CN115224605A - 一种自适应型户外配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应型户外配电柜，包括柜体、自适应器及导风风机，柜体具有顶板、底板、两个竖侧板及两个竖面板，竖侧板上设有若干侧板孔，自适应器碗形主罩、竖导杆、上限位块及下限位块，外浮动结构包括浮动杠杆、上座、竖外板、竖座及横滑轴，浮动杠杆包括杠杆座杠杆臂，长臂顶部接触碗形主罩下端，长臂底部通过支撑弹簧与柜体顶部连接，短臂上设有横滑槽，横滑轴与横滑槽滑动连接。本发明的有益效果是：适用于无人区、荒凉地区等不便于日常维护的区域，具有较为强效的散热功能，在平时能够保障散热效果，还具有动态防沙、动态防雨功能，当风沙大或风雨大时，能自动利用外浮动结构的动作来尽量减少沙石、雨水进入柜内。

Description

一种自适应型户外配电柜

技术领域

本发明属于配电设施技术领域，尤其涉及一种自适应型户外配电柜。

背景技术

许多地方的户外环境复杂多变，对于设置在无人区、荒凉地区的配电柜等配电设施来说，如果当地存在地表沙尘多或是降水多的问题，若不刮较大的风还则罢了，倘使刮起了较大的风，则要么沙尘、小碎石就特别容易通过散热通风孔进入柜内，要么风会将一些雨水通过散热通风孔捎入柜内（下雨时，即使风不太大，也容易通过散热通风孔将雨水捎入柜内）。此外，许多无人区、荒凉地区往往昼夜温差大且白天温度很高，考虑到配电柜内元器件的散热问题，不仅需要设置足够大或足够多的散热通风孔，还要保障散热气流足够畅通。综上考虑，在最需要散热的时候（外界温度高时），散热气流的通畅性应得到保障，在平时，应尽量减少维护需求（所以不宜采用常规的滤网防沙方式，因为滤网会堵地很快，那样就会严重影响散热），而在风沙天和风雨天，应尽量减少沙石、雨水进入柜内。

发明内容

本发明提供了一种自适应型户外配电柜，适用于无人区、荒凉地区等不便于日常维护的区域，具有较为强效的散热功能，在平时能够保障散热效果，还具有动态防沙、动态防雨功能，当风沙大或风雨大时，能自动利用外浮动结构的动作来尽量减少沙石、雨水进入柜内。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自适应型户外配电柜，包括呈立方体状的柜体、设于柜体顶部的自适应器及至少一个设于柜体内的导风风机，柜体具有顶板、底板、两个对称布置的竖侧板及两个对称布置的竖面板，竖侧板上设有若干侧板孔，其中一个竖面板上设有柜门；

所述自适应器包括开口朝下的碗形主罩、固定在柜体顶部的竖导杆、设于竖导杆上的上限位块及设于竖导杆上的下限位块，竖导杆穿过设于碗形主罩上的碗孔，碗形主罩与竖导杆滑动连接，上限位块、碗孔及下限位块由上至下依次布置；

还包括两个与竖侧板一一对应的外浮动结构，在对应的竖侧板与外浮动结构中：外浮动结构包括浮动杠杆、与竖侧板固定的上座、与上座滑动连接的竖外板、固定在竖外板上端的竖座及与固定在竖座上的横滑轴，竖外板上设有若干与侧板孔一一对应的外板孔，浮动杠杆包括与柜体顶部固定的杠杆座及与杠杆座转动连接的杠杆臂，杠杆臂由长臂及短臂构成，长臂顶部接触碗形主罩下端，长臂底部通过支撑弹簧与柜体顶部连接，短臂上设有横滑槽，横滑轴与横滑槽滑动连接，横滑轴滑动方向平行于杠杆臂长度方向；

