CN112054416A - 正压空间开关柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及正压空间开关柜，包括筒形的主柜体和设置在主柜体内的多个分柜体；所述主柜体上部侧壁开设排气口，排气口下方的主柜体侧壁开设进气口；所述排气口与进气口之间由一圆环形的上隔板分隔；一鼓风装置安置在主柜体下部中心且向上出气；所述主柜体内上部设置有开口均向下的一环形的吸气口和一环形的吸汽口；所述吸气口与吸汽口紧挨形成同心圆且与进气口大致水平；所述吸气口相较吸汽口更靠近主柜体侧壁；所述吸气口由一根或多根第一弧形管连通至鼓风装置进气口；该正压空间开关柜能够调和散热与防潮之间的矛盾，从而用简单方便的方法，高效节能的实现散热与防潮的兼顾。

Description

正压空间开关柜
技术领域
本发明涉及正压空间开关柜，属于电气设备领域。
背景技术
开关柜是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置；开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。
开关柜运行时，因柜内发热元器件比较多，温升过高会引起电器的机械性能和电气性能下降，最后导致高压电器的工作故障，甚至造成严重事故。为了保证高压电器在工作年限内安全运行，必须将柜内温升控制在标准规定的允许温度之内，在开关柜结构设计时，就要考虑散热与通风的设计。
此外，我国南方大部分地区空气潮湿，此外一般工程工地中需要使用开关柜，传统的开关柜由于考虑散热问题难以兼顾防水防潮，难以适应潮湿空气的工作环境，容易产生故障，使用寿命短，而且容易发生事故。
实际中面临一个矛盾化的难题，要提高开关柜的散热能力就要从外部引入更多的空气，但在潮湿空气环境中，引入更多的空气会使开关柜的潮湿问题恶化，反之也会产生这种难以调和的矛盾。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供正压空间开关柜。该正压空间开关柜能够调和散热与防潮之间的矛盾，从而用简单方便的方法，高效节能的实现散热与防潮的兼顾。
本发明的技术方案如下：
正压空间开关柜，包括筒形的主柜体和设置在主柜体内的多个分柜体；所述主柜体上部侧壁开设排气口，排气口下方的主柜体侧壁开设进气口；所述排气口与进气口之间由一圆环形的上隔板分隔；一鼓风装置安置在主柜体下部中心且向上出气；所述主柜体内上部设置有开口均向下的一环形的吸气口和一环形的吸汽口；所述吸气口与吸汽口紧挨形成同心圆且与进气口大致水平；所述吸气口相较吸汽口更靠近主柜体侧壁；所述吸气口由一根或多根第一弧形管连通至鼓风装置进气口；所述吸汽口由一根或多根第二弧形管由主柜体下部侧壁连通至外界，一吸汽装置使第二弧形管向外界排气。
其中，所述主柜体由上隔板和下隔板由上至下分隔出上空间、主空间和下空间；所述排气口开设在上空间侧壁，所述上隔板中部为出气口；所述进气口开设在主空间上部侧壁，所述主空间侧壁下部开设排汽口。
其中，所述多个分柜体分别立设在主空间中部，相互之间具有间距，均放置且支撑在下隔板上；所述出气口的大小与分柜体所处的范围对应；所述下空间对应分柜体所处的范围竖直设置有筒形底侧隔板；所述底侧隔板将下空间分隔为中部空间和外围空间；所述中部空间内安置有所述的鼓风装置；所述鼓风装置的出气口竖直朝上；所述中部空间对应的下隔板上密集开设有多个通孔；所述鼓风装置的出气口通过一喇叭状出气结构覆盖中部空间上端面；所述第一弧形管连通所述外围空间；所述鼓风装置的进气口也连通外围空间。
其中，所述出气口下方对应设置有筒形的中侧隔板；所述中侧隔板围合在所有的分柜体外，其下端抵靠在下隔板上，其上端连接所述出气口；所述中侧隔板在靠近出气口位置处为缩径部；所述缩径部上均匀开设有贯通中侧隔板内外的通孔；所述缩径部大致与进气口水平。
