CN110829207A - 一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力技术领域，且公开了一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，包括柜体，所述柜体的外部固定连接有遮板，所述遮板的内部插接连接吸尘板，所述柜体的内部开设有第一进气口，所述第一进气口的内部转动连接有挡板，所述挡板的底部固定连接有转板，所述转板的底部固定连接有连接杆，所述连接杆的外部固定连接有齿轮，所述柜体的内部开设有第二进气口，通过遮板和吸尘板的配合使用，遮板起到遮挡第一进气口的作用，防止雨水从第一进气口进入，吸尘板起到防尘的效果，避免空气从第一进气口进入时带入灰尘，从而保证柜体内电气元件的正常运行，增加柜体内电气元件的使用寿命。

Description

一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体为一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置。
背景技术
配电柜是电气设备控制中心的统称，配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合，它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷，这级设备应对负荷提供保护、监视和控制，由于部分配电柜安装在户外，户外的配电柜经常经受阳光照射，柜体内部的温度往往都比较高，加上配电柜内部安装有很多各式各样的电器件，这些电器件在工作时散发出大量的热量，进一步增加柜体内部的温度，如果这些热量不及时散发出去，会影响柜体内部的电器件的正常运转。
现有的配电柜往往直接开设散热孔，通过散热孔自然散热，这种方法空气流动速度慢，散热效果差，并不能充分保护柜体内电气元件的正常运行，或者在柜体内直接添加风机，通过风机加速柜体内的散热效果，然而通过风机的使用，虽然会加速柜体内空气流动，但是往往会带入大量灰尘，灰尘不仅会在柜体内的电气元件上堆积，也会在风机扇叶上堆积，不仅加速电气元件的氧化，降低电气元件的使用寿命，同时扇叶上堆积的灰尘会降低风机的使用效果，从而降低柜体的散热效果，而且开设的散热孔往往直通柜体，从而导致雨水通过散热孔进入柜体内部，进而导致柜体内电气元件的损坏。
为了解决上述问题，发明者提供了一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，具备散热效果好，并通过制冷半导体，降低进气的温度，进一步增加的散热的效果，充分保证配电柜内部电气元件的正常运行，避免因电气元件因高温而导致运行故障，从而导致电路故障，另外有效达到隔尘的效果，保证在散热的同时避免灰尘进入柜体的内部，防止电气元件粘附灰尘，避免因灰尘而加速电气元件的氧化，从而增加柜体内电气元件的使用寿命，并且第一进气口在停止工作挡板遮板，进一步防止灰尘和与雨水进入柜体内部，保证电气元件的正常使用，增加电气元件的使用寿命的优点。
发明内容
为实现上述散热效果好，防止柜体内电器元件故障，保证柜体内电器元件正常运行，充分达到防尘的效果，防止雨水进入柜体内的目的，本发明提供如下技术方案：一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，包括柜体、遮板、吸尘板、第一进气口、挡板、转板、连接杆、齿轮、第二进气口、第三进气口、进气孔、隔板、隔尘圈、扇叶、半导体制冷片、柱塞筒、柱塞头、齿杆、底板、通孔、支撑柱。
上述各结构的位置及连接关系如下：
所述柜体的外部固定连接有遮板，所述遮板有两个，且两个遮板分别固定连接在柜体的左右两侧，所述遮板的内部插接连接吸尘板，所述吸尘板有两个，两个吸尘板分别插接连接两个遮板的内部，且吸尘板的大小与遮板形成的开口大小适配，所述柜体的内部开设有第一进气口，所述第一进气口位于遮板的内部，两个遮板内部的第一进气口数量形同，且每个遮板内部的第一进气口均至少有五个，所述第一进气口的内部转动连接有挡板，所述挡板的底部固定连接有转板，所述转板的底部固定连接有连接杆，所述连接杆的外部固定连接有齿轮，所述挡板、转板、连接杆和齿轮的数量和第一进气口的数量相同，每个挡板均活动连接在第一进气口的内部，且挡板的尺寸与第一进气口的尺寸适配，所述柜体的内部开设有第二进气口，所述第二进气口的数量与第一进气口的数量相同，第二进气口为“n”形进气口，第二进气口与扇叶空间连通，所述第一进气口和第二进气口的外部固定连接有第三进气口，所述第三进气口和第一进气口、第二进气口数量相同，且第三进气口和第一进气口、第二进气口相互连通，第三进气口连通柜体的内部，所述第三进气口的内部开设有进气孔，所述柜体内部的底部固定连接有隔板，所述隔板的底部滑动连接有隔尘圈，所述隔尘圈的内部插接连接有扇叶，所述柜体内部的底部固定连接有半导体制冷片，所述半导体制冷片的底部固定连接有柱塞筒，所述柱塞筒的内部滑动连接有柱塞头，所述柱塞头的外部固定连接有齿杆，所述柱塞筒的底部固定连接有底板，所述底板的内部开设有通孔，所述底板的底部固定连接有支撑柱。
