CN115133440A - 电控柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控柜，包括柜体；散热装置，所述散热装置设置于所述柜体上，且所述散热装置能够对所述柜体的内部进行散热；加热装置，所述加热装置设置于所述柜体上，且所述加热装置能够对所述柜体的内部进行加热。本发明的电控柜，不仅可以做到电控柜高效散热，而且增加了加热装置，使用缓慢升温方式保持电控箱内部恒温，拓宽了元器件的选型范围，提高了电气安全性，延长了元器件的使用寿命，通过多个进气口和多个第一风扇，可以针对不同位置的元器件进行不同程度的散热，实现对电控柜内的元器件的高效散热，从而保证元器件的使用寿命和电控柜对环境温度的适用范围。

Description

电控柜

技术领域

本发明涉及电控设备技术领域，更具体的说，它涉及一种电控柜。

背景技术

电控柜是一种保护电气设备的封闭或半封闭式的金属柜，并搭载有检测装置、开关控制装置和辅助设备等多种功能。电控柜一般装配有主电路板、继电板、仪表板以及供电电源线等大量电气设备。这些电气设备既要符合电气设备基本规范，满足电力系统正常运行的要求，又要便于日常使用与维护，具有一定的电气安全稳定性。在现在元器件小型化和集成度越来越高的技术前景下，电控柜内元器件的密度也在逐渐增加。功率器件在密闭空间内的发热量是不容忽视的，当元器件散发的热量一直积累在电控柜内，就会造成电控柜内的温度过高。一旦超过了元器件的正常工作温度范围，极易造成器件短路烧毁，甚至起火引发安全事故。为此，现有技术中的电控柜设计均对元器件发热对寿命的影响进行了考虑，其并没有考虑到低温环境对电控柜电器件的温度要求较高，特别是没有考虑在低温环形下存在元器件的可靠性下降，无法保证元器件的使用寿命的可能，最终使得电控柜存在适用的环境温度范围较小的问题。

发明内容

本发明公开了一种电控柜，解决了现有技术中电控柜适用的环境温度范围较小的问题。

本发明公开了一种电控柜，包括：

柜体；

散热装置，所述散热装置设置于所述柜体上，且所述散热装置能够对所述柜体的内部进行散热；

加热装置，所述加热装置设置于所述柜体上，且所述加热装置能够对所述柜体的内部进行加热。

所述柜体上设置有进气口和出气口，所述进气口和所述出气口均与所述散热装置连通，且所述柜体内的气体依次通过所述出气口、所述散热装置和所述进气口后回流至所述柜体内。

所述散热装置包括散热壳体和散热机构，所述散热壳体设置于所述柜体上，所述散热壳体内形成有气流通道，所述气流通道的一端与所述进气口连通，另一端与所述出气口连通，所述散热机构设置于所述气流通道内。

所述电控柜还包括冷凝器、压缩机和节流机构，所述冷凝器和所述压缩机均设置于所述柜体的上，且所述散热机构、所述节流机构、所述冷凝器和所述压缩机依次连通构成冷媒换热循环。

所述散热装置包括相互连通的主散热机构和辅助散热机构，所述主散热机构与所述出气口连通，所述辅助散热机构与所述进气口连通，所述柜体内的气体依次通过所述出气口、所述主散热机构、所述辅助散热机构和所述进气口回流至所述柜体内。

所述进气口的数量为多个，且所有所述进气口沿所述柜体的高度方向依次分布，所述辅助散热机构与所有所述进气口连通。

所述电控柜还包括第一风扇，所述第一风扇与所述进气口一一对应，且所述第一风扇的出风方向朝向所述柜体的内部。

所述电控柜还包括控制装置和温度检测机构，所述温度检测机构设置于所述柜体内，且所述温度检测机构与所述第一风扇一一对应，所述控制装置与所有所述温度检测机构和所有所述第一风扇电连接。

所述电控柜还包括控制装置和温度检测机构，所述温度检测机构设置于所述柜体内，所述控制装置与所述温度检测机构和所述加热装置电连接。

所述出气口处设置有第二风扇。

本发明的电控柜，不仅可以做到电控柜高效散热，而且增加了加热装置，使用缓慢升温方式保持电控箱内部恒温，拓宽了元器件的选型范围，提高了电气安全性，延长了元器件的使用寿命，通过多个进气口和多个第一风扇，可以针对不同位置的元器件进行不同程度的散热，实现对电控柜内的元器件的高效散热，从而保证元器件的使用寿命和电控柜对环境温度的适用范围。

