CN110783821B - 一种电力工程用散热装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工程技术领域，尤其为一种电力工程用散热装置及其使用方法，包括进气部分、排气部分、散热部分、温控部分，所述进气部分位于整个装置顶部，包括上箱体，所述上箱体包括上盖板，进气孔，所述排气部分位于装置的下方，包括下箱体，所述散热部分包括水冷散热部分、风冷散热部分，金属散热部分，所述水冷扇热部分包括箱体，所述风冷散热部分包括风冷装置、导风板，所述风冷装置包括排气扇、轴、电机，所述金属散热部分包括导热条和散热板，所述温控部分包括温度模块，所述温度模块包括温度模块A、温度模块B、温度模块C、温度模块D,各自用来检测不同区域的温度值。
Description
技术领域
本发明属于工程技术领域，尤其涉及一种电力工程用散热装置及其使用方法。
背景技术
从事电力行业的人都知道，需要用到大量配电柜设施，配电柜内部都存放了大量的电力或通信设备，但是这些设备在长时间的工作过程中难免会出现配电柜内部的温度升高，配电柜内部高温就会严重影响到设备的正常工作，耽误我们的正常工作日程，所以我们的配电柜的散热问题不容忽视，并且需要得到重视。
然而随着电子元件及半导体组件的功率的增大，使得电力设备上的电子元件及半导体组件的发热量大大增加，为了降低热量，使其保持稳定的工作温度，必须使用冷却装置，传统的电力设备的冷却装置比较单一化，主要包括散热件和风扇。
随着电力设备功率的增加，仅靠气冷方式无法满足电力设备的冷却需求，出现了水冷散热装置，水冷散热装置主要包括水冷头及水流通路，水冷头直接贴附在发热组件上以吸收发热组件所产生的热量，水流通路与水冷头连通并通过工作流体的热交换带走热量，达到冷却的目的，但此方式如果管道漏水，水直接接触到电力设备后果将不堪设想。
传统的电力工程用散热装置有以下不足点： 1、散热方式单一化； 2、无法智能温控检测温度，不能最大程度提高风扇风冷利用率； 3、不易拆装。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种电力工程用散热装置及其使用方法，采用箱体内部的水冷散热、横状排气扇和竖状排气扇的风冷散热、导热条和散热板的金属冷散热三种方式对电力设备综合降温，大大提高了散热效率，所述排气部分位于装置的下方，包括下箱体，所述下箱体位于箱体（1）的下方，下箱体需要用四个垫块垫起一定高度，供其散热，侧面截面形状为具有一定厚度的“ 口”字形，包括出气孔（31），排气扇口（32）。
进一步的，所述散热部分包括水冷散热部分、风冷散热部分，金属散热部分，所述水冷扇热部分包括箱体（1），所述箱体（1）位于上箱体和下箱体（3）之间，内部是中空，装有水冷夜，在箱体（1）上表面有个口可以注入水冷液。
进一步的，所述风冷散热部分包括风冷装置、导风板（12），所述风冷装置包括排气扇、轴、电机，所述排气扇包括横状排气扇（6）、竖状排气扇（103） 进一步的，所述金属散热部分包括导热条和散热板（5），所述导热条包括横状导热条（9）、竖状导热条（7），所述横状导热条（9）具有可拆卸功能，是一种具有记忆形状的金属条，呈扁平状，在导热条的上面的某一段具有磁性，能够吸附在电力设备（4）的金属外壳。
进一步的，所述温控部分包括温度模块，所述温度模块包括温度模块A（8）、温度模块B（82）、温度模块C（83）、温度模块D（84）,分布在每相邻两条竖状导热条（7）之间。所述电机包括旋转轴电机和驱动轴电机；所述轴包括旋转轴和驱动轴，所述旋转轴分布在所述电力设备左右两排，每一排共有三根所述旋转轴，位于同一条直线上，每两根之间分布的距离相等，首尾两根的中心轴线距离等于所述电力设备的宽度，所述旋转轴下端固定在所述旋转轴电机的电机轴上，上端限位在上箱体的下表面的圆环凸块；所述驱动轴在每根所述旋转轴上均匀间隔分布三个，间隔距离与所述竖状排气扇之间的间隔距离一致。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电力工程用散热装置及其使用方法，包括进气部分、排气部分、散热部分、温控部分和电力设备，所述进气部分位于整个装置顶部，包括上箱体，所述上箱体包括上盖板，进气孔。
