CN114883957B - 电力二次设备箱的通风散热除湿装置及电力二次设备箱 - Google Patents

Abstract

本发明为电力二次设备箱的通风散热除湿装置及电力二次设备箱，属于电力设备领域。其技术方案为，一种电力二次设备箱的通风散热除湿装置，包括壳体，壳体的一个侧面开放，壳体中安装有半导体制冷板，半导体制冷板包括冷侧面和热侧面，冷侧面朝向壳体的开放面，壳体开放面的对侧面安装有排风机，热侧面还设有降温组件。本发明的有益效果为，通过半导体制冷板一面制冷一面制热的特性，以电能直接制冷，制冷效率高，耗能少，通过风扇将热侧面的空气排出，防止对壳体内二次加热，同时能够主动的使空气中的水蒸气凝结，降低空气湿度，本装置效果稳定，结构巧妙耐用，大幅降低了电力二次设备箱的制造、使用成本。

Description

电力二次设备箱的通风散热除湿装置及电力二次设备箱

技术领域

本发明涉及电力设备领域，特别是涉及一种电力二次设备箱的通风散热除湿装置，以及一种电力二次设备箱。

背景技术

电力二次设备是指对电力一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备，即不直接和电能产生联系的设备。在变电站等电力设施中，二次设备通常集成在如开关柜、控制柜等二次设备箱中，以便于对电力系统的集中监控与调节。

由于二次设备具有大量的测量表、继电器、整流装置等精密元件，对运行环境要求很高，由于其内部电器运行发热较大，对散热性能要求较高；加之二次设备箱通常暴露于自然环境中，温度变化较大，容易在二次设备箱内产生凝露，存在较大的用电安全隐患。

目前，对于二次设备箱的散热是通过蒸发-冷凝器的空调系统实现的，对于需要持续长时间运行的二次设备箱，空调系统长时间运行，其压缩机等工质循环部件本身即会随着工作时长发热量增加，且长时间使用工质效能下降，影响；空调系统结构复杂，能耗较高，使二次设备箱成本较高；同时，空调系统的除湿效果较差，不能解决二次设备箱中凝露的问题。

发明内容

本发明针对目前电力二次设备箱采用空调系统降温结构复杂、长时间使用降温效果下降、能耗高、除湿效果差的问题，提供了一种效能稳定、除湿效果好的通风散热除湿装置。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为，一种电力二次设备箱的通风散热除湿装置，包括壳体，壳体的一个侧面开放，壳体中安装有半导体制冷板，半导体制冷板包括冷侧面和热侧面，冷侧面朝向壳体的开放面，壳体开放面的对侧面安装有排风机，热侧面还设有降温组件。通过半导体制冷板一面制冷一面制热的特性，冷侧面对壳体开放面一侧进行降温，并通过排风扇从壳体开放面抽风，使空气接触冷侧面进而空气中的水蒸气凝结在冷侧面，通过降温组件及时对热侧空气进行降温，同时通过风扇将热侧面的空气排出，防止对壳体内二次加热；本装置巧妙利用半导体制冷板，即实现了降温，同时能够主动的使空气中的水蒸气凝结，降低空气湿度，避免电力二次设备上的凝露现象，能够及时排出热空气，提高降温效果；本装置通过电能直接制冷，制冷效率高，耗能少，效果稳定，结构巧妙耐用，大幅降低了电力二次设备箱的制造、使用成本。

优选的，降温组件包括储水槽和降温板，降温板的一面设有毛细水道，降温板背向毛细水道的一面与热侧面贴合，毛细水道的底部与储水槽连通，储水槽位于半导体制冷板的下方。降温组件巧妙利用了制冷板冷侧面的凝结水，将凝结水收集在储水槽中，毛细水道可使储水槽中的水自动向上流动扩散到降温板的表面，结构巧妙，无需其他主动引水装置，无额外能源消耗，水流细小，蒸发快速，补充及时，降温散热效率高。