优选的，所述柜体的内部设置有温度感应装置，且柜体的内部开设有出气孔。
优选的，所述隔板和半导体制冷片均固定连接在柜体的内部，且半导体制冷片位于隔板的底部，半导体制冷片和隔板组成进气制冷腔，且隔尘圈滑动连接在隔板和半导体制冷片之间，且半导体制冷片的制冷面朝上，制热面朝下。
优选的，所述柱塞筒、柱塞头和齿杆的数量和第一进气口的数量相同，柱塞筒固定连接在半导体制冷片的底部，柱塞筒的内部设置有惰性气体，且齿杆均和齿轮啮合连接。
优选的，所述扇叶和外部电机固定连接，且扇叶和隔尘圈和柜体的连接处设置有风孔，扇叶固定连接的外部电机和半导体制冷片均与柜体内部的温度感应装置电性连接。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，具备以下有益效果：
1、该利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，通过遮板和吸尘板的配合使用，遮板起到遮挡第一进气口的作用，防止雨水从第一进气口进入，吸尘板起到防尘的效果，避免空气从第一进气口进入时带入灰尘，从而保证柜体内电气元件的正常运行，增加柜体内电气元件的使用寿命。
2、该利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，通过柱塞筒、柱塞头、半导体制冷片、转板和挡板的配合使用，从而使半导体制冷片工作时，挡板转动，打开第一进气口，使柜体内外连通，停止工作时，挡板转动封堵第一进气口，避免进入不必要的灰尘和水汽。
3、该利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，通过扇叶、半导体制冷片、第二进气口和第三进气口的配合使用，扇叶转动吸入柜体外部空气，并通过第二进气口和第三进气口通入柜体的内部，增加柜体内部的空气流动速度，从而增加散热的效果，且通过半导体制冷片的制冷效果进一步增加散热的效果，有效保证柜体内部电器元件的正常运行，防止电路因高温而发生故障。
4、该利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，通过吸尘板和隔尘圈的配合使用，使第一进气口和第二进气口进入柜体内的空气达到除尘的效果，充分达到防尘除尘效果，避免柜体内部的电器元件粘附灰尘，从而增加电气设备的使用寿命。
5、该利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，通过半导体制冷片的使用，不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易，而且半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，且制冷制热时间快。
附图说明
图1为本发明结构整体连接示意图；
图2为本发明结构外观侧面及局部剖视示意图；
图3为本发明结构隔尘圈和扇叶滑出状态整体连接示意图；
图4为本发明结构挡板、转板、连接杆、齿轮和齿杆连接示意图；
图5为本发明结构第一进气口、第二进气口、第三进气口、挡板和进气孔连接示意图；
图6为本发明结构隔尘圈示意图；
图7为本发明结构柱塞筒、柱塞头、齿杆和底板连接状态示意图；
图8为本发明结构图1的A部分转板、连接杆、齿轮、齿杆和柜体连接放大示意图。
图中：1、柜体；2、遮板；3、吸尘板；4、第一进气口；5、挡板；6、转板；7、连接杆；8、齿轮；9、第二进气口；10、第三进气口；11、进气孔；12、隔板；13、隔尘圈；14、扇叶；15、半导体制冷片；16、柱塞筒；17、柱塞头；18、齿杆；19、底板；20、通孔；21、支撑柱。
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。
请参阅图1-8，一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，包括柜体1、遮板2、吸尘板3、第一进气口4、挡板5、转板6、连接杆7、齿轮8、第二进气口9、第三进气口10、进气孔11、隔板12、隔尘圈13、扇叶14、半导体制冷片15、柱塞筒16、柱塞头17、齿杆18、底板19、通孔20、支撑柱21。
上述各结构的位置及连接关系如下：
