CN112886403A - 一种通信电源配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信电源配电柜，涉及配电柜技术领域。本发明包括柜体，柜体的侧面设有散热孔，散热孔上设有滤尘网，在散热孔的旁侧设有散热扇；还包括清刷机构，清刷机构包括粉尘传感器、风速传感器、控制器、驱动件、传动组件、导向件、滑动座、伸缩件、刷头座、刷头和刷头电机；粉尘传感器和风速传感器均设置在散热扇的内侧，粉尘传感器和风速传感器均与控制器电连接；导向件设置在柜体的内侧面上；滑动座滑动设置在导向件上；驱动件通过传动组件与滑动座联动；伸缩件一端连接滑动座，另一端连接刷头座；刷头转动设置在刷头座上，刷头电机与刷头联动。本发明能在滤尘网堵塞时自动清刷滤尘网，能有效避免滤尘网堵塞，更便于日常维护。

Description

一种通信电源配电柜

技术领域

本发明涉及配电柜技术领域，具体涉及一种通信电源配电柜。

背景技术

配电柜可分为动力配电柜、照明配电柜和计量柜等，是配电系统的末级设备，主要应用于发电厂、变电厂、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业、住宅小区等场合。

配电柜由于其内部电路元件多、工作时间长的特性，在持续工作时会产生大量的热量，而配电柜的柜体是一个相对密封的环境，电路元件所产生的热量不易散出，长时间工作将导致电路元件过热烧坏。因而配电柜通常需要配备一定的辅助散热机构，目前最常用的散热机构是散热扇，通过在柜体的两侧开设对应的散热孔，在散热孔的一侧设置散热扇，散热扇工作时在柜体内形成流经柜体内部的气流，通过气流的流动来带走柜体内的热量，实现散热。这种方式能有效散热，且经济实用，是配电柜主流的散热方式。

但是相矛盾的，配电柜同样要求具有良好的防尘密封性，尤其是对于安装在户外的配电柜来说，散热扇工作时鼓入的气流会携带着大量的灰尘，这些灰尘随气流流经柜体内部时，会粘附在内部的电路元件上，大量灰尘累积将会导致电路元件的损坏。为了解决这一问题，现有技术中通常会在散热孔处设置一滤尘网，滤尘网能有效滤除鼓入气流中的灰尘，减少灰尘在柜体内的累积。

但是申请人在实际使用过程中发现，滤尘网为了起到良好的滤尘作用，其滤眼的尺寸通常很小，在实际应用时经常容易出现滤眼堵塞导致滤尘网堵塞的问题，这种现象在户外的配电柜中尤为常见，滤尘网堵塞之后一方面无法起到正常的滤尘作用，另一方面会影响散热扇鼓入气流的气流量和气流流速，影响散热扇的散热功能，更严重的，还可能会使柜体无法正常散热导致电路元件烧坏。滤尘网在堵塞之后很难及时发现进行处理，通常只有在配电柜的温度明显异常时才能发现，在发现之后也需要工作人员到达现场，断电之后取出滤尘网进行清刷或更换，维护过程非常繁琐。

综上所述，现有技术中，配电柜散热孔处的滤尘网存在着易堵塞、堵塞后难处理的缺陷。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种通信电源配电柜。本发明能在滤尘网堵塞时自动清刷滤尘网，能有效避免滤尘网堵塞，更便于日常维护。

本发明所述的一种通信电源配电柜，包括柜体，所述柜体内部中空形成用于安装电路元件的安装腔，所述柜体的侧面设有与所述安装腔相通的散热孔，所述散热孔上设有滤尘网，在所述散热孔的旁侧设有散热扇；还包括设置在所述安装腔内的、用于清刷所述滤尘网的清刷机构，所述清刷机构包括粉尘传感器、风速传感器、控制器、驱动件、传动组件、导向件、滑动座、伸缩件、刷头座、刷头和刷头电机；