优选的，冷侧面还设有导水板，导水板面向壳体开放面的一面设有竖直的导水槽，导水槽的下端与储水槽连接。增加与空气的接触面积，便于水蒸气的液化，同时便于水滴的凝聚与流动。

优选的，导水板和降温板的顶部边线均与壳体的顶板连接，导水板和降温板的两侧和底部边线分别通过连接板连接，壳体顶板上设有槽孔，槽孔位于导水板和降温板之间，半导体制冷板插入槽孔并位于导水板和降温板之间。形成抽屉式的安装空间，将半导体降温板完全与壳体内部隔离，避免水滴与半导体降温板接触，提高安全性，同时便于拆装。

优选的，位于导水板底部的连接板底面设有支撑柱，支撑柱靠近导水板的一面设有导水槽，支撑柱靠近降温板的一面设有毛细水道，支撑柱的下端与储水槽的槽底连接。导水槽和毛细水道均与储水槽连通，便于蓄水与引水。

优选的，毛细水道成三角形或六边形拼接排列。使水更容易在毛细水道中流动扩散。

另一方面，本发明还提供一种电力二次设备箱，包括箱体，箱体中安装有一定数量上述的电力二次设备箱的通风散热除湿装置，通风散热除湿装置安装在箱体的侧壁上，壳体的开放面朝向箱体的内部，箱体上还设有进风口，进风口中设有除湿过滤盒。

优选的，箱体包括位于箱体前部的设备室和位于箱体后部的除湿室，设备室与除湿室之间设有第一分隔板，第一分隔板上设有单向百叶窗，单向百叶窗向除湿室的方向开启，通风散热除湿装置安装在箱体的后侧侧壁上。将设备箱中的通风散热除湿装置与设备分隔设置，并设置单向百叶窗，防止环境风导致设备箱内部空气倒流。

优选的，设备室的一侧或两侧还设有循环风室，循环风室与设备室之间设有第二分隔板，第二分隔板上设有循环风机，循环风机的送风方向朝向设备室，循环风室与除湿室连通。使经过除湿室除湿的空气从侧面输入回设备室，加强箱体内部气流循环，提高降温效果，同时使箱体内部气温分布更加均衡，避免存在温差导致水蒸气凝露。

通过以上技术方案可以看出，本发明的优点为：通过半导体制冷板直接制冷对箱体进行降温，无介质循环，降温效率更高且结构更加耐用，长时间使用效能稳定，节约能耗；通过气流循环使空气中的水蒸气主动凝结在制冷板的冷侧面，并通过水槽与毛细水道巧妙的将凝结水导入热侧面，通过毛细水道中的水蒸发对热侧面及其所加热的空气降温，避免产生二次加热；半导体制冷板采用抽屉式安装，与壳体内部隔离，避免与凝结水接触，安全性好；二次设备箱内部实现高效空气循环，提高整体降温效果，并使内部气温分布均衡，进一步避免凝露。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中电力二次设备箱的通风散热除湿装置的结构示意图。

