CN111342371A - 一种抽风散热式电力柜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抽风散热式电力柜，包括柜体，所述柜体上端固定连接有散热台，所述散热台的一端开设有进风口，所述散热台的另一端开设有出风口，且所述进风口与出风口通过气流通道连通，所述柜体的上端位于散热台正下方位置处均设有散热孔。本发明通过设置散热台、进风口、出风口、散热孔和推动机构，当柜体内热量过多温度较高时，连杆推动密封板滑动，使其不再密封散热孔，柜体内部与气流通道连通，利用了柜体内气体流动性较差而柜体外空气流动性较好的特点，通过二者的压力差，实现柜体内的抽风式散热，有效的解决了传统技术中电力柜由于避雨、防盗，导致其内的空气流动性较差的，从而导致其难以散热的问题。

Description

一种抽风散热式电力柜
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种抽风散热式电力柜。
背景技术
电力柜是一种基础电力设施领域中最常见也是最重要的设备之一，其作用在于电路以及电力元器件的安装，电力柜的内部安装有大量结构复杂的电力元器件，因此当配电柜内的电器元件处于高负荷工作状态，会产生大量的热量，如果不及时将这些热量散去，则会对柜内的电器元件造成损坏。
但是由于电力柜的避雨、密封、防盗等原因，其内的空气往往难以流通，导致在电力元器件高负荷工作下，其内的热量很难与外界热交换，容易导致电力柜内部积热过多，使得电器元件发生故障，减少使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种抽风散热式电力柜，其通过设置散热台、进风口、出风口、散热孔和推动机构，当柜体内热量过多温度较高时，连杆推动密封板滑动，使其不再密封散热孔，柜体内部与气流通道连通，利用了柜体内气体流动性较差而柜体外空气流动性较好的特点，通过二者的压力差，实现柜体内的抽风式散热，有效的解决了传统技术中电力柜由于避雨、防盗，导致其内的空气流动性较差的，从而导致其难以散热的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种抽风散热式电力柜，包括柜体，所述柜体上端固定连接有散热台，所述散热台的一端开设有进风口，所述散热台的另一端开设有出风口，且所述进风口与出风口通过气流通道连通，所述柜体的上端位于散热台正下方位置处均设有散热孔，且所述散热孔与气流通道连通，所述柜体内顶部固定连接有隔热箱，所述隔热箱的相对内壁间固定连接有滑杆，所述滑杆上滑动连接有密封板，所述密封板初始状态下将多个散热孔密封住，所述隔热箱的下端开设有排气口，所述隔热箱的一端侧壁上嵌设有导热板，所述隔热箱的内壁上安装有用于在柜体内高温时推动密封板滑动的推动机构。
优选地，所述推动机构包括固定连接在隔热箱内壁上的滑塞筒，所述滑塞筒内壁间密封滑动连接有滑塞，所述滑塞筒内壁与滑塞之间的腔体内填充有与导热板直接接触的蒸发液，所述密封板下端固定连接有竖板，所述竖板通过连杆与滑塞固定连接。
优选地，所述导热板与滑塞之间通过热形变金属固定连接，且滑塞筒内壁与滑塞之间的腔体内未填充蒸发液。
本发明具有以下有益效果：
1、利用了柜体内气体流动性较差而柜体外空气流动性较好的特点，通过二者的压力差，实现柜体内的抽风式散热，有效的解决了传统技术中电力柜由于避雨、防盗，导致其内的空气流动性较差，从而导致其散热困难的问题，有效避免了电力柜内部积热过多，使得电器元件发生故障，减少使用寿命的情况；
2、通过设置推动机构，可在热形变金属或者热蒸发液达到一定温度时，判定柜体内温度较高，进而推动密封板，开启散热孔以实现柜体内的主动式散热，而当柜体内温度降低至热形变金属或者热蒸发液变态温度以下时，则拉动密封板将散热孔主动关闭，从而可对电力柜进行有效的防雨、密封。
3、通过设置直径较大的进风口和直径较小的出风口，可以使得气流通道内的气体流速大幅增加，从而大幅降低气流通道内的气压，使得柜体内外气压差进一步增大，从而提升抽风换气的速率，改善散热效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种抽风散热式电力柜的结构示意图；
图2为本发明提出的一种抽风散热式电力柜处于高温状态下的结构示意图；
图3为实施例2的结构示意图。
图中：1柜体、2散热孔、3隔热箱、4滑杆、5密封板、6滑塞筒、7滑塞、8导热板、9连杆、10竖板、11排气口、12散热台、13进风口、14出风口、15热形变金属。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
参照图1-2，一种抽风散热式电力柜，包括柜体1，柜体1上端固定连接有散热台12，散热台12的一端开设有进风口13，散热台12的另一端开设有出风口14，且进风口13与出风口14通过气流通道连通，柜体1的上端位于散热台12正下方位置处均设有散热孔2，且散热孔2与气流通道连通。
