CN115276374A - 一种直流远程供电的转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于远程供电设备技术领域，尤其为一种直流远程供电的转换器，包括壳体、防尘进气装置和排热结构，所述防尘进气装置通过第一螺栓固定安装于进气口上，所述防尘进气装置的面板上通过第二螺栓安装有第一滤网，所述排热结构通过第三螺栓固定安装于排热口上，所述排热结构的面板上通过第四螺栓安装有第二滤网。本发明设计由防尘进气装置和排热结构组成特殊的风冷装置，该风冷装置具备快速散热功能的同时，能够以降低气流流速和改变气体流向的方式，使颗粒灰尘及其他杂质在重力和惯性力作用下与气分离，在多次分离下，使气体中夹杂的颗粒灰尘及其他杂质得到充分滤除，进而使最后进入壳体内部的气体保持高洁净度，保证工作模块的安全稳定运行。

Description

一种直流远程供电的转换器
技术领域
本发明涉及远程供电设备技术领域，具体为一种直流远程供电的转换器。
背景技术
直流远程供电系统主要由局端机、远端机和传输电缆三部分组成。局端机布设在高速公路沿途收费站或服务区的供电机房内，远端机布设在高速公路沿途的各个外场监控设备旁，传输电缆布设在局端机和远端机之间的高速公路沿线。其中远端机包括隔离电源转换器，它能够为高速公路全程监控系统提供远距离直流供电的专业电源，能够为布设在高速公路路侧的监控设备提供稳定可靠的直流稳压电源，为全程监控系统可靠运行奠定了基础。
直流远程供电转换器在工作时，其内部工作模块在长时间工作过程中会产生大量热量，内部模块长时间在高温环境下工作，会导致硬件温度过高从而加速老化或烧坏硬件，影响转换器正常工作运行。现有的提高转换器散热方式普遍存在风冷散热方式，即在换热器的左右侧板处开设散热孔，增设散热风机进行换气，加速壳体内部气体流动速度，将内部高温气体快速排出至壳体外部，达到快速散热的效果，但这种散热方式仍存在较大缺陷，由于引至外部环境中的气体中夹杂着大量颗粒灰尘及其他杂质，而现有的风冷装置缺乏有效的过滤手段，在对转换器模块进行散热的同时也将灰尘及其他杂质带入了壳体内部，大量灰尘及杂质附着于模块表面，不仅影响模块的散热效果，还极易造成工作芯片电路短路，影响远程供电设备的正常运行。
因此我们提出了一种直流远程供电的转换器来解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种直流远程供电的转换器，解决了现有的直流远程供电的转换器应用的风冷散热装置缺乏有效的颗粒灰尘及其他杂质过滤手段，使大量灰尘及杂质附着于模块表面，不仅影响模块的散热效果，还极易造成工作芯片电路短路，影响远程供电设备的正常运行的问题。
(二)技术方案
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种直流远程供电的转换器，所述直流远程供电的转换器包括：
壳体，所述壳体内安装有DC-DC转换器模块，所述壳体的左右两侧板上分别设有进气口和排热口；
防尘进气装置，通过第一螺栓固定安装于进气口上，所述防尘进气装置的面板上通过第二螺栓安装有第一滤网；
排热结构，通过第三螺栓固定安装于排热口上，所述排热结构的面板上通过第四螺栓安装有第二滤网。
进一步地，所述防尘进气装置包括连接座，所述连接座内自上而下等距排布有多排椭圆降尘腔，所述连接座的外端面上设有与首端椭圆降尘腔连通的进气孔，同排相邻的两个椭圆降尘腔之间通过横向通道连通，同列相邻的两个椭圆降尘腔之间通过竖向通道连通，各椭圆降尘腔内均设有一个挡风板，除顶排椭圆降尘腔外的各椭圆降尘腔内的挡风板上均竖向安装有一个降尘套管，所述连接座的内部对应多排椭圆降尘腔的下方设有集尘腔，最下排椭圆降尘腔分别通过一个竖向通道与集尘腔连通，所述连接座远离外端面的一端设有锥形排气端，所述锥形排气端的内部设有锥形集气腔，处于同排尾端的椭圆降尘腔通过出气孔与锥形集气腔连通，所述锥形排气端的外壁上安装有第一风机，所述第一风机的进风口与锥形集气腔连通。