图2为本发明中电力二次设备箱的通风散热除湿装置的爆炸图。

图3为本发明中电力二次设备箱的通风散热除湿装置的侧视剖视图。

图4为本发明的电力二次设备箱的通风散热除湿装置中降温板的结构示意图。

图5为本发明中电力二次设备箱的侧视剖视图。

图6为本发明中电力二次设备箱的俯视剖视图。

图中：1.壳体，2.半导体制冷板，3.排风机，4.支撑柱，5.储水槽，6.降温板，7.毛细水道，8.导水板，9.导水槽，10.槽孔，11.箱体，11-1.设备室，11-2.除湿室，11-3.循环风室，12.第一分隔板，12-1.单向百叶窗，13.第二分隔板，14.循环风机，15.进风口。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1-4所示，一种电力二次设备箱的通风散热除湿装置，包括壳体1，壳体1为方形，壳体1的一个侧面开放，开放面的对侧侧壁安装有排风机3，壳体1中设有与开放面平行的导水板8和降温板6，导水板8和降温板6之间间隔一定距离，导水板8靠近开放面，降温板6靠近排风机3，导水板8和降温板6的顶部边线均与壳体1的顶板连接，导水板8和降温板6的两侧和底部边线分别通过连接板连接，导水板8和降温板6的两侧边线与壳体1的侧壁之间具有一定间隙，壳体1的顶板上设有槽孔10，槽孔10位于导水板8和降温板6之间，且槽孔10的宽度与导水板8和降温板6之间的距离相适配，即，导水板8和降温板6形成一安装夹层，安装夹层内部为平板形空间，安装夹层的内部空间与壳体1的内部空间相互隔离，安装夹层的下方设有储水槽5，连接导水板8和降温板6的连接板底部设有支撑柱4，支撑柱4的下端与储水槽5的槽底固定连接，安装夹层内部安装有半导体制冷板2，半导体制冷板2的正反两面分别为不同的半导体材料，串联成电偶时两种半导体材料能够分别吸收热量和放出热量，即半导体制冷板2的一面为冷侧面，另一面为热侧面，半导体制冷板2的两面分别与安装夹层的两侧内壁紧贴，且半导体制冷板2的冷侧面与导水板8接触，半导体制冷板2的热侧面与降温板6接触；

导水板8和支撑柱4面向壳体1开放面的一面设有竖直的导水槽9，导水槽9的下端与储水槽5连接；降温板6和支撑柱4朝向排风机的一面设有毛细水道7，位于降温板6上的毛细水道7为紧密排列的正三角形或正六边形网格状，当储水槽5中有水时，支撑柱4上的毛细水道7至少部分浸没在水中，通过毛细作用将水引导至降温板6整面的毛细水道中；

另一方面，本发明还提供一种电力二次设备箱，如图5、6所示，包括箱体11，箱体11中安装有一定数量上述的电力二次设备箱的通风散热除湿装置，通风散热除湿装置安装在箱体11的后侧侧壁上，壳体1的开放面朝向箱体11的内部，箱体11上还设有进风口15，进风口15中设有除湿过滤盒；箱体11内部包括位于箱体11前部的设备室11-1和位于箱体11后部的除湿室11-2，设备室11-1与除湿室11-2之间设有第一分隔板12，第一分隔板12上设有单向百叶窗12-1，单向百叶窗12-1向除湿室11-2的方向开启；设备室11-1的两侧还设有循环风室11-3，循环风室11-3与设备室11-1之间设有第二分隔板13，第二分隔板13上设有循环风机14，循环风机14的送风方向朝向设备室11-1，循环风室11-3与除湿室11-2连通。

本发明的工作原理为：给半导体制冷板2通电并开启排风机3，设备室11-1中的热空气通过单向百叶窗12-1进入除湿室11-2并吹向导水板8，由于导水板8与半导体制冷板2的冷侧面接触，导水板8温度较低，热空气中的水蒸气在导水板8上凝结，并顺着导水槽9流到储水槽5内，实现对热空气的降温和除湿，经过降温除湿的空气大部分进入循环风室11-3并在循环风机14的作用下从两侧通回设备室11-1，实现冷空气的循环；除湿室中的小部分空气受排风机的吸引，经过导水板8和降温板6侧边与壳体侧壁之间的间隙进入壳体后部，即降温板6与壳体后侧壁之间，储存在储水槽5内的凝结水沿着毛细水道流至降温板6的表面，排风机3排出气体的同时，降温板6上毛细水道中的水不断蒸发，对降温板6和壳体后部空间内的空气降温，以降低半导体制冷板的二次加热作用，进一步提高对二次设备箱的降温效果；随着排风机3将箱体内的空气抽出，外部空气经过进风口15进入箱体，实现二次设备箱的通风换气。

