CN115832904A - 一种主动散热配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种主动散热配电柜，属于配电柜技术领域，解决了现有的配电柜散热效果差的问题，解决该问题的技术方案主要是包括柜体和柜盖，柜盖盖在柜体的顶部形成内腔，柜体下部设有进气孔，柜体上部设有排气孔，内腔下部设有支撑架，支撑架上设有第一风扇，第一风扇与支撑架固定连接且高于进气孔，内腔上部设有与第一风扇相对的轨道、第二风扇和驱动件，轨道的水平投影呈环形且设于第一风扇的水平投影的外周，第二风扇安装在驱动件上，驱动件沿轨道移动以带动第二风扇绕第一风扇圆周运动，使第一风扇输出的气流向上、向四周运动。本发明主要用于对尽可能多的电气元件实现主动散热，提升散热效果。

Description

一种主动散热配电柜

技术领域

本发明涉及配电柜技术领域，特别是一种主动散热配电柜。

背景技术

配电柜是安装各种电气元件的柜体，为了提高散热性能，维持元器件的正常运行，现有技术中，如申请号为CN201520178765.4的专利公开了一种防热防潮配电柜，它包括柜体和柜门，柜体包括顶板、底板和背板；背板的内表面上设置有一温度传感器和一湿度传感器，柜门的外表面上设置有一显示器，温度传感器和湿度传感器的输出端均与显示器电连接；底板上开设有一进风口，顶板上开设有一出风口，出风口的上方设置有一挡板，底板的内表面上设置有一风扇、一加热器和若干袋装干燥剂，风扇设置在进风口上且风扇的正面朝上，通过风扇吹风降温，但是受风扇的吹风方向固定、吹风范围有限和风扇的风会被柜体中底部的电气元件阻挡的影响，使柜体中处于风扇吹风范围外的电气元件和柜体中顶部的电气元件无法主动散热，只能通过自然散热，散热效果差。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种主动散热配电柜，克服现有技术的不足，对尽可能多的电气元件实现主动散热，提升散热效果。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种主动散热配电柜，包括柜体和柜盖，柜盖盖在柜体的顶部形成内腔，柜体下部设有进气孔，柜体上部设有排气孔，所述内腔下部设有支撑架，支撑架上设有第一风扇，第一风扇与支撑架固定连接且高于进气孔，内腔上部设有与第一风扇相对的轨道、第二风扇和驱动件，轨道的水平投影呈环形且设于第一风扇的水平投影的外周，第二风扇安装在驱动件上，驱动件沿轨道移动以带动第二风扇绕第一风扇圆周运动，使第一风扇输出的气流向上、向四周运动。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：首先，内腔下部的支撑架上固定设有第一风扇，内腔上部的轨道上设有第二风扇，驱动件沿轨道移动以带动第二风扇绕第一风扇圆周运动，使第一风扇输出的气流向上、向四周运动，尽可能增加气流覆盖电气元件的范围，使柜体内各处的电气元件都能获得气流的主动散热，有效避免柜体内部存在主动散热的死角，从而大大提升散热效果，使电气元件正常运行，也可以使第一风扇吹出的气流通过第二风扇吸入，增加气流的流动速度，进一步提升主动散热效果，使电气元件快速降温，其次，第一风扇高于进气孔，使第一风扇能够尽可能吸入进气孔输入的气流并吹向电气元件，降低第一风扇输出的气流温度，进一步提升主动散热效果，以及，柜体上部设有排气孔，热空气向上运动，能够使热空气能够通过排气孔排出，进一步降低内腔的温度，从而有效避免电气元件受高温损坏。

进一步的，所述轨道设于柜盖的下表面上，轨道与柜盖固定连接，驱动件安装在轨道上，第二风扇与驱动件固定连接且第二风扇低于排气孔。通过上述技术方案，首先，轨道设于柜盖的下表面，驱动件安装在轨道上，能够增加驱动件的高度，使驱动件的高度尽可能高于电气元件的高度，相应的，能够使第二风扇的高度尽可能高于电气元件的高度，使所有的电气元件都可以获得主动散热，尽可能避免柜体顶部的电气元件无法获得主动散热，其次，第二风扇低于排气孔，能够使第二风扇吹出的气流尽可能从排气孔排出，而不是停留在配电柜内，从而尽可能降低配电柜内的温度。