所述粉尘传感器和所述风速传感器均设置在所述散热扇的内侧，且与所述散热扇相对应，分别用于检测所述散热扇输出气流的粉尘浓度和气流流速，所述粉尘传感器和所述风速传感器的输出端均与所述控制器的输入端电连接；

所述导向件设置在所述柜体的内侧面上，且位于所述散热孔的旁侧，沿着所述散热孔的排列方向延伸；所述滑动座滑动设置在所述导向件上，使所述滑动座可沿着所述导向件滑动；所述驱动件通过所述传动组件与所述滑动座联动，用于带动所述滑动座滑动；

所述伸缩件一端连接所述滑动座，另一端连接所述刷头座，且所述伸缩件的伸缩方向垂直于所述柜体的侧面；所述刷头转动设置在所述刷头座上，所述刷头电机与所述刷头联动用于带动所述刷头转动；

所述控制器的输出端分别与所述驱动件、所述伸缩件和所述刷头电机的输入端电连接。

优选地，所述通信电源配电柜还包括气泵和气管，所述刷头座内部设有空腔，所述气泵通过所述气管与所述空腔相连通；所述刷头座设有刷头的一面上、在所述刷头的旁侧设有多个与所述空腔相通的喷孔；所述控制器的输出端与所述气泵的输入端电连接。

优选地，所述通信电源配电柜还包括储液罐、液管和加压泵，所述储液罐用于储存清洗液，所述液管一端与所述储液罐相连通，另一端与所述空腔相连通，所述加压泵设置在所述液管上；所述控制器的输出端与所述加压泵的输入端电连接。

优选地，所述气管和所述液管上均设有止回阀。

优选地，所述通信电源配电柜还包括定时器，所述定时器的输出端与所述控制器的输入端电连接。

优选地，所述通信电源配电柜还包括落尘袋，所述落尘袋设置在所述滤尘网的正下方。

优选地，所述通信电源配电柜还包括干燥盒，所述干燥盒设置在所述散热扇的内侧。

优选地，所述驱动件包括电机，所述传动组件包括滚珠丝杆，所述导向件包括导轨，所述电机的输出轴与所述滚珠丝杆相连接，所述滑动座滑动设置在所述导轨上，且与所述滚珠丝杆的滑动件相连接。

优选地，所述伸缩件包括气缸，所述气缸设置在所述滑动座上，所述气缸的活塞杆与所述刷头座相连接，且所述活塞杆的伸缩方向垂直于所述柜体的侧面。

优选地，所述控制器为PLC。

本发明所述的一种通信电源配电柜，其优点在于：

1、本发明通过在散热孔旁侧设置清刷机构，通过粉尘传感器和风速传感器对散热扇的输出气流进行实时的检测，当滤尘网轻微堵塞时，在散热扇的持续鼓动作用下，滤尘网上部分滤眼内堵塞的灰尘会成团流入到柜体内，散热扇输出气流中的粉尘浓度会明显增加，粉尘传感器检测到粉尘浓度异常时，代表滤尘网上有部分滤眼存在堵塞现象，此时控制器控制驱动件启动，通过传动组件使滑动座沿着导向件运动，进而使得与滑动座相连的刷头座沿着散热孔的排列方向运动。同时伸缩件带动刷头座向散热孔的方向运动，使刷头与滤尘网相接触，刷头电机带动刷头转动，通过刷头的毛刷清刷滤眼，使滤眼内的灰尘掉落，滑动座往复运动过程中，刷头反复清刷滤尘网，清刷完成后驱动件带动滑动座复位，伸缩件同时复位，滤尘网的自动清刷过程完成。同理，当风速传感器检测到散热扇输出的气流流速明显变慢时，表示滤尘网的堵塞较为严重，大部分的滤眼出现堵塞现象，导致流经滤尘网的气流量明显减少，气流流速明显降低，此时控制器通过上述流程控制刷头对滤尘网进行清刷，使滤尘网保持畅通。本发明通过粉尘传感器和风速传感器对散热扇的输出气流进行检测，进而判断滤尘网是否出现堵塞现象，当滤尘网出现堵塞现象时，及时控制刷头对滤尘网进行清刷，保持滤尘网畅通，能实现滤尘网堵塞时自动清刷，有效解决了滤尘网堵塞而影响配电柜正常散热的问题，能有效保护所述通信电源配电柜，同时滤尘网堵塞后能自动及时清刷，无需人工清刷更换，能有效降低人力成本，减少维修工作量，更便于所述通信电源配电柜的日常维护。

