CN113708271A - 一种自换向开放式高安全性配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自换向开放式高安全性配电柜，属于配电柜领域，通过设置具有感知柜体内、外温度以及柜体内湿气功能的换向开放柱，根据温度和湿气，使受热柱两侧产生不同程度的形状位置变化，便于自动实现所需的散热、保温或除湿效果：当柜体内温度高于柜体外侧时，换向开放柱自动打开，实现对柜体内部的散热，当柜体外温度高于柜体内部时，换向开放柱保持关闭状态，实现对柜体内部的保温隔热，当柜体内部存在较多湿气，且柜体外温度低于或微高于柜体内温度时，换向开放柱同样呈打开状态，实现对柜体内部的通风，降低湿气对柜体内元器件的影响损坏，使柜体内环境处于一个可自我调节的合适状态，有效保证了柜体内部元件的安全稳定性。

Description

一种自换向开放式高安全性配电柜

技术领域

本发明涉及配电柜领域，更具体地说，涉及一种自换向开放式高安全性配电柜。

背景技术

配电柜（箱）分动力配电柜（箱）和照明配电柜（箱）、计量柜（箱），是配电系统的末级设备。配电柜是电动机控制中心的统称。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。

配电柜在使用时，其内部元件运行容易产生较多热量，造成配电柜内部高温，散热效果较差，因此需要一种便于内外换热的配电柜，并且，当外界环境温度较高时，配电柜又需要一定的保温隔热性能，使外界高温不易影响柜内元件运行。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自换向开放式高安全性配电柜，它通过设置具有感知柜体内、外温度以及柜体内湿气功能的换向开放柱，根据温度和湿气，使受热柱两侧产生不同程度的形状位置变化，便于自动实现所需的散热、保温或除湿效果。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种自换向开放式高安全性配电柜，包括柜体，所述柜体的侧端开设有多个均匀分布的安装孔，所述安装孔的内部设有换向开放柱，所述换向开放柱包括受热柱，所述受热柱的下端与安装孔的下内壁固定连接，所述受热柱的上端开设有凹槽，所述凹槽的内底面固定连接有隔板，所述隔板的左右两端与凹槽内壁之间分别滑动连接有外隔热板和透气板，所述外隔热板靠近柜体外侧，所述透气板靠近柜体内部，所述外隔热板和透气板与凹槽内底面之间均填充有感温填料，所述外隔热板的上端固定连接有主换气板，所述透气板的上端固定连接有副换气板，所述副换气板的上端固定连接有内隔热板，所述主换气板和副换气板相互靠近的一端分别开设有主换气槽和副换气槽。

进一步的，所述凹槽的一对内壁均开设有储气槽，所述储气槽的内壁固定连接有网板，所述感温填料位于网板和隔板之间，所述储气槽的内壁上开设有气孔。

进一步的，初始状态下所述主换气板的上端与安装孔的上内壁不接触，所述安装孔的上内壁开设有滑槽，所述内隔热板的上端位于滑槽的内部。

进一步的，所述滑槽的内壁固定连接有隔热垫，所述内隔热板滑动连接于隔热垫的内部。

进一步的，初始状态下所述副换气板的上端低于主换气板的上端，所述副换气板的下端低于主换气板的下端。

进一步的，所述透气板的下端固定连接有膨胀囊，所述膨胀囊位于感温填料的上侧，所述受热柱靠近柜体内侧的一端固定连接有一对感湿柱，所述膨胀囊的下端固定连接有多个导气绳，所述导气绳远离膨胀囊的一端依次贯穿感温填料、网板和储气槽的内壁并与受热柱固定连接，所述膨胀囊、导气绳和感湿柱三者相通。

进一步的，所述感湿柱包括网片，所述网片的内外端分别固定连接有膨胀层和吸湿棉，所述吸湿棉的内侧设有不透气膜，所述不透气膜的边缘端与受热柱的外端固定连接。

进一步的，所述不透气膜与受热柱之间填充有空气，所述导气绳与不透气膜内侧相通。

进一步的，初始状态下所述膨胀囊处于未充气状态，所述不透气膜与膨胀层内表面接触贴合。

进一步的，所述感温填料采用由热胀冷缩材料制成的颗粒状结构，所述导气绳贯穿感温填料的空隙和网板的网孔内侧并与网板的网孔滑动连接。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过设置具有感知柜体内、外温度以及柜体内湿气功能的换向开放柱，根据温度和湿气，使受热柱两侧产生不同程度的形状位置变化，便于自动实现所需的散热、保温或除湿效果。

