CN116417931B - 一种顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配电柜，具体地说，涉及一种顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜。其包括柜体，所述柜体的一侧下方开设有进气口，顶部开设有排气口，所述柜体还设置有防止雨水落入到排气口内的遮挡件，配电柜还包括：开设在柜体顶部的进液口；设置在柜体顶部的可调节阀门，可调节阀门位于进液口顶部，可调节阀门以转动的方式脱离进液口并将排气口密封，该顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜中，通过导流组件将液体从柜体内导出到柜体外，流体在物体表面会出现逆势梯度，即会产生负的流体静压力，因此周围的空气就会形成负压；从而带动柜体内的气体排出，实现对柜体内气体的循环流动，以防止将雨水吸入到柜体内的现象产生。

Description

一种顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜

技术领域

本发明涉及一种配电柜，具体地说，涉及一种顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜。

背景技术

配电柜(箱)分动力配电柜(箱)和照明配电柜(箱)、计量柜(箱)，是配电系统的末级设备，配电柜是电动机控制中心的统称，配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合，它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷，这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。

公开号为CN108711755A的中国专利公开了一种散热配电柜，包括柜体散热配电柜，柜体散热配电柜的顶部设置有进风口散热配电柜，进风口处设置有进风口盖，柜体散热配电柜的两个侧壁设置有散热窗散热配电柜，散热窗处设置有散热窗盖，其中一侧的散热窗散热配电柜处设置有风扇散热配电柜，风扇散热配电柜位于柜体散热配电柜的内部，柜体散热配电柜的底部设置有出风口散热配电柜，出风口散热配电柜处设置有金属滤网散热配电柜，柜体散热配电柜上设置有柜门散热配电柜。本发明可以解决配电柜内电路元器件因散热不良而导致的使用寿命缩短的问题。

上述专利通过风扇的带动来使柜体内的气体与外界气体循环流动，但是在下雨时，风扇运行就容易将外界的雨水吸入到柜体内，容易造成电气元件的损坏。但是如果停止风扇的运行，柜体的进气口与排气口之间难以形成对流，只能依靠雨水与箱体侧壁的接触进行降温，但是部分电器元件处于箱体内的中心部位。但此时如果箱体电器元件处于高负荷运行时，箱体内的气体难以循环流动，就容易影响部分电器元件的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了一种顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，包括柜体，所述柜体的一侧下方开设有进气口，顶部开设有排气口，所述柜体还设置有防止雨水落入到排气口内的遮挡件，配电柜还包括：

开设在柜体顶部的进液口；

设置在柜体顶部的可调节阀门，可调节阀门位于进液口顶部，下雨时，可调节阀门以转动的方式脱离进液口并将排气口密封；

以及位于柜体内的导流组件，所述导流组件用于将进入排气口处的液体导流至柜体外部，以使柜体内的气体在液体流动的作用下排出到外界。

作为本技术方案的进一步改进，所述可调节阀门包括多个转动设置在柜体顶部的叶片，所述叶片的外部设置有转动在柜体顶部的转环，所述转环通过转动连接的连杆推动叶片转动，使多个叶片转动合拢并将排气口密封；所述可调节阀门还包括用于驱动转环转动的驱动装置。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动装置包括第一导轨和第一插杆，所述第一导轨倾斜设置在转环的顶部，所述第一插杆的一端穿入第一导轨内的顶端，另一端固定连接直杆，所述直杆纵向滑动穿入柜体内，所述直杆的顶部具有用于收集雨水的储液盒，所述储液盒底部开设有漏水的小孔，所述储液盒与柜体之间弹性连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动装置包括第二导轨和第二插杆，所述第二导轨倾斜设置在转环的顶部，所述第二插杆的一端穿入第二导轨内的顶端，另一端螺纹连接有螺纹柱，所述螺纹柱的顶端设置有带动螺纹柱转动的叶轮，所述螺纹柱的底端转动设置在柜体顶部，并与柜体顶部之间设置有带动螺纹柱转动后进行复位的卷簧。

作为本技术方案的进一步改进，所述导流组件为集液管，所述集液管的一端位于进液口的正下方，用于收集进液口处流淌的雨水，所述进液口与集液管之间具有供气体通过的缝隙，所述集液管的另一端连通连接管，连接管的一端穿出柜体侧壁。