通过以上实施方式可以看出，本发明的有益效果在于，通过半导体制冷板直接制冷对箱体进行降温，无介质循环，降温效率更高且结构更加耐用，长时间使用效能稳定，节约能耗；通过气流循环使空气中的水蒸气主动凝结在制冷板的冷侧面，并通过水槽与毛细水道巧妙的将凝结水导入热侧面，通过毛细水道中的水蒸发对热侧面及其所加热的空气降温，避免产生二次加热；半导体制冷板采用抽屉式安装，与壳体内部隔离，避免与凝结水接触，安全性好；二次设备箱内部实现高效空气循环，提高整体降温效果，并使内部气温分布均衡，进一步避免凝露。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种电力二次设备箱的通风散热除湿装置，其特征在于，包括壳体（1），所述壳体（1）的一个侧面开放，所述壳体（1）中安装有半导体制冷板（2），所述半导体制冷板（2）包括冷侧面和热侧面，所述冷侧面朝向所述壳体（1）的开放面，所述壳体（1）开放面的对侧面安装有排风机（3），所述热侧面还设有降温组件；

所述降温组件包括储水槽（5）和降温板（6），所述降温板（6）的一面设有毛细水道（7），所述降温板（6）背向所述毛细水道（7）的一面与所述热侧面贴合，所述毛细水道（7）的底部与所述储水槽（5）连通，所述储水槽（5）位于所述半导体制冷板（2）的下方；

所述冷侧面还设有导水板（8），所述导水板（8）面向所述壳体（1）开放面的一面设有竖直的导水槽（9），所述导水槽（9）的下端与所述储水槽（5）连接；

所述导水板（8）和所述降温板（6）的顶部边线均与所述壳体（1）的顶板连接，所述导水板（8）和所述降温板（6）的两侧和底部边线分别通过连接板连接，所述壳体顶板上设有槽孔（10），所述槽孔（10）位于所述导水板（8）和所述降温板（6）之间，所述半导体制冷板插入所述槽孔（10）并位于所述导水板（8）和所述降温板（6）之间；

位于所述导水板（8）底部的连接板底面设有支撑柱（4），所述支撑柱（4）靠近所述导水板（8）的一面设有所述导水槽（9），所述支撑柱（4）靠近所述降温板（6）的一面设有所述毛细水道（7），所述支撑柱（4）的下端与所述储水槽（5）的槽底连接；

所述毛细水道（7）成三角形或六边形拼接排列。

2.一种电力二次设备箱，其特征在于，包括箱体（11），所述箱体（11）中安装有一定数量的如权利要求1所述的电力二次设备箱的通风散热除湿装置，通风散热除湿装置安装在所述箱体（11）的侧壁上，所述壳体（1）的开放面朝向所述箱体（11）的内部，所述箱体（11）上还设有进风口（15），所述进风口（15）中设有除湿过滤盒。

3.根据权利要求2所述的电力二次设备箱，其特征在于，所述箱体（11）内部包括位于箱体（11）前部的设备室（11-1）和位于箱体（11）后部的除湿室（11-2），所述设备室（11-1）与所述除湿室（11-2）之间设有第一分隔板（12），所述第一分隔板（12）上设有单向百叶窗（12-1），所述单向百叶窗（12-1）向所述除湿室（11-2）的方向开启，所述通风散热除湿装置安装在所述箱体的后侧侧壁上。

4.根据权利要求3所述的电力二次设备箱，其特征在于，所述设备室（11-1）的一侧或两侧还设有循环风室（11-3），所述循环风室（11-3）与所述设备室（11-1）之间设有第二分隔板（13），所述第二分隔板（13）上设有循环风机（14），所述循环风机（14）的送风方向朝向所述设备室（11-1），所述循环风室（11-3）与所述除湿室（11-2）连通。

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