CN113437694A - 一种封闭式充气环网柜散热结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种封闭式充气环网柜散热结构，包括柜体和底座，所述柜体顶部设置有吸气扇，所述柜体背侧固定安装有换热室，所述柜体背部一侧设置有进液管，另一侧设置有出液管，所述吸气扇与柜体内部连通，所述吸气扇与柜体外部的出气管连通，所述出气管与换热室连通，所述换热室底部固定安装有进气管，所述换热室内设置有螺旋管，所述换热室远离柜体的一面上固定安装有第一排风扇，换热室的第一排风扇带动外部空气流动将管内热空气的热量带走，实现了管内热空气的热量与外部环境的交换，所述螺旋管的两端分别与出气管和进气管相连接，在进液管和出液管之间设置第一蛇形管、第一到第四支管，管内的冷却液将环网柜内的热量吸收带出。

Description

一种封闭式充气环网柜散热结构
技术领域
本发明涉及环网柜散热技术领域，具体涉及一种封闭式充气环网柜散热结构。
背景技术
环网柜是一组输配电气设备装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，环网柜的应用极为广泛，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。
所谓环网柜就是每个配电支路设一台开关柜，这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分，就是说，环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成的，每台出线柜就叫“环网柜”，环网柜中设备主要是负荷开关。
环网柜具有显著优点，它可以防止人员误操作，有效保护人身及设备安全。当接地开关在闭合位置时，不能进行负荷开关的合闸操作，环网柜前门一旦打开，负荷开关不能再合闸，从而有效防止了误操作的发生，它还具有性能指标高、维护方便、使用灵活等特点。
由于环网柜内部多条环形干线组成大规模的线路系统，因此在环网柜使用过程中，其内部的电器元件会产生大量的热量，从而导致环网柜内部的温度逐渐升高，造成环网柜内部电器元件运行产生故障，进一步会造成整个电路系统的故障，甚至形成安全隐患，给检修的技术人员带来较大的安全隐患，因此做好环网柜的内部散热尤为必要，而由于对电力系统要求的提高，封闭式的充气环网柜开始逐渐普及，这种环网柜由于采用空气绝缘远离，因此封闭性要求更高，因此传统的在柜体上设置散热孔的方式不适用于此类环网柜，因此需要专门的散热结构在不影响环网柜原有性能的情况下，保证环网柜的散热效果。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种封闭式充气环网柜散热结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种封闭式充气环网柜散热结构，包括柜体、底座和内部隔板，所述柜体固定安装在底座顶部，所述柜体顶部设置有吸气扇，所述柜体背侧固定安装有换热室，所述柜体背部一侧设置有进液管，另一侧设置有出液管，内部隔板分为竖向隔板和横向隔板，所述竖向隔板和横向隔板均设置在柜体内部，所述吸气扇与柜体内部连通，所述吸气扇的外部设置有集风罩，所述集风罩上设置有出气管，所述出气管与换热室连通，所述换热室底部固定安装有进气管，所述换热室内设置有螺旋管，所述换热室的两侧均设置有网格板，所述换热室远离柜体的一面上固定安装有第一排风扇，所述螺旋管的两端分别与出气管和进气管相连接。
作为本发明进一步的方案：所述横向隔板为中空结构，所述横向隔板的顶板与底板上均开设有若干个均匀分布的第一通气孔，所述竖向隔板上开设有均匀分布的第二通气孔。
