜散热排湿系统，包括柜体和控制器，柜体内设有电气室、液冷室、风机室和监测模块；

电气室和液冷室之间设置平行于柜体侧壁的竖直隔板，电气室顶部均匀设置有排气孔，且内部设有若干元件陈放板，液冷室内包括水泵和冷凝器，冷凝器设置于水泵输出口上，冷凝器上设置有冷夜管，所述冷夜管为回水循环管，且贯穿于设置竖直隔板内层和电气室四周侧壁内层，冷夜管设有若干分流器，分流器上设置有分液管，分液管贯穿电气室侧壁安装于元件陈放板底部，所述冷液管和分液管上均设有电磁控制阀，所述水泵、冷凝器、分流器、电磁控制阀与控制器相连；

风机室设置于电气室底部，风机室内部朝向电气室方向设置有风扇，且顶部设置有均匀分布的通风孔，风扇与控制器相连；

监测模块包括温度检测仪和湿度检测仪，温度检测仪和湿度检测仪设置于电气室内部且与控制器相连。

进一步地，所述柜体顶部设置有支架，支架上安装有太阳能电池板和电源部，电源部包括蓄电池和备用电源，太阳能电池板与蓄电池相连，控制器和水泵均通过导线连接至电源部；

太阳能电池板长度和宽度均大于柜体顶部的长度和宽度，且太阳能电池板四周侧壁设置有向下延伸的凸块。

进一步地，所述太阳能电池板上设置有灰尘量传感器、雨水感应器和灰尘清洁装置，灰尘量传感器和雨水感应器与控制器相连。

进一步地，灰尘清洁装置包括第一安装座、第二安装座、微型驱动电机、丝杆和清洁毛刷，第一安装座和第二安装座对应设置于太阳能电池板侧壁两端，微型驱动电机安装于第一安装座内部，丝杆一端连接至微型驱动电机输出轴上，一端可转动连接至第二安装座上，清洁毛刷安装于丝杆上，清洁毛刷在微型驱动电机的驱动下沿丝杆方向做往复运动，所述微型驱动电机与控制器相连。

进一步地，所述清扫毛刷上设置有若干个超声波振动器，超声波振动器与控制器相连。

进一步地，所述凸块与太阳能电池板之间的安装角度大于或等于90度。

进一步地，所述的系统还包括报警模块，报警模块包括指示灯和铃声器，指示灯和铃声器设置于柜体顶部，指示灯和铃声器与控制器相连。

进一步地，所述冷液管和分液管为钢材管或者硬质塑料管。

进一步地，通风孔上设置有一层除尘网。

进一步地，所述液冷室侧壁设有进液口，底部设有排液口，且内部设有液位检测仪，所述液位检测仪与控制器相连。

本发明具有如下的有益效果：

(1)本系统可以自动调节配电柜中的温度和湿度，防止配电柜中因为热量产生过大，温度过高，造成配电柜运行异常，或者防止配电柜中水分含量过高，湿度过大，造成配电柜运行异常。

(2)具体地，使用时，配电柜中的电气元件在运行过程中，当温度检测仪的温度值传送到控制器中，控制器分析接收到的温度值，如果温度值超过控制器中预设定的温度参数值，控制器控制水泵和冷凝器运行，将冷却液体传送至冷却液管中，冷却液管中的冷却液经过分流器进入到设置于元件陈放板下的分液管中，从而对电气室中进行冷却降温；同时启动风机室中的风扇，通过通风口将风机室中的空气流传送到电气室中，将电气室中的热空气吹往上方，通过排气孔排出柜体外，从而加速柜体的降温，如果控制器接收到温度检测仪检测的温度值低于或等于控制器中存储的预设定值时，控制器控制停止水泵、冷凝器和风扇的运行。当控制器接收到检测模块中的湿度检测仪检测到的湿度值大于控制其中预设定的湿度参数值，控制器控制风机室中的风扇运行，风扇产生的风流通过通风口进入到电气室中，将电气室中的湿空气往上吹，通过排气孔排出柜体外，同时风扇产生的风速，增加空气的对流速度，从而加快电气室中水分的蒸发，当控制器接收到湿度检测仪检测到的湿度值低于或等于其中预设定的湿度参数值时，控制器控制风扇停止运行。

(3)本发明设置太阳能电池板池板可以实现系统的能量自供，节约能源，绿色环保，同时具有防尘挡雨作用，同时可以防止灰尘堆积在柜体顶部的排风孔中，影响排风，可以防止雨水通过排风孔进入柜体中，造成配电柜运行异常，向下延伸的凸块可以提高太阳能电池板的遮盖效果和防尘防雨效果。

