CN110086088A - 一种高效散热开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高效散热开关柜，包括柜体、异型热管、进风管、储水箱，通过在开关柜柜体内每个电子部件设置温度传感器，当温度过高时，通过风机的工作，从储水箱中抽取冷风，再经分流管对每个电子部件的分流，使得每个电子部件的温度降低，达到局部散热的效果；通过在开关柜柜体的侧壁上嵌设冷凝板，在开关柜内侧顶部设置异型热管，利用热管技术将开关柜内的电子部件产生的热量吸收再传递到柜外，达到柜内整体散热的效果，两种结构结合更加提高了开关柜的散热效率。

Description

一种高效散热开关柜

技术领域

本发明涉及开关柜技术领域，尤其涉及一种高效散热开关柜。

背景技术

开关柜是一种电气设备，控制各种设备的开与关。开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜、中压开关柜和低压开关柜等。

开关柜内的电子部件在工作时会产生大量的热，必须及时散发掉，否则会引起开关柜内的温度上升，影响电子部件正常工作，而且有的电子部件发热多，有的发热少，导致会开关柜内局部温度过高。

现有的方式主要是在开关柜的顶板或者侧壁开设散热孔的散热方式，利用自然空气对流来进行散热，但是由于散热孔和自然空气对流所起到的散热效果有限，因此在使用时，开关柜内的温度依然较高。

发明内容

为克服现有技术中存在的开关柜内局部温度高和散热不佳的问题，本发明提供了一种高效散热开关柜。

一种高效散热开关柜，包括柜体、异型热管、进风管、储水箱；所述柜体的前后两侧分别设置有柜门，所述柜门外表面镶嵌有显示器，所述储水箱的上端安装有控制器、报警装置，且控制器电连接报警装置和显示器，所述储水箱的内腔安装有进风管，且进风管呈U形排列在储水箱的内部，所述进风管贯穿柜体的侧面并且与分流管连通，所述分流管的一端分别连通开关柜柜体内的各个电子部件，所述柜体的内腔安装有排风通道，且排风通道的一端通过导管分别连通电子部件，所述排风通道贯穿柜体，所述排风通道的内腔安装有风机，且控制器电连接风机，所述电子部件内均安装有温度传感器，所述储水箱的底部安装有水位传感器和温度传感器，且控制器分别电连接温度传感器和水位传感器；所述柜体的侧壁嵌设有冷凝板，所述冷凝板上设置有冷凝回路，所述异型热管位于柜体的上端，所述异型热管内有相变液体，所述异型热管与所述冷凝回路相连接，形成所述相变液体运动的循环回路，所述异型热管和冷凝回路的内侧壁还设有吸液芯，为毛细多孔材料。

在本发明一优选实施例中，所述储水箱有隔热夹层，具体为泡沫隔热层和橡胶板。

在本发明一优选实施例中，所述储水箱的末端安装有控水阀，且控水阀通过导管贯穿柜体。

在本发明一优选实施例中，所述排风通道的末端安装有空气过滤网。

在本发明一优选实施例中，所述冷凝板朝向所述柜体外的一侧具有翅片。

在本发明一优选实施例中，所述冷凝回路通过吹胀技术形成于所述冷凝板中。

在本发明一优选实施例中，所述冷凝板采用PE板。

在本发明一优选实施例中，所述相变液体为酒精、氨水、丙酮、氢氟烃制冷剂、碳氢制冷剂中的任意一种。

在本发明一优选实施例中，所述异型热管和所述冷凝板之间连接的管路从所述冷凝板下端伸出，并向上弯折至所述异型热管。

在本发明一优选实施例中，所述柜体的前后两侧的柜门都是双开门，双开门的每扇门面上嵌设有冷凝板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过在开关柜柜体内每个电子部件设置温度传感器，当温度过高时，通过风机的工作，从储水箱中抽取冷风，再经分流管对每个电子部件的分流，使得每个电子部件的温度降低，达到局部散热的效果；

(2)本发明通过在开关柜柜体的侧壁上嵌设冷凝板，在开关柜内侧顶部设置异型热管，利用热管技术将开关柜内的电子模块产生的热量吸收再传递到柜外，达到柜内整体散热的效果，两种结构结合更加提高了开关柜的散热效率。