进一步的，所述上盖板呈长方体状，位于箱体的顶部，下表面与箱体上表面配合，并分为两个区域，靠近左边边缘处和右边边缘处分为一个区域B，中间分为一个区域C。所述区域B上分布若干个规则的进气孔，两侧的所述进气孔关于所述上盖板的中间轴线对称，所述区域C上没有开设进气孔。
进一步的，所述出气孔安装在下箱体的下部，具有规律性的分布在整个下底板，所述排气扇口分布在下箱体的上部。
进一步的，所述箱体的材质为铝合金，易导热型，能够有效的将电力设备产生的热量均摊到整块箱体。
进一步的，所述横状排气扇数量共有六个，安装在下箱体上的排气扇口，包括固定板，所述固定板位于横状排气扇上方。
进一步的，所述竖状排气扇共有两排，每一排上有三个竖状排气扇，间接连接在旋转轴上。
进一步的，所述旋转轴电机与每根旋转轴相对应，数量共有六个，安装在下箱体的上表面。
进一步的，所述驱动轴电机在每根旋转轴上有三个，数量共有六个，分为驱动轴电机A、驱动轴电机B、驱动轴电机C，每个都可以单独驱动控制，电机输出轴通过联轴器连接在驱动轴上，尾部固定在轴套上，所述轴套通过紧固螺钉固定在旋转轴上。
进一步的，所述导风板数量共有四个，安装在箱体的四个边缘角位置，板平面与箱体边缘呈45°夹角，高度小于箱体的高度。
进一步的，所述金属散热部分包括导热条和散热板，所述导热条包括横状导热条、竖状导热条，所述横状导热条具有可拆卸功能，是一种具有记忆形状的金属条，呈扁平状，在导热条的上面的某一段具有磁性，能够吸附在电力设备的金属外壳，所述横状导热条数量共有两块，安装在电力设备的前后表面处，形状呈两个Z字形和一个S形组合而成，这样能够增大散热面积。
进一步的，所述竖状导热条包括支杆，分为两组，数量共有六个，每组三个安装在电力设备的金属外壳上，所述支杆的一端固定在竖状导热条靠近下箱体上表面的三分之一处，另外一端连接在下箱体的上表面上，并能够使支杆在一定角度内旋转。
进一步的，所述温度模块A和温度模块B，温度模块C和温度模块D分布在同一竖直线上，温度模块A和温度模块C，温度模块B和温度模块D分布在同一水平线上。
本发明还提供一种如上述任一项所述的电力工程用散热装置及其使用方法，包括以下步骤： 步骤S1: 将电力设备固定在下箱体中间位置，然安装好下箱体，横状排气扇，并驱动风扇运转； 步骤S2：固定好六个旋转轴电机，安装好各自对应的旋转轴并在每根旋转轴上根据安装好轴套，驱动轴电机，驱动轴和竖状排气扇； 步骤S3：连接支杆到下箱体的上表面，调节竖状导热条使之贴合在电力设备金属外壳上；步骤S4：调节适当的位置，将横状导热条贴在电力设备上，并安装散热板到电力设备的上部； 步骤S5：安装好温度模块A、温度模块B、温度模块C、温度模块D； 步骤S6：当电力设备散发热量大时，根据八个温度模块的检测，系统判断出哪些方位温度较高，需要加快散热，则控制同一位置的旋转轴电机和对应方向的驱动轴电机来驱动竖状排气扇运作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1、本发明采用箱体内部的水冷散热、横状排气扇和竖状排气扇的风冷散热、导热条和散热板的金属冷散热三种方式对电力设备综合降温，大大提高了散热效率。
2、本发明能够根据八个温度模块检测到的温度值高低来控制同一位置的旋转轴电机和对应方向的驱动轴电机来驱动竖状排气扇运转，其余方向的竖状排气扇可以持续长时间运转，除非哪个方向温度高时，由相对应的电机驱使竖状排气扇朝温度高的地方吹。
3、本发明通过螺栓，螺钉组合搭配能够方便拆装此套装置，导热条通过特有的磁性设计，能够吸附在不同尺寸的电力设备上，并可以很好的调节导热条的方向。
4、本发明的水冷散热安排在最外围的箱体上，即使箱体被腐蚀老化，水流出来也不会对电力设备造成影响。