柜体1的外部固定连接有遮板2，柜体1的内部设置有温度感应装置，且柜体1的内部开设有出气孔，遮板2有两个，且两个遮板2分别固定连接在柜体1的左右两侧，遮板2的内部插接连接吸尘板3，吸尘板3有两个，两个吸尘板3分别插接连接两个遮板2的内部，且吸尘板3的大小与遮板2形成的开口大小适配，通过遮板2和吸尘板3的配合使用，遮板2起到遮挡第一进气口4的作用，防止雨水从第一进气口4进入，吸尘板3起到防尘的效果，避免空气从第一进气口4进入时带入灰尘，从而保证柜体1内电气元件的正常运行，增加柜体1内电气元件的使用寿命，柜体1的内部开设有第一进气口4，第一进气口4位于遮板2的内部，两个遮板2内部的第一进气口4数量形同，且每个遮板2内部的第一进气口4均至少有五个，第一进气口4的内部转动连接有挡板5，挡板5的底部固定连接有转板6，转板6的底部固定连接有连接杆7，连接杆7的外部固定连接有齿轮8，挡板5、转板6、连接杆7和齿轮8的数量和第一进气口4的数量相同，每个挡板5均活动连接在第一进气口4的内部，且挡板5的尺寸与第一进气口4的尺寸适配。
柜体1的内部开设有第二进气口9，第二进气口9的数量与第一进气口4的数量相同，第二进气口9为“n”形进气口，第二进气口9与扇叶14空间连通，第一进气口4和第二进气口9的外部固定连接有第三进气口10，第三进气口10和第一进气口4、第二进气口9数量相同，且第三进气口10和第一进气口4、第二进气口9相互连通，第三进气口10连通柜体1的内部，第三进气口10的内部开设有进气孔11，柜体1内部的底部固定连接有隔板12，隔板12的底部滑动连接有隔尘圈13，通过吸尘板3和隔尘圈13的配合使用，使第一进气口4和第二进气口9进入柜体1内的空气达到除尘的效果，充分达到防尘除尘效果，避免柜体1内部的电器元件粘附灰尘，从而增加电气设备的使用寿命，隔尘圈13的内部插接连接有扇叶14，扇叶14和外部电机固定连接，且扇叶14和隔尘圈13和柜体1的连接处设置有风孔，扇叶14固定连接的外部电机和半导体制冷片15均与柜体1内部的温度感应装置电性连接。
柜体1内部的底部固定连接有半导体制冷片15，通过半导体制冷片15的使用，不需要制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易，而且半导体制冷片15具有两种功能，既能制冷，又能加热，且制冷制热时间快，隔板12和半导体制冷片15均固定连接在柜体1的内部，且半导体制冷片15位于隔板12的底部，半导体制冷片15和隔板12组成进气制冷腔，且隔尘圈13滑动连接在隔板12和半导体制冷片15之间，且半导体制冷片15的制冷面朝上，制热面朝下，通过扇叶14、半导体制冷片15、第二进气口9和第三进气口10的配合使用，扇叶14转动吸入柜体1外部空气，并通过第二进气口9和第三进气口10通入柜体1的内部，增加柜体1内部的空气流动速度，从而增加散热的效果，且通过半导体制冷片15的制冷效果进一步增加散热的效果，有效保证柜体1内部电器元件的正常运行，防止电路因高温而发生故障，半导体制冷片15的底部固定连接有柱塞筒16，柱塞筒16的内部滑动连接有柱塞头17，柱塞头17的外部固定连接有齿杆18，柱塞筒16、柱塞头17和齿杆18的数量和第一进气口4的数量相同，柱塞筒16固定连接在半导体制冷片15的底部，柱塞筒16的内部设置有惰性气体，且齿杆18均和齿轮8啮合连接，通过柱塞筒16、柱塞头17、半导体制冷片15、转板6和挡板5的配合使用，从而使半导体制冷片15工作时，挡板5转动，打开第一进气口4，使柜体1内外连通，停止工作时，挡板5转动封堵第一进气口4，避免进入不必要的灰尘和水汽，柱塞筒16的底部固定连接有底板19，底板19的内部开设有通孔20，底板19的底部固定连接有支撑柱21。
工作过程及原理:使用时，当柜体1内部的温度感应装置感应到温度上升到设定值时，半导体制冷片15和扇叶14开始工作，因为半导体制冷片15的底部和柱塞筒16固定连接，柱塞筒16和柱塞头17滑动连接，柱塞头17和齿杆18固定连接，齿杆18和齿轮8啮合连接，齿轮8和连接杆7固定连接，连接杆7和转板6固定连接，转板6和挡板5固定连接，挡板5和第一进气口4活动连接，且由于半导体制冷片15的制冷面朝上，制热面朝下，半导体制冷片15的底部开始加热，加热柱塞筒16内部惰性气体时，柱塞筒16内部的气体受热膨胀，且惰性气体膨胀时推动柱塞头17移动，柱塞头17推动齿杆18，齿杆18带动齿轮8转动，齿轮8带动连接杆7转动，连接杆7带动转板6转动，转板6带动挡板5转动，使第一进气口4打开，同时由于扇叶14和隔尘圈13和柜体1的连接处设置有风孔，第二进气口9和进气制冷腔连通，第二进气口9和第三进气口10连接，第三进气口10连通柜体1的内部，第三进气口10和第一进气口4连通，扇叶14和隔尘