2、通过设置气泵、气管和喷孔，在刷头清刷滤尘网的同时启动气泵，通过气泵从喷孔处喷气，将刷头清刷下来的灰尘向外喷出滤尘网外，避免灰尘掉落在柜体内，保持柜体内部环境的清洁。

3、通过设置储液罐、液管和加压泵，储液罐内储存清洗液，在刷头清刷滤尘网时，启动加压泵，加压泵将清洗液从储液罐内抽出，然后从喷孔处加压喷出。清洗液可增强刷头的清刷效果，使刷头的清刷更加彻底。

4、气管和液管上均设有止回阀，止回阀可防止空腔内的气体和液体倒流，使气管和液管中的流体流动稳定。

5、通过设置定时器，可定时向控制器输出电信号，使控制器可定时控制清刷机构启动清刷滤尘网，可根据实际应用环境进行设置，使清刷滤尘网的控制更加灵活。

6、在滤尘网的正下方设置落尘袋，落尘袋可承接清刷过程中掉落的灰尘，保持柜体内部环境的清洁。

7、在散热扇的内侧设置干燥盒，干燥盒干燥散热扇输出的气流，防止气流中带有水气对电路元件造成侵蚀，有效保护柜体内的电路元件。

8、驱动件选用电机，传动组件选用滚珠丝杆，导向件选用导轨，电机驱动和控制稳定，滚珠丝杆传动稳定、传动精度高，导轨能起到良好的导向作用，传动摩擦小。

9、伸缩件选用气缸，气缸伸缩控制稳定，往复行程适中。

10、控制器选用PLC，PLC具有多个输入输出点位，能起到稳定的控制作用。

附图说明

图1是本发明实施例所述一种通信电源配电柜的结构示意图；

图2是本发明实施例所述清刷机构的结构示意图之一；

图3是本发明实施例所述清刷机构的结构示意图之二；

图4是本发明实施例所述一种通信电源配电柜的结构框图。

附图标记说明：1-柜体，2-滤尘网，3-粉尘传感器，4-风速传感器，5-控制器，6-驱动件，7-传动组件，8-导向件，9-滑动座，10-伸缩件，11-刷头座，111-空腔，12-刷头，13-刷头电机，14-气泵，15-气管，16-加压泵，17-液管，18-定时器。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明所述的一种通信电源配电柜，包括柜体1，柜体1呈方形盒状结构，柜体1内部中空形成用于安装电路元件的安装腔。柜体1的侧面设有与安装腔相通的散热孔，散热孔呈圆形孔，散热孔上设有滤尘网2，散热孔的旁侧设有散热扇。

所述通信电源配电柜还包括设置在安装腔内的、用于清刷滤尘网2的清刷机构，清刷机构具体包括粉尘传感器3、风速传感器4、控制器5、驱动件6、传动组件7、导向件8、滑动座9、伸缩件10、刷头座11、刷头12和刷头电机13。

粉尘传感器3和风速传感器4均设置在散热扇的内侧，且与散热扇的位置相对应，散热扇工作时鼓出的气流流经粉尘传感器3和风速传感器4的检测端，粉尘传感器3可检测气流中的粉尘浓度，风速传感器4可检测气流的流速，粉尘传感器3和风速传感器4的输出端均与控制器5的输入端电连接，粉尘传感器3检测气流中的粉尘浓度并转换为电信号输入到控制器5中，风速传感器4检测气流的流速并转换为电信号输入到控制器5中。

