CN113765013A - 一种节能降温配电箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能降温配电箱，包括箱体，所述箱体内置有配电组件，所述箱体的内壁固定连接有散热板，所述配电组件的发热面贴合散热板固定安装，所述散热板的下端固定连接有固定环，所述散热板的下端面且在固定环的外侧均匀固定连接有多个第一散热片，所述固定环内开设有近环形腔，所述近环形腔内密封固定连接有活塞弧，所述活塞弧内嵌设有磁极竖向分布的永磁条，所述近环形腔被活塞弧分隔成热压腔与常压腔，所述固定环的上下端面在热压腔的对应位置采用导热材料做成、其他位置材料隔热材料做成。优点在于：本发明根据工作强度调节电机转速，节能环保，避免发生过热、火灾，安全性高。

Description

一种节能降温配电箱

技术领域

本发明涉及配电箱技术领域，尤其涉及一种节能降温配电箱。

背景技术

配电箱是数据上的海量参数，一般是构成低压林按电气接线，要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电箱。

配电箱内部器件复杂多样，在工作强度不同的情况产热也不同，而现有的配电箱均是采用满载的风扇进行散热，这就导致在没有必要的条件下增加能耗，浪费资源，另外，一旦散热风扇发生故障而无法工作时，可能存在热量淤积无法散出，影响器件的正常工作，严重时可能发生火情。

为解决上述问题，我们提出了一种节能降温配电箱。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种节能降温配电箱。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种节能降温配电箱，包括箱体，所述箱体内置有配电组件，所述箱体的内壁固定连接有散热板，所述配电组件的发热面贴合散热板固定安装，所述散热板的下端固定连接有固定环，所述散热板的下端面且在固定环的外侧均匀固定连接有多个第一散热片，所述固定环内开设有近环形腔，所述近环形腔内密封固定连接有活塞弧，所述活塞弧内嵌设有磁极竖向分布的永磁条，所述近环形腔被活塞弧分隔成热压腔与常压腔，所述固定环的上下端面在热压腔的对应位置采用导热材料做成、其他位置材料隔热材料做成，所述固定环的下端面且在热压腔的对应位置均匀固定连接有多个第二散热片，所述近环形腔的两个内侧面分别嵌设有第一导电弧与第二导电弧，所述近环形腔的两个内侧面沿顺时针方向嵌装有第一导电块组与第二导电块组，且第一导电块组靠近第一导电弧、第二导电弧的尾端设置，所述固定环的下端使用短轴转动连接有第一传动齿轮，所述散热板的下端且在固定环的一侧使用转轴转动连接有旋转电阻器，所述旋转电阻器的外表面设有与第一传动齿轮啮合的第二传动齿轮；所述箱体的两侧面对称开设有通风口，两个所述通风口相互远离的一端固定罩设有风管，两个所述风管内对称设有机架、叶轮，所述机架内固定安装有用于驱动叶轮的电机，所述通风口的上下内壁分别开设有上凹槽与下凹槽，所述上凹槽的内顶端嵌设有电磁块，所述下凹槽内滑动连接有封板，所述封板的上端嵌设有与电磁块相吸设置的永磁块，所述箱体的一侧密封贯通有真空管，所述箱体的一侧固定安装有用于与真空管连接的真空泵，所述箱体的另一侧固定安装有报警器；所述永磁条、第一导电弧、第二导电弧、旋转电阻器、电机电性连接有第一电源并构成节能散热电路，所述永磁条、第一导电块组、报警器通过电磁开关与第一电源电性连接并构成保护电路，所述配电组件与第二电源电性连接并构成工作电路，所述永磁条、第二导电块组、电磁块、真空泵与第一电源电性连接并构成灭火电路。

在上述的节能降温配电箱中，设所述近环形腔的首端为热压腔，所述近环形腔尾端的内底面开设有通气孔。

在上述的节能降温配电箱中，两个所述通风口所在直线与第一散热片、第二散热片的轴线垂直。

在上述的节能降温配电箱中，两个所述风管内对称固定连接有内过滤网与外过滤网，所述内过滤网与外过滤网之间形成吸湿腔，所述吸湿腔内填充有吸湿颗粒。

在上述的节能降温配电箱中，所述吸湿颗粒的颗粒大小大于内过滤网、外过滤网的网孔大小。

在上述的节能降温配电箱中，所述封板的两侧面均胶合固定连接有密封垫。

与现有的技术相比，本节能降温配电箱的优点在于：

1、本发明中的配电组件通过散热板将热量传导至第一散热片与第二散热片，两个散热风扇同步工作将带有热量的空气抽出，实现空气的置换，内过滤网、过滤网与吸湿颗粒的相互配合，过滤了空气中的灰尘，吸收了空气中的水分，避免影响配电组件的正常工作；

