CN110661195A - 一种散热防潮开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热防潮开关柜，所述开关柜包括外层壳体和内层壳体；所述外层壳体与内层壳体之间设有水冷循环散热系统、风冷循环散热系统和除湿系统；所述内层壳体内部设有温度传感器、湿度传感器和控制器；所述温度传感器、湿度传感器分别用于监测内层壳体内部的温度和湿度，所述控制器根据监测到的温度、湿度数据控制水冷循环散热系统、风冷循环散热系统、除湿系统工作，对开关柜内层壳体内部进行散热除湿；所述风冷循环散热系统通过将内层壳体内部的高温气体抽出，与水冷循环散热系统中的低温水冷液进行热交换，实现对内层壳体内部进行降温。本发明能有效较低开关柜内部温度和气体湿度，避免设备老化或元器件短路受损。

Description

一种散热防潮开关柜

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，具体是一种散热防潮开关柜。

背景技术

开关柜是一种电气设备，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。开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。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组成；各类电气设备在开关柜内会产生热量，过多的热量散发不出去容易老化设备，降低设备使用寿命。

现有技术一般是通过增加通孔及散热风扇，让外部气流进入柜内并将柜内高温气体排出来降低温度，但是在梅雨季节，空气较为潮湿，将会使得开关柜内湿度较大，容易使得开关柜内的元器件短路而受损，使得配电柜存在安全隐患；另外，当外界大气温度也较高时，只通过柜内外气体对流来散热，效率较低，难以起到较好的散热效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种散热防潮开关柜，能有效较低开关柜内部温度，同时降低柜内气体湿度，避免设备老化或元器件短路受损。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种散热防潮开关柜，所述开关柜为双层柜体结构，所述开关柜包括外层壳体和内层壳体；所述外层壳体与内层壳体之间设有水冷循环散热系统、风冷循环散热系统和除湿系统；所述内层壳体内部设有温度传感器、湿度传感器和控制器；所述水冷循环散热系统、风冷循环散热系统、除湿系统、温度传感器、湿度传感器分别与控制器连接；所述温度传感器、湿度传感器分别用于监测内层壳体内部的温度和湿度，所述控制器根据监测到的温度、湿度数据控制水冷循环散热系统、风冷循环散热系统、除湿系统工作，对开关柜内层壳体内部进行散热除湿；所述风冷循环散热系统通过将内层壳体内部的高温气体抽出，与水冷循环散热系统中的低温水冷液进行热交换，实现对内层壳体内部进行降温。

具体地，所述水冷循环散热系统包括：蓄水箱、循环水泵、循环管道、散热排管、散热风机；所述循环管道包括第一循环管道和第二循环管道；所述第一循环管道设在内层壳体与外层壳体之间，所述第二循环管道设在外层壳体外部；所述蓄水箱设在开关柜顶部，所述散热排管设在外层壳体外侧，所述散热风机设在散热排管外侧；所述蓄水箱的出水口与第一循环管道进水口连通，所述第一循环管道出水口与散热排管进水口连通，所述散热排管出水口与第二循环管道进水口连通，所述第二循环管道出水口与循环水泵进水口连通，所述循环水泵的出水口与蓄水箱的进水口连通。

本发明的水冷循环散热系统启动后，蓄水箱内的低温水冷液在重力的作用下流入第一循环管道与循环风道内的高温气体进行热交换后形成高温水冷热，从第一循环管道流出的高温水冷液在循环水泵的作用下流入散热排管，在散热风扇的作用下将散热排管内高温水冷热的热量散发到外界大气中，从散热排管流出的常温水冷液经过水泵回流至蓄水箱，完成一次循环。

可选地，所述蓄水箱包括储存箱和冷却箱；所述冷却箱设在储存箱的上方，所述冷却箱与储存箱连通处设有电磁阀，所述储存箱的出水口与第一循环管道的进水口连通，所述冷却箱的进水口与循环水泵的出水口连通；所述冷却箱内设有制冷器和温度传感器；所述温度传感器用于检测冷却箱内水冷液的温度，当所述冷却箱内冷却水的温度到达预设温度后，控制器控制电磁阀开启，冷却箱内的低温水冷液流入储存箱。所述蓄水箱的外壳采用绝热材质制成；通过将蓄水箱分为储存箱和冷却箱；通过冷却箱将回流至蓄水箱的常温冷却水进行降温，再流入储存箱备用，可以有效提高水冷散热效果。