（2）当柜体内温度高于柜体外侧时，靠近柜体内侧的感温填料膨胀程度大于靠近柜体外侧的，使得透气板的向上推出距离大于外隔热板的向上推出距离，并使副换气槽的上内壁超过主换气板的上端，整个换向开放柱处于打开状态，此时，柜体内部热量通过透气板进入主换气槽中，聚集主换气槽和副换气槽内部，进而从主换气板上端的副换气槽槽口处流出，散发至柜体外侧，进行柜体内外的热换过程，实现对柜体内部的散热。

（3）当柜体内温度低于柜体外侧时，换向开放柱的情况与情况一相反，靠近柜体内侧的感温填料膨胀程度小于靠近柜体外侧的，使得透气板的向上推出距离小于外隔热板的向上推出距离，副换气板的上端仍低于主换气板的上端，整个换向开放柱仍处于关闭状态，有效阻止柜体内外的空气流通，使外界高温不易进入柜体中，不易影响柜体内元器件的运行。

（4）当柜体内存在较多的湿气时，湿气被吸湿棉吸收，并传递至膨胀层上，膨胀层吸湿膨胀将不透气膜向内挤压，造成不透气膜与受热柱之间的气压增大，过多的气体通过导气绳传递至膨胀囊中，使得膨胀囊体积增大，辅助感温填料进一步将透气板向上推出，结合感温填料的受热膨胀过程，当柜体外侧温度低于或微高于柜体内温度时，即：靠近柜体内侧的感温填料的膨胀程度和膨胀囊的膨胀程度二者之和大于靠近柜体外侧的感温填料的膨胀程度，换向开放柱呈打开状态，使得柜体内含有大量湿气的气体可以流出至柜体外，实现对柜体内部的通风，降低湿气对柜体内元器件的影响损坏。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的换向开放柱安装处的立体图一；

图3为本发明的换向开放柱安装处的立体图二；

图4为本发明的换向开放柱的立体图；

图5为本发明的换向开放柱安装处的正面结构示意图；

图6为本发明的换向开放柱在散热时的正面结构示意图；

图7为本发明的换向开放柱在隔热保温时的正面结构示意图；

图8为本发明的换向开放柱在通风除湿时的正面结构示意图；

图9为图8中A处的结构示意图；

图10为本发明的感湿柱在吸湿时的局部正面结构示意图。

图中标号说明：

1柜体、101安装孔、102滑槽、2受热柱、201储气槽、202气孔、3网板、4外隔热板、5透气板、6感温填料、7主换气板、701主换气槽、8副换气板、801副换气槽、9内隔热板、10隔板、11感湿柱、1101网片、1102吸湿棉、1103膨胀层、1104不透气膜、12导气绳、13膨胀囊、14隔热垫。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1，一种自换向开放式高安全性配电柜，包括柜体1，柜体1的侧端开设有多个均匀分布的安装孔101，安装孔101的内部设有换向开放柱，换向开放柱包括受热柱2，受热柱2的下端与安装孔101的下内壁固定连接。

请参阅图3和图4，受热柱2的上端开设有凹槽，凹槽的内底面固定连接有隔板10，隔板10的左右两端与凹槽内壁之间分别滑动连接有外隔热板4和透气板5，外隔热板4靠近柜体1外侧，透气板5靠近柜体1内部，透气板5可采用网状透气结构，外隔热板4和透气板5与凹槽内底面之间均填充有感温填料6，外隔热板4的上端固定连接有主换气板7，透气板5的上端固定连接有副换气板8，副换气板8的上端固定连接有内隔热板9，透气板5、主换气板7、副换气板8、内隔热板9、隔板10均采用轻质的导热系数低的保温隔热材料制成，如VIP板、发泡陶瓷板，本领域技术人员可根据实际需要进行最佳选择，主换气板7和副换气板8相互靠近的一端分别开设有主换气槽701和副换气槽801，主换气槽701和副换气槽801作为空气流动的换热通道。

请参阅图5，初始状态下副换气板8的上端低于主换气板7的上端，副换气板8的下端低于主换气板7的下端，主换气槽701的上方槽口被内隔热板9阻挡，副换气槽801的下方槽口被外隔热板4阻挡，使得主换气槽701和副换气槽801不易与柜体1内外形成空气流通，换向开放柱处于关闭状态。

请参阅图5，凹槽的一对内壁均开设有储气槽201，储气槽201的内壁固定连接有网板3，感温填料6位于网板3和隔板10之间，储气槽201的内壁上开设有气孔202，柜体1内外的气体可以通过气孔202分别进入一对储气槽201中，并通过网板3与感温填料6接触，将热量传递至感温填料6上，使隔板10左右两侧的感温填料6发生不同程度的热膨胀。