作为本发明进一步的方案：所述进液管上固定连接有若干根第一支管，若干个所述第一支管均水平布置，所述出液管上固定连接有若干根第二支管，若干根所述第二支管与第一支管平行布置，所述第一支管和第二支管之间设置有若干根等间距排列的第一连通管，所述第一支管、第二支管和第一连通管均设置在横向隔板内部。
作为本发明进一步的方案：所述进液管和出液管之间设置有若干个第一蛇形管，若干个所述第一蛇形管均固定安装在柜体内侧的背板上。
作为本发明进一步的方案：所述进液管上设置有第三支管，所述出液管上设置有第四支管，所述第三支管和第四支管均伸入换热室内，所述第三支管与第四支管相互平行，所述第三支管和第四支管间设置有第二连通管，所述第二连通管均设置在螺旋管内侧，所述第三支管不与出液管直接连通，所述第四支管不与进液管直接连通。
作为本发明进一步的方案：所述柜体内设置有若干根布气管，所述布气管一端与进气管的端部连通，所述布气管的管身侧壁上开设有若干个布气孔。
作为本发明进一步的方案：所述底座内设置有空腔，所述底座的前部侧板上固定安装有第二排风扇，所述底座的其他侧板上均设置有格栅，底板上设置有储液箱和循环泵，底板顶部固定连接有第二蛇形管，所述循环泵的进液口与出液管相连通，所述循环泵的出液口与第二蛇形管的一端相连通，所述第二蛇形管的另一端与储液箱的进液口连通，所述储液箱的出液口与进液管的一端连通。
本发明的有益效果：
1、本发明通过设置吸气扇，将吸气扇吸收的热空气导入出气管、出气管连通到设置在换热室内的螺旋管中，通过换热室的第一排风扇带动外部空气流动将管内热空气的热量带走，实现了管内热空气的热量与外部环境的交换，散热后的空气经进气管和布气管通入环网柜内，实现了环网柜内部与外部环境的热量交换，有利与环网柜的散热；
2、本发明设置有进液管、出液管，在进液管和出液管之间设置第一蛇形管、第一到第四支管，使得管内的冷却液可以充分将环网柜内的热量吸收带出，这些吸收热量的环网柜在出液管中流经循环泵和第二蛇形管，第二排风扇将冷却液的热量与外部空气交换，使得管内冷却液温度下降，随后再次进入散热循环，由此实现了环网柜的液冷散热，液冷与风冷散热的相互配合可以充分保证环网柜内的温度保持稳定；
3、本发明的由进液管、出液管等组成的液冷系统，出气管、螺旋管等组成的风冷系统都是封闭系统，保证环网柜内散热的同时，保证了环网柜的整体密封，减少了外部环境中的灰尘等带来的不良影响。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明柜体和底座后视结构示意图；
图2是本发明柜体和底座右视结构示意图；
图3是本发明柜体内部结构前视示意图；
图4是本发明换热室内部结构后视示意图；
图5是本发明进液管、第一蛇形管和第一支管连接结构右视示意图；
图6是本发明进液管、出液管、第一蛇形管、第一支管和第二支管连接结构俯视示意图；
图7是本发明横向隔板内部结构前视示意图；
图8是本发明横向隔板俯视示意图；
图9是本发明竖向隔板右视示意图；
图10是本发明底座内部结构前视示意图；
图中：1、柜体；2、底座；3、竖向隔板；4、横向隔板；5、吸气扇；6、出气管；7、螺旋管；8、进气管；9、换热室；10、第一排风扇；11、网格板；12、进液管；13、出液管；14、第一支管；15、第二支管；16、第一蛇形管；17、第一连通管；18、第一通气孔；19、第二通气孔；20、布气管；21、布气孔；22、循环泵；23、储液箱；24、第二排风扇；25、格栅；26、第二蛇形管；27、第三支管；28、第四支管；29、第二连通管；30、集风罩。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9所示，本发明为一种封闭式充气环网柜散热结构，包括柜体1、底座2和内部隔板，所述柜体1固定安装在底座2顶部，所述柜体1顶部设置有吸气扇5，所述柜体1背侧固定安装有换热室9，所述柜体1背部一侧设置有进液管12，另一侧设置有出液管13，内部隔板分为竖向隔板3和横向隔板4，所述竖向隔板3和横向隔板4均设置在柜体1内部，所述吸气扇5与柜体1内部连通，所述吸气扇5的外部设置有集风罩30，所述集风罩30上设置有出气管6，所述出气管6与换热室9连通，所述换热室9底部固定安装有进气管8，所述换热室9内设置有螺旋管7，所述换热室9的两侧均设置有网格板11，所述换热室9远离柜体1的一面上固定安装有第一排风扇10，所述螺旋管7的两端分别与出气管6和进气管8相连接。