具体地，所述连接座是由两个对接座组成，两个对接座相互卡合连接，两个对接座的对接端面上前后对应设有半椭圆腔、第一半圆弧孔、横向半圆弧通道、竖向半圆弧通道、矩形腔、半锥形腔和第二半圆弧孔，前后两个半椭圆腔对接组成椭圆降尘腔，前后两个第一半圆弧孔组成进气孔，前后两个横向半圆弧通道组成横向通道，前后两个竖向半圆弧通道组成竖向通道，前后两个矩形腔组成集尘腔，前后两个半锥形腔组成锥形集气腔，前后两个第二半圆弧孔组成出气孔。
具体地，所述挡风板的上下端与椭圆降尘腔的上下端内壁贴合，且挡风板与椭圆降尘腔的左右端内壁之间形成有侧流口。
具体地，所述挡风板与通过进气孔的气体流动方向之间呈°夹角。
具体地，所述挡风板的中部设有与降尘套管相适配的嵌装孔，所述降尘套管的外壁上设有与挡风板端面贴合的固定环，所述固定环通过第五螺栓固定于挡风板上，所述降尘套管的中线位置与竖向通道的中线位置重合。
具体地，每排椭圆降尘腔至少设置有三个。
进一步地，所述排热结构包括通过第三螺栓安装于排热口上的定位座，所述定位座的内部设有锥形排热腔，所述定位座的前端面上固定安装有第二风机，所述第二风机的排热口与锥形排热腔连通，所述第二滤网固定于定位座的外端面上，所述第二滤网覆盖于锥形排热腔的端口外部。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种直流远程供电的转换器，具备以下有益效果：
1、本发明，设计由防尘进气装置和排热结构组成特殊的风冷装置，该风冷装置具备快速散热功能的同时，能够以降低气流流速和改变气体流向的方式，使颗粒灰尘及其他杂质在重力和惯性力作用下与气分离，在多次分离下，使气体中夹杂的颗粒灰尘及其他杂质得到充分滤除，进而使最后进入壳体内部的气体保持高洁净度，保证工作模块的安全稳定运行。
2、本发明，风冷装置采用可拆卸连接方式安装在转换器壳体上，便于对防尘进气装置和排热结构进行安装、拆卸与维护，设计由两个相互卡合连接的对接座结构组成连接座，方便对连接座内部各通道及腔体进行清理，防止颗粒灰尘及其他杂质堆叠造成通道堵塞。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中防尘进气装置的剖视图；
图3为本发明中防尘进气装置的局部结构示意图；
图4为本发明中防尘进气装置的截面图；
图5为本发明中挡风板与降尘套管的连接结构示意图；
图6为本发明中排热结构的结构示意图。
图中：1、壳体；2、DC-DC转换器模块；3、进气口；4、排热口；5、防尘进气装置；501、连接座；502、椭圆降尘腔；503、进气孔；504、横向通道；505、竖向通道；506、挡风板；507、降尘套管；5071、固定环；508、集尘腔；509、锥形排气端；510、锥形集气腔；511、出气孔；512、第一风机；513、侧流口；514、第五螺栓；6、第一螺栓；7、第二螺栓；8、第一滤网；9、排热结构；901、定位座；902、锥形排热腔；903、第二风机；10、第三螺栓；11、第四螺栓；12、第二滤网。
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。
实施例
如图1-6所示，本发明一个实施例提出的一种直流远程供电的转换器，直流远程供电的转换器包括：
壳体1，壳体1内安装有DC-DC转换器模块2，壳体1的左右两侧板上分别设有进气口3和排热口4；