当所有杠杆臂水平布置时，任一长臂顶部接触碗形主罩下端，碗形主罩接触上限位块，侧板孔与对应的外板孔同轴布置；

定义：穿过任一侧板孔且平行于该侧板孔轴线的直线为检测直线；

当碗形主罩接触下限位块且碗形主罩下端接触长臂时，在对应的竖侧板与外浮动结构中：任一检测直线与任一外板孔分离。

作为优选，各导风风机的进风口朝向一个竖侧板，各导风风机的出风口朝向另一个竖侧板，在对应的竖侧板与外浮动结构中：杠杆臂通过杠杆转轴与杠杆座转动连接，当杠杆臂处在水平状态时，转轴与碗形主罩的间距为M，转轴与横滑轴的间距为N，M为N的2至8倍。

作为优选，所述竖外板上设有若干与侧板孔一一对应的堵孔结构，在对应的侧板孔与堵孔结构中：堵孔结构包括设于竖外板上的主槽、设于竖外板上的副槽、处在主槽内的硬密封半球、处在副槽内的推动弹簧、与硬密封半球连接的横滑杆及用于限位硬密封半球的碗形压罩，副槽槽口与主槽槽底连通，横滑杆穿过副槽且与竖外板滑动密封配合，横滑杆滑动方向平行于侧板孔轴线，推动弹簧套设在横滑杆外，推动弹簧一端顶住副槽槽底，推动弹簧另一端顶住硬密封半球，硬密封半球远离横滑杆的一端被碗形压罩罩住，碗形压罩开口朝向横滑杆，碗形压罩包括两个上下对称的半压罩，上方的半压罩通过上铰轴与竖外板铰接，下方的半压罩通过下铰轴与竖外板铰接，主槽内设有套设在半压罩外的气囊环，气囊环内圈压紧半压罩，气囊环外内圈压紧主槽侧壁；

在一个外浮动结构中：竖外板上设有内延座，内延座上设有开口向上的内延槽，内延槽内设有起爆气囊，各气囊环均连通起爆气囊，上座上设有用于刺破起爆气囊的下刺头，当碗形主罩接触下限位块时，下刺头处在起爆气囊上方；

所述柜体外设有用于顶起各竖外板的外浮体，外浮体与柜体滑动连接，外浮体滑动方向竖直，当内延座顶部接触上座底部时，在对应的侧板孔与堵孔结构中：横滑杆与侧板孔同轴布置。

作为优选，在对应的侧板孔与堵孔结构中：侧板孔上设有与侧板孔孔壁相贴的护筒，护筒内侧壁上固定有内环，护筒一端设有处在柜体外的塑料膜环，塑料膜环内圈与护筒密封固定，塑料膜环外圈贴在侧板孔所处的竖侧板上，堵孔结构还包括用于顶动内环的顶筒，顶筒一端固定在硬密封半球上，顶筒另一端接触碗形压罩，顶筒处在碗形压罩内。

作为优选，在对应的侧板孔与堵孔结构中：两个半压罩沿一水平对称面对称布置，上铰轴与下铰轴沿所述水平对称面对称布置，横滑杆轴线处在水平对称面内，水平对称面将硬密封半球分割成两个上下对称的半球半体，顶筒、内环及护筒同轴布置。

本发明的有益效果是：适用于无人区、荒凉地区等不便于日常维护的区域，具有较为强效的散热功能，在平时能够保障散热效果，还具有动态防沙、动态防雨功能，当风沙大或风雨大时，能自动利用外浮动结构的动作来尽量减少沙石、雨水进入柜内；硬密封半球与侧板孔接触密封的位置在平时是被护筒、塑料膜环盖住的，所以不会有沙子和小碎石，硬密封半球与侧板孔的接触密封效果能得到充分保障。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图1中B处的放大图；