5、本发明的下箱体具有一定高度，电力设备安放在下箱体上面，可以较好的隔离地面热源，同时下箱体排气孔可以将热气直接排放到地下。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中： 图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明中去掉上盖板后的示意图一； 图3为本发明的侧视图； 图4为本发明中去掉上盖板后的示意图二； 图5为本发明中内部结构示意图； 图中：1、箱体；12、导风板；2、上盖板；21、进气孔；3、下箱体；31、出气孔；32、排气扇口；4、电力设备；5、散热板；6、横状排气扇；62、固定板；7、竖状导热条；72、支杆；8、温度模块A；82、温度模块B；83、温度模块C；84、温度模块D；9、横状导热条；10、旋转轴；101、驱动轴电机A；102、轴套；103、竖状排气扇；104、驱动轴；105、旋转轴电机；106、驱动轴电机B；107、驱动轴电机C。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-图5，本发明提供以下技术方案：一种电力工程用散热装置及其使用方法，包括进气部分、排气部分、散热部分、温控部分和电力设备（4），所述进气部分位于整个装置顶部 ,包括上箱体，所述上箱体包括上盖板（2），进气孔（21）。
在本实施例中，所述排气部分位于装置的下方，包括下箱体，所述下箱体位于箱体（1）的下方，下箱体需要用四个垫块垫起一定高度，供其散热，侧面截面形状为具有一定厚度的“ 口”字形，包括出气孔（31），排气扇口（32）。
在本实施例中，所述散热部分包括水冷散热部分、风冷散热部分，金属散热部分，所述水冷扇热部分包括箱体（1），所述箱体（1）位于上箱体和下箱体（3）之间，内部是中空，装有水冷夜，在箱体（1）上表面有个口可以注入水冷液。
在本实施例中，所述风冷散热部分包括风冷装置、导风板（12），所述风冷装置包括排气扇、轴、电机，所述排气扇包括横状排气扇（6）、竖状排气扇（103）。 在本实施例中，所述金属散热部分包括导热条和散热板（5），所述导热条包括横状导热条（9）、竖状导热条（7），所述横状导热条（9）具有可拆卸功能，是一种具有记忆形状的金属条，呈扁平状，在导热条的上面的某一段具有磁性，能够吸附在电力设备（4）的金属外壳。
在本实施例中，所述温控部分包括温度模块，所述温度模块包括温度模块A（8）、温度模块B（82）、温度模块C（83）、温度模块D（84）,分布在每相邻两条竖状导热条（7）之间。所述电机包括旋转轴电机（105）和驱动轴电机（106）；所述轴包括旋转轴（10）和驱动轴（104），所述旋转轴（10）分布在所述电力设备（4）左右两排，每一排共有三根所述旋转轴（10），位于同一条直线上，每两根之间分布的距离相等，首尾两根的中心轴线距离等于所述电力设备（4）的宽度，所述旋转轴（10）下端固定在所述旋转轴电机（105）的电机轴上，上端限位在上箱体的下表面的圆环凸块；所述驱动轴（104）在每根所述旋转轴（10）上均匀间隔分布三个，间隔距离与所述竖状排气扇（103）之间的间隔距离一致。
在本实施例中，所述上盖板（2）呈长方体状，位于箱体（1）的顶部，下表面与箱体（1）上表面配合，并分为两个区域，靠近左边边缘处和右边边缘处分为一个区域B，中间分为一个区域C。
具体的，区域B上分布若干个规则的进气孔（21），两侧的进气孔（21）关于上盖板（2）的中间轴线对称，所述区域C上没有开设进气孔，区域C的面积大于电力设备（4）的横截面面积（将本装置长边面向使用者，横截面指的是平行于水平面对装置的截面图，纵截面指的是垂直于水平面对装置的截面图）。
在本实施例中，所述出气孔（31）安装在下箱体的下部，具有规律性的分布在整个下底板，所述排气扇口（32）分布在下箱体的上部。
具体的，排气扇口（32）数量共有六个，共有两组，每三个一组，每组关于下箱体的左右侧面中心线对称。
在本实施例中，所述箱体（1）的材质为铝合金，易导热型，能够有效的将电力设备（4）产生的热量均摊到整块箱体。
具体的，箱体（1）的铝合金型号为1070，能够高效导热。
在本实施例中，所述横状排气扇（6）数量共有六个，安装在下箱体（3）上的排气扇口（32），包括固定板（62），所述固定板（62）位于横状排气扇（6）上方。