作为本技术方案的进一步改进，所述集液管靠近进液口的一端开口大于进液口的开口。

作为本技术方案的进一步改进，所述排气口内设置有滤网，所述集液管的外壁位于滤网的下方连通有轴管，所述轴管的外壁连通有多个排气管，所述排气管的顶部具有引导气体冲向滤网的排气孔。

作为本技术方案的进一步改进，所述进液口的底端向底部凸出形成凸管，在凸管的端部转动设置有端盖，所述端盖与凸管之间设置有用于带动端盖复位的弹性件。

作为本技术方案的进一步改进，所述轴管与集液管转动连通；多个所述排气管的端部共同固定连接有一个套环；所述叶片的一端底部设置有在叶片转动时带动套环转动的凸轮轴。

作为本技术方案的进一步改进，所述柜体的顶部外壁与内壁之间设置有排气道，所述排气道的一端与排气口连通，且连通点位于滤网的上方，另一端贯穿柜体侧壁并连通有收集盒。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜中，通过导流组件将液体从柜体内导出到柜体外，当液体流速变快时，流体在物体表面会出现逆势梯度，即会产生负的流体静压力，因此周围的空气就会形成负压；从而带动柜体内的气体排出，实现对柜体内气体的循环流动，以防止将雨水吸入到柜体内的现象产生。

2、该顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜中，连接管穿出柜体的一端既可以当做排液端，也可以当做进风端。在当做进风端时，外界气体通过排气管顶部的排气孔排出到滤网的下方，使滤网顶部的灰尘被吹走，以实现对滤网的自动清洁。

3、该顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜中，当叶片通过转环转动时，连接轴通过凸轮的凸出端与套环接触并带动套环转动，套环带动排气管转动，排气管转动在滤网底部的位置发生变化，以便于在实现对滤网整体清洁的同时还减少排气管的数量，增加了排出气体的压力。

4、该顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜中，将叶片合拢使滤网与叶片之间形成一个密闭的腔室来对灰尘进行限制，并通过排气道排入到收集盒内，以实现将滤网顶部灰尘清理至收集盒内的同时，防止灰尘飘在外界空气中对环境造成的影响。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的柜体的结构示意图；

图3为本发明的叶片的结构示意图其一；

图4为本发明的叶片的结构示意图其二；

图5为本发明的集液管的结构示意图；

图6为本发明图5的进液口的B处结构放大示意图；

图7为本发明的排液管内液体流动的状态示意图；

图8为本发明的驱动装置的结构示意图其一；

图9为本发明的驱动装置的结构示意图其二；

图10为本发明的排气管的结构示意图；

图11为本发明的凸轮的结构示意图；

图12为本发明的滤网的结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、柜体；101、进气口；102、排气口；103、格栅；110、遮挡件；

120、进液口；121、凸管；122、端盖；123、扭簧；

200、叶片；201、转环；202、连杆；203、连接轴；204、凸轮；

210、驱动装置；211、第一导轨；212、第一插杆；213、直杆；214、储液盒；215、复位弹簧；

220、第二导轨；221、第二插杆；222、螺纹柱；223、叶轮；224、卷簧；

300、集液管；301、连接管；

310、轴管；311、排气管；312、套环；320、滤网；321、排气道；322、收集盒。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2所示，提供了一种顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，其能够在下雨时利用雨水的流动带动柜体100内的气体流动，从而使柜体100内的气体与外界之间循环流动来进行散热。配电柜包括柜体100，柜体100的一侧下方开设有进气口101，顶部开设有排气口102，当柜体100内部较热时，热气通过排气口102排出使柜体100内的底部形成负压区域，此时外界气体通过进气口101被吸入至柜体100内，实现气体循环流动进行散热。进气口101处还设置格栅103，格栅103由多个向下倾斜的百叶组成，能够在下雨时防止雨水进入到柜体100内；以及设置在柜体100顶部的遮挡件110，防止雨水落入到排气口102内。

在下雨时，柜体100的进气口101与排气口102之间难以形成对流，只能依靠雨水与箱体侧壁的接触进行降温，但是部分电器元件处于箱体内的中心部位。此时如果箱体电器元件处于高负荷运行时，箱体内的气体难以循环流动，就容易影响部分电器元件的寿命。

为此，配电柜还包括：

开设在柜体100顶部的进液口120；设置在柜体100顶部的可调节阀门，可调节阀门位于进液口120顶部，下雨时，可调节阀门以转动的方式脱离进液口120并将排气口102密封；以及位于柜体100内的导流组件，导流组件用于将进入排气口102处的液体导流至柜体100外部，以使柜体100内的气体在液体流动的作用下排出到外界。

