CN110224304B - 用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输变电设备技术领域，具体涉及用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置。采用的技术方案是：一种用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，包括石墨烯发热片，石墨烯发热片下端面设有衬片，衬片下端中部设有若干凸起；还包括安装板，安装板上端设有柔性的第一衬垫，第一衬垫中部贯穿设有第一通腔，安装板上端中部设有若干凹槽，凹槽与凸起适配，凹槽槽口均位于第一通腔内，安装板中部还贯穿设有若干通孔，通孔上端均位于第一通腔；安装板下端设有柔性的第二衬垫，第二衬垫中部贯穿设有第二通腔，通孔下端均位于第二通腔内。本发明能够对开关柜内部进行除湿，发热均匀、体积小、安装方便，即可用于新的开关柜，又可替换开关柜原有的电阻丝发热除湿装置。

Description

用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置

技术领域

本发明涉及输变电设备技术领域，具体涉及一种用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置。

背景技术

近年来，随着电网不断扩建发展，各种型号、电压的配电开关柜等到了广泛的运用，但是柜体内空气的湿度对绝缘子等电气设备的击穿电压参数影响较大。研究表明，随着柜体内的空气湿度增大，绝缘子的击穿电压大幅下降，极易引发电弧放电，危及开关柜的绝缘设备和影响正常供电，甚至发生火灾。因此需要使开关柜内的空气湿度保持在一定数值以下，而常用的技术手段则是在柜体内加装除湿设备，以控制开关柜体内的湿度。现有除湿装置大都采用发热电阻丝加热空气除湿，由于电阻丝发热时发热体温度较高，容易造成发热件周围的设备老化，部分发热体有燃烧的情况，存在极大的安全隐患。而为解决这个问题，通常采用保护罩保护电阻丝发热组件后，安装于设备内；由于开关柜空间较窄，安装非常不方便，应用范围窄。

发明内容

针对上述电阻丝加热的除湿装置安全隐患大、安装不便的技术问题，本发明提供了一种用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，能够对开关柜内部进行除湿，发热均匀、体积小、安装方便，即可用于新的开关柜，又可替换开关柜原有的电阻丝发热除湿装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，包括石墨烯发热片，所述石墨烯发热片下端面设有衬片，所述衬片下端中部设有若干凸起；还包括安装板，所述安装板上端设有柔性的第一衬垫，所述第一衬垫中部贯穿设有第一通腔，所述安装板上端中部设有若干凹槽，所述凹槽与凸起适配，所述凹槽槽口均位于第一通腔内，所述安装板中部还贯穿设有若干通孔，所述通孔上端均位于第一通腔；所述安装板下端设有柔性的第二衬垫，所述第二衬垫中部贯穿设有第二通腔，所述通孔下端均位于第二通腔内。安装时，通过衬片将安装板内的空气挤出，从而形成负压，将石墨烯发热片吸附在开关柜柜壁上，安装简单方便。

优选的，所述凹槽内盛装有粘接剂，使用粘接剂一方面能够通过粘接剂的粘接力，将石墨烯发热片粘住，另一方面能够进一步的增大负压度，确保石墨烯发热片的安装稳固。

优选的，所述凹槽截面为上大下小的梯形，使得在相同的负压度下，减小第一衬垫、第二衬垫的压缩程度，减小石墨烯发热片的安装阻力。

优选的，所述凹槽槽口覆盖有封装薄膜，将凹槽内的粘接剂封装起来，便于石墨烯发热片的任意角度安装。

优选的，所述凸起端部为锯齿状，减小安装时挤破封装薄膜的阻力。

优选的，所述第一衬垫的高度大于凸起的高度，所述第一衬垫上端与衬片下端固定连接，所述第一衬垫下端与安装板上端固定连接。从而使石墨烯发热片和安装板成为一个整体，进一步的方便安装。

优选的，所述衬片上端面涂覆有隔热涂层，防止石墨烯发热片与开关柜柜体产生过多的热交换，造成除湿效率低、浪费电能。同时，也能够防止石墨烯发热片对粘接剂进行加热，提高粘接剂的使用寿命。

优选的，所述石墨烯发热片包括防水层、基层，所述防水层、基层之间涂覆有纳米石墨烯涂层，所述石墨烯涂层电连有控制电路，所述控制电路设有石墨烯涂层供电接口、上行通信接口、外部环境温湿度接口。

优选的，所述石墨烯涂层内均布有若干温度传感器，所述温度传感器与控制电路电连，便于实时检测石墨烯发热片的发热情况。

优选的，所述石墨烯发热片的厚度为0.5mm，所述安装板的厚度为5mm。控制用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置的体积，便于安装，且应用范围广。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明中，衬片下端中部设有若干凸起、安装板上端设有柔性的第一衬垫、中部设有若干与凸起适配的凹槽、下端设有柔性的第二衬垫，安装板中部还贯穿设有若干通孔。因此通过衬片可将安装板内的空气挤出，从使发热片和安装板之间的空隙、安装板与开关柜柜体之间的空隙形成负压，将石墨烯发热片吸附在开关柜柜壁上，不需要通过螺栓固定，安装简单方便。采用石墨烯发热片加热除湿，发热均匀，避免局部温度过高，可靠性高；相对于现有的电阻丝加热除湿装置，极大的保障了用电安全。过负压吸附的方式安装固定，不需要专用的安装平台，占用空间小。而采用衬片挤出安装板内空气的发生获得负压，相对于采用吸盘，负压高、吸附面积大，并且能够与石墨烯发热片很好的贴合，因此安装更为稳固，且衬片、安装板的厚度可以做到很小，不会对开关柜柜体内的电气部件造成干涉，应用范围广。