导向件8设置在柜体1的内侧面上，位于散热孔的旁侧，沿着散热孔的排列方向延伸。滑动座9呈长方体状，其长度大于散热孔的孔径，滑动座9滑动设置在导向件8上，使滑动座9可沿着导向件8滑动，进而使得滑动座9可沿着散热孔的排列方向滑动，使滑动座9经过各个散热孔。驱动件6设置在导向件8的旁侧，驱动件6通过传动组件7与滑动座9联动，用于带动滑动座9滑动。伸缩件10一端连接滑动座9，另一端连接刷头座11，且伸缩件10的伸缩方向垂直于柜体1的侧面，伸缩件10用于带动刷头座11沿垂直于柜体1侧面的方向往复运动，使刷头座11靠近或远离滤尘网2。刷头12与刷头座11通过孔轴配合的方式实现转动连接，刷头电机13与刷头12联动用于带动刷头12转动，以清刷滤尘网2。

控制器5的输出端分别与驱动件6、伸缩件10和刷头电机13的输入端电连接，用于控制各个部件的运行。

本发明实施例所述的通信电源配电柜的工作过程如下所述，正常安装、连接和使用该通信电源配电柜。根据该通信电源配电柜正常工作时散热扇鼓出气流的粉尘浓度和气流流速，在控制器5中预设粉尘浓度阈值和气流流速阈值。该通信电源配电柜正常工作时，散热扇正常转动，将空气从散热孔处吸入，从另一侧的散热孔处流出，形成流经柜体1内部的气流，气流带走通信电源配电柜工作时产生的热量，实现散热。同时散热扇形成的气流中会携带着灰尘，这些灰尘在流入散热孔内时，会被散热孔上的滤尘网2所过滤，无法进入到柜体1内部，部分的灰尘会累积在滤尘网2的滤眼中，使滤尘网2逐渐堵塞。

根据实际观察发现，滤尘网2的堵塞通常分为两种情况，一种是轻微堵塞，这种情况下，通常是少量灰尘凝聚成团，卡住在部分滤眼处，从而导致部分滤眼堵塞，气流无法正常通过，但是实际观察发现，这类轻微堵塞现象，由于其他大部分滤眼还能正常流通气流，散热扇形成的气流流速依旧较快，受气流持续冲击影响，部分堵塞的灰尘容易被气流冲入到柜体1中，这种现象常见于通信电源配电柜持续使用过程中的灰尘自然累积。此时粉尘传感器3所检测到的粉尘浓度明显增加，粉尘传感器3检测到粉尘浓度异常时(即大于预设的粉尘浓度阈值)，代表滤尘网2上有部分滤眼存在堵塞现象，此时控制器5控制驱动件6启动，通过传动组件7使滑动座9沿着导向件8运动，进而使得与滑动座9相连的刷头座11沿着散热孔的排列方向运动。同时伸缩件10带动刷头座11向散热孔的方向运动，使刷头12与滤尘网2相接触，刷头电机13带动刷头12转动，通过刷头12的毛刷清刷滤眼，使滤眼内的灰尘掉落，滑动座9往复运动过程中，刷头12反复清刷滤尘网2，清刷完成后驱动件6带动滑动座9复位，伸缩件10同时复位，滤尘网2的自动清刷过程完成。

另一种是严重堵塞现象，这种现象常见于室外的通信电源配电柜中，比如大型车辆路过时扬起的灰尘或是其他原因导致通信电源配电柜所在环境的灰尘浓度骤增，此时散热扇所形成的气流裹带着大量的灰尘，这些灰尘会在短时间内使滤尘网2的大部分滤眼堵塞，此时流入柜体1内的气流量大幅减少，气流流速也大幅减小，此时风速传感器4检测到气流流速明显异常(即小于预设的气流流速阈值)，控制器5根据该控制信号重复上述过程控制刷头12对滤尘网2及时进行清刷，使滤尘网2保持畅通。