附图说明

图1是本发明一种高效散热开关柜实施例1中局部散热的结构示意图；

图2是本发明一种高效散热开关柜实施例1中异型热管散热的结构示意图；

图3是本发明一种高效散热开关柜实施例2中异性热管散热的结构示意图；

图4是本发明一种高效散热开关柜实施例3中异性热管散热的结构示意图；

图中：1-柜体；12-柜门；11-电子部件；3-进风管；31-分流管；32-排风通道；33-风机；4-储水箱；41-水位传感器；2-异型热管；21-冷凝板；22-冷凝回路；23-翅片。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

请参看图1-4，是一种高效散热开关柜的优选实施例，包括柜体1、异型热管2、进风管3、储水箱4，柜体1的前后两侧分别设置有柜门12，柜门12外表面镶嵌有显示器，所述储水箱4的上端安装有控制器、报警装置，且控制器电连接报警装置和显示器，所述储水箱4的内腔安装有进风管3，且进风管3呈U形排列在储水箱4的内部，所述进风管3贯穿柜体1的侧面并且与分流管31连通，所述分流管31的一端分别连通开关柜柜体1内的各个电子部件11，所述柜体1的内腔安装有排风通道32，且排风通道32的一端通过导管分别连通电子部件11，所述排风通道32贯穿柜体1，所述排风通道32的内腔安装有风机33，且控制器电连接风机33，所述电子部件11内均安装有温度传感器，所述储水箱4的底部安装有水位传感器41和温度传感器，且控制器分别电连接温度传感器和水位传感器。通过在开关柜柜体1内每个电子部件11设置温度传感器，当温度过高时，通过风机33的工作，从储水箱4中抽取冷风，再经分流管31对每个电子部件11的分流，使得每个电子部件11的温度达到散热的效果，当储水箱4内的水位过低或者温度低时，通过报警装置，便于提醒工作人员对储水箱4更换水源。

进一步的，在本实施例中，储水箱4有隔热夹层，具体为泡沫隔热层和橡胶板。

进一步的，在本实施例中，储水箱4的末端安装有控水阀，且控水阀通过导管贯穿柜体1。

进一步的，在本实施例中，排风通道32的末端安装有空气过滤网。

请参看图2，在本实施例中，柜体1的左右两侧还嵌设有冷凝板21，所述冷凝板21上设置有冷凝回路22，所述异型热管2位于柜体1的上端，所述异型热管2内有相变液体，异型热管2与所述冷凝回路22相连接，形成所述相变液体运动的循环回路。异型热管2和所述冷凝板21之间连接的管路从所述冷凝板21下端伸出，并向上弯折至所述异型热管2。相变液体在异型热管2内通过相变的方式吸收热能，并在冷凝回路22中通过相变的方式释放所吸收的热能。

进一步的，本实施例中的异型热管与冷凝回路22之间的连接方式如图4所示，相变液体的出口和入口可以均位于异型热管中的同一侧，这样会使得异型热管与冷凝回路22之间的连接管路的耗材较少，降低生产成本。

所述异型热管2和冷凝回路22的内侧壁还设有吸液芯，为毛细多孔材料。

在本实施例中，所述冷凝板21采用PE板，所述冷凝回路22通过吹胀技术形成于所述冷凝板21中。这样冷凝回路22与冷凝板21成为一体，而冷凝板21嵌设在柜体1侧面，使得相变液体在冷凝回路22中的运动即是在冷凝板21中运动，可以与柜外做最大限度的接触，增强了散热能力。

进一步的，异型热管2中的相变液体吸收了足够的、由电子部件11产生的热量后，发生物理相变，比如从液相变成气象，由于自身的物理作用或者作用到该相变液体的外部作用力，使得发生了相变的相变液体运动到冷凝板21中的冷凝回路22中。由于冷凝板21是作为柜体1的一部分，与外界直接接触，所以相变液体可以在通过冷凝板21时与外界做热量交换，即进行散热。当相变液体散发出的热量到一定程度时，相变液体会重新回到常温下的状态，例如从气相回到液相，并通过相变液体自身的物理作用和/或作用到相变液体的外部作用力，利用冷凝回路22和异型热管2之间的循环回路重新回到异型热管2中。如此循环，以达到为开关柜散热的目的。

在本实施例中，所述相变液体为酒精、氨水、丙酮、氢氟烃制冷剂、碳氢制冷剂中的任意一种。

进一步的，相变液体在室温状态下是液体，而吸收一定的热量之后就会变成气体，由于气体本身的扩散性，其将会进入到冷凝回路22中，通过与外界的热交换，就可以将热量散发掉，相变液体重新回到液体的状态，并返回至异型热管2。当相变液体在运动时，整个循环回路内部就都具有相变液体，对于异型热管2来说，相变液体从异型热管2流出的口设定为出口，流入的口设定为入口。可通过异型热管2内的负压环境以及异型热管2和冷凝回路22的内侧壁的吸液芯，毛细多孔材料来驱动相变液体在循环回路中流动。