具体地，所述风冷循环散热系统包括：第一风机、第二风机、循环风道；所述第一风机设在内层壳体外部与第一循环管道进水口对应的位置；所述第二风机设在内层壳体外部与第二循环管道出水口对应的位置；所述循环风道分别与第一循环管道、内层壳体共侧面，所述第一循环管道设在循环风道内部。

本发明的风冷循环散热系统启动后，第一风机将内层壳体内部的高温气体抽到循环风道内，与第一循环管道内的低温水冷液进行热交换后形成低温气体，低温气体再由第二风机抽入内层壳体内部；从而对内层壳体内部进行快速降温。

进一步地，所述外层壳体顶部设有遮阳棚，所述遮阳棚设在蓄水箱上方，通过设置遮阳棚，一方面可以防止开关柜淋雨，另一方面可以避免蓄水箱曝晒从而升高了蓄水箱内冷却水的温度。

进一步地，所述第一循环管道采用高导热材质制成，可以提高第一循环管道内低温冷却水与循环风道内高温气体的热交换效率；所述内层壳体采用绝热材质制成，可以避免内层壳体外部的低温气体降低内层壳体的温度，使得内层壳体内部的高温水蒸气遇到低温内层壳体冷凝形成水珠粘附在内层壳体内壁，从而引起内层壳体内部元器件发生短路故障。

具体地，所述除湿系统包括第三风机和第四风机，所述第三风机、第四风机设在开关柜侧壁内层壳体与外层壳体之间，所述第三风机、第四风机均连通内层壳体内部与外层壳体外部；所述第三风机用于将外层壳体外部气体注入内层壳体内部，所述第四风机用于将内层壳体内部气体排出到外层壳体外部。通过设置第三风机和第四风机，可以加快内层壳体内部与外层壳体外部的大气流通，保证内层壳体内部干燥。

进一步地，所述第三风机与外层壳体外部连通处设有空气干燥过滤器，用于避免外界大气的杂质和水蒸气通过第三风机混入内层壳体内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明通过在双层柜体的内层壳体与外层壳体之间设置水冷循环散热系统和风冷循环散热系统，通过风冷循环散热系统将内层壳体内部的高温气体抽出，与水冷循环散热系统中的低温水冷液进行热交换，实现对内层壳体内部进行快速降温，避免通过水冷循环系统直接对内层壳体内部进行降温，导致内层壳体内部高温水蒸气在内层壳体内壁冷凝导致内层壳体内部湿度增大，从而造成元器件短路等事故。(2)本发明通过在双层柜体的内层壳体与外层壳体之间设置除湿系统，通过将外界的干燥气体注入内层壳体内部，将内层壳体内部的潮湿气体排出到外界，有效降低内层壳体内部的气体湿度。

附图说明

图1为本发明一种散热防潮开关柜的内部结构示意图；

图2为本发明中第一循环管道与循环风道在双层柜体内的部分安装结构示意图；

图3为本发明实施例2中蓄水箱的内部结构示意图；

图4为本发明一种散热防潮开关柜的内部电气元件控制连接示意图；

图中：1、外层壳体；2、内层壳体；3、第一温度传感器；4、湿度传感器；5、控制器；6、蓄水箱；7、循环水泵；8、散热排管；9、散热风机；10、第一循环管道；11、第二循环管道；12、第一电磁阀；13、第一风机；14、第二风机；15、循环风道；16、遮阳棚；17、第三风机；18、第四风机；19、空气干燥过滤器；20、储存箱；21、冷却箱；22、第二电磁阀；23、制冷器；24、第二温度传感器；25、第三电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1、4所示，本实施例提供了一种散热防潮开关柜，所述开关柜为双层柜体结构，所述开关柜包括外层壳体1和内层壳体2；所述外层壳体1与内层壳体2之间设有水冷循环散热系统、风冷循环散热系统和除湿系统；所述内层壳体2内部设有第一温度传感器3、湿度传感器4和控制器5；所述水冷循环散热系统、风冷循环散热系统、除湿系统、第一温度传感器3、湿度传感器4分别与控制器5连接；所述第一温度传感器3、湿度传感器4分别用于监测内层壳体2内部的温度和湿度，所述控制器5根据监测到的温度、湿度数据控制水冷循环散热系统、风冷循环散热系统、除湿系统工作，对开关柜内层壳体2内部进行散热除湿；所述风冷循环散热系统通过将内层壳体2内部的高温气体抽出，与水冷循环散热系统中的低温水冷液进行热交换，实现对内层壳体2内部进行降温。图1中，实线箭头表示水冷液的循环流通路线，虚线箭头表示内层壳体2内部气体的循环流通路线。