(4)太阳能电池板上设置有灰尘清洁装置，具体地，如果累积的灰尘量多，控制器启动灰尘清洁装置运行，微型驱动电机运行，带动丝杆转动，丝杆的清洁毛刷在太阳能电池板上做往复运动，从而清扫太阳能电池板上的灰尘，提高太阳能电池板的洁净度，从而提高太阳能电池板的光电转化率。当雨水感应器感应到雨滴时，将信号传送至控制器，控制器启动灰尘清洁装置运行，清洁毛刷来回刷洗太阳能电池板，有利于太阳能电池板的快速排水，同时防止雨水沉积在太阳能电池板上，腐蚀太阳能电池板或者在太阳能电池板上形成大量的水迹，影响太阳能电池板的光电转化率，从而影响配电柜系统运行的能量供给。

(5)本发明设置有超声振动器，超声振动器可以带动清扫毛刷高频振动，使清扫毛刷的灰尘振离毛刷表面，提高毛刷的清洁度，增强灰尘清扫装置的清洁效果。

(6)本发明还设置有报警模块，当配电柜内温度过高和湿度过高，一定时间段内无法降低，或者配电柜内的装置或者元件出现运行异常时，控制器启动报警模块运行，提示配电柜出现异常情况。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明系统的结构示意图；

图2是本发明系统运行的流程图；

图3是本发明配电柜的结构示意图；

图4是本发明凸块的第一种实施方式；

图5是本发明凸块的第二种实施方式；

图6是本发明灰尘清洁装置的结构示意图；

图7是本发明灰尘清洁装置的系统控制图；

图8是本发明灰尘清洁装置的运行的流程图；

图中标记为：1-柜体；2-电气室；3-液冷室；4-风机室；5-竖直隔板；6-排气孔；7-元件陈放板；8-水泵；9-冷凝器；10-冷液管；11-分流器；12-分液管；13-电磁控制阀；14-风扇；15-通风孔；16-湿度检测仪；17-温度检测仪；18-太阳能电池板；19-电源部；20-凸块；21-灰尘量传感器；22-雨水感应器；23-灰尘清洁装置；231-微型驱动电机；232-丝杆；233-清洁毛刷；24-第一安装座；25-第二安装座；26-超声波振动器；27-指示灯；28-铃声器；29-进液口；30-排液口；31-液位检测仪。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电路连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，一种配电柜散热排湿系统，包括柜体1和控制器，柜体1内设有电气室2、液冷室3、风机室4和监测模块；

电气室2和液冷室3之间设置平行于柜体侧壁的竖直隔板5，电气室2顶部均匀设置有排气孔6，且内部设有若干元件陈放板7，液冷室3内包括水泵8和冷凝器9，冷凝器9设置于水泵8输出口上，冷凝器9上设置有冷夜管10，所述冷夜管10为回水循环管，且贯穿于设置竖直隔板5内层和电气室2四周侧壁内层，冷夜管10设有若干分流器11，分流器11上设置有分液管12，所述分液管12贯穿电气室2侧壁安装于元件陈放板7底部，所述冷液管10和分液管12上均设有电磁控制阀13，水泵8、冷凝器9、分流器11、电磁控制阀13与控制器相连；

风机室4设置于电气室2底部，风机室4内部朝向电气室2方向设置有风扇14，且顶部设置有均匀分布的通风孔15，风扇14与控制器相连；

监测模块包括温度检测仪16和湿度检测仪17，温度检测仪16和湿度检测仪17设置于电气室2内部且与控制器相连。

具体地，使用时，配电柜中的电气元件在运行过程中，产生热量造成柜体1内温度升高，柜体1内的监测模块监测柜体1中的温度和湿度，当温度检测仪16的温度值传送到控制器中，控制器分析接收到的温度值，如果温度值超过控制器中预设定的温度参数值，控制器控制液冷室3中的水泵8和冷凝器9运行，将冷却液体传送至冷却液管10中，冷却液管10中的冷却液经过分流器11依次进入到设置于元件陈放板7下的分液管12中，冷却液管10中的液体循环流动，从而使分液管12中的冷却液不断流动更新，从而对电气室2中进行冷却降温；电气控制阀13可以控制管道中的冷却液的流速；同时启动风机室4中的风扇14，通过通风口15将风机室4中的空气流传送到电气室2中，将电气室2中的热空气吹往上方，通过排气孔6排出柜体1外，从而加速柜体1的降温，如果控制器接收到温度检测仪16检测的温度值低于或等于控制器中存储的预设定值时，控制器控制停止水泵8、冷凝器9和风扇14的运行。