防尘进气装置5，防尘进气装置5的设置主要为了利用风冷的方式对DC-DC转换器模块2进行散热，使DC-DC转换器模块2稳定工作，同时以降低气流流速和改变气体流向的方式，使颗粒灰尘及其他杂质在重力和惯性力作用下与气分离，解决了风冷系统运行时，进入壳体1内部气体中夹杂灰尘及其他杂质的问题；防尘进气装置5通过第一螺栓6固定安装于进气口3上，采用可拆卸安装方式便于对防尘进气装置5进行检修与维护，例如拆下防尘进气装置5，对其内部附着的灰尘及其他杂质进行清理；防尘进气装置5的面板上通过第二螺栓7安装有第一滤网8，第一滤网8的设置主要是用于过滤较大颗粒灰尘及其他杂质；
排热结构9，排热结构9的设置是用于将壳体1内部的高温气体快速排出至壳体1外部，加速壳体1内部气体流动速度，配合防尘进气装置5实现对DC-DC转换器模块2的快速散热；排热结构9通过第三螺栓10固定安装于排热口4上，排热结构9的面板上通过第四螺栓11安装有第二滤网12，第二滤网12的设置主要是为了防止外部昆虫从排热口4进入壳体1内部，还起到防止大颗粒灰尘及其他杂质直接进入壳体1内部的作用。
本实施方案中，防尘进气装置5与排热结构9组成特殊的风冷装置，该风冷装置具备快速散热功能的同时，能够以降低气流流速和改变气体流向的方式，使灰尘及其他杂质在重力和惯性力作用下与气分离，保证进入壳体1内部的气体洁净度，避免灰尘及其他杂质随着风冷系统的运行，带入壳体1内部并附着于DC-DC转换器模块2上，造成工作芯片电路短路；风冷装置与壳体1之间可拆卸连接，便于对装置进行维护清理，安装拆卸较为方便。
如图2、3和4所示，在一些实施例中，防尘进气装置5包括连接座501，连接座501内自上而下等距排布有多排椭圆降尘腔502，连接座501的外端面上设有与首端椭圆降尘腔502连通的进气孔503，同排相邻的两个椭圆降尘腔502之间通过横向通道504连通，同列相邻的两个椭圆降尘腔502之间通过竖向通道505连通，各椭圆降尘腔502内均设有一个挡风板506，除顶排椭圆降尘腔502外的各椭圆降尘腔502内的挡风板506上均竖向安装有一个降尘套管507，连接座501的内部对应多排椭圆降尘腔502的下方设有集尘腔508，最下排椭圆降尘腔502分别通过一个竖向通道505与集尘腔508连通，连接座501远离外端面的一端设有锥形排气端509，锥形排气端509的内部设有锥形集气腔510，处于同排尾端的椭圆降尘腔502通过出气孔511与锥形集气腔510连通，锥形排气端509的外壁上安装有第一风机512，第一风机512的进风口与锥形集气腔510连通；
在上述实施例中，防尘进气装置5工作时，首先启动第一风机512，将外部气体从进气孔503抽送至椭圆降尘腔502内；具体地，外部气体首先通过第一滤网8完成一次过滤，阻止较大颗粒灰尘及其他杂质进入椭圆降尘腔502内；进入椭圆降尘腔502内的气体与挡风板506发生碰撞，大部分颗粒灰尘及其他杂质在重力和惯性力作用下与气分离，通过竖向通道505掉入下层的椭圆降尘腔502内的降尘套管507中，在重力作用下交替经过多个椭圆降尘腔502中的降尘套管507和竖向通道505，最后掉入集尘腔508内；进入椭圆降尘腔502内的气体在挡风板506的阻隔作用下分左右两路自侧端间隙向挡风板506后方流动并再次汇聚，后经过横向通道504流入后方椭圆降尘腔502中，夹杂着剩余部分颗粒灰尘及其他杂质的气体再经该椭圆降尘腔502中挡风板506进行二次阻挡，完成颗粒灰尘及其他杂质与气的二次分离；二次分离后的气体通过相应竖向通道505进入后方椭圆降尘腔502，夹杂着少量的颗粒灰尘及其他杂质的气体又一次与该椭圆降尘腔502中的挡风板506发生碰撞，完成颗粒灰尘及其他杂质与气的三次分离；如此，在多次分离下，使气体中夹杂的颗粒灰尘及其他杂质得到充分滤除，进而使最后进入壳体1内部的气体保持高洁净度，防尘进气装置5、壳体1内部腔体及排热结构9之间形成风道，对壳体1内腔进行快速换气，带走由于DC-DC转换器模块2工作产生的热量，达到快速散热的效果。