具体地，所述水冷循环散热系统包括：蓄水箱6、循环水泵7、循环管道、散热排管8、散热风机9；所述循环管道包括第一循环管道10和第二循环管道11；所述第一循环管道10设在内层壳体2与外层壳体1之间，所述第二循环管道11设在外层壳体1外部；所述蓄水箱6设在开关柜顶部，所述散热排管8设在外层壳体1外侧，所述散热风机9设在散热排管8外侧；所述蓄水箱6的出水口与第一循环管道10进水口通过第一电磁阀12连通，所述第一循环管道10出水口与散热排管8进水口连通，所述散热排管8出水口与第二循环管道11进水口连通，所述第二循环管道11出水口与循环水泵7进水口连通，所述循环水泵7的出水口与蓄水箱6的进水口连通。

本发明的水冷循环散热系统启动后，蓄水箱6内的低温水冷液在重力的作用下流入第一循环管道10与循环风道15内的高温气体进行热交换后形成高温水冷热，从第一循环管道10流出的高温水冷液在循环水泵7的作用下流入散热排管8，在散热风扇的作用下将散热排管8内高温水冷热的热量散发到外界大气中，从散热排管8流出的常温水冷液经过水泵回流至蓄水箱6，完成一次循环。

具体地，所述风冷循环散热系统包括：第一风机13、第二风机14、循环风道15；所述第一风机13设在内层壳体2外部与第一循环管道10进水口对应的位置；所述第二风机14设在内层壳体2外部与第二循环管道11出水口对应的位置；所述循环风道15分别与第一循环管道10、内层壳体2共侧面，所述第一循环管道10设在循环风道15内部，如图2所示

本发明的风冷循环散热系统启动后，第一风机13将内层壳体2内部的高温气体抽到循环风道15内，与第一循环管道10内的低温水冷液进行热交换后形成低温气体，低温气体再由第二风机14抽入内层壳体2内部；从而对内层壳体2内部进行快速降温。

进一步地，所述外层壳体1顶部设有遮阳棚16，所述遮阳棚16设在蓄水箱6上方，通过设置遮阳棚16，一方面可以防止开关柜淋雨，另一方面可以避免蓄水箱6曝晒从而升高了蓄水箱6内冷却水的温度。

进一步地，所述第一循环管道10采用高导热材质制成，可以提高第一循环管道10内低温冷却水与循环风道15内高温气体的热交换效率；所述内层壳体2采用绝热材质制成，可以避免内层壳体2外部的低温气体降低内层壳体2的温度，使得内层壳体2内部的高温水蒸气遇到低温内层壳体2冷凝形成水珠粘附在内层壳体2内壁，从而引起内层壳体2内部元器件发生短路故障。

具体地，所述除湿系统包括第三风机17和第四风机18，所述第三风机17、第四风机18设在开关柜侧壁内层壳体2与外层壳体1之间，所述第三风机17、第四风机18均连通内层壳体2内部与外层壳体1外部；所述第三风机17用于将外层壳体1外部气体注入内层壳体2内部，所述第四风机18用于将内层壳体2内部气体排出到外层壳体1外部。通过设置第三风机17和第四风机18，可以加快内层壳体2内部与外层壳体1外部的大气流通，保证内层壳体2内部干燥。

进一步地，所述第三风机17与外层壳体1外部连通处设有空气干燥过滤器19，用于避免外界大气的杂质和水蒸气通过第三风机17混入内层壳体2内部。

实施例2

如图3所示，本实施例提供了一种散热防潮开关柜，与上述实施例1的区别点在于，本实施例中，所述蓄水箱6包括储存箱20和冷却箱21；所述冷却箱21设在储存箱20的上方，所述冷却箱21与储存箱20连通处设有第二电磁阀22，所述储存箱20的出水口与第一循环管道10的进水口通过第一电磁阀12连通，所述冷却箱21的进水口与循环水泵7的出水口连通；所述冷却箱21内设有制冷器23和第二温度传感器24；所述第二温度传感器24用于检测冷却箱21内水冷液的温度，当所述冷却箱21内冷却水的温度到达预设温度后，控制器5控制电磁阀开启，冷却箱21内的低温水冷液流入储存箱20。所述蓄水箱6的外壳采用绝热材质制成；通过将蓄水箱6分为储存箱20和冷却箱21；通过冷却箱21将回流至蓄水箱6的常温冷却水进行降温，再流入储存箱20备用，可以有效提高水冷散热效果。