情况一：请参阅图6，当柜体1内温度高于柜体1外侧时，靠近柜体1内侧的感温填料6膨胀程度大于靠近柜体1外侧的，使得透气板5的向上推出距离大于外隔热板4的向上推出距离，并使副换气槽801的上内壁超过主换气板7的上端，整个换向开放柱处于打开状态，此时，柜体1内部热量通过透气板5进入主换气槽701中，聚集主换气槽701和副换气槽801内部，进而从主换气板7上端的副换气槽801槽口处流出，散发至柜体1外侧，进行柜体1内外的热换过程，实现对柜体1内部的散热。

情况二：请参阅图7，当柜体1内温度低于柜体1外侧时，换向开放柱的情况与情况一相反，靠近柜体1内侧的感温填料6膨胀程度小于靠近柜体1外侧的，使得透气板5的向上推出距离小于外隔热板4的向上推出距离，副换气板8的上端仍低于主换气板7的上端，整个换向开放柱仍处于关闭状态，有效阻止柜体1内外的空气流通，使外界高温不易进入柜体1中，不易影响柜体1内元器件的运行。

请参阅图5，初始状态下主换气板7的上端与安装孔101的上内壁不接触，安装孔101的上内壁开设有滑槽102，内隔热板9的上端位于滑槽102的内部，滑槽102的内壁固定连接有隔热垫14，内隔热板9滑动连接于隔热垫14的内部，滑槽102用于内隔热板9的上下移动，隔热垫14具有隔热效果，使柜体1内、外空气不易通过内隔热板9和滑槽102内壁之间的空隙形成热量交换，具有隔热保温作用。

请参阅图7和图8，透气板5的下端固定连接有膨胀囊13，膨胀囊13位于感温填料6的上侧，受热柱2靠近柜体1内侧的一端固定连接有一对感湿柱11，膨胀囊13的下端固定连接有多个导气绳12，导气绳12远离膨胀囊13的一端依次贯穿感温填料6、网板3和储气槽201的内壁并与受热柱2固定连接，膨胀囊13、导气绳12和感湿柱11三者相通。

请参阅图9，感湿柱11包括网片1101，网片1101的内外端分别固定连接有膨胀层1103和吸湿棉1102，膨胀层1103采用遇水膨胀材料制成，如遇水膨胀橡胶，本领域技术人员可根据实际需要进行最佳选择，吸湿棉1102的内侧设有不透气膜1104，不透气膜1104的边缘端与受热柱2的外端固定连接，不透气膜1104与受热柱2之间填充有空气，导气绳12与不透气膜1104内侧相通，初始状态下膨胀囊13处于未充气状态，不透气膜1104与膨胀层1103内表面接触贴合。

情况三：请参阅图8和图10，当柜体1内存在较多的湿气时，湿气被吸湿棉1102吸收，并传递至膨胀层1103上，膨胀层1103吸湿膨胀将不透气膜1104向内挤压，造成不透气膜1104与受热柱2之间的气压增大，过多的气体通过导气绳12传递至膨胀囊13中，使得膨胀囊13体积增大，辅助感温填料6进一步将透气板5向上推出，结合感温填料6的受热膨胀过程，当柜体1外侧温度低于或微高于柜体1内温度时，即：靠近柜体1内侧的感温填料6的膨胀程度和膨胀囊13的膨胀程度二者之和大于靠近柜体1外侧的感温填料6的膨胀程度，换向开放柱呈打开状态，使得柜体1内含有大量湿气的气体可以流出至柜体1外，实现对柜体1内部的通风，降低湿气对柜体1内元器件的影响损坏，并且，在此情况中，柜体1外侧温度处于低于或微高于柜体1内温度的情况，柜体1内、外的通风除湿不易对柜体1内部温度造成明显升高，即不易使柜体1内元件受到高温影响。

感温填料6采用由热胀冷缩材料制成的颗粒状结构，本领域技术人员可根据实际需要对感温填料6的材料进行最佳选择，如热膨胀橡胶，导气绳12贯穿感温填料6的空隙和网板3的网孔内侧并与网板3的网孔滑动连接，感温填料6采用颗粒状的目的为便于导气绳12在其空隙内移动，方便膨胀囊13的上下移动。