如图4所示，在一些实施例中，连接座501是由两个对接座组成，两个对接座相互卡合连接，两个对接座的对接端面上前后对应设有半椭圆腔、第一半圆弧孔、横向半圆弧通道、竖向半圆弧通道、矩形腔、半锥形腔和第二半圆弧孔，前后两个半椭圆腔对接组成椭圆降尘腔502，前后两个第一半圆弧孔组成进气孔503，前后两个横向半圆弧通道组成横向通道504，前后两个竖向半圆弧通道组成竖向通道505，前后两个矩形腔组成集尘腔508，前后两个半锥形腔组成锥形集气腔510，前后两个第二半圆弧孔组成出气孔511。
在上述实施例中，将连接座501设计成两个相互卡合连接的对接座结构，能够快速完成对连接座501的组装作业，该结构设计方便对椭圆降尘腔502、进气孔503、横向通道504、竖向通道505、挡风板506、降尘套管507，尤其是集尘腔508内部进行清理，防止杂质堵塞通道，影响滤尘效果，采用高压冲洗的方式即可快速清理灰尘杂质，为保证两个对接座的连接稳固性，可采用螺栓固定的方式加强两者之间的连接强度。
如图4所示，在一些实施例中，挡风板506的上下端与椭圆降尘腔502的上下端内壁贴合，且挡风板506与椭圆降尘腔502的左右端内壁之间形成有侧流口513；采用左右侧改变气体流向的方式，使进入椭圆降尘腔502内的气流分两个方向进入挡风板506后腔体内，再通过横向通道504流入后方椭圆降尘腔502中，气体中夹杂的颗粒灰尘及其他杂质在重力及受挡风板506阻隔碰撞的惯性下，与气体发生分离，较重的颗粒灰尘及其他杂质从竖向通道505向下方椭圆降尘腔502内掉落。
如图3所示，在一些实施例中，挡风板506与通过进气孔503的气体流动方向之间呈45°夹角；挡风板506与水平进气方向之间的夹角为45°，这种结构设计不仅能够起到改变气体流向的作用，还能够起到导向的作用，使颗粒灰尘与其他杂质向下翻动，最终在重力及惯性力作用下从竖向通道505向下掉落。
如图5所示，在一些实施例中，挡风板506的中部设有与降尘套管507相适配的嵌装孔，降尘套管507的外壁上设有与挡风板506端面贴合的固定环5071，固定环5071通过第五螺栓514固定于挡风板506上，降尘套管507的中线位置与竖向通道505的中线位置重合；降尘套管507的设置能够起到导引颗粒灰尘及其他杂质的作用，避免掉落下的颗粒灰尘及其他杂质受气流影响又再次混入气流中，因此，降尘套管507的上下两端应该尽量靠近上下竖向通道505的端口；安装时，自上而下使降尘套管507穿过嵌装孔，固定环5071与挡风板506端面贴合后，对准挡风板506上的安装孔，通过第五螺栓514将固定环5071固定在挡风板506上即可。
在上述实施例中，降尘套管507的上下端采用敞口结构，且降尘套管507的内管径不小于竖向通道505的内径。
如图3所示，在一些实施例中，每排椭圆降尘腔502至少设置有三个；并排设置三个及以上的椭圆降尘腔502，能够在最大程度上对颗粒灰尘及其他杂质进行过滤，但并排设置的椭圆降尘腔502的数量也不宜过多，过多的椭圆降尘腔502会压缩壳体1内部空间，同时造成不必要的成本增加。
如图6所示，在一些实施例中，排热结构9包括通过第三螺栓10安装于排热口4上的定位座901，定位座901的内部设有锥形排热腔902，定位座901的前端面上固定安装有第二风机903，第二风机903的排热口与锥形排热腔902连通，第二滤网12固定于定位座901的外端面上，第二滤网12覆盖于锥形排热腔902的端口外部；工作时，第二风机903和防尘进气装置5中的第一风机512是同步工作的，第二风机903能够将壳体1内的高温气体快速抽送至锥形排热腔902，继而透过第二滤网12向外排出。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种直流远程供电的转换器，其特征在于：所述直流远程供电的转换器包括：
壳体(1)，所述壳体(1)内安装有DC-DC转换器模块(2)，所述壳体(1)的左右两侧板上分别设有进气口(3)和排热口(4)；