进一步的，所述轨道包括平行设置的第一环形轨道和第二环形轨道，驱动件包括滑块和第一驱动电机，第二风扇设于滑块上，第一驱动电机与滑块固定连接，滑块的两端设有行走轮，滑块的两端通过行走轮滑动设置在第一环形轨道和第二环形轨道之间，第一驱动电机的输出轴与其中一个行走轮传动连接以带动滑块相对于第一环形轨道和第二环形轨道移动。通过上述技术方案，设置第一环形轨道和第二环形轨道，滑块的两端通过行走轮滑动设置在第一环形轨道和第二环形轨道之间，使第二风扇通过滑块带动实现绕第一风扇圆周运动，也可以尽可能使滑块的两端受力平衡，增加第二风扇运行的平稳性，相应的，保障第二风扇吸入第一风扇的气流稳定性，从而保障对电气元件的主动散热效果。

进一步的，所述滑块的两端设有用于引导滑块移动的导向轮，导向轮与第一环形轨道的侧壁滑动配合连接或者导向轮与第二环形轨道的侧壁滑动配合连接。通过上述技术方案，设置导向轮，既可以引导滑块移动，使第二风扇实现绕第一风扇圆周运动，有利于增加对电气元件的主动散热效果，也可以避免滑块与第一环形轨道卡死或者滑块与第二环形轨道卡死。

进一步的，所述第一环形轨道和第二环形轨道之间设有环形通孔，滑块上还设有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴穿过环形通孔与第二风扇传动连接。通过上述技术方案，设置环形通孔，能够便于第二驱动电机和第二风扇的安装，有效避免对滑块的移动形成干涉。

进一步的，所述轨道设于柜体的内壁上，轨道与柜体固定连接，驱动件安装在柜盖上，第二风扇与驱动件固定连接且第二风扇低于排气孔。通过上述技术方案，首先，轨道设于柜体上，驱动件安装在柜盖上，增加驱动件的安装可靠性，其次，第二风扇低于排气孔，能够使第二风扇吹出的气流尽可能从排气孔排出，而不是停留在配电柜内，从而尽可能降低配电柜内的温度。

进一步的，所述轨道包括设于柜体的内壁的环形支撑板，驱动件包括支撑轮、第三驱动电机和传动件，支撑轮滑动设置在环形支撑板上，第三驱动电机设于柜盖的中心并与柜盖固定连接，第三驱动电机的输出轴通过传动件与支撑轮连接，第二风扇设于传动件上。通过上述技术方案，第二风扇通过传动件带动实现绕第一风扇圆周运动，传动件的一端与支撑轮连接，传动件的另一端与第三驱动电机的输出轴连接，使传动件两端受力更平稳，从而更平稳地带动第二风扇。

进一步的，所述传动件包括与第三驱动电机的输出轴连接的第一支点、与支撑轮连接的第二支点和与第二风扇连接的第三支点，第三支点位于第一支点和第二支点之间，且第三支点在水平方向上更靠近第二支点。通过上述技术方案，第三支点位于第一支点和第二支点之间，且第三支点在水平方向上更靠近第二支点，形成省力杠杆，使第二风扇能够更轻松地绕第一风扇转动，减少第三驱动电机的输出功率，降低能耗，也可以增加散热效果。

进一步的，所述支撑架的中心设有导气通孔，第一风扇设于导气通孔内。通过上述技术方案，第一风扇设于支撑架的中心的导气通道内，使第一风扇能够处于内腔的中心位置，从而使第一风扇输出的气流向四周扩散更均匀，使内腔内电气元件均匀散热。

进一步的，所述第一风扇和第二风扇驱动空气流动的方向相同。通过上述技术方案，使对电气元件完成主动散热的气流单向流动，有效避免热气流重新流回柜体，进一步增加散热效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为实施例一中主动散热配电柜的结构示意图(一)；