圈13插接连接，隔尘圈13滑动连接在隔板12和半导体制冷片15之间，所以扇叶14吸入柜体1外部空气，且在半导体制冷片15的作用下，空气温度降低，且通过第二进气口9进入第三进气口10，第三进气口10空气流动速度增加，由于伯努利原理，第三进气口10处气压小于第一进气口4处气压，并吸入第一进气口4的空气，增加柜体1内部的空气进去量，从而增加柜体1内部空气流动效率，增散热的效果，且进入空气温度低于常温，进一步提升柜体1内部的散热效果，柜体1内部的温度感应装置感应温度下降时，控制半导体制冷片15和扇叶14停止工作，同理，柱塞筒16内气体收缩，齿杆18带动齿轮8反向转动，齿轮8带动挡板5反向转动，挡板5封堵第一进气口4。
附：
半导体制冷片：也叫热电制冷片，是由半导体所组成的一种冷却装置，利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现两面分别制冷和制热的目的。
伯努利原理：往往被表述为p+1/2ρv2+ρgh＝C，这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量，解释为在水流或气流里，如果速度小，压强就大，如果速度大，压强就小。
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)

1.一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，包括柜体(1)，其特征在于：所述柜体(1)的外部固定连接有遮板(2)，所述遮板(2)的内部插接连接吸尘板(3)，所述柜体(1)的内部开设有第一进气口(4)，所述第一进气口(4)的内部转动连接有挡板(5)，所述挡板(5)的底部固定连接有转板(6)，所述转板(6)的底部固定连接有连接杆(7)，所述连接杆(7)的外部固定连接有齿轮(8)，所述柜体(1)的内部开设有第二进气口(9)，所述第一进气口(4)和第二进气口(9)的外部固定连接有第三进气口(10)，所述第三进气口(10)的内部开设有进气孔(11)，所述柜体(1)内部的底部固定连接有隔板(12)，所述隔板(12)的底部滑动连接有隔尘圈(13)，所述隔尘圈(13)的内部插接连接有扇叶(14)，所述柜体(1)内部的底部固定连接有半导体制冷片(15)，所述半导体制冷片(15)的底部固定连接有柱塞筒(16)，所述柱塞筒(16)的内部滑动连接有柱塞头(17)，所述柱塞头(17)的外部固定连接有齿杆(18)，所述柱塞筒(16)的底部固定连接有底板(19)，所述底板(19)的内部开设有通孔(20)，所述底板(19)的底部固定连接有支撑柱(21)。
2.根据权利要求1所述的一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，其特征在于：所述遮板(2)有两个，且两个遮板(2)分别固定连接在柜体(1)的左右两侧。
3.根据权利要求1所述的一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，其特征在于：所述吸尘板(3)有两个，两个吸尘板(3)分别插接连接两个遮板(2)的内部，且吸尘板(3)的大小与遮板(2)形成的开口大小适配。
4.根据权利要求1所述的一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，其特征在于：所述第一进气口(4)位于遮板(2)的内部，两个遮板(2)内部的第一进气口(4)数量形同，且每个遮板(2)内部的第一进气口(4)均至少有五个。
5.根据权利要求1所述的一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，其特征在于：所述挡板(5)、转板(6)、连接杆(7)和齿轮(8)的数量和第一进气口(4)的数量相同，每个挡板(5)均活动连接在第一进气口(4)的内部，且挡板(5)的尺寸与第一进气口(4)的尺寸适配。
6.根据权利要求1所述的一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，其特征在于：所述第二进气口(9)的数量与第一进气口(4)的数量相同，第二进气口(9)为“n”形进气口，第二进气口(9)与扇叶(14)空间连通。
7.根据权利要求1所述的一种利用半导体制冷片原理的配电柜散热装置，其特征在于：所述第三进气口(10)和第一进气口(4)、第二进气口(9)数量相同，且第三进气口(10)和第一进气口(4)、第二进气口(9)相互连通，第三进气口(10)连通柜体(1)的内部。
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