防尘进气装置(5)，通过第一螺栓(6)固定安装于进气口(3)上，所述防尘进气装置(5)的面板上通过第二螺栓(7)安装有第一滤网(8)；
排热结构(9)，通过第三螺栓(10)固定安装于排热口(4)上，所述排热结构(9)的面板上通过第四螺栓(11)安装有第二滤网(12)。
2.根据权利要求1所述的一种直流远程供电的转换器，其特征在于：所述防尘进气装置(5)包括连接座(501)，所述连接座(501)内自上而下等距排布有多排椭圆降尘腔(502)，所述连接座(501)的外端面上设有与首端椭圆降尘腔(502)连通的进气孔(503)，同排相邻的两个椭圆降尘腔(502)之间通过横向通道(504)连通，同列相邻的两个椭圆降尘腔(502)之间通过竖向通道(505)连通，各椭圆降尘腔(502)内均设有一个挡风板(506)，除顶排椭圆降尘腔(502)外的各椭圆降尘腔(502)内的挡风板(506)上均竖向安装有一个降尘套管(507)，所述连接座(501)的内部对应多排椭圆降尘腔(502)的下方设有集尘腔(508)，最下排椭圆降尘腔(502)分别通过一个竖向通道(505)与集尘腔(508)连通，所述连接座(501)远离外端面的一端设有锥形排气端(509)，所述锥形排气端(509)的内部设有锥形集气腔(510)，处于同排尾端的椭圆降尘腔(502)通过出气孔(511)与锥形集气腔(510)连通，所述锥形排气端(509)的外壁上安装有第一风机(512)，所述第一风机(512)的进风口与锥形集气腔(510)连通。
3.根据权利要求2所述的一种直流远程供电的转换器，其特征在于：所述连接座(501)是由两个对接座组成，两个对接座相互卡合连接，两个对接座的对接端面上前后对应设有半椭圆腔、第一半圆弧孔、横向半圆弧通道、竖向半圆弧通道、矩形腔、半锥形腔和第二半圆弧孔，前后两个半椭圆腔对接组成椭圆降尘腔(502)，前后两个第一半圆弧孔组成进气孔(503)，前后两个横向半圆弧通道组成横向通道(504)，前后两个竖向半圆弧通道组成竖向通道(505)，前后两个矩形腔组成集尘腔(508)，前后两个半锥形腔组成锥形集气腔(510)，前后两个第二半圆弧孔组成出气孔(511)。
4.根据权利要求2所述的一种直流远程供电的转换器，其特征在于：所述挡风板(506)的上下端与椭圆降尘腔(502)的上下端内壁贴合，且挡风板(506)与椭圆降尘腔(502)的左右端内壁之间形成有侧流口(513)。
5.根据权利要求2所述的一种直流远程供电的转换器，其特征在于：所述挡风板(506)与通过进气孔(503)的气体流动方向之间呈45°夹角。
6.根据权利要求2所述的一种直流远程供电的转换器，其特征在于：所述挡风板(506)的中部设有与降尘套管(507)相适配的嵌装孔，所述降尘套管(507)的外壁上设有与挡风板(506)端面贴合的固定环(5071)，所述固定环(5071)通过第五螺栓(514)固定于挡风板(506)上，所述降尘套管(507)的中线位置与竖向通道(505)的中线位置重合。
7.根据权利要求2所述的一种直流远程供电的转换器，其特征在于：每排椭圆降尘腔(502)至少设置有三个。
8.根据权利要求1所述的一种直流远程供电的转换器，其特征在于：所述排热结构(9)包括通过第三螺栓(10)安装于排热口(4)上的定位座(901)，所述定位座(901)的内部设有锥形排热腔(902)，所述定位座(901)的前端面上固定安装有第二风机(903)，所述第二风机(903)的排热口与锥形排热腔(902)连通，所述第二滤网(12)固定于定位座(901)的外端面上，所述第二滤网(12)覆盖于锥形排热腔(902)的端口外部。
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