所述横向隔板4为中空结构，所述横向隔板4的顶板与底板上均开设有若干个均匀分布的第一通气孔18，所述竖向隔板3上开设有均匀分布的第二通气孔19。
所述进液管12上固定连接有若干根第一支管14，若干个所述第一支管14均水平布置，所述出液管13上固定连接有若干根第二支管15，若干根所述第二支管15与第一支管14平行布置，所述第一支管14和第二支管15之间设置有若干根等间距排列的第一连通管17，所述第一支管14、第二支管15和第一连通管17均设置在横向隔板4内部。
所述进液管12和出液管13之间设置有若干个第一蛇形管16，若干个所述第一蛇形管16均固定安装在柜体1内侧的背板上。
所述进液管12上设置有第三支管27，所述出液管13上设置有第四支管28，所述第三支管27和第四支管28均伸入换热室9内，所述第三支管27与第四支管28相互平行，所述第三支管27和第四支管28间设置有第二连通管29，所述第二连通管29均设置在螺旋管7内侧，所述第三支管27不与出液管13直接连通，所述第四支管28不与进液管12直接连通。
所述柜体1内设置有若干根布气管20，所述布气管20一端与进气管8的端部连通，所述布气管20的管身侧壁上开设有若干个布气孔21。
所述底座2内设置有空腔，所述底座2的前部侧板上固定安装有第二排风扇24，所述底座2的其他侧板上均设置有格栅25，所述底座2的底板顶部的两侧设置有两块对称的安装板，底板上设置有储液箱23和循环泵22，两块所述安装板上固定安装有第二蛇形管26，所述循环泵22的进液口与出液管13相连通，所述循环泵22的出液口与第二蛇形管26的一端相连通，所述第二蛇形管26的另一端与储液箱23的进液口连通，所述储液箱23的出液口与进液管12的一端连通。
工作原理：封闭式环网柜在运行时，由于环网柜内的电器元件在运行时会产生大量的热量，因此为了保证环网柜的正常运转需要将柜内的热量排出，在环网柜运行时，吸气扇5将柜内的空气抽入出气管6中，热空气经过出气管6进入换热室9内的螺旋管7内，热空气在螺旋管7内运动，此时换热室9上的第一排风扇10运转，将外部空气吸入换热室9内，使得外部空气的换热室9内流动进而带走螺旋管7内产生的热量，实现螺旋管7内热空气与外部空气的热量交换，实现螺旋管7内的空气温度的下降，同时与进液管12相连的第三支管27内的冷却液进入到第二连通管29中，第二连通管29进一步吸收螺旋管7中热空气传导出的热量，实现热空气的热量降低，随后吸热后的第二连通管29中的冷却液进入第四支管28进入出液管13进入循环，而经热量传导的热空气自螺旋管7进入进气管8进入柜体1内，这些降温散热后的空气通过设置在柜体1内的布气管20进入柜体1内，实现柜体1内的热量导出；
吸气扇5和换热室9的配合降低了环网柜内的热量的同时，与进液管12连通的第一蛇形管16内的流动的冷却液吸收柜内的热量，并回流到出液管13中，将在柜体1内吸收的热量带出柜体1，同样的，第一支管14内的冷却液流入到第一连通管17中，在吸收环网柜内部的热量后自第二支管15回流到出液管13中，出液管13将吸收热量的冷却液带动底座2上的循环泵22中，循环泵22将这些冷却液泵入第二蛇形管26中，在冷却液流动的过程中，第二排风扇24带动外部空气流动使得冷却液中的热量被流动的外部空气带走，进而使得冷却液中的热量耗散，温度降低，经过降温后的冷却液进入储液箱23中，随后这些冷却液流入到进液管12中进入下一个吸热循环；