具体的，固定板（62）通过螺栓与排气扇口（32）固定连接。
在本实施例中，所述竖状排气扇（103）共有两排，每一排上有三个竖状排气扇（103），间接连接在旋转轴（10）上，可以跟着旋转轴（10）的旋转而旋转。
具体的，相邻两个竖状排气扇间隔一定距离，此距离满足大于竖状排气扇的最大边缘长度，能保证竖状排气扇在自身旋转下而不互相干涉。
在本实施例中，所述驱动轴（104）在每根旋转轴上均匀间隔分布三个，间隔距离与竖状排气扇之间的间隔距离一致。
具体的 ，旋转轴的首尾两根的中心轴线距离等于电力设备（4）的宽度，驱动轴（104）一端通过联轴器固定在驱动轴电机的电机轴上，一端固定在竖状排气扇的中间外侧部分。
在本实施例中，所述电机包括旋转轴电机和驱动轴电机，所述旋转轴电机与每根旋转轴相对应，数量共有六个，安装在下箱体（3）的上表面。
在本实施例中，所述驱动轴电机在每根旋转轴上有三个，数量共有六个，分为驱动轴电机A（101）、驱动轴电机B（106）、驱动轴电机C（107），每个都可以单独驱动控制，电机输出轴通过联轴器连接在驱动轴（104）上，尾部固定在轴套（102）上，所述轴套（102）通过紧固螺钉固定在旋转轴上。
具体的，电机输出轴通过联轴器与旋转轴固定在一起，紧固螺钉位于轴套直径段的圆周外侧中间部分。
在本实施例中，所述导风板（12）数量共有四个，安装在箱体（1）的四个边缘角位置，板平面与箱体边缘呈45°夹角，高度小于箱体（1）的高度。
具体的，导风板（12）最底部与下箱体（3）留有一定的缝隙。
在本实施例中，所述横状导热条（9）数量共有两块，安装在电力设备（4）的前后表面处，形状呈两个Z字形和一个S形组合而成，这样能够增大散热面积。
在本实施例中，所述竖状导热条包括支杆（72），分为两组，数量共有六个，每组三个安装在电力设备（4）的金属外壳上，所述支杆（72）的一端固定在竖状导热条靠近下箱体上表面的三分之一处，另外一端连接在下箱体的上表面上，并能够使支杆在一定角度内旋转。
具体的，竖状导热条具有可拆卸功能，是一种具有记忆形状的金属条，呈扁平条状，在导热条的首尾段处具有磁性，能够吸附在电力设备（4）的金属外壳上，散热板材质与导热条一样，能够吸附在电力设备上部进行导热降温。
在本实施例中，所述温度模块A（8）和温度模块B（82），温度模块C（83）和温度模块D（84）分布在同一竖直线上，温度模块A（8）和温度模块C（83），温度模块B（82）和温度模块D（84）分布在同一水平线上。
具体的，不同温度模块用来检测不同区域的温度值。
本发明还提供一种如上述任一项所述的电力工程用散热装置及其使用方法，包括以下步骤：步骤S1: 将电力设备（4）固定在下箱体（3）中间位置，然安装好下箱体（1），横状排气扇（6），并驱动风扇运转； 步骤S2：固定好六个旋转轴电机（105），安装好各自对应的旋转轴（10）并在每根旋转轴上根据安装好轴套（102），驱动轴电机（101），驱动轴和竖状排气扇； 步骤S3：连接支杆到下箱体的上表面，调节竖状导热条（7）使之贴合在电力设备（4）金属外壳上； 步骤S4：调节适当的位置，将横状导热条（9）贴在电力设备（4）上，并安装散热板（5）到电力设备（4）的上部； 步骤S5：安装好温度模块A（8）、温度模块B（82）、温度模块C（83）、温度模块D（84）； 步骤S6：当电力设备（4）散发热量大时，根据八个温度模块的检测，系统判断出哪些方位温度较高，需要加快散热，则控制同一位置的旋转轴电机和对应方向的驱动轴电机来驱动竖状排气扇运作。