也就是说，通过导流组件将液体从柜体100内导出到柜体100外，当液体流速变快时，流体在物体表面会出现逆势梯度，即会产生负的流体静压力，因此周围的空气就会形成负压；从而带动柜体100内的气体排出，实现对柜体100内气体的循环流动，以防止将雨水吸入到柜体100内的现象产生。

图2-图9示出了本发明的实施例1。

在该实施例中，图2示出了可调节阀门的具体结构。从图中可以看出，可调节阀门包括多个叶片200，多个叶片200以排气口102的中心作环形阵列，且均转动设置在柜体100顶部；并且叶片200的外部还设置有用于对叶片200驱动的转环201，转环201转动设置在柜体100顶部，排气管311当转环201转动时，转环201通过连杆202推动叶片200转动，使多个叶片200转动合拢将排气口102密封。具体的，连杆202的一端与转环201顶部转动连接，另一端与叶片200的一端转动连接，转环201转动便可通过连杆202推动叶片200转动，而且叶片200为弧形结构，当多个叶片200转动合拢时，相邻的叶片200之间的侧壁相互贴合，以实现密封防水的效果。

而在本发明中，对转环201的转动优选采用驱动装置210进行驱动。图8示出了驱动装置210的一种实施方式。其主要由第一导轨211和第一插杆212组成。第一导轨211固定设置在转环201的顶部，且为倾斜状态；第一插杆212的一端穿入第一导轨211内的顶端，另一端固定连接直杆213，直杆213纵向滑动穿入柜体100内，也就是说直杆213能够在柜体100顶部上下滑动，当直杆213下滑时，直杆213通过第一插杆212对第一导轨211的顶端压缩，由于第一导轨211倾斜的原因，第一插杆212的压动迫使与第一导轨211连接的连杆202转动，实现对转环201的驱动；另一方面，直杆213的顶部具有储液盒214，储液盒214用于收集雨水，然后通过雨水的重量压动直杆213下移；而且储液盒214底部开设有漏水的小孔，且储液盒214与柜体100之间设置有将二者弹性连接的复位弹簧215，下雨时复位弹簧215压缩，不下雨时，雨水缓慢的通过小孔排出，复位弹簧215便回弹带动储液盒214和直杆213上移复位。也就是说，储液盒214和复位弹簧215作为驱动直杆213上下移动的装置。

图9示出了驱动装置210的另一种实施方式。主要由第二导轨220和第二插杆221组成。第二导轨220固定设置在转环201的顶部，且为倾斜状态；第二插杆221的一端穿入第二导轨220内的顶端，另一端螺纹连接有螺纹柱222；螺纹柱222的顶端设置有叶轮223，叶轮223通过借助风力带动螺纹柱222转动，使转动的螺纹柱222通过螺合力带动第二插杆221下移，以实现对第二导轨220的下压，从而驱动驱动装置210转动。螺纹柱222的底端转动设置在柜体100顶部，且与柜体100顶部之间设置卷簧224来实现螺纹柱222转动后的复位。

当叶片200转动合拢后，叶片200将排气口102密封的同时也脱离进液口120，使进液口120暴露在外界，也就意味着外界的雨水能通过进液口120进入到柜体100内部，为此，如图5-图7所示：

导流组件为集液管300，集液管300的一端位于进液口120的正下方，用于收集进液口120处流淌的雨水。且进液口120与集液管300之间具有缝隙，以在雨水流动时，周围的气体能够顺着雨水的流动进入到集液管300内（如图7所示），且集液管300靠近进液口120的一端开口大于进液口120的开口，可防止部分雨水飞溅到柜体100内。集液管300的另一端连通连接管301，连接管301的一端穿出柜体100侧壁，使得集液管300内的雨水经连接管301排出到柜体100外界。

在下雨时，如图7所示，虚线箭头的指向为雨水的流动方向，进液口120打开后雨水顺着进液口120流入到集液管300内，然后经连接管301排出到柜体100外界，雨水在进入到集液管300的过程中，雨水快速流动，雨水在集液管300的端部出现逆势梯度，即会产生负的流体静压力，因此周围的气体就会形成负压，在负压的作用下，如图7中的实线箭头所指的那样，柜体100内的气体通过进液口120与集液管300之间的缝隙进入到集液管300内，并跟随集液管300内液体的流动排出到柜体100外。气体排出后，柜体100内气压低于外界气压，在气压差的作用下，外界气体进入到柜体100内实现气体的循环流动。