图4是图1中C处的放大图；

图5是图3中D处的放大图；

图6是图4中E处的放大图；

图7是图4中F处的放大图；

图8是图4中G处的放大图；

图9是图7中H处的放大图；

图10是图7中I处的放大图；

图11是图8中J处的放大图。

附图标记：柜体1、顶板11、底板12、竖侧板13、竖面板14、碗形主罩21、竖导杆22、上限位块23、下限位块24、浮动杠杆31、杠杆座311、杠杆臂312、长臂312a、短臂312b、横滑槽312c、杠杆转轴313、上座32、竖外板33、外板孔33a、主槽33b、副槽33c、竖座331、横滑轴332、支撑弹簧34、硬密封半球41、推动弹簧42、横滑杆43、碗形压罩44、半压罩44a、上铰轴441、下铰轴442、气囊环45、顶筒46、内延座51、内延槽51a、起爆气囊52、下刺头53、外浮体6、防埋架61、护筒7、内环71、塑料膜环72。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1至图11所示，

一种自适应型户外配电柜，包括呈立方体状的柜体1、设于柜体顶部的自适应器及至少一个设于柜体内的导风风机，柜体具有顶板11、底板12、两个对称布置的竖侧板13及两个对称布置的竖面板14，竖侧板上设有若干侧板孔，其中一个竖面板上设有柜门；

当柜门关闭时，柜门与柜体之间密封固定；

所述自适应器包括开口朝下的碗形主罩21、固定在柜体顶部的竖导杆22、设于竖导杆上的上限位块23及设于竖导杆上的下限位块24，导杆穿过设于碗形主罩上的碗孔，碗形主罩与竖导杆滑动连接，上限位块、碗孔及下限位块由上至下依次布置；

还包括两个与竖侧板一一对应的外浮动结构，在对应的竖侧板与外浮动结构中：外浮动结构包括浮动杠杆31、与竖侧板固定的上座32、与上座滑动连接的竖外板33、固定在竖外板上端的竖座331及与固定在竖座上的横滑轴332，竖外板上设有若干与侧板孔一一对应的外板孔33a，浮动杠杆包括与柜体顶部固定的杠杆座311及与杠杆座转动连接的杠杆臂312，杠杆臂由长臂312a及短臂312b构成，长臂底部通过支撑弹簧34与柜体顶部连接，短臂上设有横滑槽312c，横滑轴与横滑槽滑动连接，横滑轴滑动方向平于杠杆臂长度方向；

当所有杠杆臂水平布置时，任一长臂顶部接触碗形主罩下端，碗形主罩接触上限位块，侧板孔与对应的外板孔同轴布置；

定义：穿过任一侧板孔且平行于该侧板孔轴线的直线为检测直线；

当碗形主罩接触下限位块且碗形主罩下端接触长臂时，在对应的竖侧板与外浮动结构中：任一检测直线与任一外板孔分离。

平时，所有杠杆臂水平布置，侧板孔与对应的外板孔之间对齐（侧板孔与对应的外板孔同轴布置），所以散热气流能够顺畅地流动起来，加之各导风风机的参与，能够保障散热效果上佳。空气经一侧的外板孔、侧板孔进入柜内，通过各导风风机的导送以及通过自身的流动，再从另一侧的侧板孔、外板孔排出（上述空气流动并非散热气流的全部，散热气流也包含了少部分不经过外板孔或不经过导风风机的空气）。

当风较大且不下雨时，则风容易卷起沙尘、小碎石，沙尘、小碎石容易被“顺孔向的气流”（定义：“顺孔向的气流”指平行于或接近平行于侧板孔轴向的风）通过侧板孔、外板孔带入柜内；当下雨且刮风时（大风小风皆可），则雨水容易被“顺孔向的气流” 通过侧板孔、外板孔带入柜内。在本方案中，不论是“横向的大风”还是“竖向的大雨”，都会导致碗形主罩下移（大风吹过碗形主罩，由于碗形主罩向下开口，所以碗形主罩会向下移动；大雨落到碗形主罩上，碗形主罩会向下移动），如此一来，碗形主罩下压长臂，短臂、长臂一起转动（即杠杆臂转动），碗形主罩通过浮动杠杆、横滑轴、竖座带动竖外板上移，直至碗形主罩接触下限位块，此时同一侧的任一侧板孔与任一外板孔之间互相错开（在对应的竖侧板与外浮动结构中：任一检测直线与任一外板孔分离），风就不能“直入”柜内了，如此一来，可有效防止大量沙石或雨水进入柜内，且由于刮风或下雨时，整个柜体表面的散热效果相对变强（风和水能快速带走一部分热量），所以此时的散热气流走一些“弯路”（同一侧的任一侧板孔与任一外板孔之间互相错开），也基本不影响整体的散热效果。