本发明根据滤尘网2常见的两种堵塞现象，分别设置粉尘传感器3和风速传感器4对散热扇的输出气流进行检测，进而判断滤尘网2是否出现堵塞现象，当滤尘网2出现堵塞现象时，及时控制刷头12对滤尘网2进行清刷，保持滤尘网2畅通，能实现滤尘网2堵塞时自动清刷，有效解决了滤尘网2堵塞而影响配电柜正常散热的问题，能有效保护所述通信电源配电柜，同时滤尘网2堵塞后能自动及时清刷，无需人工清刷更换，能有效降低人力成本，减少维修工作量，更便于所述通信电源配电柜的日常维护。

进一步的，本实施例中，所述通信电源配电柜还包括气泵14和气管15，刷头座11内部设有一空腔111。气泵14的出气端通过气管15与空腔111相连通，进气端与柜体1外部相连通，气泵14工作时，向空腔111内鼓入较大压强的气流。刷头座11设有刷头12的一面上、在刷头12的旁侧设有多个与空腔111相通的喷孔(图中未示出)，控制器5的输出端与气泵14的输入端电连接。当刷头座11靠近滤尘网2，刷头12清刷滤尘网2时，气泵14同时启动，气泵14向空腔111内输入气流，然后从各个喷孔喷出，在刷头12的旁侧形成向外喷出的气流，将刷头12刷落的灰尘向滤尘网2外部喷出，避免灰尘掉落在柜体1内，保持柜体1内部环境的清洁。

进一步的，本实施例中，所述通信电源配电柜还包括储液罐(图中未示出)、液管17和加压泵16，储液罐用于储存清洗液，如碱性清洗液，液管17一端与储液罐相连通，另一端与空腔111相连通，加压泵16设置在液管17上，用于将储液罐内的清洗液抽出后加压输入到空腔111中，然后从喷孔处喷出，控制器5的输出端与加压泵16的输入端电连接，用于控制加压泵16的运行。在一些如车间等多油环境中，容易在滤尘网2处凝结成带有油脂的灰尘块，这种灰尘块仅通过刷头12很难清刷，所以通过设置储液罐等部件，当刷头12开始清刷滤尘网2时，通过加压泵16向滤尘网2喷洒清洗液，配合刷头12能有效清刷带有油脂的灰尘块，可增强刷头12的清刷效果，使刷头12的清刷更加彻底。上述结构可根据通信电源配电柜的使用环境选择设置。

进一步的，本实施例中，气管15和液管17上均设有止回阀(图中未示出)，止回阀可防止空腔111内的气体和液体倒流，使气管15和液管17中的流体流动稳定。

进一步的，本实施例中，所述通信电源配电柜还包括定时器18，定时器18的输出端与控制器5的输入端电连接，定时器18可定时向控制器5输出电信号，使控制器5可定时控制清刷机构启动清刷滤尘网2，可根据实际应用环境进行设置，使清刷滤尘网2的控制更加灵活。

进一步的，本实施例中，所述通信电源配电柜还包括落尘袋(图中未示出)，落尘袋设置在滤尘网2的正下方，落尘袋可承接清刷过程中掉落的灰尘，保持柜体1内部环境的清洁。

进一步的，本实施例中，所述通信电源配电柜还包括干燥盒(图中未示出)，干燥盒设置在散热扇的内侧，干燥盒可选用填充有无水氯化钙等常用干燥剂的盒体，气流在流经干燥盒时进行脱水干燥，防止气流中带有水气对电路元件造成侵蚀，有效保护柜体1内的电路元件。

进一步的，本实施例中，驱动件6包括电机，传动组件7包括滚珠丝杆，导向件8包括导轨，电机的输出轴与滚珠丝杆相连接，滑动座9滑动设置在导轨上，且与滚珠丝杆的滑动件相连接。电机的输出轴转动时带动滚珠丝杆转动，在导轨的导向作用下，使滑动座9沿着导轨滑动，通过电机的正反转来控制滑动座9的滑动方向。电机驱动和控制稳定，滚珠丝杆传动稳定、传动精度高，导轨能起到良好的导向作用，传动摩擦小。