分液管12可以通过粘接设置与陈放板7下，也可通过在元件陈放板7下开设卡槽，将分液管12卡设于元件陈放板7上，同时可以钢丝或绳索等将分液管固定在元件陈放板上。

当控制器接收到检测模块中的湿度检测仪17检测到的湿度值大于控制其中预设定的湿度参数值，控制器控制风机室4中的风扇14运行，风扇14产生的风流通过通风口15进入到电气室2中，将电气室2中的湿空气往上吹，通过排气孔6排出柜体1外，同时风扇14产生的风速，增加空气的对流速度，从而加快电气室2中水分的蒸发，当控制器接收到湿度检测仪17检测到的湿度值低于或等于其中预设定的湿度参数值时，控制器控制风扇停止运行。

本系统可以自动调节配电柜中的温度和湿度，防止配电柜中因为热量产生过大，温度过高，造成配电柜运行异常，或者防止配电柜中水分含量过高，湿度过大，造成配电柜运行异常。

在上述实施例的基础上，如图4和图5所示，柜体1顶部设置有支架，支架上安装有太阳能电池板18和电源部19，电源部19包括蓄电池和备用电源，太阳能电池板18与蓄电池相连，控制器和水泵8均通过导线连接至电源部；柜体1上方设置有太阳能电池板可以实现系统的能量自供，节约能源，绿色环保。

同时太阳能电池板18长度和宽度均大于柜体1顶部的长度和宽度，且太阳能电池板18四周侧壁设置有向下延伸的凸块20，太阳能电池板18大于柜体1的上表面，在太阳能发电的同时具有防尘挡雨作用，同时可以防止灰尘堆积在柜体1顶部的排风孔6中，影响排风，可以防止雨水通过排风孔6进入柜体1中，造成配电柜运行异常，向下延伸的凸块20可以提高太阳能电池板18的遮盖效果和防尘防雨效果。

在上述实施例的基础上，如图7所示，太阳能电池板18上设置有灰尘量传感器21、雨水感应器22和灰尘清洁装置23，所述灰尘量传感器21和雨水感应器22与控制器相连。

如图6和图8所示，灰尘清洁装置23包括第一安装座24、第二安装座25、微型驱动电机231、丝杆232和清洁毛刷233，第一安装座24和第二安装座25对应设置于太阳能电池板18侧壁两端，微型驱动电机231安装于第一安装座24内部，丝杆232一端连接至微型驱动电机231输出轴上，一端可转动连接至第二安装座25上，清洁毛刷233安装于丝杆232上，清洁毛刷233在微型驱动电机231的驱动下沿丝杆232方向来回运动清扫太阳能电池板18，微型驱动电机231与控制器相连。

具体地，当灰尘量传感器21将检测到的太阳能电池板18表面的洁净情况传送给控制器，如果累积的灰尘量多，控制器启动灰尘清洁装置23运行，第一安装座24内的微型驱动231电机运行，带动丝杆232转动，丝杆232的清洁毛刷233在太阳能电池板18上，沿丝杆232做往复运动，从而清扫太阳能电池板18上的灰尘，提高太阳能电池板18的洁净度，从而提高太阳能电池板18的光电转化率。

当雨水感应器22感应到雨滴时，将信号传送至控制器，控制器启动灰尘清洁装置23运行，清洁毛刷233来回刷洗太阳能电池板18，有利于太阳能电池板18的快速排水，同时防止雨水沉积在太阳能电池板18上，腐蚀太阳能电池板18或者在太阳能电池板18上形成大量的水迹，影响太阳能电池板的光电转化率，从而影响配电柜系统运行的能量供给。

清扫毛刷233上设置有若干个超声波振动器26，超声波振动器26与控制器相连，灰尘清扫装置23运行时，清扫毛刷233在进行清扫太阳能电池板18上沉积的灰尘时，清扫毛刷上会粘结大量的灰尘，超声波振动器26带动清扫毛刷233高频振动，使清扫毛刷233的灰尘振离毛刷表面，提高毛刷的清洁度，增强灰尘清扫装置23的清洁效果。

如图4和图5所示，凸块20与太阳能电池板18之间的安装角度大于或等于90度，可以增强凸块的防尘防雨效果，同时具有引流作用可以将太阳能板上的雨水向外引流。

如图3所示，所述的系统还包括报警模块，报警模块包括指示灯27和铃声器28，指示灯27和铃声器28设置于柜体1顶部，指示灯27和铃声器28与控制器相连，当配电柜内温度过高和湿度过高，一定时间段内无法降低，或者配电柜内的装置或者元件出现运行异常时，控制器启动报警模块运行，指示灯27闪烁进行视觉警报提示，铃声器28产生警报铃声，进行听觉进行警报提示。