图2为实施例一中主动散热配电柜的结构示意图(二)；

图3为实施例一中主动散热配电柜的结构示意图(三)；

图4为图3中A处的结构放大图；

图5为实施例二中主动散热配电柜的结构示意图；

图中，1、柜体；11、内腔；12、进气孔；13、排气孔；14、支撑架；141、导气通孔；15、导气块；16、导气通道；2、柜盖；31、第一风扇；32、第二风扇；34、第四驱动电机；4、轨道；41、第一环形轨道；42、第二环形轨道；43、环形通孔；44、环形支撑板；51、滑块；53、行走轮；54、导向轮；55、支撑轮；56、第三驱动电机；57、传动件；571、第一支点；572、第二支点；573、第三支点；6、温度感应器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

应当理解，在本发明的各种实施例中，如涉及各过程的序号的大小，并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种主动散热配电柜描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，X和/或Y，可以表示：单独存在X、同时存在X和Y、单独存在Y这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种主动散热配电柜“或”的关系。“包含X、Y和Z”、“包含X、Y、Z”是指X、Y、Z三者都包含，“包含X、Y或Z”是指包含X、Y、Z三者之一，“包含X、Y和/或Z”是指包含X、Y、Z三者中任一个或任二个或三个。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以根据实际情况选择相互结合或替换，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

如图1至图4所示，本发明提供一种主动散热配电柜，包括柜体1和柜盖2，柜盖2盖在柜体1的顶部形成内腔11，柜体1下部设有进气孔12，柜体1上部设有排气孔13，内腔11下部设有支撑架14，支撑架14上设有第一风扇31，第一风扇31与支撑架14固定连接且高于进气孔12，内腔11上部设有与第一风扇31相对的轨道4、第二风扇32和驱动件5，轨道4的水平投影呈环形且设于第一风扇31的水平投影的外周，第二风扇32安装在驱动件5上，驱动件5沿轨道4移动以带动第二风扇32绕第一风扇31圆周运动，使第一风扇31输出的气流向上、向四周运动。

首先，内腔11下部的支撑架14上固定设有第一风扇31，内腔11上部的轨道4上设有第二风扇32，驱动件5沿轨道4移动以带动第二风扇32绕第一风扇31圆周运动，使第一风扇31输出的气流向上、向四周运动，尽可能增加气流覆盖电气元件的范围，使柜体1内各处的电气元件都能获得气流的主动散热，有效避免柜体1内部存在主动散热的死角，从而大大提升散热效果，使电气元件正常运行，也可以使第一风扇31吹出的气流通过第二风扇32吸入，增加气流的流动速度，进一步提升主动散热效果，使电气元件快速降温，其次，第一风扇31高于进气孔12，使第一风扇31能够尽可能吸入进气孔12输入的气流并吹向电气元件，降低第一风扇31输出的气流温度，进一步提升主动散热效果，以及，柜体1上部设有排气孔13，热空气向上运动，能够使热空气能够通过排气孔13排出，进一步降低内腔11的温度，从而有效避免电气元件受高温损坏。

可以理解的，为了防止昆虫等进入柜体1内，进气孔12和排气孔13内可设有网格状的防虫网。

具体的，支撑架14的中心设有导气通孔141，第一风扇31设于导气通孔141内。使第一风扇31能够处于内腔11的中心位置，从而使第一风扇31输出的气流向四周扩散更均匀，使内腔11内电气元件均匀散热。

需要说明的，支撑架14上还设有第四驱动电机34，第四驱动电机34的输出轴与第一风扇31传动连接，用于驱动第一风扇31。

为了进一步提升散热效果，支撑架14的底部设有导气块15，导气块15为锥形，导气块15的顶点设于第一风扇31的正下方，导气块15的底面的高度低于进气孔12的高度，导气块15的表面与支撑架14合围形成导气通道16，导气通道16与导气通孔141连通。导气通道16能够引导进气孔12的气流移动至导气通孔141，有利于使第一风扇31持续吸入气流并吹出，对电气元件进行持续降温，大大提升散热效果。