2、所述凹槽内盛装有粘接剂，使用粘接剂一方面能够通过粘接剂的粘接力，将石墨烯发热片粘住，另一方面能够进一步的增大负压度，确保石墨烯发热片的安装稳固。可防止在加热过程中由于负压的降低，而致使石墨烯发热片在震动下脱落，提高用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的安装状态示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-石墨烯发热片，2-衬片，21-凸起，3-安装板，31-第一衬垫，32-第一通腔，33-凹槽，34-通孔，35-第二衬垫，36-第二通腔，37-封装薄膜。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

结合图1、图2，一种用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，包括石墨烯发热片1，所述石墨烯发热片1下端面设有衬片2；可以理解的是，衬片2与石墨烯发热片1可粘接在一起、也可通过螺钉固定连接在一起，在本实施例中为减小装置的体积，采用粘接的方式固定在一起。衬片2可以采用塑料制成，但是为了确保在具有较高刚性的同时，将衬片2的厚度尽可能做小，本实施例采用钢片制成。若将衬片2直接作为石墨烯发热片1的石墨烯涂层的基层，则需在衬片2与石墨烯涂层接触的表面涂覆绝缘层。所述衬片2下端中部设有若干凸起21，凸起21的材质可以与衬片2不一样，如采用塑料，只需将凸起21与衬片2固定连接即可。

还包括安装板3，所述安装板3上端设有柔性的第一衬垫31，所述第一衬垫31中部贯穿设有第一通腔32。具体来说，第一衬垫31的中部掏空，如果第一衬垫31为圆形，则第一通腔32为圆柱形的孔，若第一衬垫31为方形，在第一通腔32位圆柱形的孔。由于除湿装置通常为方形，因此在本实施例中石墨烯发热片1也做成方形，相应的衬片2、安装板3、第一衬垫31均做成与石墨烯发热片1适配的方形。所述安装板3上端中部设有若干凹槽33，所述凹槽33与凸起21适配。应当理解的是，凹槽33不仅大小、形状与凸起21适配，在水平投影面的位置也适配，即当衬片2靠近安装板3时，所有的凸起21均能插入凹槽33内，且一一对应。所述凹槽33槽口均位于第一通腔32内，也就是凹槽33开设在第一通腔32在安装板3上的投影区域内。

所述安装板3中部还贯穿设有若干通孔34，即通孔34连通安装板3的上下两端。所述通孔34上端均位于第一通腔32，也就是说，通孔34上端的开口位于安装板3正对第一通腔32的区域内，或者是第一衬垫31所围成的区域内。所述安装板3下端还有设有柔性的第二衬垫35，所述第二衬垫35中部贯穿设有第二通腔36，所述通孔34下端均位于第二通腔36内。同样的，通孔34下端的开口位于安装板3正对第二通腔36的区域内。

使用时，先将安装板3贴合在开关柜柜体内壁，然后将衬片2压入安装板3。通过凸起21插入凹槽33内，从而迫使衬片2和安装板3之间的空气、安装板3与开关柜柜体内壁之间的空气，从安装板3与衬片2之间的空隙和或从安装板3与开关柜柜体内壁之间的空隙逸出；而衬片2和安装板3之间的空隙由第一衬垫31密封，安装板3与开关柜柜体内壁之间的空隙由第二衬垫35密封。从而使石墨烯除湿装置内部空隙以及安装板3与开关柜柜体内壁之间的空隙形成负压，由大气压将石墨烯除湿装置牢牢的压紧在开关柜柜体内壁，完成安装。

其中，第一衬垫31可以直接放置在安装板3上端面，优选的是，在安装板3各边缘设置凹缺，将第一衬垫31设置在凹缺内，同时第一衬垫31的厚度大于凹缺的深度，以防止垫片2和安装板3在压缩第一衬垫31时，第一衬垫31产生位移，而影响真空度。同样的在本实例中，第二衬垫35设置在安装板3底面的凹缺内。第一衬垫31、第二衬垫35，可以由橡胶制成，只需能够满足被压缩和起到密封的作用即可，如硬度低于40A的三元乙丙橡胶。本实施例优选采用硅胶制成，利用硅胶较强的吸附力，进一步的提高用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置的安装稳定性。另外，所述石墨烯发热片1的厚度为0.5mm，所述安装板3的厚度为5mm，即用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置的整体厚度约为6mm。