其中，所述鼓风装置的进气口与外围空间的连通处位于外围空间的上部；所述外围空间底部设置有电磁单向阀连通外部，或所述外围空间侧壁设置密封开闭门且外围空间内填充用以干燥空气的物质，并可通过所述密封开闭门更换。
其中，所述主空间内设置有一整体为环形的散热板组件；所述环形的散热板组件水平设置，且位于分柜体外侧；所述散热板组件与各分柜体连接并传到分柜体的热量。
其中，所述上隔板整体为中部上凸的弧面板；所述主柜体顶板中部为向上凹陷的弧面板以方便将向上通过出气口的气体向四周分导。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明能能够调和散热与防潮之间的矛盾，从而用简单方便的方法，高效节能的实现散热与防潮的兼顾。
2、本发明利用水汽和空气比重的不同实现水汽和干燥空气的分离，由外界进入的空气，在吸气口与吸汽口的吸力以及利用伯努利原理在中侧隔板的缩径部实现的负压作用下，向主柜体中心平移的同时被向上吸引，由于水汽与干燥空气的比重超别较大，因此，干燥的空气更容易克服自身重力被吸力吸引，从而主要由更靠近主柜体侧壁的吸气口吸入，经第一弧形管进入外围空间，进而被鼓风装置吸入向上吹出，用来给分柜体降温；而比重较大的水汽会越过吸气口而被吸汽口吸入，经第二弧形管排出外界；利用该过程，本申请用简单实用的方法将干燥空气与水汽分离，并有效利用干燥空气对分柜体进行散热，而又利用巧妙的设计，使散热的气流运动又是产生驱动外界空气进入和移动的动力，充分的利用了伯努利原理实现了系统闭环，相辅相生。
3、本发明还利用分柜体的排放，各分柜体本身间距排放，从而，使向上吹的空气在相邻分柜体之间狭窄的通道上被加压加速，从而提高散热效果，同时促使空气在流过缩径部时具有较大的速度，利于在缩径部外侧产生负压以吸引外界空气进入。
4、本发明设置的散热板组件，既可以大大促进分柜体的散热效率，同时利用这部分热量在空气由外界进入时进行热烘，促进空气中水汽的生成，从而更有利于空气进入后实现水汽与干燥空气的分离；而加热空气使换热板组件的热量被吸收，从而更利于散热板组件的散热效率，此处也形成了良性的系统循环，有效的使散热与防潮有机的结合。
5、本发明上隔板在竖直截面上为八字形，结合中侧隔板围合的散热通道，使鼓风装置向上吹出并排出的气体的流道的竖直截面为一向上的箭头状，该设计能够防止外界雨水溅入，同时增加空气的流动性，减少空气反射造成能量损失。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为图1圆圈处的放大图。
图中附图标记表示为：
1-主柜体、11-上隔板、12-下隔板、131-排气口、132-出气口、141-进气口、142-排汽口、143-吸气口、144-吸汽口、145-第一弧形管、146-第二弧形管、147-吸汽装置、148-散热板组件、151-底侧隔板、152-中部空间、153-外围空间、154-鼓风装置、155-喇叭状出气结构、156-电磁单向阀、16-中侧隔板、161-缩径部、17-顶板、2-分柜体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
正压空间开关柜，包括筒形的主柜体1和设置在主柜体1内的多个分柜体2；所述主柜体1由上隔板11和下隔板12由上至下分隔出上空间、主空间和下空间；所述上空间侧壁开设排气口131，底部的上隔板11中部开设出气口132；所述主空间上部侧壁开设进气口141，下部开设排汽口142；所述上隔板11整体为中部上凸的弧面板，由于其上开设的出气口132，使出气口132外侧的上隔板11在竖直截面上为八字形，使鼓风装置154向上吹出并排出的气体的流道的竖直截面为一向上的箭头状，同时，所述主柜体1顶板17中部为向上凹陷的弧面板以方便将向上通过出气口132的气体向四周分导。