本实施例中，轨道4设于柜盖2的下表面上，轨道4与柜盖2固定连接，驱动件5安装在轨道4上，第二风扇32与驱动件5固定连接且第二风扇32低于排气孔13。首先，轨道4设于柜盖2的下表面，驱动件5安装在轨道4上，能够增加驱动件5的高度，使驱动件5的高度尽可能高于电气元件的高度，相应的，能够使第二风扇32的高度尽可能高于电气元件的高度，使所有的电气元件都可以获得主动散热，尽可能避免柜体1顶部的电气元件无法获得主动散热，其次，第二风扇32低于排气孔13，能够使第二风扇32吹出的气流尽可能从排气孔13排出，而不是停留在配电柜内，从而尽可能降低配电柜内的温度。

具体的，轨道4包括平行设置的第一环形轨道41和第二环形轨道42，驱动件5包括滑块51和第一驱动电机，第二风扇32设于滑块51上，第一驱动电机与滑块51固定连接，滑块51的两端设有行走轮53，滑块51的两端通过行走轮53滑动设置在第一环形轨道41和第二环形轨道42之间，第一驱动电机的输出轴与其中一个行走轮53传动连接以带动滑块51相对于第一环形轨道41和第二环形轨道42移动。使第二风扇32通过滑块51带动实现绕第一风扇31圆周运动，也可以尽可能使滑块51的两端受力平衡，增加第二风扇32运行的平稳性，相应的，保障第二风扇32吸入第一风扇31的气流稳定性，从而保障对电气元件的主动散热效果。

为了使第二风扇32圆周运动更流畅，滑块51的两端设有用于引导滑块51移动的导向轮54，导向轮54与第一环形轨道41的侧壁滑动配合连接或者导向轮54与第二环形轨道42的侧壁滑动配合连接。导向轮54既可以引导滑块51移动，使第二风扇32实现绕第一风扇31圆周运动，有利于增加对电气元件的主动散热效果，也可以避免滑块51与第一环形轨道41卡死或者滑块51与第二环形轨道42卡死。

需要说明的，本实施例中，导向轮54凸出于滑块51的两端。

为了进一步使第二风扇32运动更流畅，第一环形轨道41和第二环形轨道42之间设有环形通孔43，滑块51上还设有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴穿过环形通孔43与第二风扇32传动连接。环形通孔43能够便于第二驱动电机和第二风扇32的安装，有效避免对滑块51的移动形成干涉。

为了进一步提升对电气元件的散热效果，第一风扇31和第二风扇32驱动空气流动的方向相同。使对电气元件完成主动散热的气流单向流动，有效避免热气流重新流回柜体1，进一步增加散热效果。

本实施例中，第一风扇31的功率大于第二风扇32的功率。第一风扇31的部分气流受第二风扇32的作用向上、向四周运动，剩下部分气流仍保持原有路径上升，使柜内的气流均匀分布，使尽可能多的电气元件获得主动散热，从而提升散热效果，也可以减少功率较小的第二风扇32的体积，减少第二风扇32本体对气流的阻挡。

本实施例中，内腔11设有温度感应器6，温度感应器6分别与第一驱动电机、第二驱动电机、第四驱动电机34电连接，当内腔11中的温度高于设定温度时，第一驱动电机、第二驱动电机和第四驱动电机34都启动，进行主动散热，当内腔11中的温度低于设定温度时，第一驱动电机、第二驱动电机和第四驱动电机34都关闭。

实施例二：

如图5所示，本实施例中，轨道4设于柜体1的内壁上，轨道4与柜体1固定连接，驱动件5安装在柜盖2上，第二风扇32与驱动件5固定连接且第二风扇32低于排气孔13。首先，轨道4设于柜体1上，驱动件5安装在柜盖2上，增加驱动件5的安装可靠性，其次，第二风扇32低于排气孔13，能够使第二风扇32吹出的气流尽可能从排气孔13排出，而不是停留在配电柜内，从而尽可能降低配电柜内的温度。