2、本发明利用配电组件工作强度的变化，产热的变化，热压腔内空气的膨胀变化，带动活塞弧在近环形腔内移动，通过相互啮合的第一传动齿轮与第二传动齿轮改变旋转变阻器在节能散热电路中的电阻，改变节能散热电路中的电流，从而进行节能散热；

3、本发明另外通过第一导电块组与永磁条的相互配合，使配电组件在其他因素下导致过热的情况下，断开配电组件中第二电源的电能供应，避免持续过热，并提醒工作人员检修；

4、本发明另外通过第二导电块组与永磁条的相互配合，使在电机发生故障、配电组件工作强度陡然增大、热量无法散出、即将到达配电组件熔点之前，封闭风管，并抽真空，阻断氧气，避免引发火情；

5、本发明根据工作强度调节电机转速，节能环保，避免发生过热、火灾，安全性高。

附图说明

图1为本发明提出的一种节能降温配电箱正视的结构剖面图；

图2为本发明提出的一种节能降温配电箱固定环俯视的结构剖面图；

图3图1中A处放大的结构示意图；

图4为本发明提出的一种节能降温配电箱的固定环部分侧面结构示意图。

图中：1箱体、2配电组件、3散热板、4第一散热片、5固定环、6热压腔、7常压腔、8活塞弧、9永磁条、10第一导电弧、11第二导电弧、12第一导电块组、13第二导电块组、14通气孔、15第二散热片、16第一传动齿轮、17转轴、18旋转电阻器、19通风口、20风管、21内过滤网、22外过滤网、23吸湿颗粒、24机架、25叶轮、26上凹槽、27下凹槽、28封板、29永磁块、30电磁块、31真空管、32真空泵、33报警器。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-4，一种节能降温配电箱，包括箱体1，箱体1内置有配电组件2，配电组件2为现有技术，箱体1的内壁固定连接有散热板3，配电组件2的发热面贴合散热板3固定安装，散热板3的下端固定连接有固定环5，散热板3的下端面且在固定环5的外侧均匀固定连接有多个第一散热片4，固定环5内开设有近环形腔，近环形腔内密封固定连接有活塞弧8，活塞弧8内嵌设有磁极竖向分布(参照图1)的永磁条9，近环形腔被活塞弧8分隔成热压腔6与常压腔7，设近环形腔的首端为热压腔6，近环形腔尾端的内底面开设有通气孔14，目的是为了能使热压腔6内空气受热推动活塞弧8而不费力，减小因压缩常压腔7内的空气而造成的动能损耗。

固定环5的上下端面在热压腔6的对应位置采用导热材料做成、其他位置材料隔热材料做成，通过导热材料将热量传导至热压腔6内，固定环5的下端面且在热压腔6的对应位置均匀固定连接有多个第二散热片15，近环形腔的两个内侧面分别嵌设有第一导电弧10与第二导电弧11，近环形腔的两个内侧面沿顺时针方向嵌装有第一导电块组12与第二导电块组13，且第一导电块组12靠近第一导电弧10、第二导电弧11的尾端设置，固定环5的下端使用短轴转动连接有第一传动齿轮16，散热板3的下端且在固定环5的一侧使用转轴17转动连接有旋转电阻器18，旋转电阻器18为现有技术，与现有技术中的滑动变阻器原理相似，旋转电阻器18的外表面设有与第一传动齿轮16啮合的第二传动齿轮；

在此需要指出的是，永磁条9的磁极为竖向分布，第一传动齿轮16在永磁条9的对应位置采用铁磁性材料制成，其他位置采用非铁磁性材料制成，以便于永磁条9在对第一传动齿轮16的磁吸力作用下带动其运动。

箱体1的两侧面对称开设有通风口19，两个通风口19在直线与第一散热片4、第二散热片15的轴线垂直，最大程度地发挥散热风扇的工作效率。

两个通风口19相互远离的一端固定罩设有风管20，两个风管20内对称设有机架24、叶轮25，机架24内固定安装有用于驱动叶轮25的电机，两个电机驱动方向相反，叶轮25结构相同，目的是为了使风向在箱体1内统一，形成风流。

两个风管20内对称固定连接有内过滤网21与外过滤网22，内过滤网21与外过滤网22之间形成吸湿腔，吸湿腔内填充有吸湿颗粒23，在外界空气通过风管20进入箱体1之前，外界空气中的水分则先被吸湿颗粒23吸收，避免进入箱体1内造成配电组件2短路。吸湿颗粒23的颗粒大小大于内过滤网21、外过滤网22的网孔大小，吸湿颗粒23不会发生泄露。

由于两个风管20内部的电机、叶轮25、内过滤网21、外过滤网22对称分布，吸湿作用明显体现在外界空气先进入的风管20上，而另一个吸湿作用明显较弱，在一侧风管20中吸湿效果差时，可改变电机驱动方向，使外界空气“反向”进入箱体1内，更加充分利用吸湿颗粒。