本发明通过在开关柜柜体内每个电子部件设置温度传感器，当温度过高时，通过风机的工作，从储水箱中抽取冷风，再经分流管对每个电子部件的分流，使得每个电子部件的温度降低，达到局部散热的效果；通过在开关柜柜体的侧壁上嵌设冷凝板，在开关柜内侧顶部设置异型热管，利用热管技术将开关柜内的电子模块产生的热量吸收再传递到柜外，达到柜内整体散热的效果，两种结构结合更加提高了开关柜的散热效率。

实施例2：

请参看图3，与实施例1的区别是，本实施例的左右侧面只取一侧面嵌设冷凝板21。

实施例3：

请参看图4，与实施例1的区别是，本实施例的左右侧面只取一侧面嵌设冷凝板21，在所述冷凝板21朝向所述柜体1外的一侧具有翅片23，用来增强冷凝板21的散热能力。

实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于，柜体1的前后两侧的柜门12都是双开门，双开门的每扇门面上嵌设有冷凝板21，异型热管2通过螺钉或者其他扣件吊装于柜门12的内侧顶端。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高效散热开关柜，其特征在于包括柜体(1)、异型热管(2)、进风管(3)、储水箱(4)；所述柜体(1)的前后两侧分别设置有柜门(12)，所述柜门(12)外表面镶嵌有显示器，所述储水箱(4)的上端安装有控制器、报警装置，且控制器电连接报警装置和显示器，所述储水箱(4)的内腔安装有进风管(3)，且进风管(3)呈U形排列在储水箱(4)的内部，所述进风管(3)贯穿柜体(1)的侧面并且与分流管(31)连通，所述分流管(31)的一端分别连通开关柜柜体(1)内的各个电子部件(11)，所述柜体(1)的内腔安装有排风通道(32)，且排风通道(32)的一端通过导管分别连通电子部件(11)，所述排风通道(32)贯穿柜体(1)，所述排风通道(32)的内腔安装有风机(33)，且控制器电连接风机(33)，所述电子部件(11)内均安装有温度传感器，所述储水箱(4)的底部安装有水位传感器(41)和温度传感器，且控制器分别电连接温度传感器和水位传感器；所述柜体(1)的侧壁嵌设有冷凝板(21)，所述冷凝板(21)上设置有冷凝回路(22)，所述异型热管(2)位于柜体(1)的上端，所述异型热管(2)内有相变液体，所述异型热管(2)与所述冷凝回路(22)相连接，形成所述相变液体运动的循环回路，所述异型热管(2)和冷凝回路(22)的内侧壁还设有吸液芯，为毛细多孔材料。

2.根据权利要求1所述的一种高效散热开关柜，其特征在于：所述储水箱(4)有隔热夹层，具体为泡沫隔热层和橡胶板。

3.根据权利要求1所述的一种高效散热开关柜，其特征在于：所述储水箱(4)的末端安装有控水阀，且控水阀通过导管贯穿柜体(1)。

4.根据权利要求1所述的一种高效散热开关柜，其特征在于：所述排风通道(32)的末端安装有空气过滤网。

5.根据权利要求1所述的一种高效散热开关柜，其特征在于：所述冷凝板(21)朝向所述柜体(1)外的一侧具有翅片(23)。

6.根据权利要求1所述的一种高效散热开关柜，其特征在于：所述冷凝回路(22)通过吹胀技术形成于所述冷凝板(21)中。

7.根据权利要求1所述的一种高效散热开关柜，其特征在于：所述冷凝板(21)采用PE板。

8.根据权利要求1所述的一种高效散热开关柜，其特征在于：所述相变液体为酒精、氨水、丙酮、氢氟烃制冷剂、碳氢制冷剂中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种高效散热开关柜，其特征在于：所述异型热管(2)和所述冷凝板(21)之间连接的管路从所述冷凝板(21)下端伸出，并向上弯折至所述异型热管(2)。

10.根据权利要求1所述的一种高效散热开关柜，其特征在于：所述柜体(1)的前后两侧的柜门(12)都是双开门，双开门的每扇门面上嵌设有冷凝板(21)。