CN110708938B - 一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，包括外壳、隔板、前风扇、后风扇、背板，外壳通过隔板分隔为前腔和后腔，隔板上开设有通风孔，后腔通过外壳上开设的外散热孔与外部连通；背板呈L型，架设在隔板与前腔侧壁的直角处，与该两者共同形成上下贯通的风道，风道通过水平设置的散热板分隔为上腔和下腔，背板上开设有内散热孔，内散热孔位于上腔底部，下腔底部通过由前向后坡度设置的底板密封、后方与通风孔对应；前风扇固定在前腔内，后风扇固定在后腔内。本发明的优点是：将电气柜分隔为前腔和后腔，前腔完全密封，后腔连通外部，并利用前、后腔之间的换热来降低前腔内的温度，从而在兼顾密封性能与换热效率。

Description

一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜

技术领域

本发明涉及一种电气柜，尤其是一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜。

背景技术

众所周知，电子元器件的性能受环境影响因素较大，粉尘和高温会降低元器件的性能甚至导致故障，因此，通常将元器件安装在电气柜中以降低环境影响，但是通过长时间工作，柜内多种元器件散发的热量也会轻易的超过40℃，长时间处于40℃的环境会严重损耗元器件寿命，降低其性能，导致其无法正常工作，甚至烧毁从而造成安全事故，因而电气柜的散热处理就显得尤为重要。

目前，电气柜的散热主要依赖开散热孔，散热风扇以及工业空调等方式，但或多或少都存在一定问题。如果只是简单的开散热孔或加装风扇，带来的直接影响就是带入大量粉尘，尤其是在冶金行业，极高的粉尘密度会直接减少元器件使用寿命、增加其故障率甚至造成事故。如果为了保证密封而采用工业空调，首先的问题就是成本会提高，同时工业空调会产生冷凝水，有概率造成元器件的损坏甚至引发安全事故。

综合而言，目前的电气柜难以在散热和密封之间保持平衡，如何确保关键元器件的密封工作环境，同时也能进行有效散热是亟待解决的问题。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜。

技术方案：一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，包括外壳、隔板、前风扇、后风扇、背板，所述外壳通过所述隔板分隔为前腔和后腔，所述隔板上开设有通风孔，所述后腔通过所述外壳上开设的外散热孔与外部连通；所述背板呈L型，架设在所述隔板与前腔侧壁的直角处，与该两者共同形成上下贯通的风道，所述风道通过水平设置的散热板分隔为上腔和下腔，所述背板上开设有内散热孔，所述内散热孔位于所述上腔底部，所述下腔底部通过由前向后坡度设置的底板密封、后方与所述通风孔对应，从而完全密封所述前腔；所述前风扇固定在所述前腔内，且朝向所述上腔的上端开口，所述前风扇吹出的循环风从所述上腔的上端开口吹入所述风道后，从所述内散热孔回到所述前腔内，以将热量传递至所述散热板；所述后风扇固定在所述后腔内，且朝向所述通风孔，所述后风扇将外部冷风从所述通风孔吹入所述下腔，对所述散热板进行散热。

本发明的原理是：在前腔内，元器件使用后产生热量，前风扇将热风吹入上腔的上端开口，并从背板上的散热孔吹出，形成内部循环，该内部循环过程中，散热板受上腔内的热辐射，逐渐升温。在后腔内，外部冷风从外散热孔进入后腔，后风扇将该冷风吹入下腔内，从而形成外部循环，对散热板进行降温。本技术中，前腔完全密封，可用于安装控制器、轴控制器、电抗滤波器、空气开关等对于密封性能具有较高要求的元器件，后腔具有外散热孔，可用于安装制动电阻、密封开关电源等对于密封性能要求较低的元器件，从而更好的兼顾密封性能和散热性能。

进一步，还包括散热片，所述隔板上开设安装孔，元器件位于所述前腔内且密封安装在所述安装孔上，所述散热片位于所述后腔内且密封安装在所述安装孔上，所述元器件与所述散热片相连接。本结构中，在保证密封性能的同时，通过加装散热片提升前、后腔之间的热交换效率，保障散热效果。

进一步，所述下腔内设置有引流板，所述引流板将所述下腔分隔为相连通的上风道和下风道，所述后风扇朝向所述上风道。本结构中，通过引流板形成下腔内的风循环，同时将后风扇设置朝向上风道，直接将外部冷风吹向散热板，从而提高其换热效率。

进一步，所述引流板包括相连接的水平部和翘起部，所述水平部位于所述下腔内，所述翘起部向后延伸至所述后腔内，所述后风扇朝向所述翘起部的上方位置，以提升引流效果。

进一步，所述外壳前壁上设置有柜门，所述柜门的开合边缘位置贴设有密封条。本结构中，为便于前腔内元器件的检修，在外壳前壁上设置了柜门，而为保障柜门的密封性，在柜门的开合边缘位置设置的密封条。

进一步，所述后风扇安装于所述外壳的后壁上，所述外散热孔的开设位置与所述后风扇的安装位置对应，以提升换热效率。

进一步，所述外壳的底板上也开设有所述外散热孔，以进一步提升换热效率。

进一步，所述通风孔为方形，所述下腔的后端沿所述通风孔的外延设置，以进一步提升换热效果。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：将电气柜分隔为前腔和后腔，前腔完全密封，后腔连通外部，并利用前、后腔之间的换热来降低前腔内的温度，从而在兼顾密封性能的同时，提高换热效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为前风扇位置示意图；

图3为图1的俯视示意图；

图4为外散热孔的位置示意图；

图5为散热片安装示意图；

图6为背板安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，如附图1～3所示，包括外壳1、隔板2、前风扇3、后风扇4、背板5、散热板6、底板7、散热片8、引流板9、柜门10。