各导风风机的进风口均朝向一个竖侧板，各导风风机的出风口均朝向另一个竖侧板，在对应的竖侧板与外浮动结构中：杠杆臂通过杠杆转轴313与杠杆座转动连接，当杠杆臂处在水平状态时，转轴与碗形主罩的间距为M，转轴与横滑轴的间距为N，M为N的2至8倍。

所述竖外板上设有若干与侧板孔一一对应的堵孔结构，在对应的侧板孔与堵孔结构中：堵孔结构包括设于竖外板上的主槽33b、设于竖外板上的副槽33c、处在主槽内的硬密封半球41、处在副槽内的推动弹簧42、与硬密封半球连接的横滑杆43及用于限位硬密封半球的碗形压罩44，副槽槽口与主槽槽底连通，横滑杆穿过副槽且与竖外板滑动密封配合，横滑杆滑动方向平行于侧板孔轴线，推动弹簧套设在横滑杆外，推动弹簧一端顶住副槽槽底，推动弹簧另一端顶住硬密封半球，硬密封半球远离横滑杆的一端被碗形压罩罩住，碗形压罩开口朝向横滑杆，碗形压罩包括两个上下对称的半压罩44a，上方的半压罩通过上铰轴441与竖外板铰接，下方的半压罩通过下铰轴442与竖外板铰接，主槽内设有套设在半压罩外的气囊环45，气囊环内圈压紧半压罩，气囊环外内圈压紧主槽侧壁；

在一个外浮动结构中：竖外板上设有内延座51，内延座上设有开口向上的内延槽51a，内延槽内设有起爆气囊52，各气囊环均连通起爆气囊，上座上设有用于刺破起爆气囊的下刺头53，当碗形主罩接触下限位块时，下刺头处在起爆气囊上方；

所述柜体外设有用于顶起各竖外板的外浮体6，外浮体与柜体滑动连接，外浮体滑动方向竖直，当内延座顶部接触上座底部时，在对应的侧板孔与堵孔结构中：横滑杆与侧板孔同轴布置。

除了前文中记载的防风沙、防风雨外，本发明所处的环境也存在水涝的可能，因此，在许多时候，防涝问题也是需要考虑的。而防涝与防风沙、防风雨不同，需要更进阶的防护措施（少量沙石、雨水进入柜内虽然不利于柜内元器件，但终归不是“快速致命”问题，但若是水大量淹进了柜内，就是“快速致命”问题了）。本方案中，不论何种原因（长时间大雨、其它地方的水漫过来等），当柜体外开始积水后，某一时刻，积水开始带动外浮体上升，之后某一时刻，外浮体开始接触并带动竖外板上升，竖外板上的各结构也一起上升，直至内延座顶部接触上座底部，此时内延座上的起爆气囊刚被下刺头刺破，与起爆气囊连通的各气囊环也放气。气囊环不再是“充气鼓起”状态，不能锁住碗形压罩（两个半压罩）了，在推动弹簧作用下，硬密封半球推开两个半压罩（上方的半压罩沿上铰轴向上转动，下方的半压罩沿下铰轴向下转动），硬密封半球继续移动，直至堵到侧板孔上。由于每个侧板孔均被一个硬密封半球堵上，所以就达成了“防止水灌入柜内”的效果。考虑到本发明所处的环境冷热交替频繁，且本发明的维护间隔相对很长，所以采用了硬密封的方式（硬密封半球封堵侧板孔）。而若是采用常规的弹性橡胶体（或其它常规的弹性密封结构）来进行密封的话，密封结构容易因老化过快而早早失效。