附图说明

图1是本发明实施例的电控柜的结构示意图；

图2是本发明实施例的柜体的结构示意图；

图3是本发明实施例的散热装置结构示意图；

图4是本发明实施例的散热装置的另一结构示意图；

图例：1、柜体；2、散热装置；3、加热装置；11、进气口；12、出气口；21、散热壳体；22、散热机构；4、冷凝器；5、压缩机；23、主散热机构；24、辅助散热机构；5、第一风扇；7、温度检测机构；8、第二风扇。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图1至图4所示，本发明公开了一种电控柜，包括：柜体1；散热装置2，所述散热装置2设置于所述柜体1上，且所述散热装置2能够对所述柜体1的内部进行散热；加热装置3，所述加热装置3设置于所述柜体1上，且所述加热装置3能够对所述柜体1的内部进行加热。通过设置散热装置2和加热装置3，不仅可以做到电控柜高效散热，而且增加了加热装置3，使用缓慢升温方式保持电控箱内部恒温，拓宽了元器件的选型范围，提高了电气安全性，延长了元器件的使用寿命。当电控柜应用的环境温度需要对柜体1内的元器件进行散热时，散热装置2对柜体1进行散热，保证元器件的正常工作及使用寿命，而当电控柜应用于的环境温度过低而无法满足元器件的正常工作时，加热装置3对柜体1 进行加热，从而是柜体1内的温度满足元器件的需求，保证元器件的正常工作及使用寿命。

优选的，散热装置2设置于柜体1的顶部和/或侧面上，利用冷气向下流动原理，使得经过散热装置2散热后的气体能够充满整个柜体1的内部，实现对整个柜体1内部进行散热的目的。

而加热装置3设置于柜体1的底部，利用热气上升的原理，使得柜体1的底部的气体温度逐渐增加，而柜体1底部的热气向柜体1的顶部流动，最终使得整个柜体1内部的温度满足元器件的正常工作。

所述柜体1上设置有进气口11和出气口12，所述进气口11和所述出气口12均与所述散热装置2连通，且所述柜体1内的气体依次通过所述出气口12、所述散热装置2和所述进气口11后回流至所述柜体1内。利用气体在柜体1与散热装置2之间的流动而形成气体散热循环实现对柜体1内部的持续散热，保证柜体1内部的散热效果。

具体的，所述散热装置2包括散热壳体21和散热机构22，所述散热壳体21设置于所述柜体1上，所述散热壳体21内形成有气流通道，所述气流通道的一端与所述进气口11连通，另一端与所述出气口12连通，所述散热机构22设置于所述气流通道内。柜体1内的气流通过出气口12 进入气流通道内，并在气流通道内与散热机构22进行热交换而降温，然后在通过进气口11回流至柜体1内，对柜体1的内部进行降温，实现对柜体1的散热的目的。

可选的，散热机构22为蒸发器，所述电控柜还包括冷凝器4、压缩机5和节流机构，所述冷凝器4和所述压缩机5均设置于所述柜体1的上，且所述散热机构22、所述节流机构、所述冷凝器4和所述压缩机5依次连通构成冷媒换热循环。也即利用冷媒对经过散热机构22的气体进行降温散热，提高对柜体1内部的散热效率。其中，节流机构为毛细管。

所述散热装置2包括相互连通的主散热机构23和辅助散热机构24，所述主散热机构23与所述出气口12连通，所述辅助散热机构24与所述进气口11连通，所述柜体1内的气体依次通过所述出气口12、所述主散热机构23、所述辅助散热机构24和所述进气口11回流至所述柜体1内。