另外，在本实施例中，进液口120、集液管300以及连接管301的数量优选为多个，多个进液口120能够增雨水进入柜体100内的容量，而多个集液管300对雨水进行收集，然后通过多个连接管301排出来增加雨水的流速，以进一步的加快气体循环流动的效率。

图10和图12示出了本发明的实施例2，考虑到排气口102内需要设置滤网320来防止外界的灰尘进入到柜体100内，但在一段时间后，滤网320顶部的灰尘便会将滤网320堵塞。为此本实施例公开了导流组件的另一种实施方式，如图所示：

滤网320设置在排气口102内，集液管300的外壁位于滤网320的下方连通有轴管310，轴管310的外壁连通有多个排气管311，多个排气管311的顶部具有排气孔。这样，当刮风时，风会通过连接管301的排液端进入，然后经集液管300、轴管310后通过排气管311顶部的排气孔排出，且排气管311位于滤网320的正下方，此时排出的气体便会对滤网320进行冲击，从而迫使滤网320顶部的灰尘脱离滤网320。

由此可见，连接管301穿出柜体100的一端既可以当做排液端，也可以当做进风端。在当做进风端时，外界气体通过排气管311顶部的排气孔排出到滤网320的下方，使滤网320顶部的灰尘被吹走，以实现对滤网320的自动清洁。

不仅如此，为减少气体从集液管300的一端（靠近进液口120的一端）排出，提高排气管311排出气体的压力，请如图6所示，图中进液口120的底端向底部凸出形成凸管121，在凸管121的端部转动设置一个端盖122，端盖122与凸管121之间通过固定轴转动连接，并且在固定轴上设置扭簧123来为端盖122提供复位的动力。扭簧123的连接方式为一端与端盖122连接，另一端与固定轴连接。这样，雨水流入到进液口120内时对端盖122施加重力，使扭簧123形变带动端盖122转动将凸管121打开，此时雨水如上述提到的那样继续流动；没有雨水时，端盖122通过扭簧123弹力复位将凸管121密封。

另外，实现端盖122转动以及复位的部件也可采用磁吸的方式，例如在凸管121的底端和端盖122上设置相互吸引的磁铁，其工作原理本领域技术人员能够在不付出脑力劳动下得知，故在此不做赘述。

实施例3，本实施例公开了叶片200的另一种实施方式。请在上述实施例的基础上结合图11所示：

轴管310与集液管300转动连通；多个排气管311的端部共同固定连接有一个套环312；然后，叶片200的一端底部固定连接有连接轴203，连接轴203纵向贯穿柜体100顶部并与柜体100转动连接，连接轴203的底端固定连接凸轮204，连接轴203与凸轮204组成凸轮轴来驱动套环312转动。这样，当叶片200通过转环201转动时，连接轴203通过凸轮204的凸出端与套环312接触并带动套环312转动，套环312带动排气管311转动，排气管311转动在滤网320底部的位置发生变化，以便于在实现对滤网320整体清洁的同时还减少排气管311的数量，增加了排出气体的压力。

需要说明的是，多个叶片200转动合拢的角度不会大于360度，也就是说凸轮204的凸出端与套环312接触后并脱离连接轴203，不会影响套环312的转动，只有当叶片200复位时，凸轮204的凸出端才会再次与套环312的侧壁接触。

实施例4，考虑到排气口102内的滤网320处于柜体100顶部，当柜体100较高时人工就难以进行清理，但通过气体清理的方式又会使灰尘飘在空气中影响外界的环境。为此，本实施例公开了叶片200的又一种实施方式。请在上述实施例的基础上结合图2和图12所示：

图中，柜体100的顶部外壁与内壁之间设置有排气道321，排气道321的一端与排气口102连通，且连通点位于滤网320的上方，另一端贯穿柜体100侧壁并连通有收集盒322。

清洁时，如图12中箭头所示的那样，合拢的叶片200将排气口102密封，使滤网320与叶片200之间形成一个密闭的腔室，此时通过排气管311喷出的气体将滤网320顶部的灰尘都吹入到该密闭腔室内。然后，由于排气道321与排气口102连通，且连通点位于排气口102的上方，因此密闭腔室内的灰尘以及气体便会通过排气道321流入收集盒322内，收集盒322内具有拦截灰尘的滤孔，使灰尘被收集在收集盒322内。