需要说明的是，进风口13的直径大于出风口14的直径，因此当气流从进风口13流向出风口14，即气流在气流通道内时，其流动速度回大幅增加，根据流体力学：“流体流速越快，流体产生的压力越小”，气流通道内空气流速增加，从而进一步减少压强，提高抽风散热效果。
进一步地，散热孔2可采用下小上大的圆锥形孔状结构，通散热孔2靠近气流通道的一端为直径小的一端，根据流体力学，因而靠近气流通道的一端采用小直径迫使通过的流体加速穿过，从而减少压强，促进排气效果。
柜体1内顶部固定连接有隔热箱3，隔热箱3的相对内壁间固定连接有滑杆4，滑杆4上滑动连接有密封板5，密封板5初始状态下将多个散热孔2密封住，隔热箱3的下端开设有排气口11，隔热箱3的一端侧壁上嵌设有导热板8，隔热箱3的内壁上安装有用于在柜体1内高温时推动密封板5滑动的推动机构。
推动机构包括固定连接在隔热箱3内壁上的滑塞筒6，滑塞筒6内壁间密封滑动连接有滑塞7，滑塞筒6内壁与滑塞7之间的腔体内填充有与导热板8直接接触的蒸发液，密封板5下端固定连接有竖板10，竖板10通过连杆9与滑塞7固定连接，连杆9与滑塞筒6连接处未做密封处理，空气可通过该连接处自由进出滑塞筒6右端部，因此气压不会阻碍滑塞7的运动。
更进一步地，蒸发液采用二氯甲烷，二氯甲烷的沸点温度为40℃左右，而电力柜内电器元件工作温度在达到40℃左右时就需要进行散热降温，因此当柜体1内的温度过高，接近甚至超过40℃时，蒸发液开始蒸发。
本实施例中，散热台12和隔热箱3安装后，其内的热蒸发液尚未达到沸点温度时，连杆9处于收缩进滑塞筒6内部的状态，密封板5将多个散热孔2密封住，可以对电力柜进行有效的密封和防雨；而当柜体1内的温度接近并达到蒸发液的沸点温度时，蒸发液在导热板8的导热作用下开始蒸发为气体，其所在腔体气压增大，从而推动连杆9伸出滑塞筒6，连杆9通过竖板10推动密封板5在滑杆4上滑动，不再对散热孔2密封，此时气流通道通过散热孔2与柜体1内部空间连通。
根据流体力学：“流体流速越快，流体产生的压力越小”，因而气流通道与柜体1内部空间连通的一瞬间，柜体1内外存在压力差，柜体1内原本不流通的气体可被快速的抽出，从而实现抽风式散热，由于进风口13面积大于出风口14面积，因此气流通道内气体流动较快，抽风散热效果尤为明显。
当柜体内温度降低后，并低于蒸发液的沸点温度时，蒸发液重新液化，其所在腔体内产生负压，将连杆重新拉进滑塞筒6内，进而通过竖板10带动密封板5再次将散热孔2密封住，可避雨、防盗、提高密封性能。
实施例2
参照图3，与实施例1不同之处在于：导热板8与滑塞7之间通过热形变金属15固定连接，且滑塞筒6内壁与滑塞7之间的腔体内未填充蒸发液。
需要说明的是，上述热形变金属15采用双程记忆合金，双程记忆合金在常温下被压缩成折叠状，且其在热气下的最低变态温度为40℃，可采用镍-钛合金或Cu-Zn-Al合金。热形变金属在达到最低变态温度时会恢复成直条状，在其冷却后低于变态温度时，其又可以自动变为折叠状，且这个过程可以反复进行。
本实施例中，热形变金属15在柜体内产生高温时伸长，从而推动密封板5与实施例1产生相同动作，但是相较于实施例1的蒸发液来说，热形变金属15具备温度滞后小、控温精确可靠，寿命长，经抗疲劳度大于数十万次等突出的特点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种抽风散热式电力柜，包括柜体(1)，其特征在于，所述柜体(1)上端固定连接有散热台(12)，所述散热台(12)的一端开设有进风口(13)，所述散热台(12)的另一端开设有出风口(14)，且所述进风口(13)与出风口(14)通过气流通道连通，所述柜体(1)的上端位于散热台(12)正下方位置处均设有散热孔(2)，且所述散热孔(2)与气流通道连通，所述柜体(1)内顶部固定连接有隔热箱(3)，所述隔热箱(3)的相对内壁间固定连接有滑杆(4)，所述滑杆(4)上滑动连接有密封板(5)，所述密封板(5)初始状态下将多个散热孔(2)密封住，所述隔热箱(3)的下端开设有排气口(11)，所述隔热箱(3)的一端侧壁上嵌设有导热板(8)，所述隔热箱(3)的内壁上安装有用于在柜体(1)内高温时推动密封板(5)滑动的推动机构。
2.根据权利要求1所述的一种抽风散热式电力柜，其特征在于，所述推动机构包括固定连接在隔热箱(3)内壁上的滑塞筒(6)，所述滑塞筒(6)内壁间密封滑动连接有滑塞(7)，所述滑塞筒(6)内壁与滑塞(7)之间的腔体内填充有与导热板(8)直接接触的蒸发液，所述密封板(5)下端固定连接有竖板(10)，所述竖板(10)通过连杆(9)与滑塞(7)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种抽风散热式电力柜，其特征在于，所述导热板(8)与滑塞(7)之间通过热形变金属(15)固定连接，且滑塞筒(6)内壁与滑塞(7)之间的腔体内未填充蒸发液。
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