具体的，出气口12设置于柜体1的顶面上，而进气口11设置于柜体 1的侧面上，主散热机构23设置于柜体1的顶部且与出气口12连通，辅助散热机构24设置于柜体1的侧面上且与进气口11连通，柜体1内部的气体由顶部的出气口12流出，并依次经过主散热机构23和辅助散热机构24后通过进气口11回流至柜体1内部完成散热。由于热气上升，冷气下降的原理，温度高的气体会积聚于柜体1的上半部，此时出气口12能够将柜体1上半部的气体导出，从而进一步增加对柜体1的散热效果。而将进气口11设置在柜体1的侧面时，能够避免由进气口11流入的气流直接由出气口12流出而影响柜体1的散热效果。

所述进气口11的数量为多个，且所有所述进气口11沿所述柜体1的高度方向依次分布，所述辅助散热机构24与所有所述进气口11连通。通过设置多个进气口11，能够将通过进气口11进入柜体1的冷气进行均匀分布，从而增加对柜体1内部的散热效果。

所述电控柜还包括第一风扇6，所述第一风扇6与所述进气口11一一对应，且所述第一风扇6的出风方向朝向所述柜体1的内部。利用第一风扇6将经过换热后的气体吹入至柜体1的内部，保证柜体1的散热效果。

所述电控柜还包括控制装置和温度检测机构7，所述温度检测机构 7设置于所述柜体1内，且所述温度检测机构7与所述第一风扇6一一对应，所述控制装置与所有所述温度检测机构7和所有所述第一风扇6电连接。其中温度检测机构7设置于对应的第一风扇6的出风方向上，并且温度检测机构7能够检测其所在位置的实际温度，并将实际温度传递至控制装置内，控制装置将实际温度与预设温度进行比较，若实际温度与预设温度的差值并未超过设定差值，则表明此时的温度满足元器件的要求，控制装置控制第一风扇6保持其工作状态和转速即可，而当实际温度与预设温度的差值超过了设定差值，则表明此时的温度无法满足该位置元器件的要求，控制装置控制第一风扇6的转速进行调节，从而增加对该温度检测机构7所在区域的散热或减小对该温度检测机构7所在区域的散热。其中，设定差值的范围为1℃至5℃，优选为3℃。

当实际温度大于预设温度时，第一风扇6的转速增加，增加对该温度检测机构7所在区域的散热。而当实际温度小于预设温度时，第一风扇6的转速减小，减小对该温度检测机构7所在区域的散热。

控制装置能够获取所有温度检测机构7所获取的实际温度，并根据实际温度与预设温度的比较结果，分别控制每一个第一风扇6，从而提高对柜体1内部的元器件的精确散热。例如，当某个元器件的发热严重，则该元器件所在区域的温度检测机构7检测到的实际温度值高，则对应的第一风扇6增加转速而提高对该元器件的散热。

特别的，辅助散热机构24内形成有主流道和与所述进气口11一一对应的通风管道，利用主散热机构23换热后的气流进入主流道后，每个通风风道能够根据其对应的第一风扇6的转速由主流道内获取气体，从而避免进气口11到主散热机构23的距离影响对柜体1的散热效果。其中，通风管路的设计应根据风量大小的需求以及空气流动速率进行设定。

温度检测机构7每经过设定时间段进行一次检测，控制装置则根据每次获得的实际温度对第一风扇6进行对应调节。其中设定时间段的选取理论上越短效果越好，还需要考虑到温度传感器的灵敏度等相关因素影响进行设定。

所述换热机构包括换热盘管，换热盘管的截面呈螺旋线形，以增加与气体的接触面积，进一步提高散热效果。

由于主散热机构23设置在柜体1的顶部，而辅助散热机构24设置在柜体1的侧面上，气体在流动过程中需要进行转向，因此，在散热壳体 21内部设置有通风管路，利用通风管路的弧度对气流进行导向，避免气流在散热壳体21内部产生风阻而影响散热效果。特别是将主散热机构23中的散热件位于其外壳的一侧，需要利用通风管路将气流引到至该散热件处进行换热。