综上所述，通过将叶片200合拢使滤网320与叶片200之间形成一个密闭的腔室来对灰尘进行限制，并通过排气道321排入到收集盒322内，以实现将滤网320顶部灰尘清理至收集盒322内的同时，防止灰尘飘在外界空气中对环境造成的影响。而收集盒322的位置位于柜体100侧壁，清理人员可快速的将收集盒322拆下清理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，包括柜体（100），所述柜体（100）的一侧下方开设有进气口（101），顶部开设有排气口（102），所述柜体（100）还设置有防止雨水落入到排气口（102）内的遮挡件（110），其特征在于，配电柜还包括：

开设在柜体（100）顶部的进液口（120）；

设置在柜体（100）顶部的可调节阀门，可调节阀门位于进液口（120）顶部，下雨时，可调节阀门以转动的方式脱离进液口（120）并将排气口（102）密封；

以及位于柜体（100）内的导流组件，所述导流组件用于将进入排气口（102）处的液体导流至柜体（100）外部，以使柜体（100）内的气体在液体流动的作用下排出到外界；

所述可调节阀门包括多个转动设置在柜体（100）顶部的叶片（200），所述叶片（200）的外部设置有转动在柜体（100）顶部的转环（201），所述转环（201）通过转动连接的连杆（202）推动叶片（200）转动，使多个叶片（200）转动合拢并将排气口（102）密封；所述可调节阀门还包括用于驱动转环（201）转动的驱动装置（210）；

所述驱动装置（210）包括第一导轨（211）和第一插杆（212），所述第一导轨（211）倾斜设置在转环（201）的顶部，所述第一插杆（212）的一端穿入第一导轨（211）内的顶端，另一端固定连接直杆（213），所述直杆（213）纵向滑动穿入柜体（100）内，所述直杆（213）的顶部具有用于收集雨水的储液盒（214），所述储液盒（214）底部开设有漏水的小孔，所述储液盒（214）与柜体（100）之间弹性连接；

或者，所述驱动装置（210）包括第二导轨（220）和第二插杆（221），所述第二导轨（220）倾斜设置在转环（201）的顶部，所述第二插杆（221）的一端穿入第二导轨（220）内的顶端，另一端螺纹连接有螺纹柱（222），所述螺纹柱（222）的顶端设置有带动螺纹柱（222）转动的叶轮（223），所述螺纹柱（222）的底端转动设置在柜体（100）顶部，并与柜体（100）顶部之间设置有带动螺纹柱（222）转动后进行复位的卷簧（224）。

2.根据权利要求1所述的顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，其特征在于：所述导流组件为集液管（300），所述集液管（300）的一端位于进液口（120）的正下方，用于收集进液口（120）处流淌的雨水，所述进液口（120）与集液管（300）之间具有供气体通过的缝隙，所述集液管（300）的另一端连通连接管（301），连接管（301）的一端穿出柜体（100）侧壁。

3.根据权利要求2所述的顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，其特征在于：所述集液管（300）靠近进液口（120）的一端开口大于进液口（120）的开口。

4.根据权利要求2所述的顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，其特征在于：所述排气口（102）内设置有滤网（320），所述集液管（300）的外壁位于滤网（320）的下方连通有轴管（310），所述轴管（310）的外壁连通有多个排气管（311），所述排气管（311）的顶部具有引导气体冲向滤网（320）的排气孔。

5.根据权利要求4所述的顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，其特征在于：所述进液口（120）的底端向底部凸出形成凸管（121），在凸管（121）的端部转动设置有端盖（122），所述端盖（122）与凸管（121）之间设置有用于带动端盖（122）复位的弹性件。

6.根据权利要求4所述的顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，其特征在于：所述轴管（310）与集液管（300）转动连通；多个所述排气管（311）的端部共同固定连接有一个套环（312）；所述叶片（200）的一端底部设置有在叶片（200）转动时带动套环（312）转动的凸轮轴。

7.根据权利要求4或5所述的顶部开口面积可调节的散热式户外配电柜，其特征在于：所述柜体（100）的顶部外壁与内壁之间设置有排气道（321），所述排气道（321）的一端与排气口（102）连通，且连通点位于滤网（320）的上方，另一端贯穿柜体（100）侧壁并连通有收集盒（322）。