进一步的，本实施例中，伸缩件10包括气缸，气缸设置在滑动座9上，气缸的活塞杆与刷头座11相连接，且活塞杆的伸缩方向垂直于柜体1的侧面。气缸伸缩控制稳定，往复行程适中。

进一步的，本实施例中，控制器5选用西门子SIMATIC系列PLC，该PLC具有多个输入输出点位，能起到稳定的控制作用。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通信电源配电柜，包括柜体，所述柜体内部中空形成用于安装电路元件的安装腔，所述柜体的侧面设有与所述安装腔相通的散热孔，所述散热孔上设有滤尘网，在所述散热孔的旁侧设有散热扇；其特征在于，还包括设置在所述安装腔内的、用于清刷所述滤尘网的清刷机构，所述清刷机构包括粉尘传感器、风速传感器、控制器、驱动件、传动组件、导向件、滑动座、伸缩件、刷头座、刷头和刷头电机；

所述粉尘传感器和所述风速传感器均设置在所述散热扇的内侧，且与所述散热扇相对应，分别用于检测所述散热扇输出气流的粉尘浓度和气流流速，所述粉尘传感器和所述风速传感器的输出端均与所述控制器的输入端电连接；

所述导向件设置在所述柜体的内侧面上，且位于所述散热孔的旁侧，沿着所述散热孔的排列方向延伸；所述滑动座滑动设置在所述导向件上，使所述滑动座可沿着所述导向件滑动；所述驱动件通过所述传动组件与所述滑动座联动，用于带动所述滑动座滑动；

所述伸缩件一端连接所述滑动座，另一端连接所述刷头座，且所述伸缩件的伸缩方向垂直于所述柜体的侧面；所述刷头转动设置在所述刷头座上，所述刷头电机与所述刷头联动用于带动所述刷头转动；

所述控制器的输出端分别与所述驱动件、所述伸缩件和所述刷头电机的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述通信电源配电柜，其特征在于，还包括气泵和气管，所述刷头座内部设有空腔，所述气泵通过所述气管与所述空腔相连通；所述刷头座设有刷头的一面上、在所述刷头的旁侧设有多个与所述空腔相通的喷孔；所述控制器的输出端与所述气泵的输入端电连接。

3.根据权利要求2所述通信电源配电柜，其特征在于，还包括储液罐、液管和加压泵，所述储液罐用于储存清洗液，所述液管一端与所述储液罐相连通，另一端与所述空腔相连通，所述加压泵设置在所述液管上；所述控制器的输出端与所述加压泵的输入端电连接。

4.根据权利要求3所述通信电源配电柜，其特征在于，所述气管和所述液管上均设有止回阀。

5.根据权利要求1所述通信电源配电柜，其特征在于，还包括定时器，所述定时器的输出端与所述控制器的输入端电连接。

6.根据权利要求1所述通信电源配电柜，其特征在于，还包括落尘袋，所述落尘袋设置在所述滤尘网的正下方。

7.根据权利要求1所述通信电源配电柜，其特征在于，还包括干燥盒，所述干燥盒设置在所述散热扇的内侧。

8.根据权利要求1所述通信电源配电柜，其特征在于，所述驱动件包括电机，所述传动组件包括滚珠丝杆，所述导向件包括导轨，所述电机的输出轴与所述滚珠丝杆相连接，所述滑动座滑动设置在所述导轨上，且与所述滚珠丝杆的滑动件相连接。

9.根据权利要求1所述通信电源配电柜，其特征在于，所述伸缩件包括气缸，所述气缸设置在所述滑动座上，所述气缸的活塞杆与所述刷头座相连接，且所述活塞杆的伸缩方向垂直于所述柜体的侧面。

10.根据权利要求1所述通信电源配电柜，其特征在于，所述控制器为PLC。

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