外壳1通过隔板2分隔为前腔11和后腔12，隔板2上开设有通风孔21和安装孔，后腔12通过外壳1上开设的外散热孔13与外部连通。

本实施例设计有双重散热结构。

主散热结构，利用背板5形成前、后腔的热交换：

如附图6所示，背板5呈L型，架设在隔板2与前腔11侧壁的直角处，与该两者共同形成上下贯通的风道，风道通过水平设置的散热板6分隔为上腔51和下腔52，背板5上开设有内散热孔53，内散热孔53位于上腔51底部，下腔52底部通过由前向后坡度设置的底板7密封、后方与通风孔21对应，从而完全密封前腔11；前风扇3固定在前腔11内，且朝向上腔51的上端开口，后风扇4固定在后腔12内，且朝向通风孔21。本实例中，为进一步提升下腔52内的散热效果，下腔52内设置有引流板9，引流板9将下腔52分隔为相连通的上风道和下风道，后风扇4朝向上风道。具体的，引流板9包括相连接的水平部91和翘起部92，水平部91位于下腔52内，翘起部92向后延伸至后腔12内，后风扇4朝向翘起部92的上方位置。如附图5所示，本实施例中，为进一步提升下腔52内的散热效果，通风孔21优选为方形，下腔52的后端沿通风孔21的外延设置。同时，如附图4所示，本实施例中，为提升风扇的热交换效率，后风扇4安装于外壳1的后壁上，外散热孔13的开设位置与后风扇4的安装位置对应，此外，外壳1的底板上也开设有外散热孔13。

该主散热结构使用时，在前腔内，元器件使用后产生热量，前风扇将热风吹入上腔的上端开口，并从背板上的散热孔吹出，形成内部循环，该内部循环过程中，散热板受上腔内的热辐射，逐渐升温。在后腔内，外部冷风从外散热孔进入后腔，后风扇将该冷风吹入下腔内，从而形成外部循环，对散热板进行降温。

辅散热结构，利用散热片形成前、后腔的热交换：

元器件位于前腔11内且密封安装在安装孔上，散热片8位于后腔12内且密封安装在安装孔上，元器件与散热片8相连接。

该辅散热结构使用时，直接通过安装在后腔内的散热片进行前腔内元器件的散热。

如附图1所示，本实施例中，为便于前腔内元器件的检修，壳1前壁上设置有柜门10，柜门10的开合边缘位置贴设有密封条。

本实施例中，前腔完全密封，可用于安装控制器、轴控制器、电抗滤波器、空气开关等对于密封性能具有较高要求的元器件，后腔具有外散热孔，可用于安装制动电阻、密封开关电源等对于密封性能要求较低的元器件，从而更好的兼顾密封性能和散热性能。

Claims (7)

1.一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，其特征在于：包括外壳(1)、隔板(2)、前风扇(3)、后风扇(4)、背板(5)，所述外壳(1)通过所述隔板(2)分隔为前腔(11)和后腔(12)，所述隔板(2)上开设有通风孔(21)，所述后腔(12)通过所述外壳(1)上开设的外散热孔(13)与外部连通；所述背板(5)呈L型，架设在所述隔板(2)与前腔(11)侧壁的直角处，与该两者共同形成上下贯通的风道，所述风道通过水平设置的散热板(6)分隔为上腔(51)和下腔(52)，所述背板(5)上开设有内散热孔(53)，所述内散热孔(53)位于所述上腔(51)底部，所述下腔(52)底部通过由前向后坡度设置的底板(7)密封、后方与所述通风孔(21)对应，从而完全密封所述前腔(11)；所述前风扇(3)固定在所述前腔(11)内，且朝向所述上腔(51)的上端开口，所述前风扇(3)吹出的循环风从所述上腔(51)的上端开口吹入所述风道后，从所述内散热孔(53)回到所述前腔(11)内，以将热量传递至所述散热板(6)；所述后风扇(4)固定在所述后腔(12)内，且朝向所述通风孔(21)，所述后风扇(4)将外部冷风从所述通风孔(21)吹入所述下腔(52)，对所述散热板(6)进行散热；

还包括散热片(8)，所述隔板(2)上开设安装孔，元器件位于所述前腔(11)内且密封安装在所述安装孔上，所述散热片(8)位于所述后腔(12)内且密封安装在所述安装孔上，所述元器件与所述散热片(8)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，其特征在于：所述下腔(52)内设置有引流板(9)，所述引流板(9)将所述下腔(52)分隔为相连通的上风道和下风道，所述后风扇(4)朝向所述上风道。

3.根据权利要求2所述的一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，其特征在于：所述引流板(9)包括相连接的水平部(91)和翘起部(92)，所述水平部(91)位于所述下腔(52)内，所述翘起部(92)向后延伸至所述后腔(12)内，所述后风扇(4)朝向所述翘起部(92)的上方位置。

4.根据权利要求1所述的一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，其特征在于：所述外壳(1)前壁上设置有柜门(10)，所述柜门(10)的开合边缘位置贴设有密封条。

5.根据权利要求1所述的一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，其特征在于：所述后风扇(4)安装于所述外壳(1)的后壁上，所述外散热孔(13)的开设位置与所述后风扇(4)的安装位置对应。

6.根据权利要求5所述的一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，其特征在于：所述外壳(1)的底板上也开设有所述外散热孔(13)。

7.根据权利要求1所述的一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜，其特征在于：所述通风孔(21)为方形，所述下腔(52)的后端沿所述通风孔(21)的外延设置。