本发明通过将风冷和液冷散热结构结合到封闭式的环网柜中，可以充分抱枕环网柜内的温度保持稳定，避免了柜内热量积聚造成温度上升进而造成环网柜故障的问题。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种封闭式充气环网柜散热结构，包括柜体(1)、底座(2)和内部隔板，其特征在于，所述柜体(1)固定安装在底座(2)顶部，所述柜体(1)顶部设置有吸气扇(5)，所述柜体(1)背侧固定安装有换热室(9)，所述柜体(1)背部一侧设置有进液管(12)，另一侧设置有出液管(13)，内部隔板分为竖向隔板(3)和横向隔板(4)，所述竖向隔板(3)和横向隔板(4)均设置在柜体(1)内部，所述吸气扇(5)与柜体(1)内部连通，所述吸气扇(5)的外部设置有集风罩(30)，所述集风罩(30)上设置有出气管(6)，所述出气管(6)与换热室(9)连通，所述换热室(9)底部固定安装有进气管(8)，所述换热室(9)内设置有螺旋管(7)，所述换热室(9)的两侧均设置有网格板(11)，所述换热室(9)远离柜体(1)的一面上固定安装有第一排风扇(10)，所述螺旋管(7)的两端分别与出气管(6)和进气管(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种封闭式充气环网柜散热结构，其特征在于，所述横向隔板(4)为中空结构，所述横向隔板(4)的顶板与底板上均开设有若干个均匀分布的第一通气孔(18)，所述竖向隔板(3)上开设有均匀分布的第二通气孔(19)。
3.根据权利要求1所述的一种封闭式充气环网柜散热结构，其特征在于，所述进液管(12)上固定连接有若干根第一支管(14)，若干个所述第一支管(14)均水平布置，所述出液管(13)上固定连接有若干根第二支管(15)，若干根所述第二支管(15)与第一支管(14)平行布置，所述第一支管(14)和第二支管(15)之间设置有若干根等间距排列的第一连通管(17)，所述第一支管(14)、第二支管(15)和第一连通管(17)均设置在横向隔板(4)内部。
4.根据权利要求1所述的一种封闭式充气环网柜散热结构，其特征在于，所述进液管(12)和出液管(13)之间连接有若干个第一蛇形管(16)，若干个所述第一蛇形管(16)管身均固定安装在柜体(1)内侧的背板上。
5.根据权利要求1所述的一种封闭式充气环网柜散热结构，其特征在于，所述进液管(12)上设置有第三支管(27)，所述出液管(13)上设置有第四支管(28)，所述第三支管(27)和第四支管(28)均伸入换热室(9)内，所述第三支管(27)与第四支管(28)相互平行，所述第三支管(27)和第四支管(28)间设置有第二连通管(29)，所述第二连通管(29)均设置在螺旋管(7)内侧，所述第三支管(27)不与出液管(13)直接连通，所述第四支管(28)不与进液管(12)直接连通。
6.根据权利要求1所述的一种封闭式充气环网柜散热结构，其特征在于，所述柜体(1)内设置有若干根布气管(20)，所述布气管(20)一端与进气管(8)的端部连通，所述布气管(20)的管身侧壁上开设有若干个布气孔(21)。
7.根据权利要求1所述的一种封闭式充气环网柜散热结构，其特征在于，所述底座(2)内设置有空腔，所述底座(2)的前部侧板上固定安装有第二排风扇(24)，所述底座(2)的其他侧板上均设置有格栅(25)，底板上设置有储液箱(23)和循环泵(22)，底板顶部固定连接有第二蛇形管(26)，所述循环泵(22)的进液口与出液管(13)相连通，所述循环泵(22)的出液口与第二蛇形管(26)的一端相连通，所述第二蛇形管(26)的另一端与储液箱(23)的进液口连通，所述储液箱(23)的出液口与进液管(12)的一端连通。
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