实施例2

基于实施例1，所述凹槽33用于盛装粘接剂，粘结剂通常采用快干胶、瞬干胶，当然可以采用其他粘结剂，但粘结剂固化的时间越长，相应的需要压紧衬片2的时间就越长，影响安装效率。需要说明的是，在进行安装时，应当确保凹槽33内的粘结剂不会溢出，优选采用封装薄膜37将凹槽33槽口封住，即所述凹槽33槽口覆盖有封装薄膜37。

优选的，所述凹槽33截面为上大下小的梯形，相应的，凸起21也截面也为上大下小的梯形，能够增加衬片2的刚性。所述凸起21端部为锯齿状，也可以设置成其他的尖锐形状，以减小凸起21戳破封装薄膜37的阻力。

更优的是，所述第一衬垫31的高度大于凸起21的高度，所述第一衬垫31上端与衬片2下端固定连接，所述第一衬垫31下端与安装板3上端固定连接，从而使垫片2和安装板3连接在一起。

与实施例1不同的是，在安装时，衬片2和安装板3之间的空气、安装板3与开关柜柜体内壁之间的空气，从安装板3与开关柜柜体内壁之间的空隙逸出。随着衬片2与安装板3距离变小，凸起21将凹槽33内的粘结剂压出，将绝大部分气体排除，可获得-90kPa的真空度。同时粘结接剂充满衬片2和安装板3之间的空隙、安装板3与开关柜柜体内壁之间空隙，形成较高负压的同时，将衬片2粘接在安装板3上，将安装板3粘接在开关柜柜体上。

进一步的，所述衬片2上端面涂覆有隔热涂层。

实施例3

基于上述实施例，所述石墨烯发热片1包括防水层、基层，所述防水层、基层之间涂覆有纳米石墨烯涂层。防水层通常采用柔性薄膜制成，如PE、PVC、防水透气膜等；通过设置防水层，可避免石墨烯发热片1受潮，影响使用寿命。所述石墨烯涂层电连有控制电路，所述控制电路设有石墨烯涂层供电接口通过控制电路可以控制供给石墨烯涂层的电压大小(如降压电路)。

控制电路还设置有上行通信接口用于与上位机(如单片机、PLC或通过通讯模块与局域网通内的控制终端)通信连接、外部环境温湿度接口用于接收开关柜柜体内的温度和湿度数据，从而实现用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置的智能化控制，也可实现基于物联网的电缆开关柜安全控制。

进一步的，所述石墨烯涂层内均布有若干温度传感器，所述温度传感器与控制电路电连，从而获取石墨烯涂层各局部的温度数据，为控制石墨烯发热片1工作提供数据支撑。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。其中，表示方位的术语均是基于附图所示。

Claims (9)

1.一种用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，包括石墨烯发热片（1），其特征在于：所述石墨烯发热片（1）下端面设有衬片（2），所述衬片（2）下端中部设有若干凸起（21）；还包括安装板（3），所述安装板（3）上端设有柔性的第一衬垫（31），所述第一衬垫（31）中部贯穿设有第一通腔（32），所述安装板（3）上端中部设有若干凹槽（33），所述凹槽（33）与凸起（21）适配，所述凹槽（33）槽口均位于第一通腔（32）内，所述安装板（3）中部还贯穿设有若干通孔（34），所述通孔（34）上端均位于第一通腔（32）；所述安装板（3）下端设有柔性的第二衬垫（35），所述第二衬垫（35）中部贯穿设有第二通腔（36），所述通孔（34）下端均位于第二通腔（36）内；所述凹槽（33）内盛装有粘接剂，使用粘接剂一方面能够通过粘接剂的粘接力，将石墨烯发热片粘住，另一方面能够进一步的增大负压度，确保石墨烯发热片的安装稳固。

2.根据权利要求1所述的用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，其特征在于：所述凹槽（33）截面为上大下小的梯形。

3.根据权利要求2所述的用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，其特征在于：所述凹槽（33）槽口覆盖有封装薄膜（37）。

4.根据权利要求3所述的用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，其特征在于：所述凸起（21）端部为锯齿状。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，其特征在于：所述第一衬垫（31）的高度大于凸起（21）的高度，所述第一衬垫（31）上端与衬片（2）下端固定连接，所述第一衬垫（31）下端与安装板（3）上端固定连接。

6.根据权利要求5所述的用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，其特征在于：所述衬片（2）上端面涂覆有隔热涂层。

7.根据权利要求6所述的用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，其特征在于：所述石墨烯发热片（1）的厚度为0.5mm，所述安装板（3）的厚度为5mm。

8.根据权利要求1所述的用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，其特征在于：所述石墨烯发热片（1）包括防水层、基层，所述防水层、基层之间涂覆有纳米石墨烯涂层，所述石墨烯涂层电连有控制电路，所述控制电路设有石墨烯涂层供电接口、上行通信接口、外部环境温湿度接口。

9.根据权利要求8所述的用于电气设备安装柜体除湿的石墨烯发热除湿装置，其特征在于：所述石墨烯涂层内均布有若干温度传感器，所述温度传感器与控制电路电连。

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