需要强调的是，通过碗形主罩的下移能带动竖外板上移，通过外浮体的上升也能带动竖外板上移，但由于下限位块的存在，即使碗形主罩下移到了所能达到的极限位置，下刺头也不会接触起爆气囊（当碗形主罩接触下限位块时，下刺头处在起爆气囊上方），而只有积水过高时，才能通过外浮体的带动来实现“下刺头刺破起爆气囊”的目的。

所述柜体外侧壁上设有防埋架61，外浮体处在防埋架上。相比风沙、风雨来说，水涝的概率还是小的，平时，通过防埋架将外浮体设置在相对（地面）高一点的位置，可以避免外浮体被沙石掩埋，也可以避免外浮体接触到不深的积水。

在对应的侧板孔与堵孔结构中：侧板孔上设有与侧板孔孔壁相贴的护筒7，护筒内侧壁上固定有内环71，护筒一端设有处在柜体外的塑料膜环72，塑料膜环内圈与护筒密封固定，塑料膜环外圈贴在侧板孔所处的竖侧板上，堵孔结构还包括用于顶动内环的顶筒46，顶筒一端固定在硬密封半球上，顶筒另一端接触碗形压罩，顶筒处在碗形压罩内。

说明：塑料膜环内圈与护筒密封固定，塑料膜环外圈贴在侧板孔所处的竖侧板上，指的是塑料膜环内圈与护筒之间牢靠密封且固定，塑料膜环外圈则可以通过胶粘等常规方式来进行临时固定，一旦被大力拉动，塑料膜环外圈与竖侧板之间还是相对容易脱离的。

在对应的侧板孔与堵孔结构中：两个半压罩沿一水平对称面对称布置，上铰轴与下铰轴沿所述水平对称面对称布置，横滑杆轴线处在水平对称面内，水平对称面将硬密封半球分割成两个上下对称的半球半体，顶筒、内环及护筒同轴布置。

如前所言，本发明所处的环境中有沙子、小碎石，这就会导致一个问题：硬密封半球与侧板孔的接触位置上一定存在沙子、小碎石，这就容易导致“密封不严实”，这显然是不利于“密封防灌水”的。而硬密封半球平时是被碗形压罩和气囊环保护起来的，不会接触到沙子和小碎石。本方案中，在原本会接触到沙子、小碎石的侧板孔上设置护筒及塑料膜环，从而可起到阻挡沙子、小碎石的效果，并在护筒内侧壁上设置内环、在硬密封半球上设置顶筒，当需要对侧板孔进行封堵时，硬密封半球与顶筒一起顶开碗形压罩、离开碗形压罩，随后顶筒撞到内环上，内环、护筒、塑料膜环一起掉入柜体内，之后硬密封半球封住侧板孔。本方案中，由于硬密封半球与侧板孔接触密封的位置在平时是被护筒、塑料膜环盖住的，所以也不会有沙子和小碎石。如此一来，硬密封半球与侧板孔的接触密封效果就能得到充分保障了。

Claims (5)

1.一种自适应型户外配电柜，其特征是，包括呈立方体状的柜体、设于柜体顶部的自适应器及至少一个设于柜体内的导风风机，柜体具有顶板、底板、两个对称布置的竖侧板及两个对称布置的竖面板，竖侧板上设有若干侧板孔，其中一个竖面板上设有柜门；

所述自适应器包括开口朝下的碗形主罩、固定在柜体顶部的竖导杆、设于竖导杆上的上限位块及设于竖导杆上的下限位块，竖导杆穿过设于碗形主罩上的碗孔，碗形主罩与竖导杆滑动连接，上限位块、碗孔及下限位块由上至下依次布置；

