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

一种兼顾密封性能与散热效果的电气柜 Download PDF

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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。
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