其中通风管路和通风管道均采用密闭性好的隔热材料制成，减少热量溢出。

可选的，电控柜还包括触摸显示屏，使用者可以通过触摸显示屏调节柜体1内部的设定温度。

所述电控柜还包括控制装置和温度检测机构7，所述温度检测机构 7设置于所述柜体1内，所述控制装置与所述温度检测机构7和所述加热装置3电连接。温度检测机构7能够检测其所在位置的实际温度，并将实际温度传递至控制装置内，控制装置将实际温度与预设温度进行比较，若实际温度与预设温度的差值并未超过设定差值，则表明此时的温度满足元器件的要求，加热装置3无需对柜体1的内部进行加热，而当实际温度与预设温度的差值超过了设定差值，则表明此时的温度无法满足该位置元器件的要求，控制装置控制加热装置3对柜体1的内部进行加热，从而保证柜体1内部温度满足元器件的需求。

若实际温度与预设温度的差值并未超过设定差值，则保持加热装置3的加热功率不变，若若实际温度与预设温度的差值超过设定差值，则增加加热功率以增加升温速率或降低加热功率以减小升温速率。

温度检测机构7每经过设定时间段进行一次检测，控制装置则根据每次获得的实际温度对加热装置3进行对应调节。其中设定时间段的选取理论上越短效果越好，还需要考虑到温度传感器的灵敏度等相关因素影响进行设定。

所述出气口12处设置有第二风扇8。第二风扇8能够将柜体1内部的气体吸入散热装置2内进行散热。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种电控柜，其特征在于：包括：

柜体(1)；

散热装置(2)，所述散热装置(2)设置于所述柜体(1)上，且所述散热装置(2)能够对所述柜体(1)的内部进行散热；

加热装置(3)，所述加热装置(3)设置于所述柜体(1)上，且所述加热装置(3)能够对所述柜体(1)的内部进行加热。

2.根据权利要求1所述的电控柜，其特征在于，所述柜体(1)上设置有进气口(11)和出气口(12)，所述进气口(11)和所述出气口(12)均与所述散热装置(2)连通，且所述柜体(1)内的气体依次通过所述出气口(12)、所述散热装置(2)和所述进气口(11)后回流至所述柜体(1)内。

3.根据权利要求2所述的电控柜，其特征在于，所述散热装置(2)包括散热壳体(21)和散热机构(22)，所述散热壳体(21)设置于所述柜体(1)上，所述散热壳体(21)内形成有气流通道，所述气流通道的一端与所述进气口(11)连通，另一端与所述出气口(12)连通，所述散热机构(22)设置于所述气流通道内。

4.根据权利要求3所述的电控柜，其特征在于，所述电控柜还包括冷凝器(4)、压缩机(5)和节流机构，所述冷凝器(4)和所述压缩机(5)均设置于所述柜体(1)的上，且所述散热机构(22)、所述节流机构、所述冷凝器(4)和所述压缩机(5)依次连通构成冷媒换热循环。

5.根据权利要求2所述的电控柜，其特征在于，所述散热装置(2)包括相互连通的主散热机构(23)和辅助散热机构(24)，所述主散热机构(23)与所述出气口(12)连通，所述辅助散热机构(24)与所述进气口(11)连通，所述柜体(1)内的气体依次通过所述出气口(12)、所述主散热机构(23)、所述辅助散热机构(24)和所述进气口(11)回流至所述柜体(1)内。

6.根据权利要求5所述的电控柜，其特征在于，所述进气口(11)的数量为多个，且所有所述进气口(11)沿所述柜体(1)的高度方向依次分布，所述辅助散热机构(24)与所有所述进气口(11)连通。

7.根据权利要求6所述的电控柜，其特征在于，所述电控柜还包括第一风扇(6)，所述第一风扇(6)与所述进气口(11)一一对应，且所述第一风扇(6)的出风方向朝向所述柜体(1)的内部。

8.根据权利要求7所述的电控柜，其特征在于，所述电控柜还包括控制装置和温度检测机构(7)，所述温度检测机构(7)设置于所述柜体(1)内，且所述温度检测机构(7)与所述第一风扇(6)一一对应，所述控制装置与所有所述温度检测机构(7)和所有所述第一风扇(6)电连接。

9.根据权利要求1所述的电控柜，其特征在于，所述电控柜还包括控制装置和温度检测机构(7)，所述温度检测机构(7)设置于所述柜体(1)内，所述控制装置与所述温度检测机构(7)和所述加热装置(3)电连接。

10.根据权利要求2所述的电控柜，其特征在于，所述出气口(12)处设置有第二风扇(8)。

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