冷液管10和分液管12为钢材管或者硬质塑料管，硬质材料水管方便冷夜管10和分液管12安装和固定。

排气孔6上设置有一层除尘网，防止灰尘从排气孔上进行配电柜内部，导致配电柜内的电气元件的表面污染，同时除尘网便于更换。

液冷室3侧壁设有进液口29，底部设有排液口30，且内部设有液位检测仪31，液位检测仪31与控制器相连。液位检测仪31可以检测液冷室中的液位含量，进液口29方便将冷却液加入到液冷室3中，排液口30方便将冷却液从冷却室30中排出，有益于冷却液的更换。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配电柜散热排湿系统，包括柜体(1)和控制器，其特征在于，所述柜体(1)内设有电气室(2)、液冷室(3)、风机室(4)和监测模块；

所述电气室(2)和液冷室(3)之间设置平行于柜体侧壁的竖直隔板(5)，电气室(2)顶部均匀设置有排气孔(6)，且内部设有若干元件陈放板(7)，液冷室(3)内包括水泵(8)和冷凝器(9)，冷凝器(9)设置于水泵(8)输出口上，冷凝器(9)上设置有冷夜管(10)，所述冷夜管(10)为回水循环管，且贯穿于设置竖直隔板(5)内层和电气室(2)四周侧壁内层，冷夜管(10)设有若干分流器(11)，分流器(11)上设置有分液管(12)，所述分液管(12)贯穿电气室(2)侧壁安装于元件陈放板(7)底部，所述冷液管(10)和分液管(12)上均设有电磁控制阀(13)，所述水泵(8)、冷凝器(9)、分流器(11)、电磁控制阀(13)与控制器相连；

所述风机室(4)设置于电气室(2)底部，风机室(4)内部朝向电气室(2)方向设置有风扇(14)，且顶部设置有均匀分布的通风孔(15)，所述风扇(14)与控制器相连；

所述监测模块包括温度检测仪(16)和湿度检测仪(17)，温度检测仪(16)和湿度检测仪(17)设置于电气室(2)内部且与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的配电柜散热排湿系统，其特征在于，所述柜体(1)顶部设置有支架，支架上安装有太阳能电池板(18)和电源部(19)，电源部(19)包括蓄电池和备用电源，太阳能电池板(18)与蓄电池相连，控制器和水泵(8)均通过导线连接至电源部；

所述太阳能电池板(18)长度和宽度均大于柜体(1)顶部的长度和宽度，且太阳能电池板(18)四周侧壁设置有向下延伸的凸块(20)。

3.根据权利要求2所述的配电柜散热排湿系统，其特征在于，所述太阳能电池板(18)上设置有灰尘量传感器(21)、雨水感应器(22)和灰尘清洁装置(23)，所述灰尘量传感器(21)和雨水感应器(22)与控制器相连。

4.根据权利要求3所述的配电柜散热排湿系统，其特征在于，所述灰尘清洁装置(23)包括第一安装座(24)、第二安装座(25)、微型驱动电机(231)、丝杆(232)和清洁毛刷(233)，第一安装座(24)和第二安装座(25)对应设置于太阳能电池板(18)侧壁两端，微型驱动电机(231)安装于第一安装座(24)内部，丝杆(232)一端连接至微型驱动电机(231)输出轴上，一端可转动连接至第二安装座(25)上，清洁毛刷(233)安装于丝杆(232)上，清洁毛刷(233)在微型驱动电机(231)的驱动下沿丝杆(232)方向做往复运动，所述微型驱动电机(231)与控制器相连。

5.根据权利要求4所述的配电柜散热排湿系统，其特征在于，所述清扫毛刷(233)上设置有若干个超声波振动器(26)，所述超声波振动器(26)与控制器相连。

6.根据权利要求2所述的配电柜散热排湿系统，其特征在于，所述凸块(20)与太阳能电池板(18)之间的安装角度大于或等于90度。

7.根据权利要求1所述的配电柜散热排湿系统，其特征在于，所述的系统还包括报警模块，报警模块包括指示灯(27)和铃声器(28)，指示灯(27)和铃声器(28)设置于柜体(1)顶部，指示灯(27)和铃声器(28)与控制器相连。

8.根据权利要求1所述的配电柜散热排湿系统，其特征在于，所述冷液管(10)和分液管(12)为钢材管或者硬质塑料管。

9.根据权利要求1所述的配电柜散热排湿系统，其特征在于，所述排气孔(6)上设置有一层除尘网。

10.根据权利要求1所述的配电柜散热排湿系统，其特征在于，所述液冷室(3)侧壁设有进液口(29)，底部设有排液口(30)，且内部设有液位检测仪(31)，所述液位检测仪(31)与控制器相连。