优选地，本实施例中，所述第一循环管道10的出水口处设有第三电磁阀25；

本实施例中，所述散热防潮开关柜在工作时，通过第一温度传感器3、湿度传感器4监测内层壳体2内部的温度和湿度；

当检测到内层壳体2内部的温度高于预设温度时，通过控制器5控制第一电磁阀12开启、第二电磁阀22关闭、第三电磁阀25关闭，储存箱20内的低温冷却水在重力的作用下流入第一循环管道10；同时控制第一风机13和第二风机14开启；第一风机13将内层壳体2内部的高温气体输送到循环风道15与第一循环管道10内的低温水冷液进行热交换，热交换一定时间后，循环风道15内的低温气体被第二风机14注入内层壳体2，从而实现对内层壳体2内部的快速降温；再控制第三电磁阀25开启；控制循环水泵7开启；循环水泵7将第一循环管道10内的高温水冷液抽入散热排管8进行散热，散热后的常温冷却水在循环水泵7的作用下回流至冷却箱21进行冷却；当第二温度传感器24检测到冷却箱21内水冷液的温度低于设定的温度阈值后，控制第二电磁阀22开启，将冷却箱21内的低温水冷液注入储存箱20备用；此时，完成一次循环散热；若内层壳体2内部的温度还高于预设温度，则继续重复上述步骤，直至内层壳体2内部的温度降低至预设温度以下。

当检测到内层壳体2内部的湿度高于预设湿度时，通过控制器5控制第三风机17、第四风机18及空气干燥过滤器19启动，通过排出内层壳体2内部的潮湿气体，并向内层壳体2内部注入干燥气体，实现对内层壳体2内部的快速除湿；直至内层壳体2内部的湿度降低至预设湿度以下。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种散热防潮开关柜，其特征在于，所述开关柜为双层柜体结构，所述开关柜包括外层壳体和内层壳体；所述外层壳体与内层壳体之间设有水冷循环散热系统、风冷循环散热系统和除湿系统；所述内层壳体内部设有温度传感器、湿度传感器和控制器；所述水冷循环散热系统、风冷循环散热系统、除湿系统、温度传感器、湿度传感器分别与控制器连接；所述温度传感器、湿度传感器分别用于监测内层壳体内部的温度和湿度，所述控制器根据监测到的温度、湿度数据控制水冷循环散热系统、风冷循环散热系统、除湿系统工作，对开关柜内层壳体内部进行散热除湿；所述风冷循环散热系统通过将内层壳体内部的高温气体抽出，与水冷循环散热系统中的低温水冷液进行热交换，实现对内层壳体内部进行降温。

2.根据权利要求1所述的一种散热防潮开关柜，其特征在于，所述水冷循环散热系统包括：蓄水箱、循环水泵、循环管道、散热排管、散热风机；所述循环管道包括第一循环管道和第二循环管道；所述第一循环管道设在内层壳体与外层壳体之间，所述第二循环管道设在外层壳体外部；所述蓄水箱设在开关柜顶部，所述散热排管设在外层壳体外侧，所述散热风机设在散热排管外侧；所述蓄水箱的出水口与第一循环管道进水口连通，所述第一循环管道出水口与散热排管进水口连通，所述散热排管出水口与第二循环管道进水口连通，所述第二循环管道出水口与循环水泵进水口连通，所述循环水泵的出水口与蓄水箱的进水口连通。

3.根据权利要求2所述的一种散热防潮开关柜，其特征在于，风冷循环散热系统包括：第一风机、第二风机、循环风道；所述第一风机设在内层壳体外部与第一循环管道进水口对应的位置；所述第二风机设在内层壳体外部与第二循环管道出水口对应的位置；所述循环风道分别与第一循环管道、内层壳体共侧面，所述第一循环管道设在循环风道内部。

4.根据权利要求2所述的一种散热防潮开关柜，其特征在于，所述外层壳体顶部设有遮阳棚，所述遮阳棚设在蓄水箱上方。

5.根据权利要求2所述的一种散热防潮开关柜，其特征在于，所述第一循环管道采用高导热材质制成，所述内层壳体采用绝热材质制成。

6.根据权利要求1所述的一种散热防潮开关柜，其特征在于，所述除湿系统包括第三风机和第四风机，所述第三风机、第四风机设在开关柜侧壁内层壳体与外层壳体之间，所述第三风机、第四风机均连通内层壳体内部与外层壳体外部；所述第三风机用于将外层壳体外部气体注入内层壳体内部，所述第四风机用于将内层壳体内部气体排出到外层壳体外部。

7.根据权利要求6所述的一种散热防潮开关柜，其特征在于，所述第三风机与外层壳体外部连通处设有空气干燥过滤器。

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