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种电力工程用散热装置，其特征在于：包括进气部分、排气部分、散热部分、温控部分和电力设备，所述进气部分位于整个装置顶部，包括上箱体，所述上箱体包括上盖板，进气孔；所述排气部分位于装置的下方，包括下箱体，所述下箱体位于箱体的下方，侧面截面形状为具有一定厚度的“口”字形，包括出气孔，排气扇口；所述散热部分包括水冷散热部分、风冷散热部分，金属散热部分，所述水冷扇热部分位于包括箱体，所述箱体位于上箱体和下箱体之间，内部是中空，装有水冷液，在箱体上表面有个口可以注入水冷液；所述风冷散热部分包括风冷装置、导风板，所述风冷装置包括排气扇、轴、电机，所述排气扇包括横状排气扇、竖状排气扇；金属散热部分包括导热条和散热板，所述导热条包括横状导热条、竖状导热条，所述横状导热条具有可拆卸功能，是一种具有记忆形状的金属条，呈扁平状，在导热条的上面的某一段具有磁性；所述温控部分包括温度模块，所述温度模块包括温度模块A、温度模块B、温度模块C、温度模块D,分布在每相邻两条竖状导热条之间；所述电机包括旋转轴电机和驱动轴电机；所述轴包括旋转轴和驱动轴，所述旋转轴分布在所述电力设备左右两排，每一排共有三根所述旋转轴，位于同一条直线上，每两根之间分布的距离相等，首尾两根的中心轴线距离等于所述电力设备的宽度，所述旋转轴下端固定在所述旋转轴电机的电机轴上，上端限位在上箱体的下表面的圆环凸块；所述驱动轴在每根所述旋转轴上均匀间隔分布三个，间隔距离与所述竖状排气扇之间的间隔距离一致。
2.根据权利要求1所述的一种电力工程用散热装置，其特征在于：所述上盖板呈长方体状，位于箱体的顶部，下表面与箱体上表面配合，并分为两个区域，靠近左边边缘处和右边边缘处分为一个区域B，中间分为一个区域C；所述区域B上分布若干个规则的进气孔，两侧的所述进气孔关于所述上盖板的中间轴线对称，所述区域C上没有开设进气孔。
3.根据权利要求1所述的一种电力工程用散热装置，其特征在于：所述出气孔安装在下箱体的下部，具有规律性的分布在整个下底板，所述排气扇口分布在下箱体的上部。
4.根据权利要求1所述的一种电力工程用散热装置，其特征在于：所述箱体的材质为铝合金，易导热型。
5.根据权利要求1所述的一种电力工程用散热装置，其特征在于：所述横状排气扇数量共有六个，安装在下箱体上的排气扇口，包括固定板，所述固定板位于横状排气扇上方。
6.根据权利要求1所述的一种电力工程用散热装置，其特征在于：所述竖状排气扇共有两排，每一排上有三个竖状排气扇，间接连接在旋转轴上。
7.根据权利要求1所述的一种电力工程用散热装置，其特征在于：所述旋转轴电机与每根旋转轴相对应，数量共有六个，安装在下箱体的上表面，电机输出轴通过联轴器与旋转轴固定在一起。
8.根据权利要求1所述的一种电力工程用散热装置，其特征在于：所述导风板数量共有四个，安装在箱体的四个边缘角位置，板平面与箱体边缘呈45°夹角，高度小于箱体的高度。
9.根据权利要求1所述的一种电力工程用散热装置，其特征在于：所述横状导热条数量共有两块，安装在电力设备的前后表面处，形状呈两个Z字形和一个S形组合而成；所述竖状导热条包括支杆，分为两组，数量共有六个，每组三个安装在电力设备的金属外壳上，所述支杆的一端固定在竖状导热条靠近下箱体上表面的三分之一处，另外一端连接在下箱体的上表面上。
10.根据权利要求1所述的一种电力工程用散热装置，其特征在于：所述温度模块A和温度模块B，温度模块C和温度模块D分布在同一竖直线上，温度模块A和温度模块C，温度模块B和温度模块D分布在同一水平线上。
11.一种如权利要求1-10任一项所述的电力工程用散热装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1: 将电力设备固定在下箱体中间位置，然安装好下箱体，横状排气扇，并驱动风扇运转；步骤S2：固定好六个旋转轴电机，安装好各自对应的旋转轴并在每根旋转轴上安装好轴套，驱动轴电机，驱动轴和竖状排气扇；步骤 S3：连接支杆到下箱体的上表面，调节竖状导热条使之贴合在电力设备金属外壳上；步骤S4：调节适当的位置，将横状导热条贴在电力设备上，并安装散热板到电力设备的上部；步骤S5：安装好温度模块A、温度模块B、温度模块C、温度模块D；步骤S6：当电力设备散发热量大时，根据八个温度模块的检测，系统判断出哪些方位温度较高，需要加快散热，则控制同一位置的旋转轴电机和对应方向的驱动轴电机来驱动竖状排气扇运作。
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