本发明通过设置具有感知柜体1内、外温度以及柜体1内湿气功能的换向开放柱，根据温度和湿气，使受热柱2两侧产生不同程度的形状位置变化，便于自动实现所需的散热、保温或除湿效果：当柜体1内温度高于柜体1外侧时，换向开放柱自动打开，使柜体1内热量散发至外侧，实现对柜体1内部的散热，当柜体1外温度高于柜体1内部时，换向开放柱保持关闭状态，实现对柜体1内部的保温隔热，当柜体1内部存在较多湿气，且柜体1外温度低于或微高于柜体1内温度时，换向开放柱同样呈打开状态，实现对柜体1内部的通风，降低湿气对柜体1内元器件的影响损坏，通过上述自动散热保温除湿过程，使柜体1内环境处于一个可自我调节的合适状态，有效保证了柜体1内部元件的安全稳定性。

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改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自换向开放式高安全性配电柜，包括柜体（1），其特征在于：所述柜体（1）的侧端开设有多个均匀分布的安装孔（101），所述安装孔（101）的内部设有换向开放柱，所述换向开放柱包括受热柱（2），所述受热柱（2）的下端与安装孔（101）的下内壁固定连接，所述受热柱（2）的上端开设有凹槽，所述凹槽的内底面固定连接有隔板（10），所述隔板（10）的左右两端与凹槽内壁之间分别滑动连接有外隔热板（4）和透气板（5），所述外隔热板（4）靠近柜体（1）外侧，所述透气板（5）靠近柜体（1）内部，所述外隔热板（4）和透气板（5）与凹槽内底面之间均填充有感温填料（6），所述外隔热板（4）的上端固定连接有主换气板（7），所述透气板（5）的上端固定连接有副换气板（8），所述副换气板（8）的上端固定连接有内隔热板（9），所述主换气板（7）和副换气板（8）相互靠近的一端分别开设有主换气槽（701）和副换气槽（801）。

2.根据权利要求1所述的一种自换向开放式高安全性配电柜，其特征在于：所述凹槽的一对内壁均开设有储气槽（201），所述储气槽（201）的内壁固定连接有网板（3），所述感温填料（6）位于网板（3）和隔板（10）之间，所述储气槽（201）的内壁上开设有气孔（202）。

3.根据权利要求1所述的一种自换向开放式高安全性配电柜，其特征在于：初始状态下所述主换气板（7）的上端与安装孔（101）的上内壁不接触，所述安装孔（101）的上内壁开设有滑槽（102），所述内隔热板（9）的上端位于滑槽（102）的内部。

4.根据权利要求3所述的一种自换向开放式高安全性配电柜，其特征在于：所述滑槽（102）的内壁固定连接有隔热垫（14），所述内隔热板（9）滑动连接于隔热垫（14）的内部。

5.根据权利要求1所述的一种自换向开放式高安全性配电柜，其特征在于：初始状态下所述副换气板（8）的上端低于主换气板（7）的上端，所述副换气板（8）的下端低于主换气板（7）的下端。

6.根据权利要求1所述的一种自换向开放式高安全性配电柜，其特征在于：所述透气板（5）的下端固定连接有膨胀囊（13），所述膨胀囊（13）位于感温填料（6）的上侧，所述受热柱（2）靠近柜体（1）内侧的一端固定连接有一对感湿柱（11），所述膨胀囊（13）的下端固定连接有多个导气绳（12），所述导气绳（12）远离膨胀囊（13）的一端依次贯穿感温填料（6）、网板（3）和储气槽（201）的内壁并与受热柱（2）固定连接，所述膨胀囊（13）、导气绳（12）和感湿柱（11）三者相通。

7.根据权利要求6所述的一种自换向开放式高安全性配电柜，其特征在于：所述感湿柱（11）包括网片（1101），所述网片（1101）的内外端分别固定连接有膨胀层（1103）和吸湿棉（1102），所述吸湿棉（1102）的内侧设有不透气膜（1104），所述不透气膜（1104）的边缘端与受热柱（2）的外端固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种自换向开放式高安全性配电柜，其特征在于：所述不透气膜（1104）与受热柱（2）之间填充有空气，所述导气绳（12）与不透气膜（1104）内侧相通。

9.根据权利要求7所述的一种自换向开放式高安全性配电柜，其特征在于：初始状态下所述膨胀囊（13）处于未充气状态，所述不透气膜（1104）与膨胀层（1103）内表面接触贴合。

10.根据权利要求6所述的一种自换向开放式高安全性配电柜，其特征在于：所述感温填料（6）采用由热胀冷缩材料制成的颗粒状结构，所述导气绳（12）贯穿感温填料（6）的空隙和网板（3）的网孔内侧并与网板（3）的网孔滑动连接。

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