通风口19的上下内壁分别开设有上凹槽26与下凹槽27，上凹槽26的内顶端嵌设有电磁块30，下凹槽27内滑动连接有封板28，封板28的两侧面均胶合固定连接有密封垫，封板28通过密封垫与下凹槽27密封滑动连接，在封板28上移入上凹槽26内后，封板28与上凹槽26、下凹槽27之间不存在缝隙。

封板28的上端嵌设有与电磁块30相吸设置的永磁块29，箱体1的一侧密封贯通有真空管31，箱体1的一侧固定安装有用于与真空管31连接的真空泵32，箱体1的另一侧固定安装有报警器33，真空泵32与真空管31配合使用，将箱体1内空气抽出。

永磁条9、第一导电弧10、第二导电弧11、旋转电阻器18、电机电性连接有第一电源并构成节能散热电路，永磁条9、第一导电块组12、报警器33通过电磁开关与第一电源电性连接并构成保护电路，配电组件2与第二电源电性连接并构成工作电路，永磁条9、第二导电块组13、电磁块30、真空泵32与第一电源电性连接并构成灭火电路。

在使用本发明时，配电组件2因工作产生的热量传导至散热板3，散热板3传导至第一散热片4、固定环5中的热压腔6部分，热压腔6传导至第二散热片15，需要指出的是，由于本发明中的两个散热风扇(散热风扇由电机与叶轮25组成)对称分布，为了在箱体1内形成同一方向流向，两个散热风扇中的电机不同向驱动，两个散热风扇中的叶轮25构造相同，两个散热风扇便可将带有热量的空气快速抽出箱体1以保证配电组件2的正常工作。

配电箱在使用过程中由于有用电量高的情况，也有用电量少的情况，致使配电组件2各个时段因工作产生的热量也不同，本发明可根据配电组件2的产热来调节电机的转速，如，参照图2中热压腔6在接收散热板3的热量后及时传导至第二散热片15，第二散热片15所接收的热量又被及时带走时，热压腔6内空气处于常温状态，活塞弧8处于最靠近近环形腔的首端，此时的电机转速应为最小，配电组件2的工作强度也最小，旋转电阻器18在节能散热电路中的阻值最大；

当配电组件2工作强度增加时，电机转速较小，第二散热片15内的热量不能及时散出，那么热压腔6内空气受热，根据空气膨胀来推动活塞弧8的原理如下：空气的膨胀系数为3.676×10^-3，在热压腔6内空气为常温状态(25℃)时，假设空气的体积为v1，则在压强不变的情况下，PV＝nRT，压力恒定，升高1℃，体积膨胀1/273倍＝0.366％，35℃的体积为1.0361，45℃的体积为1.07322，55℃的体积为1.1098倍的V1，当温度到达55℃时，此时空气的体积会增大至0℃的1.10983倍，并随着温度的提升进一步增大，随着温度的降低而减小，温度的升高与空气的体积变化呈正比例关系，那么只要配电组件2的工作强度持续增大，热压腔6内空气的体积也会逐渐增大，从而顺时针沿近环形腔推动活塞弧8，在永磁条9与第一传动齿轮16的磁吸力作用下带动第一传动齿轮16顺时针旋转，第一传动齿轮16啮合第二传动齿轮，带动旋转电阻器18转动，从而改变旋转电阻器18在节能散热电路中的电阻，根据欧姆定律，则节能散热电路中的电流增大，电机转速增大，逐步适应配电组件2的工作强度。

本发明中采用电抗调速的原理，根据欧姆定律，外加电压不变的情况下，阻抗越大，电流越小，这种方式就是通过改变电流的大小来达到调速的目的。电流越小，转速越慢，根据P＝U平方/R来判断，阻抗越小，P越大，说明不同档位耗电量不同，越慢越省电。

上述工作原理是基于永磁条9(具有导电性)与第一导电弧10、第二导电弧11接触、导通节能散热电路、永磁条9始终未与第一导电块组12接触的基础上说明，需要指出的是，永磁条9与第一导电弧10、第二导电弧11接触、未与第一导电块组12接触的过程中，为满足配电组件2的正常工作强度范围。

当因配电组件2有灰尘、进水等其他复杂情况而导致出现过热现象时，那么上述正常工作强度范围明显不能够适用，当永磁条9与第一导电块组12接触时，接通保护电路，电磁开关便会断开与第二电源、配电组件2所在电路，避免配电组件2持续工作而导致持续过热的情况，且在此过程中，永磁条9始终与第一导电弧10、第二导电弧11接触，根据上述工作原理的说明，节能散热电路中的电流又会增大，进一步提高散热能力，将热量及时散出，报警器33提醒工作人员及时进行检修。