还包括两个与竖侧板一一对应的外浮动结构，在对应的竖侧板与外浮动结构中：外浮动结构包括浮动杠杆、与竖侧板固定的上座、与上座滑动连接的竖外板、固定在竖外板上端的竖座及与固定在竖座上的横滑轴，竖外板上设有若干与侧板孔一一对应的外板孔，浮动杠杆包括与柜体顶部固定的杠杆座及与杠杆座转动连接的杠杆臂，杠杆臂由长臂及短臂构成，长臂顶部接触碗形主罩下端，长臂底部通过支撑弹簧与柜体顶部连接，短臂上设有横滑槽，横滑轴与横滑槽滑动连接，横滑轴滑动方向平行于杠杆臂长度方向；

当所有杠杆臂水平布置时，任一长臂顶部接触碗形主罩下端，碗形主罩接触上限位块，侧板孔与对应的外板孔同轴布置；

定义：穿过任一侧板孔且平行于该侧板孔轴线的直线为检测直线；

当碗形主罩接触下限位块且碗形主罩下端接触长臂时，在对应的竖侧板与外浮动结构中：任一检测直线与任一外板孔分离。

2.根据权利要求1所述的一种自适应型户外配电柜，其特征是，各导风风机的进风口朝向一个竖侧板，各导风风机的出风口朝向另一个竖侧板，在对应的竖侧板与外浮动结构中：杠杆臂通过杠杆转轴与杠杆座转动连接，当杠杆臂处在水平状态时，转轴与碗形主罩的间距为M，转轴与横滑轴的间距为N，M为N的2至8倍。

3.根据权利要求1或2所述的一种自适应型户外配电柜，其特征是，所述竖外板上设有若干与侧板孔一一对应的堵孔结构，在对应的侧板孔与堵孔结构中：堵孔结构包括设于竖外板上的主槽、设于竖外板上的副槽、处在主槽内的硬密封半球、处在副槽内的推动弹簧、与硬密封半球连接的横滑杆及用于限位硬密封半球的碗形压罩，副槽槽口与主槽槽底连通，横滑杆穿过副槽且与竖外板滑动密封配合，横滑杆滑动方向平行于侧板孔轴线，推动弹簧套设在横滑杆外，推动弹簧一端顶住副槽槽底，推动弹簧另一端顶住硬密封半球，硬密封半球远离横滑杆的一端被碗形压罩罩住，碗形压罩开口朝向横滑杆，碗形压罩包括两个上下对称的半压罩，上方的半压罩通过上铰轴与竖外板铰接，下方的半压罩通过下铰轴与竖外板铰接，主槽内设有套设在半压罩外的气囊环，气囊环内圈压紧半压罩，气囊环外内圈压紧主槽侧壁；

在一个外浮动结构中：竖外板上设有内延座，内延座上设有开口向上的内延槽，内延槽内设有起爆气囊，各气囊环均连通起爆气囊，上座上设有用于刺破起爆气囊的下刺头，当碗形主罩接触下限位块时，下刺头处在起爆气囊上方；

所述柜体外设有用于顶起各竖外板的外浮体，外浮体与柜体滑动连接，外浮体滑动方向竖直，当内延座顶部接触上座底部时，在对应的侧板孔与堵孔结构中：横滑杆与侧板孔同轴布置。

4.根据权利要求3所述的一种自适应型户外配电柜，其特征是，在对应的侧板孔与堵孔结构中：侧板孔上设有与侧板孔孔壁相贴的护筒，护筒内侧壁上固定有内环，护筒一端设有处在柜体外的塑料膜环，塑料膜环内圈与护筒密封固定，塑料膜环外圈贴在侧板孔所处的竖侧板上，堵孔结构还包括用于顶动内环的顶筒，顶筒一端固定在硬密封半球上，顶筒另一端接触碗形压罩，顶筒处在碗形压罩内。

5.根据权利要求4所述的一种自适应型户外配电柜，其特征是，在对应的侧板孔与堵孔结构中：两个半压罩沿一水平对称面对称布置，上铰轴与下铰轴沿所述水平对称面对称布置，横滑杆轴线处在水平对称面内，水平对称面将硬密封半球分割成两个上下对称的半球半体，顶筒、内环及护筒同轴布置。

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