所述多个分柜体2分别立设在主空间中部，相互之间具有间距，均放置且支撑在下隔板12上；所述出气口132的大小与分柜体2所处的范围对应；所述下空间对应最外侧分柜体2的位置竖直设置有筒形底侧隔板151；所述底侧隔板151将下空间分隔为中部空间152和外围空间153；所述中部空间152内安置有一鼓风装置154；所述鼓风装置154的出气口竖直朝上；所述中部空间152对应的下隔板12上密级开设有多个通孔；所述鼓风装置154的出气口通过一喇叭状出气结构155覆盖中部空间152上端面；所述鼓风装置154的进气口连通外围空间153，该连通位置位于外围空间153的上部；所述外围空间153底部设置有电磁单向阀156连通外部，或所述外围空间153侧壁设置密封开闭门，所述外围空间153内填充用以干燥空气的物质。
所述主空间上部设置有开口均向下的一环形的吸气口143和一环形的吸汽口144；所述吸气口143与吸汽口144紧挨形成同心圆且与进气口141大致水平；所述吸气口143相较吸汽口144更靠近主空间侧壁；所述吸气口143和吸汽口144均位于排气口131外；所述吸气口143由一根或多根第一弧形管145连通至外围空间153；所述吸汽口144由一根或多根第二弧形管146连通排汽口142至外界；所述第二弧形管146内或排汽口142处设置有吸汽装置147；所述吸气口143与第一弧形管145整体形状类似耳朵状；所述吸汽口144与第二弧形管146整体上成S形。
所述出气口132下方对应设置有筒形的中侧隔板16；所述中侧隔板16围合在所有的分柜体2外，其下端抵靠在下隔板12上，其上端连接所述出气口132；所述中侧隔板16在靠近出气口132位置处为缩径部161；所述缩径部161上均匀开设有贯通中侧隔板16内外的通孔；所述缩径部161大致与进气口141水平。
所述主空间内设置有一整体为环形的散热板组件148；所述环形的散热板组件148水平设置，且位于分柜体2外侧；所述散热板组件148与各分柜体2连接并传到分柜体2的热量。
本发明的工作原理：
利用水汽和空气比重的不同实现水汽和干燥空气的分离，外界空气，在吸气口143与吸汽口144的吸力以及利用伯努利原理在中侧隔板16的缩径部161实现的负压作用下，向主柜体1中心平移的同时被向上吸引；这一过程具体为：鼓风装置154从外围空间153吸取空气，而外围空间153又为密封的，因此吸取的空气只能由吸气口143吸入并经第一弧形管145流入外围空间153，因此，吸气口143有吸力；而吸汽装置147作用下，吸汽口144也会产生吸力；而鼓风装置154向上吹出的气流，经各分柜体2之间的狭窄通道加速和缩径部161加速后，根据伯努利原理，在缩径部161位置处，其压强会降低，相比其他地方，形成负压，缩径部161处存在通孔，因此该处也会产生吸力；在这三个吸力共同作用下，外界空气经进气口141被吸入，并向主柜体1中心以及上方移动，由于水汽与干燥空气的比重超别较大，因此，干燥的空气更容易克服自身重力被吸力吸引，从而主要由更靠近主柜体1侧壁的吸气口143吸入，经第一弧形管145进入外围空间153，进而被鼓风装置154吸入向上吹出，用来给分柜体2降温，然后尾气经顶板17向外周导流后由排气口131排出；而比重较大的水汽会越过吸气口143而被吸汽口144吸入，经第二弧形管146和排汽口142排出外界；利用该过程，本申请用简单实用的方法将干燥空气与水汽分离，并有效利用干燥空气对分柜体2进行散热，而又利用巧妙的设计，使散热的气流运动又是产生驱动外界空气进入和移动的动力，充分的利用了伯努利原理实现了系统闭环，相辅相生。