当因其中一个电机或两个电机发生故障而无法散热，而配电组件2的工作强度陡然增大，那么可能存在来不及散热，报警器33又被人忽视时，则活塞弧8会被快速推动至永磁条9与第二导电块组13接触的位置，接通灭火电路，电磁块30通电对永磁块29产生磁吸力从而提升封板28上升，对风管20封闭，维持箱体1的密封性，同时真空泵32通过真空管31将箱体1内空气抽出，箱体1内无任何氧气，则避免发生火情，保护配电箱。

本发明还需要说明的是：1、因箱体1会形成负压、甚至真空状态，箱体1本身具有一定的结构强度来进行应对，不会发生变形的情况；2、箱体1还铰接有箱门，箱门门框上胶合固定有密封条，在风管20被封闭时，不会有空气通过箱体1与箱门之间的缝隙进入。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节能降温配电箱，包括箱体(1)，其特征在于，所述箱体(1)内置有配电组件(2)，所述箱体(1)的内壁固定连接有散热板(3)，所述配电组件(2)的发热面贴合散热板(3)固定安装，所述散热板(3)的下端固定连接有固定环(5)，所述散热板(3)的下端面且在固定环(5)的外侧均匀固定连接有多个第一散热片(4)，所述固定环(5)内开设有近环形腔，所述近环形腔内密封固定连接有活塞弧(8)，所述活塞弧(8)内嵌设有磁极竖向分布的永磁条(9)，所述近环形腔被活塞弧(8)分隔成热压腔(6)与常压腔(7)，所述固定环(5)的上下端面在热压腔(6)的对应位置采用导热材料做成、其他位置材料隔热材料做成，所述固定环(5)的下端面且在热压腔(6)的对应位置均匀固定连接有多个第二散热片(15)，所述近环形腔的两个内侧面分别嵌设有第一导电弧(10)与第二导电弧(11)，所述近环形腔的两个内侧面沿顺时针方向嵌装有第一导电块组(12)与第二导电块组(13)，且第一导电块组(12)靠近第一导电弧(10)、第二导电弧(11)的尾端设置，所述固定环(5)的下端使用短轴转动连接有第一传动齿轮(16)，所述散热板(3)的下端且在固定环(5)的一侧使用转轴(17)转动连接有旋转电阻器(18)，所述旋转电阻器(18)的外表面设有与第一传动齿轮(16)啮合的第二传动齿轮；

所述箱体(1)的两侧面对称开设有通风口(19)，两个所述通风口(19)相互远离的一端固定罩设有风管(20)，两个所述风管(20)内对称设有机架(24)、叶轮(25)，所述机架(24)内固定安装有用于驱动叶轮(25)的电机，所述通风口(19)的上下内壁分别开设有上凹槽(26)与下凹槽(27)，所述上凹槽(26)的内顶端嵌设有电磁块(30)，所述下凹槽(27)内滑动连接有封板(28)，所述封板(28)的上端嵌设有与电磁块(30)相吸设置的永磁块(29)，所述箱体(1)的一侧密封贯通有真空管(31)，所述箱体(1)的一侧固定安装有用于与真空管(31)连接的真空泵(32)，所述箱体(1)的另一侧固定安装有报警器(33)；

所述永磁条(9)、第一导电弧(10)、第二导电弧(11)、旋转电阻器(18)、电机电性连接有第一电源并构成节能散热电路，所述永磁条(9)、第一导电块组(12)、报警器(33)通过电磁开关与第一电源电性连接并构成保护电路，所述配电组件(2)与第二电源电性连接并构成工作电路，所述永磁条(9)、第二导电块组(13)、电磁块(30)、真空泵(32)与第一电源电性连接并构成灭火电路。

2.根据权利要求1所述的一种节能降温配电箱，其特征在于，设所述近环形腔的首端为热压腔(6)，所述近环形腔尾端的内底面开设有通气孔(14)。

3.根据权利要求1所述的一种节能降温配电箱，其特征在于，两个所述通风口(19)所在直线与第一散热片(4)、第二散热片(15)的轴线垂直。

4.根据权利要求1所述的一种节能降温配电箱，其特征在于，两个所述风管(20)内对称固定连接有内过滤网(21)与外过滤网(22)，所述内过滤网(21)与外过滤网(22)之间形成吸湿腔，所述吸湿腔内填充有吸湿颗粒(23)。

5.根据权利要求4所述的一种节能降温配电箱，其特征在于，所述吸湿颗粒(23)的颗粒大小大于内过滤网(21)、外过滤网(22)的网孔大小。

6.根据权利要求1所述的一种节能降温配电箱，其特征在于，所述封板(28)的两侧面均胶合固定连接有密封垫。

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