具体的，轨道4包括设于柜体1的内壁的环形支撑板44，驱动件5包括支撑轮55、第三驱动电机56和传动件57，支撑轮55滑动设置在环形支撑板44上，第三驱动电机56设于柜盖2的中心并与柜盖2固定连接，第三驱动电机56的输出轴通过传动件57与支撑轮55连接，第二风扇32设于传动件57上。使传动件57两端受力更平稳，从而更平稳地带动第二风扇32。

为了使第二风扇32能够更轻松地绕第一风扇31转动，传动件57包括与第三驱动电机56的输出轴连接的第一支点571、与支撑轮55连接的第二支点572和与第二风扇32连接的第三支点573，第三支点573位于第一支点571和第二支点572之间，且第三支点573在水平方向上更靠近第二支点572，形成省力杠杆，使第二风扇32能够更轻松地绕第一风扇31转动，减少第三驱动电机56的输出功率，降低能耗，也可以增加散热效果。

需要说明的，本实施例中，传动件57为传动杆，当然，在其他实施例中，传动件57也可以是其他合适的结构。

本实施例未描述的其他内容可以参考实施例一。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，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，都属于本发明所请求保护的范围。

Claims (10)

1.一种主动散热配电柜，包括柜体和柜盖，柜盖盖在柜体的顶部形成内腔，柜体下部设有进气孔，柜体上部设有排气孔，其特征在于，所述内腔下部设有支撑架，支撑架上设有第一风扇，第一风扇与支撑架固定连接且高于进气孔，内腔上部设有与第一风扇相对的轨道、第二风扇和驱动件，轨道的水平投影呈环形且设于第一风扇的水平投影的外周，第二风扇安装在驱动件上，驱动件沿轨道移动以带动第二风扇绕第一风扇圆周运动，使第一风扇输出的气流向上、向四周运动。

2.根据权利要求1所述的主动散热配电柜，其特征在于，所述轨道设于柜盖的下表面上，轨道与柜盖固定连接，驱动件安装在轨道上，第二风扇与驱动件固定连接且第二风扇低于排气孔。

3.根据权利要求2所述的主动散热配电柜，其特征在于，所述轨道包括平行设置的第一环形轨道和第二环形轨道，驱动件包括滑块和第一驱动电机，第二风扇设于滑块上，第一驱动电机与滑块固定连接，滑块的两端设有行走轮，滑块的两端通过行走轮滑动设置在第一环形轨道和第二环形轨道之间，第一驱动电机的输出轴与其中一个行走轮传动连接以带动滑块相对于第一环形轨道和第二环形轨道移动。

4.根据权利要求3所述的主动散热配电柜，其特征在于，所述滑块的两端设有用于引导滑块移动的导向轮，导向轮与第一环形轨道的侧壁滑动配合连接或者导向轮与第二环形轨道的侧壁滑动配合连接。

5.根据权利要求3或4所述的主动散热配电柜，其特征在于，所述第一环形轨道和第二环形轨道之间设有环形通孔，滑块上还设有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴穿过环形通孔与第二风扇传动连接。

6.根据权利要求1所述的主动散热配电柜，其特征在于，所述轨道设于柜体的内壁上，轨道与柜体固定连接，驱动件安装在柜盖上，第二风扇与驱动件固定连接且第二风扇低于排气孔。

7.根据权利要求6所述的主动散热配电柜，其特征在于，所述轨道包括设于柜体的内壁的环形支撑板，驱动件包括支撑轮、第三驱动电机和传动件，支撑轮滑动设置在环形支撑板上，第三驱动电机设于柜盖的中心并与柜盖固定连接，第三驱动电机的输出轴通过传动件与支撑轮连接，第二风扇设于传动件上。

8.根据权利要求7所述的主动散热配电柜，其特征在于，所述传动件包括与第三驱动电机的输出轴连接的第一支点、与支撑轮连接的第二支点和与第二风扇连接的第三支点，第三支点位于第一支点和第二支点之间，且第三支点在水平方向上更靠近第二支点。

9.根据权利要求1所述的主动散热配电柜，其特征在于，所述支撑架的中心设有导气通孔，第一风扇设于导气通孔内。

10.根据权利要求1所述的主动散热配电柜，其特征在于，所述第一风扇和第二风扇驱动空气流动的方向相同。

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