此外，在外界空气进入主柜体1后移动过程中，散热板组件148的存在，既可以大大促进分柜体2的散热效率，同时利用这部分热量在空气由外界进入主柜体1移动过程中进行热烘，促进空气中水汽的生成，从而更有利于空气进入后实现水汽与干燥空气的分离；而加热空气使换热板组件148的热量被吸收，从而更利于散热板组件148的散热效率，此处也形成了良性的系统循环，有效的使散热与防潮有机的结合。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.正压空间开关柜，其特征在于：包括筒形的主柜体(1)和设置在主柜体(1)内的多个分柜体(2)；所述主柜体(1)上部侧壁开设排气口(131)，排气口(131)下方的主柜体(1)侧壁开设进气口(141)；所述排气口(131)与进气口(141)之间由一圆环形的上隔板(11)分隔；一鼓风装置(154)安置在主柜体(1)下部中心且向上出气；所述主柜体(1)内上部设置有开口均向下的一环形的吸气口(143)和一环形的吸汽口(144)；所述吸气口(143)与吸汽口(144)紧挨形成同心圆且与进气口(141)大致水平；所述吸气口(143)相较吸汽口(144)更靠近主柜体(1)侧壁；所述吸气口(143)由一根或多根第一弧形管(145)连通至鼓风装置(154)进气口；所述吸汽口(144)由一根或多根第二弧形管(146)由主柜体(1)下部侧壁连通至外界，一吸汽装置(147)使第二弧形管(146)向外界排气。
2.如权利要求1所述的正压空间开关柜，其特征在于：所述主柜体(1)由上隔板(11)和下隔板(12)由上至下分隔出上空间、主空间和下空间；所述排气口(131)开设在上空间侧壁，所述上隔板(11)中部为出气口(132)；所述进气口(141)开设在主空间上部侧壁，所述主空间侧壁下部开设排汽口(142)。
3.如权利要求2所述的正压空间开关柜，其特征在于：所述多个分柜体(2)分别立设在主空间中部，相互之间具有间距，均放置且支撑在下隔板(12)上；所述出气口(132)的大小与分柜体(2)所处的范围对应；所述下空间对应分柜体(2)所处的范围竖直设置有筒形底侧隔板(151)；所述底侧隔板(151)将下空间分隔为中部空间(152)和外围空间(153)；所述中部空间(152)内安置有所述的鼓风装置(154)；所述鼓风装置(154)的出气口竖直朝上；所述中部空间(152)对应的下隔板(12)上密集开设有多个通孔；所述鼓风装置(154)的出气口通过一喇叭状出气结构(155)覆盖中部空间(152)上端面；所述第一弧形管(145)连通所述外围空间(153)；所述鼓风装置(154)的进气口也连通外围空间(153)。
4.如权利要求3所述的正压空间开关柜，其特征在于：所述出气口(132)下方对应设置有筒形的中侧隔板(16)；所述中侧隔板(16)围合在所有的分柜体(2)外，其下端抵靠在下隔板(12)上，其上端连接所述出气口(132)；所述中侧隔板(16)在靠近出气口(132)位置处为缩径部(161)；所述缩径部(161)上均匀开设有贯通中侧隔板(16)内外的通孔；所述缩径部(161)大致与进气口(141)水平。
5.如权利要求3所述的正压空间开关柜，其特征在于：所述鼓风装置(154)的进气口与外围空间(153)的连通处位于外围空间(153)的上部；所述外围空间(153)底部设置有电磁单向阀(156)连通外部，或所述外围空间(153)侧壁设置密封开闭门且外围空间(153)内填充用以干燥空气的物质，并可通过所述密封开闭门更换。
6.如权利要求2至5任一权利要求所述的正压空间开关柜，其特征在于：所述主空间内设置有一整体为环形的散热板组件(148)；所述环形的散热板组件(148)水平设置，且位于分柜体(2)外侧；所述散热板组件(148)与各分柜体(2)连接并传到分柜体(2)的热量。
7.如权利要求6所述的正压空间开关柜，其特征在于：所述上隔板(11)整体为中部上凸的弧面板；所述主柜体(1)顶板(17)中部为向上凹陷的弧面板以方便将向上